07 低压配电文档格式.docx
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供电可靠率=（1-用电平均停电时间/统计期间时间）×
100%
电力系统的电能质量是指电压、频率和波形的质量。
电能质量主要指标包括电压偏差、电压波动和闪变、频率偏差、谐波（电压）、谐波畸变率、谐波电流含有率和电压不对称度。
此外，还要考虑电动机启动时的电压降。
1供电频率偏差允许值为±
0.2Hz，电网容量在3000MW以下者为±
0.5Hz。
频率值通常由系统决定，除特别要求采用不间断供电装置局部稳频外，在配电设计时，一般不需要采取稳频措施；
2配电系统电压不对称度及矫正措施的基本概念是：
不对称度是衡量三相负荷平衡状态的指标。
由于三相负荷分配不均等，使三相负荷电流不对称，由此产生三相负序分量。
三相电压负序分量与电压正序分量的比值称为电压不对称度。
电流负序分量与电流正序分量的比值称为电流不对称度，均以百分数表示；
3电压偏差是供配电系统在正常运行方式下（即系统中所有元件都按预定工况运行），系统各点的实际电压U对系统标称电压Un的偏差δu，常用相对于系统标称电压的百分数以下式表示；
（7-1）
式中U系统中某点的实际电压（kV或V）；
Un系统标称电压（kV或V）。
4电压波动：
电压波动是反映电压的快速变化。
冲击性功率的负荷引起连续的电压变动或电压幅值包络线的周期性变动，其变动过程中相继出现的电压有效值的最大值Umax与最小值Umin之差称为电压波动，常用相对值或百分数以下式表示；
（7-2）
（7-3）
式中Un系统标称电压（kV或V）。
变化速度不低于0.2%/s的电压变化为电压波动；
5闪变：
闪变电压是冲击性负荷造成供配电系统的大于0.01Hz频率波动的电压波动；
6谐波：
在交流电网中，由于有许多非线性电气设备的投入运行，其电压、电流波形实际上不是完全的正弦波形，而是不同程度畸变的正弦波。
非正弦波是周期性电气量，根据傅里叶级数分析，可分解成基波分量和具有基波频率整数倍的谐波分量。
谐波次数（n）是谐波频率与基波频率的整数比。
第2款低压配电系统的接线应简单可靠并具有一定的灵活性，在满足用电负荷等级要求的前提下，应尽量简化接线并在可能的情况下，在对一些主要电气设备维修、更换时，尽量使低压供电少受或不受影响。
第3款低压配电系统的设计，应体现以人为本的精神，保证人身安全是第一重要的，这与以前配电设计把设备的安全和正常运行放在第一位的设计理念是不相同的。
为了保证人身安全，在设计时，应加设一些设施和保护。
第4款节约有色金属，减少电能损耗，这两项内容均应给予重视，上个世纪五、六十年代国家政策是铝代铜，主要是我国铜的资源不足。
现在民用建筑中，铜芯导线、电缆占领了绝对的优势，铝芯导线、电缆用的较少。
但到二十一世纪，尤其近两年由于我国铜的需要量增加很快，需要大量进口铜材，国际贸易铜价猛涨，在这种情况下使用铝材被重新提出。
铝母线、铝芯电缆等产品又重新被使用在某些民用建筑工程中。
7.1.4低压配电系统的设计应符合下列规定：
1变压器二次侧至用电设备之间的低压配电级数不宜超过三级；
2各级低压配电屏或低压配电箱宜根据发展的可能留有备用回路；
3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；
4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。
【注释】低压配电系统设计规定
第1款低压配电系统的配电级数不宜超过三级。
在实际工程设计中配电级数多，不利于保护装置的整定及选择性。
第2款各级低压配电屏或低压配电箱均应根据发展的可能留有备用回路。
很多工程在建设过程中，不断调整功能、用途、平面布局和用电负荷，增加回路是常遇到的，另外考虑到今后的发展和变动也应留有必要的备用回路，一般不宜小于总回路的25%，当然还要考虑具体工程实际，如规模不大，变动不大的可适当少留一些。
7.1.5低压配电设计除应符合本规范外，尚应符合现行国家标准《低压配电设计规范》GB50054的规定。
7.2低压配电系统
7.2.1多层公共建筑及住宅的低压配电系统应符合下列规定：
1照明、电力、消防及其它防灾用电负荷，应分别自成配电系统；
2电源可采用电缆埋地或架空进线，进线处应设置电源箱，箱内应设置总开关电器。
电源箱宜设在室内，当设在室外时，应选用室外型箱体；
3当用电负荷容量较大或用电负荷较重要时，应设置低压配电室，对容量较大和较重要的用电负荷宜从低压配电室以放射式配电；
4由低压配电室至各层配电箱或分配电箱，宜采用树干式或放射与树干相结合的混合式配电；
5多层住宅的垂直配电干线，宜采用三相配电系统。
【注释】多层公共建筑及住宅低压配电系统设计
1多层建筑低压配电系统设计，应满足计量、维护管理、供电安全和可靠性要求，应将照明、电力、消防及其它防灾用电负荷分别自成配电系统；
2多层公共建筑，对于负荷容量较大或较重要的用电负荷应从配电室以放射式配电；
对于向各层配电间或配电箱的配电，宜采用树干式和分区树干式的方式；
每个树干式回路的配电范围，应以用电负荷的密度、性质、维护管理及防火分区等条件综合考虑确定；
由层配电间或层配电箱至各分配电箱的配电，宜采用放射式或放射式与树干式相结合的方式；
3多层单身宿舍建筑，宜对每室的用电采取计量措施，在系统结线上应予考虑；
4当具有电能计量表计远传至物业管理中心系统时，应保留直读功能，此时表计可安装在用户室内。
总配电箱可设于首层，由总配电箱至层配电箱宜采用树干式配电，层配电箱至各户采用放射式配电。
公用直读表计可设于首层总配电箱内。
7.2.2高层公共建筑及住宅的低压配电系统应符合下列规定：
1高层公共建筑的低压配电系统，应将照明、电力、消防及其它防灾用电负荷分别自成系统；
2对于容量较大的用电负荷或重要用电负荷，宜从配电室以放射式配电；
3高层公共建筑的垂直供电干线，可根据负荷重要程度、负荷大小及分布情况，采用下列方式供电：
1）可采用以封闭式母线槽供电的树干式配电；
2）可采用以电缆干线供电的放射式或树干式配电。
当为树干式配电时，宜采用电缆T接端子方式或预制分支电缆引至各层配电箱；
3）采用分区树干式配电。
4高层公共建筑配电箱的设置和配电回路的划分，应根据防火分区、负荷性质和密度、管理维护方便等条件综合确定；
5高层公共建筑的消防及其它防灾用电设施的供电要求，应符合本规范第13章的有关规定；
6高层住宅的垂直配电干线，应采用三相配电系统。
【注释】高层公共建筑及住宅低压配电系统设计
1高层建筑低压配电系统的确定，应满足计量、维护管理、供电安全及可靠性的要求，应将照明与电力负荷分成不同的配电系统；
消防及其他防灾用电设施的配电应自成体系；
2对于容量较大的集中负荷或重要负荷宜从配电室以放射式配电。
对各层配电间的配电宜采用下列方式之一：
1）工作电源采用分区树干式，备用电源也采用分区树干或由首层到顶层垂直干线的方式；
2）工作电源和备用电源都采用由首层到顶层垂直干线的方式；
3）工作电源采用分区树干式，备用电源取自应急照明等电源干线。
3高层建筑的应急照明及消防用电应自成系统；
4高层建筑的配电箱设置和配电回路划分，应根据负荷的性质和密度、防火分区、维护管理等条件综合确定；
5自层配电箱至用电负荷的分支回路，对于饭店、公寓等建筑物内的客房，宜采用每套房间设一分配电箱的树干式配电，每套房间内根据负荷性质再设若干支路；
或者采用对几套房间按不同用电类别，以几路分别配电的方式；
但对贵宾间则宜采取专用分支回路供电；
6对于100m以上的高层建筑，可采用10kV电压深入负荷中心的供电方案，在高层建筑的若干层设变电站，并以低压树干和部分（重要大负荷）放射方式配电；
7高层建筑的应急柴油发电机组，一般以低压（220/380V）同应急母线段相接，只有在远端负荷很大，供电半径难以满足要求时，可考虑10kV电压供电。
高层建筑低压配电系统常用的负荷分组典型方案
低压配电系统的设计是高层建筑中重要环节之一，其构成是否得当，将直接影响工程的安全运行和维护管理。
下面介绍目前国内高层建筑中常见的几种典型接线方案，并简述其优缺点。
图7-1为负荷不分组的一种方案。
两部市电为独立电源，两台变压器分列运行，经低压两段单母线、3QF低压断路器分段，应急柴油发电机组正常备用，重要负荷在末端能获得两个电源。
电源Ⅱ
图7-1负荷不分组方案Ⅰ
这种系统的接线特点是：
1正常运行时，1QF分闸，2QF、4QF合闸，3QF打开；
2当某一市电断电时2QF或4QF因失压而脱扣，3QF自动合闸；
3当市电电源完全丧失时，2QF和4QF均失压而脱扣，应急柴油发电机自动启动，在15~30s内1QF合闸，此时可不要求3QF合闸；
4如应急电源容量足够大，3QF在4QF确实断开的情况下也可合闸；
5为使应急电源（柴油发电机）容量不致过大，只保证重要负荷用电时，要求一般负荷应具有失压脱扣环节在应急电源投入前，切掉这些一般负荷；
6当市电恢复后1QF分闸，此时3QF也应处于分闸状态，2QF和4QF合闸，进入正常运行状态。
这种系统结构简单、操作简便，但也存在下列问题：
1由于重要的负荷和一般负荷同接在一条母线上，因一般负荷的错误越级掉闸，势必影响重要负荷，增加了不可靠性；
2由于没有把重要负荷和一般负荷母线分段，低压开关柜不易组合和排列，有时无法明确分开，因而增加了维护困难和误操作风险；
3当市电恢复时，要把失压脱扣的负荷一一恢复供电，增加恢复的时间和操作上的麻烦；
4应急电源只与Ⅰ段低压母线相接，如Ⅱ段低压母线也需供电时，则增加了操作上的麻烦，延缓了对该段母线重要负荷的供电时间。
图7-2为负荷不分组的另一种方案，它的外部条件一切同图7-1，不同点是每一段母段都直接与应急电源相接，这样两组母线就处于相同的电源条件下，避免了上述方案的弊病。
QS
图7-2负荷不分组方案Ⅱ
这个方案的运行操作要求同方案Ⅰ，这个系统接线略有变化，但带来的优点是明显的。
图7-3方案的条件是市电只一路，根据《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95要求，对二类高层建筑物的消防设施供电要具有两回线路，因而虽然是一台变压器，也把它分组为两路母线，这种系统的接线特点是：
图7-3负荷不分组方案Ⅲ
1正常运行时隔离开关QS，低压断路器1QF、2QF皆处于合闸位置，3QF处于断开位置；
2当市电停电时应急电源在15~30s内投入工作，保证重要负荷运行。
此时，3QF与2QF间设有连锁，只在确认2QF断开后才投切合闸供电；
3当市电恢复供电时，3QF断开后2QF才允许合闸工作；
4为保证应急电源正常工作，市电停电后一般负荷应有失压脱扣环节，确保退出系统后应急电源投入工作。
这种系统便于管理、操作，并提供了与建筑物相适应的供电可靠性，确保了对重要回路的两回路末端自动投入供电。
缺点是市电失电时应急电源投入操作时麻烦些。
另外，由于负荷不分组同接一条母线，当一般负荷运行不正常造成越级跳闸等故障会影响重要负荷的工作。
其次是，负荷段不区分也容易带来管理上的混乱或误操作。
一般负荷
图7-4为把消防等重要负荷单独形成一专用母线段供电的一种方案，应急柴油发电机组仅对此段母线提供备用电源。
图7-4负荷分组方案Ⅰ
这种接线方式的特点是：
1正常情况下，1QF、2QF、4QF皆处于合闸位置；
23QF、5QF分闸；
3当市电Ⅰ和Ⅱ有一路停电时，可合5QF，此时由单一市电暂时供电，但一般负荷应停供（靠失压脱扣环节）以使变压器不致过分超载；
4当两路市电电源皆失电后，应急柴油发电机组在15~30s内向应急母线段供电，此时在确认2QF、1QF断开后，3QF投入工作，向重要负荷供电；
5市电恢复后，3QF先断电，之后2QF、1QF投入工作，4QF也投入工作。
此接线方案的优点是：
1应急母线路与其他母线路分开，保证重要负荷供电可靠性；
2应急柴油发电机的容量只保证重要负荷（或需要保证的负荷），不会造成过载。
这种接线在国内高层建筑中常有采用，但它存在的问题是：
为分开三段母线，电源开关柜的布局应适应这种系统。
图7-5方案是应急电源分别直接同两个重要负荷母线段相接，提高了向重要负荷供电动的可靠性，减少了分断开关7QF的操作，而带来的缺点是应急电源的出口开关柜要特制，以适应此系统要求；
另外是母线路较多，主开关较多操作较复杂。
图7-6方案为有两路市电电源而无应急备用电源的一种接线。
0.22/0.38kV
图7-5负荷分组方案Ⅱ
图7-6负荷分组方案Ⅲ
此种接线主要适用于：
1两个电源（独立电源）或两回线路正常运行时，分别向建筑物用电负荷供电，重要负荷母线与一般负荷母线分开；
2变压器出线至所供母线距离较近，高压侧保护无死区者。
这种系统结构简单，所供负荷关系明确，维护管理简单，可用在非重要的高层建筑而无应急备用电源要求的工程中。
7.3特低电压配电
7.3.1特低电压（ELV）的额定电压不应超过交流50V。
特低电压可分为安全特低电压（SELV）及保护特低电压（PELV）。
【注释】特低电压（ELV）是电击防护中直接接触及间接接触两者兼有的防护措施。
特低电压系统分为在正常条件下不接地的安全特低电压系统（SELV）和在正常条件下有接地保护的特低电压系统（PELV）。
由于功能上的原因，使用了标称电压不超过50V，但SELV或PELV的所有要求不能完全满足及没有必要采用SELV或PELV时，必须采用IEC标准等所规定的直接接触防护和间接接触防护的补充措施。
这种防护措施的组合称为FELV系统。
民用建筑中，主要采用SELV和PELV两种特低电压系统。
7.3.2符合下列要求之一的设备，可作为特低电压电源：
1一次绕组和二次绕组之间采用加强绝缘层或接地屏蔽层隔离开的安全隔离变压器；
2安全等级相当于安全隔离变压器的电源；
3电化电源或与电压较高回路无关的其它电源；
4符合相应标准的某些电子设备。
这些电子设备已经采取了措施，可以保障即使发生内部故障，引出端子的电压也不超过交流50V；
或允许引出端子上出现大于交流50V的规定电压，但能保证在直接接触或间接接触情况下，引出端子上的电压立即降至不大于交流50V。
【注释】条文规定了可用作SELV系统和PELV系统供电电源的四类电源设备。
第4款所规定的设备，如果输出端电压高于交流50V，当用内阻至少为3000Ω的电压表进行测量时，所测得的电压在交流50V限值以内，可认为符合特低电压电源要求。
这类设备包括绝缘测试设备。
7.3.3特低电压配电应符合下列要求：
1SELV和PELV的回路应满足下列要求：
1）ELV回路的带电部分与其它回路之间应具有基本绝缘；
ELV回路与有较高电压回路的带电部分之间可采用双重绝缘或加强绝缘作保护隔离，也可采用基本绝缘加隔板；
2）SELV回路的带电部分应与地之间具有基本绝缘；
3）PELV回路和设备外露可导电部分应接地。
2ELV系统的回路导线至少要应有基本绝缘，并应与其它带电回路的导线实行物理隔离，当不能满足要求时，可采取下列措施之一：
1）SELV和PELV的回路导线除应具有基本绝缘外，并应封闭在非金属护套内或在基本绝缘外加护套；
2）ELV与较高电压回路的导体，应以接地的金属屏蔽层或接地的金属护套分隔开；
3）ELV回路导体可与不同电压回路导体共用一根多芯电缆或导体组内，但ELV回路导体的绝缘水平，应按其它回路最高电压确定。
3ELV系统的插头及插座应符合下列要求：
1）插头必须不可能插入其它电压系统的插座内；
2）插座必须不可能被其它电压系统的插头插入；
3）SELV系统的插头和插座不得设置保护导体触头。
4安全特低电压回路应符合下列要求：
1）SELV回路的带电部分严禁与大地、其它回路的带电部分及保护导体相连接；
2）SELV回路的用电设备外露可导电部分不应与大地、其它回路的保护导体、用电设备外露可导电部分及外界可导电部分相连接。
【注释】条文规定了SELV系统和PELV系统，配电回路的配置要求。
第1~2款对SELV系统和PELV系统回路的带电部分与其它特低电压回路之间的绝缘要求及线路敷设等作了明确规定。
第3款对特低电压SELV及PELV系统中，采用插头及插座的要求，以保障安全。
第4款对SELV回路的带电部分、用电设备外露可导电部分禁止或不应与大地、其它回路的带电部分、保护导体、外露可导电部分及外界可导电部分相连接作了明确规定。
7.3.4ELV系统的保护，应符合下列规定：
1当SELV回路由安全隔离变压器供电且无分支回路时，其线路的短路保护和过负荷保护，可由变压器一次侧的保护电器完成；
2当具有两个及以上SELV分支回路时，每一个分支回路的首端应设有保护电器；
3当SELV超过交流25V或设备浸在水中时，SELV和PELV回路应具有下列基本防护：
1）带电部分应完全由绝缘层覆盖，且该绝缘层应只有采取破坏性手段才能除去；
2）带电部分必须设在防护等级不低于IP2X的遮栏后面或外护物里面，其顶部水平面栅栏的防护等级不应低于IP4X；
3）设备绝缘应符合电力设备标准的有关规定。
4在正常干燥的情况下，下列情况可不设基本防护：
1）标称电压不超过交流25V的SELV系统；
2）标称电压不超过交流25V的PELV系统，并且外露可导电部分或带电部分由保护导体连接至总接地端子；
3）标称电压不超过12V的其它任何情况下。
【注释】条文对特低电压系统的短路保护和过负荷保护的设置做了规定，并且明确了在特定条件下特低电压系统设置基本防护的要求。
7.3.5ELV宜应用在下列场所及范围：
1潮湿场所（如喷水池、游泳池）内的照明设备；
2狭窄的可导电场所；
3正常环境条件使用的移动式手持局部照明；
4电缆隧道内照明。
7.4导体选择
7.4.1低压配电导体选择应符合下列规定：
1电缆、电线可选用铜芯或铝芯，民用建筑宜采用铜芯电缆或电线；
下列场所应选用铜芯电缆或电线：
1）易燃、易爆场所；
2）重要的公共建筑和居住建筑；
3）特别潮湿场所和对铝有腐蚀的场所；
4）人员聚集较多的场所；
5）重要的资料室、计算机房、重要的库房；
6）移动设备或有剧烈震动的场所；
7）有特殊规定的其它场所。
2导体的绝缘类型应按敷设方式及环境条件选择应符合下列规定：
1）在一般工程中，在室内正常条件下，可选用聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套的电缆或聚氯乙烯绝缘电线；
有条件时，可选用交联聚乙烯绝缘电力电缆和电线；
2）消防设备供电线路的选用，应符合本规范第13.10节的规定；
3）对一类高层建筑以及重要的公共场所等防火要求高的建筑物，应采用阻燃低烟无卤交联聚乙烯绝缘电力电缆、电线或无烟无卤电力电缆、电线。
3绝缘导体应符合工作电压的要求，室内敷设塑料绝缘电线不应低于0.45/0.75kV，电力电缆不应低于0.6/1kV；
4导体截面的选择应符合下列要求：
1）按敷设方式、环境条件确定的导体截面，其导体载流量不应小于预期负荷的最大计算电流和按保护条件所确定的电流；
2）线路电压损失不应超过允许值；
3）导体应满足动稳定与热稳定的要求；
4）导体最小截面应满足机械强度的要求，配电线路每一相导体截面不应小于表7.4.1的规定。
表7.4.1导体最小允许截面
布线系统型式
线路用途
导体最小截面（mm2）
铜
铝
固定敷设的电缆和绝缘电线
电力和照明线路
1.5
2.5
信号和控制线路
0.5
—
固定敷设的裸导体
电力（供电）线路
10
16
4
用绝缘电线和电缆的柔性连接
任何用途
0.75
特殊用途的特低压电路
【注释】导体选择
第1款对应用铜芯电缆和电线的场所做了原则规定，在这些场所中的配电线路、控制和测量线路均应采用铜芯导体。
第2款导体绝缘类型应按敷设方式及环境条件选择：
1聚氯乙烯绝缘乙烯护套电缆具有制造工艺简单、价格便宜、耐酸碱等优点，适合于一般工程。
但普通聚氯乙烯材料在燃烧时逸出氯化氢气体量达300mg/g，火灾中PVC电缆放出浓烈的毒性烟气，使人中毒窒息，且烟气的沉淀物有导电和腐蚀性。
因此对有低毒难燃性防火要求的场所，可采用交联聚乙烯、乙丙橡胶不含卤素的电缆。
防火有低毒性要求时，不宜用聚氯乙烯电缆和电线。
2阻燃电线电缆应符合国标GB/T18380.3的要求；
耐火电线电缆应符合国标GB/T12666.6的要求；
矿物绝缘电缆采用的矿物绝缘材料和金属铜套，在火焰中应具有不燃性能和无烟无毒的性能，还应具有抗喷淋水、抗机械冲击能力，并且其有机材料外护套应满足无卤、低烟、阻燃的要求。
第3款控制电缆额定电压的选择，应不低于该回路的工作电压，一般宜选用450/750V。
当外部电气干扰影响很小时，可选用较低的额定电压。
第4款为电缆截面选择的基本原则。
电力电缆截面选择不当时，会影响可靠运行和使用寿命乃至危及安全。
导体的动稳定主要是裸导体敷设时应做校验，电力电缆应做热稳定校验。
7.4.2导体敷设的环境温度与载流量校正系数应符合下列规定：
1当沿敷设路径各部分的散热条件不相同时，电缆载流量应按最不利的部分选取；
2导体敷设处的环境温度，应满足下列规定：
1）对于直接敷设在土壤中的电缆，应采用埋深处历年最热月的平
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