配电系统是工厂的动力命脉。设计不合理，电压不稳、跳闸频繁、线路过热，甚至引发火灾。很多配电问题根源在设计阶段——负荷算小了，变压器容量不足；电缆选细了，长期过载发热；保护配合不当，故障时越级跳闸，一片漆黑。

配电系统设计不是“装个箱子、拉根线”。从负荷计算到设备选型，每个环节都有它的规矩。

一、负荷计算

负荷计算是配电设计的第一步。算大了，变压器、电缆、开关全偏大，投资浪费；算小了，运行时过载跳闸，生产受影响。

设备功率的确定

每台设备都有铭牌功率，但不能直接把铭牌功率加起来作为总负荷。连续运行设备(长期连续工作的泵、风机、压缩机)铭牌功率就是计算功率。断续运行设备(起重机、电焊机)需要换算到统一工作制。季节性设备(空调、加热器)按实际使用季节考虑。

需要系数法

实际运行中，所有设备不会同时满载。需要系数法就是用需要系数乘以设备总功率，得到计算负荷。需要系数根据行业经验取值，从0.2到0.8。

计算案例

一个车间有：30kW风机2台(连续)，22kW压缩机1台(连续)，15kW泵3台(两用一备)，10kW机床5台(断续)。总设备功率=30×2+22+15×2(常用)+10×5=60+22+30+50=162kW。取需要系数Kd=0.6，计算负荷Pjs=162×0.6=97.2kW。再考虑功率因数0.8，视在功率Sjs=97.2/0.8=121.5kVA。变压器容量应大于121.5kVA，选160kVA。

二、变压器选型

容量选择

变压器容量必须大于计算负荷，同时考虑负载率和未来扩容。一般负载率取0.6-0.8。负载率太低变压器效率低，空载损耗占比大；负载率太高过载风险大，寿命缩短。

油浸式变压器价格低、过载能力强，适用于室内独立变电所、室外杆上变台。干式变压器防火性好、占空间小，适用于地下室、高层建筑、人员密集场所。

台数选择

一般工厂选1台，容量满足全部负荷，经济性好。重要负荷或有季节性负荷选2台，平时各带一部分负荷，一台故障时另一台带全部重要负荷。一级负荷必须2台，或1台加备用发电机组。

三、电缆选型

截面积选择

按载流量选：电缆允许载流量大于计算电流。按电压降选：线路末端电压降不超过5%。距离越长、电流越大，电压降越大。按短路热稳定选：短路时电缆发热不超过允许温度。按机械强度选：最小截面积满足机械强度要求。

不同场合推荐

室内桥架、穿管敷设建议用YJV交联聚乙烯绝缘电缆，耐温等级高、载流量大。户外直埋敷设用YJV22钢带铠装电缆，抗机械损伤。移动设备用橡套电缆，柔软耐弯折。高温区域用耐热电缆。腐蚀环境用铠装加防腐外护套。

电缆不是“粗一点更保险”。过粗浪费投资，施工困难。正确做法是按计算电流选型，留10%-20%余量即可。

四、开关电器选型

断路器

断路器的三个关键参数：额定电流大于线路计算电流，分断能力大于安装点预期短路电流，保护特性匹配负载(电机回路选D型，普通配电选C型)。

选壳架电流按额定电流放大一级，保证机械寿命和散热。带漏电保护的回路用漏电断路器，漏电动作电流一般30mA(人身安全)或100-300mA(防火)。

接触器

接触器按电机额定电流选，AC-3使用类别(笼型电机启停)下按电机额定电流的1.5倍选型。频繁启停的电机接触器放大一档。线圈电压与控制回路电压一致。

热继电器

热继电器整定电流按电机额定电流的1.05-1.1倍。频繁启停的电机用电子式过载继电器，响应更快、功能更强。

五、保护配合与级间配合

配电系统是多级的，各级保护要配合好。故障时应该谁近谁跳，不能让上级越级跳闸。

熔断器之间额定电流相差1.6倍以上就能保证选择性。断路器之间上一级整定电流大于下一级，时间延迟配合。熔断器与断路器配合时，熔断器在前断路器在后，或计算短路电流确保选择性。

常见问题是末级短路，总闸一起跳，全厂停电。不是断路器质量差，是级间配合没做好。

六、接地系统

TN-S系统是三相五线制，工作零线N和保护地线PE分开。PE线在变压器中性点接地，之后不再与N线连接。适用于大多数工厂、办公楼，安全性好，抗干扰能力强。

TN-C-S系统进线处PEN线分开为N和PE，分开后不再合并。适用于由架空线引入的旧厂改造。TT系统各设备独立接地，适用于施工现场、农村。