低压配电设计常见问题浅议2007.doc

 PAGE 8 低压配电设计常见问题浅议 江苏省建设工程设计施工图审核中心 郭凤文 摘要：主要从目前市政工程电气设计的现状出发，对低压配电设计中一些常见问题作了归纳分析，提出了自己的见解，以与设计同仁商榷。 关键词：电气设计 低压配电 常见问题 1．疏于对低压配电线路保护灵敏度的校验 这个问题在一些市政工程的电气设计中出现几率最高也最为凸出。例如卫生垃圾填埋场工程、道路和隧道工程等，因其负荷分布的特点，低压配电线路都比较长，动辄几百米甚至上千米。设计师通常都较重视线路压降的计算，而忽略线路开关保护灵敏度的校验。根据理论分析，当采用一级配电时（如道路照明），只要保护灵敏度校验符合要求，则线路电压降一定能满足要求，反之则不尽然。对于二级以上的多级配电线路，则应同时对保护灵敏度和压降进行校验。还有的就是只对接地故障保护灵敏度予以关注（这对电击防护十分必要），以为只要装设了漏电保护就可以不再做其它灵敏度校验了，孰不知还应对线路相-相和相-N间短路保护做出校验，因为依靠检测剩余电流的RCD对短路保护是不起作用的。这两个方面都涉及到违反强制性条文即GB50054-95《低压配电设计规范》（简称《低规》）第4.2.1和4.4.7条的规定。当采用非选择型低压断路器时，由于其瞬动动作电流倍数大，往往难以满足灵敏度要求。在不改变线路结构等条件下，一个较好的解决办法是采用选择型低压断路器，利用短路短延时保护兼做接地故障保护。这里有一点要说明，当采用非选择型断路器作为保护电器时，其瞬动过电流脱扣器的整定电流应躲过配电线路的尖峰电流，例如有电动机负荷的配电线路，其尖峰电流中包含其中最大一台电动机的全起动电流（周期分量和非周期分量），即起动电流的2～2.5倍（GB50055-93《通用用电设备配电设计规范》第2.4.4-3条），无疑这将增加了瞬动过电流保护同时满足线路短路和接地故障保护灵敏度要求的难度。但若采用选择型断路器，其短路短延时过电流脱扣器整定电流应躲过的线路尖峰电流，只包括其中最大一台电动机的起动电流（即周期分量），因其具有至少0.1秒的延时，完全可以躲过电动机起动时发生在第一个周波(0.02秒)内的起动冲击电流，总之无论是照明配电线路还是电力配电线路，低压断路器的短路短延时保护更容易满足线路短路和接地故障保护对灵敏度的要求。 现举例说明： 有一配电线路连接2台11kW电动机负荷，其额定电流和起动电流分别为20A和140A，YJV22-0.6/1kV-4×35电缆线路全长450m，线路低压断路器的脱扣器额定电流为50A，如图1-1所示，现校验断路器保护灵敏度。 图1-1 计算电路图 解： 由于采用等截面电缆，线路末端短路和接地故障电流相等，近似为325A，断路器为非选择型，瞬动脱扣电流倍数为10倍，即500A，电动机全起动电流取为2.2倍起动电流，保护可靠系数取为1.2。瞬动脱扣电流Iset1=500A＞1.2(2.2×140+20)=394A，可以躲过短时尖峰电流，保护灵敏度K=Id/Im=325/500=0.65＜1.3，不满足要求。 现改用选择型断路器，利用短路短延时脱扣器做为保护。同样需躲过线路尖峰电流，但此处电动机的尖峰电流并非全起动电流，故其整定值Iset2=1.2(140+20)=192A，因脱扣器电流可调，取为4In，即200A，保护灵敏度K=325/200=1.6＞1.3，满足要求。 2.对重要用电设备采用链式配电 某一城市隧道工程，设计将隧道照明划分为二级负荷，并采用链式供电，每一链路链接4个照明配电箱，每链路的负荷容量为24～50KW，如图2-1所示。 图2-1链式配电方式 显然此做法与《供配电系统设计规范》（GB50052-2009）第7.0.4条要求不符，该条规定“当部分用电设备距供电点较远，而彼此相距很近、容量很小的次要用电设备，可采用链式配电，但每一回路环链设备不宜超过5台，其总容量不宜超过10kW。……”。由此可见，对于容量较大且又较重要的负荷不适宜采用链式配电，以提高可靠性及降低事故情况下的影响范围。 当向设计人指出这一问题时，设计人竟回复说图2-1采用的就是树干式配电，而非链式配电。看来对什么是树干式配电和什么是链式配电，二者有何不同，在认识上有模糊之处，有必要啰嗦几句。 对链式配电规范和标准并未给出严格的定义，其特征与树干式相似，故易混淆。笔者认为，链式与树干式的不同之处在于其线路根据所接用电设备的数量和敷设要求将其分为若干段，前后段电缆在配电箱总开关的上桩头或设备进线端子处进行连接（也即链接点），依次至最后一个配电箱或设备，这些链接点易发生故障，任一链接点发生故障，其下游所有负荷均受影响，可靠性差。因此，链式配电仅适用于距配电屏较远、小容量、负荷性质较为次要的场所，