1、关于低压配电设计的探讨及其研究摘要：在以往低压配电设计中，一些习惯做法已习已成规，对各设计单位的电气施工图粗略地进行对比，基本雷同。有些单位多年来设计变化不大，一直延续下去，有些甚至存在错误的设计，既不安全也不经济。所以本文结合东莞市宏远精英世家高、低压配电工程实际，对低压配电设计中应该注意的问题进行了了探讨及其研究，以便以后具有借鉴之意义。 关键词：低压配电；设计；探讨；借鉴 Abstract: in the previous low voltage distribution design, some practice to already learned already rules, th
2、e design of the electrical construction unit roughly to contrast, basic identical. Some units for many years the design changes is not big, last, some even error of the design, not security is not economic. So this paper following tigers elite family high and low voltage power distribution project,
3、in the design of low voltage distribution problems to which attention should be paid to scheme discussion and research, so that after the meaning of the experience. Keywords: low voltage distribution; Design; Explore; reference 中图分类号： TM642 文献标识码：A 文章编号 配电房的接地问题 接地极引出线接近地面处，最容易腐蚀而断裂，这是因为距地面处土壤含氧多且温度
4、较高所致。尽管采用热镀锌对接地线进行处理，顶多比不镀锌多坚持几年罢了。因此，接地线在接近地面的埋入土壤的一段加热缩套管保护，不但可防空气及潮气进入，也与土壤实现隔离，当然，不能全线套热缩套管，否则，接地线减低接地电阻的作用。 接地极埋入地下越深，土壤越湿润，对降低接地电阻非常有利；另外还有一个好处，是减缓腐蚀进程，因为埋入越深，土壤含氧量越少，且温度偏低，不难理解古代出土的铁器和青铜器，还保存完好的原因。接地极引出线采用单芯电缆引出，当然可防因腐蚀而断裂，但增加与接地极连接的难度。接地极埋深会增加施工量，但在建筑物基础开挖时，可充分利用开挖的地基打入接地极。有鉴于此，接地极不必拘泥于顶端距地
5、0.7m 的常规做法。 配电房低压电容补偿问题 2.1 容器柜放置位置 习惯做法是电容器柜放置于低压总进线柜之后，紧靠总进线柜，总柜 L1 相多装一只电流互感器，为自动投入电容器的控制器提供电流信号。笔者认为:紧靠总柜放置电容器柜不宜，因为这会造成电流潮流分配不合理，例如一台 1000kVA 变压器，当功率因数低压 0.4kV 侧补偿至 1 时，若补偿电器容量为 300kVar。变压器满载运行，额定电流 1443A 全为有功电流，电容器全部投入。无功电流为约 433A，这样与电容器连接处的主母线电流 Imax=1500A。这样一来，按变压器额定电流选择主母线，在电容器柜连接处有些偏小了，即电容
6、器柜与主母排连接处对电流有瓶颈效应。如果电容器柜放于一排低压柜末端，有功与无功电流从不同方向的负载供电，这样，电流分配会均匀些。 取电流信号不一定单独装一只电流互感器，只要电流互感器容量足够且准确度满足要求，与电流仪表合用一只电流互感器又有何妨。根据控制器的要求，电流信号也不一定取自 L1 相。 2.2 电容器分支回路保护电器选择应考虑电容器的制造误差及过载能力 电容允许制造误差达 15%，允许超额定容量 30%正常运行，这样，电容器过载 45%情况下是允许的。因此，回路所选用的开关电器，保护电器及接触器按电容器额定电流的 1.5 倍选用是合适的。有的设计导体及控制元件按电容器额定电流选取不合
7、适。 2.3 电容器电压及容量选择不对 有的设计图上，电容器柜内，电容器分支回路带有电抗率为 7%的电抗器，而在 400V 低压网中，电容器竟然选用额定电压为 400V 的，这种做法是错误的，电容器上的电压与电抗器上的压降相位相差 180 度，电抗器上的压降数与电容器上电压增加数相等。当系统电压为 400V，且施加于电容器电抗器串联回路上时，电容器两端电压必然高于 400V，造成电容器过压损坏。因此，应根据电抗器的电抗率,选用合适额定电压的电容器,例如选 440V、480V、529V。如果选用额定电压过大，实际运行中达不到其额定电压时，这时电容器的容量得不到充分发挥，因为电容器发出的无功功率与
8、所加其上电压的平方成正比，既然电压达不到额定电压，所发无功更达不到其额定容量了。如果要达到所需无功容量，必须增大电容器的容量。真是一环扣一环，具体选择与计算。 配电房低压配电柜宜采用固定式 如果有人设计采用固定式开关柜，抽屉式柜，维修时可抽出，不影响其它回路供电，可用备用抽屉推入，故障回路停电时间缩短；抽屉柜配出回路多，同等馈线回路数，采用抽屉式比固定柜占地面积小。每台抽屉柜所有馈线回路皆通过插接而与垂直母线相连，中间无任何保护或隔离开关，垂直母线又直接与水平母线相连。 如果某变电所一台变压器低压侧有 10 台馈线柜，平均每台柜有 6 只馈线回路，这样就有 60 支馈线回路与总母线直接相连；如
9、果某一回路插接头或馈线开关上口出线故障就等于总母线故障，造成全变电所的停电事故。插接头故障率较高，如果插接松动或接触不良造成发热严重，从而绝缘降低，发生接地故障。具有讽刺意味的是，抽屉柜的维修方便几乎是应付抽屉柜本身的故障了。如果采用固定柜，本身故障少，不存在什么维修方便问题。而且固定柜每台柜或每回馈电回路具有隔离开关，即使停电维修，最多影响本柜供电，而不至于全变电所停电。抽屉柜二次线也要经过插接头引出使之可靠性大大降低。抽屉柜的价格也比相应固定柜价位高的多，对于投资方来说，也是个值得考虑的问题。 抽屉柜不利于散热，也是它的一个缺点，如果一台 GCS 型的抽屉柜最多可布置 11 层，每层间均有
10、隔板，柜子上下有底板与盖板，这样算起来，从底至上共有 13 层横板相隔了，尽管隔板有 IP20 防护等级的散热孔，但对整台柜子来讲，对散热问题帮助不大。笔者实例，运行中的抽屉柜内温度达 55。有的抽屉柜顶部有散热风扇，但风扇寿命普遍偏低且噪音较大。由于柜内温度高，所选电器元件宜放大容量。 末端配电房低压侧采用 TN-C-S 系统 较 TN-S 系统有利，对于变电所低压系统 TN-C-S 系统与 TN-S 系统界定比较模糊，如果从低压接线桩头引出四根导电排，其中一根看作 PEN排。在配电柜中，PEN 排分成 PE 干线及 N 干线，这系统可称为 TN-C-S 系统。如果 PEN 干线短且导体截面
11、大，尽管其上有不平衡电流通过，但压降微乎其微，在配电柜上，PEN 任一点的点位，可视为与变压器中性点接线桩头电位一致，因此，此时称之为 TN-S 系统也未尝不可。 采用上述 TN-C-S 系统，要比在变压器电压“0”线接头上分别引出PE 干线与 N 干线的所谓正宗 TN-S 系统优越。中线点在变压器内部，从“0”接头至变压器内部中性点还是共用一段导体。如果片面追求什么正宗 TN-S 系统，变压器低压侧应有五个出线桩头，即 L1、L2、L3、N 和PE。如果从变压器“0”桩头引出 N 排及“PE”排，不但浪费金属而且接线不变，敷设困难，实属吃力不讨好，因为变压器离低压柜很近，且 PEN截面大，不
12、存在什么 PEN 断裂问题，也不存在此段 PEN 压降过大，造成低压柜外壳带上危机人身安全的电压问题。 采用铝芯电缆问题 在中低压末端线路电缆选用中，笔者几乎毫无悬念地选取铝芯电缆，道理是铝芯电缆完全能满足使用要求，且经济实惠。众所周知，铜的电阻率为 0.0172?mm2/m,铝为 0.0282?mm2/m，导电能力铜为铝 1.64 倍，但铜的比重为 8.93，铝的比重为 2.7，相差 3.3 倍，在同等导电能力下，铝比铜轻 1 倍，铜每吨 7 万多元，铝每吨 2 万多，价格相差更悬殊了。在相同导电能力下，铜芯电缆比铝芯电缆贵 2.5 倍之多。 对室内线路，应采用铜芯绝缘线，铜的机械强度大，可
13、经反复弯折，接线盒内常因更换开关或插座需折弯，应采用铜线，不必以铝代铜了，但对电缆线路则另当别论，奇怪的是，铝芯电缆无人问津。铝芯电缆还有一个优点，那就是在同样载流能力情况下比铜芯电缆轻得多，这样给敷设带来很多方便，在高层建筑中，垂直向上的成束电缆采用电缆梯架敷设，由于铜芯电缆过重，曾出现压垮电缆梯架的现象。若采用铝芯电缆，绝不会出现上述现象且敷设方便。 结论 在以往低压配电设计中，一些习惯做法已习已成规，对各设计单位的电气施工图粗略地进行对比，基本类似。有些习惯的设计不仅存在安全问题，同时也会增加工程的成本。本文结合自己多年的工作经验，对配电设计中应该注意的问题进行了了探讨及其研究，以便以后具有借鉴之意义。 参考文献： 1 邱关源，原著电路M罗先觉，修订第 5 版.北京：高等教育出版社，2006：330 - 333 2 中国联合工程公司GB50052 -2009 供配电系统设计规范S北京： 中国计划出版社，2010
