从低压进线总配电箱系统图发现的设计问题论文_王志杰

从低压进线总配电箱系统图发现的设计问题论文_王志杰

中色科技股份有限公司 河南洛阳 471039

摘要:通过实际电气工程设计中低压配电进线总配电箱系统图案例,就其存在的包括标准电流和标准电压标注、低压配电系统设计、电气产品的选用、布线系统的应用、接地和等电位联结做法等问题进行分析,给出比较合理的低压配电进线总配电箱系统图。

关键词:标准;电气基础;隔离;系统合理;产品;接地;布线;载流量

前言

有电气同行在工程公司代甲方管理工程设计,受委托审查一些电气设计图纸。图纸的设计师大多具有3-10年工作经历,且绝大多数是在中小设计院,因种种原因,下面这些设计问题出现较多。

1常见问题

1.1标准电流和标准电压的标注不规范

国家标准GB/T762-2002/IEC60059:1999《标准电流等级》规定了电气设备的电流等级,对于任何电气设备其电流额定值都应该符合标准电流等级。时常看到设计选用低压元件标注电流还有15A、140A、180A和350A等,这些也是错误的。电压等级标注为380/220V,这个不规范的写法更是频频出现在电气设计中,甚至也出现在一些规范中。

1.2忽视低压进线电缆与其保护电器之间的配合

根据国家载流量标准GB/T16895.6-2014/IEC60364-5-52:2009《低压电气装置第5部分:电气设备的选择和安装第52节:布线系统》(以下简称《布线系统》),建筑物低压进线电缆埋地敷设不考虑系数时,载流量为287A(大于进线主开关断路器整定电流250A),依据《低规》过电流保护电器应装设在配电回路首端,在故障电流对导体和连接处产生的热作用和机械作用造成危害之前切断电源,因此进线电缆应该受电源侧保护电器的保护,其载流量应该与保护电器整定相配合。

1.3低压配电系统设计不合理

电气设计应该掌握工程设计规范的精神,而不是机械教条地执行规范条文,否则规范虽执行了而低压配电系统却未必合理。GB50096-2011《住宅设计规范》第8.7.2条规定“每幢住宅的总电源进线应设剩余电流动作保护或剩余电流动作报警”,GB50116-2013《火灾自动报警系统设计规范》规定“消防联动控制器应具有切断火灾区域及相关区域的非消防电源的功能”。

1.4对电气产品缺乏足够的认识

1.4.1对低压成套装置缺乏足够的了解

低压成套装置是由多个保护、测量、信号、分配等功能低压电器元件,再加上与之配套的线缆,在工厂组装在一起的组合体,是低压配电系统中的主要组成部分,可现实中不少设计人员对成套设备产品标准不了解,成套设备产品技术性能、参数不清楚,甚至连安装场所、适用人类别、防护等级、污染等级等都不考虑,造成低压配电成套设备在工程设计中的混乱使用。

1.4.2对熔断器缺乏了解。SPD前的保护电器可以是熔断器,而低压熔断器是常规保护电器,作为电气从业人员应该了解其性能及特点,可实际却非如此,而国内不少电气从业人员亦是这样。RT18是圆帽型熔断器,执行的产品标准是GB/T13539.2-2015/IEC60269-2,标准中的圆帽型熔断器产品最大电流为100A,而熔断器企业实际生产产品最大电流是63A。

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1.4.3电流互感器选用有问题。电气火灾的互感器是普通电流互感器(以下简称“CT”),而电气火灾所用剩余电流互感器与普通CT是有区别的。主要区别在于:①灵敏度不同,剩余电流互感器测量精度是毫安级,普通CT是安培级;②额定电流范围不同,剩余电流互感器测量的回路电流≤2000A,而普通CT额定电流可达6000A甚至更高;③穿线方式不同,剩余电流互感器穿多根载流导体,可普通CT则穿单根载流导体。

1.5接地和等电位联结做法表达不清

低压进线电缆直接接地的这种表示方式很奇特,既然是TN-C-S系统就该标注PEN线在何处如何分成PE线和N线,并与等电位联结箱之间是如何连接的。实际工程中,施工人员可能会将PEN线穿过RCD的互感器。低压配电进线总开关采用4极RCD,那么N线应该在RCD的保护范围内,可这个低压配电总箱有专门N排,也看不出其受总开关RCD保护;另外低压配电总箱还有专门PE排,可这PE排与总箱外所示电缆的接地、SPD的接地之间是否有联系。

1.6缺乏对配电布线系统了解

1.6.1进线电缆截面的选择。工程中把ZR-YJV22作为埋地敷设的进线电缆,也有设计者选择NH-YJV22以及ZRN-YJY22作为埋地敷设进线电缆的,这样不合适,首先,进线电缆是埋地敷设,不会着火,进线电缆增加阻燃、耐火等高要求不必要。其次,电缆增加阻燃剂等防火材料,意味着其防潮性能的下降,“水树”现象本来就困扰YJV22在室外埋地的敷设,再增加防火材料,那么在电缆的防水性能上就是雪上加霜。

1.6.2导体穿管不合理。进线电缆穿厚壁电线管150WC即暗敷在墙内,墙壁一般厚200mm或240mm,如此粗的保护管不宜暗敷在墙体内,从结构专业角度考虑,破坏墙的完整性,使得受力失去了联系性,造成结构的不安全。

2笔者认为比较合理的低压配电进线总配电箱系统图

笔者认为比较合理的低压进线总配电箱系统:进线开关采用3极隔离开关,满足操作和隔离要求。出线采用具有分励脱扣和隔离功能的4极剩余电流断路器,满足过电流防护、接地故障、防火和消防联动的要求。这样无论是发生过电流还是接地故障时,只切断故障回路,不会扩大停电范围。RCD保护的范围小了,泄漏电流比原方案小了,误动的可能性也大大降低了;RCD动作后也可以有个信号传输到消防控制室,简化了系统。电缆敷设采用有孔托盘,在电缆截面不变的情况下,电缆载流量可以满足与保护电器整定值配合的要求。由于SPD实际选用哪家产品不得而知,故列出技术参数,其余由SPD厂家配套确定,SPD连接的引线总长度不宜超过0.5m的要求则是要规定的。PEN线分开为N线和PE的位置和接线都表达出来,PE排与等电位端子排、接地的关系都一清二楚,用图形符号显示不同线的作用,相信施工单位不大会误接线了。另外,低压进线电缆属于外线设计,不属于单体设计内容,但可以给些建议值,笔者建议最好不要给建议值,划归外线设计比较好。低压配电总箱采用明装,合理的安装高度使其正面在操作人平视视线范围内,便于操作、检修和更换,标准化的配电箱便于采购;随着对配电系统监测越来越多,数据采集和传输元件也需要留有位置,因此选择低压配电总箱尺寸稍大。

3结束语

综上所述,本文所提到的问题,并不是很复杂、很深奥,但仍然有不少电气设计人员在实际设计中依然存在这样的问题,甚至是不安全的,这值得思考、反省。希望本文能够帮助到需要的人,对提高电气技术水平起到一定作用。

参考文献:

[1]王丽炯.建筑电气低压配电设计中的常见问题分析[J].工程技术:全文版,2017(1):00161-00161.

[2]郭金忠.低压电气设计中应注意的若干问题[J].城市建设理论研究:电子版,2016(10).

论文作者:王志杰

论文发表刊物:《基层建设》2018年第20期

论文发表时间:2018/8/20

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