电气设计民用建筑

电气设计-民用建筑供配电系统一、负荷分级（主要规范：GB50052-、JGJ16-、GB50016-、GB50045-）划分标准:供电可靠性要求、中止供电对人身安全、经济损失上所造成影响程度。一级负荷：1）人身伤害；2）经济上重大损失；3）影响主要用电单位；一级负荷尤其主要负荷：1）人员伤亡；2）重大设备损坏；3）中毒、爆炸和火灾情况；二级负荷：1）经济上较大损失；2）影响较主要用电单位；（评价：上述太过于笼统、抽象，极难了解。对于民用建筑，JGJ16-附录A明细了上述负荷区分。但表中对于消防负荷负荷分级不明确，此时对于消防负荷详见JGJ16-3.2.3条，基本上消防负荷与民用建筑最高负荷等级相同。对于工业建筑，首先看消防负荷,参考规范GB50016-

11.1.1,对于其它用电负荷分级依据不一样行业标准为准）难点:主要是对不一样建筑不一样用电负荷把握不准,缺乏实际经验,处理方法就是平时多看,多留心,积累经验.这个是整个供配电系统总纲,非常主要,不能错.二、供电要求一级负荷应由双重电源供电,当一路电源发生故障时,另一路电源不应同时受到损坏一级负荷中尤其主要负荷供电,应满足以下要求:除采取双重电源供电外,尚应增设应急电源,并禁止将其它负荷接入应急供电系统设备供电电源切换时间,应满足设备允许中止供电要求二级负荷供电系统,宜由两回路供电。在负荷较小或地域供电困难时，二级负荷可由一回6KV及以上专用架空线供电电气设计民用建筑第1页负荷计算供电电源供配电系统电能质量电压选择电气设计民用建筑第2页电力线路基本概念输送电能线路通称为电力线路电力线路分为输电线路和配电线路由发电厂向电力负荷中心输送电能线路及电力系统之间联络线称为输(送)电线路;由电力负荷中心向各个电能用户分配电能线路称为配电线路电力线路由导线和杆塔及其它器件组成,将发电厂、变电站、用户相互连接，组成电力系统或电力网，用以输送电能。电力线路从其负担输送电能能力可分为输电线路、高压配电线路，低压配电线路。从发电厂或变电站升压，把电力输送到降压变电站高压电力线路，叫输电线路。电压普通在35KV以上。降压变电站把电力送到普通用户线路，叫低压配电线路，电压普通为380V,220V。电力线路类型依据电力线路架设方式不一样，电力线路分为架空电力线路和电力电缆线路架空电力线路结构架空电力线路由导线、杆塔、绝缘子、防震锤、避雷线及金具等主要器件组成图片架空线路-1.jpg导线结构电气设计民用建筑第3页导线功效是用于输送电能，是电力线路主要组成部分，它不但要含有良好导电性能，同时还应具备机械强度高、抗腐蚀性强、质轻价廉等特点。导线结构可分为单股、多股和空心导线图片架空线路-2.jpg按导线使用材料可分为：铝绞线(LJ):导电率高，质轻价廉。但机械强度差，耐腐蚀性差，多用于档距不大10KV以下架空线路。钢芯铝绞线(LGJ):多股铝线绕在钢芯外层。因为集肤效应电流主要经过铝导线经过，而机械荷载主要由钢芯负担。因机械强度大，在架空线路中广泛应用。铝合金绞线(LHJ):机械强度大，耐腐蚀性好，导电率高，应用于普通输电线路。铜绞线(TJ):机械强度大，耐腐蚀性好，导电率高于铝，但成本高。钢绞线(TJ):机械强度高，但导电率差，且轻易生锈，集肤效应严重，只用于负荷小，年利用率低线路及避雷线。导线型号架空线路导线型号由导线材料、结构、载流截面三部分组成比如：LGJJ-300表示加强型钢芯铝绞线，截面积为300mm2图片架空线路-3.jpg电气设计民用建筑第4页导线适用输配电线路采取多股裸导线，若输送功率大，对导线机械强度要求高，应采取钢芯铝导线。220KV及以上线路，采取分裂导线。（降低电晕和干扰，提升线路输电能力）架空线普通采取裸露导线，低压配电线路普通采取外包绝缘导线。杆塔在架空电力线路中杆塔作用是架设固定导线。依据杆塔在电力线路中位置和受力情况，又分为不一样类型。图片架空线路-4.jpg输电线路术语档距:相邻杆塔导线悬挂点之间水平距离为档距,用字母L表示弧垂:导线上任意点到悬挂点连接之间在铅垂方向距离,用字母f表示.限距:导线到地面最小距离,用字母h表示耐张段:两个耐张杆塔之间距离图片架空线路-5.jpg直线杆塔直线杆塔位于线路直线段上,用于支撑线路垂直荷载(如重力)和水平荷载(如风荷载),因为安装在两个耐张杆塔之间,又称中间杆塔.直线杆塔上导线是用线夹和悬式绝缘子串挂在横担上.电气设计民用建筑第5页直线杆塔在正常情况下,支撑线路垂直荷载和水平荷载,当线路一侧发生断线时候,它要承受相邻两档导线不平衡张力.直线杆塔在架空线中用最多,约占塔杆数80%.\图片架空线路-6.jpg耐张杆塔线路在运行中可能发生断线事故,为了预防事故扩大,在一定距离内安装耐张杆塔。耐张杆塔上导线是用耐张绝缘子串(或碟式绝缘子)和耐张线夹固定在杆塔上。耐张杆塔在正常情况下，承受与直线杆塔相同荷载，承受导线和避雷线不平衡张力。当杆塔一侧发生断线时，它要承受断线张力，预防整个杆塔顺线路方向倾倒，将线路故障（如断线、倒杆）限制在一个耐张段内。图片架空线路-7.jpg转角杆塔线路所经路径尽可能走直线，在需要改变线路走向转弯处设置杆塔叫转角杆塔。因为两侧导线张力不在一条直线上，因而除承受线路垂直和水平荷载外，还有角度力图片架空线路-8.jpg电气设计民用建筑第6页接地系统一、现实状况情况现在相关接地方面设计有如卞铠生老师说“在电气技术领域中，接地无处不在，现在接地叫法种类繁多，分类混乱。实际上，一些接地已超出电气装置，包括非电设施，如防静电接地、阴极保护接地。接地问题混乱程度，从以下五花八门名词可见一斑：交流地、直流地、安全地、信号地、逻辑地、参考地、技术地、屏蔽地、电磁兼容性地等，甚至搞出来一个“功率地”（此处power当指电源）！我们既无须拘泥学院派种种分类，更不要理会供货商似是而非要求。”1）按GB/T50065-《交流电气装置接地设计规范》，接地种类包含：系统（工作）接地、保护接地、雷电接地、静电接地.（1）系统（工作）接地：电力系统一点或多点功效性接地（2）保护接地：为了电气安全，将系统、装置或设备中一点或多点接地。（3）雷电保护接地：为雷电保护装置（避雷针、避雷线和避雷器等）向大地泄放雷电流而设接地。（4）防静电接地：为预防静电对易燃油、天然气储罐和管道等危险作用而设接地。（电气安全主要是是包括到防触电，当然也包括到防火，不过假如防触电能处理，当然防火就处理了）2）按GB/T17045-《电击防护

装置和设备通用部分》，接地归纳为两大类：保护（防护）接地、功效接地。（1）保护（防护）接地：为了电气安全目标，将一系统、装置或设备中一点或多点接地。（2）功效接地：为了电气安全之外目标，将系统、装置或设备中一点或多点接地。3）按《工业与民用配电设计手册》（第三版）接地分为：功效性接地、保护接地、电磁兼容性接地（1）功效接地：用于确保设备（系统）正常运行，或使设备（系统）可靠而正确地实现其功效。

如：系统（工作）接地：依据系统运行需要进行接地，如电力系统中性点接地、电话系统中将直流电源正极接地等。

信号电路接地：设置一个等电位点作为电子设备基准电位，简称信号地。（2）保护性接地：以人身和设备安全为目标接地。如：保护接地：电气装置外露导电部分、配电装置构架和线路杆塔等，因为绝缘损坏有可能带电，为预防其危及人身和设备安全而设接地。

雷电防护性接地：为雷电防护装置（避雷针、避雷线和避雷器等）向大地泄放雷电流而设接地，用以消除或减轻雷电危及人身和设备损坏。

防静电接地：将静电导入大地预防其危害接地。如对易燃油、天然气储罐和管道以及电子器件、设备为预防静电危害而设接地。

阴极保护接地：使被保护金属表面成为电化学原电池阴极，以预防该表面腐蚀接地。保护做法可采取牺牲阳极法和外部电流源抵消

氧化法。（3）电磁兼容性接地:电磁兼容性是使器件、电路、设备或系统在其电磁环境中能正常工作，且不对该环境中任何事物组成不能承受电磁骚扰。为此目标所做接地为电磁兼容性接地，比如屏蔽接地。4）按不一样分类法，可有不一样接地种类。二、惯用接地分块处理1）基本分类：卞铠生老师说在设计和施工中，惯用接地可归为三大类:电气装置接地、雷电保护接地、信息技术装置接地。鉴于高、低压电气装置接地电气设计民用建筑第7页理念、适用标准、习惯做法等方面存在很大差异，可深入分为高压和低压两部分。我们将按上述四个板块编写手册；在不一样板块交界处，充分利用现行标准给予整合，使之兼容。所以我提议把惯用接地分为高压电气装置接地、低压电气装置接地、雷电保护接地、信息技术装置接地。2）分类处理：当前我国关于接地规范标准，政出多门，正如卞铠生老师说“接地问题困难程度，从规范难产亦可佐证：GB50065-《交流电气装置接地设计规范》前一版是GBJ65-1983《工业与民用电力装置接地设计规范》，两版相隔28年。还应指出，该标准早在1974年即已定稿，直到1983年才颁布，技术上已跨过37年！多年来，大家都执行电力行业标准DL/T621-1997《交流电气装置接地》和IEC相关标准。A.高压电气装置接地GB/T50065-《交流电气装置接地设计规范》；

这本规范

主要是讲GB50064-20XX《交流电气装置过电压保护设计规范》（现为DL/T620-1997《交流电气装置过电压保护和绝缘配合》。B.低压（建筑物）电气装置接地

GB/T16895.1-《低压电气装置第1部分：基本标准、普通特征评定和定义》；GB16895.21-《低压电气装置

第4-41部分：安全防护

电击防护》；GB/T17045-《电击防护

装置和设备通用部分》GB16895.7/.8/.9/.13/.14/.19/.24/.25/.26等《建筑物电气装置第7部分》(施工场所、狭窄可导电场所、数据处理设备、浴室、桑拿、游泳池、医疗场所、展览陈列、游乐场等)【以上是防护接地（防电击）依据。】GB16895.3-《建筑物电气装置

第5部分：电气设备选择和安装

第54章：接地配置、保护导体和保护联结导体》【接地配置详细要求】；GB/T16895.10-《低压电气装置第4-41部分：安全防护电压骚扰和电磁骚扰防护》【高、低压共用接地装置依据】。C.建筑物防雷接地GB50057-《建筑物防雷设计规范》（GB50343-《建筑物电子信息系统防雷技术规范》和GB50689-《通信局（站）防雷与接地工程设计规范》，与GB50057不协调，仅供参考。）

D.信息技术装置接地GB/T16895.10-《低压电气装置第4-41部分：安全防护电压骚扰和电磁骚扰防护》；各信息技术系统（弱电系统）设计规范中相关接地条款。（GB/T16895.17-《建筑物电气装置

第五部分：电气设备选择和安装第548节：信息技术装置接地配置和等电位联结》，未明确是否被GB/T16895.10-代替，仅供参考。）E.国内外接地系统差异接地在电气技术上含有很高主要性、普遍性和复杂性。各种系统都有各种复杂接地要求，而且是与系统紧密联络组成部分。脱离所在系统叙述接地，既无意义、也不现实。所以，接地问题不可能全部纳入一个标准。不论是国际标准（IEC）还是先进国家标准（如NEC），接地要求均列入所在系统相关标准中。接地标准或章节中，仅包含接地详细配置。电气设计民用建筑第8页按国际通例，供电部门(发电、输电、变配电)和用电部门(工业与民用供配电或建筑物电气装置)遵照各自标准。今后，我国接地规范标准应向国际标准和国际通例靠拢：接地要求与接地配置分开；供电部门与用电部门分开；宣贯IEC标准，参考IEEE标准，做到各接地系统兼容。三、概述1、基本概念（1）地：能提供或接收大量电荷可用来作为稳定良好基准电位或参考电位物体，普通指大地，理论上约定为零电位。而工程上经过接地极与大地作电接触[局部]地，其电位不一定等于零。电子设备中电位参考点（基准点）也称为“地”，但不一定与大地相连。（2）接地：在系统、装置或设备给定点与局部地之间做电连接。（3）接地极为电气装置或电力系统提供至大地低阻抗通路而埋入土壤或特定导电介质（如混凝土或焦炭）中，与大地有电接触可导电部分，称为接地极。兼作接地极用直接与大地接触各种金属构件、金属管道、建构筑物和设备基础钢筋等称为自然接地体。（4）接地导体（接地线）为系统、装置或设备给定点与接地极或接地网之间提供导电通路或部分导电通路导体。（5）接地装置（接地极系统）由接地极、接地导体、总接地端子或接地母线组成系统称为接地极系统（接地装置）。普通取总接地端子或接地母线为电位参考点。（6）

接地配置（接地系统）一个系统、装置或设备接地所包含全部电气连接和器件。2、

接地分类依据接地不一样作用，普通分为功效性接地和保护性接地两大类，概念详见第一节。另外功效和保护兼有接地（电磁兼容接地）。电磁兼容性（EMC）接地，现有功效性接地（抗干扰）、又有保护性接地（抗损害）含义。3、共用接地依据电气装置要求，接地配置能够兼有或分别地负担防护和功效两种功效。对于防护目标要求，一直应该给予优先考虑。建筑物内通常有各种接地，如电力系统接地、电气装置保护接地、电子信息设备信号电路接地、防雷接地等。假如用于不一样目标多个接地系统分开独立接地，不但受场地限制难以实施，而且不一样地电位会带来不安全隐患，不一样系统接地导体间耦合也会引发相互干扰。所以接地导体少、系统简单经济、便于维护、可靠性高且低阻抗共用接地系统应运而生。（1）每幢建筑物本身应采取一个接地系统，共用接地系统组成详见13.11.3.3和12.8.1.2。（2）各个建、构筑物可分别设置本身共用接地系统。每个独立接闪杆或每组接闪线是单独一个构筑物，应有各自接地装置。（3）功效上亲密联络一组邻近建、构筑物，宜设置一套共用接地系统。（4）在一定条件下，变电所保护接地和低压系统接地能够共用接地装置，详见12.2.9。电气设计民用建筑第9页按国际通例，供电部门(发电、输电、变配电)和用电部门(工业与民用供配电或建筑物电气装置)遵照各自标准。今后，我国接地规范标准应向国际标准和国际通例靠拢：接地要求与接地配置分开；供电部门与用电部门分开；宣贯IEC标准，参考IEEE标准，做到各接地系统兼容。三、概述1、基本概念（1）地：能提供或接收大量电荷可用来作为稳定良好基准电位或参考电位物体，普通指大地，理论上约定为零电位。而工程上经过接地极与大地作电接触[局部]地，其电位不一定等于零。电子设备中电位参考点（基准点）也称为“地”，但不一定与大地相连。（2）接地：在系统、装置或设备给定点与局部地之间做电连接。（3）接地极为电气装置或电力系统提供至大地低阻抗通路而埋入土壤或特定导电介质（如混凝土或焦炭）中，与大地有电接触可导电部分，称为接地极。兼作接地极用直接与大地接触各种金属构件、金属管道、建构筑物和设备基础钢筋等称为自然接地体。（4）接地导体（接地线）为系统、装置或设备给定点与接地极或接地网之间提供导电通路或部分导电通路导体。（5）接地装置（接地极系统）由接地极、接地导体、总接地端子或接地母线组成系统称为接地极系统（接地装置）。普通取总接地端子或接地母线为电位参考点。（6）

接地配置（接地系统）一个系统、装置或设备接地所包含全部电气连接和器件。2、

接地分类依据接地不一样作用，普通分为功效性接地和保护性接地两大类，概念详见第一节。另外功效和保护兼有接地（电磁兼容接地）。电磁兼容性（EMC）接地，现有功效性接地（抗干扰）、又有保护性接地（抗损害）含义。3、共用接地依据电气装置要求，接地配置能够兼有或分别地负担防护和功效两种功效。对于防护目标要求，一直应该给予优先考虑。建筑物内通常有各种接地，如电力系统接地、电气装置保护接地、电子信息设备信号电路接地、防雷接地等。假如用于不一样目标多个接地系统分开独立接地，不但受场地限制难以实施，而且不一样地电位会带来不安全隐患，不一样系统接地导体间耦合也会引发相互干扰。所以接地导体少、系统简单经济、便于维护、可靠性高且低阻抗共用接地系统应运而生。（1）每幢建筑物本身应采取一个接地系统，共用接地系统组成详见13.11.3.3和12.8.1.2。（2）各个建、构筑物可分别设置本身共用接地系统。每个独立接闪杆或每组接闪线是单独一个构筑物，应有各自接地装置。（3）功效上亲密联络一组邻近建、构筑物，宜设置一套共用接地系统。（4）在一定条件下，变电所保护接地和低压系统接地能够共用接地装置，详见12.2.9。电气设计民用建筑第10页电气设计民用建筑第11页等电位1)大地能够看做是良导体，拥有没有穷负荷。2)飞机上接地(其实飞机金属结构当做地，以机体为参考电位以机体为参考电位,其实也能够说是等电位，防电磁干扰、安全、信号地等均以机体为参考点。电气设计民用建筑第12页3)

配电系统接地(1)系统接地和保护接地目标变压器单点接地，是系统接地，但也有保护接地功效。设备处接地为保护接地，当然也可能兼顾防静电接地、防电磁干扰。(2)变压器中性点定义变压器中性点在IEC中叫

star

point,即星接绕组公共点,此点引出PEN,而非中性线,星形结点更贴切，中性点也行。(3)系统接地作用两句话：1

>相导体钳位，降低绝缘

2>保护，如前述。(4)有系统接地与无系统接地区分TN系统正常和故障时，相线对地电压不超出220V,IT系统接地故障时，非故障相线对地电压380V(5)保护接地作用不接地时，TN系统预期接触电压为220V,很危险,假如设备就地接地，预期接触电压为接地故障电流在PE导体分压,以上为等电位连接时情况，假如站在大地上，则为PE导体和设备接地电阻说分压电气设计民用建筑第13页(5)变电所接地是系统接地还是保护接地

电气设计民用建筑第14页(5)假如两台变压器不在一个变电所内,怎样预防杂散电流干扰信息系统电气装置而实施PEN一点接地(GB16895.1)(6