任阳
【摘要】低压配电系统是指民用建筑从总配电箱至各层配电箱，电源电路系统用户单元或层间切换。配电系统设计包括配电系统，线路敷设方式，开关电气设备的选择、导线规格的选择，并对所有选定的标注结果在相应位置的设计图。本文根据学校用电负荷的特点，就河南工信学院新校区教学楼配电系统设计的主要内容展开说明，包括供配电方式的选择、导线和设备的选择等问题做出最优选择。
【关键词】低压;供配电;负荷;优化
1.低压配电系统供电方式
在建筑工程中使用的基本低压供电系统由三相三线制，三相四线制等。国际电工委员会统一的分为：TT系统，TN系统和IT系统。其中TN系统又分为TN-C，TN-S，TN-C-S系统。
我校教学楼总建筑面积12093m2，地上六层，建筑总高度为23.65m，属于多层民用建筑，楼内用电全部为三级负荷。在一层设有一间配电室，室内设有GCK型固定低压配电屏，由学校引来一路380/220V电力电缆埋地引入室内电缆沟，楼内在配电室设低压侧集中电容补偿，采用TN-C-S型接地形式，楼内低压供电为380/220V三相五线制。
楼内全部负荷从配电室内低压配电屏配出，电缆由配电屏上引出，经防火金属线槽引至电气竖井。
采用分区供电，每区在走道内设有照明配电箱，配电箱电源由电气竖井引来，各层照明回路在走道内沿金属线槽明敷，引至室内时沿墙及楼板暗敷。
所有暗装配电箱均在距地0.3m处设接线盒，管道铺设到接线盒内备用电路中各层走道，安装电井配电箱，除个别特别注明的均为配电箱，配电箱均距地1.4m。在公共通道、配电室、楼梯间等处装设有充电应急灯、安全出口标志灯，可保证断电后的应急照明保证安全疏散。室内导线均为BV-500型，穿钢管保护暗敷在现浇板内或沿墙敷设。未标明导线用2.5mm2，保护零线2.5mm2，两条及以下穿PVC16，三条及以上穿PVC20-25。如果变压器中性点接地了，但是变压器中性点没有接出PE线，是三相四线制供电，而到了后部分的建筑物或施工现场必须采用专用的保护线PE时，可在后部分的总配电箱中分出PE线，那么这种系统就称为TN-C-S供电系统。
低压配电系统应满足供电的可靠性和生产应用的功率要求，还应注意接线简单，操作方便、安全，具有一定的灵活性，能适应改变的需要、生产和使用维护。在常见的低压配电系统接线方式有：放射式，树干式、环式。本设计中主电路采用的是树干式，配电箱使用的是放射式。
2.导线的选择
本设计中干线选用VV型，支线选用BV型导线。导线截面按发热条件选择。选择过程如下：
（1）支线导线截面选择
为了给实际工程带来方便，支线截面大小应相同，所以在配电箱中选择支路负荷最大的一相进行计算并选择它的截面，其余支线与这个支线截面取相同就可以了。
举例说明配电箱支线Wl9负荷最大，所以选择该支线计算其截面：
查塑料绝缘导线穿管敷设管径表可得Wl9导线截面应选择2.5mm2，因此其余支线截面也选择2.5mm2，故其型号为：BV-2×2.5。
配电箱AL-1-1进线选择如下：
查表可知进线截面应选择16mm2，因此导线型号选择为：BV-416+116。
（2）干线导线截面的选择
干线1的截面选择：
计算电流：，查表可得干线1导线截面应选择70mm2，但考虑到将来的发展，最终干线1导线截面选择为90mm2。
干线2的截面选择：
计算电流：
查表可得干线2导线截面应选择16mm2，但考虑到将来的发展，最终干线2导线截面选择为25mm2。
3.低压侧（0.23KV）单相接地短路电流计算
在接地故障保护中为了在规定时间内使保护装置动作，必须进行灵敏度检查开关额定电流设定或熔断器的电流，所以我们需要计算当前的最小短路保护——单相接地电流，电流的开关和熔断器的灵敏度检查。
TN系统的单相接地短路电流决定于变压器的相间零阻抗及供电线路的相线及PEN或PE线之间的阻抗，变压器容量大于500KVA时，其阻抗可以略而不计，开关触头的接触电阻较小，也可不计，因此单相接地短路电流的计算公式为：
4.设备的选择
低压电器是指电压在1kw以下的各种控制设备、保护设备、各种继电器等。在建筑工程中常用的低压电器设备有刀开关、熔断器、断路器、磁力启动器等。低压断路器是建筑工程中应用最广泛的一种控制设备，它也称为自动断路器或空气开关。它具有很好的灭弧能力，常用作配电箱中的总开关或分路开关。
空气断路器的额定电流是指它的壳体电流，在此电流下有不同的脱扣额定电流。如ME型断路器，壳体电流为2000A，另外是它的三段保护空气断路器，具有瞬时、短延时及长延时三段保护。
4.1 断路器的选择
选择断路器时我们选择C型号断路器为支线上的断路器，而配电箱进线和回路上断路器选择NC或NS型。以配电箱AL-1-1为例选择低压断路器：支线Wl9的计算电流为6.818A，经查表我们可选择断路器为：C65N-16A/1P。同样方法可选择其余支线上的断路器。配电箱AL-1-1进线端计算电流为：18.993A，经查表我们可选择断路器为：C65N-40A/4P。同样方法可选择其余配电箱进线断路器。
4.2 电流互感器的选择
根据电压等级还有电流参数，本设计选择LMK6-0.66型电流互感器，LMK6-0.66型电流互感器为户内型电流互感器，用于电压660V以下交流电路中电流计量，电能计量和继电保护。
4.3 低压开关柜的选择
本设计低压开关柜的选择：GCK-B系列抽插式封闭配电柜。其主要技术指标额定工作电压：主电路交流380V;辅助电路交流220V;额定电流：水平母线1600 3150A，垂直电流630A;额定短时耐受电流：有效值30-50kA/s;峰值63-105kA;分断能力：30-50kA。
5.结论与展望
本文通过对教学楼供配电方式的分析和负荷的特点，并结合实际情况合理的实现了现有系統改造与优化。
参考文献
[1]黄益庄.变电站综合自动化技术[M].北京中国电力出版社，2000.
[2]谈笑君，伊春燕.变配电所及其安全运行[M].北京：机械工业出版社，2002.
[3]居荣，吴薛红.供配电技术[M].北京：化学工业出版社，2005.
[4]饶英，曾涛.电力系统中性点接地方式及适用范围[J].贵州贵州电力技术，2009.
