GB 50054-2011 低压配电设计规范-完整章节
GB 50054-2011 低压配电设计规范
第一章 总则
1.0.1 为使低压配电设计贯彻执行国家的技术经济政策,做到安全可靠、技术先进、经济合理、方便适用,制定本规范。
1.0.2 本规范适用于新建、改建和扩建的建筑工程低压配电设计。
1.0.3 低压配电设计应遵循下列基本原则:
1 配电系统的设计应根据负荷等级、负荷容量、负荷分布等因素综合确定; 2 配电系统应满足可靠性、安全性和经济性要求; 3 配电系统应便于操作、维护和检修; 4 配电系统设计应节约有色金属和降低电能损耗。
1.0.4 低压配电设计除应符合本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
第二章 术语
2.0.1 低压配电 low voltage power distribution
额定电压为1kV及以下的配电。
2.0.2 配电箱 distribution box
分配电力的箱体。
2.0.3 隔离电器 isolating switch
用于隔离电源的电器。
2.0.4 保护电器 protective device
用于保护电路和设备的电器。
2.0.5 IT系统 IT system
电源中性点不接地,电气设备外露可导电部分直接接地的配电系统。
2.0.6 TT系统 TT system
电源中性点直接接地,电气设备外露可导电部分直接接地的配电系统。
2.0.7 TN系统 TN system
电源中性点直接接地,电气设备外露可导电部分与电源中性点直接相连的配电系统。
2.0.8 保护零线(PE线) protective earthing conductor
TN系统中用于连接电气设备外露可导电部分与电源中性点的导线。
2.0.9 工作零线(N线) neutral conductor
TN系统中用于连接电源中性点与电气设备中性点的导线。
2.0.10 短路保护 short-circuit protection
当电路发生短路时,用于分断短路电流的保护。
2.0.11 过负荷保护 overload protection
当电路发生过负荷时,用于分断过负荷电流的保护。
2.0.12 接地故障保护 earth fault protection
当电路发生接地故障时,用于分断故障电流的保护。
2.0.13 配电系统配电设计 distribution system design
对低压配电系统进行的整体设计。
2.0.14 配电线路 distribution line
用于分配电能的导线、电缆和母线等。
2.0.15 计算电流 calculated current
根据负荷功率和电压计算的线路工作电流。
2.0.16 尖峰电流 peak current
持续时间1~2s的短时最大电流。
2.0.17 允许载流量 current-carrying capacity
导体在正常工作条件下允许通过的最大电流。
2.0.18 电压损失 voltage loss
电流通过导体时产生的电压降低。
2.0.19 选择性配合 selective coordination
上下级保护电器之间的动作配合。
2.0.20 剩余电流动作保护器 residual current device (RCD)
检测剩余电流并动作的保护电器。
第三章 配电设计原则
3.0.1 配电系统应根据负荷等级、负荷容量、负荷分布等因素综合确定。
3.0.2 配电系统设计应满足下列要求:
1 可靠性:配电系统应满足相应负荷等级对供电可靠性的要求; 2 安全性:配电系统应采取防止触电、电弧伤人等安全措施; 3 经济性:配电系统应在保证安全可靠的前提下,做到投资合理、运行经济。
3.0.3 配电线路宜采用放射式配电,必要时可采用树干式配电或混合式配电。
3.0.4 配电系统的配置应符合下列规定:
1 一级负荷应由双重电源供电,并应设置备用电源; 2 二级负荷宜由两回线路供电,备用电源的设置应根据用户要求确定; 3 三级负荷可由单回线路供电。
3.0.5 配电系统的设计应便于操作、维护和检修,并应采取措施限制故障范围扩大。
3.0.6 住宅配电应符合下列规定:
1 住宅配电应采用TN-C-S或TN-S系统; 2 每套住宅应设置独立的配电箱; 3 住宅配电箱应设置总开关和分路开关。
3.0.7 商业建筑配电应符合下列规定:
1 商业建筑应根据业态配置配电系统; 2 重要负荷应设置应急电源; 3 商业建筑应设置电气节能措施。
3.0.8 工业建筑配电应符合下列规定:
1 工业建筑配电应根据工艺要求确定; 2 重要设备应单独配电; 3 配电系统应考虑发展扩容需要。
第四章 导体选择
4.0.1 导体类型应按照下列规定选择:
1 电力电缆:铜芯或铝芯电缆; 2 母线槽:密集型母线槽或空气型母线槽; 3 绝缘导线:铜芯或铝芯塑料绝缘导线。
4.0.2 导体截面选择应满足下列要求:
1 按允许载流量选择:导体的允许载流量不应小于回路的计算电流; 2 按允许电压降校验:配电线路的电压损失不应超过允许值; 3 按热稳定校验:导体截面应满足短路热稳定要求; 4 按机械强度校验:导体截面应满足机械强度要求。
4.0.3 导体最小截面应符合下列规定:
1 铜芯绝缘导线:照明回路不应小于1.5mm²,动力回路不应小于2.5mm²; 2 铝芯绝缘导线:照明回路不应小于2.5mm²,动力回路不应小于4mm²; 3 裸铜导体:配电干线不应小于10mm²。
4.0.4 导体和电缆的载流量应依据敷设方式和环境条件进行校正。
4.0.5 电缆型号选择应符合下列规定:
1 常用电力电缆包括VV、YJV、ZR-VV、NH-YJV等型号; 2 电缆外护套应根据敷设环境选择; 3 阻燃电缆应用于重要负荷或火灾危险场所。
4.0.6 母线槽选择应符合下列规定:
1 母线槽额定电流不应小于计算电流; 2 密集型母线槽适用于大电流配电; 3 母线槽防护等级不应低于IP40。
4.0.7 中性线截面选择应符合下列规定:
1 单相两线制电路中,中性线截面应与相线截面相同; 2 三相四线制电路中,当负荷严重不平衡时,中性线截面不应小于相线截面; 3 照明回路的中性线截面不应小于相线截面。
4.0.8 保护线截面选择应符合下列规定:
1 当相线截面不大于16mm²时,保护线截面不应小于相线截面; 2 当相线截面为16~35mm²时,保护线截面不应小于16mm²; 3 当相线截面大于35mm²时,保护线截面不应小于相线截面的1/2。
第五章 配电设备选择
5.0.1 配电箱的选择应符合下列规定:
1 配电箱的额定电流不应小于所在回路的计算电流; 2 配电箱的防护等级应满足安装环境要求; 3 配电箱内应留有足够的安装空间和布线通道。
5.0.2 配电箱类型的选择应符合下列规定:
1 照明配电箱:用于照明系统配电; 2 动力配电箱:用于动力设备配电; 3 混合配电箱:用于综合配电。
5.0.3 开关设备的选择应符合下列规定:
1 隔离开关:用于隔离电源,应能断开回路的明显断开点; 2 断路器:用于接通和分断正常负荷电流及短路电流; 3 接触器:用于远距离频繁操作。
5.0.4 保护电器的选择应符合下列规定:
1 保护电器的额定电流不应小于回路的计算电流; 2 保护电器的分断能力不应小于安装地点的预期短路电流; 3 保护电器应能保护被保护线路和设备免受过负荷和短路损害。
5.0.5 断路器选择应符合下列规定:
1 断路器的额定电压不应低于系统额定电压; 2 断路器的额定电流不应小于计算电流; 3 断路器的分断能力不应小于预期短路电流。
5.0.6 熔断器选择应符合下列规定:
1 熔断器的额定电压不应低于系统额定电压; 2 熔断器熔体的额定电流不应小于计算电流; 3 熔断器的分断能力不应小于预期短路电流。
5.0.7 剩余电流动作保护器(RCD)的选择应符合下列规定:
1 RCD的额定剩余动作电流不应大于30mA; 2 RCD的动作时间不应大于0.1s; 3 剩余电流保护应采用分级保护方式。
第六章 短路保护
6.0.1 配电线路应装设短路保护,保护电器应装设在每回线路的电源端和负荷端。
6.0.2 短路保护电器的分断能力应大于安装地点的预期短路电流。
6.0.3 短路保护整定应符合下列规定:
1 断路器长延时过电流脱扣器的整定电流应大于线路计算电流的1.01.2倍;
2 断路器瞬时过电流脱扣器的整定电流应大于线路尖峰电流的1.21.5倍;
3 熔断器熔体的额定电流应大于线路计算电流的1.0~1.2倍。
6.0.4 配电线路的短路保护应保证在用电设备正常启动时不应动作。
6.0.5 短路保护电器应能分断被保护线路的最大短路电流,并应有足够的灵敏度。
6.0.6 短路保护的选择性配合应符合下列规定:
1 配电系统应设置选择性保护; 2 上下级保护电器应协调配合; 3 末级保护电器不应先于上级保护电器分断。
6.0.7 短路保护灵敏度应符合下列规定:
1 单相短路电流不应小于保护电器瞬时或短延时过电流脱扣器的整定电流的1.3倍; 2 二相短路电流不应小于保护电器瞬时或短延时过电流脱扣器的整定电流的1.3倍。
6.0.8 短路保护电器的安装位置应符合下列规定:
1 短路保护电器应安装在电源侧; 2 短路保护电器应安装在导线截面减小处; 3 分支线与干线交接处应安装短路保护电器。
第七章 过负荷保护
7.0.1 配电线路应装设过负荷保护,过负荷保护电器应装设在回路的电源端。
7.0.2 过负荷保护电器的整定电流应大于线路的计算电流,但应小于线路的允许载流量。
7.0.3 下列线路不应装设过负荷保护:
1 消防水泵、消防风机等消防设备的配电线路; 2 无人员操作且无自动控制设备的配电线路; 3 连续运行但故障后果不严重的配电线路。
7.0.4 过负荷保护电器的选择应符合下列规定:
1 断路器过负荷保护宜采用长延时过电流脱扣器; 2 熔断器过负荷保护应采用熔断特性较平坦的熔断器; 3 过负荷保护电器的动作特性应与线路允许载流量配合。
7.0.5 过负荷保护动作特性应符合下列规定:
1 过负荷保护电器的动作电流不应小于线路计算电流的1.0倍; 2 过负荷保护电器的动作电流不应大于线路允许载流量的0.9~1.0倍; 3 过负荷保护电器应在允许过负荷时间内动作。
7.0.6 线路允许持续过负荷倍数应符合下列规定:
1 消防线路:可过负荷20%; 2 配电线路:可过负荷20%但应校验动作时间; 3 供电线路:不应长期过负荷。
7.0.7 过负荷保护整定应符合下列规定:
1 断路器长延时过电流脱扣器的整定电流应大于线路计算电流; 2 断路器长延时过电流脱扣器的动作时间应躲过线路尖峰电流; 3 熔断器熔体的额定电流应大于线路计算电流的1.05~1.1倍。
第八章 接地保护
8.0.1 低压配电系统的接地形式应根据负荷特点、场所条件等因素确定,可采用TN系统、TT系统或IT系统。
8.0.2 TN系统的接地保护应符合下列规定:
1 保护零线(PE线)应在配电室或总配电箱处作重复接地; 2 专用保护零线必须与工作零线(N线)分开; 3 同一低压配电系统中不能同时采用TN和TT系统; 4 电气设备的外露可导电部分应接保护零线(PE线)。
8.0.3 TT系统的接地保护应符合下列规定:
1 电气设备的外露可导电部分应直接接地; 2 接地电阻应满足R≤50/I(I为接地故障电流); 3 保护电器应在规定时间内切断故障电路。
8.0.4 IT系统的接地保护应符合下列规定:
1 电源中性点不接地或经阻抗接地; 2 电气设备的外露可导电部分应直接接地; 3 第一次接地故障时,保护电器应发出报警信号。
8.0.5 接地故障保护应符合下列规定:
1 接地故障保护应在规定时间内切断故障电路; 2 接地故障保护的选择性应与上、下级保护配合; 3 接地故障保护电器的灵敏度应满足要求。
8.0.6 TN系统接地故障保护应符合下列规定:
1 接地故障电流不应小于保护电器瞬时或短延时过电流脱扣器的整定电流的1.5倍; 2 接地故障保护的动作时间不应大于5s; 3 末端配电线路的接地故障保护应在0.4s内动作。
8.0.7 TT系统接地故障保护应符合下列规定:
1 接地电阻应满足R≤50/I(I为额定动作电流); 2 采用剩余电流动作保护器时,额定动作电流不应超过300mA; 3 采用过电流保护时,故障电流不应小于保护电器动作电流的1.5倍。
8.0.8 等电位联结应符合下列规定:
1 建筑物内应设置总等电位联结; 2 辅助等电位联结应根据需要设置; 3 PE线、N线应与等电位联结带连通。
第九章 配电线路敷设
9.0.1 配电线路的敷设方式应根据环境条件、负荷特点、安装条件等因素确定。
9.0.2 电缆敷设方式的选择应符合下列规定:
1 电缆沟敷设:适用于工业建筑; 2 电缆隧道敷设:适用于大型工业建筑或电缆数量较多的场所; 3 穿管敷设:适用于民用建筑; 4 桥架敷设:适用于工业与民用建筑。
9.0.3 绝缘导线敷设方式的选择应符合下列规定:
1 穿管敷设:适用于一般场所; 2 槽板敷设:适用于干燥场所; 3 线槽敷设:适用于工业与民用建筑。
9.0.4 配电线路敷设应符合下列规定:
1 配电线路应避开热源和潮湿环境; 2 配电线路应与其他管线保持必要的安全间距; 3 配电线路的金属管、金属线槽应可靠接地。
9.0.5 电缆与其他管线的间距应符合下列规定:
1 电缆与热力管道平行间距不应小于1m,交叉间距不应小于0.5m; 2 电缆与易燃管道平行间距不应小于1m,交叉间距不应小于0.5m; 3 电缆与水管平行间距不应小于0.5m。
9.0.6 电缆防火措施应符合下列规定:
1 电缆在竖井、电缆沟、电缆隧道敷设时应采取防火封堵措施; 2 重要回路的电缆应采用阻燃电缆; 3 电缆穿越楼板或墙壁时应设置防火封堵。
9.0.7 导线穿管敷设应符合下列规定:
1 管内导线不应有接头; 2 管内导线不应超过8根; 3 导管直径不应小于导线直径的1.4倍。
第十章 配电线路保护配合
10.0.1 配电线路的保护应具有选择性,上、下级保护应协调配合。
10.0.2 选择性配合应符合下列规定:
1 当下一级保护电器发生故障时,上一级保护电器不应动作; 2 上一级保护电器的动作电流应大于下一级保护电器的动作电流; 3 上一级保护电器的动作时间应大于下一级保护电器的动作时间。
10.0.3 断路器与熔断器配合时,应保证熔断器在短路电流作用下先于断路器分断。
10.0.4 断路器之间的配合应保证上一级断路器不抢动下一级断路器的动作。
10.0.5 选择性保护配合方式应符合下列规定:
1 电流选择性:上一级保护电流整定值与下一级保护电流整定值之比不应小于1.3; 2 时间选择性:上一级保护动作时间与下一级保护动作时间之差不应小于0.2s; 3 能量选择性:上级断路器应能承受下级断路器的允通能量。
10.0.6 区域选择性联锁应符合下列规定:
1 重要负荷的配电系统应设置区域选择性联锁; 2 区域选择性联锁应保证故障区域快速切除; 3 区域选择性联锁应有手动强制操作功能。
10.0.7 末端配电箱保护配合应符合下列规定:
1 末端配电箱进线开关应与上级出线开关配合; 2 末端配电箱内保护电器应与进线开关配合; 3 末端保护电器整定值应满足上下级配合要求。
第十一章 电能质量
11.0.1 低压配电系统的电能质量应符合下列规定:
1 电压偏差应符合允许范围; 2 谐波含量应控制在允许范围内; 3 电压波动和闪变应符合要求。
11.0.2 谐波抑制措施应符合下列规定:
1 谐波源设备应采取限制谐波电流产生的措施; 2 当非线性负荷容量较大时,应装设谐波抑制装置; 3 谐波抑制装置包括无源滤波器、有源滤波器等。
11.0.3 为降低电压偏差,可采取下列措施:
1 正确选择变压器分接头; 2 合理调整负荷; 3 采取无功功率补偿。
11.0.4 低压配电系统谐波限值应符合下列规定:
1 谐波电压THD限值为5%; 2 各次谐波电压含有率应符合国家标准规定; 3 谐波电流不应引起电气设备过热或异常振动。
11.0.5 电压波动和闪变限制应符合下列规定:
1 电压变动限值d%应根据负荷特性确定; 2 闪变限值应根据公共连接点协议确定; 3 电压波动和闪变超限时,应采取抑制措施。
11.0.6 电能质量监测应符合下列规定:
1 重要用户应设置电能质量监测装置; 2 监测参数应包括电压偏差、谐波、闪变等; 3 监测数据应定期记录和分析。
11.0.7 谐波源设备应符合下列规定:
1 谐波源设备应采用低谐波设备; 2 谐波源设备应设置滤波装置; 3 谐波源设备不应影响其他设备正常运行。
第十二章 施工与验收
12.0.1 低压配电系统的施工应符合设计文件要求。
12.0.2 配电设备安装应符合下列规定:
1 配电设备安装前应进行外观检查; 2 配电设备安装应符合产品技术文件要求; 3 配电设备安装应牢固可靠。
12.0.3 导线敷设应符合下列规定:
1 导线敷设前应进行绝缘测试; 2 导线连接应可靠; 3 导线敷设应整齐有序。
12.0.4 接地装置施工应符合下列规定:
1 接地体埋设深度不应小于0.5m; 2 接地装置的连接应可靠; 3 接地电阻测试应在晴天进行。
12.0.5 竣工验收应符合下列规定:
1 施工单位应提交竣工资料; 2 竣工验收应检查配电设备安装质量; 3 竣工验收应进行电气测试。
12.0.6 电气测试应包括下列内容:
1 绝缘电阻测试; 2 接地电阻测试; 3 回路电阻测试; 4 保护电器动作测试。
12.0.7 配电系统调试应符合下列规定:
1 配电设备应进行单体调试; 2 系统应进行联动调试; 3 保护装置应进行整组调试。
第十三章 运行与维护
13.0.1 低压配电系统运行应符合下列规定:
1 配电室应配备合格的值班人员; 2 运行人员应严格按照操作规程操作; 3 运行记录应完整准确。
13.0.2 低压配电系统维护应符合下列规定:
1 定期进行设备巡视检查; 2 定期进行设备预防性试验; 3 及时消除设备缺陷。
13.0.3 剩余电流动作保护器测试应符合下列规定:
1 剩余电流动作保护器应每月测试一次; 2 测试应采用试验按钮; 3 测试记录应存档。
第十四章 附录
附录A 电缆敷设方式及适用场合
表A.1 电缆敷设方式适用场合
| 敷设方式 | 适用场合 |
|---|---|
| 电缆沟 | 工业建筑、有腐蚀性气体或爆炸危险场所 |
| 电缆隧道 | 大型工业建筑、电缆数量较多的场所 |
| 穿管敷设 | 民用建筑、干燥场所 |
| 桥架敷设 | 工业与民用建筑 |
| 埋地敷设 | 电缆数量较少且无机械损伤的场所 |
| 架空敷设 | 工业厂房、室外配电 |
表A.2 电缆最小弯曲半径
| 电缆类型 | 最小弯曲半径 |
|---|---|
| 交联聚乙烯电缆 | 15D |
| 聚氯乙烯电缆 | 10D |
| 纸绝缘电缆 | 20D |
| 注:D为电缆外径 |
表A.3 电缆与其他管线的间距
| 管线类型 | 平行间距(m) | 交叉间距(m) |
|---|---|---|
| 热力管道 | 1.0 | 0.5 |
| 易燃管道 | 1.0 | 0.5 |
| 水管 | 0.5 | 0.2 |
| 压缩空气管 | 0.5 | 0.2 |
附录B 导体允许载流量
表B.1 铜芯绝缘导线允许载流量(A)
| 截面(mm²) | 穿管敷设(25°C) | 架空敷设(25°C) | 穿管敷设(30°C) | 架空敷设(30°C) |
|---|---|---|---|---|
| 1.5 | 15 | 18 | 14 | 17 |
| 2.5 | 20 | 25 | 19 | 23 |
| 4 | 27 | 33 | 25 | 31 |
| 6 | 35 | 42 | 33 | 39 |
| 10 | 49 | 59 | 45 | 54 |
| 16 | 64 | 76 | 60 | 71 |
| 25 | 85 | 101 | 80 | 95 |
| 35 | 105 | 125 | 99 | 117 |
| 50 | 128 | 151 | 120 | 142 |
表B.2 铝芯绝缘导线允许载流量(A)
| 截面(mm²) | 穿管敷设(25°C) | 架空敷设(25°C) |
|---|---|---|
| 2.5 | 16 | 19 |
| 4 | 21 | 26 |
| 6 | 28 | 33 |
| 10 | 38 | 46 |
| 16 | 50 | 60 |
| 25 | 66 | 78 |
| 35 | 82 | 96 |
| 50 | 99 | 117 |
表B.3 电缆载流量校正系数
| 环境温度(°C) | 校正系数 |
|---|---|
| 25 | 1.00 |
| 30 | 0.91 |
| 35 | 0.82 |
| 40 | 0.71 |
| 45 | 0.58 |
附录C 低压配电系统接地形式
表C.1 TN系统分类
| 系统类型 | 说明 |
|---|---|
| TN-C | 工作零线与保护零线合一 |
| TN-S | 工作零线与保护零线分开 |
| TN-C-S | 前部分合一,后部分分开 |
表C.2 各接地系统适用场所
| 接地系统 | 适用场所 |
|---|---|
| TN-S | 人员密集建筑、重要设备场所 |
| TN-C-S | 民用建筑、一般工业建筑 |
| TT | 农村用电、分散用电场所 |
| IT | 医院手术室、矿山等 |
表C.3 接地故障保护动作时间
| 系统类型 | 允许动作时间(s) |
|---|---|
| TN系统 | ≤5 |
| TT系统 | ≤5 |
| 末端线路 | ≤0.4 |
附录D 保护电器整定参数
表D.1 断路器长延时过电流脱扣器整定电流
| 整定项目 | 整定值 |
|---|---|
| 动作电流 | ≥1.0~1.2倍计算电流 |
| 动作时间 | 躲过尖峰电流 |
表D.2 断路器瞬时过电流脱扣器整定电流
| 整定项目 | 整定值 |
|---|---|
| 动作电流 | ≥1.2~1.5倍尖峰电流 |
| 动作时间 | 瞬时 |
表D.3 熔断器熔体额定电流
| 负荷类型 | 熔体额定电流倍数 |
|---|---|
| 照明负荷 | ≥1.0~1.1倍计算电流 |
| 动力负荷 | ≥1.0~1.2倍计算电流 |
| 电动机 | ≥1.5~2.0倍计算电流 |
附录E 本规范用词说明
1 为便于在执行本规范条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下: 1)表示很严格,非这样做不可的用词:正面词采用"必须",反面词采用"严禁"; 2)表示严格,在正常情况下均应这样做的用词:正面词采用"应",反面词采用"不应"或"不得"; 3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的用词:正面词采用"宜",反面词采用"不宜"; 4)表示允许有选择,在一定条件下可以这样做的用词:采用"可"。
2 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为:"应符合……的规定"或"应按……执行"。
附加说明
本规范主编单位: 住房和城乡建设部 本规范参编单位: 中国建筑学会建筑电气分会等 本规范主要起草人: (略) 本规范主要审查人: (略)
本规范由住房和城乡建设部负责管理和解释。