劉鈞法

（廣州市白云機(jī)電設(shè)備安裝工程有限公司，廣東 廣州 510000）

節(jié)能型低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)探討

劉鈞法

（廣州市白云機(jī)電設(shè)備安裝工程有限公司，廣東 廣州 510000）

隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)迅速發(fā)展，電氣設(shè)備越來(lái)越多，技術(shù)性能日趨復(fù)雜，對(duì)于配電網(wǎng)供電的可靠性、電能質(zhì)量以及低耗能的用電服務(wù)有更高的要求。文章對(duì)節(jié)能型低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行了探討。

低壓配電系統(tǒng)；節(jié)能設(shè)計(jì)；選擇

1 低壓配電設(shè)備與線路的布置

1.1 低壓配電室的選址

低壓配電室的位置應(yīng)靠近負(fù)荷中心，設(shè)置在塵埃少、腐蝕介質(zhì)少、干燥和振動(dòng)輕微的地方，并宜適當(dāng)留有發(fā)展余地。

1.2 配電設(shè)備的布置

低壓配電室配電設(shè)備的布置必須遵循安全、可靠、適用和經(jīng)濟(jì)等原則，并應(yīng)便于安裝、操作、搬運(yùn)、檢修、試驗(yàn)和監(jiān)測(cè)。位于同一室內(nèi)的高壓及低壓設(shè)備間、成排布置的配電柜間都必須留有適當(dāng)?shù)木嚯x和通道的出口。布置配電設(shè)備時(shí)應(yīng)采取必要的安全措施，如有危險(xiǎn)電位的裸帶電體應(yīng)加遮護(hù)或置于人的伸臂范圍之外。當(dāng)采用遮護(hù)物和外罩有困難時(shí)，可采用阻擋物進(jìn)行保護(hù)。

1.3 配電線路的布置應(yīng)符合的條件

符合場(chǎng)所環(huán)境的特征；符合建筑物的特征；人與布線之間可接近的程度；由于短路可能出現(xiàn)的機(jī)電應(yīng)力；在安裝期間或運(yùn)行中布線可能遭受的其他應(yīng)力和導(dǎo)線的自重。

1.4 配電線路的布置應(yīng)避免的外部環(huán)境的影響

應(yīng)避免外部熱源產(chǎn)生熱效應(yīng)的影響；應(yīng)防止在使用過(guò)程中因水的侵入或因進(jìn)入團(tuán)體物而帶來(lái)的損害；應(yīng)防止外部的機(jī)械性損害而帶來(lái)的影響；在有大量灰塵的場(chǎng)所，應(yīng)避免由于灰塵聚集在布線上所帶來(lái)的影響；應(yīng)避免由于強(qiáng)烈日光輻射而帶來(lái)的損害。

2 采用新型低壓無(wú)功動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置

傳統(tǒng)的低壓靜態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置是采用模擬量或微電腦功率因數(shù)檢測(cè)，通過(guò)中間繼電器（或固態(tài)繼電器）接通接觸器、控制補(bǔ)償電容器投入或切除。存在主要問(wèn)題：①合閘涌流大，可達(dá)到100 1n（In為補(bǔ)償電容器額定電流）；②斷開(kāi)弧光大；③補(bǔ)償電容器及接觸器易損壞；④對(duì)供電系統(tǒng)及周?chē)姎庠O(shè)備干擾大。

因此，傳統(tǒng)的低壓無(wú)功靜態(tài)補(bǔ)償裝置，只適用于無(wú)功負(fù)荷較穩(wěn)定的變電所使用。經(jīng)實(shí)際調(diào)查，無(wú)功負(fù)荷經(jīng)常變化的各個(gè)產(chǎn)業(yè)及民用變電所，使用的傳統(tǒng)的低壓靜態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置，一年后90%以上不好用，改為手動(dòng)控制接觸器固定補(bǔ)償。使供電系統(tǒng)損耗增加。另外，傳統(tǒng)的低壓靜態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置，不能濾波，也不能分相補(bǔ)償，不能適應(yīng)多種用電負(fù)荷對(duì)無(wú)功補(bǔ)償?shù)囊蟆?/p>

3 采用智能型交流接觸器

低壓電器行業(yè)開(kāi)展節(jié)能技術(shù)主要是通過(guò)對(duì)低壓電器進(jìn)行技術(shù)改造，即把微處理器引入低壓電器，使其具有智能化的功能，并采用新型控制策略，使之在運(yùn)行期間不但能節(jié)省鐵芯和分磁環(huán)中的損耗，消除電磁系統(tǒng)的噪聲，而且還能大幅度降低電磁系統(tǒng)和線圈的溫升，從而提高系統(tǒng)的可靠性。自適應(yīng)節(jié)能交流接觸器就是一種由微處理器智能化的交流接觸器，它采用直流斬波脈寬調(diào)制技術(shù)和模糊控制技術(shù)可靠地運(yùn)行在各種不同的電壓下，具有良好動(dòng)態(tài)吸合特性。

4 采用智能照明調(diào)控裝置

智能照明調(diào)控裝置工作原理：采用微電腦控制系統(tǒng)，實(shí)時(shí)采集輸出、輸入電壓信號(hào)與最佳照明電壓比較，通過(guò)計(jì)算進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，從而保證輸出最佳的照明系統(tǒng)工作電壓。具體優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在以下4個(gè)方面：

4.1 優(yōu)化電力質(zhì)量，節(jié)約照明用電

（1）穩(wěn)定最佳工作電壓。針對(duì)電網(wǎng)電壓偏高和波動(dòng)等現(xiàn)象，調(diào)控裝置可根據(jù)用戶(hù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需求，實(shí)時(shí)在線調(diào)控輸出最佳照明工作電壓，并能將其穩(wěn)定在±2%以?xún)?nèi)，有效提高電力質(zhì)量，從而達(dá)到節(jié)電10%～40%的效果。

（2）多時(shí)段節(jié)能運(yùn)行。根據(jù)用戶(hù)實(shí)際的照明需求，調(diào)控裝置還可通過(guò)程序進(jìn)行多時(shí)段節(jié)能電壓設(shè)置，從而滿(mǎn)足用戶(hù)不同光源、不同時(shí)間的需求，實(shí)現(xiàn)最佳照明狀態(tài)和最大節(jié)電率。

4.2 有效保護(hù)電光源，延長(zhǎng)其使用壽命

（1）軟啟動(dòng)、慢斜坡。影響電光源壽命的一個(gè)重要因素是：?jiǎn)?dòng)和運(yùn)行時(shí)電流和電壓對(duì)光源的沖擊。為了有效的降低電流沖擊和提高燈的壽命，在國(guó)外高檔燈具產(chǎn)品中，要求燈具有軟啟動(dòng)功能。

智能調(diào)控裝置能夠?qū)崿F(xiàn)燈具的軟啟動(dòng)和慢斜坡控制過(guò)程。燈具在啟動(dòng)時(shí)，采用低壓軟啟動(dòng)，充分預(yù)熱。該過(guò)程可減少40%的啟動(dòng)電流沖擊，有效提高光源壽命。在調(diào)壓、穩(wěn)壓的過(guò)程中，智能調(diào)控裝置采用慢斜坡方式，讓電壓在設(shè)定時(shí)間內(nèi)緩慢過(guò)渡，保證光源不受電壓、電流波動(dòng)的沖擊，從而降低電光源損壞，延長(zhǎng)使用壽命。

（2）實(shí)時(shí)穩(wěn)壓、控壓。在電壓波動(dòng)很大的地方，如電氣設(shè)備比較多的廠區(qū)，一分鐘內(nèi)的電壓波動(dòng)達(dá)到±15%；路燈后半夜的供電電壓也會(huì)達(dá)到250 V。智能調(diào)控裝置高穩(wěn)定的最佳照明電壓，能夠延長(zhǎng)電光源壽命2～4倍，減少照明運(yùn)行、維護(hù)成本30%～50%。

（3）智能照明調(diào)控。為了滿(mǎn)足不同用戶(hù)對(duì)照明燈具控制的需要，智能調(diào)控裝置有3種運(yùn)行模式可供選用，即：端子控制節(jié)能運(yùn)行模式；時(shí)間控制節(jié)能運(yùn)行模式；通訊控制節(jié)能運(yùn)行模式。

（4）適用性、可靠性。調(diào)控裝置每相可獨(dú)立調(diào)節(jié)，可操作性強(qiáng)，可以承受三相100%的不平衡負(fù)載，且保證單相的故障絕不影響其他兩相的正常運(yùn)行。同一個(gè)裝置可以帶不同類(lèi)型光源負(fù)載，還可以獨(dú)立調(diào)節(jié)每相的輸出電壓。

5 配電線路的保護(hù)

配電線路應(yīng)裝設(shè)短路保護(hù)、過(guò)載保護(hù)和接地故障保護(hù)，用于切斷供電電源或發(fā)出報(bào)警信號(hào)。配電線路采用的上下級(jí)保護(hù)電器，其動(dòng)作特性應(yīng)具有選擇件，各級(jí)之間應(yīng)能協(xié)調(diào)配合。但對(duì)非重要負(fù)荷的保護(hù)電器可采用無(wú)選擇性切斷。

5.1 配電線路的短路保護(hù)

應(yīng)在短路電流對(duì)導(dǎo)體和連接件產(chǎn)生的熱作用和機(jī)械作用造成危害之前切斷短路電流。當(dāng)保護(hù)電器是低壓斷路器時(shí)，短路電流不應(yīng)小于低壓斷路器瞬時(shí)或短延時(shí)過(guò)電流脫扣器整定電流的1.3倍。

5.2 配電線路的過(guò)載保護(hù)

配電線路的過(guò)載保護(hù)，應(yīng)在過(guò)載電流引起的導(dǎo)體溫升對(duì)導(dǎo)體的絕緣、接頭、端子或?qū)w周?chē)奈镔|(zhì)造成損害前切斷負(fù)載電流。過(guò)載保護(hù)電器應(yīng)采用反時(shí)限特性的保護(hù)電器電流值，但應(yīng)能承受通過(guò)的短路能力；對(duì)于突然斷電比過(guò)載造成的損失更大的線路，其過(guò)載保護(hù)應(yīng)作用于信號(hào)而不應(yīng)作用于切斷電路。

5.3 配電線路的接地故障保護(hù)

接地故障保護(hù)的設(shè)置應(yīng)能防止人身間接電擊以及電氣火災(zāi)、線路損壞等事故。接地故障保護(hù)電器的選擇應(yīng)根據(jù)配電系統(tǒng)的接地型式，移動(dòng)式、手握式或固定式電氣設(shè)備的區(qū)別，以及導(dǎo)體截面等因素經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。

6 配電線路的敷設(shè)

智能建筑的配電線路主要用絕緣導(dǎo)線和電纜敷設(shè)，封閉式母線主要用于變配電站內(nèi)，裸導(dǎo)體用得極少。

6.1 絕緣導(dǎo)線的敷設(shè)

絕緣導(dǎo)線在智能建筑的屋內(nèi)外，特別在建筑物的頂棚內(nèi)敷設(shè)時(shí)宜用金屬管、金屬線槽。明敷或暗敷于干燥場(chǎng)所的金屬管布線應(yīng)采用管壁厚度不小于1.5 mm的電線管。直接埋于素土內(nèi)的金屬管布線，應(yīng)采用水煤氣鋼管。電線管與熱水管、蒸汽管同側(cè)敷設(shè)時(shí)，應(yīng)敷設(shè)在熱水管、蒸汽管的下面。有困難時(shí)，可敷設(shè)在其上面。相互間的凈距不宜小于下列值：

（1）當(dāng)電線管敷設(shè)在熱水管下面時(shí)為0.2 m，在上面時(shí)為0.3 m。

（2）當(dāng)電線管敷設(shè)在蒸汽管下面時(shí)為0.5 m，在上面時(shí)為1 m。

（3）當(dāng)不能符合上述要求時(shí)，應(yīng)采取隔熱措施。對(duì)有保溫措施的蒸汽管，上下凈距可減至0.2 m。

6.2 電纜的敷設(shè)

選擇電纜敷設(shè)路徑時(shí)，應(yīng)使電纜不易受到各種損傷；應(yīng)避開(kāi)規(guī)劃中的施工用地和建設(shè)用地；應(yīng)便于維護(hù)；路徑應(yīng)較短。有塑料或橡膠外護(hù)層的電纜應(yīng)避免日光長(zhǎng)時(shí)間直曬，必要時(shí)應(yīng)加裝遮陽(yáng)罩或采用耐日照的電纜。電線不應(yīng)在有易燃、易爆及可燃的氣體管道或液體管道的隧道或溝道內(nèi)敷設(shè)，也不宜在有熱管道的溝道內(nèi)敷設(shè)。

1 雷葵葉.淺談某中心商場(chǎng)低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)［J］.廣西城鎮(zhèn)建設(shè)，2005（11）

2 孟琦、藺海峰.通信局用低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案［J］.通信管理與技術(shù)，2010（05）

Energy Conservation Low Pressure Electrical Power Distribution System Design Discussion

Liu Junfa

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TM76

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1000－8136（2011）06－0159－02