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低压配电气设计规范:电器和导体的选择

发表时间: 2021-09-16 09:43:51

作者: 绿洲同济建筑

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3 电器和导体的选择

3.1 电器的选择

3.1.1 低压配电设计所选用的电器,应符合国家现行的有关产品标准,并应符合下列规定:

        1 电器应适应所在场所及其环境条件;

        2 电器的额定频率应与所在回路的频率相适应;

        3 电器的额定电压应与所在回路标称电压相适应;

        4 电器的额定电流不应小于所在回路的计算电流;

        5 电器应满足短路条件下的动稳定与热稳定的要求;

        6 用于断开短路电流的电器应满足短路条件下的接通能力和分断能力。

3.1.2 验算电器在短路条件下的接通能力和分断能力应采用接通或分断时安装处预期短路电流,当短路点附近所接电动机额定电流之和超过短路电流的1%时,应计入电动机反馈电流的影响。

3.1.3 当维护、测试和检修设备需断开电源时,应设置隔离电器。隔离电器宜采用同时断开电源所有极的隔离电器或彼此靠近的单极隔离电器。当隔离电器误操作会造成严重事故时,应采取防止误操作的措施。

3.1.4 在TN-C系统中不应将保护接地中性导体隔离,严禁将保护接地中性导体接入开关电器。

3.1.5 隔离电器应符合下列规定:

        1 断开触头之间的隔离距离,应可见或能明显标示“闭合”和“断开”状态;

        2 隔离电器应能防止意外的闭合;

        3 应有防止意外断开隔离电器的锁定措施。

3.1.6 隔离电器应采用下列电器:

        1 单极或多极隔离器、隔离开关或隔离插头;

        2 插头与插座;

        3 连接片;

        4 不需要拆除导线的特殊端子;

        5 熔断器;

        6 具有隔离功能的开关和断路器。

3.1.7 半导体开关电器,严禁作为隔离电器。

3.1.8 独立控制电气装置的电路的每一部分,均应装设功能性开关电器。

3.1.9 功能性开关电器可采用下列电器:

        1 开关;

        2 半导体开关电器;

        3 断路器;

        4 接触器;

        5 继电器;

        6 16A及以下的插头和插座。

3.1.10 隔离器、熔断器和连接片,严禁作为功能性开关电器。

3.1.11 剩余电流动作保护电器的选择,应符合下列规定:

        1 除在 TN-S 系统中,当中性导体为可靠的地电位时可不断开外,应能断开所保护回路的所有带电导体;

        2 剩余电流动作保护电器的额定剩余不动作电流,应大于在负荷正常运行时预期出现的对地泄漏电流;

        3 剩余电流动作保护电器的类型,应根据接地故障的类型按现行国家标准《剩余电流动作保护电器的一般要求》GB/Z 6829 的有关规定确定。

3.1.12 采用剩余电流动作保护电器作为间接接触防护电器的回路时,必须装设保护导体。

3.1.13 在TT系统中,除电气装置的电源进线端与保护电器之间的电气装置符合现行国家标准《电击防护 装置和设备的通用部分》GB/T 17045 规定的Ⅱ类设备的要求或绝缘水平与Ⅱ类设备相同外,当仅用一台剩余电流动作保护电器保护电气装置时,应将保护电器布置在电气装置的电源进线端。

3.1.14 在IT系统中,当采用剩余电流动作保护电器保护电气装置,且在第一次故障不断开电路时,其额定剩余不动作电流值不应小于第一次对地故障时流经故障回路的电流。

3.1.15 在符合下列情况时,应选用具有断开中性极的开关电器:

        1 有中性导体的IT系统与TT系统或TN系统之间的电源转换开关电器;

        2 TT系统中,当负荷侧有中性导体时选用隔离电器;

        3 IT系统中,当有中性导体时选用开关电器。

3.1.16 在电路中需防止电流流经不期望的路径时,可选用具有断开中性极的开关电器。

3.1.17 在IT系统中安装的绝缘监测电器,应能连续监测电气装置的绝缘。绝缘监测电器应只有使用钥匙或工具才能改变其整定值,其测试电压和绝缘电阻整定值应符合下列规定:

        1 SELV和PELV回路的测试电压应为250V,绝缘电阻整定值应低于0.5MΩ;

        2 SELV和PELV回路以外且不高于500V回路的测试电压应为500V,绝缘电阻整定值应低于0.5MΩ;

        3 高于500V的回路的测试电压应为1000V,绝缘电阻整定值应低于1.0MΩ。

3.2 导体的选择

3.2.1 导体的类型应按敷设方式及环境条件选择。绝缘导体除满足上述条件外,尚应符合工作电压的要求。

3.2.2 选择导体截面,应符合下列规定:

        1 按敷设方式及环境条件确定的导体载流量,不应小于计算电流;

        2 导体应满足线路保护的要求;

        3 导体应满足动稳定与热稳定的要求;

        4 线路电压损失应满足用电设备正常工作及启动时端电压的要求;

        5 导体最小截面应满足机械强度的要求。固定敷设的导体最小截面,应根据敷设方式、绝缘子支持点间距和导体材料按表3.2.2 的规定确定。

表3.2.2 固定敷设的导体最小截面

 6 用于负荷长期稳定的电缆,经技术经济比较确认合理时,可按经济电流密度选择导体截面,且应符合现行国家标准《电力工程电缆设计规范》GB 50217的有关规定。

3.2.3 导体的负荷电流在正常持续运行中产生的温度,不应使绝缘的温度超过表3.2.3的规定。

表3.2.3 各类绝缘最高运行温度(℃)

3.2.4 绝缘导体和无铠装电缆的载流量以及载流量的校正系数,应按现行国家标准《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/T 16895.15 的有关规定确定。铠装电缆的载流量以及载流量的校正系数,应按现行国家标准《电力工程电缆设计规范》GB 50217的有关规定确定。

3.2.5 绝缘导体或电缆敷设处的环境温度应按表3.2.5 的规定确定。

表3.2.5 绝缘导体或电缆敷设处的环境温度

注:* 数量较多的电缆工作温度大于70℃的电缆敷设于未装机械通风的隧道、电气竖井时,应计入对环境温升的影响,不能直接采取仅加5℃。

3.2.6 当电缆沿敷设路径中各场所的散热条件不相同时,电缆的散热条件应按最不利的场所确定。

3.2.7 符合下列情况之一的线路,中性导体的截面应与相导体的截面相同:

        1 单相两线制线路;

        2 铜相导体截面小于等于16mm2或铝相导体截面小于等于25mm2的三相四线制线路。

3.2.8 符合下列条件的线路,中性导体截面可小于相导体截面:

        1 铜相导体截面大于16mm2或铝相导体截面大于25mm2;

        2 铜中性导体截面大于等于16mm2或铝中性导体截面大于等于25mm2;

        3 在正常工作时,包括谐波电流在内的中性导体预期最大电流小于等于中性导体的允许载流量;

        4 中性导体已进行了过电流保护。

3.2.9 在三相四线制线路中存在谐波电流时,计算中性导体的电流应计入谐波电流的效应。当中性导体电流大于相导体电流时,电缆相导体截面应按中性导体电流选择。当三相平衡系统中存在谐波电流,4芯或5芯电缆内中性导体与相导体材料相同和截面相等时,电缆载流量的降低系数应按表3.2.9 的规定确定。

表3.2.9 电缆载流量的降低系数

3.2.10 在配电线路中固定敷设的铜保护接地中性导体的截面积不应小于10mm2,铝保护接地中性导体的截面积不应小于16mm2。

3.2.11 保护接地中性导体应按预期出现的最高电压进行绝缘。

3.2.12 当从电气系统的某一点起,由保护接地中性导体改变为单独的中性导体和保护导体时,应符合下列规定:

        1 保护导体和中性导体应分别设置单独的端子或母线;

        2 保护接地中性导体应首先接到为保护导体设置的端子或母线上;

        3 中性导体不应连接到电气系统的任何其他的接地部分。

3.2.13 装置外可导电部分严禁作为保护接地中性导体的一部分。

3.2.14 保护导体截面积的选择,应符合下列规定:

        1 应能满足电气系统间接接触防护自动切断电源的条件,且能承受预期的故障电流或短路电流;

        2 保护导体的截面积应符合式(3.2.14)的要求,或按表3.2.14的规定确定:

式中:

        S——保护导体的截面积(mm2);

        I——通过保护电器的预期故障电流或短路电流[ 交流方均根值(A)];

        t——保护电器自动切断电流的动作时间(s);

        k——系数,按本规范公式(A.0.1)计算或按表A.0.2~表A.0.6确定。

表3.2.14 保护导体的最小截面积(mm2)

注:1 S——相导体截面积;

                                                                2 k1——相导体的系数,应按本规范表A.0.7的规定确定;

                                                                3 k2——保护导体的系数,应按本规范表A.0.2~表A.0.6的规定确定。


        3 电缆外的保护导体或不与相导体共处于同一外护物内的保护导体,其截面积应符合下列规定:

                1)有机械损伤防护时,铜导体不应小于2.5mm2,铝导体不应小于16mm2;

                2)无机械损伤防护时,铜导体不应小于4mm2,铝导体不应小于16mm2。

        4 当两个或更多个回路共用一个保护导体时,其截面积应符合下列规定:

                1)应根据回路中最严重的预期故障电流或短路电流和动作时间确定截面积,并应符合公式(3.2.14)的要求;

                2)对应于回路中的最大相导体截面积时,应按表3.2.14 的规定确定。

        5 永久性连接的用电设备的保护导体预期电流超过10mA时,保护导体的截面积应按下列条件之一确定:

                1)铜导体不应小于10mm2或铝导体不应小于16mm2;

                2)当保护导体小于本款第1项规定时,应为用电设备敷设第二根保护导体,其截面积不应小于第一根保护导体的截面积。第二根保护导体应一直敷设到截面积大于等于10mm2的铜保护导体或16mm2的铝保护导体处,并应为用电设备的第二根保护导体设置单独的接线端子;

                3)当铜保护导体与铜相导体在一根多芯电缆中时,电缆中所有铜导体截面积的总和不应小于10mm2;

                4)当保护导体安装在金属导管内并与金属导管并接时,应采用截面积大于等于2.5mm2的铜导体。

3.2.15 总等电位联结用保护联结导体的截面积,不应小于配电线路的最大保护导体截面积的1/2,保护联结导体截面积的最小值和最大值应符合表3.2.15的规定。

表3.2.15 保护联结导体截面积的最小值和最大值(mm2)

3.2.16 辅助等电位联结用保护联结导体截面积的选择,应符合下列规定:

        1 联结两个外露可导电部分的保护联结导体,其电导不应小于接到外露可导电部分的较小的保护导体的电导;

        2 联结外露可导电部分和装置外可导电部分的保护联结导体,其电导不应小于相应保护导体截面积的1/2的导体所具有的电导;

        3 单独敷设的保护联结导体,其截面积应符合本规范第3.2.14条第3款的规定。

3.2.17 局部等电位联结用保护联结导体截面积的选择,应符合下列规定:

        1 保护联结导体的电导不应小于局部场所内最大保护导体截面积1/2的导体所具有的电导;

        2 保护联结导体采用铜导体时,其截面积最大值为25mm2。保护联结导体为其他金属导体时,其截面积最大值应按其与25mm2铜导体的载流量相同确定;

        3 单独敷设的保护联结导体,其截面积应符合本规范第3.2.14条第3款的规定。

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