地鐵低壓配電系統(tǒng)是地鐵供電網(wǎng)絡(luò)中全方位的服務(wù)功能，承擔(dān)了除給電動(dòng)車組供電以外給所有低壓負(fù)荷提供電能的重要任務(wù)，保證所有動(dòng)力照明設(shè)備配電的安全、可靠、有效、經(jīng)濟(jì)。但是地鐵的各種服務(wù)性設(shè)備系統(tǒng)較多，運(yùn)行工況也各不相同，且低壓配電系統(tǒng)與各系統(tǒng)的接口也比較復(fù)雜，因此低壓配電系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)了解相關(guān)專業(yè)及其設(shè)備的運(yùn)行工況，在設(shè)計(jì)過程中密切配合，是低壓配電系統(tǒng)能更好完成設(shè)計(jì)的重要條件。

本文就在設(shè)計(jì)過程中的三方面的問題作了分析闡述，或許對(duì)設(shè)計(jì)者起到幫助和啟示。具體為：

• a 地鐵區(qū)間的主排水泵、雨水泵、射流風(fēng)機(jī)的配電設(shè)計(jì)；
• b 相關(guān)接口專業(yè)自帶雙電源切換裝置時(shí)的配電設(shè)計(jì)；
• c 相關(guān)接口專業(yè)給低壓配電系統(tǒng)提用電資料時(shí)的認(rèn)識(shí)誤區(qū)。

區(qū)間主排水泵、雨水泵、射流風(fēng)機(jī)的配電

地鐵兩車站間的區(qū)間長(zhǎng)度一般為1公里左右，其間的220/380V配電設(shè)備比較分散且容量不大，一般來講均由設(shè)在區(qū)間兩端的車站變電所提供電源。兩端車站變電所在區(qū)間部分的供電的分界點(diǎn)在區(qū)間中點(diǎn)里程。

對(duì)低壓配電系統(tǒng)來講，區(qū)間部分的配電設(shè)備配電半徑長(zhǎng)達(dá)500米，屬于長(zhǎng)距離低壓配電。低壓配電要考慮到線路壓損、保護(hù)靈敏性校驗(yàn)等方面的因素，綜合考慮制定合理的配電系統(tǒng)。區(qū)間低壓配電系統(tǒng)由于配電距離長(zhǎng)，因此造價(jià)較高，制定合理的配電系統(tǒng)對(duì)低壓配電系統(tǒng)專業(yè)設(shè)計(jì)者來講是應(yīng)著重思考的地方。

下面對(duì)區(qū)間主排水泵、雨水泵及射流風(fēng)機(jī)的配電設(shè)計(jì)做分析，并提出注意事宜。

地鐵區(qū)間主排水泵、雨水泵及射流風(fēng)機(jī)設(shè)備有如下的特點(diǎn)：

• a. 負(fù)荷容量不大（單臺(tái)容量一般不超過22kW）；
• b. 一般設(shè)置幾臺(tái)風(fēng)機(jī)或水泵，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況確定單臺(tái)或多臺(tái)運(yùn)行；
• c.均為一級(jí)負(fù)荷；
• d.為電動(dòng)機(jī)負(fù)載。

對(duì)電動(dòng)機(jī)負(fù)荷來講，一般啟動(dòng)電流為額定電流的7倍左右，啟動(dòng)尖峰電流一般為啟動(dòng)電流的2倍左右（即啟動(dòng)尖峰電流為額定電流的14倍），因此給電動(dòng)機(jī)負(fù)荷配電的上級(jí)斷路器的瞬時(shí)脫扣器的整定電流應(yīng)為啟動(dòng)電流的2~2.5倍。

地鐵區(qū)間配電是屬于長(zhǎng)距離配電，雖然考慮到壓降控制在5%之內(nèi)，選取了電纜截面，但是給電動(dòng)機(jī)負(fù)荷配電的上級(jí)斷路器瞬時(shí)脫扣器整定值很大（額定電流14倍以上），在發(fā)生單相接地短路時(shí)，靠開關(guān)過流保護(hù)兼作接地保護(hù)的校驗(yàn)很難通過，勢(shì)必在斷路器上加必要的輔助附件，才能在單相接地短路時(shí)上級(jí)斷路器可靠的跳閘。但是加設(shè)附件會(huì)造成成本的提高，配電系統(tǒng)的可靠性降低，在低壓配電系統(tǒng)中不優(yōu)先考慮。

我們注意到上述設(shè)備均為成組多臺(tái)的電動(dòng)機(jī)設(shè)備，且沒有工況要求必須同時(shí)啟動(dòng)運(yùn)行，因此尖峰電流也不是將所有運(yùn)行的負(fù)荷的額定電流相加之和的14倍。如N臺(tái)分別先后啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)負(fù)荷啟動(dòng)尖峰電流計(jì)算如下（尖峰電流按2倍啟動(dòng)電流考慮）：

公式計(jì)算

可以看出一組多臺(tái)運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)設(shè)備，設(shè)備數(shù)量越多，給這組電動(dòng)機(jī)設(shè)備配電的短路器瞬時(shí)脫扣整定值就越接近正常的運(yùn)行的額定電流。比如2臺(tái)電動(dòng)機(jī)分別啟動(dòng)時(shí)，上級(jí)斷路器瞬時(shí)脫扣器僅需整定為9倍的額定計(jì)算電流，3臺(tái)電動(dòng)機(jī)分別不同時(shí)起動(dòng)時(shí)，上級(jí)斷路器瞬時(shí)脫扣器僅需整定為6.4倍的額定計(jì)算電流，如果同時(shí)啟動(dòng)那么瞬時(shí)脫扣電流需整定為16.8倍額定計(jì)算電流。

因此不同時(shí)啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行工況對(duì)采用過流保護(hù)來兼作接地保護(hù)時(shí)的靈敏性校驗(yàn)是有利的。如果分別不同時(shí)啟動(dòng)的工況，利用過流保護(hù)兼作接地故障保護(hù)靈敏性校驗(yàn)仍不滿足，才考慮加設(shè)其他附件等措施。綜上所述要求成組運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)不同時(shí)啟動(dòng)避免了在開關(guān)上加其他附件的概率，節(jié)省了投資，此外加上附件也降低了配電系統(tǒng)的可靠性。

地鐵區(qū)間的主排水泵、雨水泵運(yùn)行工況是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)水位情況來確定啟動(dòng)單臺(tái)水泵還是多臺(tái)水泵，由于水位的上升不會(huì)突變，因此肯定不會(huì)同時(shí)啟動(dòng)水泵電動(dòng)機(jī)。

對(duì)于射流風(fēng)機(jī)，正常情況是由BAS（環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)）專業(yè)來控制的，如果不提醒BAS專業(yè)，那么BAS專業(yè)為了方便簡(jiǎn)捷，可能同時(shí)向各臺(tái)風(fēng)機(jī)發(fā)出啟動(dòng)命令，配電專業(yè)需按照所有電動(dòng)機(jī)同時(shí)啟動(dòng)來計(jì)算電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)尖峰電流（14倍額定電流），相應(yīng)的給射流風(fēng)機(jī)配電的斷路器過流保護(hù)的整定值增大，單相接地短路時(shí)，利用過流保護(hù)兼作接地故障保護(hù)的校驗(yàn)很難通過，需增加必要的措施才能保證發(fā)生單相短路時(shí)上級(jí)斷路器跳閘。但是這樣增加了造價(jià)，降低了配電系統(tǒng)得可靠性。

自帶雙電源裝置的配電系統(tǒng)，上級(jí)斷路器設(shè)漏電保護(hù)時(shí)需慎用

地鐵部分配電設(shè)備需獨(dú)立成系統(tǒng)的配電，比如地鐵區(qū)間的人防電源，區(qū)間人防電源通常為一級(jí)負(fù)荷，通常在人防設(shè)備的附近設(shè)置雙電源切換裝置，低壓配電專業(yè)與人防專業(yè)的接口劃分通常在雙電源切換箱進(jìn)線開關(guān)的上口，雙電源切換箱由人防專業(yè)設(shè)計(jì)并備料。

由于屬于區(qū)間設(shè)備，配電距離較遠(yuǎn)，低壓配電專業(yè)通常在配向人防雙電源切換箱的斷路器設(shè)置漏電保護(hù)，但是在安裝完畢后送電時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)斷路器跳閘現(xiàn)象，追溯原因，發(fā)現(xiàn)人防自帶的雙電源切換箱切換裝置采用3級(jí)，導(dǎo)致了上級(jí)漏電保護(hù)誤動(dòng)。

跳閘的主要原因?yàn)椋喝鐖D所示的電流矢量和I1+I2+I3+In=0,In=Ina+ Inb,假如此時(shí)雙電源切換裝置由主供電源供電，對(duì)于主供電源的漏電保護(hù)斷路器的線圈來講，流過的電流為I1+I2+I3+Ina= -Inb, Inb＞ILD。

ILD為上級(jí)斷路器漏電流保護(hù)整定值。通過分析，我們發(fā)現(xiàn)，主要原因是雙電源切換裝置選擇了三級(jí)，導(dǎo)致了切換裝置上級(jí)的斷路器跳閘，因此出現(xiàn)了雙電源切換裝置上級(jí)的斷路器跳閘。因此在設(shè)計(jì)時(shí)低壓配電設(shè)計(jì)者應(yīng)與接口專業(yè)進(jìn)行溝通與提醒，避免跳閘事件的發(fā)生。

相關(guān)接口專業(yè)對(duì)低壓配電專業(yè)的認(rèn)識(shí)誤區(qū)

地鐵設(shè)計(jì)一般在設(shè)備招標(biāo)前進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)，設(shè)備招標(biāo)后對(duì)根據(jù)設(shè)備的招標(biāo)結(jié)果進(jìn)行修改及完善設(shè)計(jì)。在設(shè)備招標(biāo)前相關(guān)接口專業(yè)向低壓配電專業(yè)提供本專業(yè)設(shè)備的用電資料，低壓配電根據(jù)資料進(jìn)行設(shè)計(jì)。

在相關(guān)設(shè)備招標(biāo)后，一般來講，應(yīng)根據(jù)招標(biāo)結(jié)果再次向低壓配電系統(tǒng)提供用電負(fù)荷資料，但是有的人認(rèn)為招標(biāo)后的用電負(fù)荷有所減小，不再提供也不會(huì)有什么問題。

這個(gè)過程其實(shí)忽略了兩個(gè)問題：

第一，配電設(shè)備容量的減小，那么配電設(shè)備的接線端子也將減小，生產(chǎn)設(shè)備的廠家經(jīng)常是不知道設(shè)備的接線端子實(shí)際接多大的電纜，于是廠家就按照設(shè)備的容量計(jì)算后，按照常規(guī)來估設(shè)電纜的接線端子，因此就造成了在實(shí)際操作中會(huì)出現(xiàn)電纜與接線端子不匹配，現(xiàn)場(chǎng)施工困難的情況；

第二，假如招標(biāo)后的負(fù)荷為電動(dòng)機(jī)負(fù)荷，而電動(dòng)機(jī)負(fù)荷是靠低壓配電系統(tǒng)設(shè)置的過載元件來保護(hù)電機(jī)的，那么低壓配電專業(yè)人員不知道招標(biāo)后的電機(jī)容量減小，過載元件設(shè)置的參數(shù)必然較大，在電機(jī)過載時(shí)不能及時(shí)跳閘，導(dǎo)致燒毀電機(jī)。

作為低壓配電專業(yè)的設(shè)計(jì)者來講，盡可能的了解相關(guān)專業(yè)，并與相關(guān)專業(yè)人員密切配合，才能使設(shè)計(jì)的項(xiàng)目合理可靠。

（編自《電氣技術(shù)》，作者為張振宇。）