电气设计常见问题

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电气设计常见问题

电气设计常见问题 1,常见疑难问题之纯住宅消防(5-2) 某高层(高度小于 100m)住宅楼底部设有多套一到两层的小商铺,每套总面积均小于 300m2, 此时的电气消防,是按纯住宅还是商住楼设计?如此建筑,要设火灾自动报警系统吗? 答:(1)“住宅楼底部设有多套一到两层小商铺,每套总面积均小于 300m2”,这根据《建筑设计 防火规范》GB50016-2006 附录,应划分为“商业服务网点”;另根据《高规》GB50045-95(2005 年 版)第 1.0.3.1 条,住宅底部设有商业服务网点的建筑物,属于居住建筑(含住宅),而不属于商住 楼。故此时电气应按住宅建筑设计。 (2)对于建筑高度不超过 100m 的住宅建筑,可执行《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008 第 13.1.3 条:“下列民用建筑应设置火灾自动报警系统:……1)有消防联动控制要求的一、二类高层住宅的公 共场所”。 2,常见疑难问题之接地电阻(4-19) 防雷接地与其它工作及保护接地共用接地装置时,接地电阻值必须按接入设备中要求的最小值确定。 该最小值在图纸中如何表达? 答:接地通常分为两大类:功能性接地及保护性接地。功能性接地主要包括工作接地、直流接地、屏 蔽接地、信号接地等;保护接地主要包括防电击接地、防雷接地、防静电接地、防电化学腐蚀接地等。 设计者应充分知晓上述接地分类及其对于接地电阻的不同要求,从而在设计图纸中提出具体要求。参 照《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008 第 11、12、22 及 23 章的相关规定,在常规情况下: 1)低压系统中,配电变压器中性点的接地电阻不宜超过 4Ω; 2)配电变压器位于建筑物外部时,低压电缆在引入该建筑物处,对于 TN-S 或 TN-C-S 系统,PE 线或 PEN 线应重复接地,接地电阻不宜超过 10Ω;对于 TT 系统,PE 线单独接地,接地电阻不宜超过 4Ω; 3)对于第二、三类防雷建筑物,当专引人工防雷引下线时(该情形极少),每根引下线的冲击电阻 分别不宜大于 10Ω、30Ω; 当利用自然防雷引下线时,每根引下线的冲击电阻数值可不做规定; 4)除另有规定外,电子、信息及计算机设备接地电阻值不宜大于 4Ω; 5)当采用共用接地方式时,其接地电阻应以诸种接地系统中要求接地电阻最小的数值作为依据。除 另有规定外,诸种接地系统与防雷接地系统共用接地体时,接地电阻值不应大于 1Ω。 另须特别注意:判断建筑物内的电子、信息及计算机设备的存在与否,一般是以其设备机房及主机设 备的存在与否作为重要衡量标志的。 3,常见疑难问题之 SPD(4-16) TN 制式下,三相电源系统中 SPD 只数如何确定?其前端是否一定加设保护电器?保护电器的大小及 极数? 答:(1)根据《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000 年版) 第 6.4.5 条中的图 6.4.5-2 之注: “当采用 TN-C-S 或 TN-S 系统时,在 N 与 PE 线连接处电涌保护器用三个,在其后 N 与 PE 线分开处安 装电涌保护器时,用四个,即在 N 与 PE 线间增加一个,类似于图 6.4.5-1”。借鉴相关资料,也为 便于量化,特补充约定如下:在 N 线与 PE 线分开后的 10m 以内,SPD 采用三只或四只均可;当 N 线 与 PE 线分开后的距离大于 10m 时,SPD 应采用四只。 (2)根据《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2004 第 5.4.1.5 条,“浪涌保护器应有过 电流保护装置,并宜有劣化显示功能”。 (3)SPD 前端设置的保护电器的极数或个数,应与 SPD 设置个数相同,即三只 SPD 对应三极(只) 保护电器,而四只 SPD 对应四极(只)保护电器。该保护电器既要满足短路分断能力要求,又不允许 在规定雷电冲击放电电流下开断。该保护电器或其技术参数也可由 SPD 制造商配套提供。 4,常见疑难问题之四极开关(1-20) 什么情况下要使用三相四极开关? 答:三相四极开关使用要点: ①为避免断 N 隐患,应慎用四极开关。TN-C(非指 TN-C-S)系统严禁采用四极开关。 ②在 TN 系统中,凡有 N 线电流流经的三相电源回路中,若须装设三相漏电保护开关,则 RCD 本身应 为四极(或三极四线)开关。 ③引接于两种不同接地系统的电源(即“不共地的两个电源”)的双电源转换开关,应采用四极开关。 最典型的如,自工程外部引入的区域人防电源与市电电源之间的切换,应采用四极开关。 ④TT 系统的电源进线开关应采用四极开关。 ⑤IT 系统中当存在中性线时应采用四极开关。 5,常见疑难问题之消防桥架(2-18) 《建筑设计防火规范》GB50016-2006 或《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2005 年版)里 的电气消防章节,经常提到“金属线槽”而少提到“电缆桥架”。请问,什么样的电缆桥架可与金属 线槽等同? 答:①中国工程建设标准化协会标准《钢制电缆桥架工程设计规范》(CECS31:2006)对于“桥架”的 定义是,由托架、附件、支(吊)架三类部件构成的、支承电缆线路的、具有连续刚性的结构系统的 总称。在房屋建筑工程中,常用桥架一般可分为梯级桥架、托盘桥架(又分为带盖无孔、带盖有孔、 无盖有孔等)及槽式桥架等。桥架主要用于敷设电缆。 ②线槽尚无明确定义。一般认为,与桥架相比,线槽尺寸相对较小,均属于槽式,具有带盖板的封闭 型结构,主要用于敷设导线。 ③在用于敷设消防线路方面,应认为“完全封闭且火灾时不燃”的电缆桥架,才与《建规》GB50016-2006 第 11.1.6 条第 1 款或《高规》GB50045-95 第 9.1.4.1 条(2005 年版)中所提及的“封闭式金属线槽” 等同。而符合此条件的,仅有带盖槽式桥架(不燃型)或带盖无孔托盘桥架(不燃型)等类型。 ④当以桥架布设消防线路时,必须在设计图纸中详细注明桥架类型、规格。 6,常见疑难问题之三级消防负荷(2-9) 根据《建筑设计防火规范》GB50016-2006 第 11.1.1 条第 3 款,消防负荷也可能为三级负荷。那么供 电电源只采用一路市电,可否? 答:《建规》GB50016-2006 第 11.1.1 条第 3 款的条文说明注释:“除了本条第一、二款以外的建筑 物、储罐、堆场中的消防用电设备,其供电可以采用三级负荷供电。现有的建筑物、储罐(区)、堆 场,要保障其消防用电设备的可靠性,满足三级负荷供电要求是最基本的要求,有条件的工厂应尽量 设置 2 台终端变压器”。 另外,消防设备负荷即使是作为三级负荷,也应执行《建筑设计防火规范》GB50016-2006 第 11.1.5 条,即“消防控制室、消防水泵房、防排烟风机房等消防用电设备及消防电梯等的供电,应在配电线 路最末一级配电箱处设置自动切换装置。”也就是说,此时上述消防用电设备,至少要求有两个回路 来供电。 7,常见疑难问题之消防设备过载(2-16) 根据《低压配电设计规范》GB50054-95 第 4.3.5 条,要求重要设备(如消防设备)配电线路上保护 电器的过负载保护,不应作用于切断电路,而仅作用于信号。但对于存在有备用设备的消防设施,如 何执行此条?此处的“配电线路”,是仅指末端配电线路,还是包括由变配电所引出的各级配电线路? 答:①所谓“重要设备”,在民用建筑中,主要是指消防水泵、消防风机等消防用电设备。对于《低 压配电设计规范》GB50054-95 第 4.3.5 条,参考相关国标图集,具体实施如下: 1)对于无备用设备的消防设备(如防排烟风机),其过负荷保护的热继电器触点,应不动作于切断 其配电回路,而只发出报警信号。 2)对于有备用设备的消防设备(如消防水泵),其过负荷保护的热继电器触点,允许在过载时作用 于切断自身配电回路,并能发出报警信号,且实现备用自投。 3)对于上述消防设备最末级断路器,应去除长延时脱扣器,选用仅带短路瞬动保护的脱扣器;或者 将断路器长延时脱扣器整定值加大(使其不低于计算电流的 1.5~2 倍),并按此整定值选择配电线缆 截面。 ②对于上述“配电线路”,前两本规范均未明确是仅指末级线路,还是包括由变压器低压侧开始 引出的各级线路。而结合《通用用电设备配电设计规范》GB50055 第 2.4.6 条,关于“交流电动机过 负荷保护”,也规定了:“断电导致损失比过载更大时,不宜装设过载保护,或使过载保护动作于信 号。”解读此条,可看出该条规定是仅针对电动机保护电器这一末级而言的。如设计人要求变配电所 配出的每一级消防线路的过负荷保护电器,都只是报警而不切断电路,则设计应给出可靠的、具体的 线路保护和报警措施。 8,常见疑难问题之保护电器装设部位(1-16) 配电箱总开关何时必须采用带保护的开关电器(如断路器)?何时必须采用带隔离作用的开关电器? 答:①《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008 第 7.1.4 条规定:“由市电引入的低压电源线路,应 在电源箱的受电端设置具有隔离作用和保护作用的电器;由本单位配变电所引入的专用回路,在受电 端可装设不带保护的开关电器;对于树干式供电系统的配电回路,各受电端均应装设带保护的开关电 器”。 ②《住宅建筑规范》GB50386-2005 第 8.5.4 条规定,“每套住宅应设置电源总断路器,总断路器应 采用可同时断开相线和中性线的开关电器”(强条)。本市认定该“总断路器”应指户箱内的总开关。 ③除上述①、②之外,深圳市另约定如下:由本单位变电所供电但距离变电所较远的电源箱,或者电 源箱受电端如无隔离及保护电器将造成操作、维修很不方便或很不安全时,建议该电源箱受电端(即 “总开关”)也宜设置具有隔离作用和保护作用的电器。 9,常见疑难问题之储油箱容积(2-4) 柴油发电机一方面要满足不超过 8h 的燃油需要,还要满足日用油箱间内不超过 1m3 的储油量,如何 协调?当发电机组容量很大时,如何办理? 答:《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95 (2005 年版)第 4.1.3.3 条(强条)、《建筑设计 防火规范》GB50016-2006 第 5.4.3 条第 3 款(强条)及《民用建筑设计通则》GB50352-2005 第 8.3.3 条第 3 款,均规定:“机房内应设置储油间,其总储存量不应超过 8.00h 的需要量”。与此同时,《高 规》GB50045-95(2005 年版)第 4.1.10.2 条又规定:高层建筑使用丙类液体作燃料时,“中间罐容 积不应大于 1.00 立方米,”柴油是丙类液体,而日用油箱间属于典型“中间罐”,故这条规定也应 执行。 上述规范条文需同时满足,不可偏废。因上述 8h 或 1 立方米都只是最高限量而非最低限量,故当实 际柴油机组按单位小时耗油量的计算值,超过体积限制值时,则可调低发电机运行小时数来解决问题。 比如,某单台发电机耗油量为 200 升/h,则其 8h 总用油量为 200×8=1600 升,大于了 1 m3(1000 升)。 此时,可限定该发电机组一次性最多只准运行 1000/200=5 小时。这样就同时满足了上述不超过 8h 及 1 m3 之要求。 但值得注意的是,“运行小时数”不可无限度地降低。参照老版《民规》JGJ/T-92 的规定,最低不 宜少于 3 小时。 当限制发电机运行小时数不够合理时,则可(二选一):1)降低发电机组单机容量而增加发电机组 台数,并参照国标图集《工程建设标准强制条文及应用示例》04DX002(房屋建筑部分—电气专业) P39 的“布置在地下一层的柴油机房平面示例”的相关做法,遵循一台机组对应一个油箱间,即实行 “1 机 1 个油箱间,N 机 N 个油箱间”;2)在主建筑物外设置储油库。此时,电气专业应提出条件要 求,由建筑、动力等专业进行具体设计。 10,常见疑难问题之照明 PE 线(4-29) 室内照明线路是否要单独设置 PE 线? 答:近年来,我国参照 IEC 标准,对于《灯具一般安全要求与试验》GB7000.1-2002 进行了修改(改 后编号为 GB7000.1-2007,将于 2009 年 1 月起正式实施),规定从实施之日起,我国将不得生产、销 售和使用 0 类灯具。因此,今后建筑物中常规灯具基本为Ⅰ类(因Ⅱ、Ⅲ类灯具也较少见)。 《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303—2002 第 19.1.6 条:“当灯具距地面高度小于 2.4m 时,灯具的可接近裸露导体必须接地(PE)或接零(PEN)可靠,并应有专用接地螺栓,且有标识”(强 条)。因此,带金属外壳灯具(实际应指 I 类灯具)安装高度低于 2.4m 而设计未配 PE 线,应判违反 强条。 此外,《建筑照明设计标准》GB50034-2004 中第 7.2.12 条规定:“当采用Ⅰ类灯具时,灯具的外露 可导电部分应可靠接地”。故当Ⅰ类灯具安装高度不小于 2.4m 而设计未配 PE 线时,可判定为违反规 范(但不是“强条”)。 从理论上说,照明线路若穿于金属管且该管满足短路热稳定要求时,则该金属管也可充当 PE 线(可 参见《民规》JGJ16-2008 第 12.5.3 条相关规定)。不过,从便于施工及利于满足线路连续性的角度 考虑,仍建议此时采用专引导线作为照明 PE 线为佳(可参见《民规》JGJ16-2008 第 12.3.5 条相关 规定)。
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