摘要：低壓配電系統(tǒng)由多個(gè)電氣設(shè)備、多回線路等組成，系統(tǒng)構(gòu)成復(fù)雜，若某一電氣設(shè)備或某一回線路出現(xiàn)故障，將跳閘該故障線路，若故障線路保護(hù)拒動(dòng)，會(huì)發(fā)生越級跳閘事故，導(dǎo)致整個(gè)低壓配電系統(tǒng)跳閘，供電中斷。現(xiàn)以某市三甲醫(yī)院建筑電氣設(shè)計(jì)中的低壓配電系統(tǒng)為例，分析了該醫(yī)院樓層配電間內(nèi)醫(yī)療負(fù)荷配電箱及地下1層配電室低壓配電柜發(fā)生故障的原因，提出了相應(yīng)的處理措施，及時(shí)消除了該故障。

關(guān)鍵詞：電氣設(shè)計(jì);低壓配電系統(tǒng);過負(fù)荷;短路;漏電;處理措施

0 引言

通常電壓等級在6 kV以下的電氣系統(tǒng)稱為低壓配電系統(tǒng)，電壓等級在250 V以下的設(shè)備稱為低壓電氣設(shè)備。低壓配電系統(tǒng)在各行業(yè)電氣設(shè)計(jì)中占有重要地位，其布置復(fù)雜，在高層建筑中體現(xiàn)得尤為明顯[1-3]。低壓配電系統(tǒng)各回線路基本直接接入終端用戶或設(shè)備就地控制柜，一旦某一回線路或某一電氣設(shè)備出現(xiàn)故障，會(huì)調(diào)整故障線路，若保護(hù)拒動(dòng)，將發(fā)生越級跳閘事故，擴(kuò)大故障范圍[4]。按低壓配電系統(tǒng)接地方式的不同，可分為三相三線制系統(tǒng)（IT系統(tǒng)）、三相四線制系統(tǒng)（TT系統(tǒng)）、三相五線制系統(tǒng)（TN系統(tǒng)）[5]。低壓配電系統(tǒng)的常見故障大致可分為漏電故障、短路故障以及過負(fù)荷故障[4]。本文主要對某市三甲醫(yī)院樓層配電間內(nèi)醫(yī)療負(fù)荷配電箱及地下1層配電室低壓配電柜故障進(jìn)行分析判斷，確認(rèn)了故障原因?yàn)槁╇娝拢瑢Υ颂岢隽擞嗅槍π缘奶幚泶胧?，消除了此類故障?/p>

1 工程概況

某醫(yī)院位于某市開發(fā)區(qū)，該醫(yī)院在2018年11月實(shí)施了手術(shù)部改、擴(kuò)建專項(xiàng)凈化工程，項(xiàng)目內(nèi)容主要包括住院樓地下1層至地上7層的裝修、機(jī)電及照明等低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及施工，總改造面積約7 000 m2，低壓配電系統(tǒng)采用TT系統(tǒng)，如圖1所示，低壓配電系統(tǒng)采用直接接地方式，低壓側(cè)電源中性線N經(jīng)一電阻RN=6 Ω的接地裝置接地，電氣設(shè)備外殼經(jīng)接地電阻RD與大地相連，接地電阻雖然可降低設(shè)備漏電時(shí)的故障電壓，卻不能將電壓降低到安全范圍內(nèi)，存在人體觸電危險(xiǎn)，因此本工程低壓配電系統(tǒng)還設(shè)計(jì)有漏電保護(hù)裝置。

2 故障簡介

該工程改、擴(kuò)建結(jié)束后，對低壓配電系統(tǒng)進(jìn)行了帶電試驗(yàn)驗(yàn)收，系統(tǒng)試運(yùn)行30 h后，該醫(yī)院位于樓層配電間內(nèi)的醫(yī)療負(fù)荷配電箱分支起火，該分支線路跳閘，設(shè)備被燒毀，該樓層供電中斷。事故發(fā)生1天后，該樓地下1層低壓配電室低壓配電柜內(nèi)的電氣設(shè)備出現(xiàn)短路被燒毀，低壓配電柜外殼出現(xiàn)類似被擊穿的孔洞，電纜絕緣護(hù)套內(nèi)有滲水現(xiàn)象，事故造成該樓層中斷供電1 h，索性未造成人員傷亡。

3 故障原因分析

3.1? ? 短路故障

在低壓配電系統(tǒng)線路上，因各種原因?qū)е禄芈分谢鹁€與零線絕緣受損，火線與零線互搭，產(chǎn)生超過設(shè)備、線路額定電流的現(xiàn)象叫短路。發(fā)生短路時(shí)，回路中的電流相對較大，在短路點(diǎn)易產(chǎn)生強(qiáng)烈的電火花、電弧，導(dǎo)致導(dǎo)線金屬被熔化，引起導(dǎo)線絕緣層及周圍可燃物燃燒，同時(shí)，過流保護(hù)動(dòng)作跳閘該回線路。排查兩故障點(diǎn)，未發(fā)現(xiàn)各回線路存在絕緣破損、線路互搭現(xiàn)象，故排除兩點(diǎn)接觸短路故障。

3.2? ? 過負(fù)荷故障

過負(fù)荷是指線路中的電流超過了金屬導(dǎo)線的安全電流（即額定電流）。導(dǎo)線絕緣層壽命受溫度影響較大，溫度越高其絕緣效果越差。由焦耳定律Q=I2Rt可知，電流流經(jīng)導(dǎo)線時(shí)，導(dǎo)線發(fā)熱量與流經(jīng)電流的二次方、導(dǎo)線絕緣電阻值、電流通過時(shí)間成正比，即電流越大、電阻越大、時(shí)間越長，導(dǎo)線的發(fā)熱量就越大，長時(shí)間過負(fù)荷運(yùn)行，加速了絕緣層老化。

對故障支路線路容量重新核算，結(jié)果滿足該項(xiàng)目工程設(shè)計(jì)要求，且還有富余量;隨機(jī)抽樣檢測絕緣層情況，均完好無損，符合出廠相關(guān)參數(shù)要求，因此，排除故障是因線路過負(fù)荷所致。

3.3? ? 漏電故障

導(dǎo)線或端子排或支架絕緣材料絕緣水平差，導(dǎo)致導(dǎo)線與大地、導(dǎo)線與導(dǎo)線之間有電流流過稱為漏電。在低壓配電線路中，系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，由于低壓配電線路和用電設(shè)備絕緣層的介質(zhì)特性，線路與線路之間、線路與大地之間存在電容，配電系統(tǒng)中總存在一定的漏電流，但是，這些漏電流微乎甚微，線路絕緣能力不會(huì)因此受到影響，正常漏電電流簡圖如圖2所示。如果受到外界某種因素或幾種因素共同作用，線路絕緣將會(huì)被破壞，產(chǎn)生非正常的漏電電流，非正常漏電電流簡圖如圖3所示。

檢查故障點(diǎn)發(fā)現(xiàn)，負(fù)荷配電箱故障點(diǎn)靠西側(cè)墻處電纜絕緣保護(hù)套內(nèi)有滲水痕跡，西側(cè)墻面較潮濕，因試運(yùn)行期間該地區(qū)持續(xù)中雨，西側(cè)外墻防水施工質(zhì)量不過關(guān)，導(dǎo)致雨水進(jìn)入室內(nèi)滲入電纜絕緣護(hù)套內(nèi);地下1層低壓配電室低壓配電柜處較為潮濕且有少量積水，經(jīng)檢查地下1層集水池排水泵處理能力不足，集水池內(nèi)廢水溢流至配電室低壓配電柜處，滲入電纜絕緣護(hù)套內(nèi)，發(fā)生非正常漏電，絕緣被擊穿，引發(fā)故障。

4 處理措施

鑒于上述兩個(gè)故障性質(zhì)相近，對負(fù)荷配電箱故障點(diǎn)靠西側(cè)墻臨時(shí)采用薄膜隔離措施，更換受潮電纜，待天氣好轉(zhuǎn)后對西側(cè)墻面重新做防水處理;清理地下1層低壓配電室低壓配電柜處積水，更換受潮電纜，更換出力較大的排水泵;并用臨時(shí)風(fēng)扇對受潮配電箱、配電柜進(jìn)行烘干處理后，重新試運(yùn)行，系統(tǒng)未發(fā)生任何故障。

5 結(jié)語

低壓配電系統(tǒng)在電氣設(shè)計(jì)、施工過程中，應(yīng)綜合考慮電氣設(shè)備、線路的額定容量以及各外在因素的影響，避免系統(tǒng)投運(yùn)后故障頻發(fā)。低壓配電系統(tǒng)正常運(yùn)行中，應(yīng)加強(qiáng)定期巡檢、維護(hù)，若出現(xiàn)故障，及時(shí)查找故障原因，采取有效的措施防止故障的發(fā)生。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 楊彩霞.高層建筑電氣設(shè)計(jì)中低壓配電系統(tǒng)安全性分析[J].中國設(shè)備工程，2019（23）：167-168.

[2] 王弈辰.超高層建筑供電模式探討[J].機(jī)電信息，2019（33）：165-166.

[3] 徐旭茂.超高層建筑電氣設(shè)計(jì)的研究與應(yīng)用[D].南寧：廣西大學(xué)，2019.

[4] 趙廣建.低壓配電故障原因及預(yù)防措施探討[J].通信電源技術(shù)，2019，36（9）：261-262.

[5] 凌智敏.低壓配電系統(tǒng)不同接地方式的兼容[J].建筑電氣，2018，37（6）：3-9.

收稿日期：2020-06-02

作者簡介：唐瑛（1993—），男，湖南永州人，助理工程師，從事機(jī)電安裝工作。