一般機電工程低壓供配電系統優化設計

梁培

（浙江華安電子科技有限公司 浙江杭州 310030）

摘 要：為滿足甲方提出的生產要求，部分工程會在合同中約定需由施工單位在設計院藍圖的基礎上（或無設計院圖紙）完成對項目低壓供配電系統的優化設計，此文在機電暖通安裝工程的基礎上來詳細介紹了有關低壓抽屜柜、配電箱的數量及回路修改、橋架的選型及施工方案設計、電纜優化選擇等過程中應注意的事項及采用的規范。

關鍵詞：低壓抽屜柜；配電箱；橋架；電纜優化選型

1 配電箱電氣元器件選型及回路優化設計

1.1 熱繼電器（FR）的選型及整定原則：

當熱繼電器用以保護長期工作制或間斷長期工作制的電動機時，一般按電動機的額定電流來選用；當熱繼電器用以保護反復短時工作制的電動機時，熱繼電器僅有一定范圍的適應性。如果每小時操作次數很多，就要選用帶速飽和電流互感器的熱繼電器；對于正反轉相通斷頻繁的特殊工作制電動機，不宜采用熱繼電器作為過載保護裝置，而應使用埋入電動機繞組的溫度繼電器或熱敏電阻來保護。

1.1.1 熱繼電器額定電流的選擇：

在正常起動的起動電流和起動時間、非頻繁起動的場合，必須保證電動機的起動不致使熱繼電器誤動。當電動機起動電流為額定電流的6倍、起動時間不超過6s、很少連續起動的條件下，一般可按電動機的額定電流來選擇熱繼電器。

1.1.2 熱元件整定電流選擇：

根據熱繼電器型號和熱元件額定電流，即可查出熱元件整定電流的調節范圍。通常將熱繼電器的整定電流調整到接近電動機的額定電流；對過載能力差的電動機，可將熱元件整定值調整到電動機額定電流的0.6-0.8倍；當電動機起動時間較長、拖動沖擊負載或不允許停車時，可將熱元件整定電流調節到電動機額定電流的1.1-1.15倍。

1.2配電箱帶動力回路的常用控制方式選擇：

原設計圖紙中一些設備（如AHU、MAU、排風扇、水泵、冷凍機組等）的回路僅有一個斷路器，設備的遠程啟動、停止、運行狀態反饋、保護均無法實現，因此在優化過程中經與業主方確認其需要的控制及監測方式，重新增加了交流接觸器及熱繼電器等來完成控制回路。

2橋架設計

2.1橋架形式及種類的選擇

在有雷屏障電氣攪擾的電纜網路或有防護外部（如侵蝕液體、易燃粉塵等）影響的要求時，應選用（FB）槽式復合型防腐屏障電纜橋架（帶蓋板）；強侵蝕性情況應采用（F）類復合環氧樹脂防腐阻燃型電纜橋架，且橋架最上層還應增加實體蓋板，支架也需要具備相應防腐性能，此類橋架在水站建設時藥品區比較常見。

2.2橋架規格的選擇

橋架內的電纜真充率不得超越有關規范標準的規則值，電纜在托盤和梯架內敷設時，電纜總截面積與托盤和梯架橫斷面面積之比，電力電纜不應大于40%，控制電纜不應大于50%。

2.3橋架安裝規范

（1）電纜托盤和梯架水平敷設時，宜按荷載曲線選取最佳跨距進行支撐，且支撐點間距宜為1.5m～3m。垂直敷設時，其固定間距不宜大于2m；當橋架寬度<300mm時，應在距非直線段與直線連接處300-600mm的直線段側安裝一固定支架；直線段鋼制電纜橋架長度超過30m、鋁合金或玻璃鋼制電纜橋架長度超過15米設有伸縮節；電纜橋架跨越建筑物變形縫處設置補償裝置

（2）橋架的安裝，應做至安裝牢固，橫平豎直。電纜橋架與工藝管道共架安裝時，電纜橋架應在具有腐蝕性液體管道上方，熱力管道下方；易燃易爆氣體比空氣重時，電纜橋架應在管道上方，易燃易爆氣體比空氣輕時.電纜橋架應在管道下方。電纜托盤和梯架與管道的最小凈距詳見表1.

2.4施工方案的制定

由于施工現場主體為鋼結構建筑，在橋架安裝過程中就不能再采用以往的通絲反吊安裝，因此經過協商討論后決定采用地面立H型鋼，中間用方鋼串聯起來的方式搭設橋架支架，此種方式不僅可以滿足橋架的安裝，也方便蒸汽、壓縮空氣管道的安裝。且在施工前特意采用了Tfax軟件進行了三維模擬，以確保在施工過程中不會出現打架現象。

3電纜選型

在滿足載流量要求的情況下，電纜的規格越小經濟成本越低，施工難度也會相應降低，因此如何選擇合適的電纜型號無論是對于建設方還是施工方均具有重要意義。

3.1確定滿足要求的最小截面

3.1.1按發熱條件選擇電纜的截面

按發熱條件選擇電纜的截面就是要求計算電流不超過電纜正常運行的允許載流量：Ijs≤IN。

3.1.2按允許電壓損失校驗電纜截面

為了保證用電設備的正常工作，有關規范規定了用電設備端子處電壓偏移的允許范圍，應按照此允許范圍確定線路電壓損失△U%的允許值。

電動機：±5%

照明燈：在一般工作場所為±5%額定電壓；對于遠離變電所的小面積一般工作場所，難以滿足上述要求時，可為+5%，-10%額定電壓；應急照明、道路照明和警衛照明等+5%，-10%額定電壓。

其他用電設備：無特殊規定時為±5%.

3.2從性價比角度考慮，選擇電纜種類

低壓供配電干線中，常用的電纜有聚氯乙烯絕緣電纜和交聯聚乙烯絕緣電纜。隨著交聯聚乙烯絕緣電纜生產工藝的提高和改進，其價格也進一步降低，在電纜用量頗為巨大的低壓供配電系統中，性價比優勢越來越明顯。同聚氯乙烯絕緣電纜相比，交聯聚乙烯絕緣電纜有以下主要優點：

（1）耐熱能力強，工作溫度高。且交聯聚乙烯為熱固性材料，在電纜運行中收縮很均勻，電纜使用壽命長。

（2）電氣性能優越。交聯聚乙烯絕緣電纜體積電阻率大，絕緣性高；介電常數、介質損耗角正切值小，電纜線損小。

（3）普通的交聯聚乙烯材料不含鹵素，不具備阻燃性能，但燃燒時不會產生大量毒氣及煙霧；而聚氯乙烯絕緣電纜含有鉛、汞等，自然條件下不宜分解，污染環境，且含有鹵素，燃燒時散放有毒氣體。所以在明確需要與環境保護相協調時，就不得采用聚氯乙烯絕緣電纜及外護層。

（4）價格與聚氯乙烯絕緣電纜相差有限，但載流量優勢很顯著。VV-0.6/1KV電纜和YJV-0.6/1KV電纜在環境溫度30℃條件下在空氣中敷設的載流量，對比后可以看出，在相線截面相同的情況下，但載流量卻高出26%。

4 結論

安全供電是一個項目正常運行的保證，合理的設計、規范的施工又是一個項目能夠安全供電的保證，雖然僅為對原圖紙的優化設計，但仍一定要保持一份嚴謹、細致、負責的工作態度，這樣既能保證項目的順利竣工驗收，也能保證公司利益的最大化。