供配电相关知识探讨

供配电相关知识探讨中天光伏技术有限公司技术部李凤元一、供配电系统三、防雷接地系统二、照明系统四、火灾自动报警系统涉及规范：《供配电系统设计规范》GB50052-2009《低压配电设计规范》GB50054-2011《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010《建筑照明设计标准》GB50034-2013《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2012《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-2013供配电系统负荷等级：一级负荷、二级负荷、三级负荷一级负荷：1、中断供电将造成人身伤亡；2、中断供电将在政治、经济上造成重大影响或损失；3、中断供电将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作，或造成公共场所秩序严重混乱时。例如：重要通信枢纽、重要交通枢纽、重要的经济信息中心、特级或甲级体育建筑、国宾馆、国家级及承担重大国事活动的会堂以及经常用于重要国际活动的大量人员集中的公共场所等用电单位中的重要电力负荷

一级负荷中，当中断供电后将影响实时处理重要的计算机及计算机网络正常工作以及特别重要场所中不允许中断供电的负荷，为特别重要的负荷二级负荷：1、中断供电将造成较大政治影响；2、中断供电将造成较大经济损失；3、中断供电将影响重要用电单位的正常工作，或造成公共场所秩序混乱三级负荷：不属于一级负荷和二级负荷的用电负荷应为三级负荷两路电源供电时，需使用自动转换开关电器（ATSE）作为转换装置的系统，防止正常电源和应急电源发生并列运行同时供电的情况，ATSE在切换过程中的断电时间不应小于50ms供配电系统供配电系统常用用电负荷分级表供配电系统常用用电负荷分级表（续）供电电源要求

（1）一级负荷：一级负荷应由两个电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源不应同时受到损坏。（

两路电源需取自不同的区域电站）一级负荷中的特别重要负荷，尚应增设应急电源（一般采用不间断电源UPS或EPS、独立于正常电源的柴油发电机组）

（2）二级负荷：二级负荷的供电系统，宜由两回线路供电，（两路电源取自不同变压器，或者一路取自市电，另一路有蓄电池或柴油发电机供电）

（3）三级负荷：对供电没有特殊要求，一路电源配电即可供配电系统配电系统：IT、TT、TN-C、TN-S、TN-C-SIT系统：电源侧没有工作接地，负载侧电气设备进行接地保护，一般适用于不允许停电的场所，或要求严格连供电的场所，例如：电力炼钢、大医院的手术室、地下矿井等，接线方式如下供配电系统TT系统：电力系统中性点直接接地，负载设备外露不与带电体相接的金属导电部分与大地直接联接。一般适用于路灯配电或临时用电等，用于路灯时，需做单灯接地，接线方式如下：供配电系统供配电系统TN-C系统：中性线N兼作接零保护线接地。该系统会对设备产生电磁干扰，且不能采用剩余电流保护防止人员遭受电击，一般适用于三相负载基本平衡情况。接线方式如下：TN-S系统：中性线N和保护线PE完全独立分开。该系统不产生电磁干扰，且可采用剩余电流保护，安全性较高。该系统被世界各国广泛使用在工业、民用等低电压配电系统，如重要办公楼、实验楼和居民住宅等。接线方式如下：供配电系统TN-C-S系统：供电系统前一部分，中性线N和保护线PE合为一根PEN线，构成TN-C系统，后一部分中性线N和保护线PE独立分开，构成TN-S系统。该系统比较灵活，对安全要求高的场所采用TN-S供电，其他场所采用较经济的TN-C系统（此系统2012年后广泛应用于江苏地区民用建筑低压配电系统）。接线方式如下：照明系统分为：普通照明、应急照明1、普通照明：正常情况下使用的内外照明2、应急照明：断电情况下（火灾、爆炸、地震等引起）依然能供电的照明，具体可分为：备用照明，疏散照明。备用照明是指火灾等情况下，需确保正常工作或活动继续进行的照明，一般应持续供电180min。疏散照明是指用于确保人员安全疏散的照明，其中疏散通道照明应持续供电60min，疏散指示照明应持续供电90min。灯具选择：1、

根据<<建筑照明设计标准>>GB50034-2014要求，灯具安装高度较低的房间宜采用细管直管形T5荧光灯;商店营业厅的一般照明宜采用细管直管形T5荧光灯、小功率陶瓷金属卤化物灯;重点照明宜采用小功率陶瓷金属卤化物灯、发光二极管灯;2、灯具安装高度较高照明系统的场所，应按使用要求，采用金属卤化物灯、高压饷灯或高频大功率细管直管荧光灯;照明设计不应采用普通照明白炽灯，对电磁干扰有严格要求，且其他光源无法满足的特殊场所除外。我们平时设计中遇到的地上配电房宜采用应急型T5荧光灯，地下配电房宜采用应急型三防灯（防潮防尘防腐）；低于12米的生产厂房宜使用金属卤化物灯，高于12米的生产厂房宜使用无极灯应急型灯具：自带蓄电池灯具，蓄电池连续供电时间不小于180min，灯具采用保护罩保护，且保护罩采用玻璃或非燃烧材料照明系统普通照明设计中应注意满足照度及不大于功率密度（LPD）目标值两项要求。照度：单位面积上所接受可见光的光通量照度的计算公式：照度=n*单位光通量*0.6*0.8/面积功率密度的计算公式：LPD=n*单位功率/面积以下是常见场所照度标准值照明系统照明系统常见场所照度标准值（续）常见场所LPD值照明系统按防雷要求可分为三类：一类防雷、二类防雷、三类防雷年雷击次数计算公式N=K*Ng*Ae其中N—年雷击次数，K—修正系数（一般为1），Ng—所在地雷击大地平均密度，Ae-等效面积

一类防雷：1、凡制造、使用或贮存火炸药及其制品的危险建筑物，因电火花而引起爆炸、爆轰，会造成巨大破坏和人身伤亡者。2、具有0区或20区爆炸危险场所的建筑物。3、具有1区或21区爆炸危险场所的建筑物，因电火花而引起爆炸，会造成巨大破坏和人身伤亡

一类防雷中，采用∅12热镀锌圆钢沿屋面、屋角、屋脊、屋檐、屋顶、女儿墙等敷设作为接闪带，支架材料为∅12热镀锌圆钢,接闪带与防雷引下线可靠连接。接闪带采用∅12mm热镀锌圆钢沿防雷接地系统防雷接地系统屋脊屋檐屋顶支架敷设,支架材料为∅12热镀锌圆钢，支起高度100mm屋顶接闪带连接线网格尺寸不大于5mx5m或6mx4m。引下线不应少于两根，并应沿建筑物四周和内庭院四周均匀或对称布置，其间距沿周长计算不宜大于12m。二类防雷：1、国家级的会堂、办公建筑物、大型展览和博览建筑物、大型火车站和飞机场、国宾馆，国家级档案馆、大型城市的重要给水水泵房等特别重要的建筑物。2、制造、使用或贮存火炸药及其制品的危险建筑物，且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。3、具有1区或21区爆炸危险场所的建筑物，且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。4、具有2区或22区爆炸危险场所的建筑物。5、预计雷击次数大于0.05次/a的部、省级办公建筑物和其他重要或人员密集的公共建筑物以及火灾危险场所。6、预计雷击次数大于0.25次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物或一般性工业建筑物。

二类防雷中，采用∅12热镀锌圆钢沿屋面、屋角、屋脊、屋檐、屋顶、女儿墙等敷设作为接闪带，支架材料为∅12热镀锌圆钢,接闪带与防雷引下线可靠连接。接闪带采用∅12mm热镀锌圆钢沿屋脊屋檐屋顶支架敷设,支架材料为∅12热镀锌圆钢，支起高度100mm屋顶接闪带连接线网格尺寸不大于10mx10m或12mx8m。引下线不应少于两根，并应沿建筑物四周和内庭院四周均匀或对称布置，其间距沿周长计算不宜大于18m。三类防雷：1、省级重点文物保护的建筑物及省级档案馆。2、预计雷击次数大于或等于0.01次/a且小于或等于0.05次/a的部、省级办公建筑物和其他重要或人员密集的公共建筑物以及火灾危险场所。3、预计雷击次数大于或等于0.05次/a且小于或等于0.25次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物或一般性工业建筑物。三类防雷中，采用∅12热镀锌圆钢沿屋面、屋角、屋脊、屋檐、防雷接地系统屋顶、女儿墙等敷设作为接闪带，支架材料为∅12热镀锌圆钢,接闪带与防雷引下线可靠连接。接闪带采用∅12mm热镀锌圆钢沿屋脊屋檐屋顶支架敷设,支架材料为∅12热镀锌圆钢，支起高度100mm屋顶接闪带连接线网格尺寸不大于20mx20m或24mx16m。引下线不应少于两根，并应沿建筑物四周和内庭院四周均匀或对称布置，其间距沿周长计算不宜大于24m。一二三类防雷中，不同标高的接闪带应用25*4热镀锌扁钢在变标高处连接。连接部位应可靠焊接，所有焊接点的焊接长度不应小于扁钢宽度的2倍或圆钢直径的6倍,外露的焊接点必须作防腐处理。防雷接地系统接地系统接地体：利用建筑物基础做接地体，将基础梁、板上下两层主筋沿建筑物外圈焊接成环形作接地体。焊接钢筋直径>2∅16mm，无基础梁处采用40mmX4mm热镀锌扁钢可靠连接，埋深1.0m。凡正常不带电而绝缘损坏时可能带电的电气设备的金属外壳、穿线金属管、电缆外皮、支架等均应与保护线可靠连接。

总等电位联结（MEB）：总等电位联结由紫铜板制成，应将建筑物内保护干线、设备进线总管等，进行可靠联接，采用40X4镀锌扁钢下端与基础钢筋网可靠焊接,上端与等电位联结箱内端子板可靠连接，由MEB端子板分别引-40X4镀锌扁钢沿墙沿地暗敷,与建筑物内下列导体作总等电位联结：(1).PE,PEN干线,(2).电气装置接地极的接地干线,(3)水管,通风管道等金属管道极金属桥架.及金属构件(5)电缆的金属保护层及电气设备的金属外壳等外露可导电部分防雷接地系统防雷接地系统

保护线PE截面积：有机械损伤保护时，保护线PE最小截面积不得小于2.5mm²；无机械损伤保护时，保护线PE最小截面积不得小于4.0mm²；以下是保护线PE截面积对照表：

所有金属桥架及其支架全长应不少于二处与接地可靠连接。电缆桥架间连接板的两端跨接铜芯导线或编织铜线最小允许截面应不小于4mm²所有进出建筑物的金属管道及电气设备的接地装置，应在进出处与接地装置可靠连接

火灾自动报警系统的组成火灾自动报警系统火灾自动报警系统的目的：“以人为本，生命第一”，保护人民群众的生命和财产安全。火灾自动报警系统的形式：1、区域报警系统：仅需要报警，不需要联动自动消防设备的保护对象2、集中报警系统：不仅需要报警，同时需要联动自动消防设备，且只设置一台具有集中控制功能的火灾报警控制器和消防联动控制器的保护对象3、控制中心报警系统：设置两个及以上消防控制室的保护对象，或设置了两个及以上集中报警系统的保护对象火灾自动报警系统火灾预警火灾发生探测报警人员疏散自动灭火消防救援消防工作流程区域报警系统的设计：火灾报警控制器应设置在有人值班的场所；系统应由火灾探测器、手动火灾报警按钮、火灾声光警报器及火灾报警控制器等组成，系统中可以包括消防控制室图形显示装置和指示楼层的区域显示器，如下图所示：火灾自动报警系统集中报警系统的设计：系统由火灾探测器、手动火灾报警按钮、火灾声光警报器、消防应急广播、消防专用电话、消防控制室图形显示装置、火灾报警控制器、消防联动控制器等组成；系统中的火灾报警控制器、消防联动控制器和消防控制室图形显示装置、消防应急广播的控制装置、消防专用电话总机等起集中控制作用的消防设备应设置在消防控制室内，如下图所示：火灾自动报警系统控制中心报警系统的设计：有两个及以上消防控制室时，应确定一个主消防控制室；主消防控制室应能显示所有火灾报警信号和联动控制状态信号，并应能控制重要的消防设备；各分消防控制室内消防设备之间可以互相传输、显示状态信息，但不应互相控制，如下图所示：火灾自动报警系统回路点位规定：任一台火灾报警控制器所连接的火灾探测器、手动火灾报警按钮和模块等设备总数和地址总数均不应超过3200，其中每一总线回路连结设备的总数不宜超过200，且应留有不少于额定容量10％的