低壓配電系統設計存在問題及對策

葉保強

摘要：低壓配電系統設計是電氣設計的重要內容。隨著人們生活水平的提高，人們對建筑低壓配電系統的要求越來越高，然而電氣在設計上常常會忽略很多細節問題，給用戶造成不便。本文結合筆者電氣設計工作實踐，就電氣設計中存在的問題進行探究，并提出解決的對策。

關鍵詞：電氣設計；低壓配電；問題與對策

前言

隨著國民經濟地快速發展，現代自動高科技的電氣化設施可以讓建筑物更充滿有人性化，然而在設計施工過程中也會出現各種不同程度的問題，許多問題所引發出的后果也是不可預料的。隨著近年來我國工業化的不斷發展，工廠自動化、機械化的程度不斷提升，工廠中日用電量不斷增多，為了保證用電的可靠性，防止安全事故的發生，低壓配電設計中的安全防護顯得極為重要。

1.低壓配電系統概述

供配電系統設計應根據工程特點、規模和發展規劃，做到遠近期結合，以近期為主。同時應采用符合國家現行有關標準的效率高、能耗低、性能先進的電氣產品。

2.低壓配電系統設計原則

（1）配電系統應滿足生產和使用所需的供電可靠性和電壓質量。一級負荷應由雙重電源供電，當一電源發生故障時，另一電源不應同時受到損壞；二級負荷宜由兩個回路供電，并且可以手動切換，在條件很困難的情況下，允許只有一個電源。

（2）配電系統的接線力求簡單靈活，便于操作維護，并能適應負荷的變化和系統的發展。同一電壓的配電級數不宜多于兩級。在高層建筑物內，當向樓層各配電點供電時，宜采用分區樹干式配電；但部分較大容量的集中負荷或重要符合，應從低壓配電室用放射式配電。

（3）在制定配電系統方案時，一般不考慮當一電源系統發生故障或檢修停電時，另一電源進線也同時發生故障。

（4）制定配電系統方案時要不僅要考慮系統的使用性和安全性，還要充分考慮節約基建的投資，降低運行費用，避免造成浪費，同時還要減少有色金屬的消耗量，防止給環境帶來污染。

（5）在進行配電系統設計時，不能只考慮當前的負荷，必須對負荷的增長的進行充分的考慮，預留必要的發展余地并作出分期建設的規劃。同時，配、變電所的電源進線要有適當的富裕的供電能力，以免日后當配電系統超過目前負荷時，未能滿足配電的要求。

3.低壓配電設計中存在的問題

3.1未對低壓配電線路靈敏度進行校驗

這個問題一般出現在道路與隧道工程中。該類工程的用電負荷分布性使得低壓配電線路都相對較長，一般會達到幾百米，多的會有上千米。設計師一般注重計算線路壓降，卻忽略檢驗低壓配電線路的靈敏度。在一級配電的時候，只要檢驗靈敏度符合要求，那么線路電壓一定可以滿足要求，相反則不能。而二級以上的配電線路，就應同時對線路壓降和靈敏度進行校驗。有的過分專注接地極故障和保護靈敏度，認為只要安裝了剩余電流保護設置就不用對靈敏度進行檢驗，卻不知還應對線路之間短路防護進行檢驗。當采用非選擇性的低壓開關時，由于瞬動電流倍數太大，通常不能滿足靈敏度需要，在線路結構不改變的前提條件下，較好的解決措施是采用有選擇性的低壓開關，依靠短路短延時的設置對接地故障進行保護。

3.2遠方控制的電動機不設就地控制和解除遠方控制的措施

近些年來，我國工廠的自動化進程取得了較大進步，普遍采用可編程邏輯控制器（PLC）或分布式控制系統（DCS）組成自動控制系統，由中央控制室的上位計算機管理控制系統、現場控制站等組成一個有線數據通信網絡系統。現場控制站在現場進行工藝參數檢測、用電設備運行工況信號的采集、監測和控制，并向中央控制室進行實時傳送，動態實時顯示廠區工藝流程。中央控制室可調用現場控制站的全部運行信息，負責提供設備的控制方式，并下達控制指令。

而就地控制一般設在電動機（比如風機、水泵等）附近便于操作和觀察的地點，用于日常調試和維修，為了確保設備和維修人員的安全，它具有最高級別的控制權。

《通用用電設備配電設計規范》規定：“遠方控制的電動機應有就地控制和解除遠方控制的措施”。這是在設備檢修或運行中保證人身安全的基本規定，可防止發生因遠方誤起動電動機而致使維修人員傷亡的事故，必須引起重視。

3.3低壓元器件選擇不合理

有的工程圖紙中，母聯斷路器的整定電流設置得過大。應當針對工程特點、用電負荷情況酌情設置。

配電系統采用兩回進線、單母線分段、母聯斷路器聯絡的接線方式。兩回電源分別由兩臺變壓器提供。平時兩回電源同時供電，母聯斷路器斷開。當一回電源因故障或檢修停電時，母聯斷路器合閘，由另一回電源帶部分或全部負荷。

當一、二級用電負荷不多時，沒有必要將母聯斷路器的整定電流設置得和變壓器低壓側斷路器一樣大小。按照一、二級用電負荷容量，并適當考慮遠期發展的裕量，整定母聯斷路器即可。

3.4設計中熔斷器使用的太少

基本上饋線回路都采取斷路器，故障一排除重新合閘就可以，十分方便。事實上熔斷器一個很明顯的優點就是短路分斷能力強，小熔斷器的分斷能力一般也超過50kA，甚至有的超過200kA，然而小型斷路器的短路分斷能力就很難達到這種程度。

相比較斷路器，熔斷器出現故障維修的情況較少，而且熔斷器結構非常簡單，價格便宜，體積很小而且更換、安裝也方便。更換時可以從備用回路里得到，也可以備存少量的熔體。更換熔斷器熔體時多用專門的手柄，這樣更換的時候更加方便，不像斷路器需要長時間停電。目前在我國，熔斷器還有較大的發展空間。

4低壓配電設計中應注意的一些事項

4.1保證供電質量

社會正處在高速發展的時期，人們對于供電有更高的需要。一些比較特殊的供電單位，如世界博覽會、奧林匹克運動會等，或者一些有嚴格需要的安全防護場所：民航站和火車站等交通樞紐，對供電的需求極高。對此，在進行配電設計工作時一定要找好可靠的外部電源，設置可靠的內部電源。

另外還有眾多因素會對供電連續性造成影響。比如：低壓配電系統的故障、主電網供電的穩定性、天氣影響和外部的破壞等等，許多因素是不可避免的。但是通過保護電器的選擇和設置，可以有選擇性地動作，盡可能地縮小斷電影響的范圍。

4.2配電柜內出線回路不要過多

配電柜是相對封閉的設備，所以，它的散熱情況比較差。如果電器安裝密度較高，發熱量也相應地提高，電器的實際載流能力會降低，可能達不到設計要求。為保證配電設備的安全使用和配電系統的可靠運行，在設計配電柜時應當注意出線回路不要過多。

4.3接地連接線的保護

接地連接線在接近地面處容易腐蝕斷裂，因為地面處土壤氧氣多而且溫度高。雖然可采取熱鍍鋅等措施來對接地連接線進行處理，但也不過是能比不采取措施多用幾年而已。所以，接地連接線要在接近地面處以加熱縮套管進行保護，不僅可以防止潮氣和空氣進入，也可以和土壤隔離。當然，不可以全線都套管，否則，會使降低接地電阻。接地極埋在地下越深，則土壤電阻率越低。還有個好處就是可以減緩腐蝕的進程，因為埋入越深，土壤里含氧量就越少，并且溫度低。接地連接線采用單芯電纜，可以一定程度上避免因腐蝕而斷裂，但會增加施工的難度。

5結語

在低壓配電設計中，會遇到各種各樣的問題，這就需要我們具體問題具體分析，在嚴格遵守相關規范的前提下，針對工程的特點進行低壓配電設計。只有總結之前的經驗，對已有的問題加以解決和完善，才能在日后的工作中創造出高效益的成果。

參考文獻：

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