公園設(shè)計用電負荷等級的劃分范文

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《智能建筑與城市信息雜志》2014年第四期

1智能控制

新規(guī)范7.3.3條規(guī)定：“園內(nèi)照明應(yīng)根據(jù)使用性質(zhì)設(shè)置不同的開燈模式，宜采用智能控制方式，并具備手動控制功能。”本條規(guī)范為新加條文，且規(guī)范的初稿中，本條文和規(guī)范7.3.2條規(guī)定：“園內(nèi)照明宜采用分回路、分區(qū)域及分使用功能的集中控制。”在評審會中，與會專家一致認為此條應(yīng)單獨設(shè)置，以突出其重要性，從而對電氣設(shè)計中的節(jié)能方面提出要求。智能控制系統(tǒng)是公園配電設(shè)計中的重要環(huán)節(jié)，系統(tǒng)設(shè)計、產(chǎn)品選擇直接影響以后園區(qū)照明用電的節(jié)能效果。區(qū)內(nèi)的景觀照明燈具分為功能性照明燈具：庭院道路燈、草坪燈；景觀性照明燈具：照LOGO墻燈、照樹燈、地埋裝飾燈等。對這些燈具的控制，要分為平時、普通節(jié)日、重大節(jié)日進行具體的程序設(shè)計，既要表現(xiàn)出應(yīng)有的夜景照明效果，也要做到節(jié)能。由于現(xiàn)在生產(chǎn)照明自動控制器的廠家很多，且各有其優(yōu)缺點，設(shè)計人可根據(jù)所設(shè)計工程的實際情況，靈活選擇智能照明控制系統(tǒng)，對此，規(guī)范不做具體要求。如圖2所示。

2TT系統(tǒng)

新規(guī)范7.3.8條：“園區(qū)配電線路接地宜采用TT系統(tǒng)，設(shè)置剩余電流保護器（RCD）作接地故障保護，其剩余電流值為100mA，脫扣時間不大于0.3s，配電系統(tǒng)接地電阻不大于250Ω。”本條規(guī)范為新加條文，確定了公園配電系統(tǒng)采用TT接地系統(tǒng)的原則。TT接地系統(tǒng)如圖3所示。

2.1TT接地系統(tǒng)為何適用于園林工程從圖3可知，TT系統(tǒng)的電氣裝置保護接地各有各的接地極。正常時裝置內(nèi)的外露導(dǎo)電部分為地電位，電源側(cè)和各裝置出現(xiàn)的故障電壓不互竄，很好地解決了園區(qū)內(nèi)難以實施等電位聯(lián)結(jié)的問題，比較安全可靠。

2.2TT接地系統(tǒng)的接地故障保護《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》第7.7.7條規(guī)定：TT系統(tǒng)接地故障保護的動作特性應(yīng)符合下式要求：電器的動作電流（對剩余電流動作保護器，應(yīng)是額定剩余動作電流，單位為安培）；其中50V為正常環(huán)境的安全電壓限值。室外照明設(shè)計中，室外照明燈具屬于固定使用的用電設(shè)備，但應(yīng)考慮到雨雪天氣時環(huán)境潮濕，安全電壓限值應(yīng)為25V，則公式1為：即要求RA≤25V/Ia。當(dāng)Ia=I△n=100mA時，RA≤25/0.1→RA≤250Ω。這個電阻值很大且容易實現(xiàn)，因此漏電保護可以作為TT系統(tǒng)戶外照明裝置的接地故障保護。實際工作中一般要求燈具的接地電阻小于等于100Ω，遠小于規(guī)范要求，從而保證了發(fā)生漏電情況時對人體的安全性。

2.3剩余電流動作保護器（RCD）在TT系統(tǒng)中使用的必要性TT接地系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生接地故障時，其故障電流需通過保護接地RA和系統(tǒng)接地RB兩個接地電阻返回電源，由于這兩個接地電阻的限制，故障電流較小，一般不能用過電流防護兼作接地故障防護。因此為防人身電擊事故發(fā)生應(yīng)安裝RCD來快速切斷電源。

2.4剩余動作電流值的整定《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》中7.7.10規(guī)定：“手持式或移動式用電設(shè)備、插座回路等回路均應(yīng)設(shè)置剩余電流動作保護。”室內(nèi)配電線路一般在幾米到幾十米之間，為避免維護人員直接接觸而遭電擊，要求剩余動作電流I△n≤30mA。由于線路短，正常泄露電流較小，日常運行時發(fā)生誤動作機率小。而園林室外照明和室內(nèi)的情況大不相同，配電線路的長度大多數(shù)在100m～200m之間，甚至更長，再加上燈具與電纜本身也有一定的泄露電流，正常運行時，配電回路的泄露電流較大。所以若仍然設(shè)定剩余動作電流為30mA，會經(jīng)常發(fā)生因誤動作而出現(xiàn)跳閘的現(xiàn)象，從而使供電的可靠性大大降低。因此為確保戶外照明裝置的供電可靠性，應(yīng)正確地選擇漏電保護器（RCD）的額定剩余動作電流I△n。剩余電流保護器的動作電流（I△n）整定值應(yīng)符合兩方面的要求：（1）接地故障時應(yīng)保證可靠動作按GB50054-95的規(guī)定，剩余電流保護的動作電流I△n應(yīng)符合下式：Id1≥1.3I△n，一般情況下I△n整定值不會超過300mA，接地故障電流Id1大于其1.3倍，比較容易滿足。（2）正常運行時，應(yīng)保證不會動作為實現(xiàn)這項要求，按IEC標(biāo)準，I△n應(yīng)符合IL≤0.3I△n，IL正常運行條件下，線路和燈具等可能產(chǎn)生最大泄漏電流。式中的0.3倍是保證不會影響動作的可靠系數(shù)。因為剩余電流動作保護器的動作電流為I△n，而保證不會動作的不動作電流I△no為I△n的50%。必須使I△n值大于正常泄露電流的50%，并留有必要余地，才能保證不誤動作。通常選用6mm2左右的銅芯電纜，經(jīng)查表得每千米的泄漏電流IL約為52mA，線路長度在300m以內(nèi)時，考慮到氣候變化以及燈具泄漏電流因素，且I△n取30mA顯然不能保證正常運行，I△n取100mA可保證不會誤動作。

2.5TN-S接地系統(tǒng)應(yīng)用于園林工程所存在的問題公園內(nèi)照明燈具的接地形式若采用TN-S接地系統(tǒng)是有安全隱患的，甚至可能導(dǎo)致電擊的嚴重后果。TN-S接地系統(tǒng)的燈具、電桿、電器盒等外露導(dǎo)電部分是通過PE線連接到配電變壓器中性點而接地，當(dāng)該變壓器其他部分發(fā)生如圖4所示的經(jīng)大地而不是經(jīng)PE線返回電源的接地故障時，會因故障電流Id不夠大，過電流保護電器難以斷開，導(dǎo)致故障電流經(jīng)大地流到變壓器接地極回到中性點，致使變壓器中性點電位升高，此電位經(jīng)過PE線傳至燈桿等處外露可導(dǎo)電部分。除非變壓器接地電阻較小，此電位就有可能超過安全電壓限值（通常為交流50V，而對戶外照明，考慮雨天等條件，應(yīng)為交流25V）。由于故障電流很小而無法使保護電器動作，因此不能完全保證安全。若以數(shù)據(jù)說明，在圖4中，建筑物由低壓架空線路供電，因相線落入水塘而發(fā)生接地故障，受圖中變電所接地電阻RB和故障點接地電阻RE的限制，接地故障電流不大，假設(shè)為20A，它不足以使變電所出現(xiàn)過電流保護電器切斷電源。設(shè)RB=4Ω，則RB上的持續(xù)電壓降，即PEN線以及與其連接的PE線、中性線上的持續(xù)故障電壓Uf=Id×RB=20×4=80V。當(dāng)Uf沿PE線傳導(dǎo)到建筑物內(nèi)所有外露導(dǎo)電部分上時，由于總等電位聯(lián)結(jié)的作用，建筑物內(nèi)電氣裝置外露導(dǎo)電部分和裝置外導(dǎo)電部分都處于同一電位水平上。雖然整個建筑物對地電位升高至Uf=80V，建筑物內(nèi)不會出現(xiàn)電位差且不會發(fā)生電擊事故。但該電氣裝置的戶外部分并不具備等電位聯(lián)結(jié)的作用，圖4中戶外的一臺設(shè)備因PE線傳導(dǎo)電位而帶Uf=80V的故障電壓，人站立的地面的電位卻仍為0V，接觸此設(shè)備的人員不可避免的會遭受電擊。在這種情況下，即使線路上的空氣開關(guān)加裝了RCD也無濟于事，因為RCD只能在所保護的回路內(nèi)發(fā)生故障時起作用，不能防止從別處沿PE線或裝置外導(dǎo)電部分傳導(dǎo)來的故障電壓引起的電擊事故。

3太陽能燈的使用

新規(guī)范7.3.12條：“公園照明應(yīng)以功能照明為主，景觀及裝飾性照明應(yīng)考慮生態(tài)及周邊環(huán)境的影響，燈具應(yīng)選用效率高且節(jié)能型產(chǎn)品，市電供電困難的地方宜采用太陽能燈具。”此條文特別指出了太陽能燈的適用范圍。近年來，很多公園內(nèi)的道路照明都大量采用太陽能燈，但經(jīng)過實際使用，發(fā)現(xiàn)了很多問題。太陽能燈有其節(jié)能、環(huán)保的優(yōu)點，可它價格昂貴、光效差、太陽能蓄電池板需要定期更換且易被盜竊。因此在使用太陽能燈具時，要根據(jù)現(xiàn)場的實際情況謹慎使用。當(dāng)園區(qū)離變電所距離很遠，且市電供電困難或者在山區(qū)等地，電纜難以敷設(shè)時，可優(yōu)先采用太陽能燈。其他場所應(yīng)謹慎使用太陽能燈，否則不僅達不到節(jié)能的目的，反而會造成不必要的浪費和二次投資。

4結(jié)束語

以上幾點是筆者通過與編寫規(guī)范的專家和評審專家的學(xué)習(xí)討論，感悟到新規(guī)范中需要特別說明和加以領(lǐng)會的重點，深刻領(lǐng)會的規(guī)范含義，會對今后的設(shè)計工作具有重大指導(dǎo)意義，希望本文能對廣大同仁在學(xué)習(xí)規(guī)范和工作方面有所幫助。

作者：穆希廉單位：北京市園林古建設(shè)計研究院有限公司