沙特低壓電網(wǎng)電壓等級(jí)改革的經(jīng)驗(yàn)研究

吳源昊

（華東建筑設(shè)計(jì)研究院，上海 200041）

0 引 言

2019 年筆者有幸參與了沙特阿拉伯的工程項(xiàng)目，負(fù)責(zé)了電氣和通信專業(yè)的設(shè)計(jì)工作。通過(guò)和當(dāng)?shù)氐暮献鞴こ淘O(shè)計(jì)公司（SAUDICONSULT）和業(yè)主沙特國(guó)家住房公司（National Housing Company，NHC）電氣工程師的交流、合作，并查閱了大量沙特電網(wǎng)（Saudi Electricity Company，SEC）的相關(guān)資料，對(duì)沙特的電網(wǎng)情況做了了解。

眾所周知，我國(guó)的配電網(wǎng)用的是單相220 V/三相380 V，50 Hz 的電壓[1]。而沙特阿拉伯，是少數(shù)幾個(gè)采用127 V/220 V 單相，220 V/380 V 三相的雙重電壓等級(jí)的國(guó)家，電壓的頻率為60 Hz。在沙特當(dāng)?shù)赝瑫r(shí)存在單相127 V 或者220 V 的兩種插座，為了區(qū)分低壓，插座插口形狀是有區(qū)別的。在酒店、辦公等場(chǎng)所，常會(huì)看到兩種不同電壓等級(jí)的電器或設(shè)備混用。在當(dāng)?shù)亓私獾?，?013 年起，沙特政府開(kāi)始推行單相220 V/三相380 V 的電壓等級(jí)，并逐漸舍棄127 V/220 V 的電壓，從首都利雅得開(kāi)始逐步改造電網(wǎng)，且修改了沙特電器的認(rèn)證標(biāo)志（SASO）。到了2019 年3 月份，沙特政府宣布，全國(guó)供電電壓等級(jí)統(tǒng)一為單相230 V/三相400 V，從新建項(xiàng)目開(kāi)始實(shí)行，并逐步改造現(xiàn)有電網(wǎng)。

1 沙特電壓改革的原因

沙特阿拉伯是世界上為數(shù)不多的在家用電器（照明設(shè)備、冰箱、微波爐、電視）和高負(fù)荷電器（空調(diào)、電梯、水泵）中使用雙重電壓等級(jí)（單相127/220 V 三相220/380 V）的國(guó)家之一。世界上只有9%的國(guó)家使用這種雙配電電壓，而超過(guò)70%的國(guó)家使用230/380 V電壓。

沙特方面認(rèn)為電壓等級(jí)的改變將給國(guó)家、電網(wǎng)公司、電力用戶、進(jìn)出口貿(mào)易帶來(lái)多方面積極影響，也有助于按照海灣國(guó)家的電氣標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。電壓等級(jí)的改變會(huì)減少配電網(wǎng)和建筑物布線中的電能損耗，能降低電網(wǎng)中的壓降；配電電壓的升高能減少電纜的數(shù)量，并減少相同功率容量電纜的截面積，從而降低在建筑物內(nèi)建立配電網(wǎng)、布線等的成本。

此外，沙特方面認(rèn)為，繼續(xù)使用雙重電壓會(huì)帶來(lái)如下負(fù)面影響。

（1）被國(guó)際上采用標(biāo)準(zhǔn)電壓等級(jí)230/400 V 的國(guó)家孤立，因?yàn)?30/400 V 逐漸成為國(guó)際上各國(guó)采用的標(biāo)準(zhǔn)配電電壓等級(jí)。

（2）由于家庭中存在127/220 V 的雙電壓，當(dāng)電器設(shè)備插入錯(cuò)誤電壓時(shí)，電氣事故（電擊、電器損壞和電氣火災(zāi)）的發(fā)生率會(huì)增加。

（3）需要使用各種不同的適配器將電氣設(shè)備連接到電源，由于插頭和插座數(shù)量龐大，可能的故障點(diǎn)隨之增多，威脅人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全。

（4）由于進(jìn)口設(shè)備的額定電壓與沙特使用的額定電壓不同，因此很難申請(qǐng)符合沙特標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的合格證書(shū)。

（5）向沙特出口的工廠在生產(chǎn)制造127 V 工作電壓的設(shè)備時(shí)會(huì)遇到制造困難（如不同的導(dǎo)體截面和電子元器件），這就需要消費(fèi)者付出額外的成本。

2 沙特電壓改革的論證過(guò)程

沙特方面為了論證電壓變化是否具有可行性，以及與127/220 V 電壓相比，230/40 0V 電壓等級(jí)的使用帶來(lái)的益處，在沙特水電部的支持下，成立了專門研究小組編寫(xiě)的一份研究報(bào)告[2]，從國(guó)家、電網(wǎng)公司、用戶、電器制造商和進(jìn)出口商的各方面利益出發(fā)，做了闡述。

2.1 對(duì)沙特國(guó)家的好處

（1）提高了電線的安全水平，降低電氣引發(fā)的火災(zāi)的發(fā)生率。

（2）與海灣合作委員會(huì)國(guó)家實(shí)現(xiàn)配電電壓的統(tǒng)一，以促進(jìn)海灣合作委員會(huì)國(guó)家以及其他阿拉伯國(guó)家和世界各國(guó)電氣設(shè)備規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)化。

（3）降低進(jìn)口電器設(shè)備生產(chǎn)成本，促進(jìn)沙特的電器產(chǎn)品進(jìn)出口增長(zhǎng)，增強(qiáng)外貿(mào)的競(jìng)爭(zhēng)力。

（4）由于電壓的標(biāo)準(zhǔn)化，能允許在海灣合作委員會(huì)國(guó)家的海關(guān)方便地辦理電氣設(shè)備進(jìn)出口手續(xù)。

（5）無(wú)論是政府部門還是私人組織，能方便的進(jìn)行電器和電線測(cè)試，提高實(shí)驗(yàn)室的性能。

（6）與全球電壓系統(tǒng)集成，從而實(shí)現(xiàn)跨國(guó)電力傳輸。

2.2 對(duì)電力供應(yīng)商(沙特電網(wǎng)SEC)的好處

（1）降低電表和配電箱的安裝成本。由于電流降低，能使用較小的電表，并從電表中省去電流互感器。

（2）由于電流降低，配電網(wǎng)和設(shè)備中的能量損失減少。

（3）克服了配電網(wǎng)電壓下降的問(wèn)題，從而有助于家用電器的性能提升和安全保護(hù)。

（4）在相同的電力容量下，使用的電纜數(shù)量減少，電纜的橫截面積減小，從而降低了建立電網(wǎng)的成本。

（5）可減少斷路器容量和配電箱內(nèi)的銅導(dǎo)體。

（6）增加了可連接到相同電流容量的變壓器的客戶數(shù)量。

（7）所有用電客戶類別的低壓標(biāo)準(zhǔn)化。

（8）有利于低壓設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化。

（9）由于設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，減少了不同地區(qū)電力供應(yīng)商倉(cāng)庫(kù)中的設(shè)備庫(kù)存量。

（10）電網(wǎng)培訓(xùn)、安裝和運(yùn)行程序的標(biāo)準(zhǔn)化。

2.3 對(duì)用戶的好處

（1）避免兩種不同電壓的存在。

（2）電器產(chǎn)品采用國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn)，同一種標(biāo)準(zhǔn)降低電器價(jià)格。

（3）提高電器的性能效率，額定電壓下工作時(shí)的使用壽命增長(zhǎng)。

（4）在建筑物中能使用更便宜和更小尺寸的配電箱。

（5）能使用橫截面積較小、成本較低的電線在建筑物的內(nèi)部布線。

（6）電氣插頭和插座的標(biāo)準(zhǔn)化。

2.4 對(duì)家電制造商和進(jìn)口商的好處

（1）避免兩種不同電壓的存在。

（2）便于進(jìn)口符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制造設(shè)備，便于出口電器和設(shè)備產(chǎn)品。

（3）消除了在不同電壓標(biāo)準(zhǔn)下運(yùn)行的生產(chǎn)線，每條生產(chǎn)線用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電壓，降低了成本，同時(shí)促進(jìn)了工廠的技術(shù)轉(zhuǎn)讓，從而使沙特公司生產(chǎn)的產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)外銷售價(jià)格更低、更有競(jìng)爭(zhēng)力。

3 沙特電壓的改造過(guò)程

沙特會(huì)在新建工程中，先全部采用230/400 V 的電氣設(shè)備?，F(xiàn)有的家庭暫時(shí)不會(huì)受到影響，但在10 年內(nèi)會(huì)逐步全面改造采用統(tǒng)一新電壓。沙特水電部將與有關(guān)電力部門（沙特電網(wǎng)SEC）合作監(jiān)督并實(shí)施這項(xiàng)政策，對(duì)于原有已建的民用用戶，電力部門會(huì)配合業(yè)主單位進(jìn)行合作改造；對(duì)于現(xiàn)有住宅的家庭用戶，SEC 會(huì)補(bǔ)貼家庭用戶進(jìn)行用電改造。

由于127 V 的用電用戶在利雅得以外的地區(qū)，特別是沙漠中人煙罕至的地區(qū)比較常見(jiàn)，所以這類地區(qū)的電網(wǎng)會(huì)做一個(gè)整體性改造。

對(duì)于已采用220 V 用電的街區(qū)的建筑，這些用戶的電壓會(huì)先保留在原電壓下運(yùn)行，會(huì)另外新建230 V 的電力進(jìn)線。由于原有SASO 標(biāo)準(zhǔn)從2013 年起就規(guī)定所有的單相低壓開(kāi)關(guān)設(shè)備、斷路器、照明、插座、家用電器均必須在110～240 V 自適應(yīng)運(yùn)行，所以當(dāng)230 V 電壓取代220 V 時(shí)電器使用將不會(huì)受影響。電網(wǎng)的220 V 線路和230 V 線路會(huì)同時(shí)運(yùn)行，且兩條線路的電力負(fù)荷分離，220 V 的負(fù)荷逐漸轉(zhuǎn)移至230 V 負(fù)荷，并在最后階段會(huì)完全轉(zhuǎn)換到230 V。

4 結(jié) 論

沙特阿拉伯在進(jìn)行電網(wǎng)改革時(shí)，對(duì)改變電壓等級(jí)對(duì)國(guó)家、電網(wǎng)、用戶、企業(yè)等各方面的影響都做了詳細(xì)的論證，并循序漸進(jìn)地改造電網(wǎng)，這一過(guò)程和經(jīng)驗(yàn)具有一定的參考意義。