低压配电设计应关注的几个问题

摘要：在我国电网中，配电线路的设计是否合理备受关注，在其设计的过程中保持线路设计的合理性，做好技术上的把关，管理上各部门做好协调工作，都是非常关键的。本文就主要对低压配电设计相关问题进行了简要分析。

关键词：低压配电；特点；设计

中图分类号：S611文献标识码： A

一、建筑电气设备的特点

1、用电设备种类多

高层建筑对功能的要求更多也更完善，如给水排水系统、制冷与采暖设施、火灾报警与消防联动系统、监控系统、智能安防与电子巡更系统、电梯系统、通风系统、建筑智能化和网络系统等。正是由于其功能要求越来越多，所以其用电设备也变得越来越复杂。

2、用电量大，负荷密度高

高层建筑用电负荷多、负荷密度大。据综合统计发现，高层宾馆、商住楼等高层建筑其负荷密度均在60W/m2以上，有些甚至高达150W/m2。即便对于高层民用住宅和公寓，其负荷密度也往往高达25～60W/m2。

3、供电可靠性要求高

高层建筑其用户也必定较多，因此其对用电可靠性要求也相对较高。其中存在着大量的一级负荷和二级负荷。一级负荷一般用电为2套独立的供电系统，保证一套供电系统出现故障时另一套供电系统能够可靠供电，除此之外往往还需增加一定的应急电源如柴油发电机等供电设备，以保证供电可靠性。

4、电气系统复杂

高层建筑供电系统复杂。由于高层建筑往往有更多更高的功能要求。因此其电气子系统繁多，且各个子系统相互交联，复杂程度高。例如供电系统上为保证可靠供电我们可能会采取双母线分段系统供电、消防联动系统可能会把烟雾、温度、消防系统等各个系统集成在一起而实现自动消防联动系统。同时为了提高设备管理水平、减少人力资源浪费，高层建筑往往对设备自动化、智能化要求较高。

5、变配电系统分散复杂

高层建筑因其用电量大，用电负荷分散，往往采用多个配电中心的方式进行负荷分配。一是为了更好的供电，二是可以节省电缆材料。其变配电室往往分布在整栋建筑的多个地方如地下室、大楼中间和顶层等。且监控系统、配线间、消防控制中心等都需要占用一定房间。另外在电梯旁往往还设置一定的竖井和各层的配电小间。

6、设备与线路的防火要求

高层建筑对防火要求较高，一旦发生火灾处理起来相对困难。因此高层建筑防火等级要求较高，应尽可能的多使用阻燃材料，电气布线合理、电缆敷设应尽可能的多穿管，对于易损伤处更应该做好防护。同时对于电缆口应用防火胶泥做好封堵。

二、高层建筑中配电系统设计的原则

1、高层建筑中配电设计应遵循优化原则

供配电设计应根据建筑物的结构合理布局。对于一个具有合理布局的供配电设计往往能减少重叠交叉，节省材料和减少投资。高层建筑更应该注意节能原则，应充分利用现代化技术提高建筑本身的节能等级，如使用节能材料，利用太阳能、地热等自然资源。另外整个系统设计更应该考虑供电系统的可靠性、安全性等，在满足负荷容量基础上，合理规划适当留有一定的备用容量，为以后的扩容带来便利。考虑到整个高层建筑物种配电系统的安全性，必须在设计线路时使之相互间处于安全距离，且都具有合格的绝缘强度。在设计高层建筑物的配电系统时，必须配置可靠的防雷击设备，同时采取有效的防静电技术。

2、高层建筑中配电设计应遵循高效原则

高层建筑往往用于用电设备复杂多样，设计时考虑不周而造成大量浪费严重制约建筑物整体效能。在配电系统设计时应尽可能的减少不必要的损耗。在配电系统设计时应根据负荷容量设置多个供配电中心。供配电中心的分散化往往能更好地分配电能节省资源。因为对于高层建筑仅从一个配电中心进行整个系统的供电往往是不可取的。其一单一的配电中心往往会造成大量的电缆才能交叉使整个系统变得杂乱无章降低供电可靠性，另外单一配电中心还会造成电缆材料的巨大浪费，在加之整个系统负荷如果较大对电缆材料的线径要求也会更高。供配电系统设计还应尽可能做到负荷均衡，三相供电系统负荷分配的平衡性对整个系统供电变压器带来很大好处，从而实现资源的高效利用。

三、低压配电设计中应关注的问题

1、低压配电中的线路设计问题

配电线路设计属于应关注问题中的基础,线路可分为地埋和架空两种方式,一般地埋线路的运行比较稳定,主要是架空线路在设计上需要特别关注,例如:2011年,某高原地区的低压配电线路,在环境作用下,导致架空线路上布满较多灰尘,长期处于暴露状态,尤其是在高压温度变化较大的时期,线路灰尘凝结固定,维护人员未及时清理,外部灰尘腐蚀线路外表皮,致使线路与空气接触,由于当时遭遇雷击,线路无法有效防雷,造成架设线路短路,引发一系列线路事故,据统计,当时线路事故,引发近1/3的线路瘫痪,造成大量财产损失,因为地势特殊未造成人员伤亡,后期维护时间长达三个月,有关部门调查短路原因,灰尘腐蚀属于直接原因,部分线路设计不合理属间接原因,由此引起大面积线路事故。通过案例分析,对线路设计时首先选择线路,保障线路具备最优质的特性,线路中基本使用铝绞线,由于其本身具备质量轻、柔韧度高的特性,部分线路中,使用铜线,虽然铜线的导电性能好,但是其在电网中不适应,一方面是由于成本较高,另一方面其对检修、养护的要求较高,因此在我国低压配电中,配电线路一般选用铝绞线,铝绞线在张力方面比较弱,为维持其在配电中的结构稳定,采用钳压的连线方式,最大面积的满足铝绞线,既可以实现铝绞线的刚度要求,也可利用高压力稳定导线。

2、低压配电中的元件设计问题

开关属于低压配电中的主要元件,其在设计中主要扮演切断电流的作用,在一般低压配电中,开关设计包含三类:刀开关、负荷开关和隔离开关,后两者在设计上对低压配电有较高的安全影响,首先要关注两类开关的特性,负荷开关缺乏变弧特性,隔离开关在超负荷电流中无法实行正常开合。例如:低压配电中,在经常出现负荷电流的模块中,不能安装隔离开关,即使隔离开关在低压配电部分模块中应用率较高,也无法在负荷形态中体现正常开合,而在经常出现或有潜在故障发生的配电系统中,不能安装负荷开关,如:变电系统,其只适用于正常系统中,对稳定性有较高要求。

3、低压配电中的硬件设计问题

低压配电在硬件设计方面,必须具备良好的性质,既要满足电网供电的条件,又要保障配电稳定。配电硬件中,熔断器属于重点器件,发挥保护作用,其在硬件设计方面存在关注问题,即种类选择,配电系统选择熔断器时,首先要保障熔断器的额定电流,以二级1.6倍为执行标准,才可保障熔断器有效熔断,为避免熔断器出现过载、跳闸等硬件故障,低压配线中的熔断器,还需关注报警功能,因为部分熔断器缺乏报警功能,导致其不能保护低压配电,因此,需确保熔断器具有报警效果,避免对低压配电设计造成危害。

4、低压配电设计中的智能问题

目前,低压配电中的智能设计,社会给予极高的关注度,要求智能设计既要实现智能配电,又能够实现智能保护。例如:近几年我国部分电网低压配电设计中,已实现问题的隔离及重构,其是智能化的最大体现,在智能化设计中,如低压配电遇到相类似的问题或故障,系统会根据自身的反应作出同级别隔离举措,将低压配电中的故障首先隔离,避免故障扩散,然后主动分析故障原因和特性,搜索有效的解决方式,实行配对运行;最后对事故问题进行科学分解,实现目的重组,规划,通过重构的方式,优化低压配电故障。

结束语

低压配电设计工作的复杂性和技巧性，应该结合低压配电规划和施工实际，展开对低压配电设计的应用研究。从低压线路保护、回路保护、住宅总电源开关选择上入手，真正形成优化的低压配电设计，实现低压配电线路的状态安全和功能稳定。

参考文献

[1]李洪洲.关于我国民用建筑电气设计的思考[J].中国集体经济，2010，（15）.

[2]王永强，郑珂.低压供配电系统中电缆的优化选择[J].中国科技信息，2009，（12）.

[3]顾超，王洪伟.浅谈高层住宅低压供配电系统设计[J].科技信息，2012，（28）.