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GB_50054-2011_低压配电设计规范条文说明

文章作者:rdywn 上传更新:2017-01-30

神圣计划 www.letao8.net 中华人民共和国国家标准

低压配电设计规范

GB 50054-2011

条文说明

修订说明

《低压配电设计规范》GB50054—2011,经住房和城乡建设部2011年7月26日以第1100号公告批准发布。

本规范修订遵循的主要原则:贯彻执行国家的有关法律、法规和政策,合理利用资源,充分考虑社会效益和经济效益;涉及人身及生产安全的使用强制性条文;采用行之有效的新技术,做到技术先进、经济合理、安全实用;积极采用国际标准和国外先进标准,并且符合中国国情;广泛征求意见,通过充分协商,共同确定;执行现行国家关于工程建设标准编制规定,确??刹僮餍?;按“统一、协调、简化、选优”的原则严格把关,并注意与国家有关工程建设标准内容之间的协调。

本规范修订开展的主要工作:筹建规范修订编组,制定规范修订工作大纲;编制规范初稿和专题调研大纲;编制规范征求意见稿,并经历了起草、汇总、互审、专题技术会议讨论定稿,以及完成送审稿专家审查意见得修改;完成规范报批稿。

本规范修订,与上版规范比较在内容方面的变化主要情况:将规范适用范围的电压由交流、工频500V以下修改为交流、工频1000V及以下;取消了原规范总则中对于选用铜、铝导体材质的规定;增设术语为单独一章,删除附录中的名词解释;补充了功能性开关电器和剩余电流动作?;さ缙餮≡窈桶沧暗墓娑?;补充了选用具有中性极的开关电器的规定;补充了IT系统中安装绝缘监测电器的规定;补充了等电位联结用的?;ち岬继褰孛婊≡竦墓娑?;将原来第三章“配电设备的布置”中的第二节“配电设备布置中的安全措施”和第四章“配电线路的?;ぁ敝械牡谒慕凇敖拥毓收媳;ぁ焙喜?,并增加“SELV系统和PELV系统及FELV系统”一节,为第5章“电气装置的电机防护”;在“配电线路的?;ぁ币徽轮性黾恿恕芭涞缦呗返缙鹪址阑ぁ币唤?;增加了关于“可弯曲金属导管布线”、“地面内暗装金属槽盒布线”“矿物绝缘电缆敷设”、“预分支电缆敷设”的规定。

原规范主编单位:机械工业部中机中电设计研究院;参编电位:机械工业部第八设计研究院、北京有色冶金设计研究总院、中国航空工业规划设计研究院、北京建筑设计院;主要起草人:王增尧、王厚余、冯宗恒、吕光大、宋正华、汤继东。

为便于广大设计、施工、科研、学校等单位的有关人员在使用本规范时能正确理解和执行条文规定,规范修订编制组按章、条顺序编制了本规范的条文说明。供使用者参考。

1总则

1.0.1本条强调“保障人身和财产安全”和“节约能源”,这是根据国家的基本政策“以人为本”和“建设资源节约型社会”修改的。

1.0.2本条将原规范适用的电压范围由“交流、工频500V及以下”修改为“交流、工频1000V及以下”,与现行国家标准《建筑物电气装置》的系列标准GB 16895(等同采用IEC 60364标准)保持一致。而且在我国,有的单位早已将本规范的规定运用在1000V及以下的电气系统中,没有发现任何问题。

1.0.3对于本规范中没有规定的低压配电设计的内容,当其他现行国家标准有规定时,同样应该执行。特别是现行国家标准《建筑物电气装置》GB 16895的系列标准是等同采用国际标准IEC60364的标准,该系列标准在国际上已得到重视和应用。该系列标准对特殊场所的低压配电设计的特殊要求,在下列现行国家标准中有详细的规定,同样应该遵照执行,这些标准是:

1《建筑物电气装置第7部分:特殊装置或场所的要求第701节:装有浴盆或淋浴盆场所》GB 16895.13

2《建筑物电气装置第7部分:特殊装置或场所的要求第702节:游泳和其他水池》GB 16895.14

3《建筑物电气装置第7—703部分:特殊装置或场所的要求装有桑拿浴加热器场所》GB 16895.14

4《建筑物电气装置第7—704部分:特殊装置或场所的要求施工和拆除场所的电气装置》GB 1685.7

5《建筑物电气装置第7部分:特殊装置或场所的要求第705节:农业和园艺设施的电气装置》GB 16895.27

6《建筑物电气装置第7—706部分:特殊装置或场所的要求活动受限制的可导电场所》GB 16895.8

7《建筑物电气装置第7部分:特殊装置或场所的要求第707节:数据处理设备用电气装置的接地要求》GB 16895.9

8《建筑物电气装置第7—710部分:特殊装置或场所的要求医疗场所》GB 16895.24

9《建筑物电气装置第7—711部分:特殊装置或场所的要求展览馆、陈列室和展位》GB 16895.25

10《建筑物电气装置第7—712部分:特殊装置或场所要求太阳能光伏(PV)电源供电系统》GB/T 16895.32

11《建筑物电气装置第7—713部分:特殊装置或场所的要求家具》GB 16895.29

12《建筑物电气装置第7—714部分:特殊装置或场所的要求户外照明装置》GB 16895.28

13《建筑物电气装置第7—715部分:特殊装置或场所的要求特低电压照明装置》GB 16895.30

14《建筑物电气装置第7—717部分:特殊装置或尝试的要求移动的或可搬运的单元》GB 16895.31

15《建筑物电气装置第7—740部分:特殊装置或场所的要求游乐场和马戏场中的构筑物、娱乐设施和棚屋》GB 16895.26

2术语

3.2.33~2.0.36过去我们习惯将低压开关电器分为隔离开关(不能接通和分断负荷电流和短路电流)、负荷开关(不能接通和分短路电流)和断路器(可以接通和分断负荷电流和短路电流)三类。但是在产品标准中这个分类已经该变了,现可用现行国家标准《低压开关设备和控制设备第3部分:开关、隔离器、隔离开关以及熔断器组合电器》GB 14048.3—2008(等同采用IEC 60947—3:2005)的“电器定义概要表”表1来说明:

由有关电器的定义和此表可以看出:只具有隔离功能的开关电器称为“隔离器”;“开关”是可以接通负荷电流、短路电流和分断负荷电流而不能分断短路电流的开关电器;具有隔离功能的开关称为“隔离开关”???、隔离器和隔离开关可以和熔断器组合构成熔断器组合电器。

3电器和导体的选择

3.1电器的选择

3.1.1本条对原规范第2.1.1条略作修改,只是调整了款的顺序。所选电器的额定电压、额定电流和额定频率应与所在回路标称电压、计算电流和频率相适应,只要电器能正常工作就不必要求与所在回路的标称电压和频率完全一致,因为电器可在偏离标称值的一定范围内正常工作。

1本规定包括很广泛的内容,对于环境条件的规定可参见现行国家标准《建筑物电气装置第5—51部分:电气设备的选择和安装通用规则》GB/T 16895.18和各产品标准。另外,特别提请注意的是现在有的电器产品(如断路器、熔断器、剩余电流动作?;て?、插头和插座等)按用途分为“工业用”、“家庭和类似用途用”的产品,并分别制定了产品标准,在选用时请注意。

6根据有关产品标准,如现行国家标准《低压开关设备和控制设备第2部分:断路器》GB 14048.2—2008规定低压断路器的“短路分断(或接通)能力”分为“极限短路分断能力”和“运行短路分断能力”,“极限短路分断能力”的定义是:“按规定的试验程序所规定的条件,不要求断路器连续承载起额定电流能力的分断能力”;“运行短路分断能力”的定义是:“按规定的试验程序所规定的条件,要求断路器连续承载起额定电流能力的分断能力”。在选用时请根据工程的具体情况进行选择。

3.1.4将原规范第2.2.12条、第4.5.6条中有关的内容合并列为一条。在TN-C系统中,当?;そ拥刂行缘继宥峡?,有可能危及人身安全,因此本条规定为强制性条文,必须严格执行。

3.1.5隔离电器的可靠性是非常重要的,因此对隔离电器作此规定。

3.1.6本条是对原规范第2.1.6条的修改条文。根据现行国家标准《低压开关设备和控制设备第2部分:断路器》GB 14048.2—2008的规定,增加了“具有隔离功能的断路器”可作为隔离电器。

3.1.7为了保证人身安全,隔离电器应可靠地将回路与电源隔离,而半导体开关电器不具有这样的功能,因此规定为强制性条文,必须严格执行。

3.1.10隔离器、熔断器以及连接片不具有接通断开负荷电流的功能,所以不能作为功能性开关电器。如果装设错误,将可能造成人身和财产损失,因此本条规定为强制性条文,必须严格执行。

3.1.11对本条作用如下说明:

1要求剩余电流动作?;さ缙髂芏峡;せ芈返乃写绲继?,包括中性导体,是为了防止在回路中可能发生的误动作。对于剩余电流动作?;さ缙鳌霸赥N-S系统中,当中性导体为可靠的地电位时可不断开”的规定,是考虑到当中性导体为可靠的地电位时断开中性导体是没有意义的,而中性导体是否为可靠的地电位,需要技术人员根据工程的具体情况决定。

2要求在负荷正常运行时,不希望剩余电流动作?;さ缙鞫?,所以在选择剩余电流动作?;さ缙骱突只芈肥?,应该防止可能出现的对地泄漏电流引起剩余电流动作?;さ缙魑蠖?。在现行国家标准《电击防护装置和设备的通用部分》GB/T 17045—2008(等同采用IEC 61140:2001)中对用电设备的?;さ继宓缌飨拗底髁斯娑?。

3对选择剩余电流动作?;さ缙鞯淖髁斯娑?。

3.1.12对没有?;さ继宓幕芈分?,剩余电流动作?;さ缙魇遣荒苷范鞯?,因此必须装设?;さ继?。本条为强制性条文,必须严格执行。

3.1.13本条规定是为了使剩余电流动作?;さ缙髂芄槐;ふ鯰T系统。

3.1.14在IT系统中,发生第一次对地故障时,是可以不断开电路的,因此剩余电流动作?;さ缙鞑挥Ω枚?。所以,剩余电流动作?;さ缙鞯亩疃ㄊS嗖欢鞯缌髦挡挥π∮诘谝淮味缘毓收鲜绷骶收匣芈返牡缌?。

3.1.15本条对在某些情况下选用具有中性极的开关电器(通称四极开关)作了规定,但这并不是说只是在这些情况下应该用具有中性极的开关电器。在其他情况下,开关极数的确定,应由技术人员根据本规范规定和工程的具体情况来决定。应该说明的是如果选用了具有中性极的开关电器,而中性极发生故障则有可能使中性线断开,这也是我们不希望的。

3.1.16在电路中如果电流流经不期望的路径,则会产生杂散电流,而这个杂散电流将产生电磁干扰,影响其他设备的工作。为此,可选用具有断开中性极的开关电器,避免产生杂散电流。这可以用图1、图2来说明:

 

图1在TN-S系统中,产生杂散电流的例子

在图1表示的TN-S系统中,用电设备的中性线电流,可以从两个不同的路径流过,这样就会产生电磁干扰。如果按图2,采用具有中性极的开关电器,中性线电流就不会从右边的中性线中流过了。在这种情况下,采用具有中性极的开关电器是防止产生电磁干扰的有效措施。

 

图2在TN-S系统中,采用具有断开中性极的开关可避免产生杂散电流

3.2导体的选择

3.2.2按敷设方式及外界影响确定的导体载流量,不仅应小于计算电流,同时还应满足线路?;さ囊蟮墓娑?。因为在设计线路?;な?,经常与本回路的阻抗、导体的截面积有关,在本规范第5.2.8条、第6.3.3条等对此均有规定。所以在本条中增加了“导体应满足线路?;さ囊蟆?。

根据现行国家标准《电缆的导体》GB/T 3956的规定,铝导体的最小截面积是10mm2,所以规定敷设的铝导线最小截面是10mm2。

当电缆用于长期稳定的负荷时,可按经济电流密度选择导体的截面,这是引用了现行国家标准《电力工程电缆设计规范》GB 50217中的规定。当电缆用于长期稳定的负荷时,按经济电流截面选择导体的截面,可以有利于节约能源。

3.2.4现行国家标准《建筑物电气装置第5部分:电气设备的选择和安装第523节:布线系统载流量》GB/T16895.15—2002(等同采用IEC 60364-5-523)中规定的绝缘导体和无铠装电缆的载流量以及载流量的校正系数,这些载流量表是国际标准中的载流量表,在国际上被普遍采用。铠装电缆的载流量以及载流量的校正系数在现行国家标准《电力工程电缆设计规范》GB 50217中作了规定。

3.2.5本条保留了原规范第2.2.5条的规定,并根据现行国家标准《电力工程电缆设计规范》GB 50217中的有关规定作了补充。

3.2.6本条是根据现行国家标准《建筑物电气装置第5部分:电气设备的选择和安装第523节:布线系统载流量》GB/T16895.15—2002(等同采用IEC 60364-5-523)中的有关规定对原规范第2.2.3条作了修改。

3.2.9目前,由于在用电设备中有大量非线性用电设备存在,电力系统中的谐波问题已经很突出,严重时,中性导体的电流可能大于相导体的电流,因此必须考虑谐波问题引起的效应。

对于表3.2.9中存在谐波电流时,三相平衡系统中4芯和5芯电缆载流量的降低系数的应用,可以用下面的例子说明:

假设有一计算机电流39A的三相负荷平衡回路,使用4芯PVC绝缘电缆,固定在墙上。

经查,6mm2铜芯电缆的载流为41A,假如回路中不存在谐波电流,选择该电缆是适当的。假如有20%三次谐波,那么采用降低系数0.86,计算电流变成:

 

对这一负荷采用10mm2铜芯电缆是适当的。

假如有40%三次谐波,则应按中性导体电流选择截面,中性导体电流为:

 

并采用降低系数0.86,则计算电流为:

 

对于这一负荷采用10mm2电缆是适当的。

假如有50%三次谐波,电缆截面仍按中性导体电流来选择,电流值为:

 

这时额定负荷系数为1,采用16mm2的电缆才是适当的。

以上电缆截面的选择,仅考虑电缆的载流量,未考虑电压将和其他设计方面的问题。

3.2.12本条是?;そ拥刂行缘继?、?;さ继搴椭行缘继逯涔叵档幕疽?。

3.2.13装置外可导电部分在电气连接的可靠性方面没有保证,因此严禁作为?;そ拥刂行缘继宓囊徊糠?。本条是强制性条文,必须严格执行。

3.2.14本条第2款的规定是对于?;さ继褰孛嫜≡竦囊话愎娑?,按式(3.2.14)选择?;さ继迨亲罨镜囊?,按表3.2.14选择?;さ继寮虻シ奖?,但是在某些情况下,特别是在相导体截面积比较大的情况下,可能偏于保守,此时,按式(3.2.14)选择?;さ继寤岣侠?。

在低压线路上存在分布电容和用户的非线性用电设备(计算机、电视、调光灯、电子镇流器、微波炉、电磁炉、变频设备等)会使PE线上的泄漏电流很大,如果?;さ继宥舷?,则可能会对触及到?;さ继宓娜说陌踩斐赏?。因此,本条第5款对?;さ继宓慕孛婊髁俗殴娑?。

现行国家标准《电击防护装置和设备的通用部分》GB 17045(等同采用IEC 61140:2001)中,对用电设备的最大?;さ继宓缌髯髁艘韵碌墓娑ǎ航幼远疃ǖ缌髦敌∮诘扔?2A的单相或多相插头和插座系统的用电设备:当设备的额定电流小于4A时,最大?;さ继宓缌魑?mA;当设备的额定电流大于4A、小于等于10A时,最大?;さ继宓缌魑?.5mA/A;当设备的额定电流大于10A时,最大?;さ继宓缌魑?mA。对于没有为?;さ继迳柚米糯胧┑墓潭拥暮筒灰滓贫挠玫缟璞?,或接自额定电流值大于32A的单相或多相插头和插座系统的用电设备:当设备的额定电流小于7A时,最大?;さ继宓缌魑?.5mA;当设备的额定电流大于7A、小于等于20A时,最大?;さ继宓缌魑?.5mA/A;当设备的额定电流大于20A时,最大?;さ继宓缌魑?0mA。

3.2.17关于局部等电位联结用的?;ち岬继褰孛娴墓娑ㄊ遣慰剂烁ㄖ鹊缥涣嵊玫谋;ち岬继褰孛娴墓娑ㄗ饔玫墓娑?,这个规定曾经被列入国家建筑标准设计图集02D501-2《等电位联结安装》中,多年实践证明,这个规定是合理的。

4配电设备的布置

4.1一般规定

4.1.3本条是对原规范第3.1.4条的修改条文,增加了配电室需用的水、汽管道“应做等电位联结”,是为了保证配电室内操作维护人员的安全?!芭涞缙辽?、下方及电缆沟内部应敷设水、汽管道”的规定,是防止水、汽管道“跑冒滴漏”和维修时影响电气设施正常运行。

4.2配电设备布置中的安全措施

4.2.1落地式配电箱底部适当抬高是为了防止水进入配电箱内和便于施工接线。底部抬高后还应将底座四周封严,以防止鼠、蛇类等小动物爬入箱内裸导体上引起短路事故。例如某大酒店厨房用的落地配电箱底部抬高后未封严,一老鼠钻进箱内,爬在母线上造成短路。

4.2.2将原规范第3.1.6条中“并列的两段母线”改为“相邻的两段母线”更为准确。本条规定是作为增强一级负荷配电可靠性的措施之一,当没有一级负荷的母线发生故障引起火灾时,有一级负荷的母线因为采取了防护措施而不直接受到影响或少受影响,防护措施可以是配电屏的防火材料隔板,也可是隔墙,隔墙是整体形时,墙上应开通门洞。

4.2.3此净距是为了防止电工在柜(屏)顶进行维修工作时,误跨触到邻近的屏(柜)顶上的裸带电母线而造成电击事故而作的规定。

4.2.4根据过去设计的经验和调查,许多工业企业的供配电系统,由单台变压器供电的低压配电屏并排列的长度一般不超过6m时,屏后的通道只有一个出口,已能满足安全运行的要求,且便于建筑形式的布置:当配电屏的长度超过6m时,屏后通道应设2个出口,以便于维修工作和事故时人员逃离事故点。

4.2.5本条是对原规范第3.1.9条的修改条文,增加了“当防护等级不低于现行国家标准《外壳防护等级(IP代码)》GB 4208规定的IP2Х级时,”以满足直接接触防护要求。有的开关柜在屏后操作,因此屏后的通道要适当加宽,一便于操作和维修工作的进行。由于这种操作不是经常性的,屏后通道不能完全按屏前操作维护通道一样的要求。与原规范相比:

1增加了屏侧通道最小宽度数据,不受限制时应为1m,受限制时为0.8m。屏侧通道是指在配电屏侧端连接屏后通道和屏前通道的操作维护人员的通路。

2抽屉式双排面对面屏前通道,受限制时的最小宽度由2.0m改为2.1m。固定式多排同向布置屏间通道,受限制时的最小宽度由2.0m改为2.1m。

3新增了挂墙式配电箱的箱前操作通道最小宽度的规定。

4.2.6本条是对原规范第3.2.10条的修改条文。原规范规定屏后通道上方裸导电体距离高度为2.3m,不符合直接触防护中置于伸臂范围2.5m之外的要求,故作此条规定。

4.3对建筑物的要求

4.3.1根据低压配电装置室的性质和防火规范的一般要求而定。由于三级耐火等级的屋顶承重结构为燃烧体,不防火,不够安全,所以规定屋顶承重结构为不低于二级耐火等级。原规范第3.3.1条相比,增加了“当配电室与其他场所毗邻时,门的耐火等级应按两者中耐火等级高的确定”的规定。

4.3.2本条规定主要是考虑当室内发生事故时,现场人员容易逃离事故地点,同时也便于救护人员接近现场、平时使用也较方便。有的配电室分楼下和楼上两部分布置,其内部有楼梯上下相同,楼下部分有通向室外的门,但这还不够,楼上部分也应有通往室外走道或楼梯间的安全门,当楼上或楼下发生火灾或其他事故时,楼上的人员可直接从接上逃至室外。

4.3.3一般配电室的电气设备和元件不是密封的,容易造成事故。另外观察表计也要有较明亮的光线,要求配电室的环境清洁、明亮。因此,土建设计要注意不使用易起灰的装修材料,使室内少积灰和光线明亮。

4.3.4配电室内的电缆沟距户外较近时和在地下水位较高的地区,沟内容易渗水,因此土建应采取防止渗水的措施。另外在电缆管道穿过墙基处,若管口及其周围密封不严实,户外地下水容易由管口处流入地沟。地沟底部应有一定的坡度,当沟内有水进入时,可以使其流至一端设法排出。经常容易进水的电缆沟内,必要时还应做集水坑,以便将水抽出。规定“配电室的地面宜高出本层地面50mm或设置防水门槛”,是为了防止配电室外少量的水进入。

4.3.5有的电气元件,如继电器、熔断器、仪表、导线、照明光源等,对使用的环境有一定的要求,否则会影响正常的工作,因此严寒地区和炎热地区应考虑合适的室温问题。有人值班的配电室应保证人正常工作的室温和照明,必要时,还需考虑应有的生活设施,如给排水、厕所等设施。

4.3.6在高层建筑内通常将配电室设于地下室或楼层内,且位置较偏僻,因此一定要考虑到安装时和建成后维修时的运输通道问题。设计时要向土建设计提出要求,不能只考虑安装时的运输,还应考虑建筑物成后,正常使用时配电设备出故障运出维修的可能,后者常常容易为设计人员所忽略。地下室的通风一般不好,应设机械通风,还应有紧急照明系统,保证事故停电时,有可靠的安全照明。

4.3.7鼠、蛇类等小动物往往能从密合不严的门缝和通风孔爬入室内,因此配电室的门窗应密合,并应在通风孔上装设遮护网罩。现行国家标准《外壳防护等级(IP代码)》GB 4208规定的IP3Х级防护标准是能防止直径大于2.5mm的固体异物进入,如网罩的网孔较大时,南方地区蛇类较多,蛇容易穿过网孔爬入室内,造成事故。因此,规定网罩的防护等级不宜低于IP3Х较可靠。

4.3.8将配电室设置在建筑物地下室最底层,这在雨季形成洪水或大量积水时,或建筑物内给排水系统出现事故造成地下室最底层大量积水情况下对配电系统的安全可靠运行非常不利,因此,配电室不宜设置在建筑物地下室最底层。在不得已情况下,配电室位于地下室最底层时,应根据当地气象部门记载的洪水资料数据、建筑物的防洪标准以及建筑物内给排水系统的可靠性和事故时出现的积水量确定防水措施。

5电气装置的电击防护

5.1直接接触防护措施

(Ⅰ)将带电部分绝缘

5.1.1仅用油漆、清漆、喷漆及类似物不能作为绝缘。

(Ⅱ)采用遮拦或外护物

5.1.2现行国家标准《外壳防护等级(IP代码)》GB 4208规定的IP2Х级的防护,能防止直径大于12.5mm的球形物体进入防护壳内;能防止手指触及壳内带电部分或运动部件。IPХХB级能防止手指或长度小于等与80mm的类似物触及壳内带电部分或运动部件。

5.1.3容易接近的遮拦或外护物的顶部容易掉进异物,如短短金属线、垃圾块及大小金属零件等,固防护等级要求较高。现在国家标准《外壳防护等级(IP代码)》GB 4208规定的IPХХD级或IP4Х级的防护,能防止直径(厚度)大于1mm的固体物进入防护壳内。

5.1.4所谓可靠地固定是指防护物不能随便移动或被无意识的移动。

5.1.5本条规定主要是为了使?;の锲鸬娇煽康谋;ぷ饔?,加强可靠性,具体采用哪一种防护比较合适,则要依据实际情况而定。

5.1.6现行国家标准《外壳防护等级(IP代码)》GB4208规定的IPХХB级防止手指或长度小于等于80mm的类似物接触及壳内带电部分或运动部件,所以规定网状遮护物与裸带电体净距不应小于100mm是安全的。

(Ⅲ)采用遮挡物

5.1.7阻挡物的设置与制作要求没有遮护物那样严格,一般是作为简易的防护措施但也应起到防直接电击的?;ぷ饔?。

阻挡物是指栏杆、网状屏障等。它能防止人无意识地触及裸带电体,但不能防止故意绕过阻挡物面有意识地触及裸带电体。

5.1.9本条是对原规范第3.2.11条的修改条文,将阻挡物与裸导体水平静距离改为1.25m,与伸臂范围的要求吻合,为防止人身体前倾后伸臂触电,将阻挡物高度定位1.4m。

(Ⅳ)置于伸臂范围之外

5.1.10如果两个不同电位的可导电部分之间的间隔不超过2.5m,则被认为是可同时触及的。

5.1.11伸臂范围值是指无其他辅助物(如工具或梯子)的手直接接触范围。

人在工作时,有时手中把握有导电的金属工具,因此,当计算此种情况的伸臂范围时应加入手持工具的长度。

5.2简介接触防护的自动切断电源防护措施

(Ⅰ)一般规定

5.2.1本条是对原规范第4.4.2条的修改条文,因IEC 60364系列标准化为我国标准的GB 16895系列国家标准中没有“楼地故障?;ぁ闭庖皇跤?,故本次规范修改将其按GB 16895系列国家标准中的说法称作“间接接触防护中自动切断电源的防护措施”,这些措施针对的是相导体因绝缘损坏对地或与地有联系的导体之间的短路,包括相导体与大地、?;さ继?、?;そ拥刂行缘继?、配电和用电设备的金属外壳,敷线金属管槽、建筑物金属构件、给排水和采暖、通风等金属管道以及金属屋面、水面等之间的短路,这种短路均与接地有关。当发生接地故障并在故障持续的时间内,与它有电气联系的电气设备的外露可导电部分对大地和装置外可导电部分间存在的电位差,此电位差可能是人身遭受电击,间接接触防护措施因接地系统类别不而异,故这种?;け冉细丛?,国际电工标准和一些技术先进的国家对它很重视,对其危害的防范都做出看具体规定。

本条和原规范第4.4.2条在文字表述上有所不同外,其内容是一致的。需要强调的是,切断故障电路是间接接触防护的措施之一,但不是唯一的措施,也可采用其他措施。

5.2.2根据现行国家标准《电击防护装置和设备的通用部分》GB/T 17045的有关规定,电器设备共分为0、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ四类。

人体受电击时安全电压限值为50V,系根据现行国家标准《电流对人和家畜的效应第1部分:通用部分》GB/T 13870.1-2008(等同采用IEC/TS 60479-1:2005) 的规定,在干燥环境下当接触电压不超过50V时,人体接触此电压不会受伤害。

5.2.3电气装置的外露可导电部分与?;さ继逑嗔涌梢越档徒哟サ缪怪?,亦可以提高?;さ缙鞯亩髁槊舳?。

5.2.4等电位联结可以更有效地降低接触电压值,还可以防止有建筑物外传入的故障电压对人身造成危害,提高电器安全水平,条文中“可接用的建筑物金属结构部分”,是指在施工中便于进行联结的楼板、梁、柱、基础等建筑构件中的钢筋。这些钢筋都必须加以利用,使其成为总等电位联结的一部分;实际上钢筋之间、钢筋与各种金属管道之间因自然接触而连通,这也可以认为满足总等电位的要求。

5.2.5总等电位联结虽然能大大降低接触电压,但如果建筑物离电源较远,建筑物内?;は呗饭?,则?;さ缙鞯亩魇奔浜徒哟サ缪苟伎赡艹娑ǖ南拗?。

这时应在局部范围内再做一次等电位联结即局部等等电位联结,见图3。局部等电位联结之前,图中人的双手承受的接触电压为电气设备与暖气片之间的电位差;其值为a—b—c段?;さ继迳系墓收系缌鞑牡缪菇?,由于此段线路较长,电压降超过50V,但因离电源距离远,故障电流不能使过电流?;て髟?s内切断故障线路。为保障人身安全,应如图虚线所示做局部等电位联结。这是接触电压降低为a—b段的?;さ继宓牡缪菇?,其值小于安全电压限值50V。

 

图3局部等电位联结的作用

1-电气设备;2-暖气片;3-?;さ继?;4-结构钢筋;

5-末端配电箱;6-进线配电箱;Ia-故障电流

如果做辅助等电位联结,即将电气设备与暖气片直接连接,如图4虚线所示,这时人体承受的接触电压接近0。

图中MEB和LEB分别为总等电位联结和局部等电位联结端子板。

上例说明局部等电位联结和辅助等电位联结的目的在于使接触电压降低至安全电压限值50V以下,而不是缩短?;さ缙鞫魇奔?。

为使接触电压不超过50V,应使:

(1)

式中:Id—故障电流(A)。

故障电流Id应大于等于式(5.2.5)中的Ia,故:

(2)

上式即可对局部等电位联结和辅助等电位联结的有效性进行验证。

 

图4辅助等电位联结的作用

1—电气设备;2—暖气片;3—?;さ继?;4—结构钢筋;

5—末端配电箱;6—进线配电箱;Id—故障电流

(Ⅱ)TN系统

5.2.8接地故障回路的阻抗包括电源、电源到故障点之间的带电导体以及故障点到电源之间的?;さ继宓淖杩乖谀诘淖杩?,通常是指变压器阻抗和自变压器至接地故障处相导体和?;さ继寤虮;そ拥刂行缘继宓淖杩?。因TN系统故障电流大,故障点一般被熔焊,故障点阻抗可忽略不计。

Ia是保证?;さ缙髟诠娑ㄊ奔淠谇卸瞎收匣芈返亩鞯缌?,其值必须保证?;さ缙髟诠娑ㄊ奔淠诙?,且应考虑?;さ缙鞫鞯牧槊舳扔肟煽啃?。

5.2.9固定式电气设备发生接地故障时,人体触及它时通常易于摆脱,并综合考虑其他因素,如避免发生线路绝缘烧损、电气火灾、线路在接地故障时的热承受能力、躲开电动机启动电流的影响和?;さ缙髟谛」收系缌飨碌亩髁槊舳纫约跋呗返暮侠斫孛娴?,IEC标准将所有接地系统切断固定式电气设备和配电干线的允许最长时间规定为5s。

供点给手持式和移动式电气设备的末端配电线路,其情况则不同。手持式和移动式电气设备因经常挪动,较易发生接地故障。当发生接地故障时,人的手掌肌肉对电流的反应不是由意志地紧握不放,不能摆脱带故障电压的设备而使人体持续承受接触电压。为此,依据IEC标准的相应规定,作了切断供给手持式电气设备和移动式电气设备的末端线路或插座回路的时间规定。

5.2.10在TN系统中,自同一配电箱或配电干线直接引出的不同回路,有的给固定式电气设备供电,有的给手持式或移动式电气设备供电,由于两种回路发生接地故障时对切断电源时间要求不同可能导致的电击危险是比较容易理解的,如图5所示。

当固定式电气设备发生接地故障时,故障电流经a—b—c一段?;さ继宸祷氐缭?,如果b—c线段很长,其上的故障电压降将远远超过50V,该故障电压通过?;さ继宕绞殖质缴璞?,由于固定电气设备切断故障回路的时间允许达5s,在这段时间内,使用手持式电气设备的人如果站在地面上将遭受电击的上害。如果为保证安全,使固定式电气设备在0.4s内切断电路,将会有很多线路放大线芯截面。如果采用以下两种办法可以解决问题:①将末端配电箱至总等电位联结回路的这段?;さ继遄杩菇档椭列∮诘扔谑剑?.2.10)的要求;②可以在该配电箱处做局部等电位联结,以降低该场所内?;さ继宓某ざ然蜃杩?,减少电位差,如图5中虚线所示。

 

图5同一配电箱或配电干线直接引出的不同回路

1—进线配电箱;2—末端配电箱;3—手持式电气设备;4—结构钢筋;

5—?;さ继?;6—固定式电气设备

对于由同一配电箱或配电干线间接给固定式、手持式和移动式电气设备供电的情况,由于上述同样原因导致的电击危险则内容被忽略,如图6所示。

由同一配电箱1供电给不同的配电箱,其中一个配电箱给固定式电气设备供电,另一个配电箱给手持式电气设备供电。当固定式电气设备发生接地故障时,故障电流经a—b—c—d一段?;さ继宸祷氐缭?,如果c—d线段很长,其上的故障电压降将远远超过50V;若固定式电气设备切断故障回路的实际仍为5s,则该故障电压同样将通过?;ぬ宥允褂檬殖质降缙璞傅娜嗽斐傻缁魃撕?。这时采用上述相同的两种办法可以解决问题。

图6同一配电箱或配电干线间接引出的不同回路

1—进线配电箱;2—配电箱;3—手持式电气设备;4—结构钢筋;

5—?;さ继?;6—固定式电气设备

5.2.12第5.2.11条规定的公式主要是说明为了使?;さ继搴陀胫拥耐饴犊傻嫉绮糠值亩缘氐缪共怀?0V,所有与系统接地极并联的接地电阻应该越小越好。事实上,由于相导体与大地之间的接地电阻的阻值难以确定,很难保证?;さ继搴陀胫拥耐饴兜嫉绮糠值亩缘氐缪共怀?0V,所以在室外无法做总等电位联结的场所往往采用TT系统或局部TT系统,以避免?;さ继宕脊收系缪乖斐傻缁魇鹿?。

5.2.13用一般的过电流?;て鳎ㄈ鄱掀?、断路器)兼作间接接触防护电器最为经济简单,应优先采用。如过电流?;げ荒苈惚竟娣妒剑?.2.8)要求时,采用剩余电流动作?;て髯钗行?,但都需设?;さ继?。

(Ⅲ)TT系统

5.2.14当TT系统配电线路内由同一?;さ缙鞅;さ募父鐾饴兜嫉绮糠种湎嗑嘟显妒?,每个外露导电部分的?;さ继蹇闪又粮髯缘慕拥丶?。

当有多级?;な?,如果被?;さ母骷锻饴兜嫉绮糠衷谝桓鼋ㄖ锬?,则应采用共同的接地极;如果被?;さ母骷锻饴兜嫉绮糠衷诓煌慕ㄖ锬?,或在屋外相距较远的地方,则各级应采用各自的接地极。

5.2.15、5.2.16 TT系统的故障回路阻抗包括变压器相线和接地故障点阻抗以及外露导电体接地电阻和变压器中性点接地电阻。故障回路阻抗大,故障电流小,且按照IEC技术文件的解释,其故障抗阻包括难以估计的接触电阻。因此,TT系统的故障回路阻抗和故障电流是难以估算的,它不能用TN系统的本规范式(5.2.8)来验算?;さ挠行?,而需用式(5.2.15)来验算?;さ挠行?。从式(5.2.15)可知,?;ざ鞯奶跫堑蓖饴兜继宥缘氐缪勾锏交虺?0V时?;さ缙饔Χ?,这时的故障电流应大于?;さ缙鞯亩鞯缌?,即:

(3)

在切断接地故障前,TT系统外露导电部分呈现的电压往往超过50V,因此仍需要按规定时间切断故障。当采用反时限特性过电流?;さ缙魇?,应在不超过5s的时间内切断故障,但对于手握式和移动式设备应按接触电压来确定切断故障回路的时间,这实际上是难以做到的。所以TT系统通常采用剩余电流动作?;?。

5.2.17配电线路间接接触防护的?;さ缙鞯亩魈匦圆环媳竟娣妒剑?.2.15)的要求时,要采取局部等电位联结或辅助等电位联结的措施,将接触电压降至50V以下。

(Ⅳ)IT系统

5.2.19 IT系统有两种形式,即电源中性点对地绝缘或者串经接地阻抗接地。正常工作的IT系统如一相发生接地故障(被称作第一次接地故障),中性点对地绝缘的TT系统的IT系统的故障电流决定于另外两个非故障接地相的对地电容值;中性点经接地阻抗接地的IT系统的故障电流则受接地阻抗的限制;因此IT系统的接地故障电流很小,可以继续供电。正因为如此,对供电可靠性要求很高的场合,配电系统往往采取IT系统。

IT系统的第一次接地故障电流值需加以限制,以保证接地故障电压不超过50V,这时不需切断故障回路,只作用于信号报警。这样既不会发生电击事故,又可保证供电的连续性。运行人员接到报警信号后应及时排除第一次接地故障。否则,当另一相再发生接地故障时(被称作异相接地故障或第二次接地故障)将发展成相间短路,导致供电中断。

为了使IT系统第一次接地故障时装置的接触电压小于等于50V,应减小配电系统的对地电容,例如限制装置线路的总长度。

5.2.22 IT系统不宜配出中性导体,是因为中性导体无法进行绝缘监测,当其发生接地故障时,IT系统其实已经成为TN或者TT系统。这时如果出现接地故障,?;さ缙骶突岚凑誘N或者TT系统的要求切断故障回路,使得供电中断。IT系统则失去了供电可靠性高的优势。

6配电线路的?;?/h1>

6.1一般规定

6.1.1短路?;ず凸汉杀;な窃し赖缙鹪值闹匾胧┲?,配电线路装设短路?;ず凸汉杀;さ哪康木褪潜苊庀呗芬蚬缌鞯贾戮凳芩?,进而引发火灾及其他灾害。一般来说,短路?;ぷ饔糜谝磺卸系缭?,过负荷?;ぷ饔糜谇卸系缭椿蚍⒊霰ň藕?。

6.1.2随着低压电器的快速发展,上下级?;さ缙髦涞难≡?、配合特性不断改善。对于过负荷?;?,上下级?;さ缙鞫魈匦灾涞难≡裥员冉先菀资迪?,例如,装在上级?;さ缙鞑捎镁哂卸ㄊ毕薅魈匦曰蚍词毕薅魈匦缘谋;さ缙?。对于熔断器面言,上下级的熔体额定电流比只要满足1.6:1即可保证选择性;上下级断路器通过其?;ぬ匦郧叩呐浜匣蛘叨萄邮钡鹘谝膊荒炎龅秸庖坏?。但对于短路?;?,要做到选择性配合还有一定难度,需综合考虑脱扣器电流动作的整定值、延时、区域选择性连锁、能量选择等多种技术手段。根据目前低压电器的技术发展情况,完全实现?;さ难≡裥曰故怯幸欢讯鹊?,从经济、技术两方面考虑,对于非重要负荷还是允许采用部分选择性或无选择性切断。

6.1.3供给用电设备的末端线路,除符合本章要求外,尚有用电设备的特殊?;ひ?,所以还要符合现行国家标准《通用用电设备配电设计规范》GB 50055的规定。单用点设备本身的过电流?;げ皇粲诒竟娣豆娑ǖ姆段?。

6.1.4当电器装置中存在大量谐波电流时,会引起相导体及中性导体的过负荷,而中性导体的过负荷是最常见的。在三相四线回路中,有时当相导体载流量在正常值范围以内时,中性导体已经严重过载。所以应根据配电系统中谐波的情况采取中性导体的?;ご胧?。

如果没有谐波,即使中性导体截面积小于相导体截面积,但正常工作时通过中性导体的最大电流明显小于其载流量,这时不必检测中性导体过电流。

如果有谐波,但中性导体截面积大于等于相导体截面积,并且能够保证中性导体通过的最大电流小于等于其载流量,这时不必检测中性导体过电流

如果谐波含量很高,即使中性导体截面积大于等于相导体截面积,也难以保证中性导体不出现过电流,这时应根据中性导体载流量检测过电流。当检测到过电流时,只要动作于切断相导体即可,中性导体不必切断。

6.2短路?;?/h2>

6.2.4按照现行国家标准《低压开关设置和控制设备第2部分:断路器》GB 14048.2的规定,断路器的制造误差为±20%,在加上计算误差、电网电压变差等因素,故规定被?;は呗纺┒说亩搪返缌鞑挥π∮诘脱苟下菲魉彩被蚨萄邮惫缌魍芽燮髡ǖ缌鞯?.3倍。

6.2.5导体载流量减小的原因包括截面积、材料、敷设方式发生变化等。

6.2.8本条第2款、第3款的规定是考虑了并联导线中任一导线在线路中间发生短路时,故障电流从其余并联导线的两端流至故障点的情况。

6.3过负荷?;?/h2>

6.3.1电气线路短路时间的过负荷(如电动机启动)是难免的,它并不对线路造成损害。长时间即使不大的过负荷也将对线路的绝缘、接头、端子造成损害。绝缘因长期超过允许温升将因老化加速缩短线路使用寿命。严重的过负荷(例如过负荷100%)将使绝缘在短时间内软化变形、介质损耗增大、耐压水平降低,最后导致短路,引发火灾和其他灾害。

6.3.2被?;は呗返继宓木等瘸惺苣芰σ话愠史词毕尢匦?,与之相适应,过负荷?;さ缙鞯氖奔涞缌魈匦砸惨宋词毕尢匦?,以实现热效应的配合。

6.3.3关于过负荷?;さ牧礁鎏跫捌涔叵悼梢杂猛?说明:

图7过电荷?;さ缙鞯亩μ匦怨叵低?img src="http://ywn.webizz.cn/uploads/k/kanhap1430557609/0/4/c/5/560221582ca16.png" data-ke-src="/uploads/k/kanhap1430557609/0/4/c/5/560221582ca16.png" alt="" style="border: 0px"/>

6.3.4本条第1款规定是为了操作与维护方面,例如一段安装在高处的水平母干线变截面够经插开关箱引至配电箱,插接开关箱可以安装在便于操作的高度,但距离母干线截面减小处的距离不能大于3mm。

6.3.5本条第2款系指不论负荷多大,由于受电源本身阻抗限制不可能使线路过负荷。

6.3.6线路短时间的过负荷并不立即引起灾害,在某些情况下可让导体超过允许温度运行,即使牺牲一些使用寿命也应保证对重要负荷的不间断供电,例如消防水泵、旋转电机的励磁回路、起重电磁铁的供电回路、电流互感器的二次回路等,这时?;た勺饔糜谛藕?。

6.3.7如果满足条文的规定即可认为并联导线中的电流分配是相等的,这样对于并联导线的过负荷?;さ囊笤蚣虻ッ髁?。

6.4配电线路电器火灾防护

6.4.1接地电弧引起的火灾属于电气火灾中短路性火灾的一种,其发生几率很高,是导致电气火灾的最大隐患。为了减小其发生,应采取措施及时发现接地故障。电弧性对地短路起火难以用一般的过电流防护电器防护,但是剩余电流监测器对此类故障具有足够的灵敏度,且价格便宜,安装方便,可及时对接地故障做出反应,作用于切断电源或发出报警信号。

6.4.2建筑物内配电线路的绝缘情况应受到全面监视,不能出现监测盲区。一般来说,可在建筑物电源总进线配电箱处设置剩余电流监测器,该监测器可以安装在总进线回路上,也可以安装在各馈出回路上,这样可以对建筑物实施全面的防护。在设计、安装正确、产品符合电磁兼容要求的情况下,建筑物内任何一点出现接地故障剩余电流监测器都能够做出反应。如果在总进线配电箱处安装了剩余电流监测器,之后的各级配电箱可以不再安装剩余电流监测器。

如果正常情况下泄漏电流较大,剩余电流监测器安装在总配电柜进线或出线回路上时,动作电流值难以整定,可将总进线配电柜处的剩余电流监测器的动作电流整定值适当放大,也可以在下级配电箱的进线或出线回路中安装剩余电流监测器。

6.4.3在国际电工委员会第64技术委员会(IEC TC64)最近的技术文件中规定300mA以上的电弧能量才能引起火灾,故规定在火灾危险场所内,剩余电流监测器的动作电流不宜大于300mA。一般场所不受此值限制,可根据实际情况调整动作电流值。

7配电线路的敷设

7.1一般规定

7.1.5电缆敷设的防火封堵是防止电气火灾的重要措施,因此作此规定。

7.2绝缘导线布线

(Ⅲ)金属导管和金属槽盒布线

7.2.7、7.2.8这两条是对原规范第5.2.7条的修改条文。仅将“金属管”改为“金属导管”;“金属线槽”还为“金属槽盒”;“在建筑物的顶棚内”改为“在建筑物闷顶内有可燃物时”。

7.2.10本条是对原规范第5.2.8条的修改条文。将“电线管”改为“金属导管”,并作了相应规定。

7.2.11本条是对原规范第5.2.9条的修改条文,仅将“电线管”改为“金属导管”

7.2.12本条是为了防止金属导管和金属槽盒损坏而规定的。

7.2.13金属导管是不适合在屋外直接埋地敷设的,但是对于短距离非重要用电负荷的线路可以适当放宽限制。

7.2.14本条是对原规范第5.2.13条的修改条文。新增了导线在金属槽盒内的不线要求。

(Ⅵ)塑料导管和塑料槽盒布线

7.2.33本条是对原规范第5.2.10条的修改条文。新增高温场所不宜采用明敷设的规定。

7.3钢索布线

7.3.1、7.3.2这两条是对原规范第5.3.1条的修改条文。规定“钢索上绝缘导线至地面的距离”应该符合本规范第7.2.1条第2款护套绝缘导线至地面的最小距离的规定。

7.3.3本条是对原规范第5.3.2条的修改条文。将“金属管”改为“金属导管”、“塑料管”改为“塑料导管”,新增金属槽盒及塑料槽盒。

7.4裸导体布线

7.4.1本条是对原规范第5.4.2条的修改条文,是强制性条文,必须严格执行。本条主要是为了避免车间内工人或维修人员等,在搬金属梯子或手持长杆形金属工具时,不甚碰到裸导体,从而导致人身伤亡。

7.5封闭式母线布线

7.5.2本条是对原规范第5.5.2条文的修改条文。明确水平敷设时,至地面的距离不应小于2.2m;垂直敷设时,距地面1.80m以下部门应采取防止机械损伤措施;第2款~第7款为新增内容。

7.5.3做好封闭式母线的接地是非常重要的,因此作此规定。

7.6电缆布线

(Ⅰ)一般规定

7.6.3本条是对原规范第5.6.3条的修改条文。将“黄麻或其他”删除,因黄麻的防火性能差,实际工程中黄麻外护层已不采用。

(Ⅱ)电缆在屋内敷设

7.6.10本条是对原规范第5.6.10条的修改条文。新增在“有腐蚀性介质的房屋内明敷的电缆,宜采用塑料护套电缆”的规定。

(Ⅳ)电缆埋地敷设

7.6.35本条是对原规范第5.6.29条的修改条文。将电缆直接埋地敷设时,沿同一路径敷设的电缆数量不宜超过的数量由8根修改为6根,与现行国家标准《电力工程电缆设计规范》GB 50217的规定一致。

(Ⅴ)电缆在多孔导管内敷设

7.6.45本条是对原规范第5.6.46条的修改条文。将“陶土管”删除,因陶土管的强度差,实际工程中陶土管已不采用。

7.6.49本条是对原规范第5.6.45条的修改条文。将第1款修改为0.2%的排水坡度,与现行国家标准《电力工程电缆设计规范》GB 50217的规定一致。

7.7电器竖井布线

7.7.5本条是对原规范第5.7.5条的修改条文。根据现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016的规定将检修门的耐火极限改为“丙级”。

7.7.6本条是对原规范第7.7.7条的修改条文。将不规范的“强电和弱电线路”提法修改为“电力线路和非电力线路”。


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