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建筑电气规范:电气装置的电击防护

发表时间: 2021-09-22 10:58:50

作者: 绿洲同济建筑

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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 带电部分应全部用绝缘层覆盖,其绝缘层应能长期承受在运行中遇到的机械、化学、电气及热的各种不利影响。

(Ⅱ)采用遮栏或外护物

5.1.2 标称电压超过交流方均根值25V容易被触及的裸带电体,应设置遮栏或防护物。其防护等级不应低于现行国家标准《外壳防护等级(IP代码)》GB 4208规定的IP××B级或IP2×级。为更换灯头、插座或熔断器之类部件,或为实现设备的正常功能所需的开孔,在采取了下列两项措施后可除外:

        1 设置防止人、畜意外触及带电部分的防护设施;

        2 在可能触及带电部分的开孔处,设置“禁止触及”的标志。

5.1.3 可触及的遮栏或外护物的顶面,其防护等级不应低于现行国家标准《外壳防护等级(IP代码)》GB 4208规定的IP××D级或IP4×级。

5.1.4 遮栏或外护物应稳定、耐久、可靠地固定。

5.1.5 需要移动的遮栏以及需要打开或拆下部件的外护物,应采用下列防护措施之一:

        1 只有使用钥匙或其他工具才能移动、打开、拆下遮栏或外护物;

        2 将遮栏或外护物所保护的带电部分的电源切断后,只有在重新放回或重新关闭遮栏或外护物后才能恢复供电;

        3 设置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IP××B级或IP2×级的中间遮栏,并应能防止触及带电部分且只有使用钥匙或工具才能移开。

5.1.6 按本规范第5.1.2条设置的遮栏或外护物与裸带电体之间的净距,应符合下列规定:

        1 采用网状遮栏或外护物时,不应小于100mm;

        2 采用板状遮栏或外护物时,不应小于50mm。

(Ⅲ)采用阻挡物

5.1.7 当裸带电体采用遮栏或外护物防护有困难时,在电气专用房间或区域宜采用栏杆或网状屏障等阻挡物进行防护。阻挡物应能防止人体无意识地接近裸带电体和在操作设备过程中人体无意识地触及裸带电体。

5.1.8 阻挡物应适当固定,但可以不用钥匙或工具将其移开。

5.1.9 采用防护等级低于现行国家标准《外壳防护等级(IP代码)》GB 4208规定的IP××B级或IP2×级的阻挡物时,阻挡物与裸带电体的水平净距不应小于1.25m,阻挡物的高度不应小于1.4m。

(Ⅳ)置于伸臂范围之外

5.1.10 在电气专用房间或区域,不采用防护等级等于高于现行国家标准《外壳防护等级(IP代码)》GB 4208规定的IP××B级或IP2×级的遮栏、外护物或阻挡物时,应将人可能无意识同时触及的不同电位的可导电部分置于伸臂范围之外。

5.1.11 伸臂范围(图5.1.11)应符合下列规定:

        1 裸带电体布置在有人活动的区域上方时,其与平台或地面的垂直净距不应小于2.5m;

        2 裸带电体布置在有人活动的平台侧面时,其与平台边缘的水平净距不应小于1.25m;

        3 裸带电体布置在有人活动的平台下方时,其与平台下方的垂直净距不应小于1.25m,且与平台边缘的水平净距不应小于0.75m;

        4 裸带电体在水平方向的阻挡物、遮栏或外护物,其防护等级低于现行国家标准《外壳防护等级(IP代码)》GB 4208规定的IP××B级或IP2×级时,伸臂范围应从阻挡物、遮栏或外护物算起;

        5 在有人活动区域上方的裸带电体的阻挡物、遮栏或外护物,其防护等级低于现行国家标准《外壳防护等级(IP代码)》GB 4208规定的IP××B级或IP2×级时,伸臂范围2.5m应从人所在地面算起;

        6 人手持大的或长的导电物体时,伸臂范围应计及该物体的尺寸。

(Ⅴ)用剩余电流动作保护器的附加保护

5.1.12 额定剩余动作电流不超过30mA的剩余电流动作保护器,可作为其他直接接触防护措施失效或使用者疏忽时的附加防护,但不能单独作为直接接触的防护措施。

5.2 间接接触防护的自动切断电源防护措施

(Ⅰ)一般规定

5.2.1 对于未按现行国家标准《建筑物电气装置 第4-41部分:安全防护 电击保护》GB 16895.21的规定采用下列间接接触防护措施者,应采用本节所规定的防护措施:

        1 采用Ⅱ类设备;

        2 采取电气分隔措施;

        3 采取特低电压供电;

        4 将电气设备安装在非导电场所内;

        5 设置不接地的等电位联结。

5.2.2 在使用Ⅰ类设备、预期接触电压限值为50V的场所,当回路或设备中发生带电导体与外露可导电部分或保护导体之间的故障时,间接接触防护电器应能在预期接触电压超过50V且持续时间足以引起人体有害的病理生理效应前自动切断该回路或设备的电源。

5.2.3 电气装置的外露可导电部分,应与保护导体相连接。

5.2.4 建筑物内的总等电位联结,应符合下列规定:

        1 每个建筑物中的下列可导电部分,应做总等电位联结:

                1)总保护导体(保护导体、保护接地中性导体);

                2)电气装置总接地导体或总接地端子排;

                3)建筑物内的水管、燃气管、采暖和空调管道等各种金属干管;

                4)可接用的建筑物金属结构部分。

        2 来自外部的本条第1款规定的可导电部分,应在建筑物内距离引入点最近的地方做总等电位联结。

        3 总等电位联结导体,应符合本规范第3.2.15 条~第3.2.17条的有关规定。

        4 通信电缆的金属外护层在做等电位联结时,应征得相关部门的同意。

5.2.5 当电气装置或电气装置某一部分发生接地故障后间接接触的保护电器不能满足自动切断电源的要求时,尚应在局部范围内将本规范第5.2.4条第1款所列可导电部分再做一次局部等电位联结;亦可将伸臂范围内能同时触及的两个可导电部分之间做辅助等电位联结。局部等电位联结或辅助等电位联结的有效性,应符合下式的要求:

式中:

        R——可同时触及的外露可导电部分和装置外可导电部分之间,故障电流产生的电压降引起接触电压的一段线路的电阻(Ω);

         Ia——保证间接接触保护电器在规定时间内切断故障回路的动作电流(A)。

5.2.6 配电线路间接接触防护的上下级保护电器的动作特性之间应有选择性。

(Ⅱ)TN系统

5.2.7 TN系统中电气装置的所有外露可导电部分,应通过保护导体与电源系统的接地点连接。

5.2.8 TN系统中配电线路的间接接触防护电器的动作特征,应符合下式的要求:

式中:

         Zs——接地故障回路的阻抗(Ω);

        U0——相导体对地标称电压(V)。 

5.2.9 TN系统中配电线路的间接接触防护电器切断故障回路的时间,应符合下列规定:

        1 配电线路或仅供给固定式电气设备用电的末端线路,不宜大于5s;

        2 供给手持式电气设备和移动式电气设备用电的末端线路或插座回路,TN系统的最长切断时间不应大于表5.2.9 的规定。

表5.2.9 TN系统的最长切断时间

5.2.10 在TN系统中,当配电箱或配电回路同时直接或间接给固定式、手持式和移动式电气设备供电时,应采取下列措施之一:

        1 应使配电箱至总等电位联结点之间的一段保护导体的阻抗符合下式的要求: 

式中:

         ZL——配电箱至总等电位联结点之间的一段保护导体的阻抗(Ω) 。

        2 应将配电箱内保护导体母排与该局部范围内的装置外可导电部分做局部等电位联结或按本规范第5.2.5条的有关要求做辅助等电位联结。

5.2.11 当TN系统相导体与无等电位联结作用的地之间发生接地故障时,为使保护导体和与之连接的外露可导电部分的对地电压不超过50V,其接地电阻的比值应符合下式的要求: 

式中:

        RB——所有与系统接地极并联的接地电阻(Ω);

         RE——相导体与大地之间的接地电阻(Ω)。

5.2.12 当不符合本规范公式(5.2.11)的要求时,应补充其他有效的间接接触防护措施,或采用局部TT系统。

5.2.13 TN系统中,配电线路采用过电流保护电器兼作间接接触防护电器时,其动作特性应符合本规范第5.2.8 条的规定;当不符合规定时,应采用剩余电流动作保护电器。

(Ⅲ)TT系统

5.2.14 TT系统中,配电线路内由同一间接接触防护电器保护的外露可导电部分,应用保护导体连接至共用或各自的接地极上。当有多级保护时,各级应有各自的或共同的接地极。

5.2.15 TT系统配电线路间接接触防护电器的动作特性,应符合下式的要求: 

式中:

         RA——外露可导电部分的接地电阻和保护导体电阻之和(Ω)。

5.2.16 TT系统中,间接接触防护的保护电器切断故障回路的动作电流:当采用熔断器时,应为保证熔断器在5s内切断故障回路的电流;当采用断路器时,应为保证断路器瞬时切断故障回路的电流;当采用剩余电流保护器时,应为额定剩余动作电流。

5.2.17 TT系统中,配电线路间接接触防护电器的动作特性不符合本规范第5.2.15条的规定时,应按本规范第5.2.5条的规定做局部等电位联结或辅助等电位联结。

5.2.18 TT系统中,配电线路的间接接触防护的保护电器应采用剩余电流动作保护电器或过电流保护电器。

(Ⅳ)IT系统 

5.2.19 在IT系统的配电线路中,当发生第一次接地故障时,应发出报警信号,且故障电流应符合下式的要求: 

式中:

         Id——相导体和外露可导电部分间第一次接地故障的故障电流(A),此值应计及泄漏电流和电气装置全部接地阻抗值的影响。

5.2.20 IT系统应设置绝缘监测器。当发生第一次接地故障或绝缘电阻低于规定的整定值时,应由绝缘监测器发出音响和灯光信号,且灯光信号应持续到故障消除。

5.2.21 IT系统的外露可导电部分可采用共同的接地极接地,亦可个别或成组地采用单独的接地极接地,并应符合下列规定:

        1 当外露可导电部分为共同接地,发生第二次接地故障时,故障回路的切断应符合本规范规定的TN系统自动切断电源的要求;

        2 当外露可导电部分单独或成组地接地,发生第二次接地故障时,故障回路的切断应符合本规范规定的TT系统自动切断电源的要求。

5.2.22 IT系统不宜配出中性导体。

5.2.23 在IT系统的配电线路中,当发生第二次接地故障时,故障回路的最长切断时间不应大于表5.2.23 的规定。 

表5.2.23 IT系统第二次故障时最长切断时间

5.2.24 IT系统的配 电线路符合本规范第5.2.21条第1款规定时,应由过电流保护电器或剩余电流保护器切断故障回路,并应符合下列规定:

        1 当IT系统不配出中性导体时,保护电器动作特性应符合下式的要求:

2 当IT系统配出中性导体时,保护电器动作特性应符合下式的要求: 

式中:

         Zc——包括相导体和保护导体的故障回路的阻抗(Ω);

        Zd——包括相导体、中性导体和保护导体的故障回路的阻抗(Ω);

        Ie——保证保护电器在表5.2.23 规定的时间其他回路允许的5s内切断故障回路的电流(A)。 

5.3 SELV系统和PELV系统及FELV系统

(Ⅰ)SELV系统和PELV系统

5.3.1 直接接触防护的措施和间接接触防护的措施,除本规范第5.1节和第5.2节规定的防护措施外,亦可采用SELV系统和PELV系统作为防护措施。

5.3.2 SELV系统和PELV系统的标称电压不应超过交流方均根值50V。当系统由自耦变压器、分压器或半导体器等设备从高于50V电压系统供电时,应对输入回路采取保护措施。特殊装置或场所的电压限值,应符合现行国家标准《建筑物电气装置》GB 16895系统标准中的有关标准的规定。

5.3.3 SELV系统和PELV系统的电源,应符合下列要求之一:

        1 由符合现行国家标准《隔离变压器和安全隔离变压器 技术要求》GB 13028的安全隔离变压器供电;

        2 具备与本条第1款规定的安全隔离变压器有同等安全程度的电源;

        3 电化学电源或与高于交流方均根值50V电压的回路无关的其他电源;

        4 符合相应标准,而且即使内部发生故障也保证能使出线端子的电压不超过交流方均根值50V的电子器件构成的电源。当发生直接接触和间接接触时,电子器件能保证出线端子的电压立即降低等于小于交流方均根值50V时,出现端子的电压可高于交流方均根值50V的电压。

5.3.4 SELV系统和PELV系统的安全隔离变压器或电动发电机等移动式安全电源,应达到Ⅱ类设备或与Ⅱ类设备等效绝缘的防护要求。

5.3.5 SELV系统和PELV系统回路的带电部分互相之间及与其他回路之间,应进行电气分隔,且不应低于安全隔离变压器的输入和输出回路之间的隔离要求。

5.3.6 每个SELV系统和PELV系统的回路导体,应与其他回路导体分开布置。当不能分开布置时,应采取下列措施之一:

        1 SELV系统和PELV系统的回路导体应做基本绝缘,并应将其封闭在非金属护套内;

        2 不同电压的回路导体,应用接地的金属屏蔽或接地的金属护套隔开;

        3 不同电压的回路可包含在一个多芯电缆或导体组内,但SELV系统和PELV系统的回路导体应单独或集中地按其中最高电压绝缘。

5.3.7 SELV系统的回路带电部分严禁与地、其他回路的带电部分或保护导体相连接,并应符合下列要求:

        1 设备的外露可导电部分不应与下列部分连接:

                1)地;

                2)其他回路的保护导体或外露可导电部分;

                3)装置外可导电部分。

        2 电气设备因功能的要求与装置外可导电部分连接时,应采取能保证这种连接的电压不会高于交流方均根值50V的措施。

        3 SELV系统回路的外露可导电部分有可能接触其他回路的外露可导电部分时,其电击防护除依靠SELV系统保护外,尚应依靠可能被接触的其他回路的外露可导电部分所采取的保护措施。

5.3.8 SELV系统,当标称电压超过交流方均根值25V时,直接接触防护应采取下列措施之一:

        1 设置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IP××B级或IP2×级的遮栏或外护物;

        2 采用能承受交流方均根值500V、时间为1min的电压耐受试验的绝缘。

5.3.9 当SELV系统的标称电压不超过交流方均根值25V时,除国家现行有关标准另有规定外,可不设直接接触防护。

5.3.10 PELV系统的直接接触防护,应采用本规范第5.3.8 条规定的措施。当建筑物内外已设置总等电位联结,PELV系统的接地配置和外露可导电部分已用保护导体连接到总接地端子上,且符合下列条件时,可不采取直接接触防护措施:

        1 设备在干燥场所使用、预计人体不会大面积触及带电部分并且标称电压不超过交流方均根值25V;

        2 在其他情况下,标称电压不超过交流方均根值6V。

5.3.11 SELV系统的插头和插座,应符合下列规定:

        1 插头应不能插入其他电压系统的插座;

        2 其他电压系统的插头应不能插入插座;

        3 插座应无保护导体的插孔。

5.3.12 PELV系统的插头和插座,应符合本规范第5.3.11条的第1款和第2款的要求。

(Ⅱ)FELV系统

5.3.13 当不必要采用SELV系统或PELV系统保护或因功能上的原因使用了标称电压小于等于交流方均根值50V的电压,但本规范第5.3.1条~第5.3.12条的规定不能完全满足其要求时,可采用FELV系统。

5.3.14 FELV系统的直接接触防护,应采取下列措施之一:

        1 应装设符合本规范第5.1节(Ⅱ)要求的遮栏或外护物;

        2 应采用与一次回路所要求的最低试验电压相当的绝缘。

5.3.15 当属于FELV系统的一部分的设备的绝缘不能耐受一次回路所要求的试验电压时,设备可接近的非导电部分的绝缘应加强,且应使其能耐受交流方均根值为1500V、时间为1min的试验电压。

5.3.16 FELV系统的间接接触防护,应采取下列措施之一:

        1 当一次回路采用自动切断电源的防护措施时,应将FELV系统中的设备外露可导电部分与一次回路的保护导体连接,此时不排除FELV系统中的带电导体与该一次回路保护导体的连接;

        2 当一次回路采用电气分隔防护时,应将FELV系统中的设备外露可导电部分与一次回路的不接地等电位联结导体连接。

5.3.17 FELV系统的插头和插座,应符合本规范第5.3.11条第1款、第2款的规定。

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