淺談智能型低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

摘要：目前 ，隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展 ，企業(yè)機(jī)電設(shè)備越來(lái)越多 ，技術(shù)性能日趨復(fù)雜 ，企業(yè)對(duì)配電網(wǎng)供電的可靠性、電能質(zhì)量以及供用電的服務(wù)及管理效率提出了更高的要求。本文對(duì)智能型低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究。

低壓配電設(shè)備、低壓配電線(xiàn)路的布置，電器和導(dǎo)體的選擇，配電線(xiàn)路的保護(hù) ，配電線(xiàn)路的敷設(shè)等都必須符合相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。這些國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)主要有 ：GB50053-1994《10kV 及以下變電所 設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB50054-1995《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB50055-1993《通用用電設(shè)備配電設(shè)計(jì)規(guī)范》等。

1 低壓配電設(shè)備與線(xiàn)路的布置

1)低壓配電室的選址。低壓配電室的位置應(yīng)靠近負(fù)荷中心，設(shè)置在塵埃少、腐蝕介質(zhì)少、干燥和振動(dòng)輕微的地方 ，并宜適當(dāng)留有發(fā)展余地 ;

2)配電設(shè)備的布置。低壓配電室配電設(shè)備的布置必須遵循安全、可靠、適用和經(jīng)濟(jì)等原則，并應(yīng)便于安裝、操作、搬運(yùn)、檢修、試驗(yàn)和監(jiān)測(cè)。位于同一室內(nèi)的高壓及低壓設(shè)備間、成排布置的配 電柜間都必須留有適當(dāng)?shù)木嚯x和通道的出口。布置配電設(shè)備時(shí)應(yīng)采取必要的安全措施，如有危險(xiǎn)電位的裸帶電體應(yīng)加遮護(hù)或置于 人的伸臂范圍之外。當(dāng)采用遮護(hù)物和外罩有困難時(shí) ，可采用阻擋物進(jìn)行保護(hù) ;

3)配電線(xiàn)路的布置應(yīng)符合的條件：符合場(chǎng)所環(huán)境的特征;符合建筑物的特征;人與布線(xiàn)之間可接近的程度 ;由于短路可能出現(xiàn)的機(jī)電應(yīng)力;在安裝期間或運(yùn)行中布線(xiàn)可能遭受的其他應(yīng)力和導(dǎo)線(xiàn)的自重;

4)配電線(xiàn)路的布置應(yīng)避免的外部環(huán)境的影響：應(yīng)避免外部熱源產(chǎn)生熱效應(yīng)的影響;應(yīng)防止在使用過(guò)程中因水的侵入或因進(jìn)入團(tuán)體物而帶來(lái)的損害;應(yīng)防止外部的機(jī)械性損害而帶來(lái)的影響; 在有大量灰塵的場(chǎng)所，應(yīng)避免由于灰塵聚集在布線(xiàn)上所帶來(lái)的影響;應(yīng)避免由于強(qiáng)烈日光輻射而帶來(lái)的損害。

2 低壓電器的選擇

低壓配電系統(tǒng)所用電器應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并符合下列要求 ：電器的額定電壓應(yīng)與所在回路標(biāo)稱(chēng)電壓相適應(yīng)。同時(shí) 應(yīng)考慮正常工作時(shí)可能出現(xiàn)的最高或最低電壓。電器的額定電流不應(yīng)小于所在回路的計(jì)算電流，電氣還應(yīng)承載異常情況下可能流 過(guò)的電流 ，保護(hù)裝置應(yīng)在其允許的持續(xù)時(shí)間內(nèi)將電路切斷。電器的額定頻率應(yīng)與所在回路的頻率相適應(yīng)。電器應(yīng)適應(yīng)所在場(chǎng)所的 環(huán)境條件。電器應(yīng)滿(mǎn)足短路條件下的動(dòng)穩(wěn)定與熱穩(wěn)定的要求。用于斷開(kāi)短路電流的電器，應(yīng)滿(mǎn)足短路條件下的通斷能力。在TN、TT 系統(tǒng)中，如果單相相電壓回路首端未裝具有檢測(cè)中性線(xiàn)對(duì)地電 壓的中性線(xiàn)斷線(xiàn)保護(hù)雙極開(kāi)關(guān)和具有電氣專(zhuān)業(yè)人員維護(hù)的用戶(hù)，其后各級(jí)八關(guān)電器均可不切斷 N 線(xiàn)。但開(kāi)關(guān)電器宜有防止相線(xiàn)與N 線(xiàn)接錯(cuò)的信號(hào)指示裝置或跳閘裝置。在 TN、TT 系統(tǒng)中 ，如果 單相相電壓回路首端未裝具有檢測(cè)中性線(xiàn)對(duì)地電壓的中性線(xiàn)斷線(xiàn) 保護(hù)雙極開(kāi)關(guān)時(shí)，則各級(jí)隔離電器應(yīng)將 N 線(xiàn)同相線(xiàn)一起斷開(kāi)。在 含有較大零序電流分量的 TN、TT 系統(tǒng)中 ，進(jìn)行電源轉(zhuǎn)換或聯(lián)絡(luò) 用的功能性開(kāi)關(guān)電器應(yīng)將 N 線(xiàn)與相線(xiàn)一起斷開(kāi)或接通 ，且不應(yīng)使 這些線(xiàn)路并聯(lián)運(yùn)行 ( 除非該裝置是為這種情況特殊設(shè)計(jì)的 )。當(dāng)兩 個(gè)電源或線(xiàn)路的中有可能并聯(lián)運(yùn)行時(shí) ，不應(yīng)采用 TN-C 或 TN-C-S 系統(tǒng)。IT 系統(tǒng)中如有中性線(xiàn)引出的三相四線(xiàn)回路及單相相電壓回路 ，其開(kāi)關(guān)電器均需將 N 線(xiàn)同相線(xiàn)一起斷開(kāi)。功能性外關(guān)電器必須使相線(xiàn)比 N 線(xiàn)先斷開(kāi) ，且中性線(xiàn)先于相線(xiàn)或與相線(xiàn)同時(shí)接通。 N 線(xiàn)上嚴(yán)禁安裝可以單獨(dú)操作的單極開(kāi)關(guān)電器。

3 配電線(xiàn)路的保護(hù)

配電線(xiàn)路應(yīng)裝設(shè)短路保護(hù)、過(guò)載保護(hù)和接地故障保護(hù) ，用于 切斷供電電源或發(fā)出報(bào)警信號(hào)。配電線(xiàn)路采用的上下級(jí)保護(hù)電器 ， 其動(dòng)作特性應(yīng)具有選擇件 ，各級(jí)之間應(yīng)能協(xié)調(diào)配合。但對(duì)非重要負(fù)荷的保護(hù)電器可采用無(wú)選擇性切斷。

3.1 配電線(xiàn)路的短路保護(hù)

應(yīng)在短路電流對(duì)導(dǎo)體和連接件產(chǎn)生的熱作用和機(jī)械作用造成 危害之前切斷短路電流。當(dāng)保護(hù)電器是低壓斷路器時(shí) ，短路電流 不應(yīng)小于低壓斷路器瞬時(shí)或短延時(shí)過(guò)電流脫扣器整定電流的 1.3 倍。

3.2 配電線(xiàn)路的過(guò)載保護(hù)

配電線(xiàn)路的過(guò)載保護(hù) ，應(yīng)在過(guò)載電流引起的導(dǎo)體溫升對(duì)導(dǎo)體 的絕緣、接頭、端子或?qū)w周?chē)奈镔|(zhì)造成損害前切斷負(fù)載電流。 過(guò)載保護(hù)電器應(yīng)采用反時(shí)限特性的保護(hù)電器電流值 ，但應(yīng)能承受 通過(guò)的短路能力 ;對(duì)于突然斷電比過(guò)載造成的損失更大的線(xiàn)路 ， 其過(guò)載保護(hù)應(yīng)作用于信號(hào)而不應(yīng)作用于切斷電路 ;

3.3 配電線(xiàn)路的接地故障保護(hù)

接地故障保護(hù)的設(shè)置應(yīng)能防止人身間接電擊以及電氣火災(zāi)、 線(xiàn)路損壞等事故。接地故障保護(hù)電器的選擇應(yīng)根據(jù)配電系統(tǒng)的接 地型式 ，移動(dòng)式、手握式或固定式電氣設(shè)備的區(qū)別 ，以及導(dǎo)體截 面等因素經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。

4 配電線(xiàn)路的敷設(shè)

智能建筑的配電線(xiàn)路主要用絕緣導(dǎo)線(xiàn)和電纜敷設(shè) ，封閉式母 線(xiàn)主要用于變配電站內(nèi) ，裸導(dǎo)體用得極少。

4.1 絕緣導(dǎo)線(xiàn)的敷設(shè)

絕緣導(dǎo)線(xiàn)在智能建筑的屋內(nèi)外 ，特別在建筑物的頂棚內(nèi)敷設(shè)時(shí)宜用金屬管、金屬線(xiàn)槽。明敷或暗敷于干燥場(chǎng)所的金屬管布線(xiàn) 應(yīng)采用管壁厚度不小于 1.5mm 的電線(xiàn)管。直接埋于素土內(nèi)的金屬 管布線(xiàn) ，應(yīng)采用水煤氣鋼管。電線(xiàn)管與熱水管、蒸汽管同側(cè)敷設(shè) 時(shí) ，應(yīng)敷設(shè)在熱水管、蒸汽管的下面。有困難時(shí) ，可敷設(shè)在其上面。相互間的凈距不宜小于下列值 ：

1)當(dāng)電線(xiàn)管敷設(shè)在熱水管下 面時(shí)為 0.2m，在上面時(shí)為 0.3m ;

2)當(dāng)電線(xiàn)管敷設(shè)在蒸汽管下面時(shí) 為 0.5m，在上面時(shí)為 1m ;

3)當(dāng)不能符合上述要求時(shí) ，應(yīng)采取隔 熱措施。對(duì)有保溫措施的蒸汽管 ，上下凈距可減至 0.2m。

4.2 電纜的敷設(shè)

選擇電纜敷設(shè)路徑時(shí) ，應(yīng)使電纜不易受到各種損傷 ;應(yīng)避開(kāi) 規(guī)劃中的施工用地和建設(shè)用地 ;應(yīng)便于維護(hù) ;路徑應(yīng)較短。有塑 料或橡膠外護(hù)層的電纜應(yīng)避免日光長(zhǎng)時(shí)間直曬 ，必要時(shí)應(yīng)加裝遮 陽(yáng)罩或采用耐日照的電纜。電線(xiàn)不應(yīng)在有易燃、易爆及可燃的氣 體管道或液體管道的隧道或溝道內(nèi)敷設(shè) ，也不宜在有熱管道的隧道或溝道內(nèi)敷設(shè)。電纜在屋內(nèi)、隧道或豎井內(nèi)明敷時(shí) ，不應(yīng)采用 易燃的外保護(hù)層 ，支撐電纜的鈉制構(gòu)架應(yīng)采取熱鍍鋅等防護(hù)措施。

參考文獻(xiàn)

[1]許先灶.智能化低壓配電系統(tǒng)的發(fā)展與應(yīng)用[J].低壓電 器，2004(2).

[2]單忠誠(chéng).智能配電系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)[J].科技資訊，2006(14).