低壓配電設計規範(二)
4 配電設備的布置
4.1 一般規定
4.1.1 配電室的位置應靠近用電負荷中心,設置在塵埃少、 腐蝕介質少、周圍環境乾燥和無劇烈震動的場所,並宜留有發展餘地。
4.1.2 配電設備的布置必須遵循安全、可靠、 適用和經濟等原則,並應便於安裝、操作、搬運、檢修、試驗和監測。
4.1.3 配電室內除本室需用的管道外,不應有其它的管道通過。室內水、汽管道上不應設置閥門和中間接頭;水、汽管道與散熱器的連接應採用焊接,並應做等電位聯結。配電屏的上、方及電纜溝內不應敷設水、汽管道。
4.2 配電設備布置中的安全措施
4.2.1落地式配電箱的底部宜抬高,高出地面的高度室內不應低於50mm,,室外不應低於200mm;其底座周圍應採取封閉措施,並應能防止鼠、蛇類等小動物進入箱內。
4.2.2 同一配電室內相鄰的兩段母線,當任一段母線有一級負荷時,相鄰的兩端母線之間應採取防火措施
4.2.3 高壓及低壓配電設備設在同一室內, 且兩者有一側櫃有裸露的母線時,兩者之間的凈距不應小於2m。
4.2.4成排布置的配電屏,其長度超過6m時, 屏后的通道應設2個出口,並宜布置在通道的兩端,當兩出口之間的距離超過15m時,其間尚應增加出口。
4.2.5當防護等級不低於現行國家標準《外殼防護等級(IP代碼)》GB4208規定的IP2X級時,成排布置的配電屏通道最小寬度應符合表4.2.5的規定。
表4.2.5成排布置的配電屏通道最小寬度(m)
配電屏 | 單配布置 | 雙排面對面布置 | 雙排背對背布置 | 多排同向布置 | 屏側通道 | |||||||||
屏前 | 屏后 | 屏前 | 屏后 | 屏前 | 屏后 | 屏間 | 前、後排屏距牆 | |||||||
維護 | 操作 | 維護 | 操作 | 維護 | 操作 | 前排屏前 | 後排屏后 | |||||||
固定式 | 不受 限制時 | 1.5 | 1.1 | 1.2 | 2.1 | 1 | 1.2 | 1.5 | 1.5 | 2.0 | 2.0 | 1.5 | 1.0 | 1.0 |
受限制時 | 1.3 | 0.8 | 1.2 | 1.8 | 0.8 | 1.2 | 1.3 | 1.3 | 2.0 | 1.8 | 1.3 | 0.8 | 0.8 | |
抽屜式 | 不受 限制時 | 1.8 | 1.0 | 1.2 | 2.3 | 1.0 | 1.2 | 1.8 | 1.0 | 2.0 | 2.3 | 1.8 | 1.0 | 1.0 |
受限制時 | 1.6 | 0.8 | 1.2 | 2.1 | 0.8 | 1.2 | 1.6 | 0.8 | 2.0 | 2.1 | 1.6 | 0.8 | 0.8 |
註:1.受限制時是指受到建築平面的限制、通道內有柱等局部突出物的限制;
2.屏后操作通道是指需在屏后操作運行中的開關設備的通道;;
3.背靠背布置時屏前通道寬度可按本表中雙排背對背布置的屏前尺寸確定;
4 控制屏、控制櫃、落地式動力配電箱前後的通道最小寬度可按本表確定;
5 掛牆式配電箱的箱前操作通道寬度,不宜小於1m.
4.2.6 配電室通道上方裸帶電體距地面的高度不應低於2.5m;當低於2.5m時,應設置不低於現行國家標準《外殼防護等級(IP代碼)》GB4208的規定的IP××B級或IP2×級的遮攔或外護物,遮攔或外護物底部距地面的高度不應低於2.2m。
4.3 對建築物的要求
4.3.1 配電室屋頂承重構件的耐火等級不應低於二級,其他部分不應低於三級。當配電室與其他場所毗鄰時,門的耐火等級應按兩者中耐火等級高的確定。
4.3.2 配電室長度超過7m時,應設2個出口,並宜布置在配電室兩端。當配電室雙層布置時,樓上配電室的出口應至少設一個通向該層走廊或室外的安全出口。配電室的門均應向外開啟,但通向高壓配電室的門應為雙向開啟門。
4.3.3 配電室的頂棚、牆面及地面的建築裝修,應使用不易積灰和不易起灰的材料;頂棚不應抹灰。
4.3.4 配電室內的電纜溝,應採取防水盒排水措施。配電室的地面宜高出本層地面50mm或設置防水門檻。
4.3.5 當嚴寒地區冬季室溫影響設備正常工作時,配電室應採暖。夏熱地區的配電室,還應根據地區氣候情況採取隔熱、通風或空調等降溫措施。有人值班的配電室,宜採用自然採光。在值班人員休息間內宜設給水、排水設施。附近無廁所時宜設廁所。
4.3.6 位於地下室和樓層內的配電室,應設設備運輸通道,並應設有通風和照明設施。
4.3.7 配電室的門、窗關閉應密合;與室外相通的洞、通風孔應設防止鼠、蛇類等小動物進入網罩,其防護等級不宜低於現行國家標準《外殼防護等級(IP代碼)GB4208規定的IP3X級。直接與室外露天相通的通風孔尚應採取防止雨\雪飄入的措施。
4.3.8 配電室不宜設在建築物地下室最底層。設在地下室最底層時,應採取防止水進入配電室內的措施。
5 電氣裝置的電擊防護
5.1 直接接觸防護措施
(Ⅰ)將帶電部分絕緣
5.1.1 帶電部分應全部用絕緣層覆蓋,其絕緣層應能長期承受在運行中遇到的機械、化學、電氣及熱的各種不利影響。
(Ⅱ)採用遮欄或外護物
5.1.2 標稱電壓超過交流方均根植25V容易被觸及的裸帶電體,應設置遮欄或外護物。其防護等級不應低於現行國家標準《外殼防護等級(IP代碼)》GB4208規定的IP××B級或IP2×級。為更換燈頭、插座或熔斷器之類部件,或為實現設備的正常功能所需的開孔,在採取了下列兩項措施后除外:
1 設置防止人、畜意外觸及帶電部分的防護措施;
2 在可能觸及帶電部分的開孔處,設置「禁止觸及」的標誌。
5.1.3 可觸及的遮欄或外護物的頂面,其防護等級不應低於現行國家標準《外殼防護等級(IP代碼)》GB4208規定的IP××D級或IP4×級。
5.1.4 遮欄或外護物應穩定、耐久、可靠地固定。
5.1.5 需要移動的遮欄以及需要打開或拆下部件的外護物,應採用下列防護措施之一:
1 只有使用鑰匙或其他工具才能移動、打開、拆下遮欄或外護物;
2 將遮欄或外護物所保護的帶電部分的電源切斷後,只有在重新放回或重新關閉遮欄或外護物后才能恢復供電;
3 設置防護等級不低於現行國家標準《外殼防護等級(IP代碼)》GB4208規定的IP××B級或IP2×級的中間遮欄,並應能防止觸及帶電部分且只有石油鑰匙或工具才能移開。
5.1.6 按本規範第5.1.2條設置的遮欄或外護物與裸帶電體之間的凈距,應符合下列規定:
1 採用網狀遮欄或外護物時,不應小於100mm;
2 採用板狀遮欄或外護物時,不應小於50mm。
(Ⅲ)採用阻擋物
5.1.7 當裸帶電體採用遮欄或外護物防護有困難時,在電器專用房間或區域宜採用欄杆或網狀屏障等阻擋物進行防護,阻擋物應能防止人體無意識的接近裸帶電體和在操作設備過程中人體無意識的觸及裸帶電體。
5.1.8 阻擋物應適當固定,但可以不用鑰匙或工具將其移開。
5.1.9 採用防護的國際低於現行國家標準《外殼防護等級(IP代碼)》GB4208規定的IP××B級或IP2×級的阻擋物時,阻擋物與裸帶電體的水平凈距不應小於1.25mm,阻擋物的高度不應小於1.4m。
(Ⅳ)置於伸臂範圍之外
5.1.10 在電氣專用房間或區域,不採用防護等級等於高於現行國家標準《外殼防護等級(IP代碼)》GB4208規定的IP××B級或IP2×級的遮欄、外護物或阻擋物時,應將人可能無意識同時觸及的不同電位的可導電部分置於伸臂範圍之外。
5.1.11 伸臂範圍(5.1.11)應符合下列規定:
1 裸帶電體布置在有人活動的區域上方時,其與平台或地面的垂直凈距不應小於2.5m;
2 裸帶電體布置在有人活動的平台側面時,其與平台邊緣的水平凈距不應小於1.25m;
3 裸帶電體布置在有人活動的平台下方時,其與平台下方的垂直凈距不應小於1.25m,且與平台邊緣的水平凈距不應小於0.75m;
4 裸帶電體的水平方向的阻擋物、遮欄或外護物,其防護等級低於現行國家標準《外殼防護等級(IP代碼)》GB4208規定的IP××B級或IP2×級時,伸臂範圍應從阻擋物、遮欄或外護物算起;
5 在有人活動區域上方的裸帶電體的阻擋物、遮欄或外護物,其防護等級低於現行國家標準《外殼防護等級(IP代碼)》GB4208規定的IP××B級或IP2×級時,伸臂範圍2.5m應從人所在地面算起;
6 人手持大的或長的導電物體時,伸臂範圍應計及該物體的尺寸。
圖5.1.11 伸臂範圍(m)
(Ⅴ)用剩餘電流動作保護器的附加保護
5.1.12 額定剩餘動作電流不超過30mA剩餘電流動作保護器,可作為其他直接接觸防護措施失效或使用者疏忽時的附加防護,但不能單獨作為直接接觸防護措施。
5.2 間接接觸防護的自動切斷電源的防護措施
(Ⅰ)一般規定
5.2.1 對於未按現行國家標準《建築物電氣裝置 第4-41部分:安全防護 電擊防護》GB16895.21的規定採用下列間接接觸防護措施者,應採用本節所規定的防護措施:
1 採用II類設備;
2 採取電氣分隔措施;
3 採用特低電壓供電;
4 將電氣設備安裝在非導電場所內;
5 設置不接地的等電位聯結。
5.2.2 在使用I類設備、預期接觸電壓限值為50V的場所,當迴路或設備中發生帶電導體與外露可導電部分或保護導體之間的故障時,間接接觸防護電器應能在預期接觸電壓超過50V且持續時間足以引起對人體有害的病理生理效應前自動切斷該迴路或設備的電源。
5.2.3 電氣裝置的外露可導電部分,應與保護導體連接。
5.2.4 建築物內的總等電位聯結,應符合下列規定:
1 每個建築物中的下列可導電部分,應做總等電位聯結:
1)總保護導體(保護導體、保護接地中性導體);
2)電氣裝置總接地導體或總接地端子排;
3)建築物內的水管、燃氣管、採暖和空調管道等各種金屬干管;
4)可接用的建築物金屬結構部分。
2 來自外部的本條第1款規定的可導電部分,應在建築物內距離引入點最近的地方做總等電位聯結。
3 總等電位聯結導體,應符合本規範第3.2.15條~第3.2.17條的有關規定。
4 通信電纜的金屬外護層在做等電位聯結時,應徵得相關部門的同意。
5.2.5 當電氣裝置或電氣裝置某一部分發生接地故障后間接接觸的保護電器不能滿足自動切斷電源的要求是,尚應在局部範圍內將本規範第5.2.4條第1款所列可導電部分再做一次局部等電位聯結;亦可將伸臂範圍內能同時觸及的兩個可導電部分之間做輔助等電位聯結。局部等電位聯結或輔助等電位聯結的有效性,應符合下式的要求:
式中:R---可同時觸及的外露可導電部分和裝置外可導電部分之間,故障電流產生的電壓降引起接觸電壓的一段線路的電阻(Ω);
Ia——保證間接接觸保護電器在規定時間內切斷故障迴路的動作電流(A)。
5.2.6 配電線路間接接觸防護的上下級保護電器的動作特性之間應有選擇性。
(Ⅱ)TN系統
5.2.7 TN系統中電氣裝置的所有外露可導電部分,應通過保護導體與電源系統的接地點連接。
5.2.8 TN系統中配電線路的間接接觸防護電器的動作特性,應符合下式的要求:
(5.2.8)
式中:Zs——接地故障迴路的阻抗(Ω);
Ia——相導體對地標稱電壓(V)。
5.2.9 TN系統中配電線路的間接接觸防護電器切斷故障迴路的時間,應符合下列規定:
1 配電線路或僅供給固定式電氣設備用電技術的末端線路,不宜大於5s;
2 供給手持式電氣設備和移動式電氣設備用電的末端線路或插座迴路,TN系統的最長切斷時間不應大於表5.2.9的規定。
表5.2.9 TN系統的最長切斷時間
相導體對地標稱電壓(V) | 切斷時間(s) |
220 | 0.4 |
380 | 0.2 |
>380 | 0.1 |
5.2.10 在TN系統中,當配電箱或配電迴路同時直接或間接給固定式、手持式和移動式電氣設備供電時,應採取下列措施之一:
1 應使配電箱至總等電位聯結點之間的一段保護導體的阻抗符合下式的要求:
(5.2.10) |
式中:ZL——配電箱至總等電位聯結點之間的一段保護導體的阻抗(Ω)。
2 應將配電箱內保護導體母排與該局部範圍內的裝置外可導電部分做局部等電位聯結或按本規範第5.2.5條的有關要求做輔助等電位聯結。
5.2.11 當TN系統相導體與無等電位聯結作用的地之間發生接地故障時,為是保護導體和與之連接的外露可導電部分的對地電壓不超過50V,其接地電阻的比值應符合下式的要求:
(5.2.11) |
式中:RB——所有與系統接地極並聯的接地電阻(Ω);
RE——相導體與大地之間的接地電阻(Ω)。
5.2.12 當不符合本規範公司(5.2.11)的要求時,應補充其他有效的間接接觸防護措施,或採用局部TT系統。
5.2.13 TN系統中,配電線路採用過電流保護電器兼作間接接地防護電器時,其動作特性應符合本規範第5.2.8條的規定;當不符合規定時,應採用剩餘電流動作保護電器。
(Ⅲ)TT系統
5.2.14 TT系統中,配電線路內有同一間接接觸防護電器保護的外露可導電部分,應用保護導體連接至共用或各自的接地極上。當有多級保護時,各級應有各自的或共同的接地極。
5.2.15 TT系統配電線路間接接觸防護電器的動作特性,應符合下式的要求:
RAIa≤50V (5.2.15)
式中:RA——外露可導電部分的接地電阻和保護導體電阻之和(Ω)
5.2.16 TT系統中,間接接觸防護的保護電器切斷故障迴路的動作電流,應採用熔斷器時,應為保證熔斷器在5s內切斷故障迴路的電流;當採用斷路器時,應為保證斷路器瞬時切斷故障迴路的電流;當採用剩餘電流保護電器時,應為額定剩餘動作電流。
5.2.17 TT系統中,配電線路間接接觸防護電器的動作特性不符合本規範第5.2.15條的規定時,應按本規範第5.2.5條的桂東做局部等電位聯結或輔助等電位聯結。
5.2.18 TT系統中,配電線路的間接接觸防護的保護電器應採用剩餘電流動作保護電器或過電流保護電器。
(Ⅳ)系統
5.2.19 在IT系統的配電線路中,當發生第一次接地故障時,應發出報警信號,且故障電流應符合下式的要求:
RA Id ≤50V (5.2.19)
式中:Id——相導體和外露可導電部分間第一次接地故障的故障電流(A),此值應計及泄露電流和電氣裝置全部接地阻抗值的影響。
5.2.20 IT系統應設置絕緣監測器。當發生第一次接地故障或絕緣電阻低於規定的整定值時,應有絕緣監測器發出音響和燈光信號,且燈光信號應持續到故障消除。
5.2.21 IT系統的外露可導電部分可採用共同的接地極接地,亦可個別或成組地採用單獨的接地極接地,並應符合下列規定:
1 當外露可導電部分為共同接地,發生第二次接地故障時,故障迴路的切斷應符合本規範規定的TN系統自動切斷電源的要求;
2 當外露可導電部分單獨或成組地接地,發生第二次接地故障時,故障迴路的切斷應符合本規範的TT系統自動切斷電源的要求。
5.2.22 IT系統不宜配出中性導體。
5.2.23 在IT系統的配電線路中,當發生第二次接地故障時,故障迴路的最長切斷時間不應大於表5.2.23的規定。
表5.2.23 IT系統第二次故障時最長切斷時間
相對地標稱電壓/ 相間標稱電壓 | 切斷時間 | |
沒有中性導體配出 | 有中性導體配出 | |
220/380 | 0.4 | 0.8 |
380/660 | 0.2 | 0.4 |
580/1000 | 0.1 | 0.2 |
5.2.24 IT系統的配電線路符合本規範第5.2.21條第款規定時,應有過電流保護電器或剩餘電流保護器切斷故障迴路,並應符合下式的規定:
1 當IT系統不配出中性導體時,保護電器動作特性應符合下式的要求:
2 當IT系統配出中性導體時,保護電器動作特性應符合下式的要求:
式中:Zc——包括相導體和保護導體的故障迴路的阻抗(Ω);
Zd——包括相導體、中性導體和保護導體的故障迴路的阻抗(Ω);
Ie——保證保護電器在表5.2.23規定的時間或其他迴路允許的5s內切斷故障迴路的電流(A)。
5.3 SELV系統和PELV系統級FELV系統
(Ⅰ)SELV系統和PELV系統
5.3.1 直接接觸防護的措施和間接接觸防護的措施,除本規範第5.1節和第5.2節規定的防護措施外,亦可採用SELV系統和PELV系統作為防護措施。
5.3.2 SELV系統和PELV系統的標稱電壓不應超過交流方均根值50V。當系統由自耦變壓器、分壓器或半導體器件等設備從高於50V電壓系統供電時,應對輸入迴路採取保護措施。特殊裝置或場所的電壓限值,應符合現行國家標準《建築物電氣裝置》CB16895系列標準中的有關標準的規定。
5.3.3 SELV系統和PELV系統的電源,應符合下列要求之一:
1 有符合現行國家標準《隔離變壓器和安全隔離變壓器 技術要求》GB13028的安全隔離變壓器供電;
2 具備與本條第1款規定的安全隔離變壓器有同等安全程度的電源;
3 電化學電源或與高於交流方均根值50V電壓的迴路無關的其他電源。
4 符合相應標準,而且即使內部發生故障也保證能使出線端子的電壓不超過交流方均根值50V的電子器件構成的電源。當發生直接接觸和間接接觸時,電子器件能保證出線端子的電壓立即降低等於小於交流方均根值50V時,出線端子的電壓可高於交流方均根值50V的電壓。
5.3.4 SELV系統和PELV系統的安全隔離變壓器或電動發電機等移動式安全電源,應達到Ⅱ類設備或與Ⅱ類設備等效絕緣的防護要求。
5.3.5 SELV系統和PELV系統迴路的帶電部分相互之間及與其他迴路之間,應進行電氣分隔,且不應低於安全隔離變壓器的輸入和輸出迴路之間的隔離要求。
5.3.6 每個SELV系統和PELV系統的迴路導體,應與其他迴路導體分開布置。當不能分開布置時,應採取下列措施之一:
1 SELV系統和PELV系統的迴路導體應做基本絕緣,並應將其封閉在非金屬護套內;
2 不用的電壓的迴路導體,應用接地的金屬屏蔽或接地的金屬護套隔開;
3 不用電壓的迴路可包含在一個多芯電纜或導體組內,但SELV系統和PELV系統的迴路導體應單獨或集中按其中最高電壓絕緣。
5.3.7 SELV系統的迴路帶電部分嚴禁與地、其他迴路的帶電部分或保護導體相連接,並應符合下列要求:
1 設備的外露可導電部分不應與下列部分連接:
1)地;
2)其他迴路的保護導體或外露可導電部分;
3)裝置外可導電部分。
2 電氣設備因功能的要求與裝置外可導電部分連接時,應採取保證這種連接的電壓不會高於交流方均根值50V的措施。
3 SELV系統迴路的外露可導電部分有可能接觸其他迴路的外露可導電部分時,其電擊防護除依靠SELV系統的保護外,尚應依靠可能被接觸的其他迴路的外露可導電部分所採取的保護措施。
5.3.8 SELV系統,當標稱電壓超過交流方均根值25V時,直接接觸防護應採取下列措施之一:
1 設置防護等級不低於現行國家標準《外殼防護等級(IP代碼)》GB4208規定的IP××B級或IP2×級的遮欄或外護物;
2 採用能承受交流方均根值500V、時間為1min的電壓耐受實驗的絕緣。
5.3.9 當SELV系統的標稱電壓不超過交流方均根值25V時,除國家現行有關標準另有規定外,可不設直接接觸防護。
5.3.10 PELV系統的直接接觸防護,應採用本規範第5.3.8條的措施。當建築物內外已設置總等電位聯結,PELV系統的接地配置和外露可導電部分已用保護導體連接到總接地端子上,且符合下列條件時,可採取直接接觸防護措施:
1 設備在乾燥場所使用,預計人體不會大面積觸及帶電部分並且標稱電壓不超過交流方均根植25V;
2 在其他情況下,標稱電壓不超過交流方均根值6V。
5.3.11 SELV系統的插頭和插座,應符合下列規定:
1 插頭不應插入其他電壓系統的插座;
2 其他電壓系統的插頭應不能插入插座;
3 插座應無保護導體的插孔。
5.3.12 PELV系統的插頭和插座,應符合本規範第5.3.11條的第1款和第2款的要求。
(Ⅱ)FELV系統
5.3.13 當不必要採用SELV系統和PELV系統保護或因功能上的原因使用了標稱電壓小於等於交流方均根值50V的電壓,但本規範第5.3.1≈第5.3.12條的規定不能完全滿足其要求時,可採用FELV系統。
5.3.14 FELV系統的直接接觸防護,應採取下列措施之一:
1 應裝設符合本規範第5.1節(Ⅱ)要求的遮欄或外護物;
2 應採用與一次迴路所要求的最低實驗電壓相當的絕緣。
5.3.15 當屬於FELV系統的一部分的設備絕緣不能耐受一次迴路所要求的實驗電壓時,設備可接近的非導電部分的絕緣應加強,且應使其能耐受交流方均根值為1500V、時間為1min的實驗電壓。
5.3.16 FELV系統的間接接觸防護,應採取下列措施之一:
1 當一次迴路採用自動切斷電源的防護措施時,應將FELV系統中的設備外露可導電部分與一次迴路的保護導體連接,此時不排除FELV系統中的帶電導體與該一次迴路保護導體的連接;
2 當一次迴路採用電氣分隔防護時,應將FELV系統中的設備外露可導電部分與一次迴路的不接地等電位聯結導體連接。
5.3.17 FELV系統的插頭和插座,應符合本規範第5.3.11條第1款、第2款的規定。