建筑电气工程图设计照明配电系统图设计ppt课件.ppt

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1、二、照明配电系统图设计二、照明配电系统图设计 系统图系统图是表现电气工程的供电方式、电力输送、是表现电气工程的供电方式、电力输送、分配、控制和设备运行情况的图纸。从系统图中分配、控制和设备运行情况的图纸。从系统图中可以粗略地看出工程的概貌。系统图可以反映不可以粗略地看出工程的概貌。系统图可以反映不同级别的电气信息，如变配电系统图、动力系统同级别的电气信息，如变配电系统图、动力系统图、照明系统图和弱电系统图等。图、照明系统图和弱电系统图等。负荷计算负荷计算 要使供配电系统在正常情况下可靠运行，就要求要使供配电系统在正常情况下可靠运行，就要求其中的各个元件（如电力变压器、开关设备、电其中的各个元件

2、（如电力变压器、开关设备、电缆等）必须选择合适，除了应满足工作电压和频缆等）必须选择合适，除了应满足工作电压和频率的要求外，还要率的要求外，还要满足正常发热的要求满足正常发热的要求。这就要。这就要求对该系统中各个环节的电力负荷，根据基本的求对该系统中各个环节的电力负荷，根据基本的原始资料进行统计计算。原始资料进行统计计算。 在进行建筑供配电设计时，基本的原始资料有各种用在进行建筑供配电设计时，基本的原始资料有各种用电设备的产品铭牌数据（如额定容量、额定电压）、建设电设备的产品铭牌数据（如额定容量、额定电压）、建设规模、负荷密度等，这是设计的依据。但是，这些原始资规模、负荷密度等，这是设计的依据

3、。但是，这些原始资料要变成供配电系统设计所需要的假想负荷料要变成供配电系统设计所需要的假想负荷计算负荷计算负荷，才能进行设计。才能进行设计。 不能简单地用设备额定容量做为计算负荷，这是因为不能简单地用设备额定容量做为计算负荷，这是因为:所安装的设备并非都同时运行；运行着的设备的负荷性质所安装的设备并非都同时运行；运行着的设备的负荷性质不同；同类设备实际负荷也并不是每一时刻都等于设备的不同；同类设备实际负荷也并不是每一时刻都等于设备的额定容量，而是在不超过额定容量的范围内，时大时小地额定容量，而是在不超过额定容量的范围内，时大时小地变化着。变化着。 计算负荷是供电设计计算的基本依据。计算负荷是供

4、电设计计算的基本依据。根据计算负根据计算负荷选择电气设备和导线，并进行保护的整定计算等荷选择电气设备和导线，并进行保护的整定计算等，是，是负荷计算的目的。负荷计算的目的。 如果计算负荷确定过大，将使设备和导线选择偏大，如果计算负荷确定过大，将使设备和导线选择偏大，导致有色金属的浪费和工程投资的增加；反之，如果确导致有色金属的浪费和工程投资的增加；反之，如果确定过小，又将使设备和导线选择偏小，会使供电系统的定过小，又将使设备和导线选择偏小，会使供电系统的线路及电气设备由于承担不了实际负荷电流而过热，加线路及电气设备由于承担不了实际负荷电流而过热，加速其绝缘老化的速度，降低使用寿命，增大电能损耗，

5、速其绝缘老化的速度，降低使用寿命，增大电能损耗，影响供配电系统的正常可靠运行。因此正确确定计算负影响供配电系统的正常可靠运行。因此正确确定计算负荷具有重要的意义。荷具有重要的意义。 负荷计算的方法负荷计算的方法： 1）需要系数法；）需要系数法； 2）二项式系数法；）二项式系数法； 3）计算负荷的估算方法：）计算负荷的估算方法： 单位面积功率法（负荷密度法）单位面积功率法（负荷密度法） 将建筑物的建筑面积将建筑物的建筑面积A乘以建筑物的负荷密度乘以建筑物的负荷密度Ks，即得到建筑物的计算负荷：即得到建筑物的计算负荷： Pjs=KsA/1000 式中，式中，Pjs有功计算负荷，有功计算负荷，kW；

6、A建筑面积，建筑面积，m2； Ks负荷密度，负荷密度，W/m2. 单位指标法单位指标法 公式：公式： Pjs=KnN/1000 式中，式中，Pjs有功计算负荷，有功计算负荷，kW；Kn单位指标，如单位指标，如W/床、床、W/人、人、W/户等。户等。 负荷计算的原则负荷计算的原则： 1、在方案设计阶段可采用单位指标法；在初步设计及施、在方案设计阶段可采用单位指标法；在初步设计及施工图设计阶段，宜采用需要系数法。对于住宅，在设计的工图设计阶段，宜采用需要系数法。对于住宅，在设计的各个阶段均可采用单位指标法。各个阶段均可采用单位指标法。 2、用电设备台数较多，各台设备容量相差不悬殊时，宜、用电设备台

7、数较多，各台设备容量相差不悬殊时，宜采用需要系数法，一般用于干线配电所的负荷计算。采用需要系数法，一般用于干线配电所的负荷计算。 3、用电设备台数较少，各台设备容量相差悬殊时宜采用、用电设备台数较少，各台设备容量相差悬殊时宜采用二项式系数法，一般用于支干线和配电屏（箱）的负荷计二项式系数法，一般用于支干线和配电屏（箱）的负荷计算。算。 需要系数法进行负荷计算需要系数法进行负荷计算 有功计算负荷：有功计算负荷： 式中，式中， 计算容量（计算容量（kW）；）； 需要系数；需要系数； 设备容量；设备容量； 无功计算负荷：无功计算负荷： 视在计算负荷：视在计算负荷： 计算电流：计算电流： 式中，式中，

8、UN用电设备的额定电压（单位为用电设备的额定电压（单位为kV） 以上公式以上公式适用于计算三相用电设备适用于计算三相用电设备。 edjsPKPjsPdKeP)(cos/kVAPSjsjsvar)(ktgPQjsjscos33NedNjsjsUPKUSI 多个用电设多个用电设备组同时工备组同时工作，各个用作，各个用电设备组的电设备组的最大负荷也最大负荷也非同时出现，非同时出现，因此计算总因此计算总负荷时，应负荷时，应再计入一个再计入一个同时系数同时系数（或叫同期（或叫同期系数，混合系数，混合系数）系数）K。具体计算如具体计算如下：下：多组用电设备计算负荷的确定多组用电设备计算负荷的确定 在建筑物

9、里，除了广泛应用三相电气设备外，还有一在建筑物里，除了广泛应用三相电气设备外，还有一些单相电气设备，如电灯、电炉、空调机等。些单相电气设备，如电灯、电炉、空调机等。 单相设备接在三相线路中，首先应尽可能均衡分配，单相设备接在三相线路中，首先应尽可能均衡分配，使三相负荷尽可能地平衡。使三相负荷尽可能地平衡。如果三相线路中单相设备的总如果三相线路中单相设备的总容量容量不超过三相设备总容量的不超过三相设备总容量的15，则不论单相设备如何，则不论单相设备如何分配，分配，单相设备可与三相设备综合按三相负荷平衡计算单相设备可与三相设备综合按三相负荷平衡计算。如果单相设备容量如果单相设备容量超过三相设备容量

10、的超过三相设备容量的15时，则应将单时，则应将单相设备容量换算为等效三相设备容量，再与三相设备容量相设备容量换算为等效三相设备容量，再与三相设备容量相加相加。 单相用电设备组计算负荷的确定单相用电设备组计算负荷的确定 由于确定计算负荷的目的，主要是为了选择供配由于确定计算负荷的目的，主要是为了选择供配电系统中的设备和导线（包括电缆），使设备和电系统中的设备和导线（包括电缆），使设备和导线在通过最大负荷电流时不致过热或损坏，因导线在通过最大负荷电流时不致过热或损坏，因此在接有较多单相设备的三相线路中，不论单相此在接有较多单相设备的三相线路中，不论单相设备接于相电压还是线电压，设备接于相电压还是线

11、电压，只要三相负荷不平只要三相负荷不平衡（衡（最大一相与最小一相负荷之差大于三相总负最大一相与最小一相负荷之差大于三相总负荷荷10%时时），就应以最大负荷相有功负荷的），就应以最大负荷相有功负荷的3倍作倍作为等效三相有功负荷为等效三相有功负荷，以满足安全运行的要求。，以满足安全运行的要求。住宅用电负荷需要系数选择表住宅用电负荷需要系数选择表 说明说明: 表中通用值系目前采用的住宅需用系数值，推荐值是为表中通用值系目前采用的住宅需用系数值，推荐值是为计算方便而提出，仅供参考。计算方便而提出，仅供参考。 住宅的公用照明及公用电力负荷需要系数，一般可按住宅的公用照明及公用电力负荷需要系数，一般可按0

12、.8选取。选取。 我国有关规程规定：我国有关规程规定：高压供电高压供电的用电单位，最大负荷的用电单位，最大负荷时的功率因数不得低于时的功率因数不得低于0.9；低压供电低压供电的用电单位，最大的用电单位，最大负荷时的功率因素不得低于负荷时的功率因素不得低于0.85。否则，必须进行无功补。否则，必须进行无功补偿。偿。 380/220V三相平衡负荷的计算电流三相平衡负荷的计算电流: 式中式中 ，UN=0.38kV。 例如，对计量箱例如，对计量箱AL负荷计算，查表取负荷计算，查表取 ，)(cos/52. 1cos658. 0/cos3/APPUPIjsjsNjsjs85. 0cos80. 0dK)(2

13、5.11385. 0658. 0/2 .798 . 0cos658. 0/cos3/APKUPIdejsjsv根据设计经验，根据设计经验，低压动力线和低压动力线和10kV及以下的高压线及以下的高压线，一般，一般先按发热条件来选择截面，然后校验机械强度和电压损耗；先按发热条件来选择截面，然后校验机械强度和电压损耗；低压照明线低压照明线，由于照明对电压水平要求较高，所以一般先按，由于照明对电压水平要求较高，所以一般先按电压损耗来选择截面，然后校验发热条件和机械强度；而电压损耗来选择截面，然后校验发热条件和机械强度；而35kV及以上的高压线及以上的高压线，则可先按经济电流密度来选择经济，则可先按经济

14、电流密度来选择经济截面，再校验发热条件、允许电压损耗和机械强度等。截面，再校验发热条件、允许电压损耗和机械强度等。载流导体的选择计算载流导体的选择计算v按发热条件选择导线和电缆的截面：按发热条件选择导线和电缆的截面：v 电流通过载流导体时，由于导体存在电阻，必然产生电流通过载流导体时，由于导体存在电阻，必然产生电能损耗，使导体发热。裸导线的温度升高时，会使接头电能损耗，使导体发热。裸导线的温度升高时，会使接头处的氧化加剧，增大接触电阻，使之进一步氧化，如此恶处的氧化加剧，增大接触电阻，使之进一步氧化，如此恶性循环，最终可发展到烧断线。绝缘导线和电缆的温度过性循环，最终可发展到烧断线。绝缘导线和

15、电缆的温度过高时，可使其绝缘加速老化甚至烧毁，或引发火灾事故。高时，可使其绝缘加速老化甚至烧毁，或引发火灾事故。因此，导线的正常发热温度一般不得超过额定负荷时的最因此，导线的正常发热温度一般不得超过额定负荷时的最高允许值。高允许值。v（一）按发热条件选择相线截面（一）按发热条件选择相线截面v 按发热条件选择三相系统中的相线截面时，应按发热条件选择三相系统中的相线截面时，应使其允许使其允许载流量载流量Ial不小于通过相线的计算电流不小于通过相线的计算电流I30，即：，即：v导体的允许载流量，是在规定的环境温度条件下，导体能够导体的允许载流量，是在规定的环境温度条件下，导体能够连续承受而不致使其稳

16、定温度超过规定值的最大电流。如果连续承受而不致使其稳定温度超过规定值的最大电流。如果导线敷设地点的环境温度与导线允许载流量所采用的环境温导线敷设地点的环境温度与导线允许载流量所采用的环境温度不同时，则导线的允许载流量应乘以以下温度校正系数：度不同时，则导线的允许载流量应乘以以下温度校正系数：v v 按发热条件选择导体所用的计算电流，对电力变压器高压按发热条件选择导体所用的计算电流，对电力变压器高压侧的导体，应取为变压器高压侧额定电流。而对并联电容器侧的导体，应取为变压器高压侧额定电流。而对并联电容器的引入线，计算电流应取为并联电容器组额定电流的的引入线，计算电流应取为并联电容器组额定电流的1.

17、35倍。倍。v（二）中性线、保护线和保护中性线截面的选择（二）中性线、保护线和保护中性线截面的选择v1.中性线（中性线（N线）截面的选择线）截面的选择v 三相四线制系统中的中性线，要通过系统的不平衡电流三相四线制系统中的中性线，要通过系统的不平衡电流和零序电流，因此中性线的允许载流量不应小于三相系统和零序电流，因此中性线的允许载流量不应小于三相系统的最大不平衡负荷电流，同时应考虑谐波电流的影响。的最大不平衡负荷电流，同时应考虑谐波电流的影响。v2.保护线（保护线（PE线）截面的选择线）截面的选择v 保护线要考虑三相系统发生单相短路故障时单相短路电保护线要考虑三相系统发生单相短路故障时单相短路电

18、流通过时的短路热稳定度。流通过时的短路热稳定度。v3.保护中性线（保护中性线（PEN线）截面的选择线）截面的选择v 保护中性线的截面应同时满足上述中性线和保护线选择保护中性线的截面应同时满足上述中性线和保护线选择的条件，即：的条件，即：v并且，按并且，按GB50054-1995规定：采用单芯导线为规定：采用单芯导线为PEN线时，线时，铜芯截面不应小于铜芯截面不应小于10mm2，铝芯截面不应小于，铝芯截面不应小于16mm2；采用；采用多芯电缆的芯线为多芯电缆的芯线为PEN线时，截面不应小于线时，截面不应小于4mm2。phPENAA) 15 . 0(电线电缆穿管管径及线槽、桥架横断面积填充率说明电

19、线电缆穿管管径及线槽、桥架横断面积填充率说明v 电线电缆电线电缆穿管敷设穿管敷设时主要有低压流体输送用焊接钢管时主要有低压流体输送用焊接钢管（SC）、普通碳素钢电线套管（）、普通碳素钢电线套管（MT）、套接扣压式薄壁）、套接扣压式薄壁钢导体（钢导体（KBG） 、套接紧定式钢管（、套接紧定式钢管（JDG） 、聚氯乙烯、聚氯乙烯硬质电线管（硬质电线管（PC） 、聚氯乙烯半硬电线管（、聚氯乙烯半硬电线管（FPC）以及）以及金属线槽（金属线槽（SR） 、塑料线槽（、塑料线槽（PR）和电缆桥架（）和电缆桥架（CT）。）。v 1、电线电缆穿管保护敷设、电线电缆穿管保护敷设v 根据根据电气装置安装工程电气装

20、置安装工程1kV及以下配电工程施工及验收及以下配电工程施工及验收规范规范GB 50258-1996：v 电线穿管保护时，其总截面积（包括外护层）按不大于电线穿管保护时，其总截面积（包括外护层）按不大于保护管内孔面积的保护管内孔面积的40%计算。计算。v 根据地方标准：根据地方标准：v 电线穿管保护时，管内容线面积为电线穿管保护时，管内容线面积为6mm2时，按不大于时，按不大于内孔截面积的内孔截面积的33%计算；计算；1050mm2时，按不大于内孔时，按不大于内孔截面积的截面积的27.5%计算；计算；70mm2时，按不大于内孔截面积时，按不大于内孔截面积的的22%计算。计算。v 电线穿管保护时，

21、长度在电线穿管保护时，长度在30m及以下，直线段管内径不小及以下，直线段管内径不小于电缆外径的于电缆外径的1.5倍；一个弯曲时，管内径不小于电缆外倍；一个弯曲时，管内径不小于电缆外径的径的2倍；二个弯曲时，管内径不小于电缆外径的倍；二个弯曲时，管内径不小于电缆外径的2.5倍。倍。v 2、电线电缆在线槽内敷设、电线电缆在线槽内敷设v 线槽内电线或电缆的总面积（包括外护层）不应超过线线槽内电线或电缆的总面积（包括外护层）不应超过线槽内截面的槽内截面的20%，载流导线不宜超过载流导线不宜超过30根根。v 控制、信号或其相类似的线路，电线或电缆的总截面积控制、信号或其相类似的线路，电线或电缆的总截面积

22、不应超过线槽内截面积的不应超过线槽内截面积的50%，电线或电缆根数不限。，电线或电缆根数不限。v 地面内安装金属线槽，线槽内电线或电缆的总截面积地面内安装金属线槽，线槽内电线或电缆的总截面积（包括外护层）不应超过线槽内截面的（包括外护层）不应超过线槽内截面的40%。v 3、电缆在桥架内敷设、电缆在桥架内敷设v 在电缆桥架上可以无间距敷设电缆，电缆在桥架内横截在电缆桥架上可以无间距敷设电缆，电缆在桥架内横截面的填充率：电力电缆不应大于面的填充率：电力电缆不应大于40%；控制电缆不应大；控制电缆不应大于于50%。低压断路器低压断路器低压断路器（低压断路器（Q）又称低压自动开关、自动空气开关或空）又

23、称低压自动开关、自动空气开关或空气开关等，它气开关等，它既能带负荷接通和切断电路，又能在短路、过负既能带负荷接通和切断电路，又能在短路、过负荷和低电压（失压）时自动跳闸荷和低电压（失压）时自动跳闸，保护电力线路和电气设备免，保护电力线路和电气设备免受破坏，被广泛用于发电厂和变电所，以及配电线路的交、直受破坏，被广泛用于发电厂和变电所，以及配电线路的交、直流低压电气装置中，适用于正常情况下不频繁操作的电路。流低压电气装置中，适用于正常情况下不频繁操作的电路。 低压断路器种类很多。按用途分，有配电用、电动机用、低压断路器种类很多。按用途分，有配电用、电动机用、照明用和照明用和漏电保护用漏电保护用等

24、；按灭弧介质分，有空气断路器和真空等；按灭弧介质分，有空气断路器和真空断路器；断路器；按极数分，有单极、双极、三极和四极断路器按极数分，有单极、双极、三极和四极断路器。小型。小型断路器可经拼装由几个单极的组合成多极的。配电用断路器按断路器可经拼装由几个单极的组合成多极的。配电用断路器按结构分，有装置式（塑料外壳式，结构分，有装置式（塑料外壳式，MCCB）和框架式（万能式，）和框架式（万能式，ACB）。）。 按极数分：按极数分： 1P：只有一根火线进入断路器，零线在公共端上；：只有一根火线进入断路器，零线在公共端上； 1P+N：火线和零线同进入断路器，但零线是常闭的；：火线和零线同进入断路器，但

25、零线是常闭的； 2P：火线和零线同进入断路器，二者都是常开，跳闸时同：火线和零线同进入断路器，二者都是常开，跳闸时同时断开；时断开； 3P或或4P等。等。 1PN：用于单相电路，相线带保护，：用于单相电路，相线带保护，N线不带保护线不带保护，仅，仅隔离，发生短路时，由相线切断后，带动隔离，发生短路时，由相线切断后，带动N线隔离，线隔离，N线线隔离时相线已断开，但时间间隔很短，宏观表现就是一起隔离时相线已断开，但时间间隔很短，宏观表现就是一起断开。断开。 2P：用于单相回路时，：用于单相回路时，N线也带保护，如果由于线也带保护，如果由于N线保护线保护而动作，必须能同时切断相线。而动作，必须能同时

26、切断相线。 一般单相回路最好用一般单相回路最好用1PN，不宜用，不宜用2P，若谐波较大或爆，若谐波较大或爆炸环境（炸环境（1区）等因素，区）等因素，N线需要保护，选线需要保护，选2P更合适。更合适。 国家规范规定，插座（需人操作）、卫生间回路（潮湿场国家规范规定，插座（需人操作）、卫生间回路（潮湿场所）等必须所）等必须加装漏电保护加装漏电保护，有的配电箱，有的配电箱总开关用漏电保护总开关用漏电保护，其它回路不用，但这样如果一处有故障会影响其它回路，其它回路不用，但这样如果一处有故障会影响其它回路，故障也很难查找，所以，一般的做法是：故障也很难查找，所以，一般的做法是：总开关为总开关为2P（断（

27、断电后使电后使N线也能断开，与外电路完全隔离），线也能断开，与外电路完全隔离），插座和卫生插座和卫生间等回路各装漏电，照明回路装间等回路各装漏电，照明回路装1P，因为照明回路漏电率，因为照明回路漏电率相对于其它回路要小很多，考虑成本等综合因素，选择相对于其它回路要小很多，考虑成本等综合因素，选择1P是完全可以的。是完全可以的。 低压断路器选择的一般原则：低压断路器选择的一般原则： （1）低压断路器的型号及操作机构形式应符合工）低压断路器的型号及操作机构形式应符合工作环境、保护性能等方面的要求；作环境、保护性能等方面的要求； （2）额定电压额定电压应不低于装设地点线路的额定电压；应不低于装设地点

28、线路的额定电压； （3）额定电流额定电流应不小于它所能安装的最大脱扣器应不小于它所能安装的最大脱扣器的额定电流；的额定电流； （4）短路）短路断流能力断流能力应不小于线路中最大的短路电流。应不小于线路中最大的短路电流。 在校验断流能力时，线路中在校验断流能力时，线路中最大的短路电流最大的短路电流应是指应是指IK(3) 或或Ish(3)( ish(3)。 对万能式（对万能式（DW型）断路器，其分断时间在型）断路器，其分断时间在0.02S以以上时，即：上时，即： 或或 对塑壳式（对塑壳式（DZ型或其他型号）断路器，其分断时型或其他型号）断路器，其分断时间在间在0.02S以下时，以下时， I I(3

29、） 一、低压断路器脱扣器的选择和整定一、低压断路器脱扣器的选择和整定1过电流脱扣器过电流脱扣器的选择和整定的选择和整定（1）过电流脱扣器）过电流脱扣器额定电流额定电流的选择的选择过电流脱扣器的额定电流过电流脱扣器的额定电流INOR应不小于线路的计算电流应不小于线路的计算电流IC，即：即：INORIC（2）过电流脱扣器）过电流脱扣器动作电流动作电流的整定的整定瞬时过电流脱扣器瞬时过电流脱扣器动作电流的整定瞬时过电流脱扣器的动作电流动作电流的整定瞬时过电流脱扣器的动作电流IOP(0)应躲过线路的尖峰电流应躲过线路的尖峰电流IPK，即：，即：IOP(0)KrelIPK式中，式中，Krel为可靠系数。

30、对动作时间在为可靠系数。对动作时间在0.02s以上的断路器，如以上的断路器，如DW、ME型等，型等，Krel=1.35；对动作时间在；对动作时间在0.02s以下的断路器，如以下的断路器，如DZ型等，型等，Krel=22.5。根据动作电流根据动作电流IOP(0)计算值和瞬时过电流脱扣器的技术数据，确定其动计算值和瞬时过电流脱扣器的技术数据，确定其动作电流作电流整定值整定值，它是指，它是指额定电流额定电流In的倍数的倍数，例如：过电流整定到额定电流，例如：过电流整定到额定电流的的1.2、10倍，就写成倍，就写成Ir=1.2In、10In等。等。 短延时过流脱扣器短延时过流脱扣器动作电流和动作时间的

31、整定动作电流和动作时间的整定动作电流动作电流IOP(S) 应躲过线路短时出现的尖峰电流应躲过线路短时出现的尖峰电流IPK ，即：，即： IOP(S) Krel IPK 式中，式中，Krel为可靠系数为可靠系数,取取1.2。 短延时脱扣器动作时间一段不超过短延时脱扣器动作时间一段不超过1s，通常分为，通常分为0.2、0.4、0.6秒秒三级，但是现在一些新产品中短延时的时间也有所不同，如三级，但是现在一些新产品中短延时的时间也有所不同，如DW40型型断路器其定时限特性为断路器其定时限特性为0.1、0.2、0.3、0.4s四级；四级；ME系列断路器采用系列断路器采用半导体过电流脱扣器时，其短延时范围

32、为半导体过电流脱扣器时，其短延时范围为30270ms，分级式，每级，分级式，每级30或或60ms。可。可根据保护要求确定动作时间根据保护要求确定动作时间。 长延时过流脱扣器长延时过流脱扣器动作电流和动作时间整定动作电流和动作时间整定 动作电流动作电流IOP(l)只需躲过线路中最大负荷计算电流只需躲过线路中最大负荷计算电流IC ，即：，即： IOP(l) Krel IC 式中，式中，Krel为可靠系数为可靠系数,取取1.1。 长延时过流脱扣器用于过负荷保护，动作时间为反时限特性，一长延时过流脱扣器用于过负荷保护，动作时间为反时限特性，一般动作时间在般动作时间在12h。 过流脱扣器过流脱扣器与配电

33、线路的配合与配电线路的配合要求：要求： IOP KOL Ial 式中，式中，Ial为绝缘导线或电缆的允许载流量，为绝缘导线或电缆的允许载流量，KOL为导线或为导线或电缆允许的短时过负荷系数。对瞬时和短延时过流脱扣电缆允许的短时过负荷系数。对瞬时和短延时过流脱扣器器KOL=4.5；对长延时过流脱扣器；对长延时过流脱扣器 KOL=1；对有爆炸气体；对有爆炸气体区域内的配电线路区域内的配电线路KOL=0.8。 当上述要求得不到满足时，可当上述要求得不到满足时，可改选脱扣器动作电流，改选脱扣器动作电流，或增大配电线路导线截面或增大配电线路导线截面。2. 热脱扣器热脱扣器的选择和整定的选择和整定 热脱扣

34、器的额定电流应不小于线路最大计算负荷电热脱扣器的额定电流应不小于线路最大计算负荷电流流IC： IN.R IC 热脱扣器的动作电流整定热脱扣器的动作电流整定 动作电流应线路最大计算负荷电流来整定：动作电流应线路最大计算负荷电流来整定： IOP.TR Krel .IC3. 欠电压脱扣器和分励脱扣器欠电压脱扣器和分励脱扣器选择选择 欠电压脱扣器主要用于欠压或失压保护，当电压下降欠电压脱扣器主要用于欠压或失压保护，当电压下降至（至（0.350.7）UN时便能动作。时便能动作。 分励脱扣器主要用于断路器的分闸操作，在（分励脱扣器主要用于断路器的分闸操作，在（0.851.1）UN时便能可靠动作。时便能可靠

35、动作。二、前后级低压断路器之间选择性配合二、前后级低压断路器之间选择性配合为了保证前后级断路器选择性要求，在为了保证前后级断路器选择性要求，在动作电流选择性动作电流选择性配合配合，前一级的动作电流大于后一级动作电流的，前一级的动作电流大于后一级动作电流的1.2倍，即：倍，即：Iop.（1）1.2Iop.（2）在在动作时间选择性配合动作时间选择性配合，如果后一级（靠近负载）采用，如果后一级（靠近负载）采用瞬时过流脱扣器，则前一级（靠近电源）要求采用短延时过瞬时过流脱扣器，则前一级（靠近电源）要求采用短延时过流脱扣器；如果前后级都采用短延时脱扣器，则前一级短延流脱扣器；如果前后级都采用短延时脱扣器

36、，则前一级短延时时间应至少比后一级短延时时间大一级。时时间应至少比后一级短延时时间大一级。 三、低压断路器灵敏度的检验三、低压断路器灵敏度的检验低压断路器短路保护灵敏度低压断路器短路保护灵敏度KS应满足下式条件：应满足下式条件： 式中，式中，IOP为瞬时或短延时过流脱扣器的动作电流整定值；为瞬时或短延时过流脱扣器的动作电流整定值；IK. min为保护线路末端在最小为保护线路末端在最小 运行方式下的短路电流运行方式下的短路电流 。例：例： 某某0.38kV动力线路，采用低压断路器保护，线路计算电流为动力线路，采用低压断路器保护，线路计算电流为125A，尖峰电，尖峰电流为流为390A，线路首端三相

37、短路电流为，线路首端三相短路电流为7.6kA，末端最小单相短路电流为，末端最小单相短路电流为2.5kA，线，线路允许载流量为路允许载流量为168A，试选择低压断路器。，试选择低压断路器。解：一般低压断路器都是安装在低压配电屏内，设所选断路器为解：一般低压断路器都是安装在低压配电屏内，设所选断路器为DW15系列断路器，查表确定配置瞬时和长延时过流脱扣器。系列断路器，查表确定配置瞬时和长延时过流脱扣器。1.瞬时脱扣器额定电流选择及动作电流整定瞬时脱扣器额定电流选择及动作电流整定额定电流选择额定电流选择IN.ORIC=125A故选取故选取IN.OR=200A脱扣器脱扣器动作电流整定动作电流整定Iop

38、(0)KrelIpk=1.35390A=572A根据整定倍数根据整定倍数,选择选择3倍整定倍数的瞬时脱扣器，则动作电流整倍整定倍数的瞬时脱扣器，则动作电流整定值为：定值为：Iop(0)=3200=600A572A与保护线路的配合与保护线路的配合Iop(0)=600A4.5Ial=4.5168A=756A满足要求。满足要求。2.长延时过流脱扣器的动作电流整定长延时过流脱扣器的动作电流整定动作电流整定动作电流整定Iop(1)KrelIc=1.1125A=137.5A选取整定电流为选取整定电流为160A（0.8倍）的脱扣器，即倍）的脱扣器，即Iop(1)=160A与保护线路的配合与保护线路的配合Io

39、p=1607.6KA，满足要求。，满足要求。5.灵敏度校验灵敏度校验 Ks=Ik.min/Iop=2.5103/600=4.21.3，灵敏度满足要求。，灵敏度满足要求。所选低压断路器为所选低压断路器为DW15-200或或DW15-400，脱扣器额定电流为，脱扣器额定电流为200A。 1、住户配电箱总开关一般选择双极、住户配电箱总开关一般选择双极3263A小型小型断路器。断路器。 2、照明回路一般选择、照明回路一般选择1016A小型断路器。小型断路器。 3、插座回路一般选择、插座回路一般选择1620A的漏电保护断路的漏电保护断路器。器。 4、空调回路一般选择、空调回路一般选择1625A小型断路器

40、。小型断路器。 以上选择仅供参考，每户的实际用电功率不一样，以上选择仅供参考，每户的实际用电功率不一样，具体选择要按计算为准。具体选择要按计算为准。 壳架电流壳架电流 断路器不可能每种规格设计一种外壳和接线端子。断路器不可能每种规格设计一种外壳和接线端子。不同额定电流（但相近）的断路器会使用同样一不同额定电流（但相近）的断路器会使用同样一种外型体积甚至同样触头、同样的接线端子，种外型体积甚至同样触头、同样的接线端子，这这种外壳可通过的最大额定电流就是壳架电流种外壳可通过的最大额定电流就是壳架电流。因。因此，此，同一壳架电流的断路器其额定电流可能不同，同一壳架电流的断路器其额定电流可能不同，但其

41、安装尺寸是相同的但其安装尺寸是相同的。 断路器壳架等级额定电流断路器壳架等级额定电流是指基本尺寸相同的框架和塑料是指基本尺寸相同的框架和塑料外壳中能装的最大脱扣器的额定电流。外壳中能装的最大脱扣器的额定电流。 断路器额定电流断路器额定电流是指断路器中的脱扣器能长期通过的电流，又称断路器脱是指断路器中的脱扣器能长期通过的电流，又称断路器脱扣器额定电流。扣器额定电流。 同一系列中有多种壳架等级额定电流，同一壳架等级额定同一系列中有多种壳架等级额定电流，同一壳架等级额定电流中又有多种额定电流。例如电流中又有多种额定电流。例如DZ20系列中有系列中有100、225、400、630、800、1250等壳

42、架等级额定电流，而等壳架等级额定电流，而100壳架等壳架等级额定电流中有级额定电流中有16A、20A、25A、32A、40A、50A、63A、80A、100A额定电流；额定电流；225A壳架等级额定电流中有壳架等级额定电流中有100A，125A、160A、180A、200A、225A额定电流。额定电流。DZ20-100和和DZ20-225两种壳架等级中都有两种壳架等级中都有100A额定电流，但额定电流，但断路断路器体积外形和分断能力不相同器体积外形和分断能力不相同，因此，因此在选用时要把型号填在选用时要把型号填写完整，即具体的壳架等级额定电流内的断路器额定电流写完整，即具体的壳架等级额定电流内

43、的断路器额定电流。 v电流对人体的作用：电流对人体的作用：v （一）直接接触电击与间接接触电击（一）直接接触电击与间接接触电击v 电击电击即通常所说的触电，一般指人体因接触带电部位而即通常所说的触电，一般指人体因接触带电部位而受到生理伤害的事件。按接触带电部位的途径，电击可分为受到生理伤害的事件。按接触带电部位的途径，电击可分为直接接触电击和间接接触电击两大类。直接接触电击和间接接触电击两大类。v 1直接接触电击直接接触电击v 直接接触电击是指因接触到正常工作时带电的导体而产直接接触电击是指因接触到正常工作时带电的导体而产生的电击。例如电工在检修时不小心触及带电的导体，或人生的电击。例如电工在

44、检修时不小心触及带电的导体，或人们在插拔电源插头时触及尚未脱离电接触的插头金属片等。们在插拔电源插头时触及尚未脱离电接触的插头金属片等。v 漏电保护漏电保护v2间接接触电击间接接触电击v 正常工作时不带电的部位，因任何原因（主要是故障）正常工作时不带电的部位，因任何原因（主要是故障）带上危险电压后被人触及而产生的电击，称为间接接触电击。带上危险电压后被人触及而产生的电击，称为间接接触电击。一般电气设备正常运行时，其金属外壳或结构是不带电的，一般电气设备正常运行时，其金属外壳或结构是不带电的，但当电气设备绝缘损坏而发生接地或短路故障（俗称碰壳或但当电气设备绝缘损坏而发生接地或短路故障（俗称碰壳或

45、漏电）时，其金属外壳便带有危险电压，人体触及时便会触漏电）时，其金属外壳便带有危险电压，人体触及时便会触电。电。v 发生间接接触电击的情况远远多于直接接触电击，且发生间接接触电击的情况远远多于直接接触电击，且电击强度差异较大，防护措施也较为复杂。电击强度差异较大，防护措施也较为复杂。v防直接接触电击防直接接触电击的技术措施有绝缘、罩盖、屏护与的技术措施有绝缘、罩盖、屏护与间距等。间距等。防间接接触电击防间接接触电击的技术措施有的技术措施有自动切断电自动切断电源源（包括过电流保护和剩余电流保护）和（包括过电流保护和剩余电流保护）和等电位联等电位联结结等。有的技术措施则是兼有防直接接触电击与防等。

46、有的技术措施则是兼有防直接接触电击与防间接接触电击的功能，例如非导电场所、电气隔离、间接接触电击的功能，例如非导电场所、电气隔离、采用采用类设备、特低电压、剩余电流动作保护等。类设备、特低电压、剩余电流动作保护等。v （二）有关电气安全的电流效应阈值（二）有关电气安全的电流效应阈值v 国际电工委员会国际电工委员会IEC 60497电流通过人体时的效应电流通过人体时的效应标准规定了电压不大于标准规定了电压不大于1000V、频率不大于、频率不大于100Hz的交流电的交流电流通过人体时的几个主要的效应阈值。流通过人体时的几个主要的效应阈值。v 1感知阈值感知阈值v 感知阈值是指使人体产生触电感觉的最

47、小电流值，一般感知阈值是指使人体产生触电感觉的最小电流值，一般可取为可取为0.5mA。此值与电流通过的持续时间长短无关，但与。此值与电流通过的持续时间长短无关，但与频率有关，频率越高，感知阈值越大。频率有关，频率越高，感知阈值越大。v 2摆脱阈值摆脱阈值v 摆脱阈值是指用手持握带电导体，人体受刺激的肌肉尚摆脱阈值是指用手持握带电导体，人体受刺激的肌肉尚能自主摆脱带电体时，人所能承受的最大电流值。此值因人能自主摆脱带电体时，人所能承受的最大电流值。此值因人而异，一般取通用值为而异，一般取通用值为10mA。v 3心室纤维性颤动阈值心室纤维性颤动阈值v 通过人体能引起心室纤维性颤动（以下简称心室纤颤

48、）通过人体能引起心室纤维性颤动（以下简称心室纤颤）的最小电流值，简称室颤阈值。电流通过人体时引起心室纤的最小电流值，简称室颤阈值。电流通过人体时引起心室纤颤是电击致死的主要原因。此值与通电时间长短有关，也与颤是电击致死的主要原因。此值与通电时间长短有关，也与人体条件、心脏功能状况及电流在人体内通过的路径等有关。人体条件、心脏功能状况及电流在人体内通过的路径等有关。v电流通过人体的效应与防护电器选用的关系：电流通过人体的效应与防护电器选用的关系：v 从图从图8-22可知，人体遭受电击时发生心室纤颤致死的危可知，人体遭受电击时发生心室纤颤致死的危险程度，是与通过人体电流的大小及其持续时间的长短有关

49、险程度，是与通过人体电流的大小及其持续时间的长短有关的。由此可知，手握式设备（例如手电钻）和移动式设备的。由此可知，手握式设备（例如手电钻）和移动式设备（例如落地灯）比固定式设备具有更大的电击致死的危险性。（例如落地灯）比固定式设备具有更大的电击致死的危险性。因为，在持握这类绝缘损坏的设备时，如通过人体的电流大因为，在持握这类绝缘损坏的设备时，如通过人体的电流大于于30mA，由于已超过摆脱电流阈值，由于已超过摆脱电流阈值10mA，所以人体不能脱，所以人体不能脱离与电的接触。若切断电源的时间较长，超过图离与电的接触。若切断电源的时间较长，超过图8-22的发生的发生心室纤颤阈值，即有可能电击致死。

50、因此，对于手握式和移心室纤颤阈值，即有可能电击致死。因此，对于手握式和移动式设备，必须在图动式设备，必须在图8-22曲线曲线L左侧的相应时间内切断电源。左侧的相应时间内切断电源。对于固定式设备和配电线路，因不存在手掌紧握故障设备不对于固定式设备和配电线路，因不存在手掌紧握故障设备不能摆脱的问题，可在能摆脱的问题，可在5s内切断电源。内切断电源。这也正是要求在接用手这也正是要求在接用手握式、移动式设备的插座上装设瞬动型握式、移动式设备的插座上装设瞬动型RCD的原因。的原因。电度表规格电度表规格住宅设计规范住宅设计规范GB50096-1999（2003年版）要年版）要求：每一住户均应设置独立电度表