探讨市政工程低压配电设计中的常见问题

探讨市政工程低压配电设计中的常见问题

刘家兴

山东联合电力产业发展有限公司 山东济南 250000

摘要：在市政工程低压配电系统建设中，有效预防设计中常见问题能够优化系统建设效果。基于此，本文从线路保护器、大容量重点设备配电、中性接地点、控制箱、电动机控制这几个方面详细阐述了市政工程低压配电设计中的常见问题，并提出了预防解决对策，希望能够为市政工程电气系统建设提供助力。

关键词：市政工程；低压配电；中性接地

引言：市政工程低压配电系统主要由变电所、配电变压器、高低压配电线路等部分组成，是市政设施稳定运作的重要保障，因此，为了充分发挥低压配电系统的效用，工作者需要深入分析在当前市政工程低压配电设计中存在的问题，并采取有效措施，优化设计方案的合理性，提升市政低压配电系统建设水平。

1线路保护器设计校验问题以及对策

在市政工程建设中，线路保护器被广泛应用于道桥工程、垃圾填埋场等位置的低压配电线路设计中，而且线路中通常存在电动机设备，因此尖峰电流会包含高于其中最大一台电动机全启动电流2~2.5倍的电流，导致设计者经常采用的非选择型断路器在灵敏度方面难以满足需求，同时，由于这些位置上的线路比较长，因此设计者经常将校验重点放在线路降压方面，对保护器灵敏程度的设计检验不重视，导致保护器灵敏度不足常见设计问题的形成。为此，设计者应当在做好剩余电流保护设计的同时，严格按照现行的低压配电设计规范，采用选择型低压断路器，结构如图1，作为线路保护器，并且利用其短路短延时保护功能，实现构建低压配电系统的接地故障保护机制，提高整体线路保护器系统的灵敏度。一般来说，选择型断路器通常具有0.1s以上的延时，在运行时，其电流脱扣器能够帮助断路器规避电机启动时产生的0.02s线路尖峰电流周波，缓解了非选择型断路器带来灵敏度问题，保障了接地故障、短路保护系统运作的稳定性。

图一 低压断路器

2大容量重点设备配电设计问题以及对策

链式供电设计作为设计者常用的供电方式，经常出现在隧道、公路照明等工程的低压配电系统中。就目前来看，一部分链路设计形式被应用在大负荷容量的重点设备中，并且很多基于链式设计的链路负荷容量都在10KW以上，虽然当前设计都会注意将链式供电设计所连接的设备保持在5台以下，但根据GB50052-2009的系统设计规范，链式设计仅适用于距离供电点较远、彼此之间距离较近的次要设备中，并且每链设备数量应在5台以下，总负荷容量在10KW以下，因此，为了保障大负荷容量、重点设备的正常运行，设计者可以采用树干式的低压配电设计，以免链式设计下重点设备出现运行稳定性问题。在此过程中，设计者需要将干线、分支线的连接设计为T接，如预分支电缆与插接式母线之间的连接形式，增强低压配电系统的可靠性。针对特殊需求、负荷性质重要、集中负荷容量较大的场景，设计者需要严格按照相应的技术规程，采用放射性模式来设计配电，如电屏放射式配电等，缓解常见的配电设计问题。

3中性接地点设计问题以及对策

一般来说，在市政低压配电设计中，中性接地点的设计方案通常为室内接地接地，并且需要从变压器出线桩头引出3L+PEN四线，同时，将母联开关与进线总开关设计为四级开关，但实际上，配电所中设置了等电位联结，因此其他导电部位不会与中性线接地结构出现电位差，并不需要四级开关来保证接地效果。此外，从线桩头引出的PEN线可能会通过中性接地点，向大地分流工作电流，影响其运行效果，形成设计中常见的中性接地点设计问题。为此，设计者应当为PEN线配置绝缘设施，并且不能采用中性点就地接地的方式，而是要将PEN线在配电柜中与PE干线相连，然后使其与PE干线应用同一个接地点，同时，将原来的四级母联、进线总开关替换成普通的三级开关，节省不必要的支出。在此过程中，设计者还要严格遵循IEC标准，对PEN接地设计的具体要求，来根据实际情况，完善其与PE干线的并点接地设计，以免其通过接地点与大地分流工作电流，提高变电所中性点接地设计方案的优越性。

4控制箱设计问题以及对策

在市政工程中，存在如鼓风机、水泵等用电设备，为了保障这些设备的使用性能，设计者通常都会将其所应用的二次回路中的控制开关、控制按钮、信号灯等设备设计在位于用电设备附近的控制箱中，以便于及时进行相应的操作。从当前的规范标准来看，常规低压配电系统下的用电设备控制箱一般属于1类设备，就需要设置PE线接地结构，但现阶段的控制箱设计中往往并不存在该设计，形成了常见的控制箱设计问题，降低了市政低压配电系统的规范性。为此，设计者不仅要严格按照规定，设置好控制箱的PE线，还要从控制线路运作的安全稳定性入手，针对其所需断路器的类型，来进行配套设计，比如，断路器为6A微型、电缆线芯截面积为1.5mm2，设计者要将线路长度控制在80m以内，若所需断路器为6A小型，在配备线芯1.5mm2电缆的情况下，则应将线路长度保持在230m以上。此外，对于设置在工地等钢筋材料数量较多位置的控制箱，设计者还要采用等位联结设计，来配合PE线接地结构，优化控制箱的防间接接触电击能力。若配电系统为超低压配电系统，则其配套控制箱为2类设备，无需PE线接地设计

^[1]。

5电动机控制设计问题以及对策

为了实现集约化的市政用电设备管理，如水泵、风机等市政用电设施，通常具有远程控制功能，同时，为了保证现场人员、设备的安全，设计者需要在用电设备的附近，设置就地控制箱，使人们可以通过手动控制来操作用电设备或解除远程控制，但现阶段，很多设计者虽然在方案中设置的就地控制箱，但却将本该位于就地控制箱中的远程控制解除开关，设计到了MCC配电柜或配电间的配电柜中，使远程控制解除开关难以正常发挥效用，降低了设计方案的科学性与合理性。基于此，设计者务必要严格按照现行的通用设计规范来规划控制解除开关的位置、结构，保障市政用电设备的安全、稳定运行。在此过程中，设计者可以从自动化技术的角度出发，构建一个PLC+PC形式的自控体系，并将就地控制设置为优先控制级别，方便工作者利用就地控制箱，来进行日常的维护和检修，同时，要为每一级的优先控制设置转换开关，使工作者通过将开关调制“就地”,即可解除远程控制，优化电动机控制设计效果^[2]。

结论：综上所述，保证市政工程低压配电设计的科学性与合理性能够优化市政设施的使用性能。在低压配电设计中，工作者采取设计优化措施可以增强断路器效用、保证市政供电的可靠性、提高中性点接地的优越性、增强控制箱性能、提升电动机控制水平，从而促进市政建设事业的发展。

参考文献：

[1]秦军.探究市政工程项目低压配电设计的常见问题及设计要点[J].智能城市,2019,5(21):75-76.

[2]潘艳艳,李梦培.市政工程低压配电设计中的常见问题分析[J].通信电源技术,2018,35(06):160-161.