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《民用建筑电气设计规范》JGJ


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7 低压配电 一 本章内容与原版本相比主要有下列修改: 1 删除了原规范中的中性线断线保护等内容。 2 在ELV特低电压配电一节增加了“电气设备浸 在水内时的基本防护”内容。 3 在低压电器选择中增加了“ 四极开关的选择和 ATSE自动转换开关等”内容。 4

将原规范第14章3节 低压配电系统的防触电保 护的内容移至第七章。 二本章重点内容 1 低压配电系统

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2 特低电压配电 3 电器设备选择 4 低压配电线路的保护
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7.3 特低电压配电 7.3.1 特低电压(ELV)的额定电压不应超过交流 50V。特低电压可分为安全特低电压(SELV)及保 护特低电压(PELV)。 【注释】 特低电压(ELV)是电击防护中直接 接触及间接接触两者兼有的防护措施。特低电压系 统分为在正常条件下不接地的安全特低电压系统 (SELV)和在正常条件下有接地保护的特低电压 系统(PELV)。

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由于功能上的原因,使用了标称电压不超过 50V,但SELV或PELV的所有要求不能完全满足及 没有必要采用SELV或PELV时,必须采用IEC标准 等所规定的直接接触防护和间接接触防护的补充 措施。这种防护措施的组合称为FELV系统。民用 建筑中,主要采用SELV和PELV两种特低电压系 统。 7.3.2 符合下列要求之一的设备,可作为特低电压 电源: 1 一次绕组和二次绕组之间采用加强绝缘层或接 地屏蔽层隔离开的安全隔离变压器; 2 安全等级相当于安全隔离变压器的电源; 3 电化电源或与电压较高回路无关的其它电源;

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4 符合相应标准的某些电子设备。这些电子设 备已经采取了措施,可以保障即使发生内部故障, 引出端子的电压也不超过交流50V;或允许引出 端子上出现大于交流50V的规定电压,但能保证 在直接接触或间接接触情况下,引出端子上的电 压立即降至不大于交流50V。

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【注释】 条文规定了可用作SELV系统和PELV系 统供电电源的四类电源设备。 第4款 所规定的设备,如果输出端电压高于交 流50V,当用内阻至少为3000Ω的电压表进行测量 时,所测得的电压在交流50V限值以内,可认为 符合特低电压电源要求。这类设备包括绝缘测试

设备。

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7.3.3 特低电压配电应符合下列要求: 1 SELV和PELV的回路应满足下列要求: 1)ELV回路的带电部分与其它回路之间应具 有基本绝缘;ELV回路与有较高电压回路的带电 部分之间可采用双重绝缘或加强绝缘作保护隔离, 也可采用基本绝缘加隔板; 2)SELV回路的带电部分应与地之间具有基本 绝缘; 3)PELV回路和设备外露可导电部分应接地。
2 ELV系统的回路导线至少要应有基本绝缘, 并应与其它带电回路的导线实行物理隔离,当不 能满足要求时,可采取下列措施之一:

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1)SELV和PELV的回路导线除应具有基本绝缘 外,并应封闭在非金属护套内或在基本绝缘外加护 套; 2)ELV与较高电压回路的导体,应以接地的金 属屏蔽层或接地的金属护套分隔开; 3)ELV回路导体可与不同电压回路导体共用一 根多芯电缆或导体组内,但ELV回路导体的绝缘水 平,应按其它回路最高电压确定。 3 ELV系统的插头及插座应符合下列要求: 1)插头必须不可能插入其它电压系统的插座内; 2)插座必须不可能被其它电压系统的插头插入; 3)SELV系统的插头和插座不得设置保护导体触 头。

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4 安全特低电压回路应符合下列要求: 1)SELV回路的带电部分严禁与大地、其它回路 的带电部分及保护导体相连接; 2)SELV回路的用电设备外露可导电部分不应与 大地、其它回路的保护导体、用电设备外露可导电 部分及外界可导电部分相连接。 【注释】 条文规定了SELV系统和PELV系统, 配电回路的配置要求。 第1~2款 对SELV系统和PELV系统回路的带电部 分与其它特低电压回路之间的绝缘要求及线路敷设 等作了明确规定。 第3款 对特低电压SELV及PELV系统中,采用插 头及插座的要求,以保障安全。

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第4款 对SELV回路的带电部分、用电设备外露 可导电部分禁止或不应与大地、其它回路的带电 部分、保护导体、外露可导电部分及外界可导电 部分相连接作了明确规定。

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7.3.4 ELV系统的保护,应符合下列规定: 1 当SELV回路由安全隔离变压器供电且无分 支回路时,其线路的短路保护和过负荷保护,可 由变压器一次侧的保护电器完成; 2 当具有两个及以上SELV分支回路时,每一 个分支回路的首端应设有保护电器; 3 当SELV超过交流25V或设备浸在水中时, SELV和PELV回路应具有下列基本防护: 1)带电部分应完全由绝缘层覆盖,且该绝缘 层应只有采取破坏性手段才能除去;

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2)带电部分必须设在防护等级不低于IP2X的遮 栏后面或外护物里面,其顶部水平面栅栏的防护 等级不应低于IP4X; 3)设备绝缘应符合电力设备标准的有关规定。 4 在正常干燥的情况下,下列情况可不设基本防 护: 1)标称电压不超过交流25V的SELV系统; 2)标称电压不超过交流25V的PELV系统,并且 外露可导电部分或带电部分由保护导体连接至总 接地端子; 3)标称电压不超过12V的其它任何情况下。 【注释】 条文对特低电压系统的短路保护和过 负荷保护的设置做了规定,并且明确了在特定条 件下特低电压系统设置基本防护的要求。

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7.3.5 ELV宜应用在下列场所及范围: 1 潮湿场所(如喷水池、游泳池)内的照明设备; 2 狭窄的可导电场所; 3 正常环境条件使用的移动式手持局部照明; 4 电缆隧道内照明。

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7.5 低压电器的选择
7.5.3 三相四线制系统中四极开关的选用,应符合 下列规定: 1 保证电源转换的功能性开关电器应作用于所有带 电导体,且不得使这些电源并联; 2 TN-C-S、TN-S系统中的电源转换开关,应采用 切断相导体和中性导体的四极开关; 3 正常供电电源与备用发电机之间,其电源转换开 关应采用四极开关; 4 TT系统的电源进线开关应采用四极开关; 5 IT系统中当有中性导体时应采用四极开关。

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【注释】 三相四线制系统中,四极开关的选用 第1款 保证电源转换的功能性开关电器应作用 于所有带电导体,且不得使这些电源并联。条文 引自IEC60364-4-46。 第2款 TN—C—S、TN—S系统中的电源转换开 关应采用切断相导体和中性导体的四极开关。在 电源转换时切断中性导体可以避免中性导体产生 分流(包括在中性导体流过的三次谐波及其他高 次谐波),这种分流会使线路上的电流矢量和不 为零,以至在线路周围产生电磁场及电磁干扰。 采用四极开关可保证中性导体电流只会流经相应 的电源开关的中性导体,可以避免中性导体产生 分流,避免在线路周围产生电磁场及电磁干扰, 参见图7-8。

电源 1

电源 2

用电设备

图 7-8

装有四极开关的交流三相电源

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第3款 正常供电电源与备用发电机之间,其电 源转换开关应用四极开关,应断开所有的带电导 体。 第4款 TT系统的电源进线开关应采用四级开关, 以避免电源侧故障时,危险电位沿中性导体引入。

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7.5.4 自动转换开关电器(ATSE)的选用应符合 下列规定: 1 应根据配电系统的要求,选择高可靠性的 ATSE电器,其特性应满足现行国家标准《低压开 关设备和控制设备》GB/T14048· 11的有关规定; 【注释】 近几年,配电系统中采用的双电源转换 技术,已经由电器元件组装式双电源自投箱过渡 到一体化的自动转换开关电器(ATSE)。由于 ATSE的种类结构形式不同,转换时间也不同,此 前国家的设计规范也无选择自动转换开关电器的 相关规定。

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因此,在选择自动转换开关电器时,难免出现 一些混乱。本次规范修订将自动转换开关电器的 选择作了基本规定,为设计人员正确选择ATSE提 供依据。 第1款 ATSE用于两路电源间自动转换,为重要 负荷供电可靠性至关重要。ATSE是根据国家产品 标准《低压开关设备和控制设备》GB/T14048· 11 (等同采用IEC60947-6-1:1998标准)生产的。该 类产品分为PC级(由负荷开关组成)和CB级(由 断路器组成),其特性具有“自投自复”功能。 在正常环境中,不应发生误动作、拒动作或损坏, 应通过EMC试验。

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2 ATSE转换动作时间,应满足负荷允许的最 大断电时间的要求; 【注释】第2款 ATSE的转换时间取决自身构造, PC级的转换时间一般为100ms,CB级一般为1~3s。 当ATSE用于应急照明系统,如:正常照明断电, 安全照明投入的时间不应大于0.25s。此时,PC级 ATSE能够满足要求,CB级则不能。又如:银行 前台照明允许断电时间为1.5s,正常照明断电,备 用照明投入的时间不应大于1.5s。此时,PC级 ATSE能够满足要求。所以,选用的ATSE转换动 作时间,应满足负荷允许的最大断电时间的要求。

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根据GB/T14048.11-2002的规定,ATSE在转换电源 期间中断向负荷供电。受ATSE开关本体的物理特 性和制造工艺限制,为防止“电弧性短路”, ATSE的断电时间不应小于50ms。

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3 当采用PC级自动转换开关电器时,应 能耐受回路的预期短路电流,且ATSE的额 定电流不应小于回路计算电流的125%;
【注释】 第3款 在选择PC级自动转换开关电器 时,其额定容量不应小于回路计算电流的125%, 以保证自动转换开关电器有一定的裕量。

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由于PC级ATSE自身不具有过流保护功能,所以其 触头必须能耐受回路的预期短路电流,保证在 ATSE上级的断路器切断故障前触头不熔焊,并能 正确进行切换。 短路故障对电器设备损坏是非常严重的,PC级 ATSE应耐受该回路的预期短路电流,在短路故障 被排除之前,保证自身的可操作性。 反映PC级ATSE的短路电流耐受能力有两个参数: 其一是额定短时耐受电流(Icw),其二是额定限 制短路电流。 前者用于校核ATSE的热稳定性能,Icw应不小于 其所在回路的预期短路电流值;

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后者是指当PC级ATSE回路短路电流大于25kA 时,应在PC级ATSE前加指定的短路保护电器 (SCPD),用以限制短路电流,在设计选用时, 应配套选用。 SCPD的额定电流应大于或等于ATSE的额定电 流,若采用熔断器作为SCPD时,应选择gG或aM、 gM型,不应选用半导体保护型。且需注意:在加 装SCPD后,应校核配电系统的选择性保护以及配 电级数。

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4 当采用CB级ATSE为消防负荷供电时,应采用仅 具短路保护的断路器组成的ATSE。其保护选择性 应与上下级保护电器相配合;
【注释】第4款 当采用CB级ATSE为消防负荷供 电时,应采用仅具有断路保护的断路器组成的 ATSE,防止因过负荷脱扣,造成消防设备断电。 其选择性保护应与上、下级保护电器相配合,防 止越级脱扣而造成更大范围的停电。 当采用PC级ATSE时,若采用额定限制短路电流, 即指定短路保护电器,其保护选择性应与上下级 保护电器相配合。

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5 所选用的ATSE宜具有检修隔离功能。当ATSE 本体没有检修隔离功能时,设计上应采取隔离措 施;

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【注释】第5款 采用ATSE作双电源转换时,从 安全着想,要求具有检修隔离功能,此处检修隔 离指的是ATSE配出回路的检修应需隔离。如 ATSE本体没有检修隔离功能时,设计上应在 ATSE的进线端加装具有隔离功能的电器。

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6 ATSE的切换时间应与供配电系统继电保护时间 相配合,并应避免连续切换; 【注释】第6款 当设计的供配电系统具有自动重 合闸功能,或虽无自动重合闸功能但上一级变电 所具有此功能时,工作电源突然断电,ATSE不应 立即投到备用电源侧,应有一段躲开自动重合闸 时间的延时。避免刚切换到备用电源侧,又自复 至工作电源,这种连续切换是比较危险的。

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7 ATSE为大容量电动机负荷供电时,应适当调整 转换时间,在先断后合的转换过程中保证安全可 靠切换。

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【注释】第7款 由于这类负荷具有高感抗,分合 闸时电弧很大。特别是由备用电源侧自复至工作 电源时,两个电源同时带电,如果转换过程没有 延时,则有弧光短路的危险。如果在先断后合的 转换过程中加50~100ms的延时躲过同时产生弧光 的时间,则可保证可靠切换。 ATSE的转换时间并不是越短越好,尤其对于向 大容量电动机负荷供电的ATSE,当ATSE断开常 用电源时,负载会产生反电动势,此反电动势和 备用电源电势的相位差可能接近180°,

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有可能产生大的冲击电流(2~3倍正常启动电流), 造成熔断器熔断或断路器脱扣,同时负载将承受 极大的机械应力(4~9倍正常机械应力,F=kI2), 造成电动机或相关连接装置的机械部分损坏。 在中间位置适时停留可使电动机避开危害。


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