臨電系統(tǒng)三級(jí)配電二級(jí)漏電保護(hù)設(shè)計(jì)

　　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(wèn)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(méi)有影響。電源至總配電箱處的中性線斷線的幾率基本沒(méi)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)多，缺乏設(shè)計(jì)前的規(guī)劃臨電規(guī)范沒(méi)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╇姺绞剑瑢?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(guò)大，超過(guò)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(lái)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(wèn)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(guò)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(guò)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(wèn)題只是進(jìn)行簡(jiǎn)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(guò)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(kāi)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(mén)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(guò)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)。

　　（6）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(méi)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(guò)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(guò)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(méi)有多余的回路。

　　短路和過(guò)載保護(hù)處于失控狀態(tài)，五級(jí)短路和過(guò)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(wèn)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(wèn)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(jiǎn)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)。

　　（3）臨電系統(tǒng)的短路和過(guò)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(méi)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^(guò)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(shù)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(wèn)題外沒(méi)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(shù)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(shù)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?shù)干式供電方式對(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(shù)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(guò)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(guò)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(guò)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(wèn)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。

　　（6）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(wèn)題臨電設(shè)計(jì)方案完成后，經(jīng)過(guò)專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)的*審和方案實(shí)施后問(wèn)題的反饋，可以發(fā)現(xiàn)方案中存在的問(wèn)題，減少不必要的投入或降低方案帶來(lái)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(guò)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(wèn)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(wèn)題，在臨電設(shè)計(jì)中必須重視對(duì)實(shí)際問(wèn)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)。