【正文】 ，有強(qiáng)電設(shè)備，弱電設(shè)備，以及一些正常情況下不帶電的導(dǎo)電設(shè)備與構(gòu)件，均必須采用有效的保護(hù)接地。為了提高安全程度，就要配合使用漏電保護(hù)器。在TT系統(tǒng)中，采用RCD做保護(hù)器，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：① 在供電干線首端裝設(shè)RCD，其后面線路中N線不重復(fù)接地；② 如在干線首端不裝設(shè)RCD，則N線可在線路適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)重復(fù)接地。也就是說(shuō)保護(hù)線和零線分開(kāi)，且中性線絕緣水平應(yīng)與相線相同，將相線和中性線穿過(guò)漏電保護(hù)的零序電流互感器中，而保護(hù)線不得穿在零序電流互感器中，如圖39所示，當(dāng)發(fā)生碰殼故障時(shí)，漏電電流流經(jīng)設(shè)備外殼、保護(hù)線回到電源中性點(diǎn)，從而使零序電流互感器中能檢測(cè)出電流差值，以使保護(hù)動(dòng)作。因此，國(guó)際電工標(biāo)準(zhǔn)在所有防人身電擊的條文中，都規(guī)定采用動(dòng)作電流不大于30mA的RCD。為了保護(hù)兒童或病人，也應(yīng)采用動(dòng)作電流10mA以下的快速型漏電保護(hù)裝置。保護(hù)器應(yīng)有較好的平衡特性，以避免在數(shù)倍于額定電流的堵轉(zhuǎn)電流的沖擊下誤動(dòng)作。實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)：① 對(duì)于分支線及線路未端用電設(shè)備選擇RCD，??；② 對(duì)于支線選擇RCD，取漏電保護(hù)裝置的極數(shù)應(yīng)按線路特征選擇。正確的接線應(yīng)在RCD前將PEN線分為PE線和中性線N，中性線穿入RCD，PE線直接接設(shè)備的外露導(dǎo)電部分，這時(shí)RCD才能檢測(cè)出接地故障電流，但此時(shí)這個(gè)系統(tǒng)已不在是TNC系統(tǒng)而變成了TNCS系統(tǒng)。發(fā)達(dá)國(guó)家更注重依靠完善的電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝和管理來(lái)消除電氣起火的隱患，從根本上杜絕電氣起火事故的發(fā)生。目前，在低壓配電系統(tǒng)中多采用接零保護(hù)（接地保護(hù)）及過(guò)流保護(hù)裝置（熔斷器等）來(lái)防止嚴(yán)重的漏電短路的情況發(fā)生。電氣線路或設(shè)備絕緣損壞后,在一定的環(huán)境下,對(duì)靠近物質(zhì)(穿線金屬管、電氣裝置金屬外殼、潮濕木材等)會(huì)發(fā)生漏電。英國(guó)IEE則認(rèn)為總等電位聯(lián)結(jié)與自動(dòng)切斷電源這一保護(hù)措施不能單獨(dú)成立，除非補(bǔ)充其它安全措施。除上述情況外，漏電保護(hù)裝置誤動(dòng)或拒動(dòng)的主要原因是RCD的安裝接線。有幾級(jí)漏電保護(hù)時(shí)， （35）式中： ——上一級(jí)RCD額定動(dòng)作電流（mA）；——下一級(jí)RCD額定動(dòng)作電流（mA）；——一級(jí)RCD可返回的時(shí)間（S）；——下一級(jí)RCD合、分?jǐn)鄷r(shí)間（S）。在多級(jí)保護(hù)的情況下，選擇動(dòng)作電流還應(yīng)考多級(jí)保護(hù)選擇性的需要，總保護(hù)宜裝靈敏度較低或有少許延時(shí)的漏電保護(hù)裝置。如果作業(yè)場(chǎng)所得不到其他人的幫助及時(shí)脫離電源，則漏電保護(hù)裝置動(dòng)作電流不應(yīng)超過(guò)擺脫電流。因此，在保護(hù)接零系統(tǒng)中，保護(hù)線實(shí)施了重復(fù)接在以后，即使發(fā)生保護(hù)線斷裂，漏電保護(hù)器也會(huì)起到安全保護(hù)的作用，解決了保護(hù)零線斷線后接零保護(hù)不安全的缺陷。一般采用零序過(guò)流保護(hù)，如有必要裝設(shè)RCD，則采取以下兩種措施之一：① 設(shè)備外殼改接零為接地，即在TNC系統(tǒng)中采用局部的TT型式。當(dāng)IT系統(tǒng)供電容量較大時(shí)，必須采用RCD。此外，由于智能建筑內(nèi)多設(shè)有具有防靜電要求的程控交換機(jī)房，計(jì)算機(jī)房，消防及火災(zāi)報(bào)警監(jiān)控室，以及大量易受電磁波干擾的精密電子儀器設(shè)備，所以在智能化樓宇的設(shè)計(jì)和施工中，還應(yīng)考慮防靜電接地和屏蔽接地的要求。同時(shí)只要我們采取接地引線，各自都從接地體一點(diǎn)引出，及選擇正確的接地電阻值使電子設(shè)備共同獲得一個(gè)等電位基準(zhǔn)點(diǎn)等措施，那么TN－C－S系統(tǒng)可以作為智能型建筑物的一種接地系統(tǒng)。當(dāng)PE線與N線從某點(diǎn)（一般為進(jìn)戶處）分開(kāi)后就不能再合并，且N線絕緣水平應(yīng)與相線（L）相同，如圖36所示。當(dāng)N線斷開(kāi)，如三相負(fù)荷不平衡，中性點(diǎn)電位會(huì)升高，但外殼無(wú)電位，PE 圖35 TNS系統(tǒng)線也無(wú)電位，這是TNS區(qū)別于TNC的重要特點(diǎn)。綜上所述，TNC系統(tǒng)不安全因素較多，這種接地系統(tǒng)雖對(duì)接地故障靈敏度高，線路經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)單，但它只適合用于三相負(fù)荷較平衡的場(chǎng)所。如圖32所示，當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生單相接地故障時(shí)，其短路電流為： （33）圖32 TT系統(tǒng)式中： 中性點(diǎn)的接地電阻此時(shí)，電氣設(shè)備的外殼上帶一對(duì)地電壓： （34）從上式可見(jiàn)，要降低，只有減小，如果要使（安全電壓），通常為以上，則可根據(jù)以上公式可計(jì)算出，可見(jiàn)，這種情況對(duì)保護(hù)接地電阻的要求比較高。TT系統(tǒng)通常稱TT系統(tǒng)為三相四線接地系統(tǒng)，電源中性點(diǎn)直接接地，電氣設(shè)備的外露導(dǎo)電部分用保護(hù)線接至與電源中性點(diǎn)接地?zé)o電氣聯(lián)系的接地電阻上。 a)中性點(diǎn)高阻抗接地系統(tǒng)瓣保護(hù)接地 b)等效電路圖圖31 IT系統(tǒng)示意圖 （31） （32）式中： 流過(guò)人體的電流；接地體流入大地的電流；接地體的接地電阻；人體的電阻，約為1700；導(dǎo)線對(duì)地的電阻；相電壓。 低壓配電系統(tǒng)的接地形式及出現(xiàn)漏電時(shí)的觸電危險(xiǎn)分析國(guó)際電工委員會(huì)（IEC規(guī)定的低壓配電系統(tǒng)有三種方式，即IT系統(tǒng)、TT系統(tǒng)、TN系統(tǒng)。并結(jié)合工程實(shí)例進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，計(jì)算結(jié)果證明了本文所述的負(fù)荷計(jì)算方法是正確合理的，可在實(shí)際中應(yīng)用。仍給、發(fā)出連鎖信號(hào)，短路電流也小，對(duì)回路導(dǎo)體截面的影響不大。所以國(guó)外的這種全靠短延時(shí)來(lái)保證選擇性的做法也是難以令人滿意的。如此保證選擇性的缺點(diǎn)是大大增加了配電回路數(shù)，從而耗費(fèi)大量電纜和配電設(shè)備，在經(jīng)濟(jì)上是很不合理的。這是因?yàn)楫?dāng)配電回路阻抗小時(shí)下級(jí)回路的短路電流超過(guò)上級(jí)斷路器的瞬動(dòng)整定值，使瞬動(dòng)保護(hù)越級(jí)動(dòng)作而延時(shí)保護(hù)不起作用。兩臺(tái)變壓器TT2不并聯(lián)運(yùn)行，發(fā)電機(jī)G不運(yùn)行，Ⅱ、Ⅲ段母線由T2供電，與第一段分開(kāi)運(yùn)行，保證有兩組相對(duì)獨(dú)立的低壓電源。微型斷路器（包括漏電保護(hù)器）緊密無(wú)間隔安裝時(shí)要考慮降容和檢驗(yàn)其截流能力，通常8－9臺(tái)緊密無(wú)間隔安裝時(shí)大約降容20%。故在高海拔地區(qū)應(yīng)用低壓電器要認(rèn)真考慮諸如分?jǐn)嗄芰?、工作電流、絕緣強(qiáng)度等的降容或降低使用條件的問(wèn)題。（3）選擇柴油發(fā)電機(jī)組時(shí)，宜選用高速柴油發(fā)電機(jī)組和無(wú)刷型自動(dòng)勵(lì)磁裝置，高速柴油發(fā)電機(jī)具有體積小、重量輕、起動(dòng)運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn)，無(wú)刷型自動(dòng)勵(lì)磁裝置具有適應(yīng)各種起動(dòng)方式、易于實(shí)現(xiàn)機(jī)組自動(dòng)化或?qū)Πl(fā)電機(jī)組遙控的特點(diǎn)，并且當(dāng)與自動(dòng)勵(lì)磁裝置配套使用時(shí)，可使靜態(tài)電壓調(diào)節(jié)率在177。在智能化樓宇中采用低壓集中補(bǔ)償?shù)霓k法，即在低壓配電室的配電母線上安裝若干組電力電容器補(bǔ)償供電范圍內(nèi)的無(wú)功功率以達(dá)到提高功率因素的目的，通過(guò)減少變壓器的視在功率，從而可使變壓器容量選得較小，但對(duì)于如何正確選擇電容器容量的問(wèn)題上有的設(shè)計(jì)者錯(cuò)誤的認(rèn)為在作施工圖設(shè)計(jì)時(shí)只要根據(jù)配電變壓器容量（）的1/3來(lái)選擇補(bǔ)償容量（Kvar）就可以了。 電容無(wú)功補(bǔ)償容量的選擇和配置我國(guó)《供電營(yíng)業(yè)規(guī)則》規(guī)定：容量在100及以上高壓供電的用戶，如果達(dá)不到要求，則必須進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。④ 應(yīng)滿足今后510年負(fù)荷增長(zhǎng)的需要。當(dāng)備用電源容量受限制時(shí)，宜將重要負(fù)荷集中并且與非重要負(fù)荷分別由不同的變壓器供電，以方便備用電源的切除。電力變壓器類(lèi)型的選擇電力變壓器類(lèi)型的選擇是指確定變壓器的相數(shù)、調(diào)壓方式、繞組形式、絕緣及冷卻方式、聯(lián)貫組別等，并應(yīng)優(yōu)先選用技術(shù)先進(jìn)、高效節(jié)能、免維護(hù)的新產(chǎn)品?？梢愿鶕?jù)來(lái)確定進(jìn)線總開(kāi)關(guān)脫扣器的額定電流和進(jìn)戶線截面等。一般情況下。（2）走道，門(mén)戶的照明，多采用定時(shí)開(kāi)關(guān)控制。每個(gè)家庭一般有照明設(shè)備、廚房用電設(shè)備、衛(wèi)生洗浴設(shè)備、空調(diào)取暖設(shè)備和文化娛樂(lè)設(shè)備、安防設(shè)備等。這種方法的理論根據(jù)是概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)，因而計(jì)算結(jié)果比較接近實(shí)際，但因利用系數(shù)的實(shí)測(cè)與統(tǒng)計(jì)較難，在民用建筑電氣設(shè)計(jì)中一般不采用。在校驗(yàn)瞬動(dòng)元件時(shí)，還應(yīng)考慮啟動(dòng)電流的非周期分量。 計(jì)算負(fù)荷又稱需要負(fù)荷或最大負(fù)荷。家用電器從八十年代的黑白電視機(jī)、收音機(jī)、電風(fēng)扇、洗衣機(jī)，到現(xiàn)在的大屏幕彩色電視機(jī)、DVD、微波爐、消毒柜、電腦、電熱水器、空調(diào)等，有的家庭甚至擁有好幾部空調(diào)。出現(xiàn)了住宅中各種通信、家電、安保設(shè)備等通過(guò)總線技術(shù)進(jìn)行監(jiān)視、控制與管理的智能樓宇建筑系統(tǒng)，這樣不但能大大的減少樓宇監(jiān)控人員，為樓宇管理員和業(yè)主提供方便，更加能預(yù)見(jiàn)事故的發(fā)生防范于未然。電子設(shè)備的廣泛應(yīng)用和發(fā)展，必然導(dǎo)致它們?cè)谄渲車(chē)臻g產(chǎn)生的電磁場(chǎng)電平的不斷增加，也就是說(shuō)，電子設(shè)備不可避免地在電磁環(huán)境（EME）中工作。但在某些建筑物內(nèi)的變電所竟沒(méi)有總等電位聯(lián)結(jié)，這樣難以防止變電所高壓側(cè)接地故障引起建筑物內(nèi)低壓用戶的電氣事故。根據(jù)家用電器的壽命規(guī)律，現(xiàn)在已進(jìn)入家庭的傳統(tǒng)家電和采用變頻技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、模糊控制技術(shù)的新產(chǎn)品，到2010年以后將逐步進(jìn)入更新?lián)Q代時(shí)期。 普通樓宇配電系統(tǒng)和防雷措施中存在的主要問(wèn)題 用電負(fù)荷計(jì)算存在的問(wèn)題在普通樓宇中，為了節(jié)約成本、減少開(kāi)支，每戶的用電負(fù)荷都定得很低，所配置的電表，開(kāi)關(guān)及導(dǎo)線截面均偏小，根本無(wú)法滿足現(xiàn)代電氣設(shè)備的要求，造成經(jīng)常性的負(fù)荷跳閘，超負(fù)荷運(yùn)行而燒壞開(kāi)關(guān)、電表、電線的現(xiàn)象常有發(fā)生。普通樓宇防雷系統(tǒng)不但不能保護(hù)高層樓宇的電子設(shè)備和智能系統(tǒng)，反而可能引入雷電，加倍雷擊損失。正確設(shè)計(jì)智能樓宇的配電系統(tǒng)和綜合防雷，是確保智能樓宇安全、可靠、舒適和有利于發(fā)展有前提。此外，一些大功率家用電器設(shè)備也逐步進(jìn)入百姓家庭，比如電灶（即熱式電熱水器）、小型中央空調(diào)等。作為建筑業(yè)的一個(gè)主要組成部分的電氣設(shè)計(jì)在如何提高，滿足時(shí)代的要求，也有了很大的發(fā)展。正確設(shè)計(jì)智能樓宇的配電系統(tǒng)和綜合防雷，是確保智能樓宇安全、可靠、舒適和有利于發(fā)展的前提。本文就BAS中相關(guān)配電系統(tǒng)智能化的功能及應(yīng)用作了簡(jiǎn)單的討論和研究。電視機(jī)、空調(diào)往往有2～4部，早已超過(guò)了每戶4kW的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；另一方面，從家用電器的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，今后負(fù)荷的增長(zhǎng)點(diǎn)將主要在廚房和衛(wèi)生設(shè)備上，如現(xiàn)在市場(chǎng)上見(jiàn)到的即熱式電熱水器其功率達(dá)6kW～10kW，電灶的功率為3kW～12kW……。當(dāng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展到一定水平，用電指標(biāo)趨于平衡飽和，甚至略呈下降趨勢(shì)。但有些變電所內(nèi)未進(jìn)行計(jì)算就選用微型斷路器，而微型斷路器的短路分?jǐn)嗄芰π∮谒Ｗo(hù)內(nèi)的短路故障電流，發(fā)生故障時(shí)，非但不能保護(hù)故障線路，反而會(huì)因微型斷路器的分?jǐn)嗄芰^(guò)小而引起微型斷路器的爆炸，危及人身和其它電氣設(shè)備線路的安全運(yùn)行。目前，就世界范圍來(lái)說(shuō)，電磁兼容技術(shù)是一門(mén)迅速發(fā)展的交叉學(xué)科。針對(duì)目前對(duì)于小康社會(huì)住宅的電氣設(shè)計(jì)首先要考慮到人身安全，并且可靠、舒適、美觀和利于發(fā)展的原則，還將探討解決低壓配電系統(tǒng)中出現(xiàn)漏電時(shí)的人身觸電危險(xiǎn)性及漏電引起火災(zāi)危險(xiǎn)性的問(wèn)題。再加上我國(guó)人民生活水平的不斷提高，對(duì)住宅的要求已由滿足需要型向電氣化、信息化、舒適化轉(zhuǎn)變，作為建筑業(yè)的一個(gè)主要組成部分的電氣設(shè)計(jì)在如何提高，滿足時(shí)代的要求，也有了很大的發(fā)展。在配電設(shè)計(jì)中，通常采用30min的最大平均負(fù)荷作為按發(fā)熱條件選擇電力變壓器、電器、導(dǎo)線及電纜的依據(jù)，并用來(lái)計(jì)算電壓損失和功率損耗。 負(fù)荷計(jì)算的方法 需要系統(tǒng)法：需要系數(shù)的大小取決于用電設(shè)備組中設(shè)備的負(fù)荷率、平均效率、同時(shí)利用系數(shù)以及電源線路的效率等因素。負(fù)荷計(jì)算方法一般可按下列原則選?。悍桨冈O(shè)計(jì)階段可采用單位指標(biāo)法：在初步設(shè)計(jì)及施工圖設(shè)計(jì)階段，宜采用需要系數(shù)法，對(duì)于住宅,在設(shè)計(jì)的各個(gè)階段均可采用單位指標(biāo)法；電設(shè)備臺(tái)數(shù)較多，各臺(tái)設(shè)備容量相差不懸殊時(shí)，宜采用需要系數(shù)法，一般用于干線、配變電所的負(fù)荷計(jì)算；電設(shè)備臺(tái)數(shù)較少，各臺(tái)設(shè)備容量相差懸殊時(shí)，宜采用二項(xiàng)式法，一般用于支干線和配電屏（箱）的負(fù)荷計(jì)算。（3）每戶用電負(fù)荷的建議值。（4）應(yīng)急照明負(fù)荷等。（1）住宅小區(qū)的總計(jì)算負(fù)荷： （2－2）或 （2－3）式中: ——住宅小區(qū)總計(jì)算負(fù)荷，kW；、——單位指標(biāo)，kW/戶，；N——小區(qū)住戶數(shù)；A——小區(qū)總建筑面積。 （29）住宅小區(qū)配電所總計(jì)算負(fù)荷為變所計(jì)算負(fù)荷之和再乘以同時(shí)系數(shù)，－，戶數(shù)多時(shí)取下限，戶數(shù)少時(shí)取上限。電力變壓器的臺(tái)數(shù)和容量的選擇（1）臺(tái)數(shù)選擇變壓器的臺(tái)數(shù)一般根據(jù)負(fù)荷等級(jí)、用電容量和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行等條件綜合考慮確定。對(duì)僅有一臺(tái)變壓器，其容量，考慮到節(jié)能和留有余量，變壓器的負(fù)荷率一般取70%85%。至于變壓器的過(guò)載能力是和起始負(fù)荷率、環(huán)境溫度和通風(fēng)散熱條件等相關(guān)因素有關(guān)且只能是應(yīng)急性質(zhì)和短時(shí)間的。穩(wěn)態(tài)無(wú)功功率補(bǔ)償設(shè)備主要有同步補(bǔ)償機(jī)和并聯(lián)電容器。IrIc UI2L I2 I1I1L a) 電容補(bǔ)償原理圖 b) 矢量圖圖21 電容補(bǔ)償原理圖及矢量圖從上述計(jì)算分析可知，電容器的無(wú)功補(bǔ)償容量與用電設(shè)備的負(fù)荷性質(zhì)、負(fù)荷（有功、無(wú)功）大小無(wú)關(guān)，也與變壓器的容量大小無(wú)關(guān)。（5）應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組的供電范圍有：消防用電、樓梯及客房走道照明用電的50%、大樓各區(qū)一臺(tái)生活水泵，一臺(tái)或幾臺(tái)客梯、一臺(tái)服務(wù)電梯的用電，所有電梯均應(yīng)能投入事故電源母線，但每次只能選擇部分電梯投入運(yùn)行。就智能樓宇的配電系統(tǒng)而言，首先要確保各類(lèi)配電設(shè)備容量的正確選擇，其次要確保低壓配電系統(tǒng)主接線的科學(xué)合理，再次，選用智能型斷路器來(lái)提高短路保護(hù)動(dòng)作的可靠性。 提高柴油發(fā)電機(jī)組的供電系統(tǒng)可靠性的措施一般要求作為應(yīng)急電源的柴油發(fā)電機(jī)采用單臺(tái)機(jī)組，其額定容量不宜超過(guò)1500kVA，柴油發(fā)電機(jī)組作為智能樓宇內(nèi)的自備應(yīng)急電源，其供電系統(tǒng)應(yīng)在電網(wǎng)電源中斷后，機(jī)組立即起動(dòng)，并在15S內(nèi)能投入正常運(yùn)行，以減小停電后造成的經(jīng)濟(jì)損失。在進(jìn)行配電系統(tǒng)的電氣設(shè)計(jì)時(shí)，可按下列聯(lián)鎖程序設(shè)計(jì)。但對(duì)于非重要負(fù)荷的保護(hù)電器，可采用無(wú)選擇性切斷”。這一做法的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)比較合理，但也帶來(lái)了另一個(gè)問(wèn)題，即除未端斷路器外，其上各級(jí)斷路器即使在出口處短路它也不能瞬時(shí)動(dòng)作而只能延時(shí)動(dòng)作。其中之一就是ZSI，它能圓滿地解決短路保護(hù)的級(jí)間選擇性問(wèn)題，