4.3 低压配电系统

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建筑电气与智能化通用规范 GB55024-2022

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4.3.1 由建筑物外引入的低压电源线路，应在总配电箱（柜）的受电端装设具有隔离功能的电器。

4.3.2 避难区域的用电设备应采用专用的供电回路。

4.3.3 电气设备外露可导电部分和外界可导电部分，严禁用作保护接地中性导体（PEN）。

4.3.4 在TN-C系统中，严禁断开保护接地中性导体（PEN），且不得装设断开保护接地中性导体（PEN）的任何电器。

4.3.5 供配电系统中，隔离电器不得采用半导体器件；功能性开关电器不得采用隔离器、熔断器和连接片。

4.3.6 低压配电回路应设置短路保护，并应在短路电流造成危害前切断电源。

4.3.7 对于因过负荷引起断电而造成更大损失的供电回路，过负荷保护应作用于信号报警，不应切断电源。

4.3.8 交流电动机应装设短路保护和接地故障保护。

4.3.9 当交流电动机反转会引起危险时，应有防止反转的安全措施。

4.3.10 当被控用电设备需要设置急停按钮时，急停按钮应设置在被控用电设备附近便于操作和观察处，且不得自动复位。

条文说明

4.3.1 对于由建筑物外引入的低压电源线路，其总配电箱（柜）通常作为室内分界点，在其受电端装设具有隔离功能的电器，是安全用电和操作、维护的基本要求。是否装设具有保护功能的电器应根据工程项目的具体情况确定。

4.3.2 本条文的避难区域是指建筑物内所设避难层内用于人员暂时聚集避难的区域。特别是当高层建筑发生火灾时，通常救援难度比较大，建筑内部人员的安全状况和安全保障就显得非常重要。避难层是作为人员暂时躲避火灾及其烟气危害的重要场所。

这里所说的避难区域的用电设备主要指视频监控摄像机、无线对讲和移动通信设备等。

专用供电回路是指由建筑物内变电所或低压进户配电间的低压配电箱（柜）引出的供电回路直接引至避难区域。由于避难区域的用电设备容量较小，不同避难区域在保证线路安全的情况下，经负荷计算确定是否可共用一个供电回路。

4.3.3 外露可导电部分是指电气设备上能触及的可导电部分，在正常情况下不带电，但在基本绝缘损坏时会带电。

外界可导电部分是指非电气设备的组成部分，属于易于引入电位的可导电部分。

对于保护接地中性导体（PEN）而言，既为PE导体又为N导体。PEN导体本身是带电导体。在三相不平衡时，PEN导体产生电压差，会有电流流过。将电气设备外露可导电部分和外界可导电部分作为PEN导体，极易引起电击事故，危及人身安全。因此，严禁将其作为PEN导体的一部分。

4.3.4 在TN-C系统（包括TN-C-S系统的TN-C部分）中，若保护接地中性导体（PEN）单独断开，由于不平衡电压或接地故障可能导致PEN带上危险电压，从而引起触电事故，危及人身安全。因此，在TN-C系统中，不仅规定严禁断开PEN，还要求不得装设能断开PEN的任何开关电器，诸如隔离开关、断路器，熔断器等。

无论是干线还是末端的PEN均不得通过开关电器断开，主要是为防止诸如中性极触头接触不良等情况的发生，造成PEN断线。

4.3.5 隔离电器能可靠地将回路和电源隔离，而半导体器件不具备这种功能，没有明显的断开点，不能作为隔离电器使用。如具有开断功能的半导体二极管、压敏电阻等，这些都无法保障人身安全，因此，严禁将半导体器件作隔离电器。

功能性开关电器通常包括开关、半导体通断器件、断路器、接触器、继电器、16A及以下的插头和插座等，均适合于频繁操作的工作方式，并可控制电流而不必断开负载。

隔离器、熔断器和连接片不具有接通断开负荷电流的功能，不适合于频繁操作工作方式，不能作为功能性开关电器。如果使用错误，可能造成人身伤害或设备损坏。

用作功能性开关电器的这些器件，在使用时必须要确定其能够适应所在场所工作条件和环境影响，并应满足《建筑物电气装置第5-51部分：电气设备的选择和安装通用规则》GB/T16895.18-2010的要求。例如：在变电站，开关电器的短路分断能力通常要求较高，如果选用晶闸管和继电器组成的功能性开关电器作为电容器投切复合开关去控制电流，在投切过程中会出现涌流、电弧、过压以及散热困难等问题，如果处理不好就很可能会出现开关烧毁，甚至发生爆炸的情况。

4.3.6 低压配电回路应设置短路保护，保护电器应在短路电流对导体和连接处产生的热作用和机械作用造成危害之前切断电源。其分断能力必须大于保护电器安装处的预期短路电流，以便有效分断短路电流，从而保障线路的供电安全。

1）当短路持续时间不大于5s时，短路电流使导体绝缘由正常运行的最高允许温度上升到极限温度的时间t，应按下式计算：

式中：t——持续时间（s）；
k——导体的k值，可按《低压电气装置第4-43部分：安全防护过电流保护》GB16895.5-2012表43A进行选取；

S——导体截面面积（mm²）；

I——短路电流（交流方均根值，A）。

在利用上述公式进行计算时，其k值取决于导体材料的电阻率、温度系数和热容量以及相应的初始和最终温度的系数。常用材料绝缘的导体k值，可按《低压电气装置第4-43部分：安全防护过电流保护》GB16895.5-2012表43A选取，见表2。

注：用于容易被触摸的裸电缆。

2）当短路持续时间小于0.1s时，要求计入短路电流非周期分量的影响，所以不能通过上述公式计算时间t，可查阅生产厂商技术资料中的能量值IPt来校验是否满足k²S²>I²t。

3）本条文为低压配电线路的短路保护，因此，不包括对控制回路和测量回路的短路保护。

4.3.7 过负荷保护通常指在过负荷电流引起的导体温升对导体的绝缘、接头（端子）或导体周围的可燃物质造成损害之前切断电源。但对于因过负荷引起断电而造成更大损失的供电回路，如：消防灭火装置、安全设施（防盗报警器、瓦斯报警器等）、停电可能造成人员伤亡或重大经济损失的工业生产设备等的供电回路。过负荷保护就不应切断电源，而是发出报警信号。
本条所指供电回路指的是从低压第一级配电至终端用电设备的供电回路，当供电回路发生过负荷时，应将过负荷信号发送至运维管理人员，运维管理人员应根据现场情况采取相应的措施，供电回路发生短路时应立即断电。该供电回路不允许接入其他非设计的用电设备（包括施工期间或建成使用后增加的用电负荷）。

终端用电设备的使用功能和保护方式应与工程应用相适应。以交流电动机为例，交流电动机有过载保护、堵转保护、断相保护、温度保护、接地故障保护、短路保护等。不设过载保护的交流电动机，当运行中可能发生堵转且不断电可能引起火灾等次生灾害时，应装设交流电动机堵转保护/温度保护，作用于断电，避免次生灾害发生。

4.3.8 本条主要针对的是不通过电源插座直接连接电源的交流电动机。

交流电动机有多种保护，但短路保护和接地故障保护是必须设置的保护，以减少电动机被烧毁等事故的发生。其他保护如：过载保护、断相保护、堵转保护、温度保护、低电压保护等保护可根据电动机的具体用途分别装设。

交流电动机的短路保护电器可采用电动机保护型断路器、熔断器等。在交流电动机正常运行、正常启动或自启动时，短路保护电器还要保证不能误动作。

对于涉及人身安全的防护措施见本规范第4.6节的相关内容。对于接地故障保护，不一定都需要设置剩余电流动作保护，当选用的电动机保护型断路器的过电流或接地故障等保护功能已经满足接地故障保护要求时，可以不再设置剩余电流动作保护。具体要根据不同的接地形式，经过计算确定采用过电流保护电器保护还是采用带接地故障脱扣器保护或者采用剩余电流动作保护。

当进行计算时，应符合下列规定：
1）采用TN-S（TN-C-S）系统时，保护电器的动作特性以及回路的阻抗应符合下式要求：

式中：Z_s——接地故障回路的阻抗，包括电源、电源至故障点的相导体和故障点至电源之间的保护接地导体在内的阻抗（Ω）；
I_n——保护电器在本规范第4.6.2条规定的时间内自动切断电源的动作电流。采用剩余电流动作保护电器（RCD）时，是在本规范第4.6.2条规定的时间内自动切断电源的剩余动作电流（A）；
U₀——相导体对地标称电压（V）。

2）采用TT系统时，通常采用剩余电流保护电器（RCD）做接地故障保护，保护电器的动作特性应符合下式要求：

式中：R_A——外露可导电部分的接地极和保护接地导体的电阻之和（Ω）；
I_△n——RCD的额定剩余动作电流（A）。

切断电源的时间应符合本规范第4.6.2条的要求。

当故障回路的阻抗足够小，且稳定可靠时，也可采用过电流保护电器做接地故障保护，保护电器的动作特性以及回路的阻抗应符合下式要求：

式中：Z_s——接地故障回路的阻抗，包括电源、电源至故障点的相导体、外露可导电部分的保护接地导体、接地导体、电气装置的接地极和电源的接地极在内的阻抗（Ω）；
I_a——保护电器在本规范第4.6.2条规定的时间内自动切断电源的动作电流（A）；
U₀——相导体对地标称电压（V）。

以上电气设备的所有金属构件及其附属的外露可导电部分的等电位联结做法详见本规范的第7.3节。

4.3.9 对于民用建筑中常见的自动扶梯、旋转门等用电设备，当采用的交流电动机发生反转时会引起危险，造成人员伤害和设备的损坏，因此应有防止反转的电气和机械安全措施。特别是自动扶梯在重载时要避免电气回路过载、短路、机械驱动链断链、电动机力矩不足等故障发生。

4.3.10 对于民用建筑中的擦窗机、自动扶梯、旋转门等用电设备，在运行过程中由于突发事件，有可能会出现人员伤亡的事故。特别是在检修设备时，因误启动而造成维修人员伤亡的事件也时有发生，所以在被控用电设备附近便于识别、操作和观察处设置不能复位的急停按钮是十分必要的。根据产品和现场情况，急停按钮可以单独设置，也可以设置在用电设备上，其手动操作的急停按钮应可直接断开主回路。

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