摘要：在特殊供配电系统的建设中，做好低压配电柜的设计能够强化系统供电的稳定性。基于此，本文详细阐述了特殊供配电系统中持续性供电、短路保护、监控系统、断路器、温度监测系统这几个低压配电柜设计方面，实现了对特殊低压配电柜的深入分析，希望能够为供配电技术的发展提供助力。
关键词：特殊配电；配电系统；短路保护
引言：低压配电柜是指一种在额定电压为380V的供配电系统中将电能进行控制和转换的设施，能够保障电气系统的可靠性和安全性。但在特殊供配电系统中，人们经常要求供电具有更高的可持续性和安全性，所以工作者应当深入研究低压配电柜的设计方法，并采取有效措施，强化配电柜的效用，优化供电质量。
1持续性供电设计
在特殊供配电系统的运行中，当电流过大或故障时，采用常规的断电处理往往会造成极大的损失，所以针对于特殊系统，人们要求低压配电柜具有可持续性供电设计，并确保在常规的接地、荷载过大等故障情况下，依然可以实现不间断的供电。在持续性供电设计中，设计者需要在低压配电柜中设置一个专用的隔离变压器，构成一个加强的回路阻抗，若该特殊供配电系统电源端未设置接地导体，那么当单相接地等故障发生时，线路内部也基本不会发生电弧等危险，因此不需要立刻切断电源来进行处理，避免了供电中断问题。此外，设计者还要将系统回路的对地电容减少，缩减分支回路数量和线路长度，并保障绝缘防护的可靠性，实现回路绝缘阻抗的提高，以便于特殊供配电系统故障的发生几率，深入优化供电的可持续性，同时，设计者还可以基于PLC，来实现两路选择性输入设计，将其中通过变压器的线路设为优先引路，并将另一路设计成从UPS输入端进入，当一个线路发生故障，系统就自动切换到第二条线路中，增强系统稳定性。
2短路保护设计
相较于常规的供配电系统，特殊系统低压配电柜中的熔断器通常被设计为短路保护装置，而非过负荷保护装置，这是由于特殊系统对于稳定性要求较高，而且一旦发生过热、漏电等故障会直接带来巨大的损失和伤害，所以在工业、医疗等领域中应用的特殊供配电系统中，设计者都会将熔断器设置在低压配电柜中的上下级馈电回路中，然后配合绝缘监测装置，来全面掌握供配电系统的运作状态，实时监测过负荷、电压器运行等情况，如果出现了异常状态，监测装置就会立刻发出警报，通知工作者及时进行处理，降低各类安全事故发生的几率。此外，为了保障短路保护体系的作用效果，设计者应当做好低压配电柜内部接头、导线的绝缘防护设计，保持内部线路排布的整洁、有序，以免交叉过密或绝缘效果不佳，造成内部线路短路，影响特殊供配电系统运作的安全性，同时，还要根据实际情况，来确定导线的定额参数，使其能够适应特殊供配电系统的运作，规避线路短路风险。
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3配电柜监控系统设计
部分特殊供电系统的规模较大，人工工作量过大，很容易影响系统的运行效果，因此，设计者针对这类特殊供配电系统，可以采用构建智能低压配电柜监控系统的方式，来设计配电柜，使其能够更好地发挥控制作用，减少系统管理的人力成本。在设计中，设计者会将低压配电柜与主计算机连接起来，然后借助计算机的数据收集、处理能力，来实现供配电系统的集中监控和分析，规避系统运行中潜在的故障风险。一般来说，该监控系统通常由三部分组成，即主计算机、通讯网络、智能控制器。其中主计算机系统设计中，设计者可以采用PLC系统或现有工控系统，来实现对低压配电柜的检测、控制和保护。而通讯网络则主要包含网卡、监控器、主机接口这三个部分，设计者可以采用网络从站监控器作为其中的监控设施，这样能够提高访问速度，提高监控效率。此外，设计者还要采用具有通讯接口的控制器，确保其能够与通讯网路有效连通。
4断路器设计
断路器作为低压配电柜中重要的电能分配设施，起到了降低异步电动机启动频率的作用，可以有效保护电动机、线路等特殊配电系统内部结构，因此，设计者应当结合配电系统的特殊情况，来合理设计断路器，提高低压配电柜的设计效果。在设计中，设计者应当将断路器的分断能力设置在最小短路电流以上，并且基于厂家提供的联级表，借助级联技术，将上下级的断路器连接在一起，强化其分断能力，使其能够满足特殊配电系统的电能分断需求。在额定电流设计中，设计者需要综合考虑上下级的断路器情况，并且将额定电流设计在下级断路器额定电流值以上。在海拔30km以上或环境温度高于40℃的条件下作业的特殊供配电系统中，设计者需要适当降低断路器的电容，同时，结合上述额定电流设计规则，科学选用断路器。此外，设计者还要基于低压配电柜的实际设计需求，合理选择断路器的电磁脱扣，使其脱扣特性能够满足特殊供配电系统的运行要求，保障设计方案的落实效果[1]。
5温度检测系统设计
一些特殊供配电系统的作业环境温度较高，所以其对低压配电柜的耐高温性能具有较高的要求，设计者通过在配电柜设计中构建温度检测系统，能够及时发现和处理温度故障，使供配电系统得以长期保持良好的作业状态，提升低压配电柜的设计水平。在低压配电柜的设计中，设计者可以将温度数据测量技术与433MHZ无线通讯技术相结合，构建温度检测系统，并设计温度传感器、报警单元、电源模块等系统结构，然后利用PLC来收集网络数据，再进行数据计算、分级、比对等环节，得出系统温度状态，一旦发现温度状态与常规状态存在差异，系统就会立刻报警，并将相关数据传输到主机中，以便于工作者及时排除故障隐患，保障电气系统的正常运作。在此过程中，低压配电柜可以根据系统提供的监测数据，来科学协调变压器的功率因数，并实现准确的电力负荷分配与无功补偿，使配电操作更加准确和可靠[2]。
结论：综上所述，优化基于特殊供配电系统的低压配电柜设计是保持电气系统运行可靠性的重要途径。在系统构建中，工作者利用低压配电柜设计可以保持电气系统的稳定运作、降低安全故障发生几率、科学选用断路器、降低外界影响、及时处理温度故障和隐患，从而提升系统供配电水平。
参考文献：
[1]李梅.低压配电柜温度监测系统设计研究[J].中国石油和化工标准与质量,2019,39(24):62-63.
[2]张嵘男.特殊供配电系统低压配电柜设计分析[J].门窗,2019(15):127+130.
论文作者:张影侠,项力,叶甜甜
论文发表刊物:《电力设备》2020年第2期
论文发表时间:2020/5/8