低壓電氣系統設計中需要注意的幾個問題

梁永春

(大連市產品質量監督檢驗所，遼寧 大連 116021)

1 引言

在低壓電氣系統進行配電和電氣傳動的設備廣泛應用的今天，低壓配電和電氣傳動系統的設計顯得尤為重要。而各種原因往往會忽視一些技術細節問題，這些技術細節不僅關系到電氣系統的合理構建，還與電氣系統的長期正常使用以及設備成本密切相關。因此要做到設計合理并為用戶節約投資，就需要注重低壓電氣設計的各個技術細節，減少設計缺陷。本文將在日常從事低壓電氣檢測工作中發現的一些技術細節問題整理出來，并進行簡要的分析，與大家共同交流。

2 正確進行計算負荷

在低壓配電設計中，計算負荷是一個重要的基本概念。計算負荷是一個假象的恒定持續性負荷，它是實際負荷的一個溫升等效負荷，計算負荷不是實際負荷。通過計算負荷，可以從熱效應的角度判別不同負荷對電力系統產生的負擔的輕重。負荷計算常用的方法包括需要系數法、二項式法、利用系數法、單位面積法及單位指標法等，其中需要系數法、二項式法較為常見。在負荷計算時應特別注意以下事項:

(1)為選擇變壓器而進行負荷計算時，備用設備的容量不要算入計算負荷中。備用設備是工作設備的備用機(如備用水泵)，一般是不會和工作設備同時運行的。把備用設備的容量也納入計算負荷等于重復計入了設備容量。

(2)檢修設備和消防設備的用電可不計算負荷重。這是因為在使用檢修設備和消防設備時，會人為停止一部分工作設備和切除一部分非消防用電，只要切除的用電負荷超過了檢修設備和消防設備的用電，在選擇變壓器時就不必計入檢修設備和消防設備負荷。

(3)進行負荷計算時，要特別注意用電設備較少以及存在一定數量較大負荷的情況。如果計算分組中的用電設備數量不大于3臺，則應以這些設備的額定功率之和作為分組的計算負荷。如果用電設備組中存在一定數量的較大負荷，在進行負荷計算時要重點考慮這些較大負荷的影響，此時，推薦采用二項式法進行負荷計算。

3 低壓電氣系統的接地

低壓電氣接地系統分電力系統的工作接地和用電設備外露導電部分的保護接地。接地系統分為TN、TT和IT三種類型，其中應用較多的TN系統又細分為TN-S、TN-C-S和TN-C三種類型。

不少設計人員認為必須在變壓器室將變壓器N接線柱進行接地才能構成 TN-S系統，如果在低壓配電室受電開關柜處進行N線接地就只能構成TN-C-S系統了。其實，當變壓器室緊鄰低壓配電室以及中性線截面足夠大(不小于相線的一半)的情況下，TN-S和TN-C-S幾乎沒有區別。這是因為當變壓器室緊鄰低壓配電室、且中性線截面不小于相線的一半時，這段N線導體上的任意一點都可以看作是等電位點，因而在低壓配電室受電開關柜處進行N線的接地和在變壓器室進行變壓器N接線柱接地幾乎等同。此時，構成的接地系統仍然是TN-S系統。在低壓配電室受電開關柜處進行系統的接地，還為施工和零序電流互感器的安裝帶來了方便，也節約了從變壓器室到低壓配電室的銅材。

4 固定式低壓柜回路設計

目前，在國內許多工程中，固定式低壓柜因其結構簡單、通風散熱好以及造價低廉等優勢，日益被用戶廣泛接受。在進行固定式低壓柜設計時應注意以下事項:

(1)為使檢修不影響供電，并方便地更換固定式低壓柜里的斷路器，應在斷路器前端加裝隔離開關或采用插拔式斷路器。同時，為了盡量降低設備投資，相互關聯緊密的配電回路宜共用隔離開關。

(2)在選擇低壓柜內隔離開關時，應注明其使用類別AC－20～AC－23，即無載通斷AC－20，通斷阻性負載AC－21，通斷阻感混合負載AC－22，通斷電動機或其他高感負載AC－23。

(3)由于固定式低壓柜中的配電或電動機控制回路不像抽屜式低壓柜那樣具有互換性，因而在固定式低壓柜中不要留有電動機控制備用回路，僅僅預留作為將來增加饋出線的配電回路。

5 低壓柜內部主母線及其他主回路導體的選擇

在進行低壓柜的設計時，設計人員往往只在圖樣上標注低壓進線總開關額定電流規格，柜內水平主母線和其他主回路導體的規格，交給低壓柜成套廠去選定。但是，在柜內水平主母線和其他主回路導體的規格選擇基準上，設計人員和成套廠往往有不同看法。設計人員從用戶今后可能的發展考慮，認為低壓柜內水平主母線和其他主回路導體的規格應按照低壓斷路器脫扣器額定電流進行配置選擇;而低壓柜成套廠從節約銅材的角度考慮，往往按照低壓斷路器脫扣器整定電流進行配置選擇。例如，受電/配電回路選用NSX400斷路器，脫扣器額定電流是400A，其長延時脫口整定電流有9檔可調，設計整定280A。對成套廠來說，母線或其他導體載流量大于280A即可滿足設計要求。但設計人員認為母線或其他導體載流量應按照400A配置，因為脫扣器整定電流可調，若該回路負荷今后有增加，現場只需用重新整定脫扣器即可，而不需要再更換導體。

設計人員應在設計時就選定柜內水平主母線和其他主回路導體的規格。選定的原則是:從變壓器二次側出線到一級配電低壓柜(負荷中心柜)的主母線截面，按照變壓器的容量來選擇;從一級配電低壓柜(負荷中心柜)到其他二級配電/控制柜的母線截面按照斷路器脫扣器的額定電流來選擇;低壓柜內部導體也應該按照斷路器脫扣器的額定電流來選擇。

5 結束語

合理地進行低壓電氣系統的設計，是從事低壓電氣設計的技術人員的職責。希望所介紹的內容，對從事低壓電氣設計的技術人員減少低壓電氣設計缺陷，注重技術細節具有較好的參考價值。