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(住宅)表箱设计探讨备课讲稿 住宅(表箱)设计探讨主办厦门市勘察设计协会协办厦门ABB低压电器? 1、一般规定?1.1住宅负荷指标的确定?根据福建省物价局关于印发福建省新建住宅供配电设施工程建设费收费管理办法的通知(福建省物价局文件“闽价房xx83号”，xx.3.21印发)规定，住宅负荷指标按以下取值?基本负荷指标(建筑面积指最终测量面积，含公摊)?建筑面积小于60m2（含60）4kW?建筑面积60m2100m2（含100）6kW?建筑面积100m2140m2（含140）8kW?每户大于140m2时，每增加40m2供电基本容量增加2kW?小区公建设施原则上按每平方40W配置。 ?问题探讨及引申?现有办法同原文件（闽电营xx.276号）关于印发新建住宅电力工程建设费配套管理办法的通知的主要差别有以下?1)原有办法中，负荷指标是按住宅类别来定的?一类住宅(使用面积34m245m2)4kW?二类住宅(使用面积46m255m2)6kW?三类住宅(使用面积56m268m2)6kW?四类住宅(使用面积69m2100m2)8kW?该规定明确，使用面积均指不含阳台的套内面积(给电力审查部门数据核定带来困难)。 对于使用面积大于四类的住宅及别墅、复式住宅可按需要确定负荷标准。 ?2)新规定明确，别墅、低密度联排高档住宅、居民自建房和设计用电负荷容量大于100KVA(Kw)的大型配套公建项目不适用该文件。 因此，在实际设计中，结合电力部门管理模式，住宅小区配电站及计量可能存在三种模式:?a a）配电站按公用变(由电力部门建设及维护)设计，计量采用一户一表。 ?b b）配电站按专用变(由开发商建设及维护)设计，计量采用高供高计及一户一表相结合的方式(即绕越产权的管理模式，注意该模式的存在背景)，如别墅、低密度联排高档住宅。 ?c c）配电站按专用变设计，计量采用高供高计，如学校，商场、会所。 ?公用变同专用变土建及设备应严格分开。 b b）、c c）两种模式在某些条件下可共用配电站。 ?3)明确了超标准配置应收费。 住宅每提高1Kw,收费标准相应提高10%。 因此，申报正式用电及设计时如需超标应同开发单位充分沟通。 ?一般情况下，负荷指标、各级配电同时系数取值，应严格执行当地用电部门规定，特别执行电力配套建设地区，以免因超配给业主带来负担或配置错误带来返工。 该数值各地差异很大，福建电气属中等偏上水平,云南、银川较低；江苏等地区比较高。 ?纳入电力配套建设范围（公用变）的负荷应符合各地规定，在很多北方地区，除了住宅户内面积纳入配套建设，其余均应设专用变。 ?经常碰到面积10002000M2的商业建筑或其他类似公建（幼儿园、会所），是否一定要设专用变？如何处理？?1.2住宅电表设置?住宅电表(指电力部门专业计量表)分为单相和三相两种，单相表采用5 (20)A、10 (40)A两种规格，个别地方如厦门等地区允许采用15 (60)A；三相直通电表只允许使用5 (20)A、10 (40)A两种规格(目前翔安、湖里区部分项目允许使用60A，特别是采用绕越产权的管理模式的情况)。 当负荷更大时，则应采用互感器二次表(CT表)，互感器精度为0.2S级。 ?实际设计中，对于建筑面积不超过180m2的住宅，可采用单相供电(有三相设备时除外)，面积在181m2300m2住宅采用10 (40)A三相直通表，300m2以上采用CT表。 ?问题探讨及引申?现有办法同原文件（闽电营xx.276号）关于印发新建住宅电力工程建设费配套管理办法的通知的主要差别有以下?1)原有办法中，负荷指标是按住宅类别来定的?一类住宅(使用面积34m245m2)4kW?二类住宅(使用面积46m255m2)6kW?三类住宅(使用面积56m268m2)6kW?四类住宅(使用面积69m2100m2)8kW?该规定明确，使用面积均指不含阳台的套内面积(给电力审查部门数据核定带来困难)。 对于使用面积大于四类的住宅及别墅、复式住宅可按需要确定负荷标准。 ?图1同图2主要差别，在于照明回路是否经过漏电保护开关(有些设计图纸，壁挂式空调插座等亦不经过漏电开关，系统同图1类似，此处不予分析)。 此种接线方式的优点在于当某一插座漏电导致漏电断路器跳闸时，不会影响照明使用。 但此种接线存在以下缺点?a.照明回路不易漏电但非不会漏电，特别在卫生间等潮湿场所或经二装改造的线路。 如未经漏电开关保护，万一漏电发生时会对人身安全带来威胁。 ?b.由于住宅电表箱或入户动力箱处装设有防火灾漏电断路器(一般动作电流为300mA500mA，动作时间为0.4S0.6S)，如照明未经漏电开关保护，万一漏电发生时会导致防火灾漏电断路器跳闸，扩大故障影响面。 ?c.同图2相比，分户箱应增设一个总断路器，增加造价。 ?因此设计时应尽量采用图2。 ?为减少漏电故障发生时影响范围，同时避免电脑、冰箱、空调等家用电器正常泄露电流引起的漏电断路器误动作，住宅分户箱单相漏电断路器额定电流不宜太大(尽量控制在50A以内)，当用电负荷较多时，可设置两组漏电断路器，详图 3、图4(以建筑面积160m2复式住宅为例)。 ?分户箱系统设计时，应注意以下两个问题?a.住宅建筑规范GB50368-xx第8.5.4条规定每套住宅应设置电源总断路器，总断路器应采用可同时断开相线和中性线的开关电器。 因此设计中分户箱总开关如出现以下三种情况之一，均可视为违反该条文(该条文为强制性条文)?系统采用图1时，总开关选用负荷开关取代断路器；?系统采用图2时，总开关选用漏电保护器而非漏电断路器；?总开关采用1P(三相时采用3P)。 ?b.民用建筑电气设计规范JGJ16-xx第10.8.1条第十一款规定住宅配电箱(分户箱)的进线端应装设短路、过负荷和过、欠电压保护电器。 一般认为，过电压对电器造成的损害比欠电压大(有关过电压原因及危害在本文第3节中会详细介绍)，而且目前大多数品牌的单相漏电断路器(当采用电子式时)均可附带有过电压保护功能，造价亦不会增加太多(如采用过压保护附件造价高很多)，故装设过电压保护很有必要。 图1图4中，漏电断路器GS262OV具备过电压保护功能。 ?关于欠电压保护电器的设置，目前绝大部分设计人员采用于分户箱总进线开关后端增加欠电压附件（MV）的办法，笔者认为此种做法不妥，主要问题在于，总进线开关失压跳闸后如市电恢复正常，由于总开关无法自行闭合，会影响用户使用，特别电冰箱等电器设备。 故此条规范在全国各地执行力度并不一样，设计时如何掌握应同当地审图机构联系,例如云南地区要求，欠电压保护应专设于厨房用电设备。 ?问题探讨及引申?在很多地区，仍采用图一的接线方式，例如福州地区。 另外，在江苏等地区，除照明、空调挂机回路，所有分路要求单独设置漏电断路器。 ?店面、办公单相分户箱进线是否要用2P?店面、办公单相分户箱漏电开关如何设置（1.照明回路是否经过漏电开关2.是设置总漏电开关还是分路开关）？应注意跟电表箱（或动力箱）是否设置漏电断路器或漏电报警器之间联系（一般建议住宅采用漏电断路器；其余如需要应用漏电报警器，特别设有报警系统时）。 ?自复式过欠电压保护器的使用YU8-3263A,动作值170 (270)(5%)，恢复值 (190)245(5%)远泰? 3、三相分户箱系统设计（讨论重点）?当住宅户内有三相设备(如三相户式中央空调)或面积较大时，住宅分户箱应采用三相供电。 三相分户箱系统，一般采用以下两种之一，详图 5、图6(以建筑面积190m2单层住宅为例。 其中，图5空调系统为三相，图6空调系统为单相，空调功率均为4.8kW)?图 5、图6两种配电系统，接线简单，造价低。 但此种接线存在以下缺点由于各级配电线路中多处存在4P开关，例如住宅进线动力箱或电表箱设置的防火灾漏电断路器、住宅分户箱总开关、电表箱表后分路开关(厦门等地区电力部门规定，为方便防火灾漏电断路器跳闸后的故障线路排查，电表后保护开关应同时断开相线和中性线)。 任何一级配电线路中的4P断路器，中性线导线脱落或同断路器N极接触不良，均会导致过电压进入户内，导致电器损害或无法正常工作。 ?有些设计图纸，照明线路未接入总漏电断路器，系统同图1类似（图6A），此种接线除了具有本文第2节分析的缺点外，还会导致新增一个4P开关（后果更严重)，故尽量不采用。 ?结合图 7、图8，对中性线断电，导致过电压入户的原理作简单分析?分户箱正常工作时，家用电器(含照明灯具)分别接于L 1、L 2、L3三相，假设接于L1的电器为R1，接于L2的电器为R2(为便于分析，不对L3相进行分析)。 正常工作时，等效图见图7，接于R 1、R2两端的电压，Ur1=Ur2=220V。 当接于分户箱总开关N极后的导线(即图7的Nk1点)脱落，等效图见图8，此时相当于两组家用电器R 1、R2串联后接于L 1、L2两相，家用电器两端电压Ur1=U12*R1/(R1+R2)=(01)U12，Ur2=U12*R2/(R1+R2)=(10)U12(U12指L 1、L2间的电压，即U12=380V)；当R1明显大于R2时，Ur1会明显超过家用电器的正常工作电压(正常工作电压一般为240V)，导致接于L1相的电器损害，而接于L2相的电器由于电压太低，无法正常工作。 ?三相配电系统中，4P开关出现的次数大于单相系统（单相一般出现1次，三相则出现23次），故出现此种故障的频率大大增加。 因此，三相配电系统中采取有效的过电压保护更为必要。 ?多处设计图纸，在分户箱进线开关处增设过电压保护器，由于目前市场上大多数三相过电压保护器检测的是相线之间的电压，显然，这种保护器对于中性线导线脱落或接触不良导致的过电压毫无效果。 ?目前，ABB公司推出的一种新款产品S260NA系列，该三相断路器（4P）可带有过电压保护功能，而且过电压检测的是相线同中性点之间电压，这种断路器对于断路器安装处之前的4P开关中性线脱落或接触不良导致的过电压可以起到良好的保护，但对安装处及之后的断路器故障导致的过电压仍然没有效果。 ?因此，最有效的手段是，三相分户箱所有单相出线回路，均设置过电压保护。 结合漏电保护及过电压保护要求，同时兼顾造价影响，对图 5、图6提供的两个系统加以改造，详图 9、图10。 ?图 9、图10中，三相断路器后设有三个带过电压保护功能的漏电断路器(该元件也可采用漏电保护器)，可分别对接于L 1、L 2、L3相序上的单相用电设备，实现有效(漏电、过电压)保护。 当某一回路用电设备漏电时，接于另两个漏电保护器的用电设备仍可正常使用，从而有效减少故障影响面。 （分户箱向室外空调机配电的三相回路，其漏电断路器不必具备过电压保护功能，亦可取消漏电保护功能以节省投资)。 因而，该系统是一个比较完善的设计。 该系统已成功运用于蓝湾国际、国贸春天、国贸蓝海、国贸天域等厦门地区的住宅小区。 ?住宅分户箱采用三相系统时，还应注意以下问题?a.负荷在三相分配时，应注意分户箱三相平衡及配电干线(指电表箱之前的供电电缆)三相总体平衡，并注意季节性负荷的影响。 比如，当采用单相户式中央空调系统时（见图10，非空调季节时，分户箱空调配电回路所在的相序基本不用电），设计时应尽量让各分户箱内的空调负荷及其他两个负荷组平均分配于配电干线的L 1、L 2、L3三相上，以减小线路电能损耗。 ?b.由于分户箱负荷分配时无法完全平衡，故总开关应预留有较大裕量。 例如，图9或图10中，即使按电力部门规定负荷指标取12kW(相应计算电流为20A)，入户开关额定电流仍应放大至32A或40A（各级配电线路相应预留较大裕量！）。 (由于目前表箱均由电力部门二次设计，设计时经常会采用25A甚至20A开关,故设计单位应尽量做到告知义务！)?c.应合理选择户内配电箱微型断路器的脱扣方式(B型、C型或D型)，根据空调系统启动电流，选择断路器合适的脱扣曲线，避免空调系统启动时各级保护开关跳闸。 例如图10分户箱的室外空调机配电回路(即W10回路)保护开关、总开关及上一级电表箱的出线开关均应选用D型脱扣器(瞬时动作电流为10In)。 ?问题探讨及引申?中性线断电原因?店面、办公三相分户箱进线是否要用4P?店面、办公三相分户箱漏电开关如何设置？?三相分户箱体积较大，尽量采用一体化漏电断路器以节省箱体空间。 ? 3、别墅的配电系统设计?别墅的配电系统，由入户总配电箱及楼层分配电箱等组成，既有三相配电箱，又有单相配电箱，本文结合实际工程，对总配电箱及分配电箱进行设计，作为本文的总结。 ?某别墅，建筑面积为480m2，共四层，楼高15m；一层为门厅及音像室等娱乐用房，二层为客厅、厨房、餐厅及客房， 三、四层为卧室及起居室。 主要用电设备如下户式中央空调一套，功率为18kW，三相，置于屋顶；空气源热泵，功率为2kW，单相，置于屋顶；电梯一台，6kW，三相；室外泳池设备约6kW，三相。 ?根据本住宅实际配置的电器设备，采用同时系数法计算，本住宅设备容量约为45kW，同时系数取0.8，计算负荷(即用电指标)为36kW。 住宅总配电箱及楼层分配电箱系统如图 11、图12。 ?配电系统设计时，应注意以下问题?a.部分电器设备，如户式中央空调、空气源热泵置于屋顶，属于直击雷防护区（LPZ0B区），应按规范设置配电线路浪涌保护器（SPD）装置。 ?b.防火灾漏电断路器宜置于入户配电箱(而非户外动力箱或电表箱)，以避免故障时对其他用户造成影响(此种情况下，漏电动作电流不宜大于300mA)。 ?c.空调系统、空气源热泵等用电设备，电源宜引自入户配电箱而不要引自四层分户箱，以减少配电极数，增加用电线路可靠性。 ?d.楼层分户箱AL 2、AL 3、AL4应采用单相供电，以简化配电系统，同时最大限度避免三相电源入户带来的安全隐患。 ? 6、电表箱配电系统设计(选择讲解)?住宅电表(指电力部门专业计量表)分为单相和三相两种，单相表采用5 (20)A、10 (40)A两种规格，个别地方如厦门等地区允许采用15 (60)A；三相直通电表只允许使用5 (20)A、10 (40)A两种规格(目前翔安、湖里区部分项目允许使用60A，特别是采用绕越产权的管理模式的情况)。 当负荷更大时，则应采用互感器二次表(CT表)，互感器精度为0.2S级。 ?实际设计中，对于建筑面积不超过180m2的住宅，可采用单相供电(有三相设备时除外)，面积在181m2300m2住宅采用10 (40)A三