关于供配电设计中若干问题分析

摘要：供配电设计是建筑电气设计中的重要部分，本文提出了供配电设计中几个常遇见问题，如长距离配电电缆的保护，配电箱馈出回路相位不平衡时的负荷计算，星/三角启动电动机设备选择等，并给出了建议性意见，期望与同行们共同探讨学习。

关键词：建筑电气；供配电；负荷计算；继电保护

Abstract: for distribution design is an important part of the construction of electrical design, this paper puts forward the design for distribution of several often meet problems, such as the protection of the long distance distribution cable, distribution box feedback loop phase balance out not the load calculation, star/triangle start motor equipment selection, and gives the recommendation opinions, expectation and colleagues in the study together.

Keywords: electrical building; For distribution; Load calculation; Relay protection

中图分类号：TU855文献标识码：A文章编号：

前言

供配电是建筑电气设计的重要组成部分，供配电设计涉及到负荷计算，配电结构，设备控制，继电保护，设备及材料选择等诸多方面，所有这些环节的设计都是为了做到安全可靠、经济合理、技术先进、维护管理方便。本文就供配电设计中的几点细节谈一下自身的体会，期望与同行们共同探讨学习。

一、配电箱进线负荷开关的选择

图1进线开关为负荷开关的配电箱系统图

当配电箱AP1-1进线开关为具有隔离功能的负荷开关时，其额定电流应大于配电箱AP1中QF1断路器的长延时整定值，以使下级负荷开关处于上级断路器的保护范围内。

二、低压长电缆的保护

电缆长距离对设备供电时，不仅需校验末端设备的启动及运行电压是否满足压降要求，而且对长电缆的馈电断路器宜同时带短路瞬时、短路短延时及过载长延时保护功能。因短路瞬时保护在整条长电缆上存在保护死区，长电缆末端较长一段距离电缆无法得到保护，所以要设置短路短延时保护。这样可使整条电缆得到保护，而且与长电缆的末端断路器形成级差，避免越级跳闸。

断路器短路短延时动作电流整定值Iop可参照式：Krel•Ipk≤Iop≤KOL•Ial选取。式前段Krel•Ipk≤Iop表示动作电流整定值Iop应躲过线路短时出现的尖峰电流Ipk，式中Krel为可靠系数，可取1.2；式后段Iop≤KOL•Ial表示动作电流整定值Iop应低于短路电流在动作时间内产生的热效应，式中Ial为绝缘导线或电缆的允许载流量，KOL为导线或电缆允许的短时过负荷系数，对短路短延时KOL取值一般为4.5。

短延时的时间一般不超过1s，通常分为0.2s，0.4s，0.6s三级，但是不同型号断路器有不同定时限特性，可根据保护要求确定动作时间。

三、配电箱负荷计算

配电箱配出回路有单相和三相负荷时，应将单相负荷换算为等效三相负荷再与三相负荷相加。可将各单相负荷分别相加，选出最大相负荷，取其3倍作为等效三相负荷。当只有单相负荷时，等效三相负荷取最大相负荷的3倍。

层配电箱，特别是住宅的楼层配电箱，常出现各单相负荷较大而配出回路较少，各单相负荷不平衡，若单纯采用负荷累加，易使层配电箱进线断路器过载长延时整定值偏小。

四、断路器分断能力选择

靠近变电所一级配电箱馈出的微型断路器分断能力若按常规选择，会有分断能力小于其安装处短路电流的可能性，违反规范《民用建筑电气设计规范 JGJ16-2008》中7.6.3条第1款“短路保护电器的分断能力不应小于保护电器安装处的预期短路电流”。对此，可选择高分断能力的微型断路器或塑壳断路器，使其大于安装处的预期短路电流，亦或可采用带熔断器的负荷开关。

五、星三角启动电动机设备选型。

图2星三角启动电动机一次原理图

电动机绕组大部分是三角形连接，电动机额定电流是线电流。电动机启动时，接触器KM2与接触器KM1接通，电动机绕组星形连接启动，经延时后，接触器KM2断开，而接触器KM3接通，电动机绕组三角形连接情况下再启动，直至启动完成。接触器KM1、KM3额定电流可按电动机额定电流的1/ 选择，接触器KM2可按电动机额定电流的1/3选择。为了安装方便，接触器KM2额定电流与接触器KM1、KM3额定电流相同。热继电器KH的额定电流及分线点1以后供电动机导线载流量均应按电动机额定电流的1/ 选择。

设计中常误将热继电器KH的额定电流按电动机额定电流（线电流）选择，实际上，热继电器KH是串接入电动机的相回路中，热继电器KH通过的电流是电动机的相电流，其值为电动机额定电流（线电流）的1/ 。若按照电动机额定电流选择热继电器的额定电流，将无法真正起到保护电动机的作用。

六、公共建筑非消防电源切断区域

在切断非消防电源的设计中，有在低压柜出线侧切断配电干线回路。根据《火灾自动报警系统设计规范GB50116-98》中第6.3.1.8条“消防控制室在确认火灾后，应能切断有关部位的非消防电源，并接通警报装置及火灾应急照明灯和疏散标志灯”规定有关部位是指着火的那个防火分区或楼层，一旦着火应切断本防火分区或楼层的非消防电源，减少断电带来不必要的惊慌。所以，切断非消防电源，尤其在大中型的建筑中，应按照防火分区或楼层来切除非消防电源。

七、消防与非消防负荷电缆敷设

在配电干线平面设计中，建议将消防负荷电缆与非消防负荷电缆分桥架敷设，桥架出低压配电室后分开。双电源负荷的主备用回路电缆不宜同槽敷设，同桥架时中间增加隔板。

八 结束语

以上是针对在低压供配电设计中常遇到的几个问题，简单叙述了本人的一些认识，权作抛砖引玉，肯望设计同行不吝指教。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。