摘要：在目前，我国广泛应用低压电气系统配电系统，在进行低压进线总配电箱设计时，需要注意技术细节，避免出现不合理的构架，影响电气系统的长期运行。因此，设计人员需要为客户合理节约成本，注重各个总配电箱系统设计细节，将设计缺陷减少。本文将探究在低压进线总配电箱系统图中常见的设计问题，旨在提高电气系统的设计水平。
关键词：配电箱系统；设计标准；合理
在电气设计过程中，尽管有些设计师具有多年的设计经验，但由于种种原因，在设计过程中还是会出现一些设计问题，影响了电气系统整体的设计水平。因此，需要相关设计人员，在设计过程中，端正心态，认识到电气系统设计的重要性，严格按照国家相关标准在设计图纸上进行标注，从多方面考虑总配电箱系统设计问题，提高电气系统的运行效果。
1.设计总思路
在低压电气系统设计中，需要提高设计质量，其中最为重要的就是设计人员应当了解设计的需求，设置基本设计目标。电气设计过程中需要遵循安全性原则，保障人们的人身安全。并且要对配电箱的工作原理具有充足的了解，其主要是将测量仪表、开关设备、保护电气等设备按照电气接线要求组织安装在半封闭或者封闭的金属柜中，从而构建成低压总配电箱装置[1]。在正常运行过程中，能够让人们借助手动自动等方式分断接通电路，在出现故障以及不正常运行时能够报警处理，同时，还能将运行中参数数据等借助测量仪表显示出来，调整其中电气参数，若是有偏离正常工作的情况就会发出信号提示。其具有便于管理，在发生故障时检修更加方便，计量判断停电送电的作用。因此，在设计过程中，需要注意各种参数细节，提高其运行效率。
2.常见设计问题
本次基于实际电气工程中低压配电进线总配电箱系统设计案例，就其进行分析，探究其中出现的问题。
图1 低压进线总配电箱系统图
2.1标准电压与标准电流不规范标注
对于总配电箱系统设计而言，其中标准电压与标准电流具有严格的规范要求，根据《标准电流等级》可以了解到，在电子电气设备进行额定电流值标注时，都需要从《标准》中选择，因此，在图1中出现标注为120A电流是错误的，可见设计人员并不了解电气工程基础规范，除此之外，经常在设计图纸中看到在低压元件中出现电流为140A、350A等标注，也是错误电流，其应当以《标准》为主。
在电压等级标注方面，图1出现的380/220V标注方法最为常见，甚至在规范中也有错误标注，如《标准电压》中出现的GB-156-2003等位置，其中始终没有将标准电压标注方式改正，在现行的《低压配电设计规范》中，已经表明应当使用220/380V的标注方式[2]。
2.2系统设计存在不合理
在进行电气设计时，应当了解规范内涵，而不是生搬硬套的将其运用到设计之中，否则将会出现符合相关规范，但设计在实际应用中并不合理的情况。因此，在设计过程中，应当注意了解工程实际情况。本次工程住宅为低于54m住宅，在《住宅设计规范》中指出：每栋住宅总电源线应当设置电流保护，《防火规范》中也指出若是建筑高度高于54m则需利用火灾监控系统进行设置。为了能够一次性通过消防审查，设计人员提高了设计标准，设置火灾监控系统。
在进线总开关的位置使用RCD，其具有过流功能，动作电流是300mA,延迟时间0.5秒，但是在RCD后又设置电气火灾剩余动作报警信号，这种重复设置的设计方案将会出现资源浪费的情况。并且在低压系统中，若是有出线回路发生故障，RCD就会有所行动，将所有回路断电处理。另外，就是在设计PEN线时，将其分为PE、N线，可将N线看做地电位，此次进线已经使用了4级RCD，出线使用4级断路器，不仅不能提升用电可靠性，还让“断零”风险增加。
2.3不重视电缆与保护电路的配合
在设计电缆与其保护电路的过程中，应当遵循国家相关标准，若是建筑物在低压进线电缆埋地敷设过程中，在不考虑系数的情况下载流量是287A，但是在本次设计中，并不能看出电缆电源侧保护电气整定电流，其应当安装在配电回路的首端位置，若是出现故障，让电流对导体及其连接部位出现热作用，从而造成机械危害之前，需要将电源切断，保护电器整定应该与载流量配合，但是在此设计图中，主开关不存在隔离功能。另外，还有设计人员存在低压进线主开关使用断路器，或者是电缆首尾两端选择不同整定电流的断路器等情况，不懂得电缆与其保护电路的配合。
2.4接地系统设计表达不清
在低压电气接地系统设计中，为了保证接地系统的有效性，经常使用TN、IT、TT这三种接地系统，而常用的TN系统中又可将其分为TN-C、TN-C-S、TN-S这三种，设计人员通常认为只有在变压器中，让N接线柱与接地相连才能成为TN-S系统，若是低压配电室开关柜处接地就只能成为TN-C-S系统。而本次设计中就是使用TN-C-S系统，但是并没有在图中将PEN线在什么位置分为N线与PE线，其如何连接等电位连接箱，在图中表述不清。并且由于在接线位置使用4级RCD，在施工过程中，可能会出现在RCD互感器中穿过PEN线。
2.5对于电气产品了解不足
2.5.1电涌保护器应用错误
此项案例中接地系统选择的是TN-C-S，根据《防雷设计规范》可以了解到，当使用此系统时，需要注意PE线与N线和电涌保护器连接用3个，在其后10m位置处用4个电涌保护器，并且在连接电涌保护器时，需要注意引线总长度在0.5m之内，但是在此设计图中并没予以标注。
2.5.2不了解低压成套装置
在低压配电箱系统设计中，成套装置是多个测量、分配、保护、信号等低压元件，还有与之相配的线缆，经过工厂组装在一起。在低压配电系统中具有重要作用，但是，仍有不少的设计人员并不了解成套设备标准，其中技术性能、防护等级、参数、安装场所等都没有充分考虑，在设计图纸中随意使用。此次设计图纸中没有标注配电箱型号，其外形尺寸是600*800*400mm，而普通墙体厚度为240mm或者200mm，厚度为400mm的配电箱不能嵌入到墙体之中。另外，就是配电箱型号表达不准确，常见标注方法应当是“GXL-n”，此种方法不仅在总配电装置落地时能够使用，其他双电源切换以及其他配电箱都是此种型号。
3.低压进线总配电箱系统图设计重点注意事项
3.1负荷计算
在配电箱系统设计过程中，最为重要的基本概念就是对于负荷的计算。在负荷计算中，可以将其假定为恒定持续性负荷，是实际负荷的升温等效负荷，对于负荷计算并不是实际计算负荷，而是利用此方法，从不同角度判断电力系统对符合的负担程度，通常在负荷计算过程中，使用二项式法、系数法、单位面积法、利用系数法等[3]。而在计算过程中需要注意以下几点：
其一，负荷计算选择变压器时，不用将备用设备容量融入到负荷计算中，备用设备属于工作备用机，通常情况下并不会与工作设备共同运行，若是在负荷计算中纳入备用设备容量，等于重复计算。
其二，注意用电较少和在一定情况下负荷较大的现象。若是在计算分组中，存在用电设备小于3台的情况，应根据额定功率负荷影响对组件进行分组计算。若是负荷数量较大的时候，则需要考虑较大负荷影响，可以使用二项式法计算。
其三，负荷计算中可将消防设备以及检修设备排除，主要是由于在使用这两种设备时，会将一部分工作设备人为停止，因此，当切除的用电负荷不小于检修设备和消防设备用电负荷，就不需要在选择变压器时将这两者归入负荷之中。
3.2设计细节
低压进线总配电箱系统图中存在众多细节，如在回路设计、内部主母线、主回路导体、元件选择等设计时，需要注意工程项目的特点，对于不同工程项目存在不同的选择方法。设定好配电室，其中摆放方式也有一定的讲究，需要保证低压配电系统排列顺序的一致性，为后续的低压柜安装以及外电缆线路对接做好铺垫；合理选择母线开关，检测其中容量等[4]。
4.总结
总之，在随着国家的不断发展下，城市化进程逐渐加快，由于我国人口众多，存在住房紧张问题，高层建筑数量越来越多，若是不能将供电系统的设计质量有效提高，将会对建筑物使用性能造成较大的影响。但是，经常有设计人员出现文中所提到的问题，这些问题并不复杂，需要相关工作人员思考反省。希望能够通过本文帮助相关人员注意设计问题，提高设计水平。
参考文献：
[1]杨杰. 我国高层建筑电气设计中低压配电系统安全性及重要性分析[J]. 中国高新技术企业, 2017(4):118-119
[2]谢炜. 从低压进线总配电箱系统图发现的设计问题[J]. 建筑电气, 2018, 37(4):61-68.
[3]欧阳淑梅. 低压电气设计中需要注意的问题[J]. 科学技术创新, 2017(35):183-184.
[4]梁永春. 低压电气系统设计中需要注意的几个问题[J]. 电气开关, 2015, 53(1):107-108.
论文作者:武玉民,齐军,刘献辉,闫英杰,丁海涛,叶佩霖
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/16
标签：系统论文; 低压论文; 负荷论文; 配电箱论文; 电气论文; 过程中论文; 电流论文; 《电力设备》2019年第6期论文;