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注册电气考试系列讲座——低压配电设计电器导体的选择和配电设备的布置一、电器的选择1）低压配电设计所选用的电器应符合下列要求:1、电器的额定电压应与所在回路标称电压相适应；2、电器的额定电流不应小于所在回路的计算电流；3、电器的额定频率应与所在回路的频率相适应；4、电器应适应所在场所的环境条件；5、电器应满足短路条件下的动稳定与热稳定的要求。用于断开短路电流的电器，应满足短路条件下的通断能力。2）验算电器在短路条件下的通断能力，应采用安装处预期短路电流周期分量的有效值，当短路点附近所接电动机额定电流之和超过短路电流的1%时，应计入电动机反馈电流的影响。3）隔离电器的安装1、当维护、测试和检修设备需断开电源时，应设置隔离电器。2、隔离电器应使所在回路与带电部分隔离，当隔离电器误操作会造成严重事故时，应采取防止误操作的措施。3、隔离电器宜采用同时断开电源所有极的开关或彼此靠近的单极开关。4、隔离电器可采用下列电器：单极或多极隔离开关、隔离插头；插头与插座；连接片；不需要拆除导线的特殊端子；熔断器。半导体电器严禁作隔离电器。4）通断电流的操作电器可采用下列电器：1、负荷开关及断路器；2、继电器、接触器；3、半导体电器；4、１０Ａ及以下的插头与插座。二、导体的选择1）导体的类型应按敷设方式及环境条件选择。绝缘导体除满足上述条件外，尚应符合工作电压的要求。2）选择导体截面，应符合下列要求：1、线路电压损失应满足用电设备正常工作及起动时端电压的要求；2、按敷设方式及环境条件确定的导体载流量，不应小于计算电流；3、导体应满足动稳定与热稳定的要求；4、导体最小截面应满足机械强度的要求，固定敷设的导线最小芯线截面应符合表2.2.2的规定。表固定敷设的导线最小芯线截面敷设方式最小芯线截面（ｍｍ２）铜芯铝芯绝缘导线穿管敷设1.02.5绝缘导线槽板敷设绝缘导线线槽敷设1.00.752.52.53）敷设路径的冷却条件：沿不同冷却条件的路径敷设绝缘导线和电缆时，当冷却条件最坏段的长度超过5m，应按该段条件选择绝缘导线和电缆的截面，或只对该段采用大截面的绝缘导线和电缆。4）环敷设境温度的校正：导体的允许载流量，应根据敷设处的环境温度进行校正，温度校正系数可按下式计算：K=√(t1-t0)/(t2-t0)（2.2.4）式中K：温度校正系数；t1：导体最高允许工作温度（℃）；t0：敷设处的环境温度（℃）；t2：导体载流量标准中所采用的环境温度（℃）；5）导线敷设处的环境温度：1、直接敷设在土壤中的电缆，采用敷设处历年最热月的月平均温度；2、敷设在空气中的裸导体，屋外采用敷设地区最热月的平均最高温度；屋内采用敷设地点最热月的平均最高温度（均取10年或以上的总平均值。）6）中性线截面1、在三相四线制配电系统中，中性线（以下简称N线）的允许载流量不应小于线路中最大不平衡负荷电流，且应计入谐波电流的影响。2、以气体放电灯为主要负荷的回路中，中性线截面不应小于相线截面。3、采用单芯导线作保护中性线（以下简称PEN线）干线，当截面为铜材时，不应小于10mm2；为铝材时，不应小于16mm2；采用多芯电缆的芯线作PEN线干线，其截面不应小于4mm2。7）保护线（以下简称PE线）截面1、当保护线（以下简称PE线）所用材质与相线相同时，PE线最小截面应符合下表的规定。表PE线最小截面相线芯线截面Ｓ（ｍｍ２）ＰＥ线最小截面（ｍｍ２）Ｓ≤１６Ｓ１６＜Ｓ≤３５１６Ｓ＞３５Ｓ/２2、PE线采用单芯绝缘导线时，按机械强度要求，截面不应小于下列数值：有机械性的保护时为2.5mm2；无机械性的保护时为4mm2。3、装置外可导电部分禁用作PEN线。4、在TN-C系统中，PEN线严禁接入开关设备。三、配电设备布置的一般规定1）配电室的位置应靠近用电负荷中心，设置在尘埃少、腐蚀介质少、干燥和震动轻微的地方，并宜适当留有发展余地。2）配电室内除本室需用的管道外，不应有其它的管道通过。室内管道上不应设置阀门和中间接头；水汽管道与散热器的连接应采用焊接。配电屏的上方不应敷设管道。3）落地式配电箱的底部宜抬高，室内宜高出地面50ｍｍ以上，室外应高出地面200ｍｍ以上。底座周围应采取封闭措施，并应能防止鼠、蛇类等小动物进入箱内。4）同一配电室内并列的两段母线，当任一段母线有一级负荷时，母线分段处应设防火隔断措施。5）当高压及低压配电设备设在同一室内时，且二者有一侧柜顶有裸露的母线，二者之间的净距不应小于2m。6）成排布置的配电屏，其长度超过6m时，屏后的通道应设两个出口，并宜布置在通道的两端，当两出口之间的距离超过15m时，其间尚应增加出口。7）成排布置的配电屏，其屏前和屏后的通道最小宽度应符合下表的规定。表配电屏前后的通道的最小宽度（m）配电屏种类单排布置双排对面布置双排背对背布置多排同向布置屏前屏后屏前屏后屏前屏后屏间前、后排距墙维护操作维护操作维护操作前排后排固定式不受限制时1.51.01.22.01.01.21.51.52.02.01.51.0受限制时1.30.81.21.80.81.21.31.32.02.01.30.8抽屉式不受限制时1.81.01.22.31.01.21.81.02.02.31.81.0受限制时1.60.81.22.00.81.21.60.82.02.01.60.8四、配电设备布置中的安全措施1）在有人的一般场所，有危险电位的裸带电体应加遮护或置于人的伸臂范围以外。2）标称电压超过交流25V（均方根值）容易被触及的裸带电体必须设置遮护物或外罩，其防护等级不应低于《外壳防护等级分类》（GB4208-84）的IP2X级。3）当需要移动遮护物、打开或拆卸外罩时，必须采取下列的措施之一：1、使用钥匙或其它工具；2、切断裸带电体的电源，且只有将遮护物或外罩重新放回原位或装好后才能恢复供电。4）当裸带电体用遮护物遮护时，裸带电体与遮护物之间的净距应满足下列要求：一、当采用防护等级不低于IP2X级的网状遮护物时，不应小于100mm；二、当采用板状遮护物时，不应小于50mm。5）容易接近的遮护物或外罩的顶部，其防护等级不应低于《外壳防护等级分类》（GB4208-84）的IP4X级。6）在有人的一般场所，人距裸带电体的伸臂范围应符合下列规定：1、裸带电体布置在有人活动的上方时，裸带电体与地面或平台的垂直净距不应小于2.5m；2、裸带电体布置在有人活动的侧面或下方时，裸带电体与平台边缘的水平净距不应小于1.25m；3、当裸带电体具有防护等级低于IP2X级的遮护物时，伸臂范围应从遮护物算起。4、在正常的人工操作时手中需执有导电物件的场所，计算伸臂范围时应计入这些物件的尺寸。7）配电室通道上方裸带电体距地面的高度不应小于下列数值：一、屏前通道为2.5m；当低于2.5m时应加遮护，遮护后的护网高度不应低于2.2m；二、屏后通道为2.3m，当低于2.3m时应加遮护，遮护后的护网高度不应低于1.9m。第3.2.1条安装在生产车间和有人场所的开敞式配电设备，其未遮护的裸带电体距地面高度不应小于2.5m；当低于2.5m时应设置遮护物或阻挡物，阻挡物与裸带电体的水平净距不应小于0.8m，阻挡物的高度不应小于1.4m；阻挡物内屏前、屏后的通道宽度应符合规范的规定。五、配电室对建筑的要求1、配电室屋顶承重构件的耐火等级不应低于二级，其它部分不应低于三级。2、配电室长度超过7m时，应设两个出口，并宜布置在配电室的两端。当配电室为楼上楼下两部分布置时，楼上部分的出口应至少有一个通向该层走廊或室外的安全出口。配电室的门均应向外开启，但通向高压配电室的门应为双向开启门。3、配电室的顶棚、墙面及地面的建筑装修应少积灰和不起灰；顶棚不应抹灰。4、配电室内的电缆沟应采取防水和排水措施。5、当严寒地区冬季室温影响设备的正常工作时，配电室应采暖。炎热地区的配电室应采取隔热、通风或空调等措施。有人值班的配电室，宜采用自然采光。在值班人休息间内宜设给水、排水设施。附近无厕所时宜设厕所。6、位于地下室和楼层内的配电室，应设设备运输的通道，并应设良好的通风和可靠的照明系统。7、配电室的门、窗关闭应密合；与室外相通的洞、通风孔应设防止鼠、蛇类等小动物进入的网罩，其防护等级不宜低于《外壳防护等级分类》（GB4208-84）的IP3X级。直接与室外露天相通的通风孔还应采取防止雨、雪飘入的措施。注：10KV变电所应符合国家标准《10KV及以下变电所设计规范》（GB50053-94）的规定。配电线路的保护（1）一般规定1、配电线路应装设短路保护、过负载保护和接地故障保护，作用于切断供电电源或发出报警信号。2、配电线路采用的上下级保护电器，其动作应具有选择性；各级之间应能协调配合。但对于非重要负荷的保护电器，可采用无选择性切断。（2）短路保护1、配电线路的短路保护，应在短路电流对导体和连接件产生的热作用和机械作用造成危害之前切断短路电流。对热作用需进行热稳定校验；对机械作用需进行短路容量校验。2、绝缘导体的热稳定校验应符合下列规定：①当短路持续时间不大于5s时，绝缘导体的热稳定应按下式进行校验：S=I*√t/K式中：S——绝缘导体的线芯截面（ｍｍ２）；I——短路电流有效值（均方根值Ａ）；t——在已达到允许最高持续工作温度的导体内短路电流持续作用的时间（ｓ）；K——不同绝缘的计算系数。②不同绝缘、不同线芯材料的Ｋ值，聚氯乙烯绝缘铜芯Ｋ=115,铝芯Ｋ=76。③短路持续时间小于0.1s时，应计入短路电流非周期分量的影响；大于5s时应计入散热的影响。3、选用的低压断路器，短路电流不应小于低压断路器瞬时或短延时过电流脱扣器整定电流的1.3倍。4、在线芯截面减小处、分支处或导体类型、敷设方式或环境条件改变后载流量减小处的线路，当越级切断电路不引起故障线路以外的一、二级负荷的供电中断，且符合下列情况之一时，可不装设短路保护：①配电线路被前段线路短路保护电器有效的保护，且此线路和其过负载保护电器能承受通过的短路能量；②配电线路电源侧装有额定电流为20A及以下的保护电器；（3）过负载保护1、配电线路的过负载保护，应在过负载电流引起的导体温升对导体的绝缘、接头、端子或导体周围的物质造成损害前切断负载电流。2、过负载保护电器宜采用反时限特性的保护电器，其分断能力可低于电器安装处的短路电流值，但应能承受通过的短路能量。3、过负载保护电器的动作特性应同时满足下列条件：IB≤In≤IZI2≤1.45IZ式中：IB——线路计算负载电流（A）；In——熔断器熔体额定电流或断路器额定电流或整定电流（A）；Iz——导体允许持续载流量（A）；I2——保证保护电器可靠动作的电流（A）。当保护电器为低压断路器时，Iz为约定时间内的约定动作电流；当为熔断器时，Iz为约定时间内的约定熔断电流。4、突然断电比过负载造成的损失更大的线路，其过负载保护应作用于信号而不应作用于切断电路。保护电器的装设位置1、保护电器应装设在被保护线路与电源线路的连接处，但为了操作与维护方便可设置在离开连接点的地方，并应符合下列规定：a、线路长度不超过3m；b、采取将短路危险减至最小的措施；c、不靠近可燃物。2、当将从高处的干线向下引接分支线路的保护电器装设在距连接点的线路长度大于3m的地方时，应满足下列要求：a、该段分支线应敷设于不燃或难燃材料的管、槽内。b、在分支线装设保护电器前的那一段线路发生短路或故障时，离短路点最近的上一级保护电器应能保证符合规范规定的要求。3、短路保护电器应装设在低压配电线路不接地的各相（或极）上，但对于中性点不接地且N线不引出的三三线配电系统，可只在二相（或极）上装设保护电器。4、在TT或TN-S系统中，当N线的截面与相线相同，或虽小于相线但已能为相线上的保护电器所保护，N线上可不装设保护；当N线不能被相线保护电器所保护时，应另在N线上装设保护电器保护，将相应相线电路断开，但不必断开N线。5、在TT或TN-S系统中，N线上不宜装设电器将N线断开，当需要断开Ｎ线时，应装设相线和N线一起切断的保护电器。当装设漏电电流动作的保护电器时，应能将其所保护的回路所有带电导线断开。6、在TN