電氣工程師專業(yè)知識輔導低壓配電設(shè)計

1、電器導體的選擇和配電設(shè)備的布置一、 電器的選擇1)低壓配電設(shè)計所選用的電器應(yīng)符合下列要求:1、電器的額定電壓應(yīng)與所在回路標稱電壓相適應(yīng);2、電器的額定電流不應(yīng)小于所在回路的計算電流;3、電器的額定頻率應(yīng)與所在回路的頻率相適應(yīng);4、電器應(yīng)適應(yīng)所在場所的環(huán)境條件;5、電器應(yīng)滿足短路條件下的動穩(wěn)定與熱穩(wěn)定的要求。用于斷開短路電流的電器，應(yīng)滿足短路條件下的通斷能力。2)驗算電器在短路條 件下的通斷能力，應(yīng)采用安裝處預(yù)期短路電流周期分量的有效值，當短路點附近所接電動機額定電流之和超過短路電流的1%時，響。3)隔離電器的安裝2采取防止誤操作的措施。34;連接片;不需要拆除導線的特殊端子; 4)1、負荷開關(guān)

2、及斷路器;2、繼電器、接觸器;3、半導體電器;4、10A二、 導體的選擇1) 件外，尚應(yīng)符合2)1;2;3來4、導體最小截面應(yīng)滿足機械強度的要求，敷設(shè)方式 最小芯線截面絕緣導線穿管敷設(shè)： 芯1.0 鋁芯 2.5絕緣導線槽板敷設(shè)： 芯1.0 鋁芯 2.5絕緣導線線槽敷設(shè)： 銅 芯 0.75 鋁芯 2.53)敷設(shè)路徑的冷卻條件：沿不同冷卻條件的路徑敷設(shè)絕緣導線和電纜時，當冷卻條件最壞段的長度超過5m，應(yīng)按該段條件選擇絕緣導線和電纜的截面，或只對該段采用大截面的絕緣導線和電纜。4)環(huán)敷設(shè)境溫度的校正：導體的允許載流量，應(yīng)根據(jù)敷設(shè)處的環(huán)境溫度進行校正，溫度校正系數(shù)可按下式計算：式中K：溫度校正系數(shù);t

3、1：導體最高允許工作溫度();t0：敷設(shè)處的環(huán)境溫度();t2：導體載流量標準中所采用的環(huán)境溫度();5)導線敷設(shè)處的環(huán)境溫度：1、直接敷設(shè)在土壤中的電纜，采用敷設(shè)處歷年最熱月的月平均溫度;2、敷設(shè)在空氣中的裸導體，屋外采用敷設(shè)地區(qū)最熱月的平均最高溫度;屋內(nèi)采用敷設(shè)地點最熱月的平均最高溫度(均取10年或以上的總平均值。)6)中性線截面1、在三相四線制配電系統(tǒng)中，中性線(以下簡稱N線)的允許載流量不應(yīng)小于線路中最大不平衡負荷電流，且應(yīng)計入諧波電流的影響。2、以氣體放電燈為主要負荷的回路中，中性線截面不應(yīng)小于相線截面。3、采用單芯導線作保護中性線(以下簡稱PEN線)干線，不應(yīng)小于10mm2;為鋁材

4、時，不應(yīng)小于16mm2;采用多芯電纜的芯線作PEN4mm2。7)保護線(以下簡稱PE線)截面1、當保護線(以下簡稱PE線)所用材質(zhì)與相線相同時， 表 PE線最小截面相線芯線截面S(mm2) PE線最小截面(mm2)S16 S16 S 35 16S>35 S/22、PE有機械性的保護時為2.5mm2;無機械性的保護時為4mm23、裝置外可導電部分禁用作4、在TN-C系統(tǒng)中，PEN1)2)室內(nèi)管道上不應(yīng)設(shè)置閥門和中間接頭;3)50mm以上，室外應(yīng)高出地面200mm4)當任一段母線有一級負荷時，母線分段處應(yīng)設(shè)防火隔斷措施。5)且二者有一側(cè)柜頂有裸露的母線，二者之間的凈距不應(yīng)小于2m。 6)成排

5、布置的配電屏，其長度超過6m時，屏后的通道應(yīng)設(shè)兩個出口，并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(yīng)增加出口。四、 配電設(shè)備布置中的安全措施1)在有人的一般場所，有危險電位的裸帶電體應(yīng)加遮護或置于人的伸臂范圍以外。2)標稱電壓超過交流25V(均方根值)容易被觸及的裸帶電體必須設(shè)置遮護物或外罩，其防護等級不應(yīng)低于外殼防護等級分類(GB4208-84)的IP2X級。3)當需要移動遮護物、打開或拆卸外罩時，必須采取下列的措施之一：1、使用鑰匙或其它工具;2、切斷裸帶電體的電源，且只有將遮護物或外罩重新放回原位或裝好后才能恢復(fù)供電。4)當裸帶電體用遮護物遮護時，裸帶電體與遮護物之間的

6、凈距應(yīng)滿足下列要求：一、當采用防護等級不低于IP2X級的網(wǎng)狀遮護物時，不應(yīng)小于100mm;二、當采用板狀遮護物時，不應(yīng)小于50mm。5)容易接近的遮護物或外罩的頂部，其防護等級不應(yīng)低于外殼防護等級分類(GB4208-84)的IP4X級。6)在有人的一般場所，人距裸帶電體的伸臂范圍應(yīng)符合下列規(guī)定：1、裸帶電體布置在有人活動的上方時，裸帶電體與地面或平臺的垂直凈距不應(yīng)小于2.5m;2、裸帶電體布置在有人活動的側(cè)面或下方時，裸帶電體與平臺邊緣的水平凈距不應(yīng)小于1.25m;3、當裸帶電體具有防護等級低于IP2X4寸。7)五、配電室對建筑的要求12、配電室長度超過7m上樓下兩部分布置時，配電3;頂棚不應(yīng)

7、抹灰。45采取隔熱、在值班人休息間內(nèi)宜6照明系統(tǒng)。7;與室外相通的洞、通風孔應(yīng)設(shè)防止鼠、蛇類等小動物進(GB4208-84)的IP3X級。直接與室注：10KV變電所應(yīng)符合國家標準10KV及以下變電所設(shè)計規(guī)范(GB50053-94)的規(guī)定。配電線路的保護(1)一般規(guī)定1、配電線路應(yīng)裝設(shè)短路保護、過負載保護和接地故障保護，作用于切斷供電電源或發(fā)出報警信號。2、配電線路采用的上下級保護電器，其動作應(yīng)具有選擇性;各級之間應(yīng)能協(xié)調(diào)配合。但對于非重要負荷的保護電器，可采用無選擇性切斷。(2) 短路保護1、配電線路的短路保護，應(yīng)在短路電流對導體和連接件產(chǎn)生的熱作用和機械作用造成危害之前切斷短路電流。對熱作用

8、需進行熱穩(wěn)定校驗;對機械作用需進行短路容量校驗。2、絕緣導體的熱穩(wěn)定校驗應(yīng)符合下列規(guī)定：當短路持續(xù)時間不大于5s時，絕緣導體的熱穩(wěn)定應(yīng)按下式進行校驗：S>=I*t /K式中：S絕緣導體的線芯截面(mm2);I短路電流有效值(均方根值A(chǔ));t在已達到允許最高持續(xù)工作溫度的導體內(nèi)短路電流持續(xù)作用的時間(s); K不同絕緣的計算系數(shù)。不同絕緣、不同線芯材料的K值，聚氯乙烯絕緣銅芯K=115, 鋁芯K=76。短路持續(xù)時間小于0.1s時，應(yīng)計入短路電流非周期分量的影響;大于5s時應(yīng)計入散熱的影響。3電流的1.3倍。4的線路，之一時，可不裝設(shè)短路保護：配電線路被前段線路短路保護電器有效的保護，通過的

9、短路能量;配電線路電源側(cè)裝有額定電流為; (3)過負載保護123式中：線路計算負載電流(A); In(A);Iz I2(A)。當保護電器為低壓斷路器時，Iz為約定時間;Iz為約定時間內(nèi)的約定熔斷電流。4于切斷電路。1、 置在離開連接點的地方，并應(yīng)符合下列規(guī)定：a、線路長度不超過3m;b、采取將短路危險減至最小的措施;c、不靠近可燃物2、當將從高處的干線向下引接分支線路的保護電器裝設(shè)在距連接點的線路長度大于3m的地方時，應(yīng)滿足下列要求：a、該段分支線應(yīng)敷設(shè)于不燃或難燃材料的管、槽內(nèi)。b、在分支線裝設(shè)保護電器前的那一段線路發(fā)生短路或故障時，離短路點最近的上一級保護電器應(yīng)能保證符合規(guī)范規(guī)定的要求。3

10、、短路保護電器應(yīng)裝設(shè)在低壓配電線路不接地的各相(或極)上，但對于中性點不接地且N線不引出的三三線配電系統(tǒng)，可只在二相(或極)上裝設(shè)保護電器。4、在TT或TN-S系統(tǒng)中，當N線的截面與相線相同，或雖小于相線但已能為相線上的保護電器所保護，N線上可不裝設(shè)保護;當N線不能被相線保護電器所保護時，應(yīng)另在N線上裝設(shè)保護電器保護，將相應(yīng)相線電路斷開，但不必斷開N線5、在TT或TN-S系統(tǒng)中，N線上不宜裝設(shè)電器將N線斷開，當需要斷開N線時，應(yīng)裝設(shè)相線和N線一起切斷的保護電器。當裝設(shè)漏電電流動作的保護電器時，應(yīng)能將其所保護的回路所有帶電導線斷開。6、在TN系統(tǒng)中，當能可靠地保持N線為地電位時，N線可不需斷開。

11、7、在TN-C系統(tǒng)中，嚴禁斷開PEN線，不得裝設(shè)斷開PEN線的任何電器。當需要在PEN線裝設(shè)電器時，只能相應(yīng)斷開相線回路。配電線路的敷設(shè)(一) 一般規(guī)定1)配電線路的敷設(shè)應(yīng)符合下列條件：1、符合場所環(huán)境的特征;2、符合建筑物和構(gòu)筑物的特征;3、人與布線之間可接近的程度;4、由于短路可能出現(xiàn)的機電應(yīng)力;2)1;2;34;(二)絕緣導線布線121.5mm的電線管。直310.2m，在上面時為0.3m。20.5m，在上面時為1m。當不能符合上述要求時，0.2m。3(不包括可燃氣體及易燃、可燃液體管道)的平行凈距不應(yīng)小于0.1m。當與水管同側(cè)敷設(shè)時，宜敷設(shè)在水管的上面。管線互相交叉時的距離，不宜小于相應(yīng)

12、上述情況的平行凈距。4、塑料管和塑料線槽布線宜用于屋內(nèi)場所和有酸堿腐蝕介質(zhì)的場所，但在易受機械操作的場所不宜采用明敷。塑料管暗敷或埋地敷設(shè)時，引出地(樓)面的一段管路，應(yīng)采取防止機械損傷的措施。布線用塑料管(硬塑料管、半硬塑料管、可撓管)、塑料線槽，應(yīng)采用難燃型材料，其氧指數(shù)應(yīng)在27以上。5、穿管的絕緣導線(兩根除外)總截面面積(包括外護層)不應(yīng)超過管內(nèi)截面面積的40%。6、金屬管布線和硬質(zhì)塑料管布線的管道較長或轉(zhuǎn)彎較多時，宜適當加裝拉線盒或加大管徑;兩個拉線點之間的距離應(yīng)符合下列規(guī)定：1、對無彎管路時，不超過30m;2、兩個拉線點之間有一個轉(zhuǎn)彎時，不超過20m;3、兩個拉線點之間有兩個轉(zhuǎn)彎時

13、，不超過15m;4、兩個拉線點之間有三個轉(zhuǎn)彎時，不超過8m。7、穿金屬管或金屬線槽的交流線路，應(yīng)使所有的相線和N線在同一外殼內(nèi)。8、不同回路的線路不應(yīng)穿于同一根管路內(nèi)，但符合下列情況時可穿在同一根管路內(nèi)。1、標稱電壓為50V以下的回路;2、同一設(shè)備或同一流水作業(yè)線設(shè)備的電力回路和無防干擾要求的控制回路;3、同一照明燈具的幾個回路;4、同類照明的幾個回路，但管內(nèi)絕緣導線總數(shù)不應(yīng)多于8(三)裸導體布線12、無遮護的裸導體至地面的距離，不應(yīng)小于的網(wǎng)孔遮欄時，不應(yīng)小于2.5m。3經(jīng)常維護的管道(不包括可燃氣體及易燃、)不應(yīng)小于1.8m。當其凈距小于或等于45、2.3m，當其凈距小于或等于2.3m(四)

14、封閉式母線布線 12母線終端無引出線和引入線時，端頭應(yīng)封離可不受此限制。(1) 12.5m;當垂直1.8m。當不能滿足上述要求時應(yīng)有防止電纜機械損傷的措施;235mm，且不應(yīng)小于電纜外徑;1KV及以下電力電纜及控制電纜與1KV以上電力電纜宜分開敷設(shè)。當并列明敷時，其凈距不應(yīng)小于150mm。3、架空明敷的電纜與熱力管道的凈距不應(yīng)小于1m;當其凈距小于或等于1m時應(yīng)采取隔熱措施。電纜與非熱力管道的凈距不應(yīng)小于0.5m，當其凈距小于或等于0.5m時應(yīng)在與管道接近的電纜段上，以及由該段兩端向外延伸不小于0.5m以內(nèi)的電纜段上，采取防止電纜受機械損傷的措施。4、鋼索上電纜布線吊裝時，電力電纜固定點間的間

15、距不應(yīng)大于0.75m;控制電纜固定點間的間距不應(yīng)大于0.6m。5、電纜在屋內(nèi)埋地穿管敷設(shè)時，或電纜通過墻、樓板穿管時，穿管的內(nèi)徑不應(yīng)小于電纜外徑的1.5倍。6、橋架距離地面的高度，不宜低于2.5m。7、電纜在橋架內(nèi)敷設(shè)時，電纜總截面面積與橋架橫斷面面積之比，電力電纜不應(yīng)大于40%，控制電纜不應(yīng)大于50%。(2)電纜在電纜溝或隧道內(nèi)敷設(shè)1、電纜溝和電纜隧道應(yīng)采取防水措施;其底部排水溝的坡度不應(yīng)小于0.5%，并應(yīng)設(shè)集水坑;積水可經(jīng)集水坑用泵排出，當有條件時，積水可直接排入下水道。2、在多層支架上敷設(shè)電纜時，電力電纜應(yīng)放在控制電纜的上層;在同一支架上的電纜可并列敷設(shè)。當兩側(cè)均有支架時，1KV及以下的

16、電力電纜和控制電纜宜與1KV以上的電力電纜分別敷設(shè)于不同側(cè)支架上。3、電纜支架的長度，在電纜溝內(nèi)不宜大于350mm;在隧道內(nèi)不宜大于500mm。45、電纜溝在進入建筑物處應(yīng)設(shè)防火墻。應(yīng)設(shè)帶門的防火墻。防火門應(yīng)裝鎖。電纜溝6 7、電纜隧道內(nèi)的凈高不應(yīng)低于1.9m內(nèi)應(yīng)采取通風措施，有條件時宜采用自然通風。8、當電纜隧道長度大于7m75m。936V時，應(yīng)采取安全措施。10隧道局部下降。接地故障保護(1)一般規(guī)定1手握式或固定式電氣設(shè)備的區(qū)別，2(UL)為50V。3、可不采用本節(jié)規(guī)定的接地故障保護。 a(類設(shè)備);b;c、采用安全超低壓 d;e4、采用接地故障保護時，在建筑物內(nèi)應(yīng)將下列導電體作總等電位

17、聯(lián)結(jié)：a、PE、PEN干線;b、電氣裝置接地極的接地干線;c、建筑物內(nèi)的水管、煤氣管、采暖和空調(diào)管道等金屬管道;d、條件許可的建筑物金屬構(gòu)件等導電體。上述導電體宜在進入建筑物處接向總等電位聯(lián)結(jié)端子。等電位聯(lián)結(jié)中金屬管道連接處應(yīng)可靠地連通導電。5、當電氣裝置或電氣裝置某一部分的接地故障保護不能滿足切斷故障回路的時間要求時，尚應(yīng)在局部范圍內(nèi)作輔助等電位聯(lián)結(jié)。輔助等電位聯(lián)結(jié)的有效性時校驗公式為：R50/Ia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(chǎn)生的電壓降引起接觸電壓的一段線段的電阻();Ia切斷故障回路時間不超過5s的保護電器動作電流(A)。當保護電器為瞬時或短延時動作

18、的低壓斷路器時，Ia值應(yīng)取低壓斷路器瞬時或短延時過電流脫扣器整定電流的1.3倍。(2)TN系統(tǒng)的接地故障保護1、TN系統(tǒng)配電線路接地故障保護的動作特性應(yīng)符合下式要求：式中：Zs接地故障回路的阻抗();IaU0相線對地標稱電壓(V)。1、相線對地標稱電壓為系統(tǒng)配電線路的接地故障保護，其切斷故障回路的時間應(yīng)符合下列規(guī)定：b0.4s。2 a、當要求切斷故障回路的時間小于或等于5s(In)的比值不應(yīng)小于下表的規(guī)定;熔體額定電流（）410126380熔體額定電流（）4 3時，應(yīng)滿足下列條件之一：a0.4s;b結(jié)。其中UL50V。4、TNa2;b2的要求且零序電流保護能滿;c、當上述a、b(3)TT1、T

19、TRAIa50V式中：RA外露可導電部分的接地電阻和PE線電阻();Ia保證保護電器切斷故障回路的動作電流(A)。當采用過電流保護電器時，反時限特性過電流保護電器的Ia為保證在5s內(nèi)切斷的電流;采用瞬時動作特性過電流保護電器的Ia為保證瞬時動作最小電流。當采用漏電電流動作保護器時，Ia為其額定動作電流In。TT系統(tǒng)配電線路內(nèi)由同一接地故障保護電器保護的外露可導電部分，應(yīng)用PE線連接至共用的接地極上。當有多級保護時，各級宜有各自的接地極。IT系統(tǒng)的接地故障保護1、在IT系統(tǒng)的配電線路中，當發(fā)生第一次接地故障時，應(yīng)由絕緣監(jiān)視電器發(fā)出音響或燈光信號，其動作電流應(yīng)符合下式要求：RA×Id50