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不得不看——电气设计疑难探析

人气:731次发表时间:2020-04-24

电气设计中应保证用电安全,如何防止触电?

触电就是电流通过了人体,当频率50HZ的交流电流大于10mA通过人的心脏时就会造成心脏颤动产生生命危险。

触电的形式一般可分为直接触电和间接触电两种形式。


直接触电就是人体直接与相线相接触

防止直接触电的措施有:

①采用安全特低电压如12V及以下

②采用IT系统

③供电回路开关采用剩余电流动作保护器。由于安全特低电压或IT系统应用范围较窄,一般仅适用于游泳池、能进人的喷泉、医疗建筑的手术室和抢救室以及重症监护室等。而对于大量的室外用电线路采用剩余电流动作保护器可以较好的解决了直接触电的问题,因为一旦直接触电,必然有剩余电流产生,剩余电流动作保护器动作切断电源,至少可以减少触电的危害,更重要的是可以防止二次触电的发生。

特别需要指出等电位无法防止直接触电。

间接触电就是人体与带电的金属导体相接触

防止间接触电的措施有:

①供电回路开关采用30mA的剩余电流动作保护器

②采用IT系统

③采用安全电压供电;

④设置局部等电位联结。等电位是指人体能同时接触到两点的电位几乎相等,两点之间的电位差在安全范围之内,如小于12V,并不是指两点之间的电位完全相等,产生的电位差为0或趋于0,这是在实际中无法做到的,在实际中只要能保证有电位差(电压)在安全范围之内不会造成人身触电即可。

人体容易接触到的两点一般为:

①脚与脚;

②手与脚;

③手与手。

因此应保证脚与脚之间的跨步电压,手与脚和手与手之间的接触电压在安全范围之内,才能避免触电。

减小脚与脚之间的跨步电压的措施就是人活动时的危险区域地面设置等电位金属网,其网格尺寸不大于0.6mX0.6m。若地面为钢筋混凝土板,可利用板内钢筋焊接成不大于0.6 mX0.6m的网格。

减少手与脚或手与手之间的接触电压的措施就是人活动所在空间内手能接触到的所有金属构件,用电设备外壳通过等电位端子箱采用金属导体互相连通,同时与地面等电位网相连通,特别需指出的是用电设备外壳是与供电电源的PE线连通的,因此等电位线是与所在区域的插座PE线相连接,若所在区域有同一供电回路的多个插座,只要一个插座的PE线与等电位端子箱相连接即可,也就是插座到用电设备外壳的PE线和等电位线共用同一根导体;若有不同回路的插座,则每个回路的插座PE线均应与等电位端子箱相连接;若所在区域的用电设备由配电箱直接供电,则配电箱的PE端子排应与等电位线相连接,也就是配电箱到用电设备外壳的PE线和等电位线共用同一根导体,而且配电箱与等电位端子箱应尽量靠近,以便减少等电位线的长度,减少电位差。

对于能进人的喷泉,水下灯的供电一般不采用IT系统供电,因为IT系统造价高,维护困难,因此不合适。若采用IT系统供电,则建议遵照《综合医院建筑设计规范》GB51039-2014第8.3.5条规定:IT系统应设置显示工作状态的信号灯和声光报警装置,声光警报装置应安装在便于永久性监视的场所,隔离变压器应设置过负荷和高温的监控,同时必须配置绝缘监视器,并应符合下列要求:

1)交流内阻应大于或等于100KΩ;

2)测试电压不应大于直流25V;

3)在任何故障条件下,测试电流峰值不应大于1mA;

4)当电阻减少到50KΩ时应发出信号,并备有试验设施。

哪些设备的配电线路应设置剩余电流动作保护?电磁式和电子式剩余电流动作保护器有何区别?什么情况下应选用电磁式剩余电流动作保护器?

1、《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008第7.7.10条第1款规定:

下列设备的配电线路应设置剩余电流动作保护:

1)手持式及移动式用电设备;

2)室外工作场所的用电设备;

3)环境特别恶劣或潮湿场所的电气设备;

4)家用电器回路或插座回路;

5)由TT系统供电的用电设备;

6)医疗电气设备,急救和手术用电设备的配电线路的剩余电流动作保护宜作用于报警。

2、《福建省住宅适老化设计标准》DBJ/T13-281-2018第8.3.1条第2款规定:住户内的照明、插座、热水器、空调回路均应装设剩余电流动作保护器,保护动作电流不应大于30mA,照明回路应独立设置剩余电流动作保护器,插座、热水器、空调回路可共用剩余电流动作保护器。

3、《住宅设计规范》GB50096-2011第8.7.1条第6款规定:每栋住宅的总电源进线应设剩余电流动作保护或剩余电流动作保护报警。

电磁式剩余电流保护器零序电流互感器的二次回路输出电流不经任何放大,直接激励剩余电流脱扣器,称为电磁式剩余电流保护器,其动作功能与线路电压无关。电子式剩余电流保护器零序电流互感器的二次回路和脱扣器之间接入一个电子放大线路,互感器二次回路的输出电流经过电子线路放大后再激励剩余电流脱扣器,称为电子式剩余电流保护器,由于电子放大线路的工作电源直接取自于电子式剩余电流保护器进线端的市电,而且电子元件的工作与温度有关,高温可能会对电子元件产生损坏,从而造成剩余电流保护器不会动作。若进线N断线,失去电源,电子元件无法工作,剩余电流保护器将不会动作,此时若发生接触故障,由于相线带电,还是会造成触电危险。因此电磁式剩余电流动作保护器不受电源电压、环境温度、中性线断线等的影响,可靠性高。

《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008第7.7.10条第9款规定:用于电子信息设备、医疗电气设备的剩余电流动作保护器应采用电磁式。

《医疗建筑电气设计规范》JGJ312-2013第9.4.3条规定:在2类医疗场所区域内,TN系统仅可在手术台驱动机构供电回路、X射线设备供电回路、额定功率大于5kVA的设备供电回路、非生命支持系统的电气设备供电回路中采用不超过30mA的额定剩余电流,并具有过流保护的剩余电流动作保护器(RCD),且剩余电流动作保护器应采用电磁式。因此医疗建筑的配电线路剩余电流动作保护器应采用电磁式。而且由于小孩身体尚未发育完全和老人身体机能下降,一旦触电后果严重。

因此学校建筑、住宅建筑和老人照料设施的配电线路剩余电流动作保护器建议采用电磁式。选择高可靠的产品不仅能够提高用电的安全性,而且还可以防止电气火灾的发生,大大提高老人和小孩的安全性。

电动汽车充电回路应选用有直流分量也能动作的剩余电流动作保护器,不应选用仅能动作交流的剩余电流动作保护器

电气线路遇到室内消防水池和屋面游泳池如何处理?

《建筑设计防火规范》GB50016-2014(2018年版)第8.1.6条第2款规定:附设在建筑内的消防水泵房,不应设置在地下三层及以下或室内地面与室外出入口地坪高差大于10m的地下楼层。在实际工程设计中往往都有地下三层汽车库,消防水池的底板就是地下三层汽车库的顶板。因此在建筑电气设计时应特别注意位于消防水池的底板的部分所有火灾自动报警系统等弱电线路和探测器、强电配电线路和照明灯具应明装,否则接线盒嵌入消防水池的底板有可能造成漏水,产生安全隐患。

《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008附录E规定:游泳池划分为三个区域:0区,1区,2区。简单地说0区就是指水池的内部,1区就是指距水池边缘2米的区域,2区就是指距水池边缘2米~3.5米的区域。

《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008第12.9.3条第8款规定:在0及1区内,非本区的配电线路不得通过;也不得在该区内装设接线盒。旅馆建筑经常会把游泳池设置在裙房屋面,即下一层功能房间的顶棚就是游泳池的底板,属于游泳池的1区,电气设计应特别引起注意,所有火灾自动报警系统等弱电线路和探测器、强电配电线路和照明灯具应明装,否则将存在安全隐患。

消防控制室设置在多层住宅建筑的一层,消防水泵设置在地下室的III类汽车库中,负荷等级如何确定?

消防控制室、消防水泵的负荷等级应根据实际的整个工程项目综合分析判断,不能仅依据单体建筑来确定。在设计中常常会遇到各种各样的工程项目,例如1)上部为多层建筑或二类高层建筑,地下室为I类汽车库;

2)上部有一类高层建筑,地下室为II或III类汽车库,规范规定一类高层建筑和I类汽车库的消防负荷等级为一级负荷。

因此在整个工程项目中只要子项有一类高层建筑或地下室为I类汽车库,那么消防控制室、消防水泵不论设置在何处,由于是为整个工程项目服务的,因此应确定为一级负荷。

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