临时用电施工组织设计中的设计与计算_secret



临时用电组织设计中的

设 计 与 计 算

二00九年五月

一、规范（JGJ46-2005）要求

《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）中，有关《临时用电施工组织设计》编制阶段涉及设计、计算相关内容的要求摘录：

1、临电系统设计要求

1.0.3 建筑施工现场临时用电工程专用的电源中性点直接接地的220/380V三相四线低压电力系统，必须符合下列规定：

     1、采用三级系统；

     2、采用TN-S接零保护系统；

     3、采用两级漏电保护系统。

5.1.1在施工现场专用变压器的供电的TN-S接零保护系统中，电气设备的金属外壳必须与保护零线连接。保护零线应由工作接地线、配电室（总配电箱）电源侧零线或总漏电保护器电源侧零线引出。

5.1.2当施工现场与外电线路共用同一供电系统时，电气设备的接地、接零保护应与原系统保持一致。不得部分接设备做保护接零，另一部分做保护接地。

    采用TN系统做保护接零时，工作零线（N线）必须通过总漏电保护器，保护零线（PE线）必须由电源进线零线重复接地处或总漏电保护器电源侧零线处引出，形成局部TN-S接零保护系统。

5.3.1（工作接地电阻要求值）单台容量超过100kVA或使用同一接地装置并联运行且总容量超过100kVA的电力变压器或发电机的工作接地电阻值不得大于4Ω。

单台容量不超过100kVA或使用同一接地装置并联运行且总容量不超过100kVA的电力变压器或发电机的工作接地电阻值不得大于10Ω。

在土壤电阻率大于1000Ω.m的地区，当达到上述电阻值有困难时，工作接地电阻值可提高到30Ω。

5.3.2（重复接地要求）TN系统中的保护零线除必须在配电室或总配电箱处做重复接地外，还必须在配电系统的中间处和末端处作重复接地。

    在TN系统中，保护线每一处重复接地装置的接地电阻值不应大于10Ω。

5.3.7（防静电接地要求）在有静电的施工现场内，对集聚在机械设备上的静电应采取接地泄漏措施。每组专设的静电接地体的接地电阻值不应大于100Ω，高土壤电阻率地区不应大于1000Ω。

防雷接地要求：

5.4.1土壤电阻率低于200Ω.m区域的电杆可不另设防雷接地装置，………5.4.6施工现场内所有防雷装置的冲击接地电阻值不得大于30Ω。5.4.7做防雷接地机械上的电气设备，所接的PE线必须同时做重复接地，同一台机械电气设备的重复接地和机械的防雷接地可共用同一接地体，但接地电阻应符合重复接地电阻值的要求。

轨道式塔式起重机轨道接地装置有特殊要求

9.2.2 ……..

1、轨道两端各设一组接地装置；

2、轨道接头出做电气连接，两条轨道端部作环形电气连接；

3、较长轨道每隔不大于30m加一组接地装置。

架空线路要求：

6.1.6配电柜应装设电源隔离开关及短路、过载、漏电保护电器。电源隔离开关分断时应有明显可见分断点。

7.1.3架空线导线截面的选择应符合下列要求:

1、导线中的计算负荷电流不大于其长期连续负荷允许在流量。（7.2.2电缆适用）

2、线路末端电压偏离不大于其额定电压的5%。（7.2.2电缆适用）

3、三相四线制线路的N线和PE线截面不小于相线截面的50%，单相线路的零线截面与相线截面相同。（7.2.2电缆适用）

4、按机械强度要求，绝缘铜线截面不小于10mm2, 绝缘铝线截面不小于16mm2.

5、在跨越铁路、公路、河流、电力线路档距内，绝缘铜线截面不小于16mm2, 绝缘铝线截面不小于25mm2。

7.1.6架空线路档距不得大于35m。

保护要求

7.1.17架空线路必须有短路保护。（7.2.11电缆要求/7.3.7室内配线要求）

采用熔断器做短路保护时，其熔体额定电流不应大于明敷绝缘导线长期连续负荷允许载流量的1.5倍（穿管导线2.5倍/7.3.7室内配线要求）。

采用断路器做短路保护时，其瞬动过流脱扣器脱扣电流整定值应不小于线路末端单相短路有电流。

7.1.18架空线路必须有过载保护。（7.2.11电缆要求/7.3.7室内配线要求）

采用熔断器或断路器做过载保护时，绝缘导线长期连续负荷允许载流量不应小于熔体额定电流或断路器长延时过流脱扣器脱扣电流整定值的1.25倍。

注：室外配线规范明确要的敷设方式：导线架空；电缆架空或直埋

室内配线要求：

7.3.2室内配线方式：瓷瓶、瓷（塑料）夹、嵌绝缘槽、穿管、钢索、潮湿场所、埋地钢管（非电缆）  

7.3.5室内配线所用导线或电缆的截面应根据用电设备或线路的计算负荷确定，但铜线截面不应小于1.5mm2, 铝线截面不应小于2.5mm2。

箱体设置位置：

8.1.2………..总配电箱应设在靠近电源的区域，分配电箱应设在用电设备或负荷集中的区域，分配电箱与开关箱距离不得超过30米，开关箱与控制的固定式用电设备的水平距离不宜超过3m。（分配电线布置的最大允许距离？）

9.5.4电焊机械的二次线应采用防水橡皮护套铜芯软电缆，电缆长度不应大于30m，……..

显示计量要求：

6.1.5配电柜应装设电度表，并应装设电流、电压表。电流表与计费电度表不得共用一组电流互感器。

8.2.3总配电箱应装设电压表、电流表、电度表及其他需要的

仪表。专用电能计量仪表的装设应符合当地供用电部门的要求。

     装设电流互感器时，其二次回路必须与保护零线有一个连接点，且严禁断开电路。

9.5.2交流弧焊机变压器的一次线侧电源长度不应大于5m，其电源进线处必须设置防护罩。………

照明与警示信号：

10.1.1………..停电后，操作人员须及时撤离的施工场所，必须装设自备电源的应急照明。

10.1.3灯具选型按环境条件确定：一般场所、潮湿特别潮湿场所、含大量尘埃但无爆炸和火灾危险的场所、有爆炸和火灾危险场所、有较强震动场所、有酸碱等腐蚀介质的场所。

10.2.2特殊场所使用安全低电压照明器：36V、24V、12V三种

10.2.4远离电源的小面积工作场地、通道照明、警卫照明或额定电压为12～36V照明的场所，其电压允许偏移值为额定电压的-10% ～5%，其余场所电压允许偏移值为额定电压的±5%。

10.2.6照明系统宜使三相负荷平衡，其中每一单相回路上，灯具和插座数量不宜超过25个，负荷电流不宜超过25A。

10.3.对夜间影响飞机或车辆通行的在建工程及机械设备，

必须设置醒目的红色信号灯，其电源应设在施工现场总电源开关箱前侧，并应设置外电线路停止供电时的应急自备电源。

PE线与接地要求：

5.1.9保护零线必须采用绝缘导线。

    配电装置和电动机械相连的PE线应为截面不小于2.5mm2的绝缘多股铜线（双色）。手持电动工具的PE线应为截面不小于1.5mm2的绝缘多股铜线（双色）。

5.1.10 PE线上严禁装设开关或熔断器，严禁通过工作电流，且严禁断线。

5.2.1在TN系统中，下列电气设备不带电的外露可导电部分应做保护接零：

    1、电机、变压器、电器、照明器具、手持式电动工具的金属外壳；

    2、电气设备传动装置的金属部件；

    3、配电柜与控制柜的金属框架；

    4、配电装置的金属箱体、框架及靠近带电部分的金属围栏和金属门；

    5、电力线路的金属保护管、敷线的钢索、起重机的轨道、滑升模板金属操作平台等；

    6、安装在电力线路杆（塔）上的开关、电容器等电气

装置的金属外壳及支架。

5.3.4每一根接地装置的接地线应采用2根级以上导体，在不同地点与接地体做电气连接。

不得采用铝导体做接地体或地下接地线，垂直接地体宜采用角钢、钢管或光面圆钢，不得采用螺纹钢。

接地可利用自然接地体，但应保证其电气连接和热稳定。

2、方案类要求

3.1.1施工现场临时用电设备在5台及以上或设备总量在50KW及以上者，应编制用电组织设计。

3.1.6施工现场临时用电设备在5台以下和设备总容量在50KW以下者，应制定安全用电和电气防火措施，并应符合本规范第3.1.4、3.1.5条规定。

10.1.5无自然采光的地下大空间施工场所，应编制单项照明用电方案

3、审批要求

3.1.4临时用电组织设计及变更时，必须履行“编制、审核、批准”程序，由电气工程技人员组织编制，经相关部门审核及具有法人资格企业的技术负责人批准后实施。变更用电组

织设计时应补充有关图纸资料。

3.1.5临时用电工程必须经编制、审核、批准部门和使用单位共同验收，合格后方可投入使用。

4、设计内容：

3.1.2施工现场临时用电组织设计应包括下列内容：

     1、现场勘测；

     2、确定电源进线、变电所或配电室、配电装置、用电设备位置及线路走向；

     3、进行负荷计算；

     4、选择变压器；

     5、设计配电系统：

       1）设计配电线路，选择导线或电缆；

       2）设计配电装置，选择电器；

       3）设计接地装置；

       4）绘制临时用电工程图纸，主要包括用电工程总平面图、配电装置布置图、配电系统接线图、接地装置设计图；

     6、设计防雷装置；

     7、确定防护设施；

     8、制定安全用电措施和电气防火措施。

二、现场勘测

1、安装施工现场的临时用电特点：

现场布线方式采用树形配线，采用三级配电两级保护系统；

主要用电负荷不稳定，用电设备空间上流动性强；

用电设备种类复杂，负荷分散；

单相设备多，三相不平衡现象不易控制； 

使用运行当中，随着施工进度及实际总负荷及分支回路负荷时间上变动较大；

设备空载率高，无功负荷量较大，总功率因数低（施工工艺）；

施工高峰期及系统调试期用电量较大；

布置环境恶劣，受季节变化影响大；

用电设备操作人员技术技能水平、责任心、安全意识不一；

受外部环境变化影响大（作业部位与进度调整、协作单位的影响、业主单位的进度调整）；

2、现场勘测的内容：

1）项目经理及相关专业工长提供现场用电施工机械使用部位、数量，以及实际的总体和专业进度安排。

2）收集有关的施工机械的额定容量（或额定功率）、功率

因数、电焊机暂载率（JC值）等相关计算参数。

3）确定或确认变压器的位置或总电源开关的位置，若变压器或总电源开关由由业主或相关单位提供时，应获取变压器和总电源开关的型号、容量、电流、短路参数等与计算有关的数据；

4）确认现场电费计量的要求（是否需用自备表箱）。

5）接地环境调查：现场空间、现场环境（地下管线、危险品与防暴环境）、土质状况等。

6）规划现场平面布置，绘出临电平面草图，确定用电设备及接地点的位置及布线方式。

7）根据临电平面草图，测算变压器或总电源开关→总表箱或总开关箱→二级配电箱→开关箱各段路由长度，并进行负荷分配。

8）了解业主或相关单位关于施工现场临电管理的特殊要求或管理规定，编制临电施工组织设计时应与响应落实，并严格执行。

9）预测、确定特殊环境（如潮湿、易燃易爆危险品、多尘、腐蚀性）作业场所，采取相应的临电配置技术、安全措施。

10）特殊问题的处理（如现场提供电源容量不能满足计算负荷要求的技术处理、高压侧负荷容量计算及变压器选型）。

三、三相交流电路基本概念

3.1正弦交流电源

若交流电压源的电压和交流电流源的电流都随时间作周期性的变化，且变化方式按正弦规律进行的，则称该电流为正弦交流电源。

正弦交流电对称三相电压的相量之和等于零。

三相正弦交流电压瞬时表达形式：

u u = UmSinωt      u v = UmSin(ωt - 120°)       

u w  = UmSin(ωt +120°)

u u、、u v、u w — u、v、w相电压瞬时值         

Um — 峰值电压

  ω — 角频率 (ω=2πf，f=50Hz)               

t — 时间

   U — 有效电压值     Um — 电压最大值     

I — 有效电流值    Im — 电流最大值 

有效值与最大值的关系：Um = √2 U        Im = √2 I

3.2分析方法

正弦交流电路的分析方法是采用相量法，又称符号法。

基本内容就是周期性变化过程任取一个周期利用三角函数关系进行分析。

3.3复阻抗（负载的特殊关系）  

Z2 = R2 + (XL -XC)2        Z = R+jX = R+j(ωL – 1/ωC)

R = X / tgΦ             cosΦ = R/Z

XL =ωL — 感抗（欧姆  Ω）

XC =1/ωC — 容抗（欧姆  Ω）

X = XL -XC — 电抗（欧姆  Ω）

R — 电阻 （欧姆  Ω）

Φ= tg -1 X/R — 阻抗角（初相角）

复阻抗相量关系图

    R

    Ф

    Z        X

    X    Z

    Ф    R

XL ＜ XC 时复阻抗相量关系     XL＞XC 时复阻抗相量关系

4、三相正弦电路的功率关系

三相有功功率：P = √3 UICOSФ

三相无功功率：Q = √3 UISinФ     Q = QL - QC    

三相视在功率：S2 = P2 + Q2      S=√3 UI

三相功率因数：COSΦ= P/S   

阻抗角：Φ= Arctg-1Q/P                                                       

    S

Q

    Ф

                P

复功率相量关系

注意：1、上式中的电压、电流均为线电压、线电流，若为相电压、相电流折算成三相功率时应为三倍关系。

      2、三相无功功率（Q = √3 UISinФ  Q = QL - QC）在无电容补偿系统中，即QC=0时，三相无功功率即位设备无功功率QL。

四、按需要系数法确定计算负荷

确定计算负荷的用途是以发热条件为依据，选择供电变压器、开关设备的合理容量及馈电线路合理的截面。

实际应用中，取以30分钟为时间间隔绘制的阶梯日负荷曲线中的最大值作为计算负荷。之所以要取30分钟为时间间隔，是因为在这个时间里，设备与导线足以达到稳定的温升。

需要系数Kx是由多年运行数据、经验积累而得，综合考虑了如下因素：

（1）同组用电设备中不是所有用电设备都在同时工作；

（2）同时工作的用电设备不可能全在满载状态下运行；

（3）电动机等用电设备通常以输出功率作为其额定功率，应计及设备组的平均效率。

（4）供电线路有损耗，应计及线路效率；

（5）由于加工工件的不同、工人操作配熟练程度、工件质量等都造成设备使用效率的差异。

需要系数Kx不是一成不变的，它将随着生产的发展、技术的革新而变化。

按需要系数法取定计算负荷的计算公式：

Pjsn=Kx Pe Σ                        

Qjsn= Pjsn tgф            

S2js= P2js+ Q2js

tgф= Qjsn / Pjsn   

Ijs= (Sjs*1000)/(√3*Uex)   (安  A)     

       Pjsn — 三相有功计算负荷 （千瓦  KW）

       Qjsn — 三相无功计算负荷 （千乏  KVar）

       Sjs  — 三相视在计算负荷 （千伏安  KVA）

       Ijs  — 计算电流      （线电流    安培 A）

       Pe Σ— 用电设备组的三相额定容量之和（千瓦  KW）

Uex — 额定线电压（伏  V）

       Kx — 需要系数

     tgф— 该用电设备组的功率因数角的正切值

1、运用需要系数法确定计算负荷时，额定设备容量Pe的确定

1. 1长期工作制的用电设备额定容量折算

长期工作制的用电设备，设备容量Pe是指铭牌上指出的额定容量。 

1. 2反复短时工作制电动机设备额定容量折算

对反复短时工作制电动机（如吊车），设备容量Pe是指统一换算为JC=25﹪时的容量；暂载率 JC≠25﹪是应用下式换算成JC=25﹪时的容量；

换算公式：

Pe = Pe′√JCe′/JC25=2 Pe′√JCe′ (KW)

          Pe′ — 暂载率为JCe′时的铭牌功率（KW）

          JCe′— 设备铭牌上的额定暂载率

          JC25 —暂载率为25﹪

1. 3电焊机及电焊装置的设备额定容量折算

电焊机及电焊装置的设备容量Pe是指换算为JC=100﹪的容量（千瓦），即

Pe =Se′√JCe′/JC100 COSФ 

= Se′√JCe′COSФ (千瓦   KW)

   Se′— 电焊机在暂载率为JCe′时的铭牌容量（千伏安  KVA）

   COSФ— 额定功率式的功率因数

1.4照明：

白炽灯的设备容量是指灯泡上标出的额定容量，COSФ=1； 

荧光灯及高压汞灯必须考虑镇流器的功率损耗，荧光灯的设备容量尾灯管额定容量的1.2倍，高压汞灯为灯泡额定容量的1.1倍；

1.5单相负荷额定容量的换算：

目的：

通过尽量使三相负荷平衡对称分布，达到三相电网相对

平衡对称。

出发点：

    把单相负荷换算成三相负荷后，根据这个三相负荷值计算的最大线电流应和实际的单相负荷产生的最大线电流值相同。

原则：

（1）若单相用电设备额定负荷容量之和不超过总额定负荷的15%时，可直接把各单相负荷额定容量数值作为三相额定容量数值，直接参加计算。

（2）对于额定总负荷超过三相设备总额定负荷的15%，且有明显不对称时，则应将单相负荷换算成三相负荷。

（3）若接于线电压的单相设备台数较多，且容量不相等，应将接于线电压的单相负荷换算成接于相电压的单相负荷，然后以最大负荷相的容量数值的三倍，作为等值的三相负荷容量。

1.5.1单相设备接于相电压时，把单相额定负荷换算成三相额定负荷的计算公式；

               Pe。3=3 Pe..xg

    Pe。3— 换算成三相负荷的额定容量（千瓦  KW）

    Pe..xg— 接于相电压的单相负荷容量 （千瓦  KW）

1.5.2单台单相设备接于线电压时，把单相额定负荷换算成三相额定负荷的计算公式（经负荷分配后余一台电焊机适用

本法）；

               Pe。3=√3 Pe..x   

     Pe. 3— 换算成三相负荷的额定容量（千瓦  KW）

     Pe..x— 接于线电压的单相负荷容量（千瓦  KW）

1.5.3两个同样大小的负荷接于不同的线电压时，把单相额定负荷换算成三相额定负荷的计算公式；

               Pe。3=3 Pe..x

    Pe。3— 换算成三相负荷的额定容量（千瓦  KW）

    Pe..x— 接于线电压的单相负荷容量 （千瓦  KW）

1.5.4接于线电压的设备台数较多，且容量不相等的单相设备，先把接于线电压的单相额定负荷换算成接于相电压的单相额定负荷的计算公式；

A相  Pa = P(ab) p(ab) a + P(ca) p(ca) a     

         Qa = P(ab) q(ab) a + P(ca) q(ca) a

B相  Pb= P(ab) p(ab) b + P(bc) p(bc) b

           Qb = P(ab) q(ab) b + P(bc) q(bc) b

       C相  Pc = P(ca) p(ca) c + P(bc) p(bc) c

            Qc = P(ca) q(ca) c + P(bc) q(bc) c

    在把最大负荷相的额定容量数值的三倍作为折算后的等效三相额定负荷。

线电压单相负荷换算为相电压单相负荷的换算系数

换算系数	负荷功率因数
	0.35	0.4	0.5	0.6	0.65	0.7	0.8	0.9	1.0
p(ab) a，p(bc) b，p(ca) c	1.27	1.17	1.0	0.	0.84	0.8	0.72	0.	0.5
p(ab) b，p(bc) c，p(ca) a	-0.27	-0.17	0.0	0.11	0.16	0.2	0.28	0.36	0.5
q(ab) a，q(bc) b，q(ca) c	1.05	0.86	0.58	0.38	0.3	0.22	0.09	-0.05	-0.29
q(ab) b，q(bc) c，q(ca) a	1.63	1.44	1.16	0.96	0.88	0.8	0.67	0.53	0.29

注：负荷功率因数查表选择与设备组Kx值对应的功率因数

2、分支回路负荷计算

2.1确定现场电源及用电设备的平面位置；

2.2划分各分支干线供电范围，确定分支回路；

2.3将各分支回路的设备进行分组，确定每一用电设备组设备台数、额定参数、Kx（查表1）、COSΦ、tgΦ等参数，填入三相负荷计算表。

分支/总干线三相负荷计算表

序号	干线或用电设备组名称	设备 台数	设备 容量 (KW)	需要 系数 (Kx)	cosΦ	tgΦ	计算负荷
							Pjs (KW)	Qjs (KVar)	Sjs (KVA)	Ijs (A)
1
2
3
4
	总计 取KTS=0.8～0.9

2.4将各分组设备分别按下列公式计算各分组设备的有功功率Pjsn和无功功率Qjsn；

公式：Pjsn=Kx Pe Σ                        

Qjsn= Pjsn tgф            

         Pjsn — 有功计算负荷 （千瓦  KW）

         Qjsn — 无功计算负荷 （千乏  KVar）

         Pe Σ—用电设备组的额定容量之和 （千瓦  KW）

         Kx — 需要系数（见附表   ）

         tgф— 该用电设备组的功率因数角的正切值

2.5接于相电压下的负荷计算处理

若同一分支干线上，接于线电压和接于相电压的设备组同时存在，且设备台数较多（三台以上），容量不相等的单相设备，应合并计算计算负荷。方法如下：

1、将各设备组的各单相设备按基本对称原则均匀分配在三相上，将有关数据填入单相负荷计算表，表格内容如下：

单相负荷计算表

用电设备

名称

设备 容量 (KW)

台数 n

接在线电压上的单相设备容量（KW）

换算系数

接在相电压上的单相设备容量（KW）

需要系数

tg￠ (cos￠)

计算负荷

P30(KW)

Q30 (KVar)

AB

BC

CA

相序

p

q

A

B

C

Kx

A

B

C

A

B

C

220V 单相设备

380V 单相设备

合计

2、把接于线电压单相额定负荷换算成接于相电压的单相额定负荷；

3、按Kx（查表1）值分别计算各设备组、各单相有功和无功容量；

4、对计算后的各设备组、各单相计算有功、无功容量，按相别分别相加；

5、取最大负荷相乘以3倍作为各单相设备组总三相折算等效计算容量；

2.6将各分组设备的计算有功功率Pjsn和计算无功功率Qjsn分别相加，获得本分支回路的总有功功率PjsΣ和无功功率QjsΣ，计算各分支干线的总视在功率Sjsn。

  PjsΣ=KTSΣPjsn    QjsΣ= KTSΣQjsn     Sjsn2 = PjsΣ2 + QjsΣ2

2.7利用下式计算各分支回路的电流值Ijs；

Ijsn= (Sjsn*1000)/(√3*Uex)   (安  A)   

Uex — 额定线电压（伏  V）

2.8按发热（即满足Ijs的导线或电缆载流量）初选本分支回路的配电导线或电缆，架空导线还需满足机械强度要求，并进行电压损失校验（校验方法见后）；

2.9用Kx法计算分支线的计算负荷时，应注意以下几点：

1、当用电设备的台数为3台级以下时，其计算负荷可按设备额定容量之和计算，即Kx=1、cosΦ为设备额定功率因数；

2、当设备台数大于3台时，则应取该设备的需要系数，按公式计算负荷值；

3、应用需要系数法计算的某一分支线的计算负荷值时，应注意满足其中三台设备容量较大的设备容量之和的需要。若本分支回路的计算负荷小于该三台设备容量之和时，应考虑

实际情况，至少满足这三台设备同时工作的需要。

3、用Kx法计算施工现场的总计算负荷

3.1将各分支干线的有功功率PjsΣn和无功功率QjsΣn分别相加，获得现场各分支回路的总有功功率PjsZ和无功功率QjsZ，分别对总有功功率PjsZ和无功功率QjsZ取同时系数KTS，KTS取值范围为0.8-0.9,利用下式计算本分支回路的总容量SjsZ；

PjsZ=KTSΣPjsΣn    QjsZ= KTSΣQjsΣn     

S2jsZ = P2jsZ+ Q2jsZ   (千伏安  KVA)

3.2若施工现场需要计算变压器高压侧负荷时，应在低压侧计算负荷基础上，加上变压器损耗计算容量△Pb、△Qb，将低压侧计算负荷折算到高压侧。高压侧计算负荷Pjsb、Qjsb及Sjsb为：

        Pjsb= PjsZ+△Pb    Qjsb= QjsZ+△Qb    S2jsb=P2jsb+Q2jsb

施工现场，△Pb、△Qb可按下列关系式粗略估算：

    △Pb≈0.02 Sjsz    △Qb≈0.1 Sjsz

确定变压器容量时，应在现场计算负荷的基础上，考虑预留10-20%的备用容量，以满足负荷变化的需要。

3.3总干线的电流值Ijs；

Ijsn= (Sjsb*1000)/(√3*Uex)   (安  A)     

Uex — 额定线电压（伏  V）

3.4按发热（即载流量）初选供电干线的配电电缆，架空导线还需满足机械强度要求，并进行各分支回路、总干线的电压损失进行校验（校验方法见后）；

3.5计算总负荷电流超出现场条件的问题处理方法：

1、检查计算参数是否准确，计算方法是否正确；

 2、分支回路取同时系数

应根据实际进度及用电设备使用情况，进行负荷调整，调整的方法是取本会路的需要系数KTS。KTS取值范围可参照整个系统的需要系数，即KTS = 0.7～0.9,并验算调整后的计算负荷是否满足本分支回路中最大三台用电设备的同时工作的需要。

3、采用自动控制下的分相无功电容补偿，提高功率因数（cosΦ≥0.9），降低系统总计算用电容量。 

用电设备组的K x 、COSФ及tgФ参考值  表1

用电设备组名称		K x	COSФ	tgФ
混凝土搅拌机及砂浆搅拌机	10台以下	0.7	0.68	1.08
	10台以上	0.6	0.65	1.17
破碎机、筛石机、泥浆泵、空气压缩机、输送机	10台以下	0.7	0.7	1.02
	10台以上	0.65	0.65	1.17
提升机、起重机、掘土机	10台以下	0.3	0.7	1.02
	10台以上	0.2	0.65	1.17
电焊机	10台以下	0.45	0.45	1.98
	10台以上	0.35	0.4	2.29
对焊机	∕	0.35	0.5	1.73
卷扬机	∕	0.3	0.45	1.98
爬塔	∕	0.3	0.65	1.17
拌合机	∕	0.6	0.4	2.29
砂浆机	∕	0.7	0.65	1.17
喷浆机	∕	0.8	0.8	0.75
排水泵	∕	0.8	0.8	0.75
木工机械	∕	0.7	0.75	0.88
电钻	∕	0.7	0.75	0.88
白炽灯光源	∕	1	1	0
荧光灯光源	∕	1	0.9	0.48
金卤灯光源	∕	1	0.55-0.6	1.52-1.33

五、导线和电缆选择

1、导线或电缆的选择方法：

按周围环境情况选择适当的型号；

根据发热条件选择导线和电缆的截面；

进行电压损失校验；

架空线路还需进行机械强度效验；

以其中最大的那个截面，作为选用的导线或电缆的截面积。

2、按周围环境选择导线和电缆的型号

按周围环境选择导线和电缆的型号

环境特征	线路敷设方式	常用导线、电缆型号
正常干燥环境	绝缘线瓷瓶、瓷（塑料）夹、嵌绝缘槽、穿钢（塑料）管或钢索敷设， 电缆明敷或在沟内。	BV、BLV VV、VLV
潮湿或 特别潮湿环境	绝缘线穿塑料管、钢管明敷或暗敷，电缆明敷。	BV、BLV VV、VLV YZ、YZW
多尘环境（不包括火灾及爆炸危险尘埃）	绝缘线穿钢管明敷或暗敷 电缆明敷或在沟内	BV、BLV VV、VLV YZ、YZW
有腐蚀性的环境	绝缘线穿塑料管明敷或暗敷 电缆明敷	BV、BLV VV、VLV YZ、YZW
有火灾危险的环境	绝缘线穿钢管明敷或暗敷 电缆明敷或在沟内	BV、BLV VV、VLV YZ、YZW
有爆炸危险的环境	绝缘线穿钢管明敷或暗敷 电缆明敷或在沟内	BV、BLV VV、VLV YZ、YZW
户外配线	绝缘线瓷瓶明配 绝缘线穿钢管明敷或暗敷 电缆明敷或埋地	BV、BLV、LJ VV、VLV、VV22、VLV22 YC、YCW

注：  YZ — 中型橡套电缆    

YZW — 户外型中型橡套电缆（具有一定的耐气候性和耐油性）

YC — 重型橡套电缆（能承受较大的机械外力作用）

YCW — 户外型重型橡套电缆

（能承受较大的机械外力作用，具有一定的耐气候性和耐油性）

LJ — 钢芯铝绞线

上表中环境特征解释如下：

潮湿环境：是指房间内相对湿度经常在75％以上，但不到100％的环境。

特别潮湿环境：是指房间内相对湿度接近100％，平顶、墙壁、地板及物体经常处于潮

湿状态的环境。

多尘环境：是指房间内的空气中，经常含有大量的灰尘，这些灰尘可能落在导线上或或钻进电器设备的外壳里。

有腐蚀性的环境：是指房间内常有对电气设备发生有害影响的蒸汽或游离物体的环境。

有爆炸危险的环境：是因生产过程可能产生可燃瓦斯或者其它可能含有爆炸危害的混合物的环境。

有火灾危险的环境：是指存放或使用可燃物质，散发出飞扬的可燃灰尘或纤维的环境。

3、按发热条件选择导线和电缆

导线或电缆在空气中敷设时，按发热条件允许的长期工作电流是按周围环境温度25℃作为标准的；

电缆直接埋地敷设时，按发热条件允许的工作电流是按周围环境温度15℃作为标准的。当周围环境温度低于标准温度时，因散热条件好，允许的工作电流可以略微提高；当周围环境温度高于标准温度时，因散热条件变差，允许的工作电流可以略微减少。因此，当周围环境温度与标准的周围环境温度不同时，导线或电缆按发热条件允许的长期工作电流应当乘以温度校正系数K1。

    多根电缆在空气中、埋地或穿管敷设时，由于散热条件恶化，导线或电缆按发热条件允许的长期工作电流应当乘以并列校正系数K2。

    电缆直接埋地敷设时，按发热条件允许的长期工作电流是以土壤的热阻率80℃·cm/W为标准的。当土壤的热阻率不是标准值时，按发热条件允许的长期工作电流应当乘以土壤热阻率校正系数K3。

按发热条件选择导线或电缆截面时，应满足下列条件：

                IXU·K1· K2· K3 ≥1.25IJS

  IXU — 标准敷设条件下，导线或电缆按发热条件允许的长期工作电流（安  A）

  K1  — 温度校正系数 (见附表)

K2 — 并列校正系数 （见附表）

  K3 — 土壤热阻率校正系数（见附表）

  IJS  — 导线或电缆实际传输的负荷计算电流 （安  A）

1.25 — 自动开关、熔断器与导线配合系数

当实际环境温度不同于标准的周围环境温度时导体的温度校正系数

标准的周围环境温（℃）	导体允许长期温度（℃）	实际环境温度的栽流量校正系数（℃）
		-5	0	+5	+10	+15	+20	+25	+30	+35	+40	+45	+50
15 25	80	1.14 1.24	1.11 1.20	1.08 1.17	1.04 1.13	1.00 1.09	0.96 1.04	0.92 1.00	0.88 0.95	0.83 0.90	0.78 0.85	0.73 0.80	0.68 0.74
15 25	70	1.17 1.29	1.13 1.24	1.09 1.20	1.05 1.15	1.00 1.11	0.96 1.05	0.91 1.00	0.85 0.94	0.79 0.88	/ 0.81	/ 0.74	/ 0.67
15 25	65	1.18 1.32	1.14 1.27	1.10 1.22	1.05 1.17	1.001.12	0.95 1.06	0. 1.00	0.84 0.94	0.77 0.87	0.71 0.79	0.63 0.71	0.55 0.61
15 25	60	1.20 1.36	1.15 1.31	1.12 1.25	1.06 1.20	1.001.13	0.94 1.07	0.88 1.00	0.82 0.93	0.75 0.85	0.67 0.76	0.57 0.66	0.47 0.54
15 25	55	1.22 1.41	1.17 1.35	1.12 1.29	1.07 1.23	1.001.15	0.93 1.08	0.86 1.00	0.79 0.91	0.71 0.82	0.61 0.71	0.50 0.58	0.36 0.41
15 25	50	1.25 1.48	1.20 1.41	1.14 1.34	1.17 1.26	1.001.18	0.93 1.09	0.84 1.00	0.76 0.	0.66 0.78	0.54 0.63	0.37 0.45	/ /

地下电缆（直埋或穿管）并列系数

电缆之间的距离

（mm）	电缆的数目（根）
	1	2	3	4	5	6
100	1.00	0.90	0.85	0.80	0.78	0.75
200	1.00	0.92	0.87	0.84	0.82	0.81
300	1.00	0.93	0.90	0.87	0.86	0.85

土壤热阻率校正系数

土壤热阻率

(℃cm/W)	电缆芯线截面（mm）
	2.5 - 16	25 - 95	120 - 240
60	1.05	1.08	1.09
80	1.00	1.00	1.00
120	0.90	0.88	0.86
160	0.83	0.80	0.78
200	0.77	0.73	0.71

4、导线和电缆电压损失校验

交流输电线路中因存在电阻和电抗。所以当交流输电线路中流过

电流时，线路末端的电压低于首端电压。两者的代数差称为这段输电线的电压损失。

线路的电压损失与额定电压（国产设备一般均按220/380V标准额定电压设计）比值称为电压损失百分数。施工现场各种设备电压损失百分数为：

连续运转电动机正常情况△U％允许变化范围-5%～+5%，个别特别远的电动机△U％最低可允许至-10%；

吊车电动机△U％允许变化范围-15%～+5%；

电焊设备△U％允许变化范围-10%～+5%；

一般，施工现场的变压器二次分接头均处于+5%的位置，即二次输出电压较额定电压380V高5%，约400V左右。现场调查时应予确认，计算电压损失时应考虑此因素。

三相对称负载线路的电压损失△U及电压损失百分数△U％方法如下：

架空线路和电缆电阻R、电抗X可通过计算得出；也可查有关设计手册获得R、X，计算公式：

    电阻： 

R=L/(уS)

     L — 导线长度（m）

     у— 电导率，铜53，铝32（m/Ωmm2）

     S — 导线截面积（mm2）

    电抗：

X≈0.1445 lg2Dj/d + 0.0157(Ω)

         Dj — 各相导线或电缆的几何均距（mm）,Dj2 = D12D23D31, D12D23D31为各相导线中心线的间距

         D  — 导线的直径或电缆主芯直径（mm）

         

4.1线路上接有一个三相对称负载时的电压损失

           △U = (PR+QX)/Ue.x  (伏  V)

           △U％ = (PR+QX)/10U 2e.x 

      P — 负载有功功率或计算有功功率 （千瓦  KW）

Q — 负载无功功率或计算无功功率 （千乏  KVar）

R — 每根导线的电阻 （欧姆  Ω）

X — 每根导线的电抗 （欧姆  Ω）

△U — 线路的电压损失值 (伏  V)

△U％ — 线路的电压损失百分数

Ue.x — 线路额定线电压 （千伏  KV）

 

4.2线路上接有n个三相对称负载时的电压损失，见下例

           

      A    IAB    B    IBC    C        ICD        D

    R1,X1                R2,X2                R3,X3

                     P1∠Φ1            P2∠Φ2              P3∠Φ3

         △UAD = △UAB+△UBC+△UCD

         △UAB = [(P1+ P2+ P3)R1+(Q1+ Q2+ Q3)X1]/ U e x

         △UBC = [(P1+ P2)R2+(Q1+ Q2)X2]/ U e .x

         △UCD = (P3R3+Q3X1)/ U e .x

线路上接有n个三相对称负载时的电压损失计算公式如下：

           △U = ∑(Pg d R g d + Q g d X g d)/U e.x  (伏  V)

           △U％ = ∑(Pg d R g d + Q g d X g d)/10U 2e.x 

 Pg d  — 线路上各段计算有功功率 （千瓦  KW）

Q g d — 线路上各段计算无功功率 （千乏  K V a r）

R g d — 对应线路上各段负荷的线路各段电阻 （欧姆  Ω）

X g d  — 对应线路上各段负荷的线路各段电抗 （欧姆  Ω）

△U — 线路的电压损失值 (伏  V)

△U％ — 线路的电压损失百分数

U e .x — 线路额定线电压 （千伏  KV）

10KV电力电缆的电阻电抗

芯数x截面

（mm2）		电阻(Ω/Km)		感抗 (Ω/Km)
		铝芯	铜芯
3x16		2.210	1.311	0.113
3x25		1.415	0.840	0.099
3x35		1.010	0.600	0.095
3x50		0.810	0.420	0.090
3x70		0.505	0.299	0.086
3x95		0.372	0.221	0.083
3x120		0.294	0.173	0.081
3x150		0.235	0.139	0.079
	3x185	0.190	0.113	0.077
	3x240	0.147	0.087	0.075

1000V铝芯电缆的阻抗（欧/千米）

阻抗	芯线截面（毫米2）
	3x10+1x6	3x16+1x10	3x25+1x16	3x35+1x16	3x50+1x25	3x70+1x35	3x95+1x50	3x120+1x50	3x150+1x70	3x185+1x70
电阻	3.84	2.39	1.54	1.10	0.768	0.548	0.404	0.319	0.256	0.208
电抗	0.088	0.084	0.074	0.070	0.068	0.066	0.0	0.0	0.063	0.063

1000V铜芯电缆的阻抗（欧/千米）

阻抗	芯线截面（毫米2）
	3x10+1x6	3x16+1x10	3x25+1x16	3x35+1x16	3x50+1x25	3x70+1x35	3x95+1x50	3x120+1x50	3x150+1x70	3x185+1x70
电阻	2.26	1.41	0.905	0.7	0.452	0.323	0.238	0.188	0.151	0.122
电抗	0.088	0.084	0.074	0.070	0.068	0.066	0.0	0.0	0.063	0.063

六、单相短路电流计算

6.1短路的种类

    三相短路；两相短路；两相接地短路；单相接地短路；相零短路。

6.2计算短路电流的目的

满足《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）关于7.1.17架空线路、7.2.11电缆、7.3.7室内配线必须有短路保护要求

7.1.17架空线路必须有短路保护。

采用熔断器做短路保护时，其熔体额定电流不应大于明敷绝缘导线长期连续负荷允许载流量的1.5倍（穿管导线2.5倍/7.3.7室内配线要求）。

采用断路器做短路保护时，其瞬动过流脱扣器脱扣电流整定值应不小于线路末端单相短路有电流。

6.3计算短路电流的假设条件

1、只考虑对短路电流值有重大影响的电路元件的感抗，如发电机、电力变压器、电抗器、架空线和电缆的感抗。发电机、变压器、电抗器的电阻都不考虑，架空线和电缆线路仅在较长时才考虑其电阻

2、不考虑架空线和电缆的电容。

3、考虑自动空气开关过电流线圈、电流互感器一次绕组的电阻、电抗；自动空气开关和开关触头的接触电阻

 6.4线路阻抗计算 

线路阻抗计算公式：

         线路的零序电阻：R0 = R0X + 3R01

         线路的零序电抗：X0 = X0X + 3X01

         线路的相零电阻：RX1 = 1/3（R1 + R2 + R0）

         线路的相零电抗：XX1 = 1/3（X1 + X2 + X0）

R0、X0 — 线路的零序电阻电抗，mΩ；    

 R0X、X0X — 相线的零序电阻电抗，mΩ；

    R01、X01—  零线的零序电阻电抗，mΩ；     

Rx1、Xx1 — 线路的相零电阻电抗，mΩ；

R1、X1 — 线路的正序电阻电抗，mΩ；     

R2、X2 — 线路的正序电阻电抗，mΩ；

6.5线路末端单相接地短路计算

1、变压器电阻R b、电抗X b 。

       R b = （△P d ·U e2）/ S e2 

自动空气开关和开关触头的接触电阻（mΩ）表2

额定电流（A）	50	70	100	140	200	400	600	1000	2000	3000
自动空气开关	1.3	1.0	0.75	0.65	0.6	0.4	0.25	/	/	/
刀开关	/	/	0.5	/	0.4	0.2	0.15	0.08	/	/
隔离开关	/	/	/	/	/	0.2	0.15	0.08	0.03	0.02

电流互感器一次绕组的阻抗（mΩ）表3

变 比	型            号
	LQC – 0.5		0 – 49Y		LQC – 1		LQC – 3
	电阻	电抗	电阻	电抗	电阻	电抗	电阻	电抗
5/5	600	4300	480	3200	/	/	/	/
7.5/5	266	2130	231	1420	300	480	130	120
10/5	150	1200	120	800	170	270	75	70
15/5	66.7	532	53.2	355	75	120	33	30
20/5	37.5	300	30	200	42	67	19	17
30/5	16.6	133	13.3	88.8	20	30	8.2	8
40/5	9.4	75	7.5	50	11	17	4.8	4.2
50/5	6	48	4.8	32	7	11	3	2.8
75/5	2.66	21.3	2.13	14.2	3	4.8	1.3	1.2
100/5	1.5	12	1.2	8	1.7	2.7	0.75	0.7
150/5	0.667	5.32	0.532	3.55	0.75	1.2	0.33	0.3
200/5	0.575	3	0.3	2	0.42	0.67	0.19	0.17
300/5	0.166	1.33	0.133	0.888	0.2	0.3	0.08	0.08
400/5	0.125	1.03	0.075	0.73	0.11	0.17	0.05	0.04
500/5	/	/	/	/	0.05	0.07	0.02	0.02
600/5	0.04	0.3	0.03	0.22	/	/	/	/
750/5	0.04	0.3	0.03	0.2	/	/	/	/

500V聚氯乙烯绝缘和现辟绝缘四芯电力电缆每米阻抗值（mΩ/m） 表4

线芯标称截面

（mm2）	t=65℃时限新电阻 R1 R2 R0X R 01  R				橡皮绝缘电缆			橡皮绝缘电缆
	铝		铜		正、负序电抗 X1 X2 X	零序电抗		正、负序电抗 X1 X2 X	零序电抗
	相线R	零线R01	相线R	相线X0x		相线X0x	零线X01		相线X0x	零线X01
3x4+1x25	9.237	14.778	5.482	8.772	0.166	0.116	0.135	0.100	0.114	0.129
3x6+1x4	6.158	9.237	3.665	5.482	0.100	0.115	0.127	0.099	0.115	0.127
3x10+1x6	3.695	6.158	20193	3.665	0.097	0.109	0.127	0.094	0.108	0.125
3x16+1x6	2.309	6.158	1.371	3.655	0.090	0.105	0.134	0.037	0.104	0.134
3x25+1x10	1.057	3.695	0.5	2.193	0.685	0.105	0.131	0.082	0.101	0.137
3x35+1x10	1.077	3.695	0.639	2.193	0.083	0.101	0.136	0.080	0.100	0.138
3x50+1x16	0.754	2.309	0.447	1.371	0.082	0.095	0.131	0.079	0.101	0.135
3x70+1x25	0.538	1.507	0.319	0.5	0.079	0.091	0.123	0.078	0.079	0.127
3x95+1x35	0.397	1.077	0.235	0.639	0.080	0.094	0.126	0.079	0.097	0.125
3x120+1x35	0.314	1.077	0.188	0.639	0.078	0.092	0.130	0.076	0.095	0.130
3x150+1x50	0.251	0.754	0.151	0.447	0.077	0.092	0.126	0.076	0.093	0.120
3x185+1x50	0.203	0.754	0.123	0.447	0.077	0.091	0.131	0.076	0.094	0.128

室内明线穿管的铜、铝芯导线的每米电阻和电抗（mΩ/m）表5

导线截面

（毫米）	铜（毫欧/米）			铝（毫欧/米）
	有效电阻 r0 (50℃)	感 抗  X0		有效电阻 r0 (50℃)	感 抗  X0
		明线间距 （150mm）	穿管		明线间距 （150mm）	穿管
1.5	13.7387	/	0.109	/	/	/
2.5	8.2432	0.337	0.102	13.888	0.337	0.102
4	5.152	0.318	0.095	8.68	0.318	0.095
6	3.4347	0.309	0.090	5.78	0.309	0.090
10	2.0608	0.286	0.073	3.472	0.286	0.073
16	1.288	0.271	0.0675	2.17	0.271	0.0675
25	0.8243	0.257	0.0662	1.38	0.257	0.0662
35	0.5888	0.246	0.0637	0.9909	0.246	0.0637
50	0.4122	0.235	0.0625	0.7944	0.235	0.0625
70	0.2944	0.224	0.0612	0.49598	0.224	0.0612
95	0.2169	0.215	0.0602	0.3655	0.215	0.0602
120	0.1717	0.208	0.0602	0.23	0.208	0.0602
150	0.1374	0.201	0.0596	0.2314	0.201	0.0596
185	0.1114	0.194	0.0596	0.1876	0.194	0.0596
240	0.0859	0.186	0.0587	0.1446	0.186	0.0587

1KV以下三芯电力电缆每米阻抗值（mΩ/m）表6

线芯标称截面

（mm2）	聚氯乙烯绝缘				橡皮绝缘
	T=65℃时线芯电阻		正、负序电抗	相线零序电抗	T=65℃时线芯电阻		铅皮电阻	正、负序电抗	相线零序电抗
	铝	铜			铝	铜
3X2.5	14.778	8.772	0.100	0.134	14.778	8.772	7.52	0.107	0.135
3X4	9.237	5.482	0.093	0.125	9.237	5.482	6.93	0.099	0.125
3X6	6.158	3.655	0.093	0.121	6.158	3.655	6.38	0.094	0.118
3X10	3.695	2.193	0.087	0.112	3.695	2.193	6.28	0.092	0.116
3X16	2.309	1.371	0.082	0.106	2.309	1.371	3.66	0.086	0.111
3X25	1.507	0.5	0.075	0.106	1.507	0.5	2.79	0.079	0.107
3X35	1.077	0.639	0.072	0.091	1.077	0.639	2.25	0.075	0.102
3X50	0.754	0.447	0.072	0.090	0.754	0.447	1.93	0.075	0.102
3X70	0.538	0.319	0.069	0.086	0.538	0.319	1.45	0.072	0.099
3X95	0.397	0.235	0.069	0.085	0.397	0.235	1.18	0.072	0.097
3X120	0.314	0.188	0.069	0.084	0.314	0.188	1.09	0.071	0.095
3X150	0.251	0.151	0.070	0.084	0.251	0.151	0.99	0.071	0.095
3X185	0.203	0.123	0.070	0.083	0.203	0.123	0.90	0.071	0.094

七、低压电器保护控制设备的选择

7.1.17架空线路必须有短路保护。（7.2.11电缆要求/7.3.7室内配线要求）

采用熔断器做短路保护时，其熔体额定电流不应大于明敷绝缘导线长期连续负荷允许载流量的1.5倍（穿管导线2.5倍/7.3.7室内配线要求）。

采用断路器做短路保护时，其瞬动过流脱扣器脱扣电流整定值应不小于线路末端单相短路有电流。

7.1.18架空线路必须有过载保护。（7.2.11电缆要求/7.3.7室内配线要求）

采用熔断器或断路器做过载保护时，绝缘导线长期连续负荷允许载流量不应小于熔体额定电流或断路器长延时过流脱扣器脱扣电流整定值的1.25倍。

7.1保护控制设备选择的一般要求

符合工作电压、电流、频率、准确等级和使用环境的要求；

7.2低压熔断器的选择

    选择低压熔断器，应当根据用途选用适当的系列，再根据额定电压以及熔断器熔体与导线、电缆截面的配合。

1、按额定电压选择要求：

熔断器的额定电压Ue.r应不小于装置处的工作电压Ug ，

即U e . r≥U g

2、熔体选择：

1）短路保护熔体选择

短路保护熔断器熔体的额定电流I e . r应不大于选定（经负荷计算及电压损失效验后）导线或电缆长期连续负荷允许载流量的1.5倍 。

2）过载保护熔体选择

过载保护熔断器熔体的额定电流I e . r应不大于选定（经负荷计算及电压损失效验后）导线或电缆长期连续负荷允许载流量的1/1.25倍 。

7.3自动空气开关的选择

自动空气开关用于保护电机时，一般采用带长延时和瞬时过电流脱扣器的非选择性自动空气开关，长延时过电流脱扣器作为过负荷保护，瞬时过电流脱扣器作为短路保护。

自动空气开关用于线路或变压器的主保护时，宜采用带长延时和短延时（瞬时）的过电流脱扣器的选择型自动空气开关。其长延时脱扣器为反时限特性，一般作为过负荷保护，短延时（瞬时）的过电流脱扣器为定时限动作特性，一般作为短路保护。

1、按电压选择要求：自动空气开关的额定电压U e . z d应当大于装置处的工作电流U g。即

U e. z d≥U g

2、按计算电流选择；I e. z d≥I j s

3、长延时过电流脱扣器的整定值

长延时过电流脱扣器的整定值I g . z d应不大于选定（经负荷计算及电压损失效验后）导线或电缆长期连续负荷允许载流量的1/1.25倍 。

长延时过电流脱扣器的整定值、线路允许载流量I XU、现场系统计算电流I j s间的关系：I g . z d ≤ 1/1.25I XU ≥I j s

4、短延时（瞬时）的过电流脱扣器整定值

    短延时（瞬时）的过电流脱扣器整定值I g. z d应小于导线或电缆末端单相短路电流Id(1)，即I g. z d＜Id(1)。

八、接地与防雷

8.1接地：

1、本规范涉及的接地种类（四种）：

工作接地、重复接地、防静电接地、防雷接地。

2、规范5.3.4条的几点说明

1）规范内容

5.3.4每一根接地装置的接地线应采用2根级以上导体，在不同地点与接地体做电气连接。

不得采用铝导体做接地体或地下接地线，垂直接地体宜采用角钢、钢管或光面圆钢，不得采用螺纹钢。

接地可利用自然接地体，但应保证其电气连接和热稳定。

2）垂直接地导体：

材质一般采用热镀锌，规范未作规定。

对接地体材料最小尺寸“条文说明中”有具体要求，即角钢板厚不小于4mm，钢管壁厚不小于3.5mm，圆钢直径不小于4mm。

在此补充说明，一般长度均取2.5米；钢管一般采用公称直径DN50；圆钢直径一般采用Φ10或Φ12（便于打入土中）；埋深一般500-700。

3）了解自然接地体热稳定要求

原因：

接地短路电流流过接地线极强的热效应，产生大量的热量，温度快速升高，为了保证接地线不致过热而损坏，或者不因接地线因温度升得太高而使土壤电阻系数增大，接地线应符合热稳定的要求。

方法:

效验接地线最小截面积S j d满足热稳定要求，即：

S j d ≥ （I j d / C）√t j 

I j d — 流过接地线的短路电流稳定值（A），即相零短路电流；

t j  — 短路电流全部假想时间（秒），即短路点上级短路器短延时（瞬时）动作时间；

C  — 热稳定系数，临电现场：钢90（61）、铝155（100）、铜270（180）；括号中的数值用于架空地线和零线

3、接地电阻的测量方法

测量接地电阻一般采用接地电阻测试仪，当接地电阻植超出接地电阻测试仪测量范围时可采用电流表与电压表法。

    接地体的电为分布架下图：

～U

A                   C       D                    B

    UAC    20米

    20米

    UBD

接地体电位分布图

4、接地电阻测试仪

据接地体20米以外的对地电压可以忽略不计，即接地电阻为零。测量电源采用交流电。

1）直线式布置辅助接地体

单根接地体接地电阻测量方法

直线式布置辅助接地体时，测量端子（E极）接被测接地体；电压极（P极）距被测接地体不小于20米；电流极（C极）距被测接地体不小于40米。从而保证测接地体、电压

极、电流极对地电压互不影响，保证测量精度。

带形接地体接地电阻测量方法

在带形接地体纵向测量时，电压极（P极）至带形接地体垂直方向距离不小于20米，电流极（C极）至带形接地体垂直方向距离不小于40米。 

在带形接地体端部测量时，方法同单根接地体的测量方法

接地网接地电阻测量

    电流极电压极布置方式见下图：

    接地网

            E                          P                       C

     D    3D

    

                5D

2）三角形布置辅助接地体

    现场空间有限时，电流极电压极布置方式可参照下图：

    P

    接地网             ≥2D

            E                               

θ≈300                          

    C

    ≥2D

     D    

    

3）用接地电阻测量仪测量接地电阻使的注意事项

1、测量时，电压极（P极）应当沿接地网与电流极（C极）的连线方向移动三次，每次月1米左右，三次测得的电阻应相等或接近。三次若相差较大，增大P、C极距离或重选位置，重新测量。

2、如果电压极（P极）或电流极（C极）附近有与接地网相连的金属管道、电缆等自然接地体时，整个测量区域的

电位会发生一定的均衡作用，电压极（P极）所在的电位就不等于零，测量的结果就不准确，为获得较准确的接地电阻值，电流极（C极）与它们的距离应大于100米，电压极（P极）与它们的距离应大于50米。若这些金属管道、电缆等自然接地体未与接地网相连，上述距离可减少1/2～2/3。

5、电流表与电压表法测量基地电阻

测量接地电阻较大，超出架接地电阻测量范围时适用本法。

1）接线图

～65-220V

V

    R

A

    I1    I2

接地体RX                     电压极P         电流极E

要求：

1、交流电源：

容量5-10KVA；电压～65-220V；

尽量采用较低的电压，如照明变压器或交流电焊机

2、电流：

为减少外来杂散电流对测量结果的影响，电流不可太小，可采用接地短路电流的1/5左右。

3、互感器：

准确等级1级。

4、电流表、电压表：

准确等级不低于1.5级；电压表选高内阻的。

5、公式：

      RX = U / ( K1 I2 )

6、测量：

测量时，电压极按要求移动三次。

8.2防雷

1、雷云形成的简单过程

云中的水蒸气在一定的外界条件下，凝结成小水滴，而形成积云。积云中悬浮的水滴较多时，形成了乌云。乌云中的水滴受强烈气流的吹袭，被为一些较大的水滴和较小的水滴，较大些的水滴带正电荷，小水滴带负电荷被气流带走。于是云就由于电荷的分离而各部分带有不同的电荷，雷云形成。

2、雷云的简单放电过程

异种电荷的雷云之间或雷云与大地之间形成一个巨大的“电容器”。由于雷云中的电荷分布是不均匀的，雷云间或雷云与大地之间的电场强度也不是到处一样的。当雷云中

电荷密集处的电场强度达到25-30千伏/厘米时，雷云开始对“另一极”先导放电，空气电离，形成放电通道，这一过程持续时间约0.005～0.01秒。放电通道形成后，产生强烈的电荷中和效应，出现极大的电流。这就是主放电阶段，同时出现雷鸣和闪电。主放电存续时间极短，约50～100微秒，但电流极大，可达几十万安培，是雷电流的主要部分。

主放电到达“另一极”就结束了，雷云中残余电荷延主放电通道继续流动，称为余光阶段。由于雷云中电阻较大，余光阶段对应的电流不大，仅几百安培，但持续时间较长，约0.03～0.15秒。

由于雷云中可能同时存在几个电荷密集处，所以第一个第一个电荷密集处的上述放电完成后，可能引起第二个、第三个电流密集处向第一个通道放电，每次放电间隔600微秒到0.8秒，而第二次及以后多次放电电流一般较小，不超过30千安，连续放电次数平均2～3次。

雷云直接对大地放电的现象，称为直击雷。

雷云与大地之间存在电容效应，形成电场，当大地上的金属导体处于这个电场中时，导体就会感应出与雷云异性的电荷。当雷云对地面物体放电后，导体中的电荷失去约束，就会以光速向导体两端流动，产生很高的感应电压，这就是静电感应。

由于雷电流的迅速变化，周围空间产生强大的电磁场，

使在地面上的导体感应出很大的电动势，这就是电磁感应。

静电感应与电磁感应统称为感应雷

无论是直击雷还是感应雷都会使人员伤亡，建构、筑物损毁或燃烧，设备损坏。

3、雷电流的波形图

第一个冲击             第二个冲击                第三个冲击

            主放电     余光         第二次主放电                             时间t

剑形放电区

跳跃式

先导放电

先导放电电流    余光放电     时间t                        

   

0.005～0.01秒    0.03～0.015秒

主放电电流

    50～100微妙

4、冲击电阻

雷电流流过接地装置，接地装置呈现的不是工频接地电阻，而是冲击电阻，两者两者有所不同。这是由于冲击电流的幅值很大（几十千安），接地体的电位，由于土壤是不均匀介质，其击穿电场强度仅8.5千安/厘米左右，所以在接地体周围会产生强烈的火花放电，使接地体在冲击雷电流下呈现的接地电阻比工频接地小得多。但是，由于冲击雷电流相当于高频电流，接地导线本身的电感阻碍了电流的流通，致使接地电阻又有所增大。考虑到这两种效应，接地体的电阻与工频接地电阻不同，将接地体的电阻与工频接地电阻的比值称为接地体的冲击系数，其值小于1。接地装置冲击接地电阻与工频电阻间换算见下表。

接地装置冲击接地电阻与工频电阻间换算表

冲击接地电阻值

（欧）	土 壤 电 阻 系 数（欧•米）
	10以下	10-50	50-100	100以上
	工 频 接 地 电 阻 值（欧）
5	5	5-7.5	7.5-10	15
10	10	10-15	15-20	30
20	20	20-30	30-40	60
30	30	30-45	45-60	90
40	40	40-60	60-80	120
50	50	50-75	75-100	150

5、防雷保护工频接地电阻

规范“5.4.6施工现场内所有防雷装置的冲击接地电阻值不得大于30Ω”规定。施工现场接地体做防雷保护时，应根据实际土壤电阻率以上表中数据折算成相应的工频接地电阻，以便于测量。

土壤和水的电阻系数参考值

类别	名称	近似值 （欧•米）	不同情况下的变动范围（欧•米）
			较潮湿时 一般地区、多雨区	较干时 少雨区、沙漠区	地下水含 盐碱时
土	陶粘土	10	5-20	10-100	3-10
	泥浆、泥炭岩、沼泽地	20	10-30	50-300	3-30
	捣碎的木炭	40
	黑土、园田土、陶土、白垩土	50	30-100	50-300	10-30
	粘土	60	30-100	80-1000	10-30
	沙质粘土	100	30-300	250	30
	黄土	200	100-200	1000以上	30-100
	含沙粘土、沙土	300	100-1000
	河滩中的沙		300
	煤		350
	多石土壤	400
	上层红色风化粘土、下层红色页岩	500（30%湿度）
	表层土夹石，下层砾石	600（15%湿度）
砂	砂、砂砾	1000	250-1000	1000-2500
	沙层深度大于10米、地下水较深的草原、地面粘土深度不大于1.5米、底层多岩石	1000
岩石	砾石、碎石	5000
	多岩山地	5000
	花岗岩	20000
混凝土	在水中	40-50
	在湿土中	100-200
	在干土中	500-1300
	在干燥的大气中	12000-18000
水	海水	1-5
	潮水、池水	30
	泥水、泥炭中的水	15-20
	泉水	40-50
	地下水	20-70
	溪水	50-100
	河水	30-280
	污秽的水	300
	蒸馏水	1000000

6、防雷的分类

根据《建筑物防雷设计规范》ＧＢ５００５７—９４规定，建筑物应根据其重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果，按防雷要求分为三类。

第２．０．２条遇下列情况之一时，应划为第一类防雷建筑物：

一、凡制造、使用或贮存炸药、火药、起爆药、火工品等大量爆炸物质的建筑物，因电火花而引起爆炸，会造成巨大破坏和人身伤亡者。

二、具有０区或１０区爆炸危险环境的建筑物。

三、具有１区爆炸危险环境的建筑物，因电火花而引起爆炸，会造成巨大破坏和人身伤亡者。

第２．０．３条遇下列情况之一时，应划为第二类防雷建筑物：

一、国家级重点文物保护的建筑物。

二、国家级的会堂、办公建筑物、大型展览和博览建筑物、大型火车站、国宾馆、国家级档案馆、大型城市的重要给水水泵房等特别重要的建筑物。

三、国家级计算中心、国际通讯枢纽等对国民经济有重要意义且装有大量电子设备的建筑物。

四、制造、使用或贮存爆炸物质的建筑物，且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。

五、具有１区爆炸危险环境的建筑物，且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。

六、具有２区或１１区爆炸危险环境的建筑物。

七、工业企业内有爆炸危险的露天钢质封闭气罐。

八、预计雷击次数大于０．０６次/ａ的部、省级办公建筑物及其它重要成人员密集的公共建筑物。

九、预计雷击次数大于０．３次/ａ的住宅、办公楼等一般性民用建筑物。

注：预计雷击次数应按本规范附录一计算。

第２．０．４条遇下列情况之一时，应划为第三类防雷建筑物：

一、省级重点文物保护的建筑物及省级档案馆。

二、预计雷击次数大于或等于０．０１２次/ａ，且小于或等于０．０６次/ａ的部、省级办公建筑物及其它重要或人员密集的公共建筑物。

三、预计雷击次数大于或等于０．０６次/ａ，且小于或等于０．３次/ａ的住宅、办公楼等一般性民用建筑物。

四、预计雷击次数大于或等于０．０６次/ａ的一般性工业建筑物。

五、根据雷击后对工业生产的影响及产生的后果，并结合当地气象、地形、地质及周围环境等因素，确定需要防雷的２１区、２２区、２３区火灾危险环境。

   六、在平均雷暴日大于１５ｄ/ａ的地区，高度在１５ｍ及以上的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物；在平均雷暴日小于或等于１５ｄ/ａ的地区，高度在２０ｍ及以上的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物。

7、各类建筑的防雷要求：

根据《建筑物防雷设计规范》ＧＢ５００５７—９４要求：

第一类防雷建筑物要求有防直击雷、防感应雷、防雷电波入侵的措施。

第二类防雷建筑物要求有防直击雷、防感应雷、防雷电波入侵的措施。

第三类防雷建筑物要求有防直击雷、防雷电波入侵的措施。