電氣和防雷裝置
供配電系統
一、電力負荷分級及供電要求
1.隨著國民經濟和現代科學技術的發展，各行各業所使用的用電裝置種類繁多，特性各異。在執行中如發生中斷供電後，除影響生產和生活外，有的將會涉及人身健康和生命財產的安全，甚至將在和經濟上造成重大損失和無法彌補的社會影響和國際影響。
2.電力負荷分級的意義，在於正確地反映各類用電裝置對供電可靠性要求的界限，以及恰當地選擇供電方式，儘量減少中斷供電的出現，確保特別重要負荷的不間斷供電，避免造成對人民健康和生命的損害，防止在和經濟上造成重大損失。
3.區分電力負荷對供電可靠性的要求，在於因停電造成損失或影響的程度。損失越大，對供電可靠性的要求越高，損失越小，對供電可靠性的要求就越低。
4.停電一般分為計畫檢修停電和事故停電兩種。由於計畫檢修停電可事先通知用電部門，故可採取措施避免損失或將損失減少至最低限度。規範中是按事故停電的損失來區分負荷等級的。
5.電力負荷分級的確定，除按規範規定的原則外，應結合具體情況，充分研究並與建設單位共同審慎確定。充分尊重地方領導部門的意見和行業領導部門的規定。
二、一級負荷供電要求
1.一級負荷在執行中不能中斷供電，即一級負荷應由兩個電源供電；當乙個電源發生故障時，另乙個電源不應同時受到損壞。應由兩個電源供電作了較明確的規定，即兩個電源不能同時損壞，只有滿足這個基本條件才能保持其中乙個電源繼續供電，這是必須滿足的要求。
2.一級負荷中特別重要的負荷，除由兩個電源供電外，尚應增設應急電源，並嚴禁將其他負荷接入應急電源系統。
近年來供電系統的執行實踐證明，從電力網引接兩迴路電源進線加備用自投(bzt)的供電方式，不能滿足一級負荷中的特別重要負荷對供電可靠性及連續性的要求，有的發生全部停電事故是由內部故障引起，有的是由電力網故障引起，因地區大電力網在主網電壓上部是並網的，所以用電部門無論從電網取幾回電源進線，也無法得到嚴格意義上的兩個獨立電源。因此，電力網的各種故障，可能引起全部電源進線同時失去電源，造成停電事故。當有自備電站時，雖可利用低周解列措施，提高供電的可靠性，但執行經驗證明，仍不能完全避免全部停電的事故發生。
由於內部故障或繼電保護的誤動作交織在一起，造成自備電站電源和電網均不能向負荷供電，低周解列裝置無法完全解決這個問題。因此，正常與電網並列執行的自備電站，一般不宜作為應急電源使用，對一級負荷中特別重要的負荷要由與電網不並列的、獨立的應急電源供電。特別重要負荷，應仔細研究，凡能採取非電氣保安措施者，應盡可能減少特別重要負荷的負荷量，需要雙重保安措施者除外。
3.應急電源應是與電網在電氣上獨立的各式電源，下列電源可作為應急電源：
(1) 獨立於正常電源的發電機組。
(2) 蓄電池。
(3) 乾電池。
4.應急電源型別的選擇，應根據第一級負荷由特別重要負荷的容量、允許中斷供電的時間，以及要求的電源為交流或直流等條件來進行。由於蓄電池裝置供電穩定、可靠、無切換時間、投資較少，故凡允許停電時間為毫秒級，且容量不大的特別重要負荷，可採用直流電流者，應由蓄電池裝置作為應急電源。
若特別重要負荷要求交流電源供電，允許停電時間為毫秒級，且容量不大的，可採用靜止不間斷供電裝置。若特別重要負荷中有需驅動的電動機負荷，啟動電源中衝擊負荷較大的，又允許停電時間為毫秒級，可採用機械貯能電機型不間斷供電裝置或柴油機不間斷供電裝置。若特別重要負荷中有需要驅動的電動機負荷，啟動電流衝擊負荷較大，但允許停電時間為15s以上時，可採用快速自啟動的發電機組，這是考慮快速自啟動的發電機組一般自啟動的時間為10s左右。
對於帶有自動投入裝置的獨立於正常電源的專用饋電線路，是考慮自投裝置的動作時間，適用於允許中斷供電時間大於自投裝置的動作時間者。
大型使用者中，往往同時使用幾種應急電源，為了使各種應急電源裝置密切配合，充分發揮作用，應急電源接線方式非常重要。
三、應急電源與正常電源之間必須採取防止並列執行的措施
禁止應急電源與工作電源並列執行，目的在於防止工作電源故障通過並列執行，雖然設有開關、保護裝置等，在正常情況下是不會影響應急電源的工作，但也可能由於平日維護工作不良、保護裝置誤動，以及操作不當等原因使得應急電源亦中斷執行。這種情況不但國內發生過，在國際上也時有出現。對旋轉不中斷電源，採用平時原動機不工作，發電機掛在工作電源上作電動機運轉的執行方式時，不能認為是並網，為了防止誤並網，原動機的啟動指令，必須由工作電源主開關的輔助接點發出。
具有頻率跟蹤環節的靜止型不間斷電源可與工作電源並列執行，實踐證明是可靠的。
四、導體截面要求
選擇導體截面，應符合下列要求：
1.線路電壓損失應滿足用電裝置正常工作及啟動時端電壓要求。
關於電動機啟動時電壓下降的容許值問題，歷來存在兩種意見：一是規定電動機端子電壓。原規範採取規定電動機端子電壓的做法雖能控制住配電系統各級母線的電壓，但其要求顯然偏高。
如僅規定母線電壓，則電動機端子電壓可能低於容許值。為解決這一矛盾，本規範採取了兩方面兼顧的做法。
電動機啟動對系統各點電壓的影響，包括對其他電氣裝置和電動機本身兩個方面。第一方面：應保證電動機啟動時不妨礙其他電氣裝置的工作。
為此，理論上應校驗其他用電裝置端子的電壓，但在實踐上極不方便。在工程設計中我們可以校驗流過電動機啟動電流的各級配電母線的電壓，其容許值則視母線所接的負荷性質而定。這方面的要求列入了本條文的一款和二款。
第二方面：應保證電動機的啟動轉矩滿足其所拖動的機械的要求。為此，在必要時，應校驗電動機端子的電壓。
這方面的要求反映在本條文的三款中。
(1) 本款適用於「一般情況下」即母線接有照明或其他電壓敏感的負荷時，
至於對電壓質量有特殊要求的用電裝置，應對其電源採取專門措施。例
如為大中型電子計算機配置ups或cvcf，這已超出本規範的內容。母線
電壓不低於額定電壓的90%(頻繁啟動時)或85%(不頻繁啟動時)，是沿用
多年的資料並被廣泛採用。所謂「頻繁」是指每小時啟動數十次以至數
百次。(2) 母線電壓不低於額定值的80%的條件，是參照《火力發電廠廠用電設計
技術規定》sdgj1和許多部門的實際經驗而列入的。本款適用於3～10kv、
1140v和660v電動機，以及不與照明和其他對電壓較敏感的負荷合用配
電變壓器或共用配電線路的情況。
(3) 配電母線上未接其他負荷時，保證電動機的啟動轉矩是唯一的條件。不
同機械所要求的啟動轉矩相差懸殊；不同型別電動機啟動轉矩與端子電
壓的關係亦不相同。因此，不可能規定電動機端子電壓的下限。原規範
規定電動機端子電壓的允許值，是為了控制配電系統各點的電壓，對電
動機本身變未給出下限。例如「不致妨礙其他用電裝置的工作時，可低
於85%」，低到什麼程度則「按生產機械要求的啟動轉矩確定」。各類機
械要求的啟動轉矩資料，可在有關的手冊、資料中得到。
關於接觸器的釋放電壓，現行製造標準規定，「不應高於75%」，在觸頭磨損的情況下，不應低於20%。這個上限值偏高，不宜在條文中引用。設計中可根據具體產品的資料進行校驗。
最後，還應指出，僅在電動機功率達到電源容量的一定比例(例如20%或30%)或配電線路很長時，才需要校驗配電母線的電壓，而不必對各個系統的各級母線進行校驗。同樣，僅在電動機末端線路很長且過載啟動時，才需要校驗啟動轉矩。需考慮接觸器釋放電壓的情況更少遇到。
對各種家用電器，裝置一般均允許有較寬的工作電壓範圍，以及一些對電壓變化不敏感的用電裝置，均不需校驗線路電壓損失。
2.導體應滿足動穩定與熱穩定的要求
(1)動穩定與熱穩定的計算。
(2)1kv以下短路電流的計算。對低壓配電線路絕緣導線的熱穩定，其過負載保護電器的動作特性應同時滿足下列條件：
ib≤in≤iz
i2≤1.45tz
式中：ib-----線路計算負載電流(a);
in-----熔斷器熔體額定電流或斷路器額定電流或整定電流(a)；
iz------導體允許持續載流量(a)；
i2------保證保護電器可靠動作的電流(a)，，當保護電器為低壓斷路器時；i2為約定時間內的約定動作電流；當為熔斷器時，i2為約定時間內的約定熔斷電流。
注：按公式4.4.
1-1、4.4.1-2校驗負載保護電器的動作特性，當採用符合《低壓斷路器》jb1284-85的低壓斷路器時，延時脫扣器整定電流(in)與導體允許持續載流量(iz)的比值不應大於1。
五、裝置外可導電部分要求
裝置外可導電部分嚴禁用作pen線。因為：
線為利用n線作為保護線，pen線可能經常帶有電壓，其電壓值可能超過安全電壓水平。
線通過pe線將把pen線上的電位傳導到所有裝置外可導電部分和電氣裝置的金屬外殼上，當人體接觸這些部分時，即有可能受到電擊。
線上的電壓是不平衡負荷電流和諧波電流產生。
4.配電線路中的相線如果斷線，則電氣裝置不能正常運轉，可及時發現故障後加以修復，不致產生嚴重後果，但pen線如果斷線則一時不易發覺，可產生電擊、火災或裝置損壞。
5.裝置外可導電部分的連線點多，有時疏於檢測或難於檢測，無法保證接地電路的完好導通。
線上的電流產生的電壓降在電氣裝置內產生電位差和雜散電流，易發生火花和電磁干擾。
六、tn-c系統要求
tn-c系統中，pen線嚴禁接入開關。
1.工作接地和保護接地是兩種形式，其作用也不相同。乙個是供電系統內帶電導體的接地，一般是指發電機，變壓器等中性點的接地，其作用是保證供電系統的正常執行。
保護接地是指電氣裝置外露金屬外殼的接地，當人體觸及時防護人體遭受危險的電擊。
2.國家規範規定保護接地有4種形式，tn-c系統是其中一種形式。
3.在單相迴路內如果pen線中斷，電氣裝置外殼可能帶有220v的對地電壓，人體有遭受電擊的危險。
4.在三相迴路內如果pen線中斷，在三相負荷不平衡時還因n線中斷，零點飄移，負荷較輕時相將會過電壓，負荷較重時相將會欠電壓。
5.國際電工委員會標準也規定，在tn-c系統的pen線嚴禁被隔離或開關。
七、帶電體的防護要求
在有人的一般場所，有危險電位的裸帶電體應加以遮護或置於人的伸臂範圍以外。
1.根據2023年iec479-1的研究報告指出，通過試驗和一些國家執行經驗，在正常環境下，還沒有發現觸及50v以下的交流電壓而產生嚴重的電擊傷害的事故。所以危險電位可認為是交流工頻標稱電壓為50v(有效值)以上。
但《低壓配電設計規範》gb50054-95第 3.2.2條規定標稱電壓超過交流25v(有效值)容易被觸及的裸帶電體必須設定遮護物或外罩。
2.電擊是電能對人畜的一種直接傷害形式。造成電擊的原因有兩種：
一種是觸及危險電位的裸帶電體引起的電擊，稱為直接接觸電擊。另一種是在電氣裝置損壞條件下，例如絕緣損壞，使正常工作條件沒有危險電位的外露可導電部分(例如金屬外殼)帶電，人畜觸及了這些部分引起的電擊稱為間接接觸電擊。
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摘要 線路的選線 路設計中決定著線路路徑的走向，線路路徑 路設計中起著舉足輕重的地位，關係著線路的投資 安全可靠及執行維護。本文結合線路線路設計中，根據交通 地形地貌 廠礦 城鎮規劃區 村寨 林區等情況，在選線時應注意的事項及線路通過房屋密集村寨例項。關鍵詞 線路選線 路徑線路的選線是一項綜合性和實...