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摘要：随着社会经济的发展，我国的电网不断扩大，覆盖率越来越广阔，电网的密集程度不断增加。在享受电网为国民经济的发展繁荣带来强大动力的同时，由于电气设计中，对中低压电气设计的保护不合理，或是对故障出现的处理保护不力，也出现了许多问题，为国民生命财产带来了威胁和损失。
关键词：中低压 ； 电气设计 ； 保护应用
中图分类号：S972.7+4文献标识码：A文章编号：
引言：
在拟制设备电气线路时，人们一般是按照电气法则进行设计的。但随着用电水平的提高，特别是家用电器普及和公共场所装潢兴起导致用电设备及负荷的急剧增加，过去电气设计中的一些容量规定和需用电系数已经远远不能满足当前的要求。
中低压电气有效设计，具有很大的意义，尤其是牵涉到技术层面的安全性管理，防火系统设计是一个综合、操作性强的应用过程，电气设计和施工的好坏直接影响用电的安全管理，因此，构建全方位的中低压电气设计的保护应用模式，具有深厚的现实意义。
1．我国低压配电系统运行的现状
改革开放以来，我国的经济得到全面的复苏，随着政府的支持和鼓励，配合着中国走出去的战略，各种新技术， 不断涌入中国，为中国的发展带来了新的活力。由于我国特殊的国情和特殊的历史背景，我国的电力发展起步较晚，起点较低，自建国很长的一段时间，我国的电网覆盖率低，电网传输能力有限，供电水平，供电质量，相对于西方发达国家而言，远远落后，既限制了我国相关产业的持续高速发展，又无法满足人们日益增长的能源需求。
随着中国融入世界经济的步伐加快，国民经济得到飞度发展，政府加大发展电力的支持力度，出台了一些列相关的支持鼓励政策。不断的在电力核心技术上得到突破，加快了先进科学技术转化为生产力的速度。
经过几十年的大力发展，我国已经建立起一个覆盖全国的电网，并不断的改善电力资源管理，减少了电力损耗，目前为止，我国的电网已经为我国的发展提供了强大动力。但发展同时，也不断因为各种原因而发生电击、电力泄露或者是电力引发的火灾，给国家、人们带来了灾難和损失。电网系统，尚需要进一步完善。
目前，通过国家的一系列改造，从城市到农村的电网不断完善，涉及居民切身利益的低压接地设计系统相对以前也有了长足的进步。
2．概括中低压电气的防火保护设计
2.1配电线路应设过负荷保护
负荷保护是有效防止电气起火的重要措施，在配电线路上严格按照工程建设的需要，着手考虑多方面的因素，尤其是在超过母线槽、电缆、电线允许范围内的升温，就会造成严重的短路现象。所有机电设备的金属外壳必须与保护零线做可靠联接。根据现场情况总配电柜出线采用放射式和树干式相结合的配电方式。对负荷比较大的塔吊、砼输送泵、现场消防水泵采用单独回路配电，对负荷较远且较小的木工机械、钢筋机械及楼内装修电源可采用树干式配电方式。
2.2配电线路应设短路保护
考虑发生故障时的非正常运行状态，尤其是短路故障，即配电线路中不同相或相与中性线的绝缘导体，直接金属性连接或经过小阻抗连接在一起。无论是采用电缆配电，还是采用穿管绝缘导线，只要采用低压断路器作短路保护，其过流脱扣器的整定值一般小于或等于电缆、绝缘导线允许载流量的1.1倍；当采用低压断路器作为配电线路末端的短路保护时，其过流脱扣器的整定值应小于或等于线路末端发生单相接地短路或两相短路时短路电流的1/3倍。配电线路短路时，如果不在短路电流对导体和连接件产生热作用和机械作用造成危害之前切断短路电流，那么短路电流会迅速使电气线路的绝缘软化甚至燃烧。其导体、电流、电火花的高温，也会引燃近旁易燃物质。
3．阐述中低压电气设计的保护应用
3.1智能系统配置
智能箱变采用的智能型元器件应配置电源、接口器件、通信介质、控制设备(上位机、智能仪表等)以满足智能化的要求。智能箱变为：采用Profibus-DP标准的、开放型的现场总线技术将具有通讯能力的元器件(从站)与之连接，从而实现主站通过总线对开关、电网的远程测量、调节、控制、通讯；或采用智能控制仪对高低压侧进行本地或远程的测量、调节、控制、通讯。智能化低压配电系统由低压开关设备具有通信功能的智能化元件经数字通信与计算机系统网络连接，实现变电站低压开关设备运行管理的自动化、智能化。系统可实现数据的实时采集、数字通信、远程操作与程序控制、保护定值管理、事件记录与告警、故障分析、各类报表及设备维护信息管理等功能。针对低压电气系统直接面向控制终端，设备多、分布广，而且现场条件复杂，系统本身及设备频繁操作、故障脱扣等产生的强电磁及谐波干扰等特点，智能化监控系统应能实现面向对象的操作模式，具有强抗干扰能力，主要控制功能由设备层智能化元件完成，形成网络集成式全分布控制系统，以满足系统运行的实时、快速及可靠性的要求。
3.2交流接触器动态过程弹跳控制的研究
交流接触器是一种广泛用于电动机控制、电气传动以及自动化控制领域中的电器设备。以往接触器动态控制的研究中，对于触头和铁心闭合状态的检测有多种方法，如通过检测触头或衔铁的速度、位移等方法，判断触头和铁心的闭合状态。现通过对吸合过程中线圈电流进行检测，来实现交流接触器动态过程控制，从而改善动态过程特性，达到减少动态过程弹跳、节能的目的。譬如，在铁路电气，中低压接触器以及测试接触器触头弹跳的应用上，由电源模块、驱动模块、控制回路模块、微控制器等组成。电源部分为驱动模块和控制器供电;微控制器为驱动模块提供控制信号;控制回路控制电磁线圈的供电，并测量线圈电流作为反馈信号，为动态控制提供依据，吸合时刻的检测利用线圈电流积分的方法来实现。将动态过程进行分段调整，以电流积分法检测吸合时刻作为调整的标志。
3.3道路照明设计中的应用
一在办公区路灯灯具选择时，应该首先考虑利用系数较高的照明灯具，对灯的配光进行合理地选择，将块板式作为首选。二是在选择灯具时，不应该选择附件多的灯具，而应该尽可能选用没有任何附件的照明灯具，确保所选的灯具具有较高的保持率。三是从灯具防护来看，且等级至少不能低于IP44。布灯的方式多种多样，都应遵循节能的原则：可以进行单侧、中央、交错和对称等形式的布灯。四是在电信路灯中，一般采用的是高8-10杆，灯具之间的距离为30米到40米。在主干道，一般进行两侧对称布灯，在次干道则使用单侧布灯方式，试车跑道一般用交错布灯的方式，停车场则课设计为35米飞蝶形高杆灯。对于路灯位置的设置，主要是考虑到不能对正常通车造成影响为宜。
某老小区有一照明线路，每相容量为4kW，采用交流接触器CJ10-20控制。可是使用不久，就发生触头粘连等故障，换上一个新的接触器，用不了几天又坏了。经检查，照明线路没有问题，核算容量，4kW照明负荷电流只有18A，额定电流为20A的CJ10-20交流接触器怎么会过负荷烧坏呢？后来改用CJ10-40交流接触器，运行很长时间没有问题。
经了解，上述情况是由于对动力负荷和照明负荷的区别不了解所致。交流接触器的主触头除应能通过额定工作电流外，还必须能承受用电设备的起动电流，交流接触器能承受的起动电流一般为额定电流的6倍～7倍，这是为了控制交流电动机，而交流电动机的起动电流为设计的6倍～7倍。由于白炽灯的冷态电阻是热态时的十几分之一，故刚接通的电流是正常工作时电流的十几倍，远远超过交流接触器所能承受的起动电流，接触器就很容易烧坏。因此，当用交流接触器控制照明负荷时，其额定电流应降低使用，以使交流接触器能承受白炽灯的起动电流。
4．结语
中低压电器，在电气设计、保护、应用中十分广泛，如何有效、合理、正确的应用十分重要。如果选择不当而造成问题，补救起来既费时又费力。故对低压电气的分析和选择使用，应当引起设计和应用人员的重视。
参考文献：
[1]杨玉坤,刘奇.应用于中低压输电线路的高性能微机保护平台设计.电气时代,2010年08期.
[2]王月波.电气设计中低压交流接触器的选用.黑龙江科技信息,2008年第01期.
[3]李建军.110KV继电保护状态检修与故障诊断技术研究[J];青年科学,2010年01期.
[4]焦志峰.浅谈电气设计中低压交流接触器的选用;城市建设理论研究,2011年第20期.
关键词：中低压 ； 电气设计 ； 保护应用
中图分类号：S972.7+4文献标识码：A文章编号：
引言：
在拟制设备电气线路时，人们一般是按照电气法则进行设计的。但随着用电水平的提高，特别是家用电器普及和公共场所装潢兴起导致用电设备及负荷的急剧增加，过去电气设计中的一些容量规定和需用电系数已经远远不能满足当前的要求。
中低压电气有效设计，具有很大的意义，尤其是牵涉到技术层面的安全性管理，防火系统设计是一个综合、操作性强的应用过程，电气设计和施工的好坏直接影响用电的安全管理，因此，构建全方位的中低压电气设计的保护应用模式，具有深厚的现实意义。
1．我国低压配电系统运行的现状
改革开放以来，我国的经济得到全面的复苏，随着政府的支持和鼓励，配合着中国走出去的战略，各种新技术， 不断涌入中国，为中国的发展带来了新的活力。由于我国特殊的国情和特殊的历史背景，我国的电力发展起步较晚，起点较低，自建国很长的一段时间，我国的电网覆盖率低，电网传输能力有限，供电水平，供电质量，相对于西方发达国家而言，远远落后，既限制了我国相关产业的持续高速发展，又无法满足人们日益增长的能源需求。
随着中国融入世界经济的步伐加快，国民经济得到飞度发展，政府加大发展电力的支持力度，出台了一些列相关的支持鼓励政策。不断的在电力核心技术上得到突破，加快了先进科学技术转化为生产力的速度。
经过几十年的大力发展，我国已经建立起一个覆盖全国的电网，并不断的改善电力资源管理，减少了电力损耗，目前为止，我国的电网已经为我国的发展提供了强大动力。但发展同时，也不断因为各种原因而发生电击、电力泄露或者是电力引发的火灾，给国家、人们带来了灾難和损失。电网系统，尚需要进一步完善。
目前，通过国家的一系列改造，从城市到农村的电网不断完善，涉及居民切身利益的低压接地设计系统相对以前也有了长足的进步。
2．概括中低压电气的防火保护设计
2.1配电线路应设过负荷保护
负荷保护是有效防止电气起火的重要措施，在配电线路上严格按照工程建设的需要，着手考虑多方面的因素，尤其是在超过母线槽、电缆、电线允许范围内的升温，就会造成严重的短路现象。所有机电设备的金属外壳必须与保护零线做可靠联接。根据现场情况总配电柜出线采用放射式和树干式相结合的配电方式。对负荷比较大的塔吊、砼输送泵、现场消防水泵采用单独回路配电，对负荷较远且较小的木工机械、钢筋机械及楼内装修电源可采用树干式配电方式。
2.2配电线路应设短路保护
考虑发生故障时的非正常运行状态，尤其是短路故障，即配电线路中不同相或相与中性线的绝缘导体，直接金属性连接或经过小阻抗连接在一起。无论是采用电缆配电，还是采用穿管绝缘导线，只要采用低压断路器作短路保护，其过流脱扣器的整定值一般小于或等于电缆、绝缘导线允许载流量的1.1倍；当采用低压断路器作为配电线路末端的短路保护时，其过流脱扣器的整定值应小于或等于线路末端发生单相接地短路或两相短路时短路电流的1/3倍。配电线路短路时，如果不在短路电流对导体和连接件产生热作用和机械作用造成危害之前切断短路电流，那么短路电流会迅速使电气线路的绝缘软化甚至燃烧。其导体、电流、电火花的高温，也会引燃近旁易燃物质。
3．阐述中低压电气设计的保护应用
3.1智能系统配置
智能箱变采用的智能型元器件应配置电源、接口器件、通信介质、控制设备(上位机、智能仪表等)以满足智能化的要求。智能箱变为：采用Profibus-DP标准的、开放型的现场总线技术将具有通讯能力的元器件(从站)与之连接，从而实现主站通过总线对开关、电网的远程测量、调节、控制、通讯；或采用智能控制仪对高低压侧进行本地或远程的测量、调节、控制、通讯。智能化低压配电系统由低压开关设备具有通信功能的智能化元件经数字通信与计算机系统网络连接，实现变电站低压开关设备运行管理的自动化、智能化。系统可实现数据的实时采集、数字通信、远程操作与程序控制、保护定值管理、事件记录与告警、故障分析、各类报表及设备维护信息管理等功能。针对低压电气系统直接面向控制终端，设备多、分布广，而且现场条件复杂，系统本身及设备频繁操作、故障脱扣等产生的强电磁及谐波干扰等特点，智能化监控系统应能实现面向对象的操作模式，具有强抗干扰能力，主要控制功能由设备层智能化元件完成，形成网络集成式全分布控制系统，以满足系统运行的实时、快速及可靠性的要求。
3.2交流接触器动态过程弹跳控制的研究
交流接触器是一种广泛用于电动机控制、电气传动以及自动化控制领域中的电器设备。以往接触器动态控制的研究中，对于触头和铁心闭合状态的检测有多种方法，如通过检测触头或衔铁的速度、位移等方法，判断触头和铁心的闭合状态。现通过对吸合过程中线圈电流进行检测，来实现交流接触器动态过程控制，从而改善动态过程特性，达到减少动态过程弹跳、节能的目的。譬如，在铁路电气，中低压接触器以及测试接触器触头弹跳的应用上，由电源模块、驱动模块、控制回路模块、微控制器等组成。电源部分为驱动模块和控制器供电;微控制器为驱动模块提供控制信号;控制回路控制电磁线圈的供电，并测量线圈电流作为反馈信号，为动态控制提供依据，吸合时刻的检测利用线圈电流积分的方法来实现。将动态过程进行分段调整，以电流积分法检测吸合时刻作为调整的标志。
3.3道路照明设计中的应用
一在办公区路灯灯具选择时，应该首先考虑利用系数较高的照明灯具，对灯的配光进行合理地选择，将块板式作为首选。二是在选择灯具时，不应该选择附件多的灯具，而应该尽可能选用没有任何附件的照明灯具，确保所选的灯具具有较高的保持率。三是从灯具防护来看，且等级至少不能低于IP44。布灯的方式多种多样，都应遵循节能的原则：可以进行单侧、中央、交错和对称等形式的布灯。四是在电信路灯中，一般采用的是高8-10杆，灯具之间的距离为30米到40米。在主干道，一般进行两侧对称布灯，在次干道则使用单侧布灯方式，试车跑道一般用交错布灯的方式，停车场则课设计为35米飞蝶形高杆灯。对于路灯位置的设置，主要是考虑到不能对正常通车造成影响为宜。
某老小区有一照明线路，每相容量为4kW，采用交流接触器CJ10-20控制。可是使用不久，就发生触头粘连等故障，换上一个新的接触器，用不了几天又坏了。经检查，照明线路没有问题，核算容量，4kW照明负荷电流只有18A，额定电流为20A的CJ10-20交流接触器怎么会过负荷烧坏呢？后来改用CJ10-40交流接触器，运行很长时间没有问题。
经了解，上述情况是由于对动力负荷和照明负荷的区别不了解所致。交流接触器的主触头除应能通过额定工作电流外，还必须能承受用电设备的起动电流，交流接触器能承受的起动电流一般为额定电流的6倍～7倍，这是为了控制交流电动机，而交流电动机的起动电流为设计的6倍～7倍。由于白炽灯的冷态电阻是热态时的十几分之一，故刚接通的电流是正常工作时电流的十几倍，远远超过交流接触器所能承受的起动电流，接触器就很容易烧坏。因此，当用交流接触器控制照明负荷时，其额定电流应降低使用，以使交流接触器能承受白炽灯的起动电流。
4．结语
中低压电器，在电气设计、保护、应用中十分广泛，如何有效、合理、正确的应用十分重要。如果选择不当而造成问题，补救起来既费时又费力。故对低压电气的分析和选择使用，应当引起设计和应用人员的重视。
参考文献：
[1]杨玉坤,刘奇.应用于中低压输电线路的高性能微机保护平台设计.电气时代,2010年08期.
[2]王月波.电气设计中低压交流接触器的选用.黑龙江科技信息,2008年第01期.
[3]李建军.110KV继电保护状态检修与故障诊断技术研究[J];青年科学,2010年01期.
[4]焦志峰.浅谈电气设计中低压交流接触器的选用;城市建设理论研究,2011年第20期.