施工图审查人员培训资料(电气部分)

施工图审查人员培训资料(电气部分)电气和防雷设备供配电系统一、电力负荷分级及供电要求1.随着国民经济和现代科学技术的发展，各行各业所使用的用电设备种类繁多，特性各异。在运行中如发生中断供电后，除影响生产和生活外，有的将会涉及人身健康和生命财产的安全，甚至将在和经济上造成重大损失和无法弥补的社会影响和国际影响。2.电力负荷分级的意义，在于正确地反映各类用电设备对供电可靠性要求的界限，以及恰当地选择供电方式，尽量减少中断供电的出现，确保特别重要负荷的不间断供电，避免造成对人民健康和生命的损害，防止在和经济上造成重大损失。3.区分电力负荷对供电可靠性的要求，在于因停电造成损失或影响的程度。损失越大，对供电可靠性的要求越高，损失越小，对供电可靠性的要求就越低。4.停电一般分为计划检修停电和事故停电两种。由于计划检修停电可事先通知用电部门，故可采取措施避免损失或将损失减少至最低限度。规范中是按事故停电的损失来区分负荷等级的。5.电力负荷分级的确定，除按规范规定的原则外，应结合具体情况，充分研究并与建设单位共同审慎确定。充分尊重地方领导部门的意见和行业领导部门的规定。二、一级负荷供电要求1.一级负荷在运行中不能中断供电，即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。应由两个电源供电作了较明确的规定，即两个电源不能同时损坏，只有满足这个基本条件才能保持其中一个电源继续供电，这是必须满足的要求。2.一级负荷中特别重要的负荷，除由两个电源供电外，尚应增设应急电源，并严禁将其他负荷接入应急电源系统。近年来供电系统的运行实践证明，从电力网引接两回路电源进线加备用自投(BZT)的供电方式，不能满足一级负荷中的特别重要负荷对供电可靠性及连续性的要求，有的发生全部停电事故是由内部故障引起，有的是由电力网故障引起，因地区大电力网在主网电压上部是并网的，所以用电部门无论从电网取几回电源进线，也无法得到严格意义上的两个独立电源。因此，电力网的各种故障，可能引起全部电源进线同时失去电源，造成停电事故。当有自备电站时，虽可利用低周解列措施，提高供电的可靠性，但运行经验证明，仍不能完全避免全部停电的事故发生。由于内部故障或继电保护的误动作交织在一起，造成自备电站电源和电网均不能向负荷供电，低周解列装置无法完全解决这个问题。因此，正常与电网并列运行的自备电站，一般不宜作为应急电源使用，对一级负荷中特别重要的负荷要由与电网不并列的、独立的应急电源供电。特别重要负荷，应仔细研究，凡能采取非电气保安措施者，应尽可能减少特别重要负荷的负荷量，需要双重保安措施者除外。3.应急电源应是与电网在电气上独立的各式电源，下列电源可作为应急电源：(1)独立于正常电源的发电机组。(2)蓄电池。(3)干电池。4.应急电源类型的选择，应根据第一级负荷由特别重要负荷的容量、允许中断供电的时间，以及要求的电源为交流或直流等条件来进行。由于蓄电池装置供电稳定、可靠、无切换时间、投资较少，故凡允许停电时间为毫秒级，且容量不大的特别重要负荷，可采用直流电流者，应由蓄电池装置作为应急电源。若特别重要负荷要求交流电源供电，允许停电时间为毫秒级，且容量不大的，可采用静止不间断供电装置。若特别重要负荷中有需驱动的电动机负荷，启动电源中冲击负荷较大的，又允许停电时间为毫秒级，可采用机械贮能电机型不间断供电装置或柴油机不间断供电装置。若特别重要负荷中有需要驱动的电动机负荷，启动电流冲击负荷较大，但允许停电时间为15s以上时，可采用快速自启动的发电机组，这是考虑快速自启动的发电机组一般自启动的时间为10s左右。对于带有自动投入装置的独立于正常电源的专用馈电线路，是考虑自投装置的动作时间，适用于允许中断供电时间大于自投装置的动作时间者。大型用户中，往往同时使用几种应急电源，为了使各种应急电源设备密切配合，充分发挥作用，应急电源接线方式非常重要。三、应急电源与正常电源之间必须采取防止并列运行的措施禁止应急电源与工作电源并列运行，目的在于防止工作电源故障通过并列运行，虽然设有开关、保护装置等，在正常情况下是不会影响应急电源的工作，但也可能由于平日维护工作不良、保护装置误动，以及操作不当等原因使得应急电源亦中断运行。这种情况不但国内发生过，在国际上也时有出现。对旋转不中断电源，采用平时原动机不工作，发电机挂在工作电源上作电动机运转的运行方式时，不能认为是并网，为了防止误并网，原动机的启动指令，必须由工作电源主开关的辅助接点发出。具有频率跟踪环节的静止型不间断电源可与工作电源并列运行，实践证明是可靠的。四、导体截面要求选择导体截面，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启动时端电压要求。关于电动机启动时电压下降的容许值问题，历来存在两种意见：一是规定电动机端子电压。原规范采取规定电动机端子电压的做法虽能控制住配电系统各级母线的电压，但其要求显然偏高。如仅规定母线电压，则电动机端子电压可能低于容许值。为解决这一矛盾，本规范采取了两方面兼顾的做法。电动机启动对系统各点电压的影响，包括对其他电气设备和电动机本身两个方面。第一方面：应保证电动机启动时不妨碍其他电气设备的工作。为此，理论上应校验其他用电设备端子的电压，但在实践上极不方便。在工程设计中我们可以校验流过电动机启动电流的各级配电母线的电压，其容许值则视母线所接的负荷性质而定。这方面的要求列入了本条文的一款和二款。第二方面：应保证电动机的启动转矩满足其所拖动的机械的要求。为此，在必要时，应校验电动机端子的电压。这方面的要求反映在本条文的三款中。(1)本款适用于“一般情况下”即母线接有照明或其他电压敏感的负荷时，至于对电压质量有特殊要求的用电设备，应对其电源采取专门措施。例如为大中型电子计算机配置UPS或CVCF，这已超出本规范的内容。母线电压不低于额定电压的90%(频繁启动时)或85%(不频繁启动时)，是沿用多年的数据并被广泛采用。所谓“频繁”是指每小时启动数十次以至数百次。(2)母线电压不低于额定值的80%的条件，是参照《火力发电厂厂用电设计技术规定》SDGJ1和许多部门的实际经验而列入的。本款适用于3～10KV、1140V和660V电动机，以及不与照明和其他对电压较敏感的负荷合用配电变压器或共用配电线路的情况。(3)配电母线上未接其他负荷时，保证电动机的启动转矩是唯一的条件。不同机械所要求的启动转矩相差悬殊；不同类型电动机启动转矩与端子电压的关系亦不相同。因此，不可能规定电动机端子电压的下限。原规范规定电动机端子电压的允许值，是为了控制配电系统各点的电压，对电动机本身变未给出下限。例如“不致妨碍其他用电设备的工作时，可低于85%”，低到什么程度则“按生产机械要求的启动转矩确定”。各类机械要求的启动转矩数据，可在有关的手册、资料中得到。关于接触器的释放电压，现行制造标准规定，“不应高于75%”，在触头磨损的情况下，不应低于20%。这个上限值偏高，不宜在条文中引用。设计中可根据具体产品的数据进行校验。最后，还应指出，仅在电动机功率达到电源容量的一定比例(例如20%或30%)或配电线路很长时，才需要校验配电母线的电压，而不必对各个系统的各级母线进行校验。同样，仅在电动机末端线路很长且重载启动时，才需要校验启动转矩。需考虑接触器释放电压的情况更少遇到。对各种家用电器，设备一般均允许有较宽的工作电压范围，以及一些对电压变化不敏感的用电设备，均不需校验线路电压损失。2.导体应满足动稳定与热稳定的要求(1)动稳定与热稳定的计算。(2)1KV以下短路电流的计算。对低压配电线路绝缘导线的热稳定，其过负载保护电器的动作特性应同时满足下列条件：IB≤In≤IzI2≤1.45TZ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；I2为约定时间内的约定动作电流；当为熔断器时，I2为约定时间内的约定熔断电流。注：按公式4.4.1-1、4.4.1-2校验负载保护电器的动作特性，当采用符合《低压断路器》JB1284-85的低压断路器时，延时脱扣器整定电流(In)与导体允许持续载流量(Iz)的比值不应大于1。五、装置外可导电部分要求装置外可导电部分严禁用作PEN线。因为：1.PEN线为利用N线作为保护线，PEN线可能经常带有电压，其电压值可能超过安全电压水平。2.PEN线通过PE线将把PEN线上的电位传导到所有装置外可导电部分和电气设备的金属外壳上，当人体接触这些部分时，即有可能受到电击。3.N线上的电压是不平衡负荷电流和谐波电流产生。4.配电线路中的相线如果断线，则电气设备不能正常运转，可及时发现故障后加以修复，不致产生严重后果，但PEN线如果断线则一时不易发觉，可产生电击、火灾或设备损坏。5.装置外可导电部分的连接点多，有时疏于检测或难于检测，无法保证接地电路的完好导通。6.PEN线上的电流产生的电压降在电气装置内产生电位差和杂散电流，易发生火花和电磁干扰。六、TN-C系统要求TN-C系统中，PEN线严禁接入开关。1.工作接地和保护接地是两种形式，其作用也不相同。一个是供电系统内带电导体的接地，一般是指发电机，变压器等中性点的接地，其作用是保证供电系统的正常运行。保护接地是指电气设备外露金属外壳的接地，当人体触及时防护人体遭受危险的电击。2.国家规范规定保护接地有4种形式，TN-C系统是其中一种形式。3.在单相回路内如果PEN线中断，电气设备外壳可能带有220V的对地电压，人体有遭受电击的危险。4.在三相回路内如果PEN线中断，在三相负荷不平衡时还因N线中断，零点飘移，负荷较轻时相将会过电压，负荷较重时相将会欠电压。5.国际电工委员会标准也规定，在TN-C系统的PEN线严禁被隔离或开关。七、带电体的防护要求在有人的一般场所，有危险电位的裸带电体应加以遮护或置于人的伸臂范围以外。1.根据1984年IEC479-1的研究报告指出，通过试验和一些国家运行经验，在正常环境下，还没有发现触及50V以下的交流电压而产生严重的电击伤害的事故。所以危险电位可认为是交流工频标称电压为50V(有效值)以上。但《低压配电设计规范》GB50054-95第3.2.2条规定标称电压超过交流25V(有效值)容易被触及的裸带电体必须设置遮护物或外罩。2.电击是电能对人畜的一种直接伤害形式。造成电击的原因有两种：一种是触及危险电位的裸带电体引起的电击，称为直接接触电击。另一种是在电气设备损坏条件下，例如绝缘损坏，使正常工作条件没有危险电位的外露可导电部分(例如金属外壳)带电，人畜触及了这些部分引起的电击称为间接接触电击。3.直接接触电击防护的方式：(1)将带电体绝缘起来的防护。实行绝缘防护的绝缘材料应能达到耐受电压的试验标准，即足够大的绝缘电阻值，足够小的泄漏电流以及在运行中可能长期耐受的机械、化学、电气及热应力的影响等。(2)用遮栏或外壳的防护。将裸带电体通过遮挡或外壳与外部完全隔开，以避免从经常接近方向或任何方向直接触及带电体。外壳防护等级分类的规定见《外壳防护等级分类》GB4208，应根据环境条件和操作区域正确选择防护等级。遮栏和阻挡物均为遮挡方式，在设置中要考虑固定的牢固性，与带电体的安全距离。遮栏和外壳不能随意开启，应使用钥匙或工具有的尚应设置联锁装置。阻挡物只能用于防止无意触及带电体，而不能防止故障时故意绕过或翻越阻挡物去触及带电体。(3)伸臂范围是指这样一个范围：此范围从预计有人活动的场所的站立面算起，直到人不能用手触有的界限为上。置于伸臂范围之外的防护就是严禁在伸臂范围以内存在具有不同危险电位的能同时被人触及的部分。八、标称电压防护措施及防护等级标称电压超过交流25V(有效值)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GB4208-84的IP2ZX级。1.根据国标GB4208-84的规定：IP2X级的防护是能防止直径大于12mm的固体异物进入防护壳内。IPLX