《民用建筑电气设计规范》JGJ 16-2008讲义--低压配电7

n n7 7 低压配电低压配电n n 一一 本章内容与原版本相比主要有下列修改本章内容与原版本相比主要有下列修改:n n 1 1 删除了原规范中的中性线断线保护等内容。删除了原规范中的中性线断线保护等内容。n n 2 2 在在ELVELV特低电压配电一节增加了特低电压配电一节增加了“电气设备浸电气设备浸在水内时的基本防护在水内时的基本防护”内容。内容。n n 3 3 在低压电器选择中增加了在低压电器选择中增加了“四极开关的选择和四极开关的选择和ATSEATSE自动转换开关等自动转换开关等”内容。内容。n n 4 4 将原规范第将原规范第1414章章3 3节节 低压配电系统的防触电保低压配电系统的防触电保护的内容移至第七章。护的内容移至第七章。n n n n 二本章重点内容二本章重点内容 1 1 低压配电系统低压配电系统 2 2 特低电压配电特低电压配电 3 3 电器设备选择电器设备选择 4 4 低压配电线路的保护低压配电线路的保护n n7.3 7.3 特低电压配电特低电压配电n n7.3.1 7.3.1 特低电压（特低电压（ELVELV）的额定电压不应超过交流）的额定电压不应超过交流50V50V。特低电压可分为安全特低电压（。特低电压可分为安全特低电压（SELVSELV）及）及保护特低电压（保护特低电压（PELVPELV）。）。n n 【注释注释】特低电压（特低电压（ELVELV）是电击防护中直接）是电击防护中直接接触及间接接触两者兼有的防护措施。特低电压系接触及间接接触两者兼有的防护措施。特低电压系统分为在正常条件下不接地的安全特低电压系统统分为在正常条件下不接地的安全特低电压系统（SELVSELV）和在正常条件下有接地保护的特低电压）和在正常条件下有接地保护的特低电压系统（系统（PELVPELV）。）。由于功能上的原因，使用了标称电压不超过由于功能上的原因，使用了标称电压不超过50V50V，但，但SELVSELV或或PELVPELV的所有要求不能完全满足及的所有要求不能完全满足及没有必要采用没有必要采用SELVSELV或或PELVPELV时，必须采用时，必须采用IECIEC标准标准等所规定的直接接触防护和间接接触防护的补充等所规定的直接接触防护和间接接触防护的补充措施。这种防护措施的组合称为措施。这种防护措施的组合称为FELVFELV系统。民用系统。民用建筑中，主要采用建筑中，主要采用SELVSELV和和PELVPELV两种特低电压系两种特低电压系统。统。n n7.3.2 7.3.2 符合下列要求之一的设备，可作为特低电压符合下列要求之一的设备，可作为特低电压电源：电源：n n1 1 一次绕组和二次绕组之间采用加强绝缘层或接一次绕组和二次绕组之间采用加强绝缘层或接地屏蔽层隔离开的安全隔离变压器；地屏蔽层隔离开的安全隔离变压器；n n2 2 安全等级相当于安全隔离变压器的电源；安全等级相当于安全隔离变压器的电源；n n3 3 电化电源或与电压较高回路无关的其它电源；电化电源或与电压较高回路无关的其它电源；n n 4 4 符合相应标准的某些电子设备。这些电子设符合相应标准的某些电子设备。这些电子设备已经采取了措施，可以保障即使发生内部故障，备已经采取了措施，可以保障即使发生内部故障，引出端子的电压也不超过交流引出端子的电压也不超过交流50V50V；或允许引出；或允许引出端子上出现大于交流端子上出现大于交流50V50V的规定电压，但能保证的规定电压，但能保证在直接接触或间接接触情况下，引出端子上的电在直接接触或间接接触情况下，引出端子上的电压立即降至不大于交流压立即降至不大于交流50V50V。n n n n【注释注释】条文规定了可用作条文规定了可用作SELVSELV系统和系统和PELVPELV系系统供电电源的四类电源设备。统供电电源的四类电源设备。n n 第第4 4款款 所规定的设备，如果输出端电压高于交所规定的设备，如果输出端电压高于交流流50V50V，当用内阻至少为，当用内阻至少为30003000的电压表进行测的电压表进行测量时，所测得的电压在交流量时，所测得的电压在交流50V50V限值以内，可认限值以内，可认为符合特低电压电源要求。这类设备包括绝缘测为符合特低电压电源要求。这类设备包括绝缘测试设备。n n7.3.3 7.3.3 特低电压配电应符合下列要求：特低电压配电应符合下列要求：n n 1 SELV1 SELV和和PELVPELV的回路应满足下列要求：的回路应满足下列要求：n n 1 1）ELVELV回路的带电部分与其它回路之间应具回路的带电部分与其它回路之间应具有基本绝缘；有基本绝缘；ELVELV回路与有较高电压回路的带电回路与有较高电压回路的带电部分之间可采用双重绝缘或加强绝缘作保护隔离，部分之间可采用双重绝缘或加强绝缘作保护隔离，也可采用基本绝缘加隔板；也可采用基本绝缘加隔板；n n 2 2）SELVSELV回路的带电部分应与地之间具有基本回路的带电部分应与地之间具有基本绝缘；绝缘；n n 3 3）PELVPELV回路和设备外露可导电部分应接地。回路和设备外露可导电部分应接地。n n 2 ELV2 ELV系统的回路导线至少要应有基本绝缘，系统的回路导线至少要应有基本绝缘，并应与其它带电回路的导线实行物理隔离，当不并应与其它带电回路的导线实行物理隔离，当不能满足要求时，可采取下列措施之一：能满足要求时，可采取下列措施之一：n n 1 1）SELVSELV和和PELVPELV的回路导线除应具有基本绝缘的回路导线除应具有基本绝缘外，并应封闭在非金属护套内或在基本绝缘外加护外，并应封闭在非金属护套内或在基本绝缘外加护套；套；n n 2 2）ELVELV与较高电压回路的导体，应以接地的金与较高电压回路的导体，应以接地的金属屏蔽层或接地的金属护套分隔开；属屏蔽层或接地的金属护套分隔开；n n 3 3）ELVELV回路导体可与不同电压回路导体共用一回路导体可与不同电压回路导体共用一根多芯电缆或导体组内，但根多芯电缆或导体组内，但ELVELV回路导体的绝缘水回路导体的绝缘水平，应按其它回路最高电压确定。平，应按其它回路最高电压确定。n n 3 ELV3 ELV系统的插头及插座应符合下列要求：系统的插头及插座应符合下列要求：n n 1 1）插头必须不可能插入其它电压系统的插座内；）插头必须不可能插入其它电压系统的插座内；n n 2 2）插座必须不可能被其它电压系统的插头插入；）插座必须不可能被其它电压系统的插头插入；n n 3 3）SELVSELV系统的插头和插座不得设置保护导体触系统的插头和插座不得设置保护导体触头。头。n n4 4 安全特低电压回路应符合下列要求：安全特低电压回路应符合下列要求：n n 1 1）SELVSELV回路的带电部分严禁与大地、其它回路回路的带电部分严禁与大地、其它回路的带电部分及保护导体相连接；的带电部分及保护导体相连接；n n 2 2）SELVSELV回路的用电设备外露可导电部分不应与回路的用电设备外露可导电部分不应与大地、其它回路的保护导体、用电设备外露可导电大地、其它回路的保护导体、用电设备外露可导电部分及外界可导电部分相连接。部分及外界可导电部分相连接。n n 【注释注释】条文规定了条文规定了SELVSELV系统和系统和PELVPELV系统，系统，配电回路的配置要求。配电回路的配置要求。n n 第第1212款款 对对SELVSELV系统和系统和PELVPELV系统回路的带电部系统回路的带电部分与其它特低电压回路之间的绝缘要求及线路敷设分与其它特低电压回路之间的绝缘要求及线路敷设等作了明确规定。等作了明确规定。n n 第第3 3款款 对特低电压对特低电压SELVSELV及及PELVPELV系统中，采用插系统中，采用插头及插座的要求，以保障安全。头及插座的要求，以保障安全。n n 第第4 4款款 对对SELVSELV回路的带电部分、用电设备外露回路的带电部分、用电设备外露可导电部分禁止或不应与大地、其它回路的带电可导电部分禁止或不应与大地、其它回路的带电部分、保护导体、外露可导电部分及外界可导电部分、保护导体、外露可导电部分及外界可导电部分相连接作了明确规定。部分相连接作了明确规定。n n7.3.4 ELV7.3.4 ELV系统的保护，应符合下列规定：系统的保护，应符合下列规定：n n 1 1 当当SELVSELV回路由安全隔离变压器供电且无分回路由安全隔离变压器供电且无分支回路时，其线路的短路保护和过负荷保护，可支回路时，其线路的短路保护和过负荷保护，可由变压器一次侧的保护电器完成；由变压器一次侧的保护电器完成；n n 2 2 当具有两个及以上当具有两个及以上SELVSELV分支回路时，每一分支回路时，每一个分支回路的首端应设有保护电器；个分支回路的首端应设有保护电器；n n 3 3 当当SELVSELV超过交流超过交流25V25V或设备浸在水中时，或设备浸在水中时，SELVSELV和和PELVPELV回路应具有下列基本防护：回路应具有下列基本防护：n n 1 1）带电部分应完全由绝缘层覆盖，且该绝缘）带电部分应完全由绝缘层覆盖，且该绝缘层应只有采取破坏性手段才能除去；层应只有采取破坏性手段才能除去；n n 2 2）带电部分必须设在防护等级不低于）带电部分必须设在防护等级不低于IP2XIP2X的遮的遮栏后面或外护物里面，其顶部水平面栅栏的防护栏后面或外护物里面，其顶部水平面栅栏的防护等级不应低于等级不应低于IP4XIP4X；n n 3 3）设备绝缘应符合电力设备标准的有关规定。）设备绝缘应符合电力设备标准的有关规定。n n 4 4 在正常干燥的情况下，下列情况可不设基本防在正常干燥的情况下，下列情况可不设基本防护：护：n n 1 1）标称电压不超过交流）标称电压不超过交流25V25V的的SELVSELV系统；系统；n n 2 2）标称电压不超过交流）标称电压不超过交流25V25V的的PELVPELV系统，并且系统，并且外露可导电部分或带电部分由保护导体连接至总外露可导电部分或带电部分由保护导体连接至总接地端子；接地端子；n n 3 3）标称电压不超过）标称电压不超过12V12V的其它任何情况下。的其它任何情况下。n n 【注释注释】条文对特低电压系统的短路保护和过条文对特低电压系统的短路保护和过负荷保护的设置做了规定，并且明确了在特定条负荷保护的设置做了规定，并且明确了在特定条件下特低电压系统设置基本防护的要求。件下特低电压系统设置基本防护的要求。n n7.3.5 ELV7.3.5 ELV宜应用在下列场所及范围：宜应用在下列场所及范围：n n1 1 潮湿场所（如喷水池、游泳池）内的照明设备；潮湿场所（如喷水池、游泳池）内的照明设备；n n2 2 狭窄的可导电场所；狭窄的可导电场所；n n3 3 正常环境条件使用的移动式手持局部照明；正常环境条件使用的移动式手持局部照明；n n4 4 电缆隧道内照明。电缆隧道内照明。n n7.5 7.5 低压电器的选择低压电器的选择n n7.5.3 7.5.3 三相四线制系统中四极开关的选用，应符合三相四线制系统中四极开关的选用，应符合下列规定：下列规定：n n1 1 保证电源转换的功能性开关电器应作用于所有带保证电源转换的功能性开关电器应作用于所有带电导体，且不得使这些电源并联；电导体，且不得使这些电源并联；n n2 TN-C-S2 TN-C-S、TN-STN-S系统中的电源转换开关，应采用系统中的电源转换开关，应采用切断相导体和中性导体的四极开关；切断相导体和中性导体的四极开关；n n3 3 正常供电电源与备用发电机之间，其电源转换开正常供电电源与备用发电机之间，其电源转换开关应采用四极开关；关应采用四极开关；n n4 TT4 TT系统的电源进线开关应采用四极开关；系统的电源进线开关应采用四极开关；n n5 IT5 IT系统中当有中性导体时应采用四极开关。系统中当有中性导体时应采用四极开关。n n【注释注释】三相四线制系统中，四极开关的选用三相四线制系统中，四极开关的选用n n 第第1 1款款 保证电源转换的功能性开关电器应作用保证电源转换的功能性开关电器应作用于所有带电导体，且不得使这些电源并联。条文于所有带电导体，且不得使这些电源并联。条文引自引自IEC60364-4-46IEC60364-4-46。n n 第第2 2款款 TNCSTNCS、TNSTNS系统中的电源转换开系统中的电源转换开关应采用切断相导体和中性导体的四极开关。在关应采用切断相导体和中性导体的四极开关。在电源转换时切断中性导体可以避免中性导体产生电源转换时切断中性导体可以避免中性导体产生分流（包括在中性导体流过的三次谐波及其他高分流（包括在中性导体流过的三次谐波及其他高次谐波），这种分流会使线路上的电流矢量和不次谐波），这种分流会使线路上的电流矢量和不为零，以至在线路周围产生电磁场及电磁干扰。为零，以至在线路周围产生电磁场及电磁干扰。采用四极开关可保证中性导体电流只会流经相应采用四极开关可保证中性导体电流只会流经相应的电源开关的中性导体，可以避免中性导体产生的电源开关的中性导体，可以避免中性导体产生分流，避免在线路周围产生电磁场及电磁干扰，分流，避免在线路周围产生电磁场及电磁干扰，参见图参见图7-87-8。n n 第第3 3款款 正常供电电源与备用发电机之间，其电正常供电电源与备用发电机之间，其电源转换开关应用四极开关，应断开所有的带电导源转换开关应用四极开关，应断开所有的带电导体。体。n n 第第4 4款款 TTTT系统的电源进线开关应采用四级开关，系统的电源进线开关应采用四级开关，以避免电源侧故障时，危险电位沿中性导体引入。以避免电源侧故障时，危险电位沿中性导体引入。n n7.5.4 7.5.4 自动转换开关电器（自动转换开关电器（ATSEATSE）的选用应符合）的选用应符合下列规定：下列规定：n n 1 1 应根据配电系统的要求，选择高可靠性的应根据配电系统的要求，选择高可靠性的ATSEATSE电器，其特性应满足现行国家标准电器，其特性应满足现行国家标准低压开低压开关设备和控制设备关设备和控制设备GB/T1404811GB/T1404811的有关规定的有关规定；n n【注释注释】近几年，配电系统中采用的双电源转换近几年，配电系统中采用的双电源转换技术，已经由电器元件组装式双电源自投箱过渡技术，已经由电器元件组装式双电源自投箱过渡到一体化的自动转换开关电器（到一体化的自动转换开关电器（ATSEATSE）。由于）。由于ATSEATSE的种类结构形式不同，转换时间也不同，此的种类结构形式不同，转换时间也不同，此前国家的设计规范也无选择自动转换开关电器的前国家的设计规范也无选择自动转换开关电器的相关规定。相关规定。n n 因此，在选择自动转换开关电器时，难免出现因此，在选择自动转换开关电器时，难免出现一些混乱。本次规范修订将自动转换开关电器的一些混乱。本次规范修订将自动转换开关电器的选择作了基本规定，为设计人员正确选择选择作了基本规定，为设计人员正确选择ATSEATSE提提供依据。供依据。n n 第第1 1款款 ATSEATSE用于两路电源间自动转换，为重要用于两路电源间自动转换，为重要负荷供电可靠性至关重要。负荷供电可靠性至关重要。ATSEATSE是根据国家产品是根据国家产品标准标准低压开关设备和控制设备低压开关设备和控制设备GB/T1404811GB/T1404811（等同采用（等同采用IEC60947-6-1IEC60947-6-1：19981998标标准）生产的。该类产品分为准）生产的。该类产品分为PCPC级（由负荷开关组级（由负荷开关组成）和成）和CBCB级（由断路器组成），其特性具有级（由断路器组成），其特性具有“自自投自复投自复”功能。在正常环境中，不应发生误动作、功能。在正常环境中，不应发生误动作、拒动作或损坏，应通过拒动作或损坏，应通过EMCEMC试验。试验。n n 2 ATSE2 ATSE转换动作时间，应满足负荷允许的最转换动作时间，应满足负荷允许的最大断电时间的要求；大断电时间的要求；n n 【注释注释】第第2 2款款 ATSEATSE的转换时间取决自身构造，的转换时间取决自身构造，PCPC级的转换时间一般为级的转换时间一般为100ms100ms，CBCB级一般为级一般为13s13s。当当ATSEATSE用于应急照明系统，如：正常照明断电，用于应急照明系统，如：正常照明断电，安全照明投入的时间不应大于安全照明投入的时间不应大于0.25s0.25s。此时，。此时，PCPC级级ATSEATSE能够满足要求，能够满足要求，CBCB级则不能。又如：银行级则不能。又如：银行前台照明允许断电时间为前台照明允许断电时间为1.5s1.5s，正常照明断电，正常照明断电，备用照明投入的时间不应大于备用照明投入的时间不应大于1.5s1.5s。此时，。此时，PCPC级级ATSEATSE能够满足要求。所以，选用的能够满足要求。所以，选用的ATSEATSE转换动转换动作时间，应满足负荷允许的最大断电时间的要求。作时间，应满足负荷允许的最大断电时间的要求。n n根据根据GB/T14048.11-2002GB/T14048.11-2002的规定，的规定，ATSEATSE在转换电在转换电源期间中断向负荷供电。受源期间中断向负荷供电。受ATSEATSE开关本体的物理开关本体的物理特性和制造工艺限制，为防止特性和制造工艺限制，为防止“电弧性短路电弧性短路”，ATSEATSE的断电时间不应小于的断电时间不应小于50ms50ms。n n n n 3 当采用PC级自动转换开关电器时，应能耐受回路的预期短路电流，且ATSE的额定电流不应小于回路计算电流的125%；n n n n 【注释注释】第第3 3款款 在选择在选择PCPC级自动转换开关电器级自动转换开关电器时，其额定容量不应小于回路计算电流的时，其额定容量不应小于回路计算电流的125%125%，以保证自动转换开关电器有一定的裕量。以保证自动转换开关电器有一定的裕量。n n由于由于PCPC级级ATSEATSE自身不具有过流保护功能，所以其自身不具有过流保护功能，所以其触头必须能耐受回路的预期短路电流，保证在触头必须能耐受回路的预期短路电流，保证在ATSEATSE上级的断路器切断故障前触头不熔焊，并能上级的断路器切断故障前触头不熔焊，并能正确进行切换。正确进行切换。n n 短路故障对电器设备损坏是非常严重的，短路故障对电器设备损坏是非常严重的，PCPC级级ATSEATSE应耐受该回路的预期短路电流，在短路故障应耐受该回路的预期短路电流，在短路故障被排除之前，保证自身的可操作性。被排除之前，保证自身的可操作性。n n 反映反映PCPC级级ATSEATSE的短路电流耐受能力有两个参数：的短路电流耐受能力有两个参数：其一是额定短时耐受电流（其一是额定短时耐受电流（IcwIcw），其二是额定限），其二是额定限制短路电流。制短路电流。n n前者用于校核前者用于校核ATSEATSE的热稳定性能，的热稳定性能，IcwIcw应不小于应不小于其所在回路的预期短路电流值；其所在回路的预期短路电流值；后者是指当后者是指当PCPC级级ATSEATSE回路短路电流大于回路短路电流大于25kA25kA时，应在时，应在PCPC级级ATSEATSE前加指定的短路保护电前加指定的短路保护电器（器（SCPDSCPD），用以限制短路电流，在设计选用时，），用以限制短路电流，在设计选用时，应配套选用。应配套选用。n n SCPDSCPD的额定电流应大于或等于的额定电流应大于或等于ATSEATSE的额定电的额定电流，若采用熔断器作为流，若采用熔断器作为SCPDSCPD时，应选择时，应选择gGgG或或aMaM、gMgM型，不应选用半导体保护型。且需注意：在加型，不应选用半导体保护型。且需注意：在加装装SCPDSCPD后，应校核配电系统的选择性保护以及配后，应校核配电系统的选择性保护以及配电级数。电级数。n n4 4 当采用当采用CBCB级级ATSEATSE为消防负荷供电时，应采用仅为消防负荷供电时，应采用仅具短路保护的断路器组成的具短路保护的断路器组成的ATSEATSE。其保护选择性。其保护选择性应与上下级保护电器相配合；应与上下级保护电器相配合；n n n n 【注释注释】第第4 4款款 当采用当采用CBCB级级ATSEATSE为消防负荷供为消防负荷供电时，应采用仅具有断路保护的断路器组成的电时，应采用仅具有断路保护的断路器组成的ATSEATSE，防止因过负荷脱扣，造成消防设备断电。，防止因过负荷脱扣，造成消防设备断电。其选择性保护应与上、下级保护电器相配合，防其选择性保护应与上、下级保护电器相配合，防止越级脱扣而造成更大范围的停电。止越级脱扣而造成更大范围的停电。n n 当采用当采用PCPC级级ATSEATSE时，若采用额定限制短路电流，时，若采用额定限制短路电流，即指定短路保护电器，其保护选择性应与上下级即指定短路保护电器，其保护选择性应与上下级保护电器相配合。保护电器相配合。n n5 5 所选用的所选用的ATSEATSE宜具有检修隔离功能。当宜具有检修隔离功能。当ATSEATSE本体没有检修隔离功能时，设计上应采取隔离措本体没有检修隔离功能时，设计上应采取隔离措施；施；n n n n 【注释注释】第第5 5款款 采用采用ATSEATSE作双电源转换时，从安作双电源转换时，从安全着想，要求具有检修隔离功能，此处检修隔离全着想，要求具有检修隔离功能，此处检修隔离指的是指的是ATSEATSE配出回路的检修应需隔离。如配出回路的检修应需隔离。如ATSEATSE本体没有检修隔离功能时，设计上应在本体没有检修隔离功能时，设计上应在ATSEATSE的进的进线端加装具有隔离功能的电器。线端加装具有隔离功能的电器。n n6 ATSE6 ATSE的切换时间应与供配电系统继电保护时间的切换时间应与供配电系统继电保护时间相配合，并应避免连续切换；相配合，并应避免连续切换；n n 【注释注释】第第6 6款款 当设计的供配电系统具有自动重当设计的供配电系统具有自动重合闸功能，或虽无自动重合闸功能但上一级变电合闸功能，或虽无自动重合闸功能但上一级变电所具有此功能时，工作电源突然断电，所具有此功能时，工作电源突然断电，ATSEATSE不应不应立即投到备用电源侧，应有一段躲开自动重合闸立即投到备用电源侧，应有一段躲开自动重合闸时间的延时。避免刚切换到备用电源侧，又自复时间的延时。避免刚切换到备用电源侧，又自复至工作电源，这种连续切换是比较危险的。至工作电源，这种连续切换是比较危险的。n n7 ATSE7 ATSE为大容量电动机负荷供电时，应适当调整为大容量电动机负荷供电时，应适当调整转换时间，在先断后合的转换过程中保证安全可转换时间，在先断后合的转换过程中保证安全可靠切换。靠切换。n n n n【注释注释】第第7 7款款 由于这类负荷具有高感抗，分合由于这类负荷具有高感抗，分合闸时电弧很大。特别是由备用电源侧自复至工作闸时电弧很大。特别是由备用电源侧自复至工作电源时，两个电源同时带电，如果转换过程没有电源时，两个电源同时带电，如果转换过程没有延时，则有弧光短路的危险。如果在先断后合的延时，则有弧光短路的危险。如果在先断后合的转换过程中加转换过程中加50100ms50100ms的延时躲过同时产生弧光的延时躲过同时产生弧光的时间，则可保证可靠切换。的时间，则可保证可靠切换。n n ATSEATSE的转换时间并不是越短越好，尤其对于向大的转换时间并不是越短越好，尤其对于向大容量电动机负荷供电的容量电动机负荷供电的ATSEATSE，当，当ATSEATSE断开常用断开常用电源时，负载会产生反电动势，此反电动势和备电源时，负载会产生反电动势，此反电动势和备用电源电势的相位差可能接近用电源电势的相位差可能接近180180，n n有可能产生大的冲击电流（有可能产生大的冲击电流（2323倍正常启动电流），倍正常启动电流），造成熔断器熔断或断路器脱扣，同时负载将承受造成熔断器熔断或断路器脱扣，同时负载将承受极大的机械应力（极大的机械应力（4949倍正常机械应力，倍正常机械应力，F=kI2F=kI2），），造成电动机或相关连接装置的机械部分损坏。造成电动机或相关连接装置的机械部分损坏。n n 在中间位置适时停留可使电动机避开危害。在中间位置适时停留可使电动机避开危害。