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中华人民共和国国家标准低压配电设计规范GB50054—95条文说明前言根据原国家计划委员会基本建设标准定额局(85)计标发(46)号文要求，由原机械电子工业部负责主编，具体由原机械电子工业部中电设计研究院会同有关单位共同编制的《低压配电设计规范》(GB50054—95)，经建设部一九九五年十二月二十六日以建标字(325)号文批准发布。为便于广大设计、施工、科研、学校等有关单位人员在使用本规范时能正确理解和执行条文规定，《低压配电设计规范》编制组根据国家计委关于编制标准、规范条文说明的统一要求，按《低压配电设计规范》的章、节、条顺序，编制了《低压配电设计规范条文说明》，供国内各有关部门和单位参考。在使用中如发现本条文说明有欠妥之处，请将意见函寄机械工业部中机中电设计研究院(地址：北京广安门外莲花河胡同1号；邮政编码：100055)。第二章电器和导体的选择第一节电器的选择第2.1.1条国家现行的有关标准是指国家标准、行业标准和企业标准。通常，行业及企业标准都不低于国家标准，一般比国家标准更全面具体。所选电器首先满足国家标准，但若有行业标准，也应当满足其要求。所选电器的额定电压、额定电流、额定频率应与所在回路的标称电压、计算电流及额定频率相适应。只要电器能正常工作就不必要求与所在回路标称电压及频率完全一致，因为电器可在偏离标称值或额定值一定范围内正常工作。第2.1.4条在我国，对额定电压1000V以上的高压隔离电器，当因误操作能引起严重事故时，采用隔离电器与能带负荷断开所在回路的电器相联锁。但对低压线路，尚未严格采取此项措施，本条在实际使用中留有一定的灵活性，当考虑到安全、方便及节约投资等诸因素后，可采取联锁措施，也可采取加强监护等其他措施。第2.1.8条操作电器是为完成一定功能而对有负荷电流的回路进行关合、断开或切换的电器，它包括负荷开关、断路器、接触器、半导体电器等，为操作安全，不得利用隔离电器、熔断器及连接片等作为操作电器。第二节导体的选择第2.2.3条导体长度超过5m时，中心区的热量不易沿两端散掉，因此当冷却条件最坏处的长度超过5m时，则应按该段条件选择导体。在实际设计与施工中，经常遇到直埋电缆过马路穿管保护，且保护管长度超过5m，若全路段电缆载流量都按穿管段考虑，势必增大全路段电缆的截面，从而造成投资增加，若经过技术经济比较后，可采用只对该段线增大截面或其他措施。第2.2.6条、第2.2.7条在TN系统中，中性线可流过不平衡电流及谐波电流，当回路中接有大量的气体放电灯、可控硅用电设备及三相负荷严重不平衡时，中性线中电流的有效值有可能接近或超过相线电流。第2.2.8条～第2.2.12条为了提高保护线的可靠性，采用国际电工委员会的标准。TN系统——在此系统内，电源有一点与地直接连接，负荷侧电气装置的外露可导电部分则通过PE线与该点连接。其定义应符合现行国家标准《交流电气装置接地设计规范》的规定。TN-S系统——在TN系统中，整个系统的中性线与保护线是分开的，见图2.2.12-1。TN-C-S系统——在TN系统中，系统中有一部分中性线与保护线是合一的，见图2.2.12-2。TN-C系统——在TN系统中，整个系统的中性线与保护线是合一的，见图2.2.12-3。图2.2.12-1TN-S系统，整个系统的中性线与保护线是分开的图2.2.12-2TN-C-S系统，系统中有一部分中性线与保护线是合一的图2.2.12-3TN-C系统，整个系统的中性线与保护线是合一的第三章配电设备的布置第一节一般规定第3.1.5条落地式配电箱底部的适当抬高是为了防止水进入配电箱内和便于施工接线。底部抬高后还应将底座四周封严，以防止鼠、蛇类等小动物爬入箱内裸导体上引起短路事故。例如某大酒店厨房用的落地配电箱底部抬高后未封严，一老鼠钻进箱内，爬在母线上造成短路。第3.1.6条本条的规定是作为增强一级负荷配电可靠性的措施之一，当没有一级负荷的母线发生故障引起火灾时，有一级负荷的母线可因存有隔断而不直接受到影响或少受影响，隔断可以用防火材料的隔板，也可是隔墙，隔墙是整体形时，墙上应开通行门洞。第3.1.7条防止电工在柜(屏)顶进行维修工作时，误跨触到邻近的屏(柜)顶上的裸带电母线而造成电击事故。第3.1.8条根据过去设计的经验和调查，许多工业企业的供配电系统，由单台变压器供电的低压配电屏并排排列的长度一般不超过6m，屏后的通道只有一个出口，已能满足安全运行的要求，且便于建筑形式的布置，当配电屏的长度超过6m时，屏后通道宜设两个出口；以便于维修工作和事故时人员逃离事故点。第3.1.9条有的开关在屏后操作，因此屏后的通道要适当加宽，以便于操作和维修工作的进行。由于这种操作不是经常性的，屏后通道不能完全按屏前操作维护通道一样的要求。第二节配电设备布置中的安全措施第3.2..1条防直接电击事故有许多种保护办法，如采用安全超低压配电、限制放电能量、裸导体包绝缘材料、采用遮护物、将裸导体置于伸臂范围以外的保护等。本节所定的安全保护措施主要是采用遮护物和外罩以及加大人与裸带电体之间的距离等办法，以防止人无意识地触及裸带电体。第3.2.2条本条采用国际电工委员会标准IEC364—4的规定，不需防直接电击保护的安全电压是交流25V。根据国标《外壳防护等级分类》(GB4208—84)的规定，IP2X级的防护，能防止直径大于12mm的固体异物进入防护壳内；能防止手指或长度不大于80mm的类似物触及壳内带电部分或运动部件。第3.2.3条所谓可靠地固定是指防护物不能随便被移动或被无意识地碰倒，具体做法由设计者定。第3.2.4条本条是采用国际电工委员会标准IEC364—4的规定，主要是为了使防护物能起到可靠的保护作用，加强可靠性；具体采用哪一种措施较合适则要依据实际情况而定。第3.2.6条容易接近的遮护物的顶部防护等级要求较高，因顶部容易掉进异物，如短段金属线，垃圾块及小金属零件等等，故防护等级要求较高。IP4X级的防护，是能防直径(厚度)大于1mm的固体物进入防护壳内。第3.2.7条阻挡物也是防止人体无意识地接近带电部分或在设备正常运行时无意识地触及带电部分，阻挡物的设置与制作的要求没有遮护物那样严格，一般是作为简易的防护措施，但也应起到防直接电击的保护作用。第3.2.8条本条采用国际电工委员会标准IEC364-4的规定。按防护外壳的分级，低于IP2X级的有IP0X和IP1X两级，IP0X级为无防护级，即没有专门的防护；IP1X级是防止直径大于50mm的固体异物进入带电体的防护壳内。因此，防护等级低于IP2X级的阻挡物时，计算人的伸臂范围则应从阻挡物算起。第3.2.9条人在工作时，有时手中握有导电的金属工具，因此当计算此种情况的伸臂范围时应加上手执工具的长度。第3.2.10条根据我国情况一般人的举手高度在2.2m左右，在屏前通道内，因通行的人较屏后多，且并非全是经过训练的电工，故在举手高度上再加0.3m的安全距离，规定屏前裸导体的高度为2.5m。屏后通行的人少，一般为经过训练的电工，所以安全距离考虑为0.1m，屏后高度定为2.3m。第3.2.11条本条规定2.5rn的安全高度的说明同前所述。阻挡物与裸导体间距定为0.8m，是考虑人的手臂长一般不大于0.75m。我国人体平均身高为男1.63～1.69m，女为l.53～1.58m，男女肩高不超过1.3～1.4rn。为了防止人的身体前倾后伸臂触电，将阻挡物高度定为1.4m。第三节对建筑的要求第3.3.1条根据低压配电装置室的性质和防火规范的一般要求而定。由于三级耐火等级的屋顶承重结构为燃烧体不防火，不够安全，条文中规定将屋顶承重结构改为不低于二级耐火等级。第3.3.2条主要是考虑当室内发生事故时，现场人员容易逃离事故地点，同时也便于救护人员接近现场，平时使用也较方便。有的配电室是分楼下和楼上两部分布置的，其内部有褛梯上下相通，楼下部分有通向室外的门，但这还不够，楼上部分也应有通往室外走道或楼梯间的安全门，当楼上或楼下发生火灾或其他事故时，楼上的人员可直接从楼上逃至室外。第3.3.3条一般配电室的电气设备和元件不是密封的，容易积灰造成事故，另外观察表计也要较明亮的光线，因此要求配电室的环境清洁、明亮，因此土建设计要注意不使用易起灰的装修材料，使室内少积灰和光线明亮。另外，有时为与整个建筑群体谐调，配电室内的装修标准宜相应的提高，如高级酒店和高级科研机构的建筑物内的配电室可提高装修标准，如采用水磨石地面，油漆墙面，顶棚加吊顶等。第3.3.4条配电室内的电缆沟距户外较近时和在地下水位较高的地区，沟内容易渗水，因此土建应采取防止渗水的措施。另外在电缆管道穿过墙基处，若管口及其周围密封不严实，户外地下水也容易由管口处流入地沟。地沟底部应有一定的坡度，当沟内有水进入时，可以使其流至一端设法排出，经常容易进水的电缆沟内，必要时还应做集水坑，以便将水抽出。第3.3.5条有的电气元件，如继电器、熔断器、仪表、导线、照明光源等，对使用的环境温度有一定的要求，否则就会影响正常的工作，因此在严寒地区和炎热地区应考虑合适的室温问题。有人值班的配电室应保证人正常工作的室温和照明，必要时，还需考虑应有的生活设施，如给水、排水，厕所等设施。第3.3.6条在高层建筑内通常将配电室设于地下室或楼层内，且位置较偏僻，因此一定要考虑到安装时和建成后维修时的运输通道问题。设计时要向土建设计提出要求，不能只考虑安装时的运输，还应考虑在建筑物建成后，正常使用时配电设备出故障运出维修的可能，后者常常容易为设计人员所忽略。地下室的通风一般不好，必要时配电室应设机械通风，还应有紧急照明系统，保证事故停电时，有可靠的安全照明。第3.3.7条鼠、蛇类等小动物往往能从密合不严的门缝和通风孔爬入室内，因此配电室的门窗应密合，并应在通风孔上装设遮护网。IP3X级防护标准是能防止直径大于2.5mm的固体异物进入的，如遮护网的网孔较大时，南方地区蛇类较多，蛇容易穿过网孔爬入室内，造成事故。因此规定遮护网的防护等级为IP3X较可靠。第四章配电线路的保护第一节一般规定第4.1.1条为防止人身电击，应分别采取措施来防止两种情况的电击。一种称为防止直接接触带电体的保护(简称为防直接接触保护或防止直接电击保护)。这是指电气线路和设备在正常工作情况下，人身直接触及其带电体造成的伤亡事故。另一种称为防止间接接触带电体的保护(简称防间接接触保护或防间接电击保护)。这是指电气线路和设备的外露可导电部分，在正常情况下它们是不带电的，在故障情况下，由于绝缘损坏导致电气设备外露可导电部分如外壳带电，当人身触及带电外壳时，会造成伤亡事故。用于防止触及故障情况下带电的电气线路和设备的外壳、套管或其他外露可导电部分引起的伤亡事故的保护就称为防间接电击保护。本章所涉及的就是这种防间接电击保护。第4.1.2条配电系统上下级保护电器的动作应具有选择性。以往由于我国保护电器的性能较差，在低压配电系统中要做到是有困难的。目前低压电器发展较快，熔断器、断路器的更新换代产品的特性已有很大的改善。例如按新标准生产的熔断器(NT型等)选择比为1∶1.6，具有三段保护的断路器也能大量生产，目前配电系统要做到选择性已具有一定条件。但是考虑到低压配电系统量大面广，低压配电系统要做到完善的选择性还有困难。因此本条规定是保证重点，即保证重要负荷不间断供电，对于一、二级的非重要负荷允许无选择性切断。第4.1.3条供给电动机、电焊机等用电设备的末端线路，除符合本章一般要求外，尚有用电设备的特殊保护要求，应符合国家标准《通用用电设各配电设计规范》(GB50055—94)的规定。第二节短路保护第4.2.2条公式4.2.2是校验芯线温度是否因短路而超过极限温度从而使绝缘软化的基本公式，计算系数K考虑了芯线的物理特性，如热容量(J/℃·mm3、电阻率、导热能力等，以及短路时的初始温度和最终温度(这两种温度取决于绝缘材料)，此式还考虑了芯线截面、短路电流以及短路电流作用的持续时间等因素。式4.2.2中的K值依下式计算：)1ln()20(iif20cQBQQBQK