摘要：低压配电线路是整个电力系统最重要的组成部分，低压配电线路的设计是否符合规范，直接关系到了电力系统的安全和稳定，也关系了电力企业的经济效益以及社会效应。低压配电线路的设计是否符合规范，是否科学合理是衡量电力系统建设质量的重要考核标准。所以要结合实际情况，做好低压配电线路的设计工作，为电力系统安全稳定的运行以及保障人们的用电安全、用电稳定打下坚实的基础。
关键词：给排水工程；低压配电；问题
1低压线路现状的分析
电力能源建设发展迅速，对于电网低压配电线路的建设却没有任何进展，从而造成了低压配电线路在日常的运行过程中经常出现各种问题，给整个电力系统发展造成严重的影响。为了能够保证电力系统的快速发展，要加强对低压配电线路的改进工作，通过进行科学合理的设计，建立一个完善的电力供电网络，保证人们日常生产生活用电的稳定性。
2低压配电线路设计的几个问题
在地铁厂区工程中，因厂区占地面积大，各构筑物变配电间的距离较长，导致各构筑物之间敷设的电缆也较长。为了尽可能保障厂区配电网的稳定性，尽量消除停电影响，杜绝潜在的安全隐患，必须准确选择供配系统的保护方式以及准确整定参数。低压出线线缆热稳定校验、接地故障保护相关方式的选择及其灵敏度校验是关键问题。
2.1低压配电线路保护要求
根据《低压配电设计规范》（GB50054—2011）相关规定，配电线路应装设过负载保护、短路保护、接地故障保护；在选择能分断短路电流的保护电器时，应保证其分断能力能分段短路电流；应保证上下级配电线路保护电器动作的选择性，使故障发生时只切断该级故障线路，而保证上级保护电器不动作，从而使停电范围不扩大；保护电器和导体截面要能协调配合，达到动稳定与热稳定所需的要求。
上述相关设计内容应在电压损失计算、短路电流计算和线路负荷计算的设计环节上进行。
2.2配电线路接地故障保护及其校验
在给排水工程中，接地故障是易危害人身安全的高发性事故，接地故障的保护方式是根据不同接地类型进行选择，同时，也是根据不同接地类型进行保护灵敏性校验。
2.2.1接地故障保护方式选择
接地故障保护的目的是防止电气火灾、人身间接电击、线路损坏。《低压配电设计规范》（GB50054—2011）第5.2.7~5.2.22条中提出了两种方式的接地故障保护：一种是利用剩余电流实现接地故障保护，另一种是由过电流保护兼做接地故障保护。
由于零序电流保护在低压配电系统中应用时，存在可靠性低和局限性强的缺点，《低压配电设计规范》（GB50054—2011）依据IEC标准取消了采用零序电流保护作为接地故障保护的形式。
由于给排水项目中低压配电系统的形式较多为TN型，故其接地故障保护多采用过电流保护兼做接地故障保护的形式。当低压断路器热磁脱扣器（瞬动整定值固定为10倍In）作为配电电缆过电流保护时，如配电线路较长，其接地故障保护灵敏性需进行校验，如不满足灵敏性要求，则需采取措施处理。
2.2.2接地故障保护灵敏性校验
在低压配电线路设计中，计算低压供配电系统出线发生三相短路时的电流的目的是校验保护电器是否可以分断短路电流；计算低压供配电系统出线发生单相接地短路时的电流的目的是校验保护电器的动作灵敏性。
《低压配电设计规范》（GB50054—2011）第6.2.4条规定：“短路电流不应小于低压断路器瞬时或短延时过电流脱扣器整定电流的1.3倍。”当变配电间安装的是小容量变压器同时负荷离变电所又较远时，低压配电线在其末端发生接地故障时的其短路电流就会很小，但当保护电气整定值又较大时，保护电气很难在规定时间内可靠断开。
鉴于上述情况，通常以两种方法达到保护的灵敏性要求：一是采用短延时脱扣整定值可调的保护电器；二是适当加大导体截面从而达到使线路末端短路电流增大，进而达到提高灵敏性的效果。
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出于保护方式经济性的考虑，很显然第一种方式更好，因此在实际的给排水工程中第一种方法比第二种方法应用更为广泛。
2.3低压配电线路所选导体相关热稳定校验
若从低压配电柜直接给一个小负荷馈电，其计算电流最多几十安培，保护电器和馈线导体截面只以计算电流做依据，其取值会相对较小，此时应校验所选线缆发生短路故障时的热稳定性以及保护电器的分断能力，线路导体取配电线路各种短路故障中最大的短路电流值进行其热稳定性校验。
2.3.1短路保护设备选择
《低压配电设计规范》（GB50054—2011）第4.2.1条规定：“配电线路的短路保护，应在短路电流对导体和连接件产生的热作用和机械作用造成危害之前切断短路电流”。当变配电间安装的是大容量变压器，其低压母线出线短路电流也相对应较大，如接线形式为D.yn11，安装容量为1000kVA的变压器，其低压配电柜出线处的接地故障电流也可达20kA以上，其三相短路电流约为23~25kA。因此基于保护电器分断能力大于该处最大短路电流的原则。在这种状况下，不能选用微型断路器（分断能力一般小于10kA）安装在低压屏出线处。
2.3.2低压电缆热稳定校验
低压电缆热稳定需要校验，在多部国标规范的相关条文有规定。如《电力工程电缆设计规范》（GB50217—2007）第3.7.8条要求“短路点应选取在通过电缆回路最大短路电流可能发生处”]，第3.7.7条中要求“对非熔断器保护的回路，应按满足短路热稳定条件确定电缆导体允许最小截面”。条文要求，在选择配电线缆截面积时要取电缆所有短路故障类型中出现的最大电流值进行校验，不能仅依据负荷计算电流选择配电线路线缆的截面积。尤其是在给变压器容量比较大的配电线路选择配电回路线缆时，因为其负荷计算电流较小，在满足电压损失和载流量的条件下，所选线缆导体截面往往比较小，但如果再加入电缆热稳定校验的条件，导体线缆的截面一般都会增大。
3电缆敷设的问题
3.1影响电缆载流量的外部条件
电缆导体通电后达到长期允许工作温度时所对应的电流数值即为电缆长期允许载流量。在实际项目中，电缆允许载流量由敷设条件、电缆自身特性、所需通过的计算电流值共同决定。电缆自身特性又由电缆绝缘材料本身的散热性能、电缆自身的长期允许工作温度等因素决定。在电缆型号确定后，电缆散热情况及敷设环境的优化对所选电缆的允许载流量起着至关重要的作用。
3.2变配电房电缆敷设方式
给排水工程中变配电房部分的低压电缆敷设主要有下进下出电缆沟敷设和上进上出桥架敷设两种，同时进出线电缆的敷设环境散热也受到低压配电柜布置的影响，下面对这两种敷设方式进行比较分析。
配电柜采用电缆下进下出方式时需搭配电缆沟，电缆在电缆沟内敷设至各设备。
配电柜采用电缆上进上出方式时需在配电柜上方设电缆桥架，电缆在电缆桥架内敷设至各设备。
下进下出方式在配电柜下配套设置的电缆沟沟深一般为800mm，因此，需与土建专业做好配合设置好预留沟槽，在与室外电缆沟或排管的连接处还需做好防水堵漏措施。当电缆沟转弯时，电缆沟内敷设的电缆易发生交错、拥挤，在交错或拥挤处不利于电缆的散热，从而导致整条线缆的载流量下降。
4结束语
总之，接地故障保护在排水工程低压配电系统设计中的作用是防止电气火灾与线路损坏以及人身间接电击。接地故障保护方式选择及其保护灵敏度校验是保护措施得以正确实施的有力保障。为保证供电线路安全运行，须对导体最小截面和线路电缆的保护电器分别进行校验。为实现供电线路的最大载流量，对电缆敷设方式进行优化也是必不可少的。
参考文献：
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论文作者:徐岩
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/7/26
标签：电流论文; 电缆论文; 线路论文; 故障论文; 低压配电论文; 电缆沟论文; 截面论文; 《基层建设》2019年第14期论文;