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摘要:提出了对GB50303—2002《建筑电气工程施工质量验收规范》,JGJ46—2005《施工现场临时用电安全技术规范》等存在着电气符号在绘制、使用、定义上;保护线(PE线)安装、定义说明上;漏电保护器的安装、选择、保护级别上等,探讨性的提出了需要再规范的理论和实践依据。
关键词:《规范》再规范,电气符号,保护线(PE线)
漏电保护器
1、 引言
建筑电气工程的标准、规范视为国家安全技术生产和质量管理的法律和法规。贯彻执行国家和行业标准、规范是电气工程技术人员工作指南、工作准则,甚至把每一条文都看成为强制性标准。一条准确的标准、规范,应该以科学理论为基础,从实践来,再到实践中去。在向国际电工委员会(IEC)标准靠拢的同时,目前重新制定切实可行的国家和行业标准、规范的形势迫在眉睫。
通过实施和运用,建筑电气个别国家标准、规范及行业标准、规范存在不少疑虑和难题,使广大工程技术人员不知所措,模糊不清。为此,在工作中带来了一定的困难和疑问。笔者愿抛砖引玉粗谈个别《规范》存在技术性和知识方面的几点不足,以飨同行。
2、 电气符号不规范
电气符号分为图形符号和文字符号。常用的图形符号为简图用图形符号。电气图形符号是电气工程技术领域必不可少的工程语言,只有正确识别和使用电气简图用图形符号,才能正确地识图、读图和绘制符合标准的电气工程图。在电气技术文件中,把文字符号标在电气设备、装置和元器件旁,以表示电气设备、装置和元器件的名称、功能、状态和特征。只有了解上面的论述,才能知道电气符号规范化的重要性。
2.1、图形符号的不规范
取向调整为满足电流流动方向或阅读方向的不同要求,对图形符号的取向形式作了一定调整。
JGJ46-2005《施工现场临时用电安全技术规范》图5.1.1中,隔离开关的图形符号是错误的(图表一)。
来源:
JGJ46-2005施工现场临时用电安全技术规范 图形符号垂直绘制
(单线) 水平布置时按顺时针旋转900绘制的图形 水平布置时按逆时针旋转900绘制的图形
图5.1.1和图5.1.2
结论 符号开口在右侧,不正确 不正确 不正确
图表一JGJ-2005《规范》、隔离开关图形符号旋转方向
现在简图用图形符号是修订后的GB/T4728(第二版)将全部等同采用IEC617(第二版)的简图用图形符号(图表二)。
来源:
GB4728.7-2000
IEC617-7:1996 图形符号垂直绘制
(单线) 水平布置时按顺时针旋转900绘制的图形 水平布置时按逆时针旋转900绘制的图形
序号07-13-06
结论 GB、IEC标准推广使用 不推荐使用 正确,已使用
图表二GB、IEC标准隔离开关图形符号旋转方向
2.2、文字符号的不规范
文字符号的不规范,在建筑电气规范中存在不少,使用较为混乱。
2.2.1三相电源导线的标记不正确
GB50303—2002《建筑电气工程施工质量验收规范》条文15.2.2中A相—、B相—、C相—;JGJ46—2005《施工现场临时用电安全技术规范》条文5.1.11相线L1(A)、L2(B)、L3(C)。表6.1.4也同样出现这种标注。
IEC445—1973、IEC616—1978、IEC34—3—1972、GB/T4884—1985《绝缘导线的标记》都采用L1、L2、L3的文字符号标注导线线端三相电源符号,而不是A、B、C。
2.2.2定义不准确
JGJ46—2005《施工现场临时用电安全技术规范》中条文2.1.8的工作零线和保护零线;2.2.5N—中性点,中性线,工作零线;2.2.7PE—保护零线,保护线;在5.1.1~5.1.9条文中多处提到工作零线和保护零线;《条文说明》5.1.1、5.1.2“中性点是指三相电源作Y连接时的公共连接端。中性线是指由中性点引出的导线。工作零线是指中性点接地时,由中性点引出,并作为电源线的导线,工作时提供电流通路。保护零线是指中性点接地时,中性点或中性线引出,不作为电源线,仅用作连接电气设备外露可导电部分的导线,工作时仅提供漏电电流通路。”在上述论述中也提到工作零线和保护零线。
并且在GB50303—2002《建筑电气工程施工现场质量验收规范》条文“3.1.7接地(PE)或接零(PEN)支线必须单独与接地(PE)或接零(PEN)干线相连接,不得串联连接。”又在条文6.1.9“照明配电箱(盘)安装应符合下列规定:……3、照明箱(盘)内,分别设置零线(N)和保护地线(PE线)汇流排,零线和保护地线汇流排配出。”上述两个规范对零线的定义是不准确的。
GB50054—95《低压配电设计规范》的名词解释中已经取消了对零线、工作零线、保护零线的称呼。N线—中性线、PE线—保护线、PEN线—保护中性线,这种称呼符合IEC标准,零线的称呼是гOCT标准(前苏联标准)已不再使用。
2.2.3 使用不正确
文字符号的使用除了按GB5094《电气技术中的项目代号》所提供的“项目种类的字母代码表选取”外,常用按GB7159《电气技术中的文字符号制定通则》中的电气设备常用基本文字符号和常用辅助文字符号选取。当基本文字符号和辅助文字符号不敷使用时,可按文字符号组成规律和五项原则组成补充文字符号,其中第三条原则中阐述了“文字符号应按有关电气名称术语国家标准或专业标准中规定的英文术语缩写而成。……,或采用常用缩写语或约定俗成的习惯用法构成文字符号”。
JGJ46—2005《施工现场临时用电安全技术规范》图5.1.1和图5.1.2的文字符号DK是不符合图形符号(隔离开关)的文字标注,也不符合补充文字符号的组成原则。文字符号DK按汉语标音标注,解释的意思是刀型开关,如果是刀型开关,按GB标准双字母文字符号是QK,是属于补充文字符号,而不是DK。从(图5.1.1和图5.1.2)可以看出,它是隔离开关的图形符号,隔离开关的基本文字符号(双字母)是QS而不是DK,因此,隔离开关标注文字符号DK是错误的。
3、 保护线(PE线)安装不明确
目前有的标准规范中把强制性条文用黑体字表示,意为必须严格执行,非按此执行不可,保护线是电气工作人员的安全线,保护做不好,人身安全就无法保障,因此广大电气工作者把保护线当成安全线是正确的。
3.1 TN-S接零保护系统
JGJ46-2005《施工现场临时用电安全技术规范》1.0.3条文“建筑施工现场临时用电工程专用的电源中性直接接地的220/380V三相四线制低压电力系统,必须符合下列规定:
1、采用三级配电系统;2、采用TN-S接零保护系统;3、采用二级漏电保护系统。”其中采用TN-S接零保护系统(笔者注:应称TN-S接PE线保护系统)是属于强制性条文,这个条文应再加上一个姊妹条文——也可采用TN-C-S系统,其依据如下:
3.2 TN接零保护系统
低压电力系统接地制式划分的配电系统有TN-S、TN-C-S、TN-C、TT、IT等5种,前三个属于TN系统。
JGJ46-2005《施工现场临时用电安全技术规范》条文5.1.2(为强制性条文)“当施工现场与外电线路公用同一供电系统时,电气设备的接地、接零保护应与原系统保持一致。不得一部分设备做保护接零,另一部分设备做保护接地。”如果按照这个条文规定,就可以让TN-C系统的用户提供给施工单位使用了。目前,乡、镇供配电系统不少是采用TN-C系统,N线和PE线是合一的(PEN线),将PEN线即当工作N线又当保护N线使用。“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。”是有害无益的,是违背了1.0.3第二条的规定。
该条文后段论述了“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。”实际上这段条文已否定了前段条文的含义,根据这段条文的说明就应该是: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、接零保护如不是TN-S接PE线保护系统、并且改为TN-S接PE线保护系统有困难时,可采用TN-C-S接PE线保护系统。
4、 做接零(PEN)保护不应采用
GB50303—2002《建筑电气工程质量验收规范》中共有20多处提到接地(PE)或接零(PEN)与外露可导电部分的金属外壳、干线等等要连接可靠。
笔者认为:在建筑工程领域里,建筑电气各类标准、规范,应不再选用接零(PEN)做各种性质的保护。如果采用接零(PEN)做保护,不但推翻了普遍推广使用的TN-S接零保护系统,而且是不安全的。PEN线是中性线和保护线合二为一的一根线,它具有PE线和N线两种功能的导体。在配电系统中三相负荷极不平衡时,存在着不平衡电流及谐波电流,尤其是当PEN线主干线断裂时,中性点漂移出现电位差,这些都是危险的。
5、 漏电保护器的安装不合理
剩余电流动作保护器、剩余电流断路器、剩余电流动作保护设备(RCD),剩余电流动作保护装置(IEC称呼),另称漏电保护器,俗称漏电开关。这些名称是施工现场电气工作技术人员非常熟悉的电器开关名称,因为它与人身生命安全、电气设备重大隐患有着至关重要联系。
5.1漏电保护器的安装
JGJ46—2005《施工现场临时用电安全技术规范》中强制性条文规定:采用二级漏电保护系统在总配电箱中(条文8.2.2)和开关箱中(条文8.2.5)装设漏电保护器……,但存在一定得利弊。
5.1.1总配电箱安装漏电保护器不妥
总配电箱在施工现场安装的位置离外接电源较近的场地,总配电箱相当于一个小型低压开关柜,安装位置不动,它离分配电箱的距离视施工现场而定,一般要求测试分配电箱电源端电压降在负荷全部运行时额定值的±5%。
总配电箱安装漏电保护器除了做人身安全保护外,其主要用于线路接地故障保护。“在各种接地系统中,当单相故障点发生在较长线路末端就不能做到间接电击保护;在有些情况下,即使增加导线截面和改变保护的额定值或整定值,也难以保证要求”。为此,采用剩余电流动作保护器来解决上述问题。但是,从施工现场了解到,总配电箱安装漏电保护器并不理想。因为一台总配电箱担负着3~5台分配电箱,一台分配电箱担负着5~7台开关箱的设备负荷的运行。假如某一开关箱电气设备发生严重泄漏电流,而开关箱漏电保护器失去作用,泄漏电流越过分配电箱,致使总开关箱一个回路的漏电断路器跳闸,甚至造成总漏电断路器跳闸,造成大面积停电而无法施工,损失很大。
5.1.2分配电箱应安装漏电保护器
把总配电箱这级漏电保护器安装在分配电箱中,总配电箱中的漏电保护器去消,额定漏电电流和额定漏电动作时间作重新调整,与开关箱漏电保护器相适应配合也形成二级漏电保护,这种上下级漏电保护比较合理。
在施工现场分配电箱的安装位置是在电气设备较集中的位置。“为了缩小发生人身电击接地故障切断电源引起的停电范围,漏电保护的分级保护一般分为两级。两级漏电保护器的额定漏电动作电流和动作时间应协调配合”。“为了缩小……停电范围”分配电箱与开关箱两级漏电保护最为合适,也符合GB50054—95《低压配电设计规范》条文说明中第4.1.2条“配电线路上下级保护电器,其动作应具有选择性;各级之间应能协调配合。”
5.1.3三级漏电保护的可行性
漏电保护器的分级保护一般分为两级。没有强调不可设三级保护。在分配电箱加漏电保护不是多此一举、画蛇添足、而是有益无害。
,对最大分断时间的标准值,分为直接接触保护和间接接触保护两种。在实际运行当中,漏电保护器的漏电动作时间不一定等于额定漏电动作时间;漏电动作电流也不一定与额定动作电流相同,它们之间有如下关系:
a、当漏电动作电流<IΔn时,实际动作时间>TΔn;
b、当漏电动作电流≤IΔn时,实际动作时间≤TΔn;
c、当漏电动作电流>IΔn时,实际动作时间<TΔn;
IΔn——额定漏电动作电流
TΔn——额定漏电动作时间
施工现场的三级漏电保护从如下两个方面考虑:
1)漏电保护器额定漏电动作电流之间和配合:
第一级保护(末端保护•••••••••开关箱)的漏电保护器其额定漏电动作电流IΔn为:
IΔn3≯30mA
第二级保护(分支线及所载的电气设备保护•••••••••分配电箱)的漏电保护器额定漏电动作电流IΔn2为:
IΔn2≥1.5IΔn3
第三级保护(第二级的上一级即主干线和所载的电气设备•总配电箱)的漏电保护器额定漏电动作电流IΔn(一般为300mA)为:
IΔn≥1.5IΔn2
但其额定漏电动作电流与额定漏电动作时间的乘积不应大于30mA•••••••••S。
2)漏电保护器额定动作时间的协调配合:
开关箱的漏电保护器额定动作时间为快速型的,要小于0.1S;分配电箱漏电保护器额定动作时间增加延时,应为0.2S;总配电箱漏电保护器额定动作时间应为0.4S。见表三
RCD安装位置 IΔn/mA TΔn/S
开关箱(第一级) 30 0.1
分配电箱(第二级) 75 0.2
总配电箱(第三级) 300 0.4
表格三级漏电保护额定动作电流,额定动作时间的选择。
(笔者建议:一级箱为开关箱,二级箱为分配电箱,三级箱为总配电箱,根据施工现场经验教训将原称呼依次颠倒)
6、 对开关箱的作用规定不宜提倡
JGJ46-2005《施工现场临时用电安全技术规范》第8.2.6条“开关箱中的隔离开关只可直接控制照明电路和容量不大于3.0KW的动力电路,但不应频繁操作。容量大于3.0KW的动力电路应采用断路器控制,操作频繁时还应附设接触器或其它启动控制设备。”
开关箱主要用途是对固定式用电设备的保护作用。不适用于启动控制设备。一般需要启动的设备都有一套或另外一套启动控制装置,如搅拌机、煨弯机、切断机、无齿锯等等都自带启动设备,即使容量小于3.0KW的也需要另装开关设备,再接至开关箱上,并要求开关箱离用电设备的水平距离不宜超过3m,真正体现“一机、一闸、一漏、一箱”的配电保护作用。
7、 对“兆欧表”现代的称呼不完全正确
GB50303——2002《建筑电气工程质量验收规范》条文6—1.7中“……当绝缘电阻值大于10MΩ时,用2500V兆欧表摇测1min……”。在条文说明中3.2.10“……测量电阻时……,(1)、(2)、(3)、(4)、的兆欧表……”4.1.4“……是在安装前逐个(逐相)用2500V兆欧表摇测……”等都不适合现时称呼。
兆欧表是由手摇发电机和流比针指示表头组成,俗称摇表,它是从20世纪50年代使用到现在。而20世纪60年代又产生了数字式兆欧表,现在又发展了使用单片机的智能兆欧表。由于数字指针式和智能式兆欧表的诞生,同时为适应与国际标准(IEC标准)的需要,国家标准局已将兆欧表改名为:“绝缘电阻表”。为此,“摇测”也应改为“测量”。
8、 结束语
随着我国建筑工程日新月异的发展,根据我国国情,并达到与国际建筑电气规范接轨,为“确保在施工现场供用电中的人身安全和设备安全,并使施工现场供用电设施的设计、施工、运行及维护做到安全可靠,确保质量,经济合理。”以适应当前建筑电气工程施工的需要,广大电气工程技术人员,期待更加完善,更加标准化、规范化、国际化的建筑电气标准、规范的诞生。
参考文献
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(5) 郭汀、高慧民编电气简图用图形符号使用手册北京中国标准出版社2000.
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(10) 韦建华、李志荣编电气图用图形符号的方位和旋转北京机械工业出版社《电气时代》2000
《对建筑电气工程GB和JGJ《规范》的再规范探讨》
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文章名称: 对建筑电气工程GB和JGJ《规范》的再规范探讨
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