任元会讲解低压配电设计规范.doc

低压配电设计规范（GB 50054-2011）讲解提纲任元会 2012.041. GB 50054-2011版与GB 50054-95版的主要变化2. 电击防护 （1）直接接触防护措施 （2）RCD的应用及动作电流整定 （3）间接接触防护措施 （4）电气设备防电击分类，各类设备的特点及应用 （5）SELV及III类设备电气分隔的要求 （6）TN、TT、IT的特点和防间接接触 （7）TN、TT的自动切断电源防电击 （8）等电位联结 （9）接地故障时接触电压分析、计算及降低措施3. 过电流防护配电线路保护 （1）短路故障对线缆温度的影响，防护基本概念 （2）短路热稳定的设计实施 （3）过负荷的设计实施 （4）电气火灾防护4. 电器选择 （1）电器选择条件 （2）开关和隔离电器性能及应用 （3）保护电器选择的六个条件解析5. 导体选择 （1）各类导体选择的特点、基本概念和要求 （2）相导体选择要求，经济电流密度，配电线路节能 （3）N导体选择要求 （4）3次谐波对N线的影响及导体截面计算 （5）PE线、PEN线的选择要求 （6）等电位联结导体要求低压配电线路保护、电击防护和保护电器选择学习国家标准低压配电设计规范GB 50054-2011任元会 2011.10间接接触之预期接触电压分析及措施任元会 2012.05间接接触故障（使用I类设备时）应在规定时间内自动切断电源，同时应使预期接触电压限制在50V以内。1. 如下图，TN-C-S系统。若设备A发生某相接地故障，A为I类设备，忽略线路感抗，忽略系统及变压器阻抗；相线、PEN线、PE线电阻分别为Rph、RPEN、RPE，分析和计算设备A之外露导电部分对地之预期接触电压Uf。解析：接地故障电流 （1）设备A之接触电压 （2）当中性线截面SPE等于相线截面Sph，则RPE+RPEN=Rph，此式及式（1）代入式（2），得 （3）当时，则得出 （4）U0=220V时，则SPE=Sph时，Uf 110V；时，Uf 147V。实际值更低一些。2. 上例中，若Rph=110m，RPEN=100m，RPE=120m（其中进户箱至分配电箱3之间的RPE=100m，分配电箱至设备A之间的RPE=20m），设备A之接触电压Uf和故障电流Id为多少？按上例式（1），按式（2），3. 若在进线箱2处之PEN作重复接地，接地电阻为10，而RB=4，设备A之Uf为多少？解析：作重复接地后，等效电路见右图。由于RPEN并联了一个4+10的电路，其并联电阻近似等于RPEN，故障电流Id视为不变，但在10电阻回路产生了电流I，按并联电路分流求得：作重复接地后，设备A之对地接触电压可见，作重复接地后能降低接触电压，减少了在RPEN上产生的电压降。能降低多少，取决于RPE与RPEN的关系，RPE越小，下降越多。总的来说，效果有限，一般难以降到50V以下。4. 若在进线箱2处作总等电位联结（MEB），设备A接地故障时之接触电压为多少？解析：此时之接触电压UMEB应为设备A与MEB处之间的电位差，即在RPE上产生电压降5. 为什么进线处做了MEB，设备发生接地故障时接触电压（UMEB）还降不到50V以下？解析：由于设备A故障，距MEB点较远，该段PE线的电阻（RPE）较大，发生接地故障时，RPE上产生的电压降（）大，完全可能超过50V。GB 50054-2011之5.2.10条之公式（5.2.10）要求：，忽略电抗，ZL变为RPE，Zs变为Rph+RPE+RPEN，则上式之，而RPE=120m=0.12，没有达到公式（5.2.10）之要求。6. 上例中作了MEB，发生接地故障时，A设备之接触电压还超过50V，应采取什么措施？解析：由于A至MEB距离较长，是RPE太大，通过故障电流Id时，使UMEB50V。为此，应在离设备A距离更近处，如分配电箱3处，再作一次局部等电位联结（LEB），使A至LEB距离大大减小。按上例题2之参数，分配电箱3至A之间的RPE=20m，此时A到LEB之间的接触电压。这正是GB 50054-2011之5.2.10条之第二款，达不到式（5.2.10）规定时的措施。这里足见等电位联结的重要作用。MEB加LEB（或辅助等电位），总可以将接触电压降到50V以下或更低。7. 若从建筑物内之分配电箱3引出分支线路给户外设备B（I类设备）供电，设备A发生接地故障，使接触电压Uf通过PE线传至设备B外露导体部分，产生接触电压UfB。分析UfB多大？应采取什么措施降低UfB？解析：因接地故障在设备A处，分配电箱3至设备B的线路未通过故障电流，分配电箱3处对变电所中性点之间的接触电压Uf3=UfB。而，即UfB=133V。因户外没有作等电位联结之故。要降低Uf3值，最好是户外设备B采用局部TT系统，即切断设备B与分配电箱之间的PE线，不会传递此接触电压，设备之接地故障不会危及到设备B。其他措施：护卫设备B作电气分隔，但需要加隔离变压器，往往成本高。也可以采用II类或III类设备，多数情况不具备条件。GB 50054-2011第5.2.11、5.2.12条解析和措施该两条是对于TN接地系统相导体发生与无等电位联结的地间之接地故障时，提出的防间接接触之要求，其示意图表示如下图。这种情况通常发生在架空线路。图示为TN-C-S系统，设备A装在建筑物内，作了总等电位联结（MEB），设备B装在室外。变压器低压侧中性点接地电阻RB，发生相导体在户外接地故障时之接地电阻为RE。此时，故障电流： （1）Id通过RB产生电压降UN，即N点对地电位。如UN50V，将通过PEN、PE线传导设备（A、B）之外露可导电部分，造成不安全因素。主要是设备B在户外没有等电位联结，承受50V以上电压，可能造成电击。因此要求 （2）由于，将（1）、（2）式代入（3）