住宅小區低壓供電模式分析與安全運行措施

陳修艷+吳寶芳

摘要：近些年來，住宅小區建設的不斷開展，促進了城市經濟的增長。隨著小區開發工作的不斷進行，對與之相應的各種配套設施也被提出了較高的要求。小區的供電系統應該滿足性能穩定、安全可靠、以及維護便利、綠色環保等特點。現有的低壓供電系統中存在的問題，應該及時發現及時解決；同時也用該以可持續發展為目標，對現有的供電系統進行改革創新，以更好的保障居民的日常用電需求。

關鍵詞：住宅小區；低壓供電系統；供電模式；故障分析；安全運行

隨著經濟的發展，各類住宅小區在城市各個角落，居住條件的不斷改善使人們對小區的供電系統提出了更高要求。然后現有的小區低壓供電系統存在的一些問題，成為居民用放心電的重要威脅。低壓供電系統的正常運行與居民的工作、生活及生活息息相關，因此，系統安全、穩定運行就顯得十分重要。

1 居民住宅小區用電特點

（1）高密度的城市人口帶來了更重的用電負荷；（2）住宅區地理位置及分布，成為增加了電纜架設與設備安裝的難度；（3）住宅小區呈現出分散、多層、高層的特點，對供電系統的要求更高，需要綜合考慮多方面的因素；（4）城市的綠化和美化效果也被納入到供電規劃系統的考慮范圍內；（5）居民用電負荷呈現多功能的特點而不是以往單一的照明用電。各種電器的使用也對用電質量提出了更高要求。（6）居民用的高峰集中在晚間，而且不同的季節用電負荷情況也不相同，這對小區供電系統的運行彈性提出更高的要求。

2 低壓供電的常用供電模式

常用的低壓供電模式有三種：（1）TT供電模式在該模式下稱作三相四線制系統即將電源中性點接地并把N線引出；（2）TN供電模式與TT模式相同，TN中將電源中性點直接接地并引出N線，但是它可以構成保護接零系統；（3）IT供電模式IT供電受距離的限制在短距離的情況下運行可靠性高、安全性好，多用于連續供電的的場所。

3 低壓供電系統中存在的問題

3.1 過流故障

過流是由于電流通過電氣設備以及電纜時超過額定值引起的。常見的過流故障有：（1）短路。當電氣設備的絕緣件受損時，會導致短路，產生較大電流以及熱量，當處置不當極易引起設備電纜的損毀以及火災的發生。（2）過載保護。當設備與電纜等選型不當，或者用電器具的操作不當都將導致過載現象的產生。發生過載后電流密度急劇增加，瞬間散發大量熱，在沒有任何處置措施的情況，將進一步進損毀電動機。（3）斷相。當設備維護等不到位，沒有及時檢查等情況出現時，極易引發斷相的發生。三相電源中的一相斷開，導致其他相電流值增加大額定值的1.73～2倍之多，在一定時間內，用電設備等將遭到極嚴重的破壞，燒毀甚至威脅到人的生命安全。

3.2 零線帶電

在小區低壓供電系統中，一般采用如前所述的三相四線制系統。當一定的電位差值存在于零線與大地之間時，測量該位置的電筆氖燈發亮，這就是零線帶點現象。造成該現象的主要原因有：零線開路，相線漏電、相線短路等。該現象可以用作判定供電系統是否存在故障和隱患的依據，及時發現及時處置，否則將引發電氣設備損毀、觸電身亡等事故的發生。

3.3 電涌

在低壓供電系統中出現的電涌也被稱作為瞬態過電壓，它持續時間很短，大約只有百萬分之一秒，但是產生的電壓波動巨大，在220V電路中持續瞬間內將達到5000～10000V的電壓波動，這對線路的穩定性提出了較大的考驗。

4 解決措施

4.1 過流與零線帶電的解決

低壓供電過流保護應該充分的利用低壓電纜和真空電器。在供電線路中應用屏蔽電纜，同時完善與之配套的監視系統，將低壓屏蔽電纜接地，這樣就可以在問題出現時能夠提前斷電，強力控制故障發生后的影響范圍跟程度。真空斷路器和接觸器在防爆開關等器件上廣泛使用，它具體有分斷能力強、斷電電流大以及運行安全穩定的特性，在過流保護方面具有十分突出的作用，能夠有效的滿足安全供電、安全用電的要求。

當檢查發現零線帶電時，應該迅速判斷出帶點的原因，根據“病因”，確定“病灶”，給出相應的“處方”，在日常的工作中，維護人員應該牢牢把握細節，注重線路的關節點，積極預防，迅速處置，切實有效的保證供電系統的安全平穩運行。

4.2 低壓供電三級保護節能

應用靜態保護節能器進行一級布控，通過過濾掉其他電網產生的諧波瞬變，降低其對低壓電網的沖擊；在第二級布控中深入凈化供電電源，使弧光能量降低，接觸電阻的增加減緩，線路能耗降低，對補償線路的電壓、電流的升降。應用動進行第三級布控，根據電機起動、運行的整個過程中的負荷變化來調節電能。在供電系統中采用三級保護措施，能夠有效的凈化整個低壓供電系的電源，既保證了同網內設備的正常運轉，又可以使電氣設備運行壽命長，同時也達到了節能的目的。

4.3 低壓分級TVS保護

低壓供電系統，分級保護是一種理想的瞬態過電壓（TVS）保護方式。電泳能量吸收分級逐步進行，以供電系統的入端為控制起點，以輸入終端為控制終點，分多段抑制瞬態過電壓。以IEC61643防雷規范為例，在該規范中明確的提出了過電壓抑制的分區劃分，對于多個重要的系統，防區分為三段，低壓電源供電系統的保護與之對應也同樣分為三級，通過采用分流的手段去滿足線路上電位的要求。

4.4 低壓供電系統中應用四極開關

在低壓供電系統中采用四極開關，能夠有效的消除運行線路上由中線導入的故障電壓的危害以及降低線路損壞等引起的觸電事故的發生。當系統中沒有漏電保護功能時，能夠有效的防止保護裝置的誤動或者是拒動，增強保護裝置的運行可靠性，為人員的生命安全上把鎖。需要指出的是，四極開關的使用不與低壓供電系統接地類型以及是否有漏電保護功能直接聯系，四極開關的選用應該主要考慮所應用供電環境的實際情況，這樣既可以避免各級安裝投資的增大浪費，也可以有效的降低事故點出現的可能性。

4.5 建立完善的低壓供電可靠性監測管理系統

低壓電網的安全平穩運行需要有效的實時監測。監測系統的核心部分應該是微處理器，然后自動、準確的記錄電網的送停電時間，建立一個完整可靠的原始數據庫。針對所采集的數據，引入分析手段，通過分析發現系統運行異常情況，并針對所獲得各類參數建立起多種低壓供電可靠性管理措施，實時為出現的各類情況提供解決方案參考。有效的實時監測系統對低壓配電網落的供電預測以及可靠性評價都有著十分重要的意義。

5 結語

住宅小區建設的不斷發展，對小區的供電系統提出了更高的要求。本文分析了小區用電特點以及小區低壓供電中存在的問題并提出了相應的解決方案，以保障小區用電的正常供給，滿足居民日常生活的用電需求。

參考文獻：

[1]住宅小區供電方案的適用范圍及優缺點分析[J].張雷，藍劍. 中國新技術新產品.2014（23）