交流660V在民用电中的应用探讨

摘要：本文介绍了660V配电电压在民用电中的推广前景，对

660V用于民用电的可能性进行了分析，阐述了660V配电的优越性，并从技术层面上论述了660V配电在民用电上的运行的可行性。

关键词：660V配电 民用电

0 引言

自1980年发布的国家标准GB156-80起，660V配电就已将作为一种供电电压的标准。从目前来看，660V电压在一些重型制造业，例如钢铁、煤炭等行业已经有了比较成熟的应用。与之相匹配的电压开关、电动机和机电配套设备的制造技术，也取得了较大进步。

从绝缘水平方面来看，660V电压和380V电压之间，并没有较大的差异。从经济效益层面考虑，使用660V电压，对于部分电气设备，可以大大降低投资，还可以改善供电质量。

目前我国越来越多的工矿企业开始使用660V电压配电，除煤矿、钢铁等传统行业外，发电厂、港口码头、选矿厂、石油化工、水泥厂、造纸厂、焦化厂、大型锅炉房、水处理站及农业排灌站等用电负荷较大、供电距离较长的企业均广泛采用。

近年来，随着国民经济的发展，人民生活水平的提高，我国民用电总量在全国用电总量中的比重逐年上升，出于传统习惯和对安全的考虑，我国在民用中还保持着380V的标准，这就导致了供电过程中电能耗损、有色金属消耗多等问题非常严重，而660V配电较之传统的380V配电，在民用配电过程中将可节约大量能源，优越性巨大，经济效益显著。

1 民用电中660V的可行性分析

自从1980年660V定为标准电压以来，国内660V低压电器产品的开发研制和生产发展非常快，电气元件及其配套产品较为齐全。在中国电力出版社2007年出版的《工业与民用配电设计手册》第三版中，也有较为详细的内容。下面就主要产品技术问题分析如下：

1.1 低压断路器

在正常情况下，大多数低压断路器可适用于交流50Hz、电压400V或690V或直流440V，电流最大至4000A的低压配电网。用来分配电能和保护线路及电气设备的过载、欠压、短路等。也就是说，大多数厂家的断路器在690V电压范围内是通用产品。不过，660V配电应用低压断路器时还应注意以下两点：

①660V系统变压器容量一般较大，为满足短路容量需要，应选择高短路容量断路器。

②由于在配电电压为660V时，负荷电流减小，可选择比380V配电额定电流小一到二级的断路器。

1.2 变压器

同容量的10/0.4kV与10/0.66kV电力配电变压器在设备体积上基本没有区别，原有变压器室即可安装，无需改造，而且生产技术成熟。

在容量选择上，由于二次侧电流的降低，从原理上变压器容量可超出1600KVA的极限，最大可选择到4000KVA。但是在调研中发现，容量过大的660V变压器二次侧短路电流也较大，所以大多数应用了660V的企业都建议，变压器容量不超过2500KVA为宜。

1.3 低压配电柜和低压母线

低压配电柜主要应用在进线柜、出线柜、補偿柜等方面。如果使用660V电压的低压配电装置，从实际成本上来看，并没有增加。在实际使用660V配电时，其运行的电流负荷较少，在保障配电柜母线稳定的条件下，它的截面比使用380V时减少约1/3，这也就是使用660V配电，可以降低成本的重要原因。

1.4 低压导线

低压电缆一般在0.4kV低压配电系统中采用0.6/1kV耐压等级，所以在应用0.66kV配电时，无需增加电缆耐压等级。而一般导线应使用标准的塑料绝缘导线，绝缘等级为450/750V。在三相配电的时候不可使用500V耐压等级的橡胶绝缘导线。

当采用660V配电以后，对于相同功率，电流可以减少3倍，电线电缆截面可以减少，因而可减少投资和节约金属铜。此外，电压损失相对值ΔU/U减少，电压偏低等供电质量问题将得到有效解决。

1.5 低压接触器和热继电器

一般来说，在没有特殊要求的情况下，可以选择使用交流50Hz电压380V，在接通和分断电路时，使用660V电流和1000A 的配电网络，其功能主要在于保护电路。因为这样以来，负荷的电流也会减小，同380V配电时的设备投资相比，实现一定程度的降低。

1.6 电动机

我国现阶段660V电动机及其配套电器，发展较为成熟。在体积上，660V电动机比380V的略大；在造价上，两者相差不大。但660V电动机额定电流比380V的要减少1/3左右。对于现有的380V三角形联接的电动机，因为660V配电电压的相电压就是380V，故只需要改结成星型联接，就可直接用于660V配电网络。

1.7 钢管、桥架等布线系统

由于采用660V配电电压比采用380V的负荷电流小，选用的电线电缆截面同样将减小，故敷设电线电缆用的电缆桥架也同样可以缩小，那么施工的时间和设备投资都将大大减少。

2 660V较之380V配电的优越性体现

①大幅度降低电能损耗。660V电压是380V的3 倍，而电压从380V升高到660V时，电流将降为原来1/3，且电能损耗和负载电流的平方成正比。所以，在输送功率不变、输电线路不变的条件下，660V供电线路上的功率损失为380V的1/3 ，即可减少输电线路上2/3的功率损耗。

②可提高输电能力。电网的输电能力与供电电压的平方成正比，电网供电电压由380V升高至660V后，电压升高3 倍，即输电能力提高了3倍。也可以这么说，如果输送功率不变，660V的输送距离为380V的3倍；如果线路阻抗不变，那么660V送电功率可以提高到380V的3倍。

③既可提高供电质量，更能节约大量有色金属。相同条件下，660V电压的负荷电流是380V的负荷电流的1/3，所以线路压降较少，供电质量较高；而由于负荷电流的减小，线缆的截面在选择上也可相应减小，一般减小1～2个截面等级。

④采用IT接地系统，消除了多发的大电流单相接地事故，降低了瞬时过电压，设电气设备、线缆可免受过电压而造成的损坏，提高了系统的运行可靠性。

⑤接地故障保护。发生一次单相接地故障采用剩余电流保护（即漏电保护），电流型漏电继电器能够可靠、快速地切除单相接地故障，有效控制事故范围，不仅提高了系统运行可靠性，更保障了人身安全。

3 现有380V配电系统和220V单相负载问题的解决探讨

在民用电中，单相220V负荷占比非常大，这也是民用电中380V改660V的瓶颈所在。特别是现有大量的民用电器设备无法升级，造成使用660V电压很不方便。但实际上，如果我们把民用低压配电分成两个部分，变电所至入户前（即从变电所变压器到进建筑后的总配电柜）和入户后到终端（即总配电柜到插座、照明等用电终端），这个问题就可分为两种情况讨论。

①入户前。可以全部使用660V配电，这样就可以解决如配电距离过长造成的电压偏低等電能质量问题，电缆数量较多、电缆截面过大、施工难度较大等初投资问题，在大范围的配电区域内，高压线缆、箱式变电站过多等造成的成本和维护费用问题。

②入户后，又分两种情况讨论，以商住两用高层建筑为例。

商住两用高层建筑用电负荷主要分为380V动力和220V照明两大类。

a 380V动力负荷主要有电梯、冷库、风机、各类水泵和其它动力设备。这类设备基本上可通过改造直接使用660V电压。

b 220V照明负荷主要供给不同照明用途的各种灯具和大量如空调、电视、洗衣机等各类家用电器，特点就是负荷容量小，一般都在3kW以内。

这类设备无法改造，目前市面上也少见额定电压为380V单相的设备，所以在给220V设备供电的总照明配电柜前必须设置单独的660V/380V/220V变压器（TN接地系统）为照明配电箱供电。

4 结语

经过大批工业企业多年的运行实践，660V配电系统及其电气设备和元器件安全可靠、技术成熟、节电效果显著、优越性突出，又符合我国的节能政策。

笔者认为，在民用电中已经基本具备了尝试推广使用660V配电系统的条件，也是今后的发展方向。如果能推广开来、必将能取得良好的经济效益和社会效益。

参考文献：

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[3]杜艳青，张文仲.浅谈选煤厂380V升级660V供电系统的优点[A].2010全国选煤学术交流会论文集[C].2010.

[4]杜秀峰.MC800型电动机综合保护器在工矿企业660V供电中的选型应用[J].电子世界，2013（17）.

作者简介：

唐赓（1981-），男，陕西西安人，陕西国防工业职业技术学院，讲师，硕士，研究方向：供电技术和自动控制技术。