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淺談三級(jí)配電設(shè)計(jì)都存在哪些問(wèn)題

2021-03-27

共有9354家企業(yè)看過(guò)

施工現(xiàn)場(chǎng)配電系統(tǒng)都應(yīng)采用三級(jí)配電、二級(jí)漏電保護(hù)系統(tǒng)；三級(jí)配電即總配、分配、開(kāi)關(guān)箱三級(jí)，三級(jí)配電，逐級(jí)保護(hù)，達(dá)到“一機(jī)、一閘、一漏、一箱、一鎖”。下面由合景機(jī)電給大家講解一下三級(jí)配電設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題。

三級(jí)配電在設(shè)計(jì)時(shí)仍存在的問(wèn)題如下：

1、相對(duì)于二級(jí)漏電保護(hù)，短路和過(guò)載保護(hù)在臨電設(shè)計(jì)和方案實(shí)施中不受重視

1.1由于漏電保護(hù)器接地保護(hù)的靈敏度大大高于過(guò)載保護(hù)兼接地保護(hù)的靈敏度，在臨電系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，發(fā)生的主要是漏電故障，一旦發(fā)生漏電故障，漏電保護(hù)器首先動(dòng)作，而短路和過(guò)載保護(hù)基本上不動(dòng)作，給人的感覺(jué)是短路和過(guò)載保護(hù)是一個(gè)擺設(shè)，只要有了漏電保護(hù)，短路和過(guò)載保護(hù)就可有可無(wú)了。這樣在臨電設(shè)計(jì)和方案實(shí)施中對(duì)短路和過(guò)載保護(hù)很不重視。

1.2在實(shí)際的臨電設(shè)置中，短路和過(guò)載保護(hù)常常不按臨電設(shè)計(jì)方案配置，而是沿用上一次臨電設(shè)計(jì)配置的短路和過(guò)載保護(hù)，常常造成容量較大的斷路器控制較小容量的用電設(shè)備，實(shí)際上存在較大的故障隱患。

1.3在臨電系統(tǒng)中只重視漏電保護(hù)是人們的一個(gè)誤區(qū)，漏電保護(hù)只能解決部分接地故障和短路并發(fā)接地的故障問(wèn)題，而過(guò)載保護(hù)、不并發(fā)接地故障的相間或相對(duì)零故障則不能得到保護(hù)，更重要的是漏電保護(hù)器并不是完全可靠的，它可能會(huì)因各種各樣的原因拒動(dòng)，短路和過(guò)載保護(hù)實(shí)際上也是漏電保護(hù)的后備保護(hù)。

二級(jí)漏電保護(hù)器失效的可能性較小，但一級(jí)漏電保護(hù)器可能拒動(dòng)的概率就相對(duì)大一些，實(shí)際上臨電系統(tǒng)開(kāi)關(guān)箱以上的很大的范圍內(nèi)只有一級(jí)漏電保護(hù)，有一部分開(kāi)關(guān)箱后的設(shè)備和線(xiàn)路是沒(méi)有末級(jí)漏電保護(hù)的，這些設(shè)備也只有一級(jí)漏電保護(hù)。

如果不重視臨電系統(tǒng)的短路和過(guò)載保護(hù)，臨電系統(tǒng)就會(huì)存在較大的故障隱患，如果發(fā)生短路故障而不能及時(shí)切斷故障，不僅是設(shè)備損毀，對(duì)人也是有較大傷害的。

2、臨電方案中不注重短路電流、選擇性等計(jì)算，設(shè)計(jì)方案中真正進(jìn)行保護(hù)的短路電流、分級(jí)選擇性計(jì)算比較少

2.1臨電方案在選用低壓斷路器、熔斷器時(shí)存在不少問(wèn)題，其中突出的問(wèn)題是沒(méi)有進(jìn)行短路電流計(jì)算。配電線(xiàn)路短路保護(hù)電器的分?jǐn)嗄芰?yīng)大于安裝處的預(yù)期短路電流。選擇斷路器應(yīng)先計(jì)算其出口端的短路電流，但一般的臨電方案都沒(méi)有進(jìn)行短路電流計(jì)算，再加上負(fù)荷變動(dòng)較大，所選的短路器的極限短路分?jǐn)嗄芰赡懿粔?，不能安全的切斷短路故障電流，是安全的隱患。

2.2短路和過(guò)載保護(hù)的短路電流、分級(jí)選擇性計(jì)算對(duì)于施工單位的工程師來(lái)說(shuō)是比較難的，只是選擇性計(jì)算就包括選擇型斷路器和選擇型斷路器的級(jí)間配合、選擇型斷路器和非選擇型斷路器的級(jí)間配合、非選擇型斷路器與熔斷器的級(jí)間配合、熔斷器和熔斷器的級(jí)間配合、熔斷器和非選擇型斷路器的級(jí)間配合等。

當(dāng)然這一過(guò)程可以用軟件實(shí)現(xiàn)，但至少目前得到普及的較少。目前的大多數(shù)臨電方案還是比較簡(jiǎn)單的，相關(guān)的計(jì)算很少涉及。漏電保護(hù)變成了臨電系統(tǒng)的主保護(hù)，短路和過(guò)載保護(hù)則不受重視，實(shí)際上臨電系統(tǒng)沒(méi)有實(shí)現(xiàn)短路和過(guò)載保護(hù)的安全設(shè)計(jì)、配置和分級(jí)保護(hù)。

3、總配電箱設(shè)置在靠近電源的區(qū)域的方案不一定是最優(yōu)方案，有時(shí)會(huì)加大臨電的投入

3.1臨電規(guī)范規(guī)定總配電箱應(yīng)設(shè)在靠近電源的區(qū)域，有兩個(gè)目的：

(1)對(duì)進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)的臨電電源線(xiàn)路提供短路、過(guò)載、漏電保護(hù)。

(2)按規(guī)范要求形成必須采用的TN-S系統(tǒng)，確?？偱潆娤銹E線(xiàn)、N線(xiàn)分開(kāi)處的地電位。

3.2在實(shí)際臨電配置中我們認(rèn)為：不論是施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置變壓器，還是從其它電源引入，總配電箱和變壓器都應(yīng)靠近用電設(shè)備或負(fù)荷相對(duì)集中的區(qū)域更為合理一些。

3.2電源靠近負(fù)荷中心設(shè)置，這種方案無(wú)疑是較經(jīng)濟(jì)的，特別是電源中心和負(fù)荷中心相對(duì)較遠(yuǎn)的情況下，再加上臨電設(shè)備的需用系數(shù)和同時(shí)系數(shù)較小，采用這種方案的投入會(huì)相對(duì)較小。

3.3在技術(shù)上和方案實(shí)施上能確?？偱潆娤湓O(shè)置在靠近電源的區(qū)域的臨電系統(tǒng)安全。

(1)總配電箱處PEN線(xiàn)電位升高有兩種：一種是外部引入，另一種是臨電系統(tǒng)自身引起。外部引入的PEN線(xiàn)電位升高原因：

①高壓側(cè)接地故障電流流經(jīng)變壓器側(cè)接地極部分引起，一般這種引入一般只是瞬時(shí)存在，時(shí)間在5秒左右。

②臨電系統(tǒng)以外的同一低壓TN或TT系統(tǒng)內(nèi)的接地故障，這種故障持續(xù)時(shí)間可能較長(zhǎng)，主要取決于回路的接地保護(hù)動(dòng)作時(shí)間。對(duì)這種外部引入的PEN線(xiàn)電位升高的情況，通過(guò)總配電箱處的重復(fù)接地措施就可以降低至安全電位，比PEN線(xiàn)直接接入變壓器接地極時(shí)情況好的多。

(2)臨電自身引起的PEN線(xiàn)電位升高原因：

①由于臨電系統(tǒng)單相220V負(fù)荷不平衡或單相220V中存在嚴(yán)重的三次諧波（如果采用△/Y-11變壓器，則不存在此問(wèn)題）或中性線(xiàn)斷線(xiàn)和接觸不良，220V單相負(fù)荷不平衡最嚴(yán)重情況下也不會(huì)造成±10%的電壓偏差，整個(gè)回路分配至電源至總配電箱之間的電壓降很小，對(duì)總配電箱處的地電位基本沒(méi)有影響。電源至總配電箱處的中性線(xiàn)斷線(xiàn)的幾率基本沒(méi)有，接觸不良的機(jī)率也相對(duì)很小，而其它部位中性線(xiàn)斷線(xiàn)不會(huì)對(duì)總配電箱處電位產(chǎn)生影響。三相和二相380V負(fù)荷的不平衡也不會(huì)造成PEN線(xiàn)電位升高。

②臨電系統(tǒng)內(nèi)部的接地故障，由于臨電系統(tǒng)安裝有靈敏度較高的漏電保護(hù)器，漏電電流較小，造成PEN線(xiàn)有較大電位升高的情況很少。

③對(duì)于臨電自身引起的PEN線(xiàn)電位升高，最主要的解決辦法是總配電箱處的重復(fù)接地，因?yàn)镻EN線(xiàn)重復(fù)接地可以降低PEN線(xiàn)電位升高的危險(xiǎn)程度。

(3)總配電箱進(jìn)線(xiàn)電纜的短路和過(guò)載保護(hù)可以由臨電系統(tǒng)的上級(jí)配電系統(tǒng)提供，如同高壓電纜出線(xiàn)需要高壓配電所提供相應(yīng)保護(hù)一樣。只要保護(hù)設(shè)計(jì)得當(dāng)，應(yīng)該是可行的。在臨電方案實(shí)施中對(duì)這一段線(xiàn)路的路徑、敷設(shè)方式進(jìn)行安全可靠性評(píng)估，選出比較安全的方案是可能的。根據(jù)臨電方案實(shí)施和運(yùn)行實(shí)踐，這段線(xiàn)路一般是采用電纜進(jìn)行敷設(shè)，受重視程度較高，安全狀況比較好，短路和漏電事故故障率很低，對(duì)人身安全危脅較小，短路、過(guò)載保護(hù)兼接地保護(hù)就能滿(mǎn)足系統(tǒng)保護(hù)要求，只要設(shè)計(jì)和管理得當(dāng)，是能夠滿(mǎn)足系統(tǒng)運(yùn)行要求的。

3.4總配電箱設(shè)置在靠近負(fù)荷中心的方案從技術(shù)上是符合臨電方案的。

臨電規(guī)范第5.1.2條的強(qiáng)制性規(guī)定為：“采用TN系統(tǒng)做保護(hù)接零時(shí)，工作零線(xiàn)（N線(xiàn)）必須通過(guò)總漏電保護(hù)器，保護(hù)零線(xiàn)（PE線(xiàn)）必須由電源進(jìn)線(xiàn)零線(xiàn)重復(fù)接地處或總漏電保護(hù)器電源側(cè)零線(xiàn)處，引出形成局部TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)”。臨電方案允許在規(guī)定條件下形成局部TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)，則總配電箱在靠近負(fù)荷中心設(shè)置的方案是可行的。

4、在用電規(guī)模較大的場(chǎng)合，單個(gè)總配電箱所帶的負(fù)荷過(guò)多，缺乏設(shè)計(jì)前的規(guī)劃

臨電規(guī)范沒(méi)有對(duì)一個(gè)總配電箱以下的配電規(guī)模進(jìn)行限制，主要是因?yàn)椴捎昧伺潆娛夜╇姺绞?，?shí)際上是是多總配電箱供電方式，但在實(shí)際臨電方案設(shè)計(jì)時(shí)經(jīng)常采用的是單總配箱模式，如果施工現(xiàn)場(chǎng)、用電負(fù)荷的規(guī)模較大而不建集中的配電室，單總配箱模式會(huì)使總配以下的配電規(guī)模過(guò)大，超過(guò)了一定的限度，有些是后續(xù)項(xiàng)目增加造成的，給臨電系統(tǒng)的管理帶來(lái)了故障范圍大、故障頻繁、保護(hù)誤動(dòng)、管理和維護(hù)不便等很多問(wèn)題。

這就要求我們?cè)谂R電設(shè)計(jì)前要對(duì)針對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，作一些可行性分析和規(guī)劃，是采用配電室供電方式，還是采用多總配的四級(jí)配電方式（通過(guò)新增一級(jí)配電將電能分配至總配電箱上），將每個(gè)總配回路的規(guī)模限定在一定的范圍內(nèi)，如一個(gè)總配帶3～4個(gè)分回路，每個(gè)分回路帶3個(gè)分配電箱，一個(gè)總配回路最多帶9～12個(gè)分配電箱。

如果臨電規(guī)模超過(guò)9～12個(gè)分配電箱，就要考慮再增加一個(gè)總配電箱。在可能有后續(xù)負(fù)荷的情況下，還要在臨電方案設(shè)計(jì)中預(yù)留相應(yīng)的回路。在距離比較遠(yuǎn)不同區(qū)域，就要考慮重新布置一套臨時(shí)配電系統(tǒng)。配電規(guī)模較大時(shí)，就應(yīng)采用多總配電箱方式。

5、對(duì)分配電箱供電區(qū)域劃分不合理

臨電規(guī)范規(guī)定分配電箱應(yīng)設(shè)在用電設(shè)備或負(fù)荷相對(duì)集中的區(qū)域，在臨電方案實(shí)施中發(fā)現(xiàn)分配電箱供電區(qū)域劃分有不合理之處。

5.1用電設(shè)備或負(fù)荷相對(duì)集中的區(qū)域?qū)嶋H上是有大有小的，有些負(fù)荷只在特定的施工階段使用，有些負(fù)荷在某個(gè)施工階段與其它負(fù)荷集中出現(xiàn)。在臨電設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)區(qū)域設(shè)置幾個(gè)分配電箱的問(wèn)題只是進(jìn)行簡(jiǎn)單劃分，而不是動(dòng)態(tài)的配置，造成了不應(yīng)有的資源的閑置和資源的過(guò)渡緊張狀況，不能滿(mǎn)足施工對(duì)臨電系統(tǒng)的階段性需求。

5.2有些負(fù)荷的性質(zhì)不同，負(fù)荷相互之間影響較大，如：動(dòng)力和照明回路，大容量設(shè)備（如100KVA的閃光對(duì)焊機(jī)）和小容量設(shè)備等，盡量能按設(shè)備和施工需要分開(kāi)設(shè)置，如塔吊要求不能頻繁停電，但它本身電機(jī)起動(dòng)、制動(dòng)以容易影響其它設(shè)備，在高層施工中塔吊、人貨電梯或龍門(mén)架等固定設(shè)備應(yīng)分配在一個(gè)分配電箱內(nèi)，而其它移動(dòng)設(shè)備、容易發(fā)生漏電故障和備用回路分配在另一個(gè)分配電箱內(nèi)，這樣對(duì)施工過(guò)程相互影響小，各種保護(hù)也容易設(shè)置，特別是設(shè)置漏電保護(hù)器后有助于形成安全可靠的臨電系統(tǒng)。

6、臨電設(shè)計(jì)和系統(tǒng)配置與實(shí)際脫節(jié)，不能隨施工需要?jiǎng)討B(tài)配置

臨電設(shè)計(jì)在規(guī)劃時(shí)缺乏調(diào)研環(huán)節(jié)，企圖一次將臨電配置到位，沒(méi)有考慮施工現(xiàn)場(chǎng)用電需求發(fā)生變化后如何調(diào)整。臨電方案中的短路和過(guò)載保護(hù)是按計(jì)劃投入的臨電設(shè)備計(jì)算的，但在實(shí)際運(yùn)行中施工方案有時(shí)會(huì)發(fā)生變化，有些臨電設(shè)備就可能與計(jì)劃投入的臨電設(shè)備容量相差較大。

隨著工程階段的不同，接入分配電箱的臨電設(shè)備也有相應(yīng)的不同，在實(shí)際接入的臨電設(shè)備常常不能和分配電箱回路已有短路和過(guò)載保護(hù)相匹配，已有的回路和需要使用的臨電回路數(shù)量也不匹配，在較為嚴(yán)重的情況下，常常造成容量較大的斷路器控制較小容量的用電設(shè)備，或者是較大容量的臨電設(shè)備沒(méi)有多余的回路。短路和過(guò)載保護(hù)處于失控狀態(tài)，五級(jí)短路和過(guò)載保護(hù)都不能提供可靠的保護(hù)，造成既浪費(fèi)了資源，還不能形成有效的保護(hù)狀況。

關(guān)于三級(jí)配電在設(shè)計(jì)時(shí)仍存在的問(wèn)題就分享講解到這里了，想了解更多配電知識(shí)的可關(guān)注合景機(jī)電。

合景機(jī)電是一家專(zhuān)業(yè)從事弱電工程安裝、低壓配電工程安裝、中央空調(diào)安裝的工程總承包公司，公司目前具有建筑機(jī)電安裝工程專(zhuān)業(yè)承包2級(jí)和電子與智能化工程專(zhuān)業(yè)承包2級(jí)雙資質(zhì)，公司深耕機(jī)電安裝領(lǐng)域十多年，具有對(duì)高等級(jí)輕工業(yè)廠(chǎng)房的水電和弱電系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行、維護(hù)服務(wù)的整合承包能力；同時(shí)也具備對(duì)商業(yè)建筑和工業(yè)建筑進(jìn)行消防施工和裝修裝飾，聯(lián)系電話(huà)：400 602 0222/177-2239-7777/177-2238-3333

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