电气设计常见问题

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）。