电气设计探讨课程课件

2010年电气设计交流二

点评论文《电气设计技术研讨》

问题1

发表于《建筑电气设计通讯》2009第1期的《电气设计技术研讨》，在《工业与民用建筑电气设计典型实例》（中国电力出版社2008）编著随笔（以下简称《研讨》）中提出：

设于最低层的潜污泵，因火灾时残水流至，需以消防负荷对待。

意见：

比较合适的做法是电气专业与给排水专业协商讨论解决排水泵供电负荷定性问题，并理应由给排水专业向电气专业书面提交互提资料时，明确注明哪些是消防负荷、哪些是非消防负荷。电气专业不征求给排水专业意见就规定“设于最低层的潜污泵，因火灾时残水流至，需以消防负荷对待”，恐有不妥。

问题2

《研讨》一文提出：

TN-C-S、TN-S系统中，电源转换开关（含变压器低压线开关和联络开关）应采用4P开关，以避免切断的N中性线分流，从而在线路周围产生电磁场及电磁干扰。

2002-07-08年上海市审图机构第一次会议纪要也有规定“变电所0.4kV低压侧的保护总开关和联络开关用4P”

上述的要求均存在原则性问题。意见一：

新版《低压电气装置第1部分：基本原则、一般特性评估和定义》GB∕T16895.1-2008（idtIEC60364-1:2005）已于2008-06-18颁布，于2009-04-01实施，在312.2.1TN系统章节，312.2.1.2“多电源系统”的“要点”中明确提出：

a)不应在变压器的中性点或发电机的星形点直接对地连接。

b）变压器的中性点或发电机的星形点之间相互连接的导体应是绝缘的，这种导体的功能类似于PEN；然而，不得将其与用电设备连接。

c）在诸电源中性点间相互连接的导体与PE导体之间，应只连接一次。这一连接应设置在总配电屏内。d)对装置的PE导体可另外增设接地。意见二：

1、如果TN-C-S系统中电源转换开关（含变压器低压线开关和联络开关）采用4P开关，虽解决N中性线分流，却导致令PEN线无法自10kV低压母线段上引出，违规！

目前违规现象大量存在，除非不采用TN-C-S系统。

2、TN-S、TT系统采用上法虽不违规，但极为不合理：多花钱还不安全，有“断零”危害。意见三：

1、瑞典：江苏镇江SANGWEK；

2、德国：上海金山德固萨。

外方电气设计人员非常认真，也十分了解中国的国情和落后的现状，但对于变压器的中性点在何处接地这一原则性问题上，丝毫不予退让，若不按IEC国际标准出图，就不予签字认可。为此，上海海诚工程工程有限公司（原部轻工院）专门出双线的系统接线图，变压器的中性点改为按IEC60364-1:2005在总配电屏内完成一点接地。

令人担心的是：10kV变配电所由垄断企业电力公司施工、安装和验收，是否能落实，值得怀疑。问题3

《研讨》一文提出：

TN系统采用漏电保护时，用电回路应设能同时断开相线和N线的开关。应能将其保护保护所有带电导体断开，单相为2P，三相开关为4P……意见一一：GB50054-95《《低规》4.5.6规定：：当装设设漏电电电流流动作作的保保护电电器（（注：：现名名剩余余电流流动作作保护护装置置，以以下简简称RCD）时，，应能能将其其所保保护的的回路路所有有带电电导线线断开开。在TN系统中中，当当能可可靠地地保持持N线为地地电位位时，，N线可不不需断断开。。例如CM1L-100M4300AⅠ中的后后6位字母母4300AⅠ含义：：4——四极（（3——三极））；300——复式脱脱扣（（200——磁脱扣））；A——N极不安装装过电流流脱扣器器，且N极始终接接通；Ⅰ——漏电脱扣扣（Ⅱ——漏电不脱脱扣仅报报警）。。

四极极RCD的4种不同的的类型，，简述如如下：A：N极不安装装过电流流脱扣器器，且N极始终接接通；B：N极不安装装过电流流脱扣器器，且N极随其他他三极联联动，但但N极先合后后分；C：N极安装过过电流脱脱扣器，，且N极随其他他三极联联动，但但N极先合后后分；D：N极安装过过电流脱脱扣器，，且N极始终接接通。意见二：：正确选用用RCD，需要设设计人员员对具体体建筑工工程的实实际情况况分析后后才能确确定。采采用4P的RCD开关，存存在第四四极（N极）是否否安装过过电流脱脱扣器和和是否随随其它三三极联动动的问题题，并还还得注意意：漏电电脱扣型型的一级级保护RCD电气设计计，与漏漏电脱扣扣型的上上、下级级有级间间配合的的二级、、三级保保护RCD电气设计计相比，，在选用用RCD的极数上上也可能能会有所所不同。。上、下下级均设设置漏电电脱扣型型二级、、三级保保护RCD的情况下下，下级级RCD的N中性线发发生接地地故障，，如果不不切断N中性线，，理论上上存在引引发上级级RCD误动的可可能，所所以其下下级RCD选择N极先合后后分型（（B、C型）可从从根本上上解决问问题。问题4《研讨》一文提出出：图纸审查查发现，，很多配配电箱柜柜，应设设隔离开开关处设设计成了了空气断断路器。。设备维维修或更更换时，，将没有有“明显的的电的断断开点””。意见一：：GB50054-95《低规》4.5.6规定：隔隔离电器器宜采用用同时断断开电源源所有极极的开关关或彼此此靠近的的单极开开关。GB50055-93《通用用电电设备配配电设计计规范》2.5.1条文说明明：IEC标准《建筑物电电气装置置》（TC64）第537.2条规定：：隔离电电器在断断开位置置时，其其触头之之间或其其他隔离离手段之之间，应应保证一一定的隔隔离距离离；隔离距离离必须是是看得见见的，或或明显地地并可靠靠地用“开”或或“断””标志指示示；这种指指示只有有在电器器每个极极的断开开触头之之间的隔隔离距离离已经达达到时才才出现。。半导体体电器严严禁用作作隔离电电器。现现行国家家标准《低压电器器基本标标准》中，已列列入低压压空气式式开关（（刀开关关）、隔隔离开关关、隔离离器、熔熔断器式式开关、、熔断器器式隔离离器等隔隔离电器器；低压断路路器标准准中亦列列入了隔隔离型。。意见二：：《建筑物电电气装置置第5部分：电电气设备备的选择择和安装装》GB16895.4-1997（等同采采用IEC60364-5-53：1994和IEC60364-5-537：1981）第53章“开关设设备和控控制设备备”第537.3.1、537.3.2条款也是是如此规规定。问题5《研讨》一文提出出：道路照明明宜采用用5芯电缆，即TN-S制，在每每个配电电柜处将将PE线作一次次重复接接地，接地电阻阻≤10Ω。意见一：：室外道路路照明，，最近几几年电气气设计人人员采用用局部TT制配合采采用漏电电脱扣型型的RCD来保证人人身安全全已成共共识，这这是以人人的生命命作为代代价换来来的经验验和教训训：室外外难以实实现等电电位联结结，一旦旦室外道道路照明明的PE线因电气气故障带带上危险险电位，，人身安安全就难难以保证证。意见二：：RCD额定剩余余电流动动作值应应根据道道路照明明采用的的灯杆数数、电缆缆型号、、电缆的的长度和和截面大大小综合合分析后后确定，，道路照照明电缆缆宜按三三相四线线配出，，目的有有两个：：一是三三相配电电容易控控制道路路照明电电缆的线线路电压压损失，，二是三三相配电电容易平平衡L1、L2、L3三相线路路和设备备的正常常运行时时泄漏电电流。照照明灯具具杆数较较多、电电缆截面面较大且且电缆长长度较长长时，RCD额定剩余余动作电电流30mA一般不满满足实际际的运行行工况，，常会频频繁误动动。采用用100mA的RCD基本能满满足绝大大多数实实际工程程的使用用要求，，同时应应注意RCD的额定剩剩余不动作电流应不不小于道道路照明明线路和和设备的的正常运运行时泄泄漏电流流最大值值（宜按2倍计或至少满足足泄漏电电流最大大值不大大于额定定剩余动动作电流流的0.4倍），避免误误动作。。意见三：：100mA的RCD——照明灯具具基础钢钢筋（或或人工接接地极））接地电电阻R≤25（V）/100（mA）可以得得出250ΩΩ。300mA的RCD——照明灯具具基础钢钢筋（或或人工接接地极））接地电电阻R≤25（V）/300（mA）可以得得出83Ω。（1）每个路路灯自带带小熔断断器保护护；（2）照明灯灯具接地地电阻可可以利用用基础钢钢筋接地地，也可可打人工工接地极极，只要要接地电电阻值满满足要求求即可。。问题6《研讨》一文提出出：道路照明明控制多多采用时时控、光光控相结结合的方方式。下下半夜车车少人稀稀，隔盏盏亮灯或或只亮一一边灯。。意见一：：《城市道路路照明设设计标准准》CJJ45-2006（以下简简称《道路标准准》）7.2.5规定：除居住区区和少数数有特殊殊要求的的道路以以外，在在深夜宜宜选择下下列措施施降低路路面亮度度（照度度）：1采用双光光源灯具具，深夜夜时关闭闭一只光光源；2采用能在在深夜自自动降低低光源功功率的装装置；3关闭不超超过半数数的灯具具，但不不得关闭闭沿道路路纵向相相邻的两两盏灯具具。《道路标准准》适用于新新建、扩扩建和改改建的城城市道路路及与道道路相连连的特殊殊场所的的照明设设计，不不适用于于隧道照照明的设设计；城城市道路路分为快快速路、、主干路路、支路路、居住住区道路路。意见二：：城市道路路照明设设计采用用“只亮一一边灯””属于违反反《道路标准准》7.2.5设计规定定。试想：连连道路纵纵向相邻邻的两盏盏灯具都都不允许许同时被被关闭，，“只亮一一边灯””意即另一一边的道道路照明明全部被被关闭，，道路照照明被关关闭一侧侧车道的的行车安安全难以以保证，，理应避避免。另另外，，虽然“下半夜夜车少人人稀”，，但在深夜夜选择降降低路面面亮度（（照度））措施时时却应注注意遵守守《道路标准准》7.2.5设计规定定：不宜宜在居住住区和不不得在少少数有特特殊要求求的道路路上随意意采用道道路照明明节能控控制（详详见条文文说明））。注：居住住区道路路照明的的设计照照度要求求原本就就是偏低低的。问题7《研讨》一文提出出：“消防设设计中的的常见问问题”论及喷淋淋泵控制制中提出出：喷淋泵接接受两个个控制：：①消防控控制室手手动；②压力开开关信号号传至消消防控制制室后，，消防系系统自动动。意见一：：国家设计计规范《自动喷水水灭火系系统设计计规范》GB50084-2001（2005年版）（（以下简简称《水灭火规规范》）11.0.1规定：湿式系统统、干式式系统的的喷头动动作后，，应由压压力开关关直接连连锁自动动启动供供水泵。。预作用系系统、雨雨淋系统统及自动动控制的的水幕系系统，应应在火灾灾自动报报警系统统报警后后，立即即自动向向配水管管道供水水。11.0.5规定：消消防控制制室（盘盘）应能显示示水流指指示器、、压力开开关、信信号阀、、水泵、、消防水水池及水水箱水位位、有压压气体管管道气压压，以及电源源和备用用动力等等是否处处于正常常状态的的反馈信信号，并应能能控制水水泵、电电磁阀、、电动阀阀等的操操作。意见二：：没有设置置FAS的建筑工工程，湿湿式系统统喷淋泵泵接受一一个控制制：压力力开关直直接连锁锁自动启启动。湿湿式报警警阀压力力开关可可采用单单接点的的产品：：压力开开关动作作信号送送喷淋泵泵就地控控制箱（（柜）完完成“压力开关关直接连连锁自动动启动供供水泵”（《水灭火规规范》11.0.1规定）；；

设置置FAS的建筑工工程，湿湿式系统统喷淋泵泵应具备备三个控控制：①①压力开开关直接接连锁自自动启动动；②消消防控制制室手动动；③压压力开关关动作信信号传至至消防控控制室后后，消防防系统自自动。湿湿式报警警阀压力力开关应应采用双双接点的的产品：：压力开开关动作作信号需需要分别别送喷淋淋泵就地地控制箱箱（柜））完成“压力开关关直接连连锁自动动启动供供水泵”（《水灭火规规范》11.0.1规定）和和送“消防控制制室（盘盘）”（《水灭火规规范》11.0.5规定）完完成信号号的显示示和相关关“水泵、电电磁阀、、电动阀阀”的控制。。意见三：：在FAS设计时，，电气设设计人员员常犯的的是如下下错误：：1、喷淋泵泵控制要要么缺少少压力开开关动作作信号直直接控制制，要么么未将压压力开关关动作信信号送达达消防控控制室（（盘），，违反《水灭火规规范》11.0.1、11.0.5设计规定定；2、消防水水池及水水箱水位位的低液液位报警警信号未未送达消消防控制制室（盘盘），违违反《水灭火规规范》11.0.5设计规定定；3、信号阀阀的反馈馈信号未未送达消消防控制制室（盘盘），违违反《水灭火规规范》11.0.5设计规定定。在这这里，还还需要特特别指出出：湿式式报警阀阀前、后后端各有有1个信号阀阀，湿式式报警阀阀后端还还有1个湿式报报警阀试试验、调调试装置置上的信信号阀（（不一定强强制，水水专业确确定），总计计3（2）个信号号阀，电电气设计计人员往往往不设设计或少少设计。。问题8《研讨》一文提出出：“消防设设计中的的常见问问题”论及过负负荷保护护时提出出：消防负荷荷只设短短路保护护，过负负荷保护护仅发出出信号。。意见一：：GB50054-95《低规》4.3.5规定（强强条）：：“突然断电电比过负负载造成成的损失失更大的的线路，，其过负负载保护护应作用用于信号号而不应应作用于于切断电电路。”条文说明明还特别别提到了了消防水水泵的保保护过载载时供电电不中断断，保护护可作用用于信号号。但是，GB50055-93《通用设备备规范》2.4.6条文说明明表述得得更加清清楚：某些场合合下断电电的后果果比过载载运行更更严重，，如没有备用用机组的的消防水水泵，应应在过载载情况下下坚持工工作。意见二：：《火灾自动动报警系系统设计计规范》GB50116-98（以下简简称《报警规范范》）6.3.2设计规定定的条文文说明：：“消防水泵泵的故障障……一般按钮钮启动后后，先启启动1#泵，1#泵启动失失灵，自自动转启启2#泵，当1#、2#泵均不能能启动时时，控制制盘上显显示故障障。”据此，国国标图集集《常用水泵泵电气控控制图》01D303-3中一用一一备、两两用一备备的消防防水泵，，常用消消防水泵泵均在过过载时退退出运行行，由备备用消防防水泵经经延时自自动投入入运行。。只有当备备用消防防水泵再再出现过过载情况况的极端端条件下下，才会会要求消消防水泵泵在过载载情况下下坚持工工作，仅仅发过载载信号报报警，其基本精精神是和和GB50054-95《低规》4.3.5和GB50055-93《通用设备备规范》2.4.6设计规定定是相吻吻合的，，否则，，备用消消防水泵泵将无法法做到自自动投运运。意见三：：“消防负荷荷只设短短路保护护，过负负荷（过负载）保护仅仅发出信信号”的设计规规定，如如果是针针对没有有备用机机组的消消防设备备（如防防排烟风风机和防防火卷帘帘门等）），则基基本正确确，还要注意意补充满满足接地地故障保保护。问题9《研讨》一文提出出：“消防设计计中的常常见问题题”论及住宅宅建筑应应急照明明：无应应急时自自动点亮亮的措施施，而又又采用节节能自熄熄开关的的设计，，图纸审审查时不不时遇到到。意见：特别提醒醒电气设设计人员员注意：：除非设设置FAS的高层住住宅建筑筑当应急急照明在在采用按按钮型、、触摸型型等节能能自熄开开关控制制时，依依靠FAS消防联动动控制能能做到应应急时自自动点亮亮外，未设置FAS的高层住住宅建筑筑，其楼楼梯间、、公共走走道等公公共部位位应急照照明不得得采用按按钮型、、触摸型型等节能能自熄开开关控制制，只允允许采用用声光控控节能自自熄开关关或声光光控节能能灯座控控制。问题10《研讨》一文提出出：“消防设计计中的常常见问题题”论及FAS：楼梯间间单独划划分探测测区域，，每隔三层设置一个个感烟探探测器。。注意：“每三层””和“每每隔三层”的的意思截然然不同。。意见一：：GB50116-98《报警规范范》4.2.3：“下列场所所应分别别单独划划分探测测区域……”第4.2.3.1款：“敞开或封封闭楼梯梯间。”关于“敞开或封封闭楼梯梯间”作为一个个单独的的“探测区域域”，应是指指当一个个建筑工工程设计计FAS时，如果果有必要要在楼梯梯间设置置火灾探探测器，，就应以以单独的的探测区区域去对对待处理理，与其其他探测测区域区区别开来来（发生生火灾时时，有利利于消防防值班人人员第一一时间判判断着火火地点，，更有利利于消防防队员组组织现场场救援工工作），，并非指指一个建建筑工程程只要设设计FAS，就必须须在楼梯梯间设置置火灾探探测器。。意见二：：GB50045-95（2005年版）《高规》9.4.1规定：“建筑高度度超过100m的高层建建筑，除除游泳池池、溜冰冰场、卫卫生间外外，均应应设火灾灾自动报报警系统统。”除此以外外，并无无任何国国标设计计规定强强制要求求在楼梯梯间“每隔三层层设置一一个感烟烟探测器器”。不不反对《研讨》一文的设设计方法法，但在在规范并并未作出出规定的的前提下下，一般般建筑工工程未在在楼梯间间“每隔三层层（实际上上真要设设置感烟烟探测器器，也基基本上是是要求“每三层”：不超过过12m概念）设置一个个感烟探探测器”，不能被被认作是是“消防设计计中的常常见问题题”。问题11《研讨》一文提出出：“消防设计计中的常常见问题题”论及FAS：防火卷卷帘门两两侧均需需设置控控制按钮钮。意见一：：GB50116-98《报警规范范》6.3.8.1：疏散通道道上的防防火卷帘帘门两侧侧，应设设置火灾灾探测器器组及其其警报装装置，且且两侧应应设置手手动控制制按钮。。《报警规范范》是针对“疏散通道道上的防防火卷帘帘门”提出两侧侧应设火火灾探测测器组、、火灾警警报装置置和手动动控制按按钮，对对在防火火墙或防防火隔墙墙上设置置的防火火卷帘门门（不在在疏散通通道上））和商场场（商店店）自动动扶梯等等处的防防火卷帘帘门，无无此要求求。所以以，不能能以偏概概全对所所有防火火卷帘门门提“两侧均需需设置控控制按钮钮”的设计要要求。意见二：：电气设计计人员设设计FAS经常犯的的错误应应该是：：1、未在疏疏散通道道上的防防火卷帘帘门两侧侧设置火火灾探测测器组；；2、未在疏疏散通道道上的防防火卷帘帘门两侧侧设置火火灾警报报装置；；3、未在疏疏散通道道上的防防火卷帘帘门两侧侧设置手手动控制制按钮。。问题12《研讨》一文提出出：在“变压器低低压侧出出线截面面的选择择”，考虑到到短路时时的热稳稳定效应应，变压压器低压压侧出线线线缆截截面的选选择不能能仅以负负荷电流流为依据据。结论：容容量为800kVA的变压器器，低压压侧最小小出线电电缆截面面为25mm²；容量为为1600kVA的变压器器，低压压侧最小小出线电电缆截面面为35mm²。意见一：：公式1：K²S²²＞I²t（t＜0.1s，t：短路电电流通过过的时间间。导体体的K²S²²热承受能能力应大大于短路路防护电电器切断断电源前前通过的的包括非非周期分分量在内内的短路路电流的的热效应应I²t值，此I²t无法由电电气设计计人员计计算获得得，只能能由开关关制造商商提供））；公式2：S≥（0.1s≤t≤5s，t：短路电电流通过的时时间。I为预期短短路电流流有效值值，均方方根值））。意见二：：NS160N的技术参参数：Id＝35kA处I²t＝6×105A²s；YJV电缆的K值为143；VV电缆的K值为115。

根据据计算公公式K²S²²＞I²t（t＜0.1s，电缆热热稳定计计算公式式），可可以轻易易获得计计算结果果：YJV电缆：S＞5.4mm²即满足热热稳定计计算；VV电缆：S＞6.7mm²即满足热热稳定计计算。据据此，，YJV-0.6／1kV-5×6mm²²、VV-0.6／1kV-5×10mm²的电缆完完全可以以由NS160N瞬动保护护来满足足电缆热热稳定保保护。意见三：：NS250L的技术参参数：Id＝130kA，I²t＝8×105A²s；根根据计算算公式K²S²²＞I²t，计算结结果为：：YJV电缆：S＞6.3mm²即满足热热稳定计计算；VV电缆：S＞7.8mm²即满足热热稳定计计算。据据此，，YJV-0.6／1kV-5×10mm²、VV-0.6／1kV-5×10mm²的电缆完完全可以以由NS250L瞬动保护护来满足足电缆热热稳定保保护。意见四：：根据计算算公式K²S²²＞I²t（t＜0.1s，电缆热热稳定计计算）采用熔断断器保护护更加没没问题：：采用63A及以下的的熔断器器来保护护截面积积不小于于1.5mm²的铜芯电电缆或绝绝缘电线线，总能能满足电电缆的热热稳定要要求。问题13《研讨》一文提出出：“学校教室室设计要要点”：多媒体、微微机教室、美美术教室的光光源选用显色色性较好的三三基色荧光灯灯，照度不低低于500lx。意见一：《建筑照明设计计标准》GB50034-2004（以下简称《照明标准》）在表5.2.6、表5.2.7和表5.2.8有三处地方对对照明的Ra一般显色指数数提出设计要要求，明确规规定不应低于于90，它们分别是是：医院的手手术室；学校校的美术室；；博物馆辨色色要求高的场场所。三基色荧光灯灯显色性较好好，但Ra一般显色指数数基本在85左右，目前产产品大多达不不到90及以上，所以以学校的美术术室应采用Ra一般显色指数数不低于90的高显色荧光光灯。意见二：《照明标准》在表5.2.7中的设计要求求中，并非《研讨》一文中一刀切切的“照度不低于500lx”。例如多媒体体教室的照度度标准值是300lx（0.75m水平面），且且单纯提出“照度不低于500lx”也容易误导一一些电气设计计人员，以为为只要比500lx高就没有问题题。意见三：《照明标准》4.1.7规定：在一般情况下下，设计照度度值与照度标标准值相比较较，可有－10％～＋10％的偏差。设计照度太低低不满足工作作、学习场所所的光环境要要求属于设计计违规，但设设计照度过高高也是有违建建筑照明节能能设计要求同同样属于设计计违规。意见四：对于各种工作作、学习场所所的照度选择择，其照度标标准值并非一一成不变，可可依据《照明标准》的第4.1.3款（8种情况）和第第4.1.4款（3种情况）的规规定，按其对对应场所的照照度标准值提提高一级或降降低一级照度度。同时，设计人人员应充分注注意，在进行行建筑照明设设计时，照度度计算需要与与LPD照明功率密度度值计算紧密密联系在一起起，不得发生生照度计算满满足设计要求求，但对应换换算后的LPD照明