臨電系統(tǒng)三級(jí)配電二級(jí)漏電保護(hù)設(shè)計(jì)
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1 對(duì)臨電規(guī)范要求的三級(jí)配電、二級(jí)漏電保護(hù)的理解
1.1 臨電規(guī)范規(guī)定的三級(jí)配電與二級(jí)漏電保護(hù)
臨電規(guī)范規(guī)定配電系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置配電柜或總配電箱、分配電箱、開關(guān)箱,實(shí)行三級(jí)配電。就是配電柜或總配電箱為第一級(jí)配電,分配電箱為第二級(jí)配電,開關(guān)箱為特殊的第三級(jí)配電。臨電規(guī)范規(guī)定的臨電系統(tǒng)短路及過載保護(hù)有五級(jí),分別是總配電箱內(nèi)總回路和分回路二級(jí)、分配電箱內(nèi)進(jìn)線回路和出線回路二級(jí)、開關(guān)箱內(nèi)一級(jí)。保護(hù)電器在一般是采用低壓熔斷器和低壓斷路器兩類。漏電保護(hù)有二級(jí),分別是總配電箱內(nèi)總回路或分回路一級(jí)、開關(guān)箱內(nèi)一級(jí),保護(hù)電器一般是帶漏電保護(hù)的斷路器。
從上述可知,臨電規(guī)范規(guī)定的臨電系統(tǒng)有三級(jí)配電、五級(jí)短路及過載保護(hù)、二級(jí)漏電保護(hù),通稱為三級(jí)配電二級(jí)漏電保護(hù)。三級(jí)配電包括了五級(jí)短路及過載保護(hù)。
1.2 臨電規(guī)范采用三級(jí)配電二級(jí)漏電保護(hù)的原因
?。?)配電級(jí)數(shù)需要與用電規(guī)模、用電特點(diǎn)相適應(yīng),三級(jí)配電是臨電系統(tǒng)較為合適的配電模式。
工業(yè)配電系統(tǒng)一般采用配電室一級(jí)配電,民用建筑則一般采取三級(jí)配電,規(guī)模特別大的也有四級(jí)。
工業(yè)配電系統(tǒng)負(fù)荷較多、功率較大,區(qū)域集中,變配電所能深入負(fù)荷中心,在配電室內(nèi)有匯流母線為各個(gè)配電柜配電,相當(dāng)于分成了一個(gè)個(gè)獨(dú)立的總配電箱,對(duì)于這些負(fù)荷采用一級(jí)配電就可以了,而對(duì)于遠(yuǎn)離配電室的多個(gè)集中負(fù)荷,需要采用至少兩級(jí)配電。民用建筑中負(fù)荷較多、功率較小,區(qū)域分散,變配電所雖然也能深入負(fù)荷中心,但因負(fù)荷相對(duì)分散,只能是以小區(qū)、住宅樓和樓層、住戶分層配電。
對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)來說,負(fù)荷較多、容量有時(shí)相差較大、供電區(qū)域也相對(duì)分散,至少也要采用兩級(jí)配電方式,而開關(guān)箱這一級(jí),由于臨電規(guī)范規(guī)定臨電系統(tǒng)末端采用一機(jī)一箱供電方式,這一級(jí)實(shí)際上實(shí)現(xiàn)的不是對(duì)電能進(jìn)行再分配,而是臨電規(guī)范為了確保末端設(shè)備的安全采取的一種特殊安全保護(hù)措施,臨電規(guī)范規(guī)定開關(guān)箱距末級(jí)用電設(shè)備不大于3m,就是對(duì)于用電安全的一種強(qiáng)制性措施。由于施工現(xiàn)場(chǎng)用電人員與末級(jí)設(shè)備接觸頻繁,用電設(shè)備的特殊環(huán)境和用電狀況的惡劣,使得末級(jí)保護(hù)在確保安全用電的位置上十分重要的必要的,是必須配置的一級(jí)保護(hù)。
?。?)臨電規(guī)范要求總配電箱應(yīng)設(shè)在靠近電源的區(qū)域,分配電箱應(yīng)設(shè)在用電設(shè)備或負(fù)荷相對(duì)集中的區(qū)域,這樣至少也需要包括開關(guān)箱在內(nèi)的三級(jí)配電才能滿足要求。
(3)一般配電規(guī)范和設(shè)計(jì)都沒有對(duì)配電級(jí)數(shù)作強(qiáng)制性規(guī)定,而臨電規(guī)范2005 對(duì)臨電系統(tǒng)強(qiáng)制采用三級(jí)配電,主要是針對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的特殊性、用電安全的重要性,從技術(shù)上對(duì)臨電設(shè)計(jì)作了強(qiáng)制性的規(guī)定。只有從技術(shù)、設(shè)計(jì)、方案實(shí)施上確保臨電的安全,才能從根本上通過臨電管理等手段實(shí)現(xiàn)施工現(xiàn)場(chǎng)的用電安全。
?。?)臨電規(guī)范對(duì)三級(jí)配電做了詳細(xì)的規(guī)定,設(shè)置了五級(jí)短路和過載保護(hù),主要原因有:
?、偈┕がF(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電系統(tǒng)作為一個(gè)獨(dú)立的供配電系統(tǒng),具有相當(dāng)?shù)奶厥庑?,總配電箱?nèi)必須安裝進(jìn)線總斷路器。
?、谟捎谑┕がF(xiàn)場(chǎng)的特殊性,臨電規(guī)范要求架空線路、室內(nèi)線路、電纜線路必須有短路保護(hù)和過載保護(hù),總配電箱和分配電箱的出線側(cè)需要各安裝一級(jí)短路和過載保護(hù)。
?、塾捎诜峙潆娤浠芈房赡懿捎脴涓墒焦╇姡偱潆娤鋬?nèi)的分路斷路器或熔斷器不能為分配電箱每個(gè)出線回路提供可靠的短路和過載保護(hù),從安全角度考慮,分配電箱進(jìn)線處也需要安裝一級(jí)短路和過載保護(hù),為分配電箱每個(gè)出線回路提供后備保護(hù)。
?、荛_關(guān)箱內(nèi)的這一級(jí)短路和過載保護(hù)是末端設(shè)備和線路的主保護(hù),是比一般供電系統(tǒng)多增加的一級(jí)特殊保護(hù)措施,是也是臨電規(guī)范提高施工現(xiàn)場(chǎng)用電安全等級(jí)的一個(gè)安全措施。
?、輰?duì)于臨電的三級(jí)配電,五級(jí)短路和過載保護(hù)可以形成較為完整的保護(hù)系統(tǒng),從末級(jí)短路和過載保護(hù)保護(hù)開始,上一級(jí)保護(hù)可以做為下一級(jí)的后備保護(hù),對(duì)提高臨電系統(tǒng)短路和過載保護(hù)的可靠性十分必要。
?。?)臨電規(guī)范規(guī)定施工現(xiàn)場(chǎng)必須采用TN-S 系統(tǒng),漏電保護(hù)是與TN-S 系統(tǒng)匹配的保護(hù)模式,是臨電系統(tǒng)必不可少的接地保護(hù)系統(tǒng),對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)用電安全至關(guān)重要。
在工業(yè)項(xiàng)目上短路的過載保護(hù)雖可以兼作回路的接地保護(hù),但在臨電系統(tǒng)中過載保護(hù)提供的接地保護(hù)不能滿足施工現(xiàn)場(chǎng)用電的要求,漏電保護(hù)系統(tǒng)是比過載保護(hù)、零序保護(hù)靈敏度都高的多的接地保護(hù)系統(tǒng),對(duì)施工人員的用電安全能提供可靠的保護(hù),而兩級(jí)漏電保護(hù)能提供更為可靠、有效的漏電保護(hù)。
?。?)臨電設(shè)計(jì)人員是一般是電氣專業(yè)工程師及其專業(yè)水平不高的人員,有很多電氣工程師沒有經(jīng)過專門電氣設(shè)計(jì)培訓(xùn),他們一般接觸最多的是施工規(guī)范,對(duì)設(shè)計(jì)規(guī)范并不熟悉,需要在規(guī)范中確定臨電的供電模式和相應(yīng)細(xì)節(jié),臨電規(guī)范的提供的確定性供電模式確實(shí)為臨電設(shè)計(jì)提供了方便,使電氣專業(yè)水平不高的人員也能設(shè)計(jì)出符合規(guī)定的臨電方案。
?。?)施工現(xiàn)場(chǎng)所具有的特殊性,用電和管理人員專業(yè)性不強(qiáng)或是非專業(yè)人員,甚至部分人員根本就沒有相應(yīng)的用電知識(shí)。施工現(xiàn)場(chǎng)情況千差萬別,為了提高臨電系統(tǒng)的安全及管理水平,臨電規(guī)范的各項(xiàng)規(guī)定就比較嚴(yán)格,強(qiáng)制部分相對(duì)多,更多的是從安全的角度進(jìn)行規(guī)定,就高不就低。這樣臨電規(guī)范在對(duì)具體內(nèi)容作了嚴(yán)格規(guī)定的同時(shí),也使臨電設(shè)計(jì)和實(shí)施少了些靈活性。
2 二級(jí)漏電保護(hù)設(shè)計(jì)存在的問題
2.1 臨電規(guī)范強(qiáng)制性規(guī)定
臨電系統(tǒng)規(guī)定必須采用二級(jí)漏電保護(hù)系統(tǒng),但對(duì)二級(jí)漏電保護(hù)對(duì)應(yīng)的臨電規(guī)模沒有做詳細(xì)的規(guī)定,也就是說不論臨電規(guī)模多大,都可能采用的是二級(jí)漏電保護(hù)系統(tǒng),如果設(shè)計(jì)過程中不考慮實(shí)際項(xiàng)目的臨電規(guī)模,盲目按臨電規(guī)范規(guī)定的二級(jí)漏電保護(hù)模式進(jìn)行設(shè)計(jì),常常導(dǎo)致漏電保護(hù)方案與實(shí)際的臨電規(guī)模不匹配設(shè)計(jì)的臨電系統(tǒng)總漏電保護(hù)器保護(hù)范圍明顯過大,就是因?yàn)楹雎粤瞬煌囊?guī)模應(yīng)有不同的分級(jí)保護(hù)的原理,不論臨電規(guī)模有多大,都簡單照搬臨電規(guī)范的二級(jí)漏電保護(hù)系統(tǒng),導(dǎo)致總漏電保護(hù)器動(dòng)作后影響范圍大,施工現(xiàn)場(chǎng)的特殊性又造成總漏電保護(hù)器頻繁跳閘,這兩種情況極大地影響了施工現(xiàn)場(chǎng)的正常施工和用電安全。
2.2 設(shè)計(jì)過程中沒有考慮施工現(xiàn)場(chǎng)的特殊性
施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境較差,施工設(shè)備具有相當(dāng)大的周轉(zhuǎn)性、移動(dòng)性和共用性,配電設(shè)備、配電線路、用電設(shè)備等易受不良環(huán)境的侵害,施工用電人員素質(zhì)較低,管理上常常不到位,末級(jí)漏電保護(hù)器不能可靠動(dòng)作或不起作用。這些特殊性造成了線路和設(shè)備漏電機(jī)率較高,而末級(jí)漏電保護(hù)的動(dòng)作率卻不高或就沒有末級(jí)漏電保護(hù)器,這就造成了總漏電保護(hù)器的動(dòng)作機(jī)率大增,頻繁的跳閘嚴(yán)重影響了正常施工,用電安全狀況不容樂觀。
2.3 在設(shè)計(jì)方案中不重視形成分級(jí)、有效、可靠的漏電保護(hù)系統(tǒng)
我們知道開關(guān)箱內(nèi)的漏電保護(hù)器額定漏電動(dòng)作電流是15~30mA,而較為中型或大型的臨電系統(tǒng)總漏電保護(hù)器額定漏電動(dòng)作電流是300~500mA,而且還有0.3~0.5s 的時(shí)延,總配電箱分路的漏電保護(hù)器額定漏電動(dòng)作電流是200mA 左右,首末兩端漏電保護(hù)器額定漏電動(dòng)作電流相差較大,在臨電系統(tǒng)大多數(shù)設(shè)備運(yùn)行時(shí),由于通電線路和設(shè)備較多,系統(tǒng)漏電流也較大,首末兩端漏電保護(hù)器額定漏電動(dòng)作電流實(shí)際相差不大,總漏電保護(hù)能為末級(jí)漏電保護(hù)提供較為可靠的后備保護(hù),但在用電設(shè)備數(shù)量較少時(shí),首末兩端漏電保護(hù)器額定漏電動(dòng)作電流實(shí)際相差會(huì)較大,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了15~30mA 的漏電電流,如果總漏電保護(hù)器不能提供可靠的漏電后備保護(hù),無疑對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)用電人員是較為嚴(yán)重的安全隱患。
3 三級(jí)配電設(shè)計(jì)存在的問題
3.1 相對(duì)于二級(jí)漏電保護(hù),短路和過載保護(hù)在臨電設(shè)計(jì)和方案實(shí)施中不受重視
由于漏電保護(hù)器接地保護(hù)的靈敏度大大高于過載保護(hù)兼接地保護(hù)的靈敏度,在臨電系統(tǒng)運(yùn)行過程中,發(fā)生的主要是漏電故障,一旦發(fā)生漏電故障,漏電保護(hù)器首先動(dòng)作,而短路和過載保護(hù)基本上不動(dòng)作,給人的感覺是短路和過載保護(hù)是一個(gè)擺設(shè),只要有了漏電保護(hù),短路和過載保護(hù)就可有可無了。
這樣在臨電設(shè)計(jì)和方案實(shí)施中對(duì)短路和過載保護(hù)很不重視。
在實(shí)際的臨電設(shè)置中,短路和過載保護(hù)常常不按臨電設(shè)計(jì)方案配置,而是沿用上一次臨電設(shè)計(jì)配置的短路和過載保護(hù),常常造成容量較大的斷路器控制較小容量的用電設(shè)備,實(shí)際上存在較大的故障隱患。
在臨電系統(tǒng)中只重視漏電保護(hù)是人們的一個(gè)誤區(qū),漏電保護(hù)只能解決部分接地故障和短路并發(fā)接地的故障問題,而過載保護(hù)、不并發(fā)接地故障的相間或相對(duì)零故障則不能得到保護(hù),更重要的是漏電保護(hù)器并不是完全可靠的,它可能會(huì)因各種各樣的原因拒動(dòng),短路和過載保護(hù)實(shí)際上也是漏電保護(hù)的后備保護(hù)。二級(jí)漏電保護(hù)器失效的可能性較小,但一級(jí)漏電保護(hù)器可能拒動(dòng)的概率就相對(duì)大一些,實(shí)際上臨電系統(tǒng)開關(guān)箱以上的很大的范圍內(nèi)只有一級(jí)漏電保護(hù),有一部分開關(guān)箱后的設(shè)備和線路是沒有末級(jí)漏電保護(hù)的,這些設(shè)備也只有一級(jí)漏電保護(hù)。
如果不重視臨電系統(tǒng)的短路和過載保護(hù),臨電系統(tǒng)就會(huì)存在較大的故障隱患,如果發(fā)生短路故障而不能及時(shí)切斷故障,不僅損毀設(shè)備,而且對(duì)人也是有較大傷害的。
3.2 臨電方案中不注重短路電流、選擇性等計(jì)算
臨電方案在選用低壓斷路器、熔斷器時(shí)存在不少問題,其中突出的問題是沒有進(jìn)行短路電流計(jì)算。
配電線路短路保護(hù)電器的分?jǐn)嗄芰?yīng)大于安裝處的預(yù)期短路電流。選擇斷路器應(yīng)先計(jì)算其出口端的短路電流,但一般的臨電方案都沒有進(jìn)行短路電流計(jì)算,再加上負(fù)荷變動(dòng)較大,所選的短路器的極限短路分?jǐn)嗄芰赡懿粔颍荒馨踩那袛喽搪饭收想娏?,是安全的隱患。
短路和過載保護(hù)的短路電流、分級(jí)選擇性計(jì)算對(duì)于施工單位的工程師來說是比較難的,只是選擇性計(jì)算就包括選擇型斷路器和選擇型斷路器的級(jí)間配合、選擇型斷路器和非選擇型斷路器的級(jí)間配合、非選擇型斷路器與熔斷器的級(jí)間配合、熔斷器和熔斷器的級(jí)間配合、熔斷器和非選擇型斷路器的級(jí)間配合等,當(dāng)然這一過程可以用軟件實(shí)現(xiàn),但至少目前得到普及的較少。目前的大多數(shù)臨電方案還是比較簡單的,相關(guān)的計(jì)算很少涉及。漏電保護(hù)變成了臨電系統(tǒng)的主保護(hù),短路和過載保護(hù)則不受重視,實(shí)際上臨電系統(tǒng)沒有實(shí)現(xiàn)短路和過載保護(hù)的安全設(shè)計(jì)、配置和分級(jí)保護(hù)。
3.3 總配電箱設(shè)置在靠近電源的區(qū)域的方案不一定是最優(yōu)方案
臨電規(guī)范規(guī)定總配電箱應(yīng)設(shè)在靠近電源的區(qū)域,有兩個(gè)目的:對(duì)進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)的臨電電源線路提供短路、過載、漏電保護(hù);按規(guī)范要求形成必須采用的TN-S 系統(tǒng),確??偱潆娤銹E 線、N 線分開處的地電位。
在實(shí)際臨電配置中我們認(rèn)為:不論是施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置變壓器,還是從其他電源引入,總配電箱和變壓器都應(yīng)靠近用電設(shè)備或負(fù)荷相對(duì)集中的區(qū)域更為合理一些。
電源靠近負(fù)荷中心設(shè)置,這種方案無疑是較經(jīng)濟(jì)的,特別是電源中心和負(fù)荷中心相對(duì)較遠(yuǎn)的情況下,再加上臨電設(shè)備的需用系數(shù)和同時(shí)系數(shù)較小,采用這種方案的投入會(huì)相對(duì)較小。
在技術(shù)上和方案實(shí)施上能確??偱潆娤湓O(shè)置在靠近電源的區(qū)域的臨電系統(tǒng)安全。
總配電箱處PEN 線電位升高有兩種:一種是外部引入,另一種是臨電系統(tǒng)自身引起。外部引入的PEN 線電位升高原因:高壓側(cè)接地故障電流流經(jīng)變壓器側(cè)接地極部分引起,一般這種引入一般只是瞬時(shí)存在,時(shí)間在5s 左右;臨電系統(tǒng)以外的同一低壓TN 或TT 系統(tǒng)內(nèi)的接地故障,這種故障持續(xù)時(shí)間可能較長,主要取決于回路的接地保護(hù)動(dòng)作時(shí)間。對(duì)這種外部引入的PEN 線電位升高的情況,通過總配電箱處的重復(fù)接地措施就可以降低至安全電位,比PEN 線直接接入變壓器接地極時(shí)情況好的多。[!--empirenews.page--]
臨電自身引起的PEN 線電位升高原因:
1)由于臨電系統(tǒng)單相220V 負(fù)荷不平衡或單相220V 中存在嚴(yán)重的三次諧波(如果采用△/Y-11 變壓器,則不存在此問題)或中性線斷線和接觸不良,220V 單相負(fù)荷不平衡最嚴(yán)重情況下也不會(huì)造成±10%的電壓偏差,整個(gè)回路分配至電源至總配電箱之間的電壓降很小,對(duì)總配電箱處的地電位基本沒有影響。電源至總配電箱處的中性線斷線的幾率基本沒有,接觸不良的機(jī)率也相對(duì)很小,而其他部位中性線斷線不會(huì)對(duì)總配電箱處電位產(chǎn)生影響。三相和二相380V 負(fù)荷的不平衡也不會(huì)造成PEN 線電位升高。
2)臨電系統(tǒng)內(nèi)部的接地故障,由于臨電系統(tǒng)安裝有靈敏度較高的漏電保護(hù)器,漏電電流較小,造成PEN 線有較大電位升高的情況很少。
3)對(duì)于臨電自身引起的PEN 線電位升高,最主要的解決辦法是總配電箱處的重復(fù)接地,因?yàn)镻EN 線重復(fù)接地可以降低PEN 線電位升高的危險(xiǎn)程度。
4)總配電箱進(jìn)線電纜的短路和過載保護(hù)可以由臨電系統(tǒng)的上級(jí)配電系統(tǒng)提供,如同高壓電纜出線需要高壓配電所提供相應(yīng)保護(hù)一樣。只要保護(hù)設(shè)計(jì)得當(dāng),應(yīng)該是可行的。在臨電方案實(shí)施中對(duì)這一段線路的路徑、敷設(shè)方式進(jìn)行安全可靠性*估,選出比較安全的方案是可能的。根據(jù)臨電方案實(shí)施和運(yùn)行實(shí)踐,這段線路一般是采用電纜進(jìn)行敷設(shè),受重視程度較高,安全狀況比較好,短路和漏電事故故障率很低,對(duì)人身安全危脅較小,短路、過載保護(hù)兼接地保護(hù)就能滿足系統(tǒng)保護(hù)要求,只要設(shè)計(jì)和管理得當(dāng),是能夠滿足系統(tǒng)運(yùn)行要求的。
5)總配電箱設(shè)置在靠近負(fù)荷中心的方案從技術(shù)上是符合臨電方案的。
臨電規(guī)范第5.1.2 條的強(qiáng)制性規(guī)定為“采用TN系統(tǒng)做保護(hù)接零時(shí),工作零線(N 線)必須通過總漏電保護(hù)器,保護(hù)零線(PE 線)必須由電源進(jìn)線零線重復(fù)接地處或總漏電保護(hù)器電源側(cè)零線處,引出形成局部TN-S 接零保護(hù)系統(tǒng)”。臨電方案允許在規(guī)定條件下形成局部TN-S 接零保護(hù)系統(tǒng),則總配電箱在靠近負(fù)荷中心設(shè)置的方案是可行的。
(4)在用電規(guī)模較大的場(chǎng)合,單個(gè)總配電箱所帶的負(fù)荷過多,缺乏設(shè)計(jì)前的規(guī)劃臨電規(guī)范沒有對(duì)一個(gè)總配電箱以下的配電規(guī)模進(jìn)行限制,主要是因?yàn)椴捎昧伺潆娛夜╇姺绞?,?shí)際上是是多總配電箱供電方式,但在實(shí)際臨電方案設(shè)計(jì)時(shí)經(jīng)常采用的是單總配箱模式,如果施工現(xiàn)場(chǎng)、用電負(fù)荷的規(guī)模較大而不建集中的配電室,單總配箱模式會(huì)使總配以下的配電規(guī)模過大,超過了一定的限度,有些是后續(xù)項(xiàng)目增加造成的,給臨電系統(tǒng)的管理帶來了故障范圍大、故障頻繁、保護(hù)誤動(dòng)、管理和維護(hù)不便等很多問題。這就要求我們?cè)谂R電設(shè)計(jì)前要對(duì)針對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,作一些可行性分析和規(guī)劃,是采用配電室供電方式,還是采用多總配的四級(jí)配電方式(通過新增一級(jí)配電將電能分配至總配電箱上),將每個(gè)總配回路的規(guī)模限定在一定的范圍內(nèi),如一個(gè)總配帶3~4 個(gè)分回路,每個(gè)分回路帶3 個(gè)分配電箱,一個(gè)總配回路最多帶9~12個(gè)分配電箱。如果臨電規(guī)模超過9~12 個(gè)分配電箱,就要考慮再增加一個(gè)總配電箱。在可能有后續(xù)負(fù)荷的情況下,還要在臨電方案設(shè)計(jì)中預(yù)留相應(yīng)的回路。
在距離比較遠(yuǎn)不同區(qū)域,就要考慮重新布置一套臨時(shí)配電系統(tǒng)。配電規(guī)模較大時(shí),就應(yīng)采用多總配電箱方式。
(5)對(duì)分配電箱供電區(qū)域劃分不合理臨電規(guī)范規(guī)定分配電箱應(yīng)設(shè)在用電設(shè)備或負(fù)荷相對(duì)集中的區(qū)域,在臨電方案實(shí)施中發(fā)現(xiàn)分配電箱供電區(qū)域劃分有不合理之處。
用電設(shè)備或負(fù)荷相對(duì)集中的區(qū)域?qū)嶋H上是有大有小的,有些負(fù)荷只在特定的施工階段使用,有些負(fù)荷在某個(gè)施工階段與其它負(fù)荷集中出現(xiàn)。在臨電設(shè)計(jì)時(shí),對(duì)區(qū)域設(shè)置幾個(gè)分配電箱的問題只是進(jìn)行簡單劃分,而不是動(dòng)態(tài)的配置,造成了不應(yīng)有的資源的閑置和資源的過渡緊張狀況,不能滿足施工對(duì)臨電系統(tǒng)的階段性需求。
有些負(fù)荷的性質(zhì)不同,負(fù)荷相互之間影響較大,如:動(dòng)力和照明回路,大容量設(shè)備(如100kVA 的閃光對(duì)焊機(jī))和小容量設(shè)備等,盡量能按設(shè)備和施工需要分開設(shè)置,如塔吊要求不能頻繁停電,但它本身電機(jī)起動(dòng)、制動(dòng)以容易影響其它設(shè)備,在高層施工中塔吊、人貨電梯或龍門架等固定設(shè)備應(yīng)分配在一個(gè)分配電箱內(nèi),而其他移動(dòng)設(shè)備、容易發(fā)生漏電故障和備用回路分配在另一個(gè)分配電箱內(nèi),這樣對(duì)施工過程相互影響小,各種保護(hù)也容易設(shè)置,特別是設(shè)置漏電保護(hù)器后有助于形成安全可靠的臨電系統(tǒng)。
?。?)臨電設(shè)計(jì)和系統(tǒng)配置與實(shí)際脫節(jié),不能隨施工需要?jiǎng)討B(tài)配置臨電設(shè)計(jì)在規(guī)劃時(shí)缺乏調(diào)研環(huán)節(jié),企圖一次將臨電配置到位,沒有考慮施工現(xiàn)場(chǎng)用電需求發(fā)生變化后如何調(diào)整。臨電方案中的短路和過載保護(hù)是按計(jì)劃投入的臨電設(shè)備計(jì)算的,但在實(shí)際運(yùn)行中施工方案有時(shí)會(huì)發(fā)生變化,有些臨電設(shè)備就可能與計(jì)劃投入的臨電設(shè)備容量相差較大;隨著工程階段的不同,接入分配電箱的臨電設(shè)備也有相應(yīng)的不同,在實(shí)際接入的臨電設(shè)備常常不能和分配電箱回路已有短路和過載保護(hù)相匹配,已有的回路和需要使用的臨電回路數(shù)量也不匹配,在較為嚴(yán)重的情況下,常常造成容量較大的斷路器控制較小容量的用電設(shè)備,或者是較大容量的臨電設(shè)備沒有多余的回路。
短路和過載保護(hù)處于失控狀態(tài),五級(jí)短路和過載保護(hù)都不能提供可靠的保護(hù),造成既浪費(fèi)了資源,還不能形成有效的保護(hù)狀況。
4 三級(jí)配電和二級(jí)漏電保護(hù)在設(shè)計(jì)和方案實(shí)施中應(yīng)注意的問題
(1)臨電方案的設(shè)計(jì)要注重前期規(guī)劃,只有前期規(guī)劃做好了,才能有較優(yōu)的臨電方案臨電方案的目標(biāo)是規(guī)劃合理、保護(hù)有效、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠。
要注重對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)及建筑物情況(特別是地下設(shè)施情況)、施工負(fù)荷情況的了解,合理配置總配電箱、分配電箱的數(shù)量和位置,使臨電電源盡量深入負(fù)荷中心,選擇合適的路徑,盡量減少施工對(duì)臨電系統(tǒng)的影響,充分考慮施工不同階段,臨電系統(tǒng)隨施工現(xiàn)場(chǎng)需要變動(dòng)而重新布置的可能性,使臨電系統(tǒng)既能達(dá)到安全可靠的目的,以能滿足施工對(duì)臨電的需求。
臨電方案應(yīng)經(jīng)優(yōu)化比選,方案既要能滿足于系統(tǒng)對(duì)安全的要求,又要考慮系統(tǒng)投入的合理性,對(duì)各種可能的方案要進(jìn)行比對(duì),不斷優(yōu)化方案。
?。?)漏電保護(hù)應(yīng)形成保護(hù)范圍適當(dāng)、有效可靠的二級(jí)或多級(jí)漏電保護(hù)系統(tǒng)漏電保護(hù)設(shè)計(jì)要考慮臨電規(guī)模和二級(jí)漏電保護(hù)的匹配問題,臨電規(guī)模較大時(shí)應(yīng)把臨電系統(tǒng)劃分成多個(gè)大小合適的臨電系統(tǒng),相當(dāng)于臨電規(guī)范規(guī)定的多總配模式。同時(shí)二級(jí)漏電保護(hù)的重點(diǎn)應(yīng)向容易發(fā)生漏電的部分和末端用電設(shè)備和線路傾斜,適當(dāng)減少或區(qū)分電源側(cè)的漏電保護(hù)需求,對(duì)漏電機(jī)率較小的線路和配電設(shè)備考慮風(fēng)險(xiǎn)因素后可以簡化或不用漏電保護(hù);而對(duì)存在漏電可能性較大的部分則應(yīng)采用二級(jí)或二級(jí)以上的多級(jí)漏電保護(hù)。
對(duì)于臨電規(guī)范中的二級(jí)漏電保護(hù)系統(tǒng),最有效的辦法是根據(jù)需要在分配電箱內(nèi)增加一級(jí)漏電保護(hù)器,與末端漏電保護(hù)器形成有效、可靠的漏電保護(hù)。
對(duì)分配電箱以下漏電范圍仍較大和容易漏電的部分,要縮小保護(hù)范圍和檢查是否已組成了局部的有效、可靠的二級(jí)漏電保護(hù)。
?。?)臨電系統(tǒng)的短路和過載保護(hù)的重點(diǎn)應(yīng)放在保護(hù)的及時(shí)性和可靠性上,選擇性則可以放在次要位置上漏電保護(hù)的靈敏度高,多級(jí)漏電保護(hù)之間可以具有良好的選擇性,但與短路保護(hù)之間很難有選擇性,正因?yàn)槁╇姳Wo(hù)破壞了與短路保護(hù)的選擇性,又由于施工現(xiàn)場(chǎng)臨電的特殊性,短路保護(hù)的上下級(jí)之間實(shí)際上已失去了選擇性,再由于臨電的供電等級(jí)較低為三級(jí),沒有特殊要求,在短路保護(hù)上應(yīng)注重發(fā)生故障后的快速動(dòng)作和可靠動(dòng)作,因?yàn)槎搪泛瓦^載保護(hù)很少動(dòng)作,保護(hù)的選擇性要求和停電范圍相對(duì)不是很重要。另一個(gè)原因是施工現(xiàn)場(chǎng)安全的需要。施工現(xiàn)場(chǎng)用電安全性、可靠性、快速性要大于選擇性。
?。?)根據(jù)臨電設(shè)備的特點(diǎn),分配電箱采用樹干式配電方式較為可行臨電設(shè)備大部分設(shè)備容量不是很大,除絕緣問題外沒有特殊要求,能承受在一定范圍的停電影響,又由于臨電設(shè)備的需用系數(shù)和同時(shí)系數(shù)較低,在適當(dāng)范圍內(nèi)對(duì)分配電箱采用樹干式供電方式能減少臨電方案的投入,而對(duì)臨電系統(tǒng)影響不大。在實(shí)際中采用樹干式供電方式,要考慮臨電系統(tǒng)的局部變動(dòng)的影響,因?yàn)闃涓墒焦╇姺绞綄?duì)施工現(xiàn)場(chǎng)臨電布設(shè)的暫時(shí)性和可能變動(dòng)性適應(yīng)性不好,所以樹干式供電方式在設(shè)計(jì)和實(shí)施時(shí)要控制在一定范圍內(nèi),兼顧系統(tǒng)的靈活性、安全性、變動(dòng)性、保護(hù)可靠性、不利影響性等因素。
?。?)要認(rèn)清并重視短路和過載保護(hù)在臨電系統(tǒng)中的作用,形成有效的保護(hù),而不能因?yàn)橛新╇姳Wo(hù)而忽略系統(tǒng)短路和過載的保護(hù)相間、相對(duì)零故障是比較嚴(yán)重的故障,如果不并發(fā)接地故障時(shí),漏電保護(hù)是不能提供保護(hù)的,而短路和過載保護(hù)還能提供漏電保護(hù)的后備保護(hù),臨電設(shè)計(jì)和系統(tǒng)配置時(shí)一定要認(rèn)識(shí)到其重要性。由于施工現(xiàn)場(chǎng)的特殊性,實(shí)際上設(shè)備和線路的短路故障機(jī)率不是很低,而是發(fā)生短路的可能性很大。在臨電設(shè)計(jì)時(shí)要重視短路保護(hù)的計(jì)算,建立一套短路計(jì)算的方法,要考慮保護(hù)系統(tǒng)如何滿足施工對(duì)臨電需求的問題;系統(tǒng)接入的臨電設(shè)備是變化的,不僅要考慮保護(hù)的范圍,而且要考慮設(shè)備容量有一個(gè)變動(dòng)區(qū)間時(shí)也能提供有效的保護(hù)。
施工現(xiàn)場(chǎng)存在著用電的特殊性,臨電規(guī)范2005對(duì)臨電系統(tǒng)采取從嚴(yán)的措施,規(guī)定就高不就低,同樣對(duì)臨電系統(tǒng)的正常應(yīng)有的保護(hù)也要本著從嚴(yán)的精神,按要求設(shè)計(jì)、配置、維護(hù),確實(shí)把系統(tǒng)安全的責(zé)任放在第一位,從技術(shù)層面上把好安全關(guān)。不把故障隱患留給施工用電人員,確保用電安全。
?。?)臨電系統(tǒng)應(yīng)重視設(shè)計(jì)方案的*審,實(shí)施后的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)及持續(xù)改進(jìn)問題臨電設(shè)計(jì)方案完成后,經(jīng)過專家團(tuán)隊(duì)的*審和方案實(shí)施后問題的反饋,可以發(fā)現(xiàn)方案中存在的問題,減少不必要的投入或降低方案帶來的風(fēng)險(xiǎn)。由于施工現(xiàn)場(chǎng)情況的特殊和復(fù)雜,所以不同的規(guī)模和環(huán)境要求有不同的方案,通過對(duì)方案實(shí)施效果的驗(yàn)證,可以發(fā)現(xiàn)在一般情況下難以發(fā)現(xiàn)的問題,獲取不同的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),鍛煉和提高臨電設(shè)計(jì)水平,達(dá)到持續(xù)改進(jìn)的目的,是臨電設(shè)計(jì)中需要非常重視的一個(gè)環(huán)節(jié)。
5 結(jié)論
三級(jí)配電二級(jí)漏電保護(hù)是臨電規(guī)范2005 年的強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn),按規(guī)范配置的臨電系統(tǒng)是建立在有一定技術(shù)和管理水平上的,目前的臨電方案設(shè)計(jì)、配置、管理的整體水平還達(dá)不到規(guī)范的要求,如果不考慮施工現(xiàn)場(chǎng)具有的特殊性,不能深刻理解臨電規(guī)范的實(shí)質(zhì)精神,不顧現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,對(duì)臨電規(guī)范死搬硬套,臨電方案設(shè)計(jì)就會(huì)出現(xiàn)較多問題,在臨電設(shè)計(jì)中必須重視對(duì)實(shí)際問題的靈活解決。有了好的臨電設(shè)計(jì)方案和不斷的持續(xù)改進(jìn),才能有較好的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施、管理效果,這樣才能真正按施工需求形成有效、安全、可靠的臨電系統(tǒng)。