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全国民用建筑工程设计技术措施 2009 建筑产品选用技术(水暖电)第三部分 电气

来源:发布时间:2018/8/1

1 高压配电装置及高压电器


1.1 高压开关柜


1.1.1 产品概述
高压开关柜由高压断路器、负荷开关、接触器、高压熔断器、隔离开关、接地开关、互感器和站用变压器,以及控制、测量、保护、调节装置,内部连接件、辅件、外壳和支持件等组成的成套配电装置,其内的空间以及空气或复合绝缘材料作为绝缘和灭弧介质,用作接受和分配电网的电能。或用作对高压用电设备的保护和控制。
1.1.2 产品分类与基本特点
1 高压开关柜按结构分类(表1.1.2-1)

表1.1.2-1 高压开关柜按结构分类
表1.1.2-1 高压开关柜按结构分类

2 高压开关柜按柜体形成方式分类(表1.1.2-2)

表1.1.2-2 高压开关柜按柜体形成方式分类
表1.1.2-2 高压开关柜按柜体形成方式分类

3 高压开关柜按断路器类型分类(表1.1.2-3)

表1.1.2-3 高压开关柜按断路器类型分类
表1.1.2-3 高压开关柜按断路器类型分类

4 金属封闭移开式高压开关柜按断路器安装位置分类(表1.1.2-4)

表1.1.2-4 高压开关柜按断路器安装位置分类
表1.1.2-4 高压开关柜按断路器安装位置分类

5 高压成套装置全型号的组成

1)产品全型号组成中的第(1)(2)(3)位,按表1.1.2-5确定。
2)产品全型号组成中的第(4)位为设计序号。
3)产品全型号组成中的第(5)位为改进顺序号。
4)产品全型号组成中的第(6)位为成套装置的额定电压。对预装式变电站,其标注方法为“高压侧额定电压/低压侧额定电压”。
5)产品全型号组成中的第(7)位为高压成套装置中配用主开关类别,用加括号的下列符号表示:(对预装式变电站,只标注高压侧主开关类别)
——(L):配六氟化硫断路器;
——(Z):配真空断路器;
——(F):配负荷开关;
——(F·R):配负荷开关—熔断器组合电器;
——(J·R):配接触器—熔断器组合电器;
——(C):配隔离开关。

表1.1.2-5 高压成套装置全型号中第(1)(2)(3)位的符号及其组成
表1.1.2-5 高压成套装置全型号中第(1)(2)(3)位的符号及其组成

6)产品全型号组成中的第(8)位为主开关所配用的操动机构类别。
7)产品全型号组成中的第(9)位为特殊使用条件的派生产品标志。
8)产品全型号组成中的第(10)位为高压成套装置的额定电流,以安培值表示。对于预装式变电站,此位置可不标注。
9)产品全型号组成中的第(11)位为高压成套装置的额定短路开断电流或额定短时耐受电流(标注内容取决于主开关类别),以千安值表示。对于预装式变电站标注其额定最大容量,以千伏安值表示。
1.1.3 高压开关柜技术性能要求
1 主要技术内容
1)使用环境条件:
海拔高度:不超过1000m。环境温度:不高于+40℃,不低于-5℃。相对湿度:≤90%(15℃)。
抗震能力:地面水平加速度0.4g。地面垂直加速度0.2g。安全系数:安全系数>2。特殊使用环境条件,订货时协商解决。
2)使用技术条件及产品试验参数:
额定工作电压:10kV。最高工作电压:12kV。额定工作频率:50Hz。额定关合电流≥63kA;额定开断电流≥25kA。额定动稳定电流:63、(80)kA(峰值)。额定热稳定电流:25、(31.5)kA。对10kV不接地系统(中性点经消弧线圈接地)高压设备的绝缘水平应符合额定电压15/17.5kV等级标准。工频耐压:瓷绝缘工频耐压:42kV/1min;非瓷绝缘工频耐压:38kV/lmia。冲击耐压:75kV(峰值)。温度:开关柜可接触部件30℃;导体表面65℃。内部故障电弧效应试验:电缆室:20kA/0.1s;
断路器室:20kA/0.8s。局放试验,按规定。
2 柜体结构技术要求(金属铠装移开式)
1)柜体外形尺寸(宽x高x深)应符合设计要求。
2)电缆(母线)的进出线方式应符合设计要求。
3)结构构造:
①每个柜中的元件,如母线、断路器、电压互感器和出线电缆等均应隔开。
②断路器室应由一个钢板封闭单元组成,并带有用于拉出型可动部分所必需的装置,相同参数的可 移动元件应能互换,具有相同参数和结构的其他元件也可互换。
③柜的金属壳和隔板均应是可靠接地,接地导体和接地开关额定值应满足额定短时和峰值耐受电流的要求。铜导体的电流密度应不超过200A/mm2
④在运动位置上的隔离插头,应耐受短路冲击电流并保证接触良好。
⑤当拉出小车时,应确保隔离插头断开。隔板的开口能自动关闭以防止接触到带电部分。
⑥在开关柜里的元件应装有联锁,小车只有当断路断开时才能拉出,接地开关和断路器应有可靠联锁,对于操作接地开关,应有清楚的指示计指示出线侧无电压,且断路器断开,以防误操作。
⑦柜壳应用金属构成,壳体应满足保护规程要求,地板和墙壁都不能作为柜壳的一部分(柜底应允许两条电缆穿入并作终端,例如可用橡皮垫等,在底部以上的电缆室应有足够的安装空间以安装大截面电缆和零序电流互感器)。
⑧用于正常维护的门和盖,应不用手动工具即可打开,但为了操作人员的安全应有联锁装置。此外,应提供专门挂锁。
⑨如壳体上有一观察口,它应有足够的机械强度,并应考虑壳体与电气元件间的安全距离和静电屏蔽措施。
⑩气孔或排气口应与壳体有同样的安全等级。
(11)隔板应满足其保护标准,绝缘隔板应能耐受工频耐压试验。在主电路和绝缘隔板之间应有足够的空气间隔以能够承受150%额定电压的耐压试验。
(12)在每个柜中的母线应装在单独的母线隔层中,母线和电缆连接可用铜带,相序的排法是第一相L1(用黄色表示),第二相L2(用绿色表示),第三相L3(用红色表示)从上至下或从左至右或从里到外。
(13)封闭开关装置应能方便组装运输和现场安装,应有电缆终端头、安装孔、起吊螺栓、螺栓孔接地线、铭牌、挂锁等。
(14)柜壳的涂漆颜色见工程设计图,如图中未指定要求时由制造厂决定。
(15)距离(由厂家提供):
固定触头与绝缘板的护门之间;带有绝缘管动臂与隔离板间;相间(中心距离);相对地(中心线);母线相间距(净距);相母线对地(净距)。应分别给出爬电距离:瓷质材料和有机材料。
(16)在出线电缆上应装有氖灯型电压显示器。
(17)母线和引线的接头都应有绝缘。
(18)柜内应根据需要装有加热和照明设备。
(19)进线柜应是可移出的隔绝小车型。
(20)各柜母线每三个柜设一个装拆点。
(21)开关柜上下部的通风孔要加隔尘网。并达到防护等级:IP4X级要求。
(22)柜后左侧设接地螺栓,并标以标记。
(23)电缆小室中电缆端子距柜底高度,不得低于700mm。
1.1.4 高压开关柜配套产品技术要求
1 配套主要器件技术要求(12kV级)
1)断路器:额定工作电流按设计图纸要求。额定短路开断电流:≥25kA(4s)。额定短路关合电流:≥63kA(峰值)。断路器操动机构类型,电压(V)。断路器分闸线圈电流(A),分闸线圈电阻(n)。断路器的分合闸线圈在65%~110%额定电压下应可靠动作,30%额定电压以下不应动作。断路器的操动机构应有可靠的自由脱扣装置。操作循环为:分—0.5s—合分—180s—合分。合闸时间≤0.2s。分闸时间≤0.06s。机械寿命为10000次。开关使用年限应≥20年(采用真空断路器)。
2)电流互感器:型式:环氧树脂浇注型。型号:变比按设计图纸。准确等级:测量级0.5级15VA;保护级10P级30VA;差动保护级5P级30VA。局部放电<30pc。热稳定电流(3s)≥25kA。动稳定电流≥63kA。
3)电压互感器:环氧树脂浇注型。额定电压比10000V/100V。负载和精度80VA,0.5级。最大热负荷由厂家提供。工频耐压:一次对二次及地42kV/5min;二次对地3kV/5min。冲击电压(12/60μs)>95kV(全波)1min。电压等级15~17.5kV。最高工作电压12kV。局部放电<10pc。
4)柜内二次器件:
①开关柜上所选用的继电器、仪表、各型端子板,连接片、指示灯等应符合当地供电部门的要求。
②手动式开关柜的二次插件应设二个,分别为电流互感器回路和操作回路专用,二个插件在结构上应做到不能混插,并用不同颜色区分。
③所使用的插件须有定位装置,反向时带电部位不得接触,并有方向标志。
④二次插件应有联锁,手车在工作位置时插头不能拔出。
⑤继电器室的摇门及继电器座应有防震措施。
⑥电流互感器回路、重合闸回路、自动投入装置回路、分合闸、断路器辅助接点等重要回路的插座(头)接点要求并接使用。
⑦电流互感器地线须引至保护室内端子排上接地。
注:以上条款中的数据为常规数据,具体项目中的数据由设计省根据当地供电部门要求、结合工程具体条件会同生产厂家核定。
1.1.5 产品选用要点
1 高压开关柜产品选用要点
1)高压开关柜
为保证高压开关柜中高压电器元件在正常运行、检修、短路和过电压情况下的安全,高压开关柜应按下列条件选择:
①按环境条件包括温度、湿度、海拔、地震烈度等选择;
②按正常工作条件包括电压、电流、频率、机械荷载等选择;
③按短路条件包括短时耐受电流、峰值耐受电流、额定短路关合和开断电流等选择;
④按承受过电压能力包括绝缘水平等选择;
⑤按各类高压电器的不同特点包括开关的操作性能、熔断器的保护特性配合、互感器的负载及准确等级等选择。
2)金属封闭开关柜类型:根据具体工程使用条件选择。如铠装式金属封闭开关柜、间隔式金属封闭开关柜和箱式金属封闭开关柜。
3)金属封闭开关柜断路器:根据具体使用条件选择。如真空断器、SF6断路器和少油断路器。
4)一次线路方案:根据具体工程主接线选择金属封闭开关柜的一次线路方案。
5)继电保护和二次线路接线方式:根据具体工程接线方案选择。
2 工程设计要点
1)按照具体工程使用条件选择不同类型的开关柜。当具体工程主接线确定后选择出金属封闭开关柜的一次方案,并确定开关柜的台数。
2)根据规范GB 50060—1992安全净距、通道、出口位置确定高压配电室布置。
3)向结构专业提供变配电室或分界室楼(地)板计算荷重及开关柜体的动、静荷重,预留安装洞孔及预埋构件。
4)向建筑专业提供变配电室耐火等级及建筑装修要求,其中包括对屋面、墙面、地面、门、窗、电缆沟或电缆夹层的要求。
5)向暖通专业提供高压开关柜散热量及通风要求。
6)完成变配电室电气施工图设计,其中包括变配电室布置(平剖面)、设备安装、电缆敷设,接地、照明设计。
3 工程设计的相关规范、规程、标准及国家建筑标准设计图集
《低压配电设计规范》GB 50054。
《供配电系统设计规范》GB 50052。
《10kV及以下变电所设计规范》GB 50053—1994。
《民用建筑电气设计规范》JGJ 16—2008。
《火力发电厂和变电站照明设计技术规定》DL/T 5390—2007。
《变电站总布置设计技术规程》DL/T 5056—2007。
《10/0.4kV变压器室布置及变配电所常用设备构件安装》03D 201—4。
《变配电所二次接线》D 203—1~2(2002年合订本)。
《变配电系统智能化设计(10kV及以下)》03D 602—1。
1.1.6 高压开关柜施工安装要点
1 施工安装要点
1)成套柜的安装应符合下列要求:
①机械闭锁、电气闭锁应动作准确、可靠。
②动触头与静触头的中心线应一致,触头接触紧密。
③二次回路辅助开关的切换接点应动作准确,接触可靠。
④柜内照明齐全。
2)手车式柜的安装尚应符合下列要求:
①检查防止电气误操作的“五防”装置齐全,并动作灵活可靠。
②手车推拉应灵活轻便,无卡阻、碰撞现象,相同型号的手车应能互换。
③手车推入工作位置后,动触头顶部与静触头底部的间隙应符合产品要求。
④手车和柜体间的二次回路连接插件应接触良好。
⑤安全隔离板应开启灵活,随手车的进出而相应动作。
⑥柜内控制电缆的位置不应妨碍手车的进出,并应固定牢固。
⑦手车与柜体间的接地触头应接触紧密,当手车推入柜内时,其接地触头应比主触头先接触,拉出时接地触头比主触头后断开。
2 施工安装验收规范
《建筑电气工程施工质量验收规范》GB 50303—2002。
《电气装置安装工程 质量检验及评定规程 第2部分:高压电器施工质量检验》DL/T 5161.1.2—2002。
《高压试验装置通用技术条件第2部分:工频高压试验装置》DL/T 848.2—2004。
《变电站运行导则》DL/T969—2005。
1.1.7 相关标准
1 高压开关柜产品生产、检测的相关标准
《电工术语 高压开关设备》GB/T 2900.20—1994。
《高压电力设备外绝缘污秽等级》GB/T 5582—1993。
《高压开关设备和控制设备标准的共同技术要求》GB/T11022—1999。
《高压开关设备抗地震性能试验》GB/T13540—1992。
《电磁兼容 限值 中、高压电力系统中畸变负荷发射限值的评估》GB/Z 17625.4—2000。
《电磁兼容 限值 中、高压电力系统中波动负荷发射限值的评估》GB/Z 17625. 5—2000。
《3.6kV~40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备》GB 3906—2006。
《电工术语 发电、输电及配电 变电站》GB/T 2900.59—2008。
2 高压开关柜配套产品生产、检测国家标准
《3.6kV~40.5kV高压交流负荷开关》GB 3804—2004。
《3.6kV~40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备》GB 3906—2006。
《变压器、高压电器和套管的接线端子》GB/T5273—1985。
《电磁兼容 限值 中、高压电力系统中波动负荷发射限值的评估》GB/Z 17625.5—2000。
《电磁兼容 限值 中、高压电力系统中畸变负荷发射限值的评估》GB/Z 17625.4—2000。
《电工术语 高压开关设备》GB/T2900.20—1994。
《高压电力设备外绝缘污秽等级》GB/T 5582—1993。
《高压电器设备无线电干扰测试方法》GB/T11604—1989。
《高压架空送电线、变电站无线电干扰测量方法》GB/T 7349—2002。
《高压架空线路和发电厂、变电所环境污区分级及外绝缘选择标准》GB/T16434—1996。
《高压交流断路器》GB 1984—2003。
《高压交流隔离开关和接地开关》GB 1985—2004。
《高压交流架空送电线无线电干扰限值》GB 15707—1995。
《高压绝缘子瓷件 技术条件》GB/T 772—2005。
《高压开关设备常温下的机械试验》GB/T 3309—1989。
《高压开关设备和控制设备标准的共同技术要求》GB/T11022—1999。
《高压开关设备抗地震性能试验》GB/T13540—1992。
《高压开关设备六氟化硫气体密封试验方法》GB/T11023—1989。
《高压输变电设备的绝缘配合》GB 311.1.1—1997。
《高压套管技术条件》GB/T4109—1999。
《机械安全 机械电气设备 第11部分:电压高于1000Va.c.或1500Vd.c.但不超过36kV的高压设备的技术条件》GB 5226.3—2005。
《交流高压断路器的合成试验》GB/T4473—1996。
《交流高压负荷开关—熔断器组合电器》GB 16926—1997。
《交流高压接触器和基于接触器的电动机起动器》GB/T 14808—2001。
《高压交流熔断器 第4部分 并联电容器外保护用熔断器》GB/T15166.5—2008。
《高压交流熔断器 第3部分 喷射式熔断器》GB/T 15166.3—2008。
《高压交流熔断器 第5部分 用于电动机回路的高压熔断器的熔断件选用导则》GB/T 15166.5—2008。
《交流高压熔断器 术语》GB/T15166.1—1994。
《高压交流熔断器 通用试验方法》GB/T15166.4—2008。
《高压交流熔断器 第2部分 限流式熔断器》GB 15166.2—2008。
《交流系统用高压绝缘子的人工污秽试验》GB/T4585—2004。
《绝缘配合 第2部分:高压输变电设备的绝缘配合使用导则》GB/T 311.1.2—2002。
《电流互感器》GB 1208—2006。
《保护用电流互感器暂态特性技术要求》GB 16847—1997。
《电磁式电压互感器》GB 1207—2006。
《组合互感器》GB 17201—2007。
《电气装置安装工程电力变压器、油浸电抗器、互感器施工及验收规范》GBJ148—1990。
《特殊环境条件高原用高压电器的技术要求》GB/T 20635—2006。
《高压线路绝缘子空气中冲击击穿试验》GB/T20642—2006。
《高压架空送电线、变电站无线电干扰测量方法》GB/T 7349—2002。
《高压交流断路器的合成试验》GB/T4473—2008。


1.2 高压断路器


1.2.1 产品概述
能承载、关合和开断运行线路的正常电流,也能在规定时间内承载、关合和开断规定的异常电流(如短路电流)的开关设备,是电力系统的保护和操作的重要电气装置。
1.2.2 产品分类与特点
1 常用高压断路器类别与特点(见表1.2.2-1)

表1.2.2-1 高压断路器类别与特点
表1.2.2-1 高压断路器类别与特点

2 高压断路器分类(见表1.2.2-2)

表1.2.2-2 高压断路器分类
表1.2.2-2 高压断路器分类

1.2.3 主要技术性能
1 高压断路器技术性能
1)额定参数:额定电压;额定绝缘水平;额定频率;额定电流;额定短时耐受电流;额定峰值耐受电流;额定短路持续时间,对于未装直接过电流脱扣器的断路器而言;合闸和分闸机构以及辅助回路的额定电源电压;合闸和分闸机构以及辅助回路的额定电源频率;操作及灭弧用压缩气体源的额定气压(如采用时);额定短路开断电流;出线端故障的额定瞬态恢复电压;额定短路关合电流;额定操作顺序;额定时间参量;额定近区故障特性,对额定电压在72.5kV及以上,且额定短路开断电流大于12.5kA,设计成直接与架空输电线连接的三极断路器;额定线路充电开断电流,用来开合架空输电线的三极断路器;额定失步开断电流;额定电缆充电开断电流;额定单个电容器组开断电流;额定背对背电容器组开断电流;额定电容器组关合涌流;额定小感性开断电流;额定异相接地的开合试验;二次侧短路开断的试验;噪声及无线电干扰水平。
2)时间参量额定值
对下列时间参量规定了额定值:分闸时间上下限;开断时间;合闸时间上下限;分一合时间;重合闸时间;合一分时间。额定时间参量根据以下规定:合闸和分闸机构以及辅助回路电源电压的额定值;合闸和分闸机构以及辅助回路电源频率的额定值;供操作和灭弧用压缩气体源的气压额定值。
2 高压断路器配套产品
高压断路器的配套产品主要是操动机构,其产品常用的有弹簧贮能操动机构和电磁操动机构如CT8、CT10、CT18、CT19A、CT19B。CD10、CD19等,此外还有手力贮能操动机构、手力操动机构、
气动机构和液压机构。操动机构标准均属高压断路器产品标准中的一部分此处不再重复详见有关标准。
1.2.4 产品选用要点
1 高压断路器选用要求
1)一般原则
为保证高压电器在正常运行、检修、短路和过电压情况下的安全,高压电器应按下列条件选择:
①按正常工作条件包括电压、电流、频率、机械荷载等选择;
②按短路稳定条件包括短时耐受电流、峰值耐受电流、关合和开断电流等选择;
③按环境条件包括温度、湿度、海拔、地震等选择;
④按承受过电压能力包括绝缘水平等选择;
⑤按各类高压电器的不同特点包括开关的操作性能、熔断器的保护特性配合、互感器的负荷及准确等级等选择。选择高压电器时应校验的项目见表1.2.4-1。

表1.2.4-1 选择高压电器时应校验的项目
表1.2.4-1 选择高压电器时应校验的项目

注:1 表中“√”为选择电器应进行校验的项目。
2 以上按电器设备用于50Hz的情况,用于其他频率时对频率也要检验。
3 环境条件仅按户内型产品考虑。
4 其它项指操作性能、上下级配合、二次负荷准确等级等内容。
5 组合电器中的高压负荷开关和熔断器选择除应分别满足相关要求外,还应进行转移电流或交接电流的校验。
2)按正常工作条件选择高压断路器
①按工作电压选择
选用的高压断路器,其额定电压应符合所在回路的系统标称电压,其允许最高工作电压Umax不应小于所在回路的最高运行电压Uy,即

高压电器的额定电压及最高电压见表1.2.4-2。

表1.2.4-2 高压电器的额定电压及最高电压
表1.2.4-2 高压电器的额定电压及最高电压

②按工作电流选择
高压电器的额定电流In不应小于该回路在各种可能运行方式下的持续工作电流Ig,即

③按机械荷载选择
高压开关电器接线端子允许的水平机械荷载见表1.2.4-3。

表1.2.4-3 高压开关电器接线端子允许的水平机械荷载
表1.2.4-3 高压开关电器接线端子允许的水平机械荷载

3)按短路稳定条件选择高压电器
①短路稳定性校验的一般要求
校验高压电器短路稳定性及高压电器开断电流所用的短路电流,应按设计规划容量计算,并应考虑电力系统的远景发展规划。确定短路电流时,应按可能发生最大短路电流的正常接线方式计算。
验算高压电器用的短路电流应按下列情况进行计算:
a 除计算短路电流的衰减时间常数外,元件的电阻可略去不计。
b 在电气连接的网络中应计及具有反馈作用的异步电动机的影响和电容补偿装置放电电流的影响。
c 高压电器的短路稳定性以及短路开断电流,可按三相短路验算,当单相、两相接地短路较三相短路严重时,应按严重情况验算。
验算高压电器短路热效应的计算时间宜采用后备保护时间加相应的断路全分闸时间。
校验断路器的断流能力,宜取断路器实际开断时间的短路电流作为校验条件。装有自动重合闸装置的断路器,应计及重合闸对额定开断电流的影响,
用高压熔断器保护的电压互感器回路,可不验算动稳定和热稳定。用高压限流熔断器保护的高压电器,可根据限流熔断器的特性验算其动稳定和热稳定。
②短路电流的热效应
短路电流在高压电器中引起的热效应。短路电流持续时间。
③短路稳定性校验
短路的热稳定校验。短路的动稳定校验。
4)按环境条件选择高压电器
选择高压电器时,应按当地环境条件校核。对于户内型产品,校核温度、湿度、海拔、地震等。
①选择电器的环境温度
选择户内高压电器时其环境温度为该处通风设计温度。当无资料时,可取最热月平均最高温度加5℃。最热月平均最高温度为最热月每月最高温度的月平均值,取多年平均值。普通高压电器一般可在环境最低温度为-30℃时正常运行。户内型高压电器最低温度为-10℃。
②选择电器的环境湿度
选择电器的环境湿度,应采用当地相对湿度最高月份的平均相对湿度(相对湿度——在一定温度下,空气中实际水汽压强值与饱和水汽压强值之比;最高月份的平均相对湿度——该月中日最大相对湿度值的月平均值)。对湿度较高的场所,应采用该处实际相对湿度。当无资料时,可取比当地湿度最高月份平均值高5%的相对湿度。一般高压电器可使用在环境温度+20℃、相对湿度为90%的环境中。当相对湿度超过一般产品使用标准时,户内型高压电器使用场所应采取除湿措施。
③高海拔对高压电器的影响
电器的一般使用条件为海拔不超过1000m。
高海拔对高压电器的影响是多方面的,主要是对温升和外绝缘的影响。
当海拔超过1000m时,由于气温降低足够补偿海拔对温升的影响,因而在高海拔(不超过4000m)地区使用时,其额定电流可与一般地区一样。海拔增加,空气绝缘强度减弱,使电器外绝缘降低(对内绝缘没有影响)。
在海拔超过2000m的地区,对于110kV及以下电压的高压电器,可选用高原型产品或选用外绝缘提高一级的产品。当海拔为1000~2000m时,对现有110kV及以下电压等级的大多数电器的外绝缘尚有一定裕度,因此设计时可选用一般产品。但对高海拔地区选用的避雷器应为高原型产品。
④地震对高压电器的影响
地震对电器的影响主要是地震波的频率和地震振动的加速度。一般电器的固有振动频率与地震振动频率很接近,应设法防止共振的发生,并加大电器的阻尼比。地震振动的加速度与地震烈度和地基有关,通常用重力加速g的倍数表示。
选择电器时,应根据当地的地震烈度选用能够满足地震要求的产品。电器的辅助设备应具有与主设备相同的抗震能力。在安装时,应考虑支架对地震力的放大作用。根据《电力设施抗震设计规范》进行抗震设计。地震基本烈度为7度以下地区的电器可不采取抗震措施,在7度及以上地区,电器应能承受的地震力,可按表1.2.4-4计算。

表1.2.4-4 电器应能承受的地震力
表1.2.4-4 电器应能承受的地震力
注:g为重力加速度。

5)高压电器的绝缘水平
3~15(20)kV高压电器的绝缘水平应符合GB311.1-1997《高压输变电设备的绝缘配合》的3~15(20)kV输变电设备的基准绝缘水平的有关规定,见表1.2.4-5所示。

表1.2.4-5 3~15(20)kV输变电设备的基准绝缘水平
表1.2.4-5 3~15(20)kV输变电设备的基准绝缘水平

对3~15kV设备给出绝缘水平的两个系列,即系列Ⅰ和系列Ⅱ。
按系列Ⅰ设计的设备适用于下列场合:
①在不接到架空线的和工业装置中,系统中性点经消弧线圈接地,且在特定系统中安装适当的过电压保护器;
②在只经变压器直接接到架空线上的系统和工业装置中,变压器低压侧(3~15kV)的电缆的每相对地电容至少为0.05μF,当电缆对地电容不足时,应尽量靠近变压器接线端增设附加电容器,使每相总电容达0.5μF,并应用适当的避雷器保护。
在所有其他场合,或要求很大的安全裕度时,均须用系列Ⅱ的设备。
6)按各类高压电器的不同特点选择高压断路器的操作性能
①额定短路开断电流的选择
短路开断电流中的直流分量随短路的起始角而变化,断路器应满足额定短路开断电流的直流分量的规定值。当断路器在电气上离发电机足够远时,选择的断路器额定短路开断电流不小于断路器安装处的短路电流有效值即可。
当断路器临近发电中心,直流分量的百分数高于标准值,交流分量可能比正常情况衰减得更快,短时电流甚至可以几个周波过零。此时断路器的负荷可用断路器延时分闸的方法予以减轻。直流分量百分数高于标准值,则应向制造厂提出要求,进行试验。
②额定短路关合电流的选择
额定短路关合电流应与额定电压相对应。其值应为断路器额定短路开断电流交流分量的2.5倍(即接近于1.8倍)。被选择断路器具有的额定短路关合电流应不小于在使用地点预期的短路电流的最大峰值。
③额定操作顺序的选择
断路器的额定操作顺序为:
a 分—180s—合分—180s—合分;
b 分—0.3s(或0.5s)—合分—180s—合分(用于快速自动重合闸的断路器)。
当运行的操作顺序比标准规定更苛刻时应向制造厂提出,由制造厂适当地修改断路器的额定值。
④额定失步开断电流的选择
联络断路器应满足失步(反向)开断条件。
额定失步开断电流一般为25%和40%的额定短路开断电流。工频恢复电压对于有效接地系统为2.0 ,必要时为2.5 ,对于非有效接地系统为2.5 ,必要时为3.0 (Um为最高电压)。瞬态恢复电压标准值见国标GB1984—2003,当预期有经常性失步操作或可能存在超负荷时,则需考虑实际系统的条件,可能需要特殊的断路器或较高额定电压的断路器。
失步操作的苛刻度,可由配有阻敏元件的继电器以控制脱扣的时间来减轻,以便使开断相位显著地领先或滞后于180°相角差。
⑤额定异相接地故障电流、发展性故障电流及关于开断电流的选择异相接地故障开断是指中性点非有效接地系统中的两个相上,处于断路器的内侧和外侧各产生一个单相接地时的开断。试验电流值为额定短路开断电流值的86.6%;试验电压为最高电压;操作顺序为“分—0.3s或0.5s—合分—180s—合分”;调频参数按100%容量整定。其余要求参照关于端部短路的有关规定。
发展性故障开断是指断路器在切断故障灭弧过程中,接着又发生故障的开断。
并联开断在桥形等接线中,有两台断路器同时切断一个故障点的情况。
⑥额定近区故障开断电流的选择
近区故障开断是指距离断路器数百米到数公里处发生短路时的开断。额定电压35kV及以上的断路器进行这项试验。开断电流为额定短路开断电流的75%、90%,电流频率、工频恢复电压和瞬态恢复电压按GB1984—2003《高压交流断路器》确定,操作顺序为:“分—tl—合分—180s—合分”。
⑦额定线路充电开断电流、额定电缆充电开断电流、额定电容器组开断电流、额定电容器组关合涌流、额定感应电动机开断电流、额定空载变压器开断电流、额定电抗器开断电流等的选择。标准中对上述各项开断电流和关合电流未作规定,但使用中应按制造厂给出的试验数据选用。
2 工程设计相关规范、规程及国家建筑标准设计图集
《低压配电设计规范》GB 50054。
《供配电系统设计规范》GB 50052。
《10kV及以下变电所设计规范》GB 50053。
《民用建筑电气设计规范》JGJ 16—2008。
《火力发电厂和变电站照明设计技术规定》DL/T 5390—2007。
《变电站总布置设计技术规程》DL/T 5056—2007。
《10/0.4kV变压器室布置及变配电所常用设备构件安装》03D 201—4。
《变配电所二次接线》D 203—1~2(2002年合订本)。
《变配电系统智能化设计(10kV及以下)》03D 602—1。
1.2.5 施工安装要点
1 施工安装要点
详见国家建筑标准设计图集。
2 施工安装验收规范
《建筑电气工程施工质量验收规范》GB 50303。
《电气装置安装工程 质量检验及评定规程 第2部分:高压电器施工质量检验》DL/T 5161.2—2002。
《高压试验装置通用技术条件第2部分:工频高压试验装置》DL/T 848.2—2004。
《变电站运行导则》DL/T969—2005。
1.2.6 相关标准
《电工术语 高压开关设备》GB/T2900.20—1994。
《高压电力设备外绝缘污秽等级》GB/T 5582—1993。
《高压开关设备和控制设备标准的共同技术要求》GB/T 11022—1999。
《高压开关设备抗地震性能试验》GB/T13540—1992。
《电磁兼容 限值 中、高压电力系统中畸变负荷发射限值的评估》GB/Z 17625.4—2000。
《电磁兼容 限值 中、高压电力系统中波动负荷发射限值的评估》GB/Z 17625.5—2000。
《电工术语 发电、输电及配电 变电站》GB/T 2900.59—2008。
《高压输变电设备的绝缘配合》GB 311.1—1997。
《绝缘配合 第2部分:高压输变电设备的绝缘配合使用导则》GB/T 311.2—2002。
《高压交流断路器》GB 1984—2003。
《交流高压断路器的合成试验》GB/T4473—2008。
《高压开关设备六氟化硫气体密封试验方法》GB/T11023—1989。
《高压电器设备无线电干扰测试方法》GB/T11604—1989。
《设备用断路器》GB 17701—2008。
《高压电器设备无线电干扰测试方法》GB/T11604—1989。
《变压器、高压电器和套管的接线端子》GB/T5273—1985。
《特殊环境条件高原用高压电器的技术要求》GB/T 20635—2006。


2 低压配电装置及低压电器


2.1 低压成套开关设备


2.1.1 概述
低压成套开关设备是在低压供电系统中负责完成电能控制、保护、转换和分配的设备。主要由母线、元器件(包括隔离开关、断路器、熔断器、接触器、热继电器、控制模块等)及其组合电器、仪表及柜体等构成。
2.1.2 分类与基本特点
1 产品分类与基本特点(表2.1.2-1)

表2.1.2-1 产品分类与基本特点
表2.1.2-1 产品分类与基本特点

2 产品型号含义
1)产品型号的命名
产品的全型号,由结构特征代号、形式特征代号、品种特征代号(包括用途代号和设计序号)、规格号及附加代号五部分组成,其具体组成形式如下:

注:企业可根据自行开发产品的特点,并突出自己企业而自行命名产品专用型号,或按产品型号命名方式再增加不同制造企业的代号来作为企业产品的专用型号。但该型号必须由企业申请,行业归口单位备案,以避免混淆与重复。
2)型号中代号的含义
①结构特征代号
按产品的结构特征进行划分,其代号含义见表2.1.2-2。

表2.1.2-2 结构特征代号含义
表2.1.2-2 结构特征代号含义

②形式特征代号
按产品的形式特征进行划分,其代号含义见表2.1.2-3。

表2.1.2-3 形式特征代号含义
表2.1.2-3 形式特征代号含义

③品种特征代号
由产品的用途代号与设计序号组成,用途代号用字母表示。其代号含义见表2.1.2-4,设计序号用数字表示由1开始编排。

表2.1.2-4 用途代号含义
表2.1.2-4 用途代号含义

④附加代号
对于特殊环境使用的低压成套开关设备,可在全型号后加注特定的附加代号,其代号含义见表2.1.2-5。

表2.1.2-5 附加代号含义
表2.1.2-5 附加代号含义

2.1.3 主要技术性能
1 按GB7251《低压成套开关设备和控制设备》标准要求应满足以下条件:
1)周围空气温度不高于+40℃,不低于-5℃。24小时内平均温度不高于+35℃。超过时,需根据实际情况降容运行。
2)户内使用,使用地点的海拔高度不得超过2000m。超过时,需根据实际情况降容运行。
3)周围空气相对湿度在最高温度为+40℃时不超过50%。在会产生凝露的场合,开关柜中应采用通风或除湿等措施。
2 其他参数洋见相关产品技术资料。
2.1.4 产品选用要点
1 产品选用要点
1)根据负荷性质确定用电负荷等级。
2)用电负荷性质(阻性、容性、感性)、设备近期安装容量和远期规划容量、同时使用系数和季节性使用系数、电源进线路数和进线方式、网络短路电流、系统接地型式确定配电系统分支路数和出线方式。
3)根据业主资金承受能力及安装使用条件等分析研究,达到确保系统的经济合理、安全可靠。
4)变配电所的低压配电柜,因为进线电流很大,建议由变压器低压侧至低压配电柜采用封闭式母线上进线方式安装。
5)配电柜的出线方式官优先采用下出线方式。
6)根据计算逐一确定各回路的计算电流,通过计算电流选择相对应的开关(开关的框架电流、脱扣器的额定电流、脱扣器的整定值)和所用电缆规格。然后计算整条母排的计算电流,通过计算电流选择相对应的主开关(开关的框架电流、脱扣器的额定电流、脱扣器的整定值)和所用母排规格。计算出总的功率因数,确定无功功率补偿容量。
7)根据短路电流选择开关的分断能力,并校验与下级开关的保护配合。当分断能力不够时,可采取以下措施:改用分断能力高的熔断器;或采用限流型断路器。
8)有些设备属于冲击性大的负荷,有功功率和无功功率随机地或周期性地大幅波动、或运行功率因数低、或产生大量谐波。冲击性负荷会引起电压的波动,而且电压的波动速度要高于工频变化,电压波动不但会影响电压质量,还会引起电压闪变。这类负荷不宜与对电网质量要求高的设备同在一段母排。
2 工程设计相关规范、规程及国家建筑标准设计图集
《低压配电设计规范》GB 50054。
《供配电系统设计规范》GB 50052。
《10kV及以下变电所设计规范》GB 50053。
《民用建筑电气设计规范》JCJ16—2008。
《常用低压配电设备及灯具安装》D702—1—3(2004年合订本)。
《双电源切换及母线分段控制接线图》D 302—1—3(2002年合订本)。
《低压母线分段断路器二次接线(续)》01D 302—3。
《常用电机控制电路图》D 303—2—3(2002年合订本)。
《常用水泵控制电路图》01D 303—3。
《用户终端箱》05D 702—4。
《电气设备在压型钢板、夹芯板上安装》06SD 702—5。
《液位测量与控制》D 703—1—2(2002年合订本)。
2.1.5 施工安装要点
1 施工安装要点
1)配电柜的安装应按照生产厂家的框架尺寸图安装。基础槽钢安装后,其顶部应高出抹平地面10mm,基础槽钢应有明显的接地。
2)下出线的配电柜,在柜下宜预留电缆沟,柜底部出线孔可现场确定。如果是上出线,在柜上必须有电缆桥架,柜上部电缆出线孔可现场确定。主母线安装时应将搭接面修理平整,处理干净,涂上中性凡士林或采取其它措施,然后用螺栓紧固。并进行电缆或架空布线工作。开关柜并联安装时,应在并联孔部位用螺栓紧固。
3)产品安装完毕后,应进行各项检查和试验方可投入使用。
2 施工安装验收规范
《建筑电气工程施工质量验收规范》GB 50303—2002。
2.1.6 相关标准
《电工电子产品环境条件分类 第一部分:环境参数及其严酷程度》GB/T4796—2008。
《电工电子产品自然环境条件 温度和湿度》GB/T4797.1—2005。
《电能质量 供电电压偏差》GB/T12325—2008。
《电能质量 电压波动和闪变》GB/T12326—2008。
《电工电子产品应用环境条件第3部分:有气候防护场所固定使用》GB/T4798.3—2007。
《户外严酷条件下的电气设施第三部分:设备及附件的一般要求》GB/T9089.3—2008。
《户外严格酷条件下电气设施装置要求》GB/T9089.4—2008。
《低压成套开关设备和电控设备基本试验方法》GB/T10233—2005。
《低压成套开关设备和控制设备第1部分:型式试验和部分型式试验成套设备》GB 7251.1—2005。
《低压成套开关设备和控制设备第2部分:对母线干线系统(母线槽)的特殊要求》GB 7251.2—2006。
《低压成套开关设备和控制设备第3部分:对非专业人员可进入场地的低压成套开关设备和控制设备-配电板的特殊要求》GB 7251.3—2006。
《低压成套开关设备和控制设备第5部分:对公用电网动力配电成套设备的特殊要求》GB 7251.5—2008。
《低压成套扑关设备和控制设备智能型成套设备通用技术要求》GB/T 7251.8—2005。
《低压开关设备和控制设备控制器-设备接口(CDI)第1部分:总则》GB/T 8858.1—2002。
《低压开关设备和控制设备控制器-设备接口(CDI)第2部分:执行器传感器接口(AS—i)》GB/T 8858.2—2002。
《低压开关设备和控制设备 控制器-设备接口(CDI)第3部分:Device Net》GB/T 8858.3—2002。
《封闭式低压成套开关设备和控制设备在内部故障引起电弧情况下的试验导则》GB/Z 18859—2002。
《低压开关设备和控制设备的尺寸在成套开关设备和控制设备中作电器机械支承的标准安装轨》GB/T 19334—2003。
《低压电器电量监控器》GB/T21705—2008。
《交流1000V和直流1500V以下低压配电系统电气安全防护检测的试验、测量或监控设备第1部分:通用要求》GB/T18216.1—2000。
《交流1000V和直流1500V以下低压配电系统电气安全防护检测的试验、测量或监控设备第2部分:绝缘电阻》GB/T18216.2—2002。
《交流1000V和直流1500V以下低压配电系统电气安全防护措施的试验、测量或监控设备第3部分:环路阻抗》GB/T18216.3—2007。
《交流1000V和直流1500V以下低压配电系统电气安全防护措施的试验、测量或监控设备第4部分:接地电阻和等电位接地电阻》GB/T18216.4—2007。
《交流1000V和直流1500V以下低压配电系统电气安全防护措施的试验、测量或监控设备第5部分:对地电阻》GB/T18216.5—2007。
《低压成套开关设备和控制设备空壳体的一般要求》GB/T 20641—2006。
《特殊环境条件高原用低压电器技术要求》GB/T20645—2006。
《低压开关设备和控制设备第1部分:总则》GB 14048.1—2006。
《低压开关设备和控制设备第3部分:开关、隔离器、隔离开关以及熔断器组合电器》GB 14048.3——2008。
《低压开关设备和控制设备第5—1部分:控制电路电器和开关元件机电式控制电路电器》GB14048.5—2008。
《低压开关设备和控制设备第4—2部分:接触器和电动机起动器交流半导体电动机控制器和起动器(含软起动器)》GB 14048.6—2008。
《低压开关设备和控制设备第7—1部分:辅助器件铜导体的接线端子排》GB/T14048.7—2006。
《低压开关设备和控制设备第7—2部分:辅助器件铜导体的保护导体接线端子排》GB/T 14048.8—2006。
《低压开关设备和控制设备第6—1部分:多功能电器转换开关电器》GB/T14048.11—2008。
《低压开关设备和控制设备第4—3部分:接触器和电动机起动器—非电动机负载用交流半导体控制器和接触器》GB/T14048.12—2006。
《低压开关设备和控制设备第5—3部分:控制电路电器和开关元件—在故障条件下具有确定功能的接近开关(PDF)的要求》GB/T14048.13—2006。
《低压开关设备和控制设备第5—5部分:控制电路电器和开关元件—具有机械锁门功能的电气紧急制动装置》GB/T 14048.14—2006。
《低压开关设备和控制设备第5—6部分:控制电路电器和开关元件—接近传感器和开关放大器的DC接口(NAMUR)》GB/T14048.15—2006。
《低压开关设备和控制设备第8部分:旋转电机用装入式热保护(FTC)控制单元》GB/T14048.16—2006。
《电磁兼容限值对每相额定电流≤16A且无条件接入的设备在公用低压供电系统中产生的电压变化、电压波动和闪烁的限制》GB 17625.2—2007。
《交流1000V和直流1500V以下低压配电系统电气安全防护措施的试验、测量或监控设备第3部分:环路阻抗》GB/T 18216.3—2007。
《交流1000V和直流1500V以下低压配电系统电气安全防护措施的试验、测量或监控设备第4部分:接地电阻和等电位》GB/T18216.4—2007。
《交流1000V和直流1500V以下低压配电系统电气安全防护措施的试验、测量或监控设备第5部分:对地电阻》GB/T18216.5—2007。
《低压开关设备和控制设备入网工业设备描述的基本原则》GB/T 21207—2007。
《低压开关设备和控制设备固定式消防泵驱动器的控制器》GB/T 21208—2007。
《电工术语 低压电器》GB/T2900.18—2008。
《低压电气装置第1部分:基本原则、一般特性评估和定义》GB/T16895.1—2008。
《低压熔断器第1部分:基本要求》GB 13539.1—2008。
《低压熔断器第3部分:非熟练人员使用的熔断器的补充要求(主要用于家用和类似用途的熔断器)标准化熔断器系统示例A至F》GB 13539.3—2008。
《低压成套无功功率补偿装置》GB/T15576—2008。
《低压系统内设备的绝缘配合第5部分:不超过2mm的电气间隙和爬电距离的确定方法》GB/T16935.5—2008。


2.2 低压断路器、剩余电流保护器


2.2.1 产品概述
断路器:能接通、承载以及分断正常电路条件下的电流,也能在规定的非正常电路条件下接通、承载一定时间和分断电流的一种机械开关电器。
剩余电流动作保护器:在规定条件下,当剩余电流达到或超过给定值时,能自动断开电路的机械开关电器或组合电器。
2.2.2 产品分类与基本特点
1 常用低压断路器分类(表2.2.2-1)

表2.2.2-1 常用低压断路器分类
表2.2.2-1 常用低压断路器分类

注:安装类别为过电压类别。
Ⅰ—安装在系统线路末端的特殊设备和部件(过电压水平为信号水平级);
Ⅱ—安装在安装类别Ⅰ前面和安装类别Ⅲ后面的电器设备或部件;
Ⅲ—安装在安装类别Ⅱ前面和安装类别Ⅳ后面的电器设备或部件;(配电及控制水平级)如直接接在配电干线处;
Ⅳ—安装在安装类别Ⅲ前面的电器,(电源水平级)例如安装在电源进线处的电器。

2 剩余电流动作保护器分类(表2.2.2-2)

表2.2.2-2 剩余电流动作保护器分类
表2.2.2-2 剩余电流动作保护器分类

3 民用建筑常用低压断路器的分类及用途简述(表2.2.2-3)

表2.2.2-3 民用建筑常用低压断路器的分类及用途简述
表2.2.2-3 民用建筑常用低压断路器的分类及用途简述

2.2.3 主要技术性能
1 常用低压断路器性能(按结构型式分类,见表2.2.3)

表2.2.3 按结构型式分类常用低压断路器的性能
表2.2.3 按结构型式分类常用低压断路器的性能

2 产品型号
国产品牌产品型号编制方式参见中华人民共和国机械行业标准JB/T 2930—91《低压电器产品型号编制方法》相关规定。合资及进口品牌的产品型号编制方法与国内产品不同,具体型号编制方式参见厂家技术资料。
2.2.4 产品选用要点
1 在房屋建筑设计中低压断路器主要用于线路的过载、短路、过电流、失压、欠压、接地、漏电、双电源自动切换及电动机的不频繁起动时的保护、操作等用途,其选择原则除遵守低压电器设备的使用环境特征等基本原则(见《工业与民用配电设计手册》)外尚应考虑如下条件:
1)断路器的额定电压不应小于线路额定电压;
2)断路器额定电流与过流脱扣器的额定电流不小于线路的计算电流;
3)断路器的额定短路分断能力不小于线路中最大短路电流;
4)选择型配电断路器需考虑短延时短路通断能力和延时保护级间配合;
5)断路器欠压脱扣额定电压等于线路额定电压;
6)当用于电动机保护时,则选择断路器需考虑电动机的起动电流并使之在起动时间内不动作;计算见《工业与民用配电设计手册》;
7)断路器选择还应考虑断路器与断路器、断路器与熔断器的选择性配合。
①断路器与断路器的配合应考虑上级断路器的瞬时脱扣器动作值,应大于下级断路器出线端处最大预期短路电流,若由于两级断路器处短路时回路元件阻抗值差别小,使之短路电流值差别不大,则上级断路器可选择带短延时的脱扣器。
②限流断路器在短路电流大于或等于其瞬时脱扣器整定值时,将会在数毫秒内脱扣,故下级保护电器不宜用断路器实现选择性保护要求。
③具有短延时的断路器,当其时限整定在最大延时时,其通断能力下降。因此,在选择性保护回路中,断路器的短延时通断能力应满足要求。
④还应考虑上级断路器的短路延时可返回特性与下级断路器的动作特性时间曲线不应相交,短延时特性曲线与瞬时特性曲线间不应相交。
⑤断路器与熔断器配合使用时应考虑上下级的配合,应将断路器的安秒特性曲线与熔断器安秒特性曲线比较,以便在发生短路电流的情况下,具有保护选择性。
⑥断路器作配电线路的保护时,宜选用带长延时动作过流脱扣器的断路器,当线路末端发生单相接地短路时,短路电流不小于断路器瞬时或短延时过流脱扣器整定电流的1.5倍。
2 剩余电流动作断路器的选择应考虑下述原则
1)漏电保护断路器的选择应考虑电气设备的供电方式,选择见表2.2.4-1。

表2.2.4-1 不同电压等级剩余电流保护器型式的选择
表2.2.4-1 不同电压等级剩余电流保护器型式的选择

2)根据电气线路的正常泄漏电流,选择剩余电流保护器的额定漏电动作电流。
选择剩余电流保护器的额定漏电动作电流值时,应充分考虑到被保护线路和设备可能发生的正常泄漏电流值,必要时,可通过实际测量取得被保护线路或设备的泄漏电流值。常用家用电气设备和线路的泄漏电流值见表2.2.4-2。220/380V单相及三相线路埋地、沿墙敷设穿管电线每公里泄漏电流值见表2.2.4-3。电动机泄漏电流值见表2.2.4-4。

表2.2.4-2 常用电气设备及线路泄漏电流值
表2.2.4-2 常用电气设备及线路泄漏电流值
表2.2.4-3 220/380V单相及三相线路埋地、沿墙敷设穿管电线每公里泄漏电流值
表2.2.4-3 220/380V单相及三相线路埋地、沿墙敷设穿管电线每公里泄漏电流值
表2.2.4-4 电动机泄漏电流值
表2.2.4-4 电动机泄漏电流值

3)选用剩余电流保护器的额定漏电不动作电流,应不小于电气线路和设备的正常泄漏电流最大值的2倍。
4)根据电气设备的环境要求选用剩余电流保护器。
①剩余电流保护器的防护等级应与使用环境条件相适应。
②对电源电压偏差较大、高温或特低温环境的电气设备应优先选用电磁式剩余电流保护器。
③雷电活动频繁地区的电气设备应选用冲击电压不动作型剩余电流保护。
④房屋建筑剩余电流保护器动作参数选择见表2.2.4-5。
3 产品选用及工程设计的相关规范、规程及国家建筑标准设计图集
《低压配电设计规范》GB50054。
《供配电系统设计规范》GB50052。
《10kV及以下变电所设计规范》GB50053—1994。
《民用建筑电气设计规范》JGJ16—2008。
《电气设备节能设计》06DX008—2。
《建筑电气常用数据》04DX101—1。
《常用电机控制电路图》D303—2~3(2002年合订本)。
《常用水泵控制电路图》01D303—3。
《常用低压配电设备及灯具安装》D702—1~3(2004年合订本)。

表2.2.4-5 房屋建筑剩余电流保护器动作电流参数选择
表2.2.4-5 房屋建筑剩余电流保护器动作电流参数选择

2.2.5 施工安装要点
1 剩余电流保护器的安装要求
1)剩余电流保护器的安装应符合GB13955—92标准及产品说明书的要求。
2)剩余电流保护器的安装应充分考虑供电线路、供电方式、供电电压及系统接地型式。
3)剩余电流保护器的额定电压、额定电流、短路分断能力、额定漏电动作电流、分断时间应满足被保护供电线路和电气设备的要求。
4)剩余电流保护器的安装接线应正确,在不同的系统接地形式的单相、三相三线、三相四线供电系统中剩余电流保护器的接线不同,应给以充分注意。
2 剩余电流保护器对低压电网的要求
1)剩余电流保护器的负载侧的中性线,不得与其它回路共用。
2)当电气设备装有高灵敏度的剩余电流保护器时,则电气设备单独接地装置的接地电阻最大可放宽到500Ω,但预期接触电压必须限制在允许的范围内。
3)装有剩余电流保护器保护的线路及电气设备,其泄漏电流必须控制在允许范围内,同时应满足选用剩余电流保护器的额定漏电不动作电流,应不小于电气线路和设备的正常泄漏电流的最大值的2倍的规定。当其泄漏电流大于允许值时,宜减小供电范围或线路敷设方式。
4)安装剩余电流保护器的电动机及其它电气设备在正常运行时的绝缘电阻值不应小于0.5MΩ。
3 安装剩余电流保护器的施工要求
1)剩余电流保护器标有负载侧和电源侧时,应按规定安装接线,不得反接。
2)安装带有短路保护的剩余电流保护器,必须保证在电弧喷出方向有足够的飞弧距离。飞弧距离大小按剩余电流保护器生产厂的规定。
3)组合式剩余电流保护器外部连接的控制回路,应使用铜导线,其截面积不应小于1.5mm2
4)安装剩余电流保护器后,不能撤掉低压供电线路和电气设备的接地保护措施,但应按2.2.511)条及2.2.521)条的要求进行检查和调整。
5)剩余电流保护器安装后,应操作试验按钮,检验剩余电流保护器的工作特性,确认能正常动作后才允许投入使用。
6)剩余电流保护器安装后的检验项目:
①用试验按钮试验3次,应正确动作。
②带负荷分合开关3次,均不应有误动作。
7)安装时必须严格区分中性线和保护线,三极四线式或四极式剩余电流保护器的中性线应接入剩余电流保护器。经过剩余电流保护器的中性线不得作为保护线,不得重复接地或接设备外露可导电部分。保护线不得接入剩余电流保护装置。
8)剩余电流保护器的安装必须由经技术培训考核合格的电工负责进行,
4 施工安装验收规范
《电气装置安装工程低电器施工及验收规范》GB 50254—1996。
《建筑电气工程施工质量验收规范》GB 50303。
2.2.6 相关标准
《电工术语低压电器》GB/T 2900.18—2008。
《低压开关设备和控制设备总则》GB/T 14048.1—2006。
《低压开关设备和控制设备低压断路器》GB 14048.2—2001。
《低压开关设备和控制设备多功能电器(设备)第2部分:控制与保护开关电器(设备)》GB14048.9—1998。
《剩余电流保护电器的一般要求》GB/Z 6829—2008。
《建筑物电气装置第4部分:安全防护第44章:过电压保护第442节:低压电气装置对暂时过电压和高压系统与地之间的故障的防护》GB 16895.11—2001。
《电磁兼容限值对额定电流不大于16A的设备在低压供电系统中产生的电压波动和闪烁的限制》GB 17625.2—1999。
《电磁兼容限值对额定电流大于16 A的设备在低压供电系统中产生的电压波动和闪烁的限制》GB/Z 17625.3—2000。
《电磁兼容限值对额定电流大于16A的设备在低压供电系统中产生的谐波电流的限制》GB/Z17625.6—2003。
《低压电气设备的高电压试验技术第一部分:定义和试验要求》GB/T17627.1—1998。
《电磁兼容环境公用低压供电系统低频传导骚扰及信号传输的兼容水平》GB/T18039.3—2003。
《交流1000V和直流1500V以下低压配电系统电气安全防护检测的试验、测量或监控设备第1部分:通用要求》GB/T18216.1—2000。
《低压配电系统的电涌保护器(SPD)第1部分:性能要求和试验方法》GB18802.1—2002。
《低压开关设备和控制设备控制器-设备接口(CDI)第1部分:总则》GB/T 18858.1—2002。
《低压开关设备和控制设备控制器-设备接口(CDI)第2部分:执行器传感器接口(AS—i)》GB/T 18858.2—2002。
《低压开关设备和控制设备控制器-设备接口(CDI)第3部分:DeviceNet》GB/T 18858.3—2002。
《低压开关设备和控制设备的尺寸在成套开关设备和控制设备中作电器机械支承的标准安装轨》GB/T 19334—2003。
《家用及类似场所用过电流保护断路器》GB 10963—1999。
《电气附件-家用及类似场所用过电流保护断路器第1部分:用于交流的断路器》GB 10963.1—2005。
《家用及类似场所用过电流保护断路器第2部分:用于交流和直流的断路器》GB 10963.2—2003。
《低压开关设备和控制设备低压断路器》GB 14048.2—2001。
《发电机断路器通用技术条件》GB/T14824—1993。
《家用和类似用途的不带过电流保护的剩余电流动作断路器(RCCB)第1部分:一般规则》GB16916.1—2003。
《家用和类似用途的不带过电流保护的剩余电流动作断路器(RCCB)第21部分:一般规则对动作功能与电源电压无关的RCCB的适用性》GB 16916.11—2008。
《家用和类似用途的不带过电流保护的剩余电流动作断路器(RCCB)第22部分:一般规则对动作功能与电源电压有关的RCCB的适用性》GB 16916.22—2008。
《家用和类似用途的带过电流保护的剩余电流动作断路器(RCBO)第1部分:一般规则》GB16917.1—2003。
《设备用断路器》GB 17701—2008。
《低压开关设备和控制设备第3部分:低压开关、隔离器、隔离开关及熔断器组合电器》GB14048.3—2002。
《剩余电流动作保护器的一般要求》GB 6829—1995。
《家用和类似用途电器的安全第1部分:通用要求》GB4706.1—2005。
《剩余电流动作保护装置安装和运行》GB 13955—2005。
《建筑物电气装置第5部分:电气设备的选择和安装第53章:开关设备和控制设备》GB 16895.4—1997。
《用电安全导则》GB/T 13869—2008。
《塑料外壳式断路器可靠性试验方法》GB/Z 22074—2008。
《家用和类似用途的剩余电流动作断路器可靠性试验方法》GB/Z22202—2008。
《家用及类似场所用过电流保护断路器的可靠性试验方法》GB/Z 22203—2008。
《电气附件家用和类似用途的不带过电流保护的移动式剩余电流装置(PRCD)》GB 20044—2005。
《电气附件-家用及类似场所用过电流保护断路器第1部分:用于交流的断路器》GB 10963.1—2005。
《通信设备过电压过电流保护导则》GB/T 21545—2008。


2.3 接触器、电机起动器


2.3.1 概述
1 接触器:仅有一个休止位置,能接通、承载和分断正常电路条件(包括过载运行条件)的电流的一种非手动操作的机械开关电器。
2 电机起动器:用于电动机的起、停、反转用的开关电器,一般由接触器、热继电器及其它电器组合而成。
2.3.2 产品分类与基本特点
接触器分类见表2.3.2-1,电动机起动器分类见表2.3.2-2。
2.3.3 产品选用要点
1 接触器的选择
1)接触器的选用原则:接触器可配合其它电器元件,实现远距离或频繁控制接通、断开电路。可控制电动机、电焊机、电容器组、电热装置、照明及其它电力负荷。
2)接触器选用要点
①按接触器的控制对象、操作次数及使用类别选择相应类别和接触器,选择表见表2.3.3-1。
②按使用位置处线路的额定电压选择。交、直流接触头的额定电压应大于线路的额定电压。

表2.3.2-1 接触器分类
表2.3.2-1 接触器分类
表2.3.2-2 交流电动机起动器分类
表2.3.2-2 交流电动机起动器分类
表2.3.3-1 接触器和电动机起动器主电路的使用类别及其代号
表2.3.3-1 接触器和电动机起动器主电路的使用类别及其代号

注:1 轻载使用的接触器如AC—2、AC—3降容使用时的容量可用于重载。
2 对于AC—3、AC—2负载的主接触器,按额定电流选用。
3 对操作频率大于30次/L的AC—2负载,应将接触器降级使用,降级幅度可为1~2级。
③按负载容量选择接触器主触头的额定电流。接触器主触头额定电流应大于等于电动机的额定电流或线路的计算电流。在确定接触器主参数时,应留有余量。且应考虑接触器所服务对象的工作制。长期工作制;间断工作制(8h);反复短时工作制;短时工作制。接触器主触头额定电流是指在间断工作制下工作时,主触头长期容许通过的电流值,因此,当接触器在长期工作制下使用时应降容使用。
④对于吸引线圈的电压等级和电流种类,应考虑控制电源的要求。
⑤对于辅助接点的容量选择,要按联锁回路的需求数量及所连接触头的遮断电流大小考虑。
⑥对于接触器的接通与断开能力问题,选用时应注意一些使用类别中的负载,如电容器、钨丝灯等照明器,其接通时电流数大,通断时间也较长,选用时应留有余量。
⑦对于接触器的电寿命及机械寿命问题,由已知每小时平均操作次数和机器的使用寿命年限,计算需要的电寿命,若不能满足要求则应降容使用。
⑧应考虑环境温度、湿度,使用场所振动、尘埃、化学腐蚀等,应按相应环境选用不同类型接触器。
⑨对于照明装置适用接触器,还应考虑照明器的类型、起动电流大小、起动时间长短及长期工作电流,接触器的电流选择应不大于用电设备(线路)额定电流的90%。
对于钨丝灯及有电容补偿的照明装置,应考虑其接通电流值,选用数据可参照表2.3.3-2。

表2.3.3-2 照明装置适用数据参考表
表2.3.3-2 照明装置适用数据参考表

2 起动器的选择
1)磁力起动器选择:磁力起动器用于电动机的起、停及反转用的开关电器,一般由接触器、热继电器及其它电器组成。磁力起动器(交流直接起动器)按用途分可逆、不可逆,前者由二个接触器组成,可控电动机的正反转,具有电和机械联锁。其结构可分开启式、保护式及防爆式。
其中接触器部分的选择可参考2.3.3-1所述,热继电器的选择应考虑下述原则:
①热元件额定电流应小于或等于热继电器的额定电流。
②保护电动机的热继电器的选择应根据电动机的起动时间,选取6In下热继电器的可返回时间是其动作时间的0.5~0.7倍。
③按额定电流选择热继电器型号规格。热继电器的额定电流应为电动机额定电流的0.95~1.05倍。
④按整定电流选择热元件编号及额定电流。同时应标出整定电流值。
⑤选择二相、三相热继电器,应根据负荷性质,当多台电动机功率的功率差别比较显著时,电源电压严重不平衡场合,不宜选用二相热继电器。
⑥对于反复短时工作制的电动机,以及起动频繁的电动机,不宜采用热继电器保护。
⑦选择热继电器时,要使安秒特性在电机过载特性下方。
2)自耦减压起动器:自耦减压起动器是利用自耦变压器降压,用于不频繁起动电动机的电器,可有手动、自动方式。自耦减压起动器可带过载保护,当通过1.2倍的额定电流时,可在20min内自行脱扣,切断电源。若带断相保护的热继电器,当一相断电,另两相电流达到1.15倍额定电流时,可在20min内动作。
3)星—三角起动器:星—三角起动器是利用改变定子绕组的接线方式来达到减压起动目的,分手、自动二种。一般无过载及失压保护,多数产品由接触器、热继电器、时间继电器,按钮等组成,有防护外壳,有过载、失压及断相保护。星—三角起动器适用于正常运行时绕组为三角形接线,且具有六个出线端子的低压笼型电动机。起动时电动机定子绕组接成星形,此时绕组电压为额定电压的,起动转矩和起动电流为全压起动的1/3,然后将三相绕组转接成三角形。此种方式起动转矩小,适用于轻载起动场合。在星—三角起动器基础上改进的另一种起动器为延边三角形降压起动,民用建筑设计较少采用。
4)软起动器:软起动器是采用工业微处理器和大功率可控硅,微电脑控制可控硅输出电压实现限流起动电机。软起动器适用于风机、泵类、压缩机等设备。
5)电动机综合保护器:主要原理采用磁场感应原理,从电动机三相主回路上取出电流信号,通过电子线路控制电动机。该类装置可作为电动机起动、控制装置,可有缺相、断相、过流、不平衡等保护。
3 工程设计相关规范、规程及国家建筑标准设计图集
《低压配电设计规范》GB 50054。
《供配电系统设计规范》GB 50052。
《10kV及以下变电所设计规范》GB 50053—94。
《民用建筑电气设计规范》JGJ 16—2008。
《电气设备节能设计》06DX 008—2。
《建筑电气常用数据》04DX 101—1。
《常用电机控制电路图》D3 03—2~3(2002年合订本)。
《常用水泵控制电路图》01D 303—3。
《常用低压配电设备及灯具安装》D 702—1~3(2004年合订本)。
2.3.5 施工安装要点
1 施工安装要点
施工做法可参见国家建筑标准设计图集。
2 施工安装验收规范
《电气装置安装工程低压电器施工及验收规范》GB 50254—1996。
《建筑电气工程施工质量验收规范》GB 50303。
《电气装置安装工程质量检验及评定规程第12部分:低压电器施工质量检验》DL/T 5161.12—2002。
2.3.6 相关标准
《电工术语低压电器》GB/T 2900.18—2008。
《低压开关设备和控制设备总则》GB/T 14048.1—2006。
《低压开关设备和控制设备机电式接触器和电动机起动器》GB 14048.4—2003。
《低压开关设备和控制设备第5—1部分控制电路电器和开关元件机电式控制电路电器》GB14048.5—2001。
《低压开关设备和控制设备多功能电器(设备)第2部分:控制与保护开关电器(设备)》GB14048.9—1998。
《低压电气设备的高电压试验技术第一部分:定义和试验要求》GB/T 17627.1—1998。
《低压电气设备的高电压试验技术第二部分:测量系统和试验设备》GB/T17627.2—1998。
《电磁兼容环境公用低压供电系统低频传导骚扰及信号传输的兼容水平》GB/T18039.3—2003。
《交流1000V和直流1500V以下低压配电系统电气安全防护检测的试验、测量或监控设备第1部分:通用要求》GB/T18216.1—2000。
《交流1000V和直流1500V以下低压配电系统电气安全防护检测的试验、测量或监控设备第2部分:绝缘电阻》GB/T18216.2—2002。
《家用及类似用途机电式接触器》GB 17885—1999。
《交流接触器节电器》GB 8871—2001。
《低压开关设备和控制设备第4—3部分:接触器和电动机起动器-非电动机负载用交流半导体控制器和接触器》GB/T14048.12—2006。
《交流接触器能效限定值及能效等级》GB 21518—2008。
《低压开关设备和控制设备第4-2部分:接触器和电动机起动器交流半导体电动机控制器和起动器(含软起动器)》GB 14048.6—2008。
《接触器式继电器可靠性试验方法》GB/Z 22201—2008。
《小容量交流接触器可靠性试验方法》GB/Z 22200—2008。


2.4 隔离器、隔离开关、熔断器组合电器


2.4.1 概述
1 产品定义
根据GB/T2900.18—2008《电工术语 低压电器》,产品定义如下:
1)(机械)开关:指在正常条件下(包括规定的过载工作条件),能够接通、承载和分断电流,并在规定的非正常电路条件下(例如短路),能在规定时间内承载电流的一种机械开关电器。开关可以接通但不能分断短路电流。
2)隔离器:指在断开状态下能符合规定的隔离功能要求的机械开关电器。如分断或接通的电流可忽略,或(在分断或接通电流时)隔离器每个极的两端的电压不发生显著变化,隔离器可以将电路断开或闭合。它能承载正常电路条件下的电流,也能在一个规定的时间内承载非正常电路条件下的电流(例如短路电流)。
3)隔离开关:指在断开状态下能符合隔离器的隔离要求的开关。断开指由于电器的断开,而使电路内电流被截止的操作过程。
4)隔离器和隔离开关功能的差别是:隔离开关具有隔离器的功能,并在正常条件下(包括规定的过载工作条件),能够接通、承载和分断电流。而隔离器在分断或接通的电流可忽略时,可以将电路断开或闭合。在工程设计中,把disconnector(隔离器)、switch—disconnector(隔离开关)均翻译为隔离开关。根据GB/T2900.18—2008《电工术语低压电器》应按隔离器(disconnector)和隔离开关(switch—disconnector)分开来称谓。
5)开关、隔离器、隔离开关与熔断器组装在同一单—元组成熔断器组合电器:熔断器组合电器是对熔断器开关电器的总称。其定义为:
①开关熔断器组:开关的一极或多极与熔断器串联构成的组合电器。同义词:负荷开关。
②隔离器熔断器组:隔离器的一极或多极与熔断器串联构成的组合电器。同义词:带熔断器的隔离器。
③隔离开关熔断器组:隔离开关的一极或多极与熔断器串联构成的组合电器。
④熔断器式开关:用熔断体或带有熔断体载熔件作为动触头的一种开关。同义词:熔断器式刀开关。
⑤熔断器式隔离器:用熔断体或带有熔断体载熔件作为动触头的一种隔离器。
⑥熔断器式隔离开关:用熔断体或带有熔断体载熔件作为动触头的一种隔离开关。
2 图形符号
根据GB/T4728.7—2008《电气简图用图形符号第7部分:开关、控制和保护器件》开关、隔离器、隔离开关、开关熔断器组、隔离器熔断器组、隔离开关熔断器组、熔断器式开关、熔断器式隔离器及熔断器式隔离开关的图形符号表示的定义概要见表2.4.1:

表2.4.1 定义概要
表2.4.1 定义概要

3 基本组成
隔离器、隔离开关通常由绝缘底座、刀形动触头、静触头、火弧装置和操作机构组成。只作隔离电源用的则不需要灭弧装置。
4 主要用途
隔离器、隔离开关用于维护、测试和检修设备需断开电源的场所。
熔断器式开关、开关熔断器组、熔断器式隔离器、隔离器熔断器组、熔断器式隔离开关及隔离开关熔断器组用于维护、测试和检修设备需断开电源的场所并作线路及负荷的保护。
2.4.2 产品分类与基本特点
1 电器型式
1)极数:隔离器、隔离开关按极数分为1,2,3,4极。
2)电流种类:隔离器、隔离开关的电流种类分为交流或直流。
2 主电路的额定值
1)标称电压
①交流系统中产品的标称电压为:220/380V及380/660V。
②直流系统中产品的标称电压为:110V、220V及440V。
2)电流
①约定自由空气发热电流是不封闭电器在无通风条件下用于温升试验的电流值。
②约定封闭发热电流由制造厂规定,用它来对安装在规定外壳中的电器进行温升试验。
③额定工作电流见制造厂规定,额定工作电流由额定工作电压、额定频率、额定工作制、使用类别和外壳防护的型式确定。额定工作电流见制造厂样本。
④额定不间断电流由制造厂规定,是电器在不间断工作制条件所长期承载的电流。
3)额定频率是用于设计电器且与其他特性值有关的电源频率。国内产品为50(60)Hz。
3 灭弧介质分为空气、真空、油等。
4 操动方式分为:有关人力操作、无关人力操作、半无关人力操作及贮能操作。闭合操作方式可与断开操作方式不同。
1)有关人力操作指完全靠直接施加人力的一种操作,操作速度和操作力与操作者的动作有关。也称作直接人力操作。
2)无关人力操作指能源来源于人力、并在一次连续操作中贮存和释放能量的一种贮能操作,操作速度和操作力与操作者的动作无关。也称作人力储能操作。
3)半无关人力操作指完全靠直接施加达到某一阀值的人力的一种操作,所施人力超过阀值时,除非操作者故意延迟,否则将完成无关通断操作。
4)贮能操作指利用操作前贮存于机构本身内的、并且在预定条件下足以完成操作的能量所进行的一种操作。贮能方式分为弹簧、重物等;能量来源分为人力、电力等;能量释放方式分为人力、电力等。例如电动机贮能操动。
2.4.3 产品主要性能指标
1 正常工作条件
1)周围空气温度:周围空气温度上限不超过+40℃。周围空气温度24h的平均温度不超过+35℃。周围空气温度下限一般不低于-5℃。
2)海拔:安装地点的海拔高度不超过2000m。
3)大气条件:大气相对湿度在周围空气温度为+40℃时不超过50%;在较低温度下可以有较高的相对湿度;最湿月的月平均最大相对湿度为90%,同时该月的月平均最低温度为+25℃,并考虑到因温度变化发生在产品表面上的凝露。
4)周围环境的污染等级是根据出现导电的或吸湿的尘埃、游离气体或盐类,相对湿度的大小,以及由于吸湿或凝露导致表面电阻率下降事件发生的频度.而对环境条件作出的分级。污染等级分为四级,即1,2,3,4。产品通常推荐考虑污染等级2。
①污染等级1指无污染或仅有干燥的非导电性的污染。
②污染等级2指一般情况仅有非导电性污染,但是必须考虑到偶然由于凝露造成短暂的导电性。
③污染等级3指有导电性污染,或由于预期的凝露使干燥的非导电性污染变为导电性的。
④污染等级4指造成持久性的导电性污染,例如由于导电尘埃或雨雪所造成的污染。
2 使用类别
各使用类别所规定的预定用途见表2.4.3。

表2.4.3 产品的预定用途
表2.4.3 产品的预定用途

注:1 a在美国不允许使用这类使用类别。
2 经常操作加尾标类别符号A;不经常操作尾标类别符号B表示。
3 安装类别
对于安装在绝缘得到配合的低压系统中的电器或设备,根据它的对地额定绝缘电压相应地规定了它的对地冲击耐受电压峰值也就规定了它的安装类别,亦叫过电压类别。安装类别分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四类。隔离器、开关、隔离开关及熔断器组合电器的安装类别为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类。
1)安装类别Ⅰ(信号水平级)指安装在系统线路末端的特殊设备或部件,例如低压电子逻辑系统、遥控、小功率信号电路的电器。
2)安装类别Ⅱ(负载水平级)指安装在安装类别Ⅰ前面和安装类别Ⅲ后面的电器设备或部件,例如控制和通断电动机的电器,螺线管电磁阀,耗能电器(电灯、电热器),通过变压器的主令和控制电路电器。
3)安装类别Ⅲ(配电及控制水平级)指安装在安装类别Ⅱ前面和安装类别Ⅳ后面的电器设备或部件,例如直接联接至配电子线装入配电箱的电器。
4)安装类别Ⅳ(电源水平级)指安装在安装类别Ⅲ前面的电器,例如安装在电源进线处的电器。
4 防护等级分类:见GB4208—2008《外壳防护等级(IP代码)》。
2.4.4 产品选用要点
1 额定工作电压在多相电路指相间电压。产品的额定电压应与所在回路标称电压相适应。
2 额定工作电流由制造厂规定,其值的确定应考虑到额定工作电压,额定频率的额定工作制,使用类别和防护外壳型式。产品的额定电流不应小于所在回路的计算电流。
3 产品的额定频率应与所在回路的频率相适应。
4 产品的工作环境要求满足所在场所的环境条件,若产品的工作环境与所在场所的环境条件不符,应按照GB/T4797.2—2005《电工电子产品自然环境条件海拔与气压、水深和水压》的规定调整参数。
5 额定绝缘电压与介电性能试验、爬电距离等有关,在任何情况下最大额定工作电压不应超过额定绝缘电压。
6 额定冲击耐受电压应大于或等于该电器所处系统中所规定的最大过电压峰值。
7 八小时工作制是一个基本工作制,通常约定发热电流就是以这种基本工作制来确定的。
8 不间断工作制由于触头氧化和尘埃累积会导致发热恶性循环,电器用于不间断工作制时可以通过采用特殊设计(例如采用银触头)或者降容。产品的额定不间断电流不应小于所在回路计算电流。
9 额定短时耐受电流(Icw)是制造厂规定的短时间内产品所能承受而不损坏的电流值。产品应满足短路条件下的动稳定与热稳定的要求。
10 额定短路接通能力是在产品标准或制造厂规定的电压、额定频率以及一定的功率因数(或时间常数)下电器能够接通的短路电流值,用最大预期短路电流峰值表示。
11 额定短路分断能力(Icn)是在产品标准或制造厂规定的电压,额定频率,以及一定的功率因数(或时间常数)下电器能够分断的短路电流值,用预期分断电流值表示(对于交流用交流分量的有效值表示)。用于断开短路电流的产品,应满足短路条件下的通断能力。
12 额定限制短路电流是对于本身不能分断短路电流的电器,需要时,制造厂必须指定适当型号的短路保护电器加以保护,当指定的短路保护电器是断路器时,被保护的电器在断路器的动作时间内能承受某一短路电流的作用(包括截断电流峰值、焦耳积分 的热作用等),相应于此短路电流的预期短路电流值。对于交流,额定限制短路电流用交流分量有效值表示。断路器可与被保护电器组合成一体,也可以彼此分开。选用需校验是否满足。
13 额定熔断短路电流是对于本身不能分断短路电流的电器为熔断器时的额定限制短路电流。选用需校验是否满足。
14 配电系统的接地型式为TN—S时,末端单相配电箱的进线开关或隔离器可选用两极。
15 若要求与接触器或断路器电气联锁,产品选用可提供辅助开关的产品。
16 熔断器应增加防断相运转功能。
17 若安全运行需要,选用断开位置提供挂锁装置的产品。
18 根据操作要求,选用相应操动方式的产品。
19 根据电器现场工作环境,选用相应防护等级的外壳的电器产品。
20 根据电器现场工作环境的爆炸介质,选用满足相应防爆型式及防爆等级的产品。
21 根据电器现场工作环境的腐蚀性介质,选用满足相应腐蚀性介质要求的外壳的产品。
22 对保护的选择性有要求时,需校验。
23 隔离开关为不带保护外壳,其裸带电体距地面高度不应小于2.5m;当低于2.5m时应设置遮护物或阻挡物,阻挡物与裸带电体的水平净距不应小于0.8m,阻挡物的高度不应小于1.4m。
24 隔离开关为不带保护外壳,需根据生产厂对产品灭弧要求的安装要求确定安装位置。
25 工程设计相关规范、规程及国家建筑标准设计图集
《低压配电设计规范》GB50054。
《供配电系统设计规范》GB50052。
《10kV及以下变电所设计规范》GB50053—1994。
《民用建筑电气设计规范》JGJ16—2008。
《电气设备节能设计》06DX008—2。
《建筑电气常用数据》04DX101—1。
《常用电机控制电路图》D303—2~3(2002年合订本)。
《常用水泵控制电路图》01D303—3。
《常用低压配电设备及灯具安装》D702—1~3(2004年合订本)。
2.4.5 施工安装要点
1 施工安装要点
1)应有可靠的电击保护。
2)位置正确,安装牢固,垂直度允许偏差为1.5%。
3)施工做法可参见国家建筑标准设计图集。
2 施工安装验收规范
《电气装置安装工程低电器施工及验收规范》GB 50254—1996。
《建筑电气工程施工质量验收规范》GB 50303。
《电气装置安装工程质量检验及评定规程第12部分:低压电器施工质量检验》DL/T 5161.12—2002。
2.4.6 相关标准
《电工术语低压电器》GB/T 2900.18—2008。
《低压开关设备和控制设备总则》GB/T 14048.1—2006。
《电磁兼容限值对额定电流不大于16A的设备在低压供电系统中产生的电压波动和闪烁的限制》GB 17625.2—1999。
《电磁兼容限值对额定电流大于16A的设备在低压供电系统中产生的电压波动和闪烁的限制》GB/Z 17625.3—2000。
《电磁兼容限值对额定电流大于16A的设备在低压供电系统中产生的谐波电流的限制》GB/Z17625.6—2003。
《低压电气设备的高电压试验技术第一部分:定义和试验要求》GB/T17627.1—1998。
《电磁兼容环境公用低压供电系统低频传导骚扰及信号传输的兼容水平》GB/T18039.3—2003。
《低氐压开关设备和控制设备的尺寸在成套开关设备和控制设备中作电器机械支承的标准安装轨》GB/T 19334—2003。
《低氐压开关设备和控制设备第3部分:低压开关、隔离器、隔离开关及熔断器组合电器》GB14048.3—2002。
《建筑物电气装置第5部分:电气设备的选择和安装第53章:开关设备和控制设备》GB 16895.4—1997。
《用电安全导则》GB/T13869—2008。
《低压开关设备和控制设备第3部分:开关、隔离器、隔离开关以及熔断器组合电器》GB 14048.3—2008。
《低压熔断器第2部分:专职人员使用的熔断器的补充要求(主要用于工业的熔断器)》GB/T13539.2—2002。
《低压熔断器第4部分:半导体设备保护用熔断体的补充要求》GB/T13539.4—2005。
《低压熔断器第2部分:专职人员使用的熔断器的补充要求(主要用于工业的熔断器)第1至5篇:标准化熔断器示例》GB/T 13539.6—2002。
《低压熔断器第4部分:半导体设备保护用熔断体的补充要求第1至3篇:标准化熔断体示例》GB/T 13539.7—2005。
《小型熔断器第1部分:小型熔断器定义和小型熔断体通用要求》GB 9364.1—1997。
《小型熔断器第2部分:管状熔断体》GB 9364.1—1997。
《小型熔断器第3部分:超小型熔断体》GB 9364.3—1997。
《小型熔断器第6部分:小型管状熔断体的熔断器座》GB 9364.6—2001。
《小型熔断器第4部分:通用模件熔断体》GB 9364.4—2006。
《低压熔断器第1部分:基本要求》GB 13539.1—2008。
《低压熔断器第3部分:非熟练人员使用的熔断器的补充要求(主要用于家用和类似用途的熔断器)标准化熔断器系》GB 13539.3—2008。


3 变压器及电源系统


3.1 配电变压器


3.1.1 产品概述
配电变压器为工矿企业与民用建筑供配电系统中的重要设备之一,它将10(6)kV或35kV网络电压降至用户使用的230/400V母线电压。
此类产品适用于交流50(60)Hz,三相最大额定容量2500kVA(单相最大额定容量833kVA,一般不推荐使用单相变压器),可在户内(外)使用,容量在315kVA及以下时可安装在杆上。
3.1.2 产品分类形式、适用范围
配电变压器根据绝缘介质的不同,分为油浸式变压器和干式变压器;根据调压方式的不同,分为无励磁调压变压器和有载调压变压器。
1 油浸式变压器按外壳型式
1)非封闭型油浸式变压器:主要有S8、S9、S10等系列产品,在工矿企业、农业和民用建筑中广泛使用。
2)封闭型油浸式变压器:主要有S9、S9—M、S10—M等系列产品,多用于石油、化工行业中多油污、多化学物质的场所。
3)密封型油浸式变压器:主要有BS9、S9— 、S10— 、S11—MR、SH、SH12—M等系列产品,可做工矿企业、农业、民用建筑等各种场所配电之用。
2 干式变压器按绝缘介质
1)包封线圈式干式变压器:主要有SCB8、SC(B)9、SC(B)10、SCR—10等系列产品,适用于高层建筑、商业中心、机场、车站、地铁、医院、工厂等场所。
2)非包封线圈干式变压器:主要有SG10等系列产品,适用于高层建筑、商业中心、机场、车站、地铁、石油化工等场所。
3 干式变压器按外壳型式
1)非封闭干式变压器:变压器不带保护外壳,其铁芯和线圈是靠外界空气冷却。主要型号和使用场所与包封线圈式干式变压器相同。
2)封闭干式变压器:变压器带保护外壳,能使外界空气以循环方式直接冷却铁芯和线圈。保护外壳的防护等级为IP2X,保护外壳的材料有钢板、铝合金、不锈钢等。250kVA及以上变压器可选配通风机,以提高冷却效果。主要型号和使用场所与包封线圈式干式变压器相同。
4 变压器(包含油浸式和干式)按调压方式
1)无励磁调压变压器:一般用于电压波动范围小,且电压变化较少的场所。在满足使用要求的前提下,能用无励磁调压的尽量不采用有载调压。高压分接范围为±5%或±2×2.5%,主要型号和使用场所与3.1.2.1 1)、3.1.2.1 3)、3.1.2.2 1)、3.1.2.2 2)、3,1.2.3 1)、3.1.2.3 2)相同。
2)有载调压变压器:有载调压变压器的变压器部分与普通变压器相似,只是一次绕组增加了调压绕组,装有有载分接开关和有载调压控制器。干式有载调压变压器的有载分接开关采用真空箱结构,分接开关与变压器本体采用一体化结构。有载分接开关可配备自动控制器,便于现场或远程控制,如有必要可按用户要求提供计算机接口。有载调压变压器可以并联运行,必须配置同步控制器,且并联运行的台数不可超过4台。10(6)kV配电变压器不宜采用有载调压变压器,但在当地10(6)kV电源电压偏差不能满足要求,且用电单位有对电压要求严格的设备,单独调压装置技术经济合理时,亦可采用10(6)kVA有载调压变压器。
有载调压变压器主要有SZ9、SCZ、SCZ9、SFZ9、SCZ(B)10、SCZ9—Z等系列产品,适用于高层建筑、商业中心、隧道、矿井、车站、机场、石油化工等场所:
3.1.3 主要技术性能
主要:厂作环境条件:环境温度不高于40℃,不低于-25℃,最高日平均温度30℃,最高年平均温度20℃,相对湿度不超过90%(环境温度25℃),海拔高度不超过1000m。若与上述使用条件不符时,应按GB6450的有关规定,作适当的定额调整。
3.1.4 产品选用要点
1 根据负荷性质选择变压器
1)有大量一级或二级负荷时,宜装设二台及以上变压器,当其中任一台变压器断开时,其余变压器的容量能满足一级及二级负荷的用电。一、二级负荷尽可能集中,不宜太分散。
2)季节性负荷容量较大时,宜装设专用变压器。如大型民用建筑中的空调冷冻机负荷、采暖用电热负荷等。
3)集中负荷较大时,宜装设专用变压器。如大型加热设备、大型X光机、电弧炼炉等。
4)当照明负荷较大或动力和照明采用共用变压器严重影响照明质量及灯泡寿命时,可设照明专用变压器。一般情况下,动力与照明共用变压器。
2 根据使用环境选择变压器
1)在正场介质条件下,可选用油浸式变压器或干式变压器,如工矿企业、农业的独立或附建变电所、小区独立变电所等。可供选择的变压器有S8、S9、S10、SC(B)9、5C(B)10等。
2)在多层或高层主体建筑内,宜选用不燃或难燃型变压器,如SC(B)9、SC(B)10、SCZ(B)9、SCZ(B)10等。
3)在多尘或有腐蚀性气体严重影响变压器安全运行的场所,应选封闭型或密封型变压器,如B S9、S9— 、S10— 、SH12—M等。
4)不带可燃性油的高、低配电装置和非油浸的配电变压器,可设置在一同房间内,此时变压器应带IP2X保护外壳,以策安全。
3 根据用电负荷选择变压器
1)配电变压器的容量,应综合各种用电设备的设施容量,求出计算负荷(一般不计消防负荷),补偿后的视在容量是选择变压器容量和台数的依据。一般变压器的负荷率85%左右。此法较简便,可作估算容量之用。
2)GB/T17468《电力变压器选用导则》中,推荐配电变压器的容量选择,应根据GB/T15164《油浸式电力变压器负载导则》或GB/T17211《干式电力变压器负载导则》及计算负荷来确定其容量。上述二导则提供了计算机程序和正常周期负载图来确定配电变压器容量。详见GB/T15164及GB/T17211有关内容。
4 1000kV·A及以上油浸式变压器,须装设户外式信号温度计,并可接远方信号。800kV·A及以上油浸式变压器应装气体继电器和压力保护装置,800kV·A以下油浸式变压器根据使用要求,与制造厂协商,也可装设气体继电器。干式变压器应按制造厂规定,装设温度测量装置,一般为630kV·A及以上变压器装设。
5 产品选用及工程设计的相关规范、规程及国家建筑标准设计图集
《民用建筑电气设计规范》JGJ16—2008。
《干式变压器安装》99D 201—2。
《室外变压器安装》04D 201—3。
《10/0.4kV变压器室布置及变配电所常用设备构件安装》03D 201—4。
《电力变压器选用导则》GB/T17468—1998。
《配电变压器能效及经济技术评价导则》DL/T 985—2005。
《电力变压器应用导则》GB/T13499—2002。
《干式电力变压器负载导则》GB/T17211—1998。
《三相配电变压器能效限定值及节能评价值》GB 20052—2006。
《电力变压器经济运行》GB/T 13462—2008。
3.1.5 施工安装要点
1 施工安装要点
配电变压器为变电所的重要组件,油浸式变压器一般安装在单独的变压器室内;无外壳干式变压器直接落地安装,四周加保护遮栏;有外壳干式变压器直接落地安装。其安装参见国家建筑标准设计图集D 201—1~4。
2 施工安装规范
《建筑电气工程施工质量验收规范》GB 503113—2002。
《电力变压器运行规程》DL/T 572—1995(2005)。
《电力变压器检修导则》DL/T 573—1995(2005)。
《电气装置安装工程质量检验及评定规程第3部分:电力变压器、油浸电抗器、互感器施工质量检验》DL/T 5161.3—2002。
3.1.6 相关标准
《电力变压器第1部分总则》GB 1094.1—1996。
《电力变压器第2部分温升》GB 1094.2—1996。
《电力变压器第3部分:绝缘水平、绝缘试验和外绝缘空气间隙》GB 1094.3—2003。
《电力变压器第4部分:电力变压器和电抗器的雷电冲击和操作冲击试验导则》GB/T 1094.4—2005。
《电力变压器第5部分:承受短路的能力》GB 1094.5—2008。
《电力变压器第10部分:声级测定》GB/T1094.10—2003。
《电工术语变压器、互感器、调压器和电抗器》GB/T2900.15—1997。
《电工术语电机、变压器专用设备》GB/T2900.39—1994。
《变压器、高压电器和套管的接线端子》GB/T 5273—1985。
《干式电力变压器技术参数和要求》GB 10228—2008。
《油浸式电力变压器技术参数和要求》GB/T6451—2008。
《变压器油小溶解气体分析和判断导则》GB/T7252—2001。
《运行中变压器油质量标准》GB/T 7595—2000。
《电力用油(变压器油、汽轮机油)取样方法》GB 7597—1987。
《油纸电容式变压器套管型式和尺寸》GB/T13027—1991。
《电力变压器应用导则》GB/T 13499—2002。
《运行变压器油维护管理导则》GB/T14542—2005。
《油浸式电力变压器负载导则》GB/T15164—1994。
《干式电力变压器负载导则》GB/T 17211—1998。
《变压器铜带》GB/T 18813—2002。
《电力变压器、电源装置和类似产品的安全第1部分:通用要求和试验》GB 19212.1—2003。
《电力变压器、电源装置和类似产品的安全第4部分:燃气和燃油燃烧器点火变压器的特殊要求》GB 19212.4—2005。
《电力变压器、电源装置和类似产品的安全第13部分:恒压变压器的特殊要求》GB 19212.13—2005。
《电力变压器、电源装置和类似产品的安全第16部分:医疗场所供电用隔离变压器的特殊要求》GB 19212.16—2005。
《电力变压器、电源装置和类似产品的安全第24部分:建筑工地用变压器的特殊要求》GB19212.24—2005。
《微机变压器保护装置通用技术要求》GB/T19262—2003。
《电力变压器、电源装置和类似产品的安全第2部分:一般用途分离变压器的特殊要求》GB19212.2—2006。
《电力变压器、电源装置和类似产品的安全第3部分:控制变压器的特殊要求》GB 19212.3—2006。
《电力变压器、电源装置和类似产品的安全第5部分:一般用途隔离变压器的特殊要求》GB 19212.5—2006。
《电力变压器、电源装置和类似产品的安全第7部分:一般用途安全隔离变压器的特殊要求》GB 19212.7—2006。
《电力变压器、电源装置、电抗器和类似产品电磁兼容(EMC)要求》GB/T21419—2008。
《电力变压器第11部分:干式变压器》GB 1094.11—2007。
《微机变压器保护装置通用技术要求》GB/T14593.1.300—2008。
《干式非晶合金铁心配电变压器技术参数和要求》GB/T22072—2008。
《电力变压器第10.1部分:声级测定应用导则》GB/T1094.101—2008。
《电力变压器经济运行》GB/T 13462—2008。


3.2 预装式变电站


3.2.1 产品概述
预装式变电站,一般由高压开关柜、低压配电屏、配电变压器、外壳四部分组成。
3.2.2 产品分类和适用范围
1 分类:按使用环境分为户内式及户外式。按预装式变电站电压等级为高压6~35kV,低压220/380V,三相交流,50Hz,额定容量一般为30~1600kVA。按预装式变电站中的变压器分为干式、油浸两种。
2 适用范围:预装式变电站可作为环网型和终端型变配电装置。广泛应用于住宅小区、工矿企业、宾馆、医院、商场、机场、公园、铁路等户外场所。
3.2.3 技术性能要求
主要使用条件:海拔高度不超过1000m;环境温度:最高温度40℃,最低温度-25℃,最高日平均温度不超过35℃;相对湿度:日平均值不超过90%(+25℃);户外风速不超过35m/s;地面倾斜度不大于3°;阳光辐射不得超过1000W/m2;安装地点无爆炸危险、火灾、化学腐蚀及剧烈振动;地震烈度日度。当与上述正常使用条件不同时,由用户和制造厂协商解决。
3.2.4 产品选用要点
1 产品选用要点
1)根据工程的用电负荷的重要性及建设地点所能提供的高压供电等级确定成套电站的高压进线电压等级。
2)根据工程所在地的电网系统(短路容量、线路阻抗等)的参数进行短路电流计算,以便确定供电元件(如:高、低压断路器、高压负荷开关等)选型的具体参数和型号,并进行相关的校验。
3)根据工程的用电负荷,进行负荷计算,选择恰当的变压器容量。
4)根据工程的具体情况选择恰当的低压出线回路数,确定低压断路器的容量,并预留适当的备用出线回路。考虑便于进、出线,便于维修等情况。
5)尽可能的靠近负荷中心,减少进、出线电缆的长度。
2 工程设计相关规范、规程及标准
《民用建筑电气设计规范》JGJ 16—2008。
3.2.5 施工安装要点
1 施工安装要点
1)根据安装环境条件采取防止水淹的措施。
2)做好接地装置的安装。
2 施工安装规范
《建筑电气工程施工质量验收规范》GB 50303。
3.2.6 相关标准
《高压输变电设备的绝缘配合》GB 311.1—1997。
《高压架空线路和发电厂、变电所环境污区分级及外绝缘选择标准》GB/T 16434—1996。
《高压/低压预装式变电站》GB/T17467—1998。
《电工术语发电、输电及配电变电站》GB/T 2900.59—2008。
《绝缘配合第2部分:高压输变电设备的绝缘配合使用导则》GB/T 311.2—2002。


3.3 静态交流不停电电源装置(UPS)


3.3.1 产品概述
静态交流不停电电源装置是一种用于连续供电的、主要以电力变流器构成的静止型电源设备。它由可控砖整流器、逆变器、交流静态开关和蓄电池等组成。所谓不停电电源装置(Uninterruptible PowerSupply,简称UPS),是指当城市电网突然停电时,仍能保证交流电源不间断地供电。
主要用途:UPS正常运行时,由城市电网交流电源经整流器变为直流,并通过充电器对蓄电池组进行浮充,同时经逆变器输出优质的交流电源对重要用电设备供电。当城市电网突然停电时,装置自动转换到蓄电池组,利用蓄电池组储能环节放电,经逆变器对重要用电设备供电。由于静态交流不停电电源装置与城市电网经过直流储能环节隔离,排除了市电瞬变干扰,并连续不间断地供给重要负荷用电,因而保证了重要设备安全可靠地、连续稳定地正常运行。
UPS采用绝缘栅双极晶体管技术(IGBT);脉冲宽度调制技术(PWM)或矢量空间调制技术(SVM);数字信号处理技术(DSP)以及控制电子电路板采用表面贴装技术(SMD)。使UPS整机增强了抗干扰能力,电路的集成度高,提高了可靠性;整机性能得到改善,效率很高。
3.3.2 产品分类与基本特点、功能
1 不停电电源装置按容量大小可分为:
小型不停电电源:1000VA及以下;中型不停电电源:2~15kVA;大型不停电电源:20kVA及以上。
小型不停电电源输入电压为交流单相220V,可用于微型计算机(一般单机功率为200~300W)和精密电子仪器配套使用的备用电源。
中型不停电电源,输入电压一般为交流单相220V,也有一些厂商生产的10~15kVA的不停电电源输入电压为三相380V,该系列产品广泛应用于计算机系统、航空管理系统、卫星系统、精密仪器、科研、医院、银行、保险等系统中。
大型不停电电源输入电压为三相220/380V,该系列产品为计算机系统、卫星通讯系统、网管控制系统、精密仪器仪表、高灵敏用电设备提供连续、稳定、可靠、干净的交流电源。
2 不停电电源按其工作方式可分为后备式、在线式和在线互动式
1)后备式不停电电源是指在电网正常供电时,由电网直接向负荷供电,当电网供电中断时,蓄电池才对不停电电源的逆变器供电,并由不停电电源的逆变器向负荷提供交流电源,即不停电电源的逆变器总是处于对负荷提供后备供电状态。其特点:成本低、效率高,但输出电压和频率不稳定,转换中断。不适合高速通信及计算机应用。
2)在线式不停电电源平时是由电网通过不停电电源的整流电路向逆变电路提供直流电源,并由逆变电路向负荷提供交流电源。一旦电网供,乜中断时,改由蓄电池经逆变电路向负荷提供交流电源。其优点:高质量电源输出;频率、电压稳定;零中断转换。缺点:成本高,效率相对降低。适用频率和电压不稳定的环境和高速通信及计算机应有。
3)在线互动式不停电电源是指在电网正常供电,而且其电压和频率偏差在允许范围内,通过自动旁路开关由电网直接向负荷供电,当电网电压和频率不稳定,超过允许范围内时,则市电通过整流器逆变器向负荷供电。当电网电压、频率稳定在设定的范围内,UPS又经自动旁路开关由电网直接向负荷供电,当电压、频率超过允许范围,则市电又转回到通过整流器逆变器向负荷供电。
互动式UPS的优点:成本低,正常情况下效率高,输出电压稳定。
缺点:输出频率不稳定;存在转换时间(4ms)。
不适用场合:不适合发电机组供电和市电不稳定环境;不适合高速通信及计算机应用。
3 不停电电源按有无旁路,又可分为有旁路和无旁路两种型式。无旁路的方案实际上很少采用。
有旁路的有手动旁路和自动旁路之分。手动旁路开关在维修和测试UPS整流逆变主机时,连续以市电向用电设备供电之用。而自动旁路开关是互动式UPS的组成部分。
4 不停电电源按电池接线方式不同,又可分为蓄电池浮充式和开关切换式(也称分离式)。浮充式适用于小容量装置,开关切换适用于大容量装置。
5 不停电电源主接线方案根据供电的可靠性、连续性、稳定性和电源容量及其他参数质量要求,不停电电源系统可分为:单一式不停电电源系统;并联式不停电电源系统;冗余式不停电电源系统。
6 UPS主接线系统
不停电电源的主接线系统方案如下。

1)单一式UPS系统
单一式UPS系统系指只有一台UPS的不停电电源系统。这种系统由整流器、逆变器、蓄电池和旁路开关等组成。设有交流静态开关切换旁路方式的单台UPS供电系统,一般适用于中小容量不停电电源系统。
2)并联式UPS系统
该系统系指具有一台或多台逆变器的UPS和其他UPS工作单元的并联运行。要求两台或多台逆变器与市电旁路电源保持同步运行。正常运行时,两台逆变器同时向负荷供电,各供一半负荷。当一台逆变器故障时,经交流静态开关自动切除故障逆变器而不影响系统供电。此时另一台逆变器承担全部供电负荷。在需要时用电负荷也可经交流静态开关自动切换到市电旁路电源供电,但此时,供电主要技术指标将取决于市电、供电质量将有所下降。并联UPS系统的输出功率是一台逆变器的额定功率。
3)冗余式UPS系统
冗余式UPS系统可分为备用冗余式UPS系统和并联冗余UPS系统。冗余式UPS系统配置UPS台数一般推荐选用2~6台为宜。
①备用冗余式UPS当运行中的UPS单元发生故障时,则立即经交流静态开关切换到备用UPS单元向负荷供电。同时切除发生故障的UPS单元。
②并联冗余式UPS系统:这种系统由若于个分担供电负荷的UPS单元。所有UPS的输出直接并联,共同向负荷供电。由于并联冗余多台UPS设备装设总容量超过负荷要求容量至少多一个UPS单元的容量,因而可以切断其中任一故障单元,来保证其余单元负荷供电的连续性,继续对全部负荷供电。这种系统可靠性高,利于UPS的使用寿命,配置灵活,即可增容,也可冗余,有利于提高后备时间,是技术发展的趋势。
3.3.3 产品选用要点
1 根据工程设计要求采用不同类型的不停电供电系统,单一式的UPS系统可靠性相对低些,其容量相对来说小些,如果需要高可靠、大容量的不停电电源,则可采用并联式UPS系统或冗余式UPS系统。
2 UPS的节能运行(ECO)模式
对电压和频率参数不敏感的负荷采用ECO方式Q—市电正常时,负荷由旁路交流电源通过自动旁路供电。如果电源故障或质量超出允许范围,负荷自动转变为逆变器供电,而不会中断。如果电源恢复到容限范围内,负荷又不间断地转回到旁路交流电源。
UPS的ECO模式依靠智能能源管理系统跟踪市电质量,实现逆变器回路和自动旁路的程序化动作,减少整流器和逆变器电能转换损耗,达到节能的目的。
3 并联式UPS的顺序软起动
多台并联的UPS利用智能能源管理功能,按事先设定的程序,对其实行顺序软起动,达到整流器启动延时并按顺序进行,它的优势是:避免发电机组容量加大;降低对市电的冲击;避免干扰其他负荷;避免进线电缆过热。
4 蓄电池的选择和智能化电池监控系统
1)蓄电池的选择:蓄电池容量应根据市电停电后由其维持供电时间长短的要求选定。
UPS系统用的蓄电池需在常温下能瞬时起动,宜选用免维护密封酸性蓄电池,有条件时应选用碱性燃料电池。
2)蓄电池的额定放电时间宜按下列条件确定:
①UPS系统在交流输入发生故障时后,为保证用电设备按照操作顺序进行停机时,其蓄电池的额定放电时间可按停电所需最长时间来确定,一般可取8~15min。
②当有备用电源时,UPS系统在交流输入发生故障后,为保证用电设备供电连续性,并等待备用电源投入,其蓄电池额定放电时间的确定,一般可取10~30min。
③UPS系统供电的用电设备负荷特性不同,同样容量的UPS其电池的后备时间也不同,通常可根据负荷特性来确定蓄电池的额定放电时间。
3)智能化电池监控系统
大中型UPS系统都配置了智能化电池监控系统,不同厂家配置的功能稍有不同,选用时用户要进行确认。保证UPS系统最大限度地连续运行;预防电池损坏;延长电池寿命。
先进的电池监控系统应有下列功能:
①根据电池老化、温度和充电水平计算真实的可用后备时间;
②评估电池的使用寿命;
③防止电池过度放电的保护,根据自动计算出的放电曲线,自动断开电池电路断路器,防止深度放电;
④根据环境温度调整浮充电压,以延长电池使用寿命;
⑤限制电池电流;无负荷关机;
⑥自动电池检测:按可编程的时间间隔做电池自动放电检测。电池状态,预防性检测电池的内部故障。电池电路的连接情况;
⑦逐渐增强的蜂鸣器报警.提示后备时间终了;
⑧电池温度监测用于:根据电池间的温度调整充电电压。如果设置的允许温度超出正常范围,向操作人员报警。
5 UPS系统的谐波治理
变流装置的输出、输入电源回路中含有多次谐波成份,抑制谐波是UPS系统设计要解决的一个重要课题。UPS系统抑制谐波有多种方案,首先要求整流逆变器少产生谐波,如采用12脉冲整流器,其次是输入、输出回路中设置隔离变压器或滤波器。
1)谐波滤波器的种类谐波滤波器有以下几种:
①电感线圈和电容器组成的无源滤波器;
②有源滤波器;
③非补偿型滤波器(滤除某一次或固定的某几次谐波);
④补偿型滤波器;
⑤动态接点滤波器;
⑥正弦波有源谐波调节器。
正弦波有源谐波调节器其原理同有源滤波器,但适用于任何谐波频谱,并且不限于整流器类型的负荷。
UPS系统是否需要装置隔离变压器,配置什么样的滤波器,用户根据用电负荷的要求,与供应商共同商讨确定。
2)全面谐波治理
全面谐波治理(THM)有源滤波器,它实时计算和补偿谐波。用正弦波有源谐波调节器技术,把THM有源滤波器内置在UPS上,可显著减少谐波电流再注入配电系统中,避免对负荷的干扰,它还意味着增加UPS上线的功率因数。THM滤波器安装在整流器的上线,采用数字信号处理技术(DSP)实时地补偿由整流器产生的谐波,使电网上线电流保持为理想的正弦波。
6 UPS的遥控和通信功能
大中型UPS系统一般均能提供多种灵活的遥控和通信方案供选择,大大方便了用户的操作、管理和维修。实现供应商为用户提供远程服务;沟通用户与供应商间的信息,大中型UPS可配置如下遥控和通信模块供用户选择:
①装置本身带有液晶屏幕显示,显示UPS运行状况,事故报警,在线记录UPS运行时的各种数据。
②遥控板,带液晶和发光二极管显示的手持遥控器,用通信接口连接,能对多台UPS实施遥测、遥信和遥控。
③自动回叫服务板,在非正常情况下,自动拨号模块能向指定的服务中心拨号寻求帮助。
④智能功率模块与UPS通信的智能模块,用于监视、管理和记录UPS输出功率和负荷情况。
⑤PC机用监控软件,安装在PC机上,通过通信接口,监控1~99台UPS,还可通过互联网发送电子邮件。
⑥电池组监视模块,连续监视每台电池的智能模块,能在电池组中任何一只电池严重损坏前告警。
7 UPS工作条件
UPS适用工作条件,不同厂家供应的不同类型的UPS的工作条件有些差异,具体看UPS制造商的UPS产品技术规格说明书。以下是UPS的一般工作条件,供设计选用者参考:
①海拔高度1000m及以下(有些产品可工作在海拔2000m或3000m以下);
②室内环境温度0~+40℃;
③室内相对湿度不大于90%(不允许结露);
④无剧烈震动、冲击和垂直倾斜度不超过5度的场所;
⑤无易燃导电尘埃、无腐蚀性气体和爆炸危险的场所;
⑥蓄电池室的环境温度20~25℃。
8 工程设计相关规范、规程及国家建筑标准设计图集
《民用建筑电气设计规范》JGJ 16—2008。
《通信电源集中监控系统工程设计规范》YD/T 5027—2005。
《邮电通信电源设备安装设计规范》YDJ 1—1989。
《通信电源设备安装工程设计规范》YD/T 5040—2005。
《常用低压配电设备及灯具安装》D 702—1~3(2004年合订本)。
《备用电源》D 202—1~2(2002年合订本)。
3.3.4 施工安装要点
1 施工安装要点
施工做法可参见国家建筑标准设计图集。
2 施工安装验收规范
《通信电源设备安装工程施工监理暂行规定》YD 5126—2005。
《通信用电源设备抗地震性能检测规范》YD 5096—2005。
《通信电源设备安装工程验收规范》YD 5079—2005。
《通信电源集中监控系统工程验收规范》YD/T 5058—2005。
《通信电源设备安装工程施工及验收技术规范》YDJ 31—1983。
《建筑电气工程施工质量验收规范》GB 50303。
3.3.5 相关标准
《不间断电源设备(UPS)第2部分:电磁兼容性(EMC)要求》GB 7260.2—2003。
《不间断电源设备(UPS)第3部分:确定性能的方法和试验要求》GB/T 7260.3—2003。
《信息技术设备用不间断电源通用技术条件》GB/T14715—1993。
《低压直流电源设备的性能特性》GB 17478—2004。
《电磁兼容试验和测量技术直流电源输入端口纹波抗扰度试验》GB/T17626.17—2005。
《电磁兼容环境工业设备电源低频传导骚扰发射水平的评估》GB/Z 18039.2—2000。
《电磁兼容环境电磁环境分类》GB/Z 18039.1—2000。
《电力变压器、电源、电抗器和类似产品的安全第1部分:通用要求和试验》GB 19212.1—2008。
《普通电源或整流电源供电直流电机的特殊试验方法》GB/T 20114—2006。
《电力变压器、电源装置、电抗器和类似产品电磁兼容(EMC)要求》GB/T21419—2008。
《逆变应急电源》GB/T 21225—2007。
《单路输出式交流-直流和交流-交流外部电源能效限定值及节能评价值》GB 20943—2007。


3.4 柴油发电机组


3.4.1 产品概述
柴油发电机组由柴油机、发电机、超动及控制装置、日用油箱、底盘等组成。作为应急、备用电源使用,亦可作正常电源使用。应急或备用柴油发电机组以陆地固定式、闭式循环水冷机组为主,单台发电机容量不超过1500kW为宜。
3.4.2 产品分类与基本特点、功能、适用范围
1 柴油发电机组分类
1)柴油发电机组可分为普通型、普通保护型和自动化机组,三种类型:
①普通型机组:一般采用一体式结构,具备基本的起动、停止、手动操作和仪表显示功能。
②普通保护型机组:在普通型机组的基础上,增加了自动保护、报警功能,一般具有水温高、油温高、油压低报警和停机功能。有的还带超速(过频)、充电系统故障报警功能。过负荷和短路保护,由低压断路器来实现。
2 自动化机组应具有:
1)自动维持准备运行状态:机组应急起动和快速加负荷时的机油压力、机油温度、冷却水温度应符合产品技术条件之规定。
2)自起动和加负荷:接自控和遥控指令,或市电供电中断时,机组能自动起动并供电,机组允许三次自动起动,每次起动时间8~12s,起动间隔5~10s,第三次自起动失败时,应发出起动失败的声光报警信号。设有备用机组时,应能自动地将起动信号传递给备用机组,有的机组在起动前还有预润滑和预热等程序,(在寒冷地区订货时应注明带预热装置)。
机组自动起动成功后.自动升速至额定转速,自动励磁之后,自动合闸并向负荷供电。首加负荷量,对于额定功率不大于250kW者,不小于50%的额定负荷;对于额定功率大于250kW者,按产品技术条件之规定。市电恢复向负荷供电时间一般为8~20s。机组自起动的成功率不低于98%。
3)自动停机:接自控或遥控指令后,或市电恢复供电后,应能自动切换负荷,主开关分闸,空载进行1min左右,自动停车并转入待机状态。
4)自动并车与解列:接自控或遥控的并车或解列指令后,应能自动并车或解列。通常第一台机组运行功率持续达到产品技术条件规定时,应向第二台机组发出起动指令,使其自动并车运行。当二台并车机组的总功率持续减少到总额功率40%时,应向二台机组中的—台机组发出解列和停机指令。
两台机组并车运行时,应能自动分配输出的有功和无功功率,其分配差度不超过±10%。
5)自动补给:机组的燃油、机油、冷却水应自动补充,机组起动用蓄电池自动充电。
6)自动报警与保护:机组的水温高、油温高、油压低、水位低、超速(过频)、失速(低频)时,发出声光报警信号,主开关分闸、冷机运行后停机。
当机组发生短路故障,过负荷1.2倍(可延时15~20s)、电压高于480V或低于320V(可延时3~6s)时,发出声光报警信号,主开关分闸、冷机运行后停机。
3 持续功率:在标准环境条件下,无时间限制,能连续不间断地运行的功率,一般为额定功率的90%。
4 备用功率:在规定环境条件下,能短期运行的最大功率,一般为额定功率的110%。
5 当环境条件超过上述标准环境条件时,按GB/T6072—2000标准,应将功率调整到现场环境状况时的功率。
3.4.3 产品选用要点
1 应急柴油发电机组选择
应急柴油发电机组在市电停电时作应急之用,主要供电给一级负荷,保证消防时不致停电。
应急柴油发电机组作应急用,经常处于待机应急起动状态,连续运行的时间不长,一般不超过8h,因此可按“备用功率”来确定容量。
按上述各负荷的容量之和(不计备用容量),考虑经修正后的机组容量,并能满足上述负荷中最大一台电动机的起动要求,据此以确定应急柴油发电机组的容量。
应急柴油发电机组,一般选用1台自动化、转速1500~1000r.p.m、无刷励磁、230/400V、三相四线带控制屏、充放电设备及共用底盘的发电机组。可要求共用底盘带日用油箱,以减少管路和占用面积。
市电电源与应急发电机电源的切换主开关之间,除电气联锁外.还必须有机械联锁,以确保应急发电机组不向市电网络供电。
2 备用柴油发电机组的选择
为了方便生活、商业活动不致停顿,可考虑向以下负荷供电:
一般电梯、生活饮用水泵、生活给排水泵、应急照明、疏散标志、照明、消防报警装置、安全保卫装置等;商场、餐厅、多功能厅、会议室的照明、空调及通风用电、商场上行自动扶梯、货梯等。
1)上述各负荷容量之和,乘以需要系数之后的计算负荷小于应急柴油发电机组的容量时(应急柴油发电机组容量确定见前述) (备用系数按1.2考虑,即1.2倍计算容量小于应急柴油发电机组的容量),在市电停电后,由应急发电机组向上述负荷供电,以保障生活和商业的正常行。
2)上述各负荷容量之和,乘以需要系数之后的计算负荷大于单台应急柴油发电机组的容量时(应急柴油发电机组容量的确定和计算负荷的确定见1所述),可选择2台型号、容量相同、调压、调速特性相近的发电机组,在市电停电后,由其中一台或二台机组向生活和商业用电供电;当市电停电,又发生火灾时,由2台机组向消防负荷供电,以利消防。
备用柴油发电机组选用2台时:型号、容量相同,调压、调速特性相近,自动化机组.机组转速为1500~1000r.p.m、无刷励磁、230/400V、三相四线、带控制屏、亢放电设备共用底盘。底盘可带日用油箱。
市电电源与发电机电源的切换主开关之间,除电气联锁外,还必须带有机械联锁,以保证发电机电源不向市电网络供电。
3 工程设计相关规范、规程及国家建筑标准设计图集
《智能建筑设计标准》GB/T 50314—2006。
《高层民用建筑设计防火规范》GB 50045—1995(2005)年版。
《供配电系统设计规范》GB 50052。
《通用用电设备配电设计规范》GB 50055。
《建筑设计防火规范》GB 50016—2006。
《民用建筑电气设计规范》JCJ 16—2008。
《备用电源》D 202—1~2(2002年合订本)。
3.4.4 施工安装要点
1 柴油发电机组在机房中,除了散热水箱端外,其余布置尺寸要求,请参照《民用建筑电气设计规范》。
散热水箱距墙小于250mm时,可在墙上开洞直接将热风排至室外。散热水箱距墙600~1000mm时,加导风罩将热风排至室外,导风罩与散热水箱之间加柔性接头。
发电机站房屋的净高一般为发电机组高的2倍,最少应比发电机高出1.5m。
2 电机功率大于500kW时,建议在机组上方的屋顶下安装16~20#工字钢,用以安装起重设备。
3 有些发电机组须安装日用燃油箱,日用燃油箱容量一般满足3~8h满负荷运行要求,日用燃油箱须高于柴油机的油泵,可以用支架安装。出油口必须高出油箱底100mm以上,以防杂质堵塞油管。
当某些地方的消防部门硬性规定日用燃油箱的容量(与发电机容量无关)时,日用燃油箱必须安装在单独的防火的房间内,并须设有事故储油池。为此,须事先向有关部门了解。当需要时,在室外地下埋设储油罐一个,以便外部燃油卸入后能沉淀一定的时间。
4 一般生产厂都提供每台柴油发电机组的排风量,基于进风量大于排风量的原则,从而可得出进排风百页窗的有效面积。由于发电机室一般在地下一层,应有一个足够大的排风竖井,这样对消除噪声有利。进风百页窗一般位于发电机尾部,排风百页窗位于进风百页窗相对应的位置。如果因地下室的位置,难以做到上述要求时,但排出的热风不要被进风装置又吸进室内,否则做不到空气新鲜、清洁和降温,进排风竖井的面积可由暖通等专业协助解决。由发电机、柴油机、排烟管散发的辐射热,亦要用机械通风或自然通风的方法排至室外。
5 柴油机的废气,具有噪声高、震动大、温度高的特点,排烟管道在室内部分应采用壁厚不小于3mm的焊接钢管,排烟管与柴油机之间采用波纹管连接,经室内“带隔热带的消声器”排至室外或烟道,排至烟道对降低噪声和防治污染都有好处。由于排烟温度较高(一般为500左右),普通粘土砖砌烟道,做不到经久耐用,宜用耐火砖筑砌。
排烟金属管室内段必须保温,保温层表面温度以不超过60℃为宜。
柴油机组的废气排放和除尘等,请与当地环保部门协商解决。
6 柴油发电机组的基础,一般为200号混凝土结构,基础长、宽为机组共用底盘长、宽各加200~300mm,基础高出地面50~200mm,基础厚度:

式中:H——基础厚度(m);
K——重量倍数1.5~2;
G——机组总重量(kg);
d——混凝土密度2400kg/m3;
B——基础宽度(m);
L——基础长度(m)。

机组基础不预留地脚螺栓孔,安装时在机组底盘下安置减震器(或橡胶减震垫),用膨胀螺栓将减震器与基础固定即可。如有必要,在基础周围可设置防震沟,能够对建筑物提供较好的保护。防震沟宽度为25~30mm,沟深与基础持平。沟内放黄沙或木屑,或二者的混合物。
7 柴油发电机站除地面外,其余各面均须安装吸音材料,机房内壁用多孔板,在多孔板夹层中均匀填充岩棉,既吸音又隔音,而且阻燃。具体要求请按《民用建筑电气设计规范》相关内容设计,或征得当地环保部门的同意,另外使进风和排风经过排气室和进气室,可以有效的吸声和降低噪声。
8 柴油发电机站各房间耐火等级与火灾危险性类别请参照《民用建筑电气设计规范》规定执行。
9 施工做法可参见国家建筑标准设计图集《应急柴油发电机组安装00D202—2》、《备用电源D202—1~3》。
10 施工安装验收规范
《建筑电气工程施工质量验收规范》GB 50303。
3.4.6 相关标准
《往复式内燃机驱动的交流发电机组第1部分:用途、定额和性能》GB/T 2820.1—1997。
《往复式内燃机驱动的交流发电机组第2部分:发动机》GB/T 2820.2—1997。
《往复式内燃机驱动的交流发电机组第3部分:发电机组用交流发电机》GB/T 2820.3—1997。
《往复式内燃机驱动的交流发电机组第4部分:控制装置和开关装置》GB/T2820.4—1997。
《往复式内燃机驱动的交流发电机组第5部分:发电机组》GB/T 2820.5—1997。
《往复式内燃机驱动的交流发电机组第6部分:试验方法》GB/T 2820.6—1997。
《往复式内燃机驱动的交流发电机组第7部分:用于技术条件和设计的技术说明》GB/T 2820.7—2002。
《往复式内燃机驱动的交流发电机组第8部分:对小功率发电机组的要求和试验》GB/T 2820.8—2002。
《往复式内燃机驱动的交流发电机组第9部分:机械振动的测量和评价》GB/T2820.9—2002。
《往复式内燃机驱动的交流发电机组第10部分:噪声的测量(包面法)》GB/T 2820.10—2002。
《往复式内燃机驱动的交流发电机组第12部分:对安全装置的应急供电》GB/T 2820.12—2002。
《自动化柴油发电机组分级要求》GB/T 4712—2008。
《自动化内燃机电站通用技术条件》GB/T 12786—2006。
《高压交流发电机断路器》GB/T 14824—2008。
《往复式内燃机驱动的三相同步发电机通用技术条件》GB/T15548—2008。
《往复式内燃机零部件和系统术语第9部分:监控系统》GB/T6809.9—2007。


3.5 直流电源成套开关设备


3.5.1 产品概述
直流电源成套开关设备(Direct—current switchgear assembly)由一个或多个低压开关电器、变流装置、浮充电装置和相关的控制、测量、信号、保护、调节单元等,由制造厂家负责完成所有内部的电气和机械的连接,用结构部件完整地组装在一起的一种组合体。
主要用于自流供电系统中做为直流操作供电设备、各种场合经常负荷供电设备、应急供电设备及备用供电设备。
3.5.2 产品分类
1 按用途分
1)操作用直流供屯设备;
2)经常负荷用直流供电设设备;
3)应急用直流供电设备;
4)备用直流供电设备;
5)多用途兼容自流供电设备。
2 充电装置分类
1)相控式品闸管型充电装置(集成电路型、微机型);
2)高频开关电源模块式充电装置。
3 蓄电池分类
电力系统用直流电源成套开关设备用蓄电池主要有以下儿类:
1)阀控式密封铅酸蓄电池:目前主要分贫液式和胶体式两类;
2)防酸式隔爆铅酸蓄电池;
3)镉镍蓄电池:主要分为两大类,高倍率镉镍蓄电池,瞬间放电电流是蓄电池额定容量的3~6倍,中倍率镉镍蓄电池瞬间放电电流是蓄电池额定容量的1~3倍。
3.5.3 产品主要技术性能参数(以电力系统用直流电源成套开关设备为例)
1 产品主要参数
1)输入额定电压及频率
①三相电压:380V、50Hz;
②单相电压:220V、50Hz。
2)直流标称电压:220V、110V、48V、24V。
3)充电装置输出直流额定电流
充电装置输出直流额定电流可优先采用下列数值:5A、10A、20A、30A、40A、50A、60A、80A、100A、160A、200A、250A、315A、400A、500A。
4)蓄电池组额定容量:
蓄电池额定容量可优先采用下列数值:
10 Ah、20 Ah、40 Ah、80 Ah、100 Ah、150 Ah、200 Ah、250 Ah、300 Ah、350 Ah、400 Ah、600Ah、800 Ah、1000 Ah、1500 Ah、2000 Ah、2500 Ah、3000 Ah。
5)设备负载等级:负载等级为一级(即连续输出额定电流)。
6)稳流精度:±1%、±2%。
7)稳压精度:±0.5%、±1%。
8)纹波系数:0.5%、1%。
2 产品外形尺寸:
产品外形尺寸由企业产品标准规定,屏(柜)可优先采用以下外形尺寸:
2260mm×800mm×600mm(高×宽×深,高度包含眉头60mm)。
3.5.4 产品选用要点
1 220V和110V直流系统应采用蓄电池组。48V及以下的直流系统,可采用蓄电池组,也可采用由220V或[10V蓄电池组供电的电力用直流电源变换器(DC/DC变换器)。
2 供电距离较远的辅助车间,当需要直流电源时,宜独立设置直流系统。
3 蓄电池组正常应以浮充电方式运行。
4 铅酸蓄电池组不宜设置端电池;镉镍碱性蓄电池组宜减少端电池的个数。
5 直流系统标称电压
1)专供控制负荷的直流系统宜采用110V。
2)专供动力负荷的直流系统宜采用220V。
3)控制负荷和动力负荷合并供电的直流系统宜采用220V。
6 充电装置
1)应满足蓄电池组的充电和浮充电要求。
2)应为长期连续工作制。
3)充电装置应具有稳压、稳流及限流性能。
4)应具有自动和手动浮充电、均衡充电和稳流、限流充电等功能。
5)充电装置的交流电源输入宜为三相制,额定频率为50Hz,额定电压为380(1±10%)V。小容量充电装置的交流电源输入电压可采用单相220(1±10%)V。
6)1组蓄电池配置1套充电装置的直流系统,充电装置的交流电源宜设2个回路,运行中1回路工作,另1回路备用。当工作电源故障时,应自动切换到备用电源。
7 蓄电池容量选择条件
1)应满足全厂(所)事故全停电时间内的放电容量:
2)应满足事故初期(Imin)直流电动机启动电流和其他冲击负荷电流的放电容量;
3)应满足蓄电池组持续放电时间内随机(5s)冲击负荷电流的放电容量;
4)应以最严重的事故放电阶段,计算直流母线电压水平。
8 自动化要求
1)直流系统中宜按每组蓄电池组设置一套微机监控装置。
2)直流系统微机监控装置应具有下列基本功能:
①测量:直流系统母线电压、充电装置输出电压和电流及蓄电池组电压和电流。
②信号:直流系统母线电压过高和过低、直流系统接地、充电装置运行方式切换和故障等。
③控制:充电装置的开机、停机和运行方式切换。
④接口:通过通信接口,将信息传至上位机。
9 直流系统设有微机监控装置时,各自动化装置的报警信号及其他信息等,均应先传至直流系统的监控装置,然后通过通信接口传至上位机。
10 工程设计相关规范、规程及国家建筑标准设计图集
《10kV及以下变电所设计规范》GB 50053—94。
《民用建筑电气设计规范》JGJ 16—2008。
《变配电所二次接线》D 203—1~2(2002年合订本)。
3.5.5 施工安装要点
1 施工安装要点
参见国家建筑标准设计图集01D 203—2《6-10kV变配电所二次接线(直流操作部分)》、D 203—1~2《变配电所二次接线》、95D 202—1《蓄电池安装》等。
2 施工安装验收规范
《建筑电气工程施工质量验收规范》GB 50303。
3.5.6 相关标准
《外壳防护等级(IP)代码》GB4208-2008。
《固定型防酸式铅酸蓄电池技术条件》GB 13337.1—1991。
《半导体变流器基本要求的规定》GB/T 3859.1—1993。
《低压直流电源设备的性能特性》GB/T 17478—2004。
《电力工程直流电源设备通用技术条件及安全要求》GB/T19826—2005。
《低压直流电源第3部分:电磁兼容性(EMC)》GB/T21560.3—2008。
《低压直流电源第6部分:评定低压直流电源性能的要求》GB/T 21560.6—2008。


4 防雷及接地装置


4.1.1 产品概述
电涌保护器(英文缩写为“SPD”)是用于限制暂态过电压和分流电涌电流的装置,它至少包含一个非线性元件。
4.1.2 产品分类及特点
电涌保护器的分类见表4.1.2。

表4.1.2 电涌保护器的分类
表4.1.2 电涌保护器的分类

按功能划分,电涌保护器可分为电源电涌保护器、天线馈线电涌保护器和信号电涌保护器。
4.1.3 产品主要性能参数
环境条件参见下列各项:电源电压:持续施加在SPD的接线端子间的电压不应超过其最大持续工作电压。电源频率:50/60Hz±2Hz。使用和贮存温度:正常范围-5~+40℃。海拔高度:≤2000m。
环境极限温度:-40~+70℃。相对湿度:30%~90%(在室温条件下)。在异常环境下,应向厂家提出。
4.1.4 产品选用要点
1 电压保护水平(UP)的选择
UP值不应超过被保护设备耐冲击电压额定值,UP要求SPD与被保护的设备的绝缘应有良好配合。
在低压供配电系统装置中,设备均应具有一定的耐受电涌能力,即耐冲击过电压能力。当无法获得220/380V三相系统各种设备的耐冲击过电压值时,可按GB 50057的给定指标选用。见表4.1.4-1。
2 最大持续运行电压(UC)的选择
最大持续运行电压UC:电涌保护器(SPD)的最大持续工作电压UC不应低于表4.1.4-2的值。
3 标称放电电流In的(冲击通流容量)选择:流过SPD、8/20μs电流波的峰值电流。用于对SPD做Ⅱ级分类试验,也用于对SPD做Ⅰ级和Ⅱ级分类试验的预处理。事实上,In是SPD不发生实质性破坏而能通过规定次数(一般为20次)、规定波形(8/20μs)的最大限度的冲击电流峰值,目前,几个规范对In要求不一致。GB 50057—1994(2000年版)三级SPD的In最小值分别为15kA、5kA、 3kA,电流波形均为8/20μs。 IEC 60364—5—53:2001对In的要求有所不同,当中性线(N)与PE(保护线)不直接相连时,接在中性线和PE线间的电涌保护器(SPD),对于三相系统其标称放电电流In≥20kA 8/20 μs,对于单相系统In≥10kA 8/20 μs。

表4.1.4-1 三相系统各种设备耐冲击过电压额定值
表4.1.4-1 三相系统各种设备耐冲击过电压额定值

注:Ⅰ类——需要将瞬态过电压限制到特定水平的设备;
Ⅱ类——如家用电器、手提工具和类似负荷;
Ⅲ类——如配电盘、断路器、布线系统(包括电缆、母线、分线盒、开关、插座),应用于工业的设备和一些其他设备(例如永久接至固定装置的固定安装的电动机);
Ⅳ类——如电气计量仪表、一次回路过流保护设备、波纹控制设备。

表4.1.4-2 按电源系统特征确定电涌保护器(SPD)的最低Uc值
表4.1.4-2 按电源系统特征确定电涌保护器(SPD)的最低Uc值

4 冲击电流(Iimp)的选择:脉冲冲击电流Iimp:规定包括幅值电流Ipesk和电荷Q。标准的10/350μs雷电流波形是模拟自然界直接雷击的波形,第一级SPD必须能承受适当的雷电流的多次冲击而不发生损坏。GB 50343—2004对Iimp的要求见表,而GB 50057—1994(2000年版)对该参数没有具体数值要求,IEC 60364—5—53:2001对Iimp有如下要求:当中性线(N)与保护线(PE)不直接相连时,接在中性线和PE线间的电涌保护器(SPD),如果电流值无法计算,则对于三相系统Iimp≥50kA,对于单相系统Iimp≥25kA。
5 最大放电电流Imax(极限冲击通流容量)的选择:流过SPD、8/20 μs电流波的峰值电流,用于Ⅱ级分类试验。Imax与In有许多相同点,他们都是用8/20μs电流波的峰值电流对SPD做Ⅱ级分类试验。不同之处也很明显,Imax只对SPD做一次冲击试验,试验后SPD不发生实质性破坏;而In可以做20次这样的试验,试验后SPD也不能有实质性破坏。因此,Imax是冲击的电流极限值,所以最大放电电流也称为极限冲击通流容量。显然,Imax>In
6 耐受的预期短路电流的选择
1)电涌保护器(SPD)耐受的短路电流,及与之相连接的过电流保护器应等于或大于安装处预期产生的最大短路电流。
2)制造厂所规定电涌保护器(SPD)的额定阻断续流电流值不应小于安装处的预期短路电流值。
3)在TT或TN系统中,接于中性线和PE线之间的电涌保护器(SPD)动作(例如火花间隙放电)后流过工频续流,电涌保护器(SPD)额定阻断续流电流值应大于或等于100A。
4)在IT系统中,接在个性线和PE线之间的电涌保护器(SPD)的额定阻断续流电流值与接在相线和中性线之间的电涌保护器(SPD)是相同的。
7 电涌保护器(SPD)之间的配合
根据IEC 61312—3和IEC 61643—12要求,应当考虑电气装置中电涌保护器(SPD)之间的配合。电涌保护器(SPD)的制造厂应在其文件中提供充分的关于电涌保护器(SPD)之间配合的资料。
8 信号线路SPD性能参数
有线的信号线路装设信号SPD应符合表4.1.4-3的要求,天馈线路装设信号SPD应符合表4.1.4-4的要求。

表4.1.4-3 信号线路(有线)SPD性能参数
表4.1.4-3 信号线路(有线)SPD性能参数

注:Un为最大工作电压。

表4.1.4-4 天馈线路SPD性能参数
表4.1.4-4 天馈线路SPD性能参数

9 工程设计相关规范、规程及国家建筑标准设计图集
《建筑物防雷设计规范》GB 50057。
《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB 50343。
《民用建筑电气设计规范》JGJ16—2008。
《防雷与接地安装》D501—1~4(2003年合订本)。
《建筑物防雷设施安装(含2003、2007年局部修改版)》99D501—1;99(03)D501—1;99(07)D501—1(第4部分修改版)。
《建筑物防雷设施安装(2007年局部修改版)》99(07)D501—1(第4部分修改版)。
4.1.5 施工安装要点
1 施工安装要点
SPD的安装部位示意及装设原则见表4.1.5-1及图4.1.5。

表4.1.5-1 按接地型式装设电涌保护器(SPD)
表4.1.5-1 按接地型式装设电涌保护器(SPD)

1 装设在电源进线端的SPD
1)电涌保护器(SPD)安装在建筑物电气装置的电源进线端附近,或安装在离建筑物电源进线端最近的主配电设备内。

图4.1.5 电源保护器的安装
图4.1.5 电源保护器的安装
1-电气装置的电源进线端;2-配电盘;3-馈出线;4-总接地端子或母线;5-Ⅰ级试验的电涌保护器(SPD);
6-电涌保护器(SPD)的接地连接线(接地线);7-被保护的固定安装的设备;8-Ⅱ级试验的电涌保护器(SPD);
9-Ⅱ级或Ⅲ级试验的电涌保护器(SPD);10-去耦器件或相导体长度;F1、F2、F3过电流保护器

2)TN—C、IT、TN—S系统SPD装设部位除按表4.1.5—1内容要求还应取其路径最短者:
3)TT接地形式中,接线形式1为SPD装于剩余电流保护器负荷侧,接线型式2为SPD装于剩余电流保护器之电源侧。
2 装设第二级、第三级SPD
第二级、第三级SPD设置原则:
1)在LPZ1及其之后分区交界处安装限压型电涌保护器。
2)一般情况下,当在线路上多处安装SPD且无准确数据时,电压开关型SPD与限压型SPD之间的线路长度不宜小于10m,限压型SPD之间的线路长度不宜小于5m。
3)第一级电涌保护器和第二级电涌保护器可以组合为一台电涌保护器(SPD)。
3 电源线路电涌保护器标称放电电流参考值(见表4.1.5-2)

表4.1.5-2 电源线路电涌保护器标称放电电流参考值(GB50343-2004)
表4.1.5-2 电源线路电涌保护器标称放电电流参考值(GB50343-2004)

4 信号线路电涌保护器的设置见表4.1.5-3;计算机网络系统传输线路上SPD级数的设置见表4.1.5-4。

表4.1.5-3 信号电涌保护器的设置
表4.1.5-3 信号电涌保护器的设置
表4.1.5-4 计算机网络系统传输线路上SPD级数的设置
表4.1.5-4 计算机网络系统传输线路上SPD级数的设置

5 施工安装验收规范
《建筑电气工程施工质量验收规范》GB 50303。
《电气装置安装工程低压电器施工及验收规范》GB 50254—1996。
4.1.6 相关标准
《交流无间隙金属氧化物避雷器》GB 11032—2000。
《电子设备用压敏电阻器第2部分:分规范浪涌抑制型压敏电阻器》GB/T10194—1997。
《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB 50343。
《电视和声音信号的电缆分配系统设备与部件第14部分:避雷器通用规范》GB/T 11318.14—1996。
《雷电电磁脉冲的防护第1部分:通则》GB/T19271.1—2003。
《雷电电磁脉冲的防护第2部分:建筑物的屏蔽、内部等电位连接及接地》GB/T19271.2—2005。
《雷电电磁脉冲的防护第3部分:对浪涌保护器的要求》GB/T19271.3—2005。
《雷电电磁脉冲的防护第4部分:现有建筑物内设备的防护》GB/T19271.4—2005。
《信息系统雷电防护术语》GB/T 19663—2005。
《雷电防护通信线路第1部分:光缆》GB/T19856.1—2005。
《雷电防护通信线路第2部分:金属导线》GB/T19856.2—2005。
《电工名词术语避雷器》GB/T2900.12—1989。
《电子设备雷击试验方法》GB/T 3482—2008。
《电子设备雷击试验导则》GB/T 3483—1983。
《电子设备雷击保护导则》GB/T 7450—1987。
《电子设备用压敏电阻器第2部分:分规范浪涌抑制型压敏电阻器》GB/T 10194—1997。
《直热式阶跃型正温度系数热敏电阻器第1—3部分:浪涌电流用空白详细规范评定水平EZ》GB/T 7154.3—2003。
《低压配电系统的电涌保护器(SPD)第1部分:性能要求和试验方法》GB 18802.1—2002。
《低压电涌保护器第21部分:电信和信号网络的电涌保护器(SPD)性能要求和试验方法》GB/T18802.21—2004。
《建筑物防雷设计规范》IEC 61024—1:1990。
《雷电电磁脉冲的防护》IEC 61312—1,2,3—94,95,96。
《低压电力配电系统的浪涌保护器选择和应用原则》IEC 61643—1,2。
《电磁兼容性·EMC》IEC 1000—1995。
《建筑物电气装置第5—53部分:电气使劲儿备的选择和安装—隔离、开关和控制设备第534节:过电压保护电器》IEC 60364—5—53:2001 A1。
《电工术语避雷器、低压电涌保护器及元件》GB/T 2900.12—2008。
《低压电涌保护器元件第321部分:雪崩击穿二极管(ABD)规范》GB/T 18802.321—2007。
《低压电涌保护器元件第331部分:金属氧化物压敏电阻(MOV)规范》GB/T18802.331—2007。
《低压电涌保护器元件第341部分:电涌抑制晶闸管(TSS)规范》GB/T 18802.341—2007。
《低压电涌保护器元件第311部分:气体放电管(GDT)规范》GB/T18802.311—2007。
《低压电力线路和电子设备系统的雷电过电压绝缘配合》GB/T 21697—2008。
《低压交流电源(不高于1000V)中的浪涌特性》GB/Z 21713—2008。
《低压电涌保护器第21部分:电信和信号网络的电涌保护器(SPD)——性能要求和试验方法》GB/T 18802.21—2004。
《低压配电系统的电涌保护器(SPD)第12部分:选择和使用导则》GB/T 18802.12—2006。


5 照明开关、插座


5.1 照明开关、插头和插座


5.1.1 产品基本概念
1 开关:设计用以接通或分断一个或多个电路里的电流的装置。
2 插头:指具有设计用于与插座的插套插合的插销、并且装有用于与软缆进行电气连接和机械定位部件的电器附件。
3 插座:指具有设计用于与插头的插销插合的插套、并且装有用于连接软缆的端子的电器附件。
5.1.2 产品分类与基本特点、功能、适用范围
1 产品分类
1)开关按表5.1.2-1分类:

表5.1.2-1 开关的分类
表5.1.2-1 开关的分类
表5.1.2-1 开关的分类

2)插座按表5.1.2-2分类 :

表5.1.2-2 插座的分类
表5.1.2-2 插座的分类

3)插头分类见表5.1.2-3 :

表5.1.2-3 插头的分类
表5.1.2-3 插头的分类

2 适用环境及技术性能(见表5.1.2-4)

表5.1.2-4 开关、插头插座的适用环境及技术性能
表5.1.2-4 开关、插头插座的适用环境及技术性能

3 基本尺寸
面板产品主要有两个系列:86系列、120系列。早期还有75系列。具体尺寸详见产品样本和技术资料。
5.1.3 产品技术性能要求
主要技术条件,见表5.1.3。

表5.1.3 照明开关、插头和插座主要技术条件
表5.1.3 照明开关、插头和插座主要技术条件

5.1.4 产品选用要点
1 产品选用要点
1)根据用电设备电压类别:直流或交流;额定电压和最高工作电压,额定电流。
2)根据用电设备功能要求、安装方式及接地结构。
3)根据用电设备使用环境:户内、户外及防护等级。
4)根据建筑设计时面板样式、颜色和装饰要求。
2 工程设计要点
按照电气安装简图,向土建专业、结构专业提供必要的接线盒尺寸及其位置尺寸,以便进行预留预埋。
3 工程设计相关规范、规程及国家建筑标准设计图集
《民用建筑电气设计规范》JGJ 16—2008。
《住宅小区建筑电气设计与施工》03D603。
《小城镇住宅电气设计与安装》05SD604。
5.1.5 施工安装要点
1 施工安装验收规范
《建筑电气工程施工质量验收规范》GB 50303。
《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB 50169—2006。
2 暗装开关与插座的面板应紧贴墙面,四周无缝隙,安装牢固,表面光滑整洁,无碎裂、划伤,装饰帽齐全。
3 照明开关应符合下列规定:
1)同一建筑物、构筑物的开关采用同一系列的产品。开关通断位置一致,向上为合(通),向下为关(断)。
2)相线经开关控制。
3)固定明装开关时,其配套木圆台或塑料圆台的颜色应与室内墙面颜色一致。
4)开关安装位置便于操作,开关边缘距门框边缘的距离为0.15~0.2m,开关距地面高度1.3m;拉线开关2~3m;层高小于3m时,距顶板不小于100mm。
5)相同型号并列安装,同一室内开关安装高度一致,并且控制有序不错位。并列安装的拉线开关的相邻间距不小于20mm。
4 插座接线应符合下列规定:
1)单相两孔插座,面对插座的右孔或上孔与相线连接,左孔与零线连接;单相三孔插座,面对插座的右孔与相线连接,左孔与零线连接。
2)单相三孔,三相四孔及三相五孔插座的PE或PEN线接在上孔。插座的接地端子不与零线端子连接。同一场所的三相插座,接线的相序一致。
3)PE或PEN线在插座间不串联连接。截面与相线一样。
4)当接插有触电危险家用电器的电源时,采用能断开电源的带开关插座,开关断开相线。
5)潮湿场所采用密封型并带有保护地线触头的保护型插座。安装高度不低于1.5m,托儿所、幼儿园及小学等儿童活动场所应采用安全型插座。
6)明装插座距地高度1.8m;暗装0.3m,不得小于0.15m。地面插座面板与地面齐平或紧贴地面,盖板固定牢固,密封良好。
7)当交流、直流或不同电压等级的插座安装在同一场所时,应有明显的区别,且必须为不同结构、规格和不能互换的插座;配套的插头应按交流、直流或不同电压等级区别使用。
8)当插座的上方有暖气管时,其间距应大于200mm;下方有暖气管时,其间距应大于360mm。
5.1.6 相关标准
《家用和类似用途单相插头插座型式、基本参数和尺寸》GB 1002—2008。
《家用和类似用途三相插头插座型式、基本参数和尺寸》GB 1003—2008。
《家用和类似用途插头插座第一部分:通用要求》GB 2099.1—2008。
《家用和类似用途插头插座第二部分:器具插座的特殊要求》GB 2099.2—1997。
《家用和类似用途插头插座第二部分:转换器的特殊要求》GB 2099.3—1997。
《电磁兼容家用电器、电动工具和类似器具的要求第1部分:发射》GB4343.1—2003。
《电磁兼容家用电器、电动工具和类似器具的要求第2部分:抗扰度产品类标准》GB 4343.2—1999。
《家用和类似用途低压电路用的连接器件第1部分:通用要求》GB 13140.1—2008。
《家用和类似用途电自动控制器定时器和定时开关的特殊要求》GB 14536.8—1996。
《家用和类似用途电自动控制器电动机用起动继电器的特殊要求》GB 14536.11—2008。
《家用和类似用途电自动控制器电动门锁的特殊要求》GB 14536.13—2008。
《家用和类似用途电自动控制器电起动器的特殊要求》GB 14536.16—2000。
《家用和类似用途的交流换气扇及其调速器》GB/T14806—2003。
《家用和类似用途固定式电气装置的开关第1部分:通用要求》GB 16915.1—2003。
《家用和类似用途固定式电气装置的开关第2部分:特殊要求第1节:电子开关》GB 16915.2—2000。
《家用和类似用途固定式电气装置的开关第2部分:特殊要求第2节:遥控开关(RCS)》GB16915.3—2000。
《家用和类似用途固定式电气装置的开关第2部分:特殊要求第3节:延时开关》GB 16915.4—2003。
《家用和类似用途的器具耦合器第一部分:通用要求》GB 17465.1—1998。
《家用和类似用途的器具耦合器第二部分:家用和类似设备用互连耦合器》GB 17465.2—1998。
《工业用插头插座和耦合器第2部分:带插销和插套的电器附件的尺寸互换性要求》GB/T11919—2001。
《家用和类似用途固定式电气装置电器附件安全盒和外壳第]部分:通用要求》GB 17466—1998。
《工业用插头插座和耦合器第1部分:通用要求》GB/T 11918—2001。
《工业用插头插座和耦合器第2部分:带插销和插套的电器附件的尺寸互换性要求》GB/T 11919—2001。
《家用和类似用途固定式电气装置电器附件外壳的通用要求》GB 17466—2008。
《电工术语 电器附件》GB/T 2900.70—2008。


6 照明装置及调光设备


6.1 照明灯具


6.1.1 产品概述
1 产品定义
调整光源发出的光以得到舒适的照明环境的器具,称为照明灯具。
2 产品的主要功能及作用
1)固定光源,提供安全的电流通路保证光源的正常发光;对于气体放电光源,还要提供光源发光所需的电气附件的安装位置和接线。
2)对光源、电气附件及其连接线提供机械防护,并为自身的安装提供条件。
3)在保证总效率的前提下控制光源发出的光通量空间分配,实现需要的配光。
4)保证照明安全,如防水、防爆、防触电等。
5)满足建筑装饰要求。
6.1.2 产品分类
照明灯具一般可按照以下几种方法进行分类:
1 按使用光源分类(见表6.1.2-1)

表6.1.2-1 照明灯具按光源分类
表6.1.2-1 照明灯具按光源分类

2 按安装方式分类(见表6.1.2-2)

表6.1.2-2 照明灯具按安装方式分类
表6.1.2-2 照明灯具按安装方式分类

3 按配光类型分类
1)一般灯具
根据国际照明委员会(CIE)的建议,一般灯具按光通量在上下空间分布的比例分为五类,详见表6.1.2-3:

表6.1.2-3 一般灯具按光通量分布分类
表6.1.2-3 一般灯具按光通量分布分类

2)投光灯具投光灯属于直接配光型灯具,利用反射和折射在限定的立体角内获得高输出光强,一般分类见表6.1.2-4。

表6.1.2-4 投光灯具的分类
表6.1.2-4 投光灯具的分类


4 按防触电等级分类(见表6.1.2-5)

表6.1.2-5 灯具按防触电等级分类
表6.1.2-5 灯具按防触电等级分类

6.1.3 产品选用要点
1 一般原则
1)选用配光合理的灯具。应根据照明场所的功能和空间形状确定灯具的配光类型。
2)选用高效灯具。在满足眩光限制要求的条件下,对于仅满足视觉功能的照明,宜采用直接型配光灯具和开敞式灯具。
3)选用便于安装维护、运行费用低的灯具。
4)在有火灾或爆炸危险以及粉尘、潮湿、振动和腐蚀等环境的特殊场所,应选用满足该环境要求的灯具。
5)灯具表面以及灯用附件等高温部位靠近可燃物时,应采取隔热、散热等防火保护措施。
6)照明灯具应具备完整的光电参数,其各项性能应分别符合现行的《灯具的一般要求与试验》等标准的有关规定。
7)灯具外观应与安装场所的环境相协调。
8)考虑光源的特点及建筑装修的要求。
2 室内照明场所
1)在需要均匀照明的场所,选择灯具时应考虑灯具的允许距高比。
2)在有集中空调而且照明容量大的场所,宜采用照明灯具与空调回风口结合的形式。
3)门厅、会议、洽谈等场所的照明应保证足够的垂直照度。
4)照明灯具的布置应充分考虑与天然采光的结合。
3 室外照明场所
1)机动车道照明应按规范要求采用截光型或半截光型灯具。
2)高杆照明应采用轴对称配光灯具,灯具安装高度应大于被照范围半径的1/2。
3)庭院照明灯具应有效控制其上半球光通量输出。
4)体育场地照明宜选用直接配光灯具,宜带有限制眩光的附件和灯具安装角度指示器。
4 景观照明
1)在满足眩光限制和配光要求的条件下,泛光照明灯具效率不应小于60%。
2)室外安装的景观照明灯具其防护等级不应低于IP55,埋地灯具其防护等级不应低于IP67,水中使用的灯具其防护等级不应低于IP68。
3)轮廓照明宜采用LED灯具或光源为单端荧光灯的灯具。
4)内透光照明宜采用LED灯具或光源为细管径荧光灯的灯具。
5 灯具的防护等级
根据灯具的使用环境,可参照相关的规定进行选择。
6 工程设计相关规范、规程及国家建筑标准设计图集
《建筑照明设计标准》GB 50034—2004。
《中小学校教室采光和照明卫生标准》GB 7793—1987。
《城市轨道交通照明》GB/T16275—2008。
《民用建筑电气设计规范》JGJ 16—2008。
《城市公共交通工程术语标准》CJJ/T119—2008。
《城市道路照明设计标准》CJJ45—2006。
《化工企业照明设计技术规定及条文说明》HG/T 20586—1996。
《广播电影电视工程技术用房照明设计规范》GY/T 5061—1998。
《公路照明技术条件》JT/T 367—1997。
《体育照明使用要求及检验方法第1部分:室外足球场和综合体育场》TY/T1002.1—2005。
《铁路站场电气照明负荷等级》TB/T2581—1995。
《公路隧道通风照明设计规范》JTJ026.1—1999。
《照明设备合理用电标准》DB 31/178。
《绿色照明工程技术规程》DBJ01—607。
《电气照明节能设计》06DX 008—1。
《常用低压配电设备及灯具安装》D 702—1—3(2004年合订本)。
《特殊灯具安装》03D 702—3。
《演播厅、多功能厅及舞台灯光设计(400m2以下)》03D 704—1。
《中小型剧场舞台灯光设计》06D 704—1。
《体育建筑电气设计安装》07D 706—1。
6.1.4 施工安装要点
1 施工安装要点
施工做法可参见国家建筑标准设计图集《D 702—1~3(2004年合订本)常用低压配电设备及灯具 安装》《03D 702—3特殊灯具安装》。
2 施工安装验收规范
《建筑电气工程施工质量验收规范》GB 50303。
《电气装置安装工程电气照明装置施工及验收规范》GB 50259—1996。
6.1.5 相关标准
《管形荧光灯灯座和启动器座》GB 1312—2007。
《灯头总技术条件》GB 2797—2008。
《灯具第一部分:一般安全要求与试验》GB 7000.1—2007。
《灯具第2—22部分:特殊要求应急照明灯具》GB 7000.2—2008。
《庭园用的可移式灯具安全要求》GB 7000.3—1996。
《灯具第1—10部分:特殊要求儿童用可移式灯具》GB 7000.4—2007。
《道路与街路照明灯具安全要求》GB 7000.5—2005。
《灯具第2—6部分:特殊要求带内装式钨丝灯变压器或转换器的灯具》GB 7000.6—2008。
《投光灯具安全要求》GB 7000.7—2005。
《游泳池和类似场所用灯具安全要求》GB 7000.8—1997。
《灯串安全要求》GB 7000.9—2008。
《固定式通用灯具安全要求》GB 7000.10—1999。
《可移式通用灯具安全要求》GB 7000.11—1999。
《嵌入式灯具安全要求》GB 7000.12—1999。
《手提灯安全要求》GB 7000.13—1999。
《通风式灯具安全要求》GB 7000.14—2000。
《舞台灯光、电视、电影及摄影场所(室内外)用灯具安全要求》GB 7000.15—2000。
《医院和康复大楼诊所用灯具安全要求》GB 7000.16—2000。
《限制表面温度灯具安全要求》GB 7000.17—2003。
《钨丝灯用特低电压照明系统安全要求》GB 7000.18—2003。
《照相和电影用灯具(非专业用)安全要求》GB 7000.19—2005。
《投光照明灯具光度测试》GB/T 7002—2008。
《民用机场灯具一般要求》GB/T7256—2005。
《双端荧光灯性能要求》GB/T 10682—2002。
《高压钠灯》GB/T 13259—2005。
《管形荧光灯座和启动器座型式和尺寸》GB 13260—1991。
《管形荧光灯座和启动器座检验量规》GB/T13261—1991。
《放电灯(荧光灯除外)特性测量方法》GB/T13434—2008。
《灯具用电源导轨系统》GB 13961—2008。
《管形荧光灯用镇流器性能要求》GB/T14044—2008。
《白炽灯安全要求第1部分:家庭和类似场合普通照明用钨丝灯》GB 14196. 1—2008。
《白炽灯安全要求第1部分:家庭和类似场合普通照明用卤钨灯》GB 14196.2—2008。
《家用和类似用途电自动控制器管形荧光灯镇流器热保护器的特殊要求》GB 14536.4—2008。
《发光强度、总光通量标准灯泡》GB 15039—1994。
《高压短弧氙灯》GB/T 15041—1994。
《灯用附件 放电灯(管形荧光灯除外)用镇流器性能要求》GB/T 15042—2005。
《管形荧光灯用交流电子镇流器一般要求和安全要求》GB 15143—1994。
《管形荧光灯用交流电子镇流器性能要求》GB/T 15144—2005。
《单端荧光灯的安全要求》GB 16843—1997。
《普通照明用自镇流灯的安全要求》GB 16844—1997。
《单端荧光灯性能要求》GB/T17262—2002。
《普通照明用自镇流荧光灯性能要求》GB/T17263—2002。
《管形荧光灯镇流器能效限定值及节能评价值》GB 17896—1999。
《消防应急灯具》GB 17945—2000。
《管形荧光灯和其他放电灯线路用电容器一般要求和安全要求》GB 18489—2008。
《管形荧光灯和其他放电灯线路用电容器性能要求》GB/T 18504—2001。
《金属卤化物灯(钪钠系列)》GB/T 18661—2008。
《双端荧光灯安全要求》GB 18774—2002。
《普通照明用双端荧光灯能效限定值及能效等级》GB 19043—2003。
《普通照明用自镇流荧光灯能效限定值及能效等级》GB 19044—2003。
《霓虹灯管的一般要求和安全要求》GB 19261—2003。
《单端荧光灯能效限定值及节能评价值》GB 19415—2003。
《灯的控制装置第1部分:一般要求和安全要求》GB 19510.1—2004。
《灯的控制装置第2部分:启动装置(辉光启动器除外)的特殊要求》GB 19510.2—2005。
《灯的控制装置第3部分:钨丝灯用直流/交流电子降压转换器的特殊要求》GB 19510.3—2004。
《灯的控制装置第4部分:荧光灯用交流电子镇流器的特殊要求》GB 19510.4—2005。
《灯的控制装置第5部分:普通照明用直流电子镇流器的特殊要求》GB 19510.5—2005。
《灯的控制装置第6部分:公共交通运输工具照明用直流电子镇流器的特殊要求》GB 19510.6—2005。
《灯的控制装置第7部分:航空器照明用直流电子镇流器的特殊要求》GB 19510.7—2005。
《灯的控制装置第8部分:应急照明用直流电子镇流器的特殊要求》GB 19510.8—2005。
《灯的控制装置第9部分:荧光灯用镇流器的特殊要求》GB 19510.9—2004。
《灯的控制装置第10部分:放电灯(荧光灯除外)用镇流器的特殊要求》GB 19510.10—2004。
《灯的控制装置第11部分:高频冷启动管形放电灯(霓红灯)用电子换流器和变频器的特殊要求》GB 19510.11—2004。
《灯的控制装置第12部分:与灯具联用的杂类电子线路的特殊要求》GB 19510.12—2005。
《高压钠灯能效限定值及能效等级》GB 19573—2004。
《高压钠灯用镇流器能效限定值及节能评价值》GB 19574—2004。
《杂类灯座第1部分:一般要求和试验》GB 19651.1—2008。
《杂类灯座第2—1部分:S14灯座的特殊要求》GB 19651.2—2008。
《放电灯(荧光灯除外)安全要求》GB 19652—2005。
《霓虹灯安装规范》GB 19653—2005。
《灯用附件钨丝灯用直流/交流电子降压转换器性能要求》GB/T 19654—2005。
《灯用附件启动装置(辉光启动器除外)性能要求》GB/T19655—2005。
《管形荧光灯用直流电子镇流器性能要求》GB/T19656—2005。
《电磁兼容专业删途的音频、视频、音视频和娱乐场所灯光控制设备的产品类标准第1部分发射》GB/T 19954.1—2005。
《电磁兼容专业用途的音频、视频、音视频和娱乐场所灯光控制设备产品类标准第2部分:抗扰度》GB/T19954.2—2005。
《灯具电镀、化学覆盖层》GB/T 3741—1999。


7 输、配电器材


7.1 电线、电缆


7.1.1 产品基本概念
电线、电缆是指用以传输电能信息和实现电磁能转换的线材产品。
电线、电缆由导体(导线)、绝缘层、屏蔽、绝缘线芯、保护层等部分组成。根据不同需要的电线、电缆是按照由上述某些或全部组成内容组成的集合体。
电线、电缆主要用途是:供电;输配电;电机、电器和电工仪器绕组以实现电磁能转换;测量电气参数和物理参数;传输信号、信息和控制;用于共用天线电视或电缆电视系统;用作无线电台发射和接收天线的馈电线或各种射频通信及测试设备连接线等。
7.1.2 产品分类与基本特点、功能、适用范围
1 电线、电缆产品分类可分为:裸电线、绕组线、电力电缆、专用电线电缆、通信电缆。
1)裸电线(裸导体)是没有绝缘层的电线。裸电线分为单线和绞线(绞合导体)。在房屋建设工程中主要用于等电位联结、保护接地系统、防雷接地系统、功能接地系统、联合接地系统。
2)绕组线(电磁线)是用于电机、电器和电工仪器绕组以实现电磁能转换的电线。绕组线(电磁线)分为绕包线和漆包线。
3)电力电缆是输配电用的电缆。电力电缆分为不滴流电缆、带绝缘电缆、分相铅套电缆、分相屏蔽电缆、总屏蔽电缆、同心中性线电缆(包括单相同心中性线电缆和三相同心中性线电缆)、压力型电缆、自容式压力型电缆、管式电缆、充气电缆、压气电缆、架空绝缘电缆及集束架空电缆。房屋建设工程中,电力电缆用于变配电系统的供电线路和馈电线路,及动力工程、照明工程的线路。
4)专用电线电缆是专用工作的电线电缆。专用电线电缆包括电机电器引接线(电缆)、点火电线、航空电线、补偿电线、矿用电缆、船用电缆、探测电缆、控制和信号电缆、加热电缆及海底电缆。房屋建设工程中,控制电缆在房屋建设工程中用于变配电所、动力工程中的控制回路连线,预分支电缆、绝缘电线用于动力工程、照明工程的布线。
5)通信电缆是传输电气信息用的电缆。按其用途分为市内电话电缆、长途通信电缆、局内配线架到机架或机架之间的连接的局用电缆、用作电话设备连接线的电话软线、综合通信电缆、共用天线电视电缆、射频电缆及光缆。用于电话通信线路、综合布线系统、电缆电视系统。
2 房屋建设工程常用电线电缆按材料特征分类
房屋建设工程常用电线电缆按材料特征可分为:铜导体、铝导体、光纤、聚氯乙烯绝缘或护套、聚乙烯绝缘或护套、交联聚乙烯绝缘、橡皮绝缘或护套、聚丙烯绝缘、钢带铠装聚氯乙烯外套、钢带铠装聚乙烯外套、细圆钢丝铠装聚氯乙烯外套、细圆钢丝铠装聚乙烯外套、粗圆钢丝铠装聚氯乙烯外套、粗圆钢丝铠装聚乙烯外套。
3 房屋建设工程常用电线电缆在火焰条件下的燃烧特征分类
房屋建设工程常用电线电缆在火焰条件下的燃烧特征可分为:有烟、有酸、有毒,低烟、低酸、低毒,无卤、低烟、低毒。适用于火灾危险场合的电线电缆分为阻燃电缆,低卤低烟阻燃电缆,耐火电缆,低卤低烟耐火电缆。
4 房屋建设工程常用电线电缆按额定电压分类
房屋建设工程常用电线电缆按额定电压可分为:300/300V,300/500V,450/750V,0.6/1kV,6/10kV,8.7/10kV,21/35kV,26/35kV。
5 橡套软电缆的适用范围
轻型橡套软电缆用于轻型移动电器设备和工具;中型橡套软电缆用于各种移动电器设备和工具;重型橡套软电缆用于各种移动电器设备,能承受较大的机械外力作用。
7.1.3 产品选用要点
1 产品选用要点
1)电缆芯线材质、电力电缆芯数、电缆绝缘类型、电缆外护层类型,控制电缆及金属屏蔽、电力电缆截面按照国家标准GB 50217《电力工程电缆设计规范》选用。
2)系统标称电压Un为220/380V时,缆芯对地的额定电压Uo应满足所在电力系统中性点接地方式及其运行要求的水平。电缆的额定电压为0.6/1kV,建筑物内的电线线路为300/500V。系统接地型式为IT时,则电线线路为450/750V。系统标称电压Un为10kV时,中性点非有效接地系统,电缆的额定电压为8.7/10kV;中性点有效接地系统时,则为6/10kV。系统标称电压Un为35kV时:中性点非有效接地系统,电缆的额定电压为26/35kV;中性点有效接地系统时,则为21/35kV。
3)在爆炸性气体环境内、爆炸性粉尘环境内、火灾危险环境内,低压电力、照明线路用的绝缘电线、电缆的额定电压必须不低于工作电压,且不应低于500V,即电线不应低300/500kV,电缆为0.6/1kV。
本质安全系统导线绝缘的耐压强度应为2倍额定电压、最低为500V:即导线绝缘的耐压强度应为450/750V,最低为300/500kV,电缆时为0.6/1kV。
4)火灾自动报警系统的传输线路和50V以下供电的控制线路,应采用电压等级不低于交流250V的铜芯绝缘电线和铜芯电缆,即电线额定电压不低于300/300V,电缆额定电压为0.6/1kV。采用交流220/380V的供电和控制线路应采用电压等级不低于交流500V的铜芯绝缘电线和铜芯电缆,即电线额定电压不低于3007500V,电缆额定电压为0.6/1kV。
5)电缆附件的电缆终端选择按照国家标准GB 50217《电力工程电缆设计规范》选用。
6)注意电压降,接地保护及热稳定校验。
2 工程设计要点
1)电缆桥架敷设按照电缆路由图向土建专业、结构专业提出预留过墙洞、过楼板洞、吊挂等条件。
2)电缆沟敷设按照电缆路由图向土建专业提出电缆沟条件、沟盖板的要求及预留预埋条件。
3)设电缆竖井,向土建专业提出电缆竖井条件、预留预埋条件及过楼板洞条件。
4)电线、电缆穿管敷设穿梁时,向结构专业提出预留预埋条件。
3 工程设计相关规范、规程及国家建筑标准设计图集
《电力工程电缆设计规范》GB 50217—2007。
《66kV及以下架空电力线路设计规范》GB 50061—1997。
《民用建筑电气设计规范》JGJ 16—2008。
《电缆敷设》D101—1~7(2003年合订本)。
《电力电缆井设计与安装》07SD101—8。
《10kV及以下架空线路安装》03D103。
《电缆防火阻燃设计与施工》06D105。
《室内管线安装》D301—1~3(2004年合订本)。
7.1.4 施工安装要点
1 施工安装要点
1)电缆敷设施工须符合国家标准GB 50217《电力工程电缆设计规范》的要求。
2)电缆施工中,电缆的支持与固定符合国家标准GB50217《电力工程电缆设计规范》的要求。
3)施工做法可参见相关国家建筑标准设计图集。
2 施工安装验收规范
《电气装置安装工程 电缆线路施工及验收规范》GB 50168—2006。
《电气装置安装工程35kV及以下架空电力线路施工及验收规范》GB 50173—1992。
《建筑电气工程施工质量验收规范》GB 50303。
《架空绝缘配电线路施工及验收规程》DL/T602—1996(2005)。
7.1.5 相关标准
《塑料绝缘和橡皮绝缘电话软线一般规定》GB 11016—1989。
《测定固体电气绝缘材料暴露在引燃源后燃烧性能的试验方法》GB 11020—2005。
《电气绝缘耐热性分级》GB 11021—2007。
《聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套低频通信电缆电线》GB 11327—1999。
《额定电压35kV及以下铜芯、铝芯塑料绝缘电力电缆》GB 12706—1991。
《电工软铜绞线》GB 12970—1991。
《电力牵引用接触线》GB 12971—2008。
《矿用橡套软电缆》GB 12972—2008。
《额定电压750V及以下矿物绝缘电缆及终端》GB 13033—2007。
《固体绝缘材料体积电阻率和表面电阻率试验方法》GB 1410—2006。
《电缆外护层》GB 2952—1989。
《额定电压450/750V及以下橡皮绝缘电缆》GB 5013—2008。
《额定电压450/750V及以下聚氯乙烯绝缘电缆》GB 5023—2008。
《通讯电缆纸》GB 7970—1999。
《塑料绝缘控制电缆》GB 9330—2008。
《额定电压0.6/1kV及以下船用电力电缆和电线》GB 9331—2008。
《塑料绝缘和橡皮绝缘电话软线》GB/T11016—1989。
《射频电缆总规范》GB/T12269—1990。
《额定电压1kV及以下架空绝缘电缆》GB12527—2008。
《额定电压35kV及以下铜芯、铝芯塑料绝缘电力电缆》GB 12706—2008。
《移动设备用卷绕电缆载流量计算导则》GB/T12826—1991。
《聚烯烃绝缘聚烯烃护套市内通信电缆》GB/T13849—1993。
《额定电压10kV、30kY架空绝缘电缆》GB 14049—2008。
《实芯聚乙绝缘射频电缆》GB/T 14864—1993。
《漏泄同轴电缆》GB/T15285—1994。
《数字通信用对绞或星绞多芯对称电缆》GB/T18015—2007。
《塑料燃烧性能试验方法氧指数法》GB/T2406—1993。
《塑料燃烧性能试验方法水平法和垂直法》GB/T 2408—2008。
《电缆绝缘和护套材料的通用试验方法》GB/T 29511~42—2008。
《电线电缆电性能试验方法》GB/T 3048—2007。
《电工圆铜线》GB/T 3953—1983。
《电缆的导体》GB/T 3956—2008。
《颜色的表示方法》GB/T 3977—2008。
《绝缘导线的标记》GB 4884—1985。
《裸电线试验方法》GB/T4909—1985。
《电线电缆橡皮绝缘和橡皮护套》GB/T7594—1987。
《阻燃和耐火电线电缆通则》GB/T19666—2005。
《电线电缆用软聚氯乙烯塑料》GB/T 8815—2008。
《额定电压450/750V及以下橡皮绝缘电缆第8部分:特软电线》GB/T 5013.8—2006。
《电线电缆电性能试验方法》GB/T 3048。
《电线电缆识别标志方法 第1部分:一般规定》GB/T6995.1—2008。
《电线电缆识别标志方法 第2部分:标准颜色》GB/T6995.2—2008。
《电线电缆识别标志方法 第3部分:电线电缆识别标志》GB/T 6995.3—2008。
《电线电缆识别标志方法 第4部分:电气装备电线电缆绝缘线芯识别标志》GB/T 6995.4—2008。
《电线电缆识别标志方法 第5部分:电力电缆绝缘线芯识别标志》GB/T6995.5—2008。
《电缆和光缆在火焰条件下的燃烧试验》GB/T 183808。
《甲根电线电缆燃烧试验方法 第1部分:垂直燃烧试验》GB/T 12666.1—2008。
《单根电线电缆燃烧试验方法 第2部分:水平燃烧试验》GB/T 12666.2—2008。
《单根电线电缆燃烧试验方法 第3部分:倾斜燃烧试验》GB/T 12666.3—2008。


7.2 母线


7.2.1 产品基本概念
母线指用高导电率的铜、铝质材料制成的,用以传输电能,具有汇集和分配电力的产品。
7.2.2 产品分类与基本特点、功能、适用范围
1 母线通常分为硬母线、软母线、金属封闭母线、母线槽和滑触线五种。
2 硬母线
硬母线用铜或铝做成,形状有矩形、管形、槽形和菱形等多种型式,用绝缘子支持敷设。
矩形母线单片最大工作电流可达2kA左右。当工作电流较大时,采用2~4片并联组合使用(片间通风间隙为片厚),母线的载流量一般为4kA左右。更大的电流由于截面增大,电流集肤效应强,多片矩形母线截面形状已不合理;母线的强磁场致使附近的钢结构受到电磁感应产生功率损耗而发热,所以一般工频工作电流3kA以上时采用类似空心圆的母线。
管形母线具有较小的集肤效应,但其散热表面积较小,多用于35kV及以下的屋内配电装置,110~500kV屋外配电装置有时也采用铝管母线。
输送大电流的母线,为减小集肤效应,使电流分布均匀,改善散热条件采用槽形和菱形母线。
3 软母线
软母线常用的有铜绞线、铝绞线或钢;铝绞线等架空敷设。
当电压等级较高,电流较大叫则采用扩径软导线和分裂软导线作为母线。软母线多用于35kV及以上的屋外配电装置。
4 金属封闭母线
金属封闭母线指用金属外壳将导体连同绝缘等封闭起来的组合体。
1)金属封闭母线按封闭形式分为离相封闭母线和共箱封闭母线两种
①离相封闭母线指每相具有单独金属外壳且各相外壳间有空隙隔离的金属封闭母线。离相封闭母线分为不连式(分段绝缘)离相封闭母线、全连式离相封闭母线、自然冷却离相封闭母线、强迫冷却离相封闭母线及微正压充气离相封闭母线。
不连式(分段绝缘)离相封闭母线指每相外壳分为若干段,段间绝缘,每段只有一点接地的离相封闭母线。
全连式离相封闭母线指每相外壳上电气连通,分别在三相外壳首末端处短路并接地的离相封闭母线。
自然冷却离相封闭母线指以空气为介质进行自然冷却的离相封闭母线。
强迫冷却离相封闭母线指以空气为介质强迫冷却的离相封闭母线。
微正压充气离相封闭母线指在外壳内充以微正压气体的离相封闭母线。
②共箱封闭母线指三相母线导体封闭在同一个金属外壳中的封闭母线。共箱封闭母线又分为不隔相共箱封闭母线和隔相共箱封闭母线。
不隔相共箱封闭母线指各相母线导体间不用隔板隔开的共箱封闭母线。
隔相共箱封闭母线指各相母线导体间用隔板隔开的共箱封闭母线。
2)金属封闭母线的额定电压按照GB/T 8349—2000规定,额定电压值为1kV、3.15kV、6.3kV、10.5kV、(13.8kV)、15.75kV、(18kV)、20kV、(24kV)、35kV。
3)金属封闭母线的额定电压按照GB/T 8349—2000规定,额定电流有如下规定:
①发电机主回路离相封闭母线的额定电流为3150A、4000A、5000A、6300A、8000A、10000A、12500A、16000A、20000A、25000A、31500A、40000A。发电机主回路离相封闭母线的额定电流可根据实际需要,由供需双方协商选定其他电流等级。
②发电机分支回路离相封闭母线的额定电流为630A、800A、1000A、1250A、1600A、2000A、2500A、3150A、4000A。
③共箱封闭母线的额定电流为1000A、1250A、1600A、2000A、2500A、3150A、4000A、5000A、6300A。
4)金属封闭母线的额定频率为50Hz(或60Hz)。
5)金属封闭母线外壳的防护等级离相封闭母线为IP54;共箱封闭母线由供需双方商定。
6)全封闭母线是将母线封闭在充满SF6绝缘气体钢筒内的金属封闭母线。按结构形式也分为分箱母线和共箱母线两种。母线全部封闭,不会发生由于外界物体造成短路故障,运行可靠;母线的外壳为接地钢筒,布置紧凑,节省占地。全封闭母线的制造全部在工厂内完成,在现场只需进行简单的组装。
全封闭母线价值较贵,一般用于高压、超高压系统。
金属封闭母线主要用于电压1~35kV、电流40000A及以下、频率50Hz(或60Hz)发电机出线及其他输配电回路,以安全地传输电能。
5 母线槽
母线槽分为空气绝缘母线槽(空气绝缘母线干线系统)、密集绝缘母线槽(密集绝缘母线干线系统)、耐火母线槽(母线于线系统)。
母线槽可按L+N+PR、L1+L2+L3、L1+L2+L3+N、L1+L2+L3+N+PE系统设置电源导体和保护导体,满足用电负荷的需要。
1)空气绝缘母线槽是将裸母线用绝缘衬垫支承在壳体内,靠空气介质来绝缘的母线槽。
①空气绝缘母线槽全系列产品由馈电式母线槽、分接装置、插接式母线槽、母线换相单元、端盖、横向隔板、户内型母线槽、户外型母线槽、直线形母线干线单元(直线段)、L形母线干线单元(L形接头)、T形母线干线单元(T形接头)、X形(十字形)母线干线单元(x形接头)、Z形母线干线单元(Z形接头)、始端母线单元、干线膨胀单元、干线变容单元、终端母线单元、插接式馈电箱、安装支架及吊架等组成。
②行业标准JB 8511—1996规定:
空气绝缘母线槽额定电流为63A、100A、125A、160A、200A、250A、315A、400A、500A、630A、800A、1000A、1250A、1600A、2000A、2500A、3150A、4000A、5000A。空气绝缘母线槽额定工作电压为交流380V、660V。
空气绝缘母线槽额定频率为50Hz或者60Hz。
空气绝缘母线槽外壳防护等级不低于IP30。
2)密集绝缘母线槽是将裸母线用绝缘材料覆盖后,紧贴通道壳体放置的母线槽。
①密集绝缘母线槽全系列产品由馈电式母线槽、插接式母线槽、母线换相单元、端盖、横向隔板、户内型母线槽、户外型母线槽、直线形母线干线单元(直线段)、L形母线干线单元(L形接头)、T形母线干线单元(T形接头)、X形(十字形)母线干线单元(X形接头)、Z形母线干线单元(Z形接头)、始端母线单元、干线膨胀单元、干线变容单元、终端母线单元、插接式馈电箱、安装支架及吊架等组成。
②行业标准JB/T9662—1999规定:
密集绝缘母线槽额定电流为25A、40A、63A、100A、160A、200A、250A、400A、630A、800A、1000A、1250A、1600A、2000A、2500A、3150A、4000A、5000A。
密集绝缘母线槽额定工作电压为交流380V、660V。
密集绝缘母线槽额定频率为50Hz或者60Hz。
密集绝缘母线槽外壳防护等级不低于IP40。
有的厂商提供的密集绝缘母线槽的额定电压值为220V、400V、415V、500V或600V。
3)耐火母线槽是能够在规定的时间、温度下具有一定耐火性,并已经过全面型式试验的母线槽。
①耐火绝缘母线槽由母线干线馈电单元、带分接装置母线干线馈电单元、母线干线变容单元、膨胀单元、母线换相单元、自线型母线干线单元、L形母线干线单元、T形母线干线单元、X(十字形)形母线干线单元、Z形母线干线单元、端盖及分接箱(馈电箱)组成。
②耐火绝缘母线槽按绝缘结构分为空气耐火母线槽和密集耐火母线槽二种。
③行业标准JB/T 10327—2002规定:
耐火绝缘母线槽额定电流为63A、100A、125A、160A、200A、250A、315A、400A、500A、630A、800A、1000A、1250A、1600A、2000A、2500A、3150A、4000A、5000A。耐火绝缘母线槽额定工作电压为交流380V、660V、1000V(1140V)。
耐火绝缘母线槽额定频率为50Hz或者60Hz。
耐火绝缘母线槽外壳防护等级不低于IP44。
4)母线槽具有结构紧凑、通用互换性强,传输容量大、线路损耗小;通过插接式馈电箱,使配出线路容易;母线槽按照行业标准生产、检验,质量有保证,安全可靠;母线槽系列产品具有功能齐全,施工方便等特点。母线槽广泛应用于交流50Hz或者60Hz,额定工作电压660V及以下,额定电流5000A及以下树干式配电回路,安全地传输电能。
6 滑触线(滑接输电装置)是通过集电器向移动受电设备供电的导电装置。
滑触线可分为固定式裸钢材滑触线、悬挂式滑触线和绝缘式安全滑触线。
滑触线适用于交流50、60Hz,额定电压660V以下、直流电压660V、额定电流50—2000A的具有固定行驶轨迹的各种起重运输机械(如电动葫芦、电动桥式起重机、梁式起重机、龙门式起重机、移动式电动工具等)和照明器具及其他移动受电设施、自动生产线等的供电。
7.2.3 产品选用要点
1 母线选择的主要内容有:母线的类型,额定参数、使用条件、长期工作时的发热、热稳定、动稳定、经济电流密度和临界工作电压。
2 硬母线选用还需要考虑硬母线的负荷组合、强度计算、挠度计算和微风振动校验。
3 软母线选用还需要考虑软母线的负荷组合、强度计算和挠度计算。如果采用由多根软导线构成的分裂导线式软母线,则还包括排列方式、分裂间距和子导线最小直径等选择内容。
4 金属封闭母线需注意产品的使用条件及技术参数是否满足各项要求。周围环境温度、海拔高度不能满足使用条件的要求。在其他特殊使用条件下,金属封闭母线的设计和应用由供需双方向定。
5 母线槽需注意产品的使用条件及技术参数是否满足各项要求。当为特殊使用条件时,必须由用户与制造厂商协解决。
6 母线槽不应使用在爆炸危险场所。
7 母线槽使用在腐蚀环境时,母线槽应选用有相应防腐措施的型号。
8 在火灾危险环境内,应采用有一定防护等级的母线槽,防护等级视具体环境特征确定。当母线槽安装在露天环境时,应有防雨、防雪措施。
9 插接式分线箱(馈电箱)内装设保护电器时,保护电器应具有短路保护、过负荷保护和接地保护,作用于切断供电电源或发出报警信号。保护电器选用应符合国家现行的有关标准,特别要注意应满足短路条件下的通断能力。
10 母线槽用于树干式配电回路,母线槽的保护电器和插接式分线箱(馈电箱)内装设的保护电器其动作应具有选择性。
11 注意母线热胀冷缩的需要,选用合理的母线热胀冷缩措施或设置母线自由滑动端。
12 母线槽在穿过防火墙及防火楼板时,应采取防火隔离措施。
13 耐火母线槽贯穿建筑构件时,外壳周围空隙应进行封堵,以阻止火焰的传播,具体要求见产品说明书。
14 向滑触线供电的馈电线路应力求最短,在一条滑触线上一般只采用一个供电点。
15 向滑触线供电的馈电线路当电压损失超过允许值时,可采用使供电点靠近滑触线中心点;滑触线分段采用两个供电点;增加滑触线的截面;设滑触线的辅助线降低阻抗等措施。
16 滑触线分段采用两个供电点时,因绝缘垫的长度大于集电器的长度,在通过分段处会使零位保护断电;绝缘垫的长度小于集电器的长度,在通过分段处会使两个电源并联运行,所以需妥善处理分段处的绝缘垫的长度问题。
17 为操作方便和维护安全,应在滑触线附近装设电源开关或隔离开关。
18 滑触线跨建筑沉降缝、建筑物的伸缩缝或滑触线长度超过50m时,应考虑安装温度补偿装置。
19 在火灾危险环境21区或22区内,电动起重机不应采用滑触线供电;在火灾危险环境23区内,电动起重机可采用滑触线供电,但在滑触线下方不应堆置可燃物质。
20 母线过建筑沉降缝时注意选用合理的措施。
21 母线槽始端设备或终端设备为配电变压器时,母线槽始端母线单元或终端母线单元一般需安装就位后,由供货厂商现场实测制做。
22 母线根据确定后的母线敷设路径,依据实际安装环境提出订货明细表。
23 母线槽的连接不应在穿楼板或墙壁处进行,连接位置需满足供货厂商的要求。
24 母线、金属封闭母线,按照布置图(平面布置图及立面布置图)或安装简图向土建专业、结构专业提预留过墙洞、过楼洞、吊挂等条件。
25 滑触线按照动力安装简图向结构专业提预留预埋条件。
26 母线、金属封闭母线安装在电缆竖井内,向土建专业提电缆竖井条件、预留预埋条件及过楼洞条件。
27 工程设计相关规范、规程及国家建筑标准设计图集
《10kV及以下变电所设计规范》GB 50053—1994。
《低压配电设计规范》GB 50054—1995。
《民用建筑电气设计规范》JGJ 16—2008。
《通用用电设备配电设计规范》GB 50055—1993。
《高压输变电设备的绝缘配合》GB 311.1—1997。
《3~110kV高压配电装置设计规范》GB 50060—1992。
《封闭式母线及桥架安装》D 701—1—3(2004年合订本)。
7.2.4 施工安装要点
1 施工安装要点
1)敷设施工须符合GBJ149—90《电气装置安装工程 母线装置施工及验收规范》、GB 50303《建筑电气工程施工质量验收规范》的要求。
2)敷设施工须须符合JGJ 16—2008《民用建筑电气设计规范》的要求。
2 施工安装验收规范
《电气装置安装工程 母线装置施工及验收规范》GBJ 149—1990。
《建筑电气工程施工质量验收规范》GB 50303。
7.2.5 相关标准
《金属封闭母线》GB/T 8349—2000。
《电工用铜、铝及其合金母线 第1部分:铜和铜合金母线》GB/T 5585.1—2005。
《电工用铜、铝及其合金母线 第2部分:铝和铝合金母线》GB/T 5585.2—2005。
《低压成套开关设备和控制设备第2部分:对母线干线系统(母线槽)的特殊要求》GB 7251.2—2006。


7.3 预制分支电力电缆


7.3.1 产品基本概念
预制分支电力电缆是指根据设计要求,制造厂采用预制作方式,完成了位于主干电缆上制作带有支线及其接头的电力电缆。
预制分支电力电缆由主干电缆、支线电缆、分支接头、分支压接型连接件及提升金具组成。
主干电缆指作为主干线的塑料绝缘电力电缆。即为额定电压0.6/1kV铜单芯或多芯的塑料绝缘电力电缆。
支线电缆指作为分支线的塑料绝缘电力电缆。即为额定电压0.6/1kV铜单芯塑料绝缘电力电缆。
分支接头指主干电缆与支线电缆的预制连接接头。
每个分支接头部分以优于电缆外护套的合成材料,采用气密模压,使电缆的外护套材料和注塑的合成材料接合在一起而形成气密和防水的分支接头。
分支压接型连接件指用压接方式将主干电缆和支线电缆的导体相互紧固在一起,确保导体可靠电气接触的铜或铜合金导电金具。
提升金具指安装在主干电缆终端上部的提升器材。
预制分支电力电缆用于树干式配电系统。
7.3.2 产品分类与基本特点、功能、适用范围
预制分支电力电缆按采用0.6/1kV铜单芯塑料绝缘电力电缆型号,可分为:FZ—VV—0.6/1、P2—ZRVV—0.6/1、FZ—NHVV—0.6/1、FZ—YJV—0.6/1、PZ—ZRYJV—0.6/1、PZ—NHYJV—0.6/1、FZ—WDZYJV—0.6/1、FZ—WDNHYJV—0.6/1。
F2—VV—0.6/1为额定电压0.6/1kV聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套预分支电力电缆,适用于线芯长期工作温度70~0℃;额定电压0.6/1kV;电流小于或等于1600A的线路中使用。
F2—ZRVV—0.6/1为额定电压0.6/1kV聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套阻燃预分支电力电缆,适用于线芯长期工作温度70~0℃;额定电压0.6/1kV;电流小于或等于1600A的一、二类高、低层建筑电气设计中,消防要求采用阻燃电缆的线路中使用。
PZ—NHVV—0.6/1为额定电压0.6/1kV聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套耐火预分支电力电缆,适用于线芯长期工作温度70~0℃;额定电压0.6/1kV;电流小于或等于1600A的一类高、低层建筑消防要求采用阻燃电缆的线路中使用。
FZ—YJV—0.6/1为额定电压0.6/1kV交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套预分支电力电缆,适用于线芯长期工作温度不高于90℃(低于0℃敷设时,电缆必须预先加热。);额定电压0.6/1kV;电流小于或等于1370A的线路中使用。
FZ—ZRYJV—0.6/1为额定电压0.6/1kV交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套阻燃预分支电力电缆,适用于线芯长期工作温度不高于90℃(低于0℃敷设时,电缆必须预先加热);额定电压0.6/1kV;电流小于或等于1370A的一、二类高、低层建筑消防要求采用阻燃电缆的线路中使用。
FZ—NIIYJV—0.6/1为额定电压0.6/1kV交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套耐火预分支电力电缆,适用于线芯长期工作温度不高于90℃(低于0℃敷设时,电缆必须预先加热。):额定电压0.6/1kV;电流小于或等于1370A的一类高、低层建筑,消防要求采用耐火电缆的线路中使用。
FZ—WDZYJV—0.6/1为额定电压0.6/1kV交联聚乙烯绝缘聚烯烃护套预分支电力电缆,适用于线芯长期工作温度不高于90℃,不低于0℃;额定电压0.6/1kV;电流小于或等于1370A的一类高、低层建筑消防要求不含卤素、低烟、无毒、无腐蚀的线路中使用。
FZ—WDNHYJV—0.6/1为额定电压0.6/1kV交联聚乙烯绝缘聚烯烃护套耐火预分支电力电缆,适用于线芯长期工作温度不高于90℃,不低于0℃;额定电压0.6/1kV;电流小于或等于1370A的一类高、低层建筑消防要求不含卤素、低烟、无毒、无腐蚀及采用耐火电缆的线路中使用。
7.3.3 产品选用要点
1 预分支电力电缆的主干电缆芯数、电缆绝缘类型、电缆外护层类型、电力电缆截面按照GB50217—2007《电力工程电缆设计规范》及JGJ16—2008《民用建筑电气设计规范》选用。
2 预分支电力电缆的分支电缆长度应满足GB 50054《低压配电设计规范》设短路保护的要求。
3 预分支电力电缆不能应用于气体爆炸危险场所。
4 预分支电力电缆敷设需满足GB 50016—2006《建筑防火规范》规定
5 电缆附件的电缆终端选择按照GB 50217《电力工程电缆设计规范》选用。
6 注意电压降、接地保护及热稳定校验。
7 预分支电力电缆沿电缆桥架敷设时,按照电缆路由图向土建专业、结构专业提预留过墙洞、过楼洞及吊挂等条件。
8 预分支电力电缆沿电缆沟敷设,按照电缆路由图向土建专业提电缆沟条件、沟盖板的要求及预留预埋条件。
9 预分支电力电缆在电缆竖井内垂直敷设,向土建专业提电缆竖井条件、预留预埋条件及过楼洞条件;向结构专业提预留预埋吊钩安装条件。
10 工程设计相关规范、规程及国家建筑标准设计图集
《电力工程电缆设计规范》GB50217—2007。
《民用建筑电气设计规范》JGJ16—2008。
《电缆敷设》D101—1~7(2003年合订本),
《电力电缆井设计与安装》07SD101—8。
《10kV及以下架空线路安装》03D103。
《电缆防火阻燃设计与施工》06D105。
《室内管线安装》D301—1~3(2004年合订本)。
7.3.4 施工安装要点
1 施工安装要点
1)预分支电力电缆敷设施工须符合GB 50217—2007《电力工程电缆设计规范》的要求。
2)预分支电力电缆施工中,电缆的支持与固定符合GB 50217—2007《电力工程电缆设计规范》的要求。
3)预分支电力电缆可按国家建筑标准设计00D162《预制分支电力电缆安装》提供的做法施工、安装。
4)预分支电力电缆出厂时是绕扎在电缆盘上或绑扎成圈。分支电缆紧紧地绑扎在主干电缆上,待主干电缆安装固定后,再将分支电缆的绑扎解开,安装时不应过分强拉分支电缆。
5)预分支电力电缆的主干电缆采用单芯电缆时,应考虑防止涡流效应,禁止使用导磁金属夹具。
6)预分支电力电缆垂直敷设时,穿楼板和墙体处注意按照国家或当地规定,采用防火堵料封堵。
7)施工做法可参见国家建筑标准设计图集。
2 施工安装验收规范
《电气装置安装工程 电缆线路施工及验收规范》GB 50168—2006。
《电气装置安装工程 35kV及以下架空电力线路施工及验收规范》GB 50173—92。
《电气装置安装工程 1kV及以下配线工程施工及验收规范》GB 50258—96。
《建筑电气工程施工质量验收规范》GB 50303—2002。
7.3.5 相关标准
《电气绝缘的耐热性评定和分级》GB 11021—1989。
《额定电压35kV及以下铜芯、铝芯塑料绝缘电力电缆》GB 12706—1991。
《电线电缆电性能试验方法》GB/T 3048—1994。
《阻燃和耐火电线电缆通则》GB/T 19666—2005。
《电线电缆用软聚氯乙烯塑料》GB/T 8815—2002。
《额定电压450/750V及以下橡皮绝缘电缆第8部分:特软电线》GB/T 5013.8—2006。
《电线电缆电性能试验方法》GB/T 3048。
《电线电缆识别标志方法 第1部分: —般规定》GB/T6995.1—2008。
《电线电缆识别标志方法 第2部分:标准颜色》GB/T 6995.2—2008。
《电线电缆识别标志方法 第3部分:电线电缆识别标志》GB/T 6995.3—2008。
《电线电缆识别标志方法 第4部分:电气装备电线电缆绝缘线芯识别标志》GB/T 6995.4—2008。
《电线电缆识别标志方法 第5部分:电力电缆绝缘线芯识别标志》GB/T6995.5—2008。
《电缆和光缆在火焰条件下的燃烧试验》GB/T 18380。
《单根电线电缆燃烧试验方法 第1部分:垂直燃烧试验》GB/T 12666.1—2008。
《单根电线电缆燃烧试验方法 第2部分:水平燃烧试验》GB/T12666.2—2008。
《单根电线电缆燃烧试验方法 第3部分:倾斜燃烧试验》GB/T12666.3—2008。


7.4 电缆桥架及线槽


7.4.1 产品概述
电缆桥架(电缆托架)是由托盘或梯架的直线段、弯通、组件以及托臂(臂式支架)、吊架等构成具有密接支承电缆的刚性结构系统之全称。
电缆桥架是由托盘或梯架的直线段、弯通、组件、托臂、吊架、支架等主要部分组成。
7.4.2 产品分类形式及适用范围
1 产品分类
1)按制造材料分:有钢制电缆桥架、铝合金电缆桥架、玻璃钢电缆桥架、阻燃电缆桥架;
2)按形式分:有有孔托盘式、无孔托盘式、组装式托盘式;梯架式;
3)按防护形式分:防腐型、阻燃型。
2 适用范围见表7.4.2。
7.4.3 产品选用要点
1 电缆桥架、线槽及其支吊架使用在有腐蚀性环境中,应采用耐腐蚀的刚性材料制造,或采取防腐蚀处理,防腐蚀处理方式应满足工程环境和耐久性的要求。

表7.4.2 适用范围
表7.4.2 适用范围

2 电缆桥架在有防火要求的区段内,可在电缆梯架、托盘内添加具有耐火或难燃性能的板、网等材料构成封闭或半封闭式结构,并采取在桥架及其支吊架表面涂刷防火涂层等措施,其整体耐火性能应满足国家有关规范或标准的要求。
3 在工程防火要求较高的场所,不宜采用铝合金电缆桥架。
4 电缆梯架、托盘宽度和高度的选择应符合填充率的要求,电缆在梯架、托盘内的填充率一般情况下,电力电缆可取40%~50%,控制电缆可取50%~70%,且宜预留10%~25%工程发展裕量。
5 在选择电缆桥架的荷载等级时,电缆桥架的工作均布荷载不应大于所选电缆桥架荷载等级的额定均布荷载,如果电缆桥架的支吊架的实际跨距不等于2m时,则工作均布荷载应满足要求。
6 各种组件及支吊架在满足相应荷载的条件下,其规格尺寸应与托盘、梯架的直线段、弯通系列相匹配。
7 在选择电缆桥架的弯通或引上、引下装置时,不应小于电缆桥架内电缆最小允许弯曲半径,电缆最小弯曲半径见表7.4.3-1。

表7.4.3-1 电缆最小允许弯曲半径
表7.4.3-1 电缆最小允许弯曲半径

注:D为电缆外径。
8 对于跨距大于6m的钢制电缆桥架和跨距大于2m或承载要求大于荷载等级D级的铝合金电缆桥架,应按工程条件进行强度、刚度及稳定性的计算或试验验证。
9 几组电缆桥架在同一高度平行敷设时,各相邻电缆桥架之间应考虑维护、检修距离。
10 钢制托盘、梯架的宽度与高度常用规格尺寸参见CESC 31:2006《钢制电缆桥架工程设计规范》有关内容。
11 铝合金托盘、梯架的宽度与高度常用规格尺寸参见CECS 106:2000《铝合金电缆桥架技术规程》有关内容。
12 钢制托盘、梯架及铝合金托盘、梯架的直通单件标准长度可为2m、3m、4m、6m。
13 钢制电缆桥架表面防腐处理方式参见CESC 31:2006《钢制电缆桥架工程设计规范》有关内容。
14 铝合金电缆桥架表面防腐处理方式见表CECS 106:2000《铝合金电缆桥架技术规程》有关内容。
15 线槽允许敷设综合布线电缆数量参见表7.4.3-2。

表7.4.3-2 线槽允许敷设综合布线电缆数量
表7.4.3-2 线槽允许敷设综合布线电缆数量

16 线槽允许敷设光缆数量见表7.4.3-3,光缆外径允许敷设光缆数量见表7.4.3-4。

表7.4.3-3 线槽允许敷设光缆数量
表7.4.3-3 线槽允许敷设光缆数量
表7.4.3-4 光缆外径允许敷设光缆数量
表7.4.3-4 光缆外径允许敷设光缆数量

17 在工程设计中,电缆桥架的布置应根据经济合理性、技术可行性、运行安全性等因素综合比较,以确定最佳方案,还要充分满足施工安装、维护检修及电缆敷设的要求。
18 电缆桥架及线槽敷设走向应短捷,并应尽量沿墙、沿柱或沿梁敷设。
19 根据电缆桥架及线槽敷设走向,向土建专业、结构专业提出预留墙洞、楼板洞及吊架安装时,所需预埋钢板位置及荷载。并且应与工艺专业、水暖专业及动力专业相协调。
20 地面内暗装金属线槽布线,在设计时应与土建专业密切配合,以便根据不同的结构型式和建筑布局,合理确定线路路径和设备选型。
21 不同电压、不同用途的电缆不宜敷设在同一层电缆桥架内:
1)1kV以上和1kV及以下的电缆;
2)同一路径向一级负荷供电的双回路电缆;
3)应急照明和其他照明的电缆;
4)电力、控制和电信电缆。若不同等级的电缆敷设在同一电缆桥架时,中间应增加隔板隔离。
22 在工程条件下安装或检修不需考虑附加集中荷载时,电缆梯架、托盘的工作均布荷载按电缆自重均匀分布计算。
23 电缆桥架不宜与下列管道平行敷设,当无法避免时,电缆桥架的位置应符合下列规定,或采取相应防护措施。
1)电缆桥架应在具有腐蚀性液体管道上方。
2)电缆桥架应在热力管道下方。
3)易燃易爆气体比空气重时,电缆桥架应在管道上方。
4)易燃易爆气体比空气轻时,电缆桥架应在管道下方。
24 电缆桥架与管道之间最小距离见相关标准。
25 综合布线电缆与附近可能产生高电平电磁干扰的电动机、电力变压器等电气设备之间应保持必要的间距。综合布线电缆与电力电缆的间距应符合GB/T 50311—2007规范相关内容的规定。
26 墙上敷设的综合布线电缆、光缆及管线与其它管线的间距应符合GB/T 50311—2000规范11.0.2条的规定。
27 电缆桥架水平敷设时,宜按荷载曲线选取最佳跨距进行支撑,跨距一般为1.5~3.0m。垂直敷设时,其固定间距不宜大于2m。
28 有特殊要求的非标准件应给出详图及技术说明。
29 使用要点
使用时应考虑防积尘、防雨雪。安装时应考虑伸缩缝、挠度、偏斜、接地及保护。敷设电缆时应考虑金属线槽、塑料线槽、地面内暗装金属线槽及电缆桥架的填充率。
30 工程设计相关规范、规程及国家建筑标准设计图集
《电力工程电缆设计规范》GB 50217—2007。
《封闭式母线及桥架安装》D 701—1~3(2004年合订本)。
《电缆桥架安装》04D 701—3。
《电缆敷设》D 101—1~7(2003年合订本)。
《电力电缆井设计与安装》07SD 101—8。
《民用建筑电气设计规范》JGJ 16—2008。
7.4.4 施工安装要点
1 施工安装要点
施工做法可参见国家建筑标准设计图集。
2 施工安装验收规范
《电气装置安装工程 电缆线路施工及验收规范》GB 50168—2006。
《建筑电气工程施工质量验收规范》GB 50303。
7.4.5 相关标准
《管道支吊架 第1部分:技术规范》GB/T 17116.1—1997。
《管道支吊架 第2部分:管道连接部件》GB/T17116.2—1997。
《管道支吊架 第3部分:中间连接件和建筑结构连接件》GB/T 17116.3—1997。
《电气安装用电缆槽管系统 第1部分:通用要求》GB/T19215.1—2003。
《电气安装用电缆槽管系统 第2部分:特殊要求 第1节:用于安装在墙上或天花板上的电缆槽管系统》GB/T19215.1—2003。
《电缆管理 电缆托盘系统和电缆梯架系统》GB/T 21762—2008。


7.5 电线、电缆配线管材


7.5.1 产品基本概念
1 产品基本概念
电线、电缆配线管材主要由金属导管和绝缘导管两大类产品组成。
1)金属导管metal conduit
由金属材料制成的导管。
2)绝缘导管insulating conduit
没有任何导电部分(不管是内部金属衬套或是外部金属网、金属涂层等均不存在),由绝缘材料制成的导管。
2 产品基本用途
在电气安装中用来保护电线或电缆的圆型或非圆型的布线系统的一部分。导管有足够的密封性,使电线电缆只能从纵向引入,而不能从横向引入。
7.5.2 产品分类及特点
1 金属导管
金属导管主要包括低压流体输送用焊接钢管、普通碳素钢电线套管(俗称电线管)、套接紧定式钢导管,套接扣压式薄壁钢导管、可挠金属电线保护管等五类产品。目前建筑工地普遍应用的为焊接钢管与电线管两类产品。
1)低压流体输送用焊接钢管
焊接钢管是用钢板或钢带经过卷曲成型后焊接制成的钢管。焊接钢管生产工艺简单,生产效率高,品种规格多,设备投资少,但一般强度低于无缝钢管。焊接钢管按焊缝的形式分为直缝焊管和螺旋焊管。直缝焊管生产工艺简单,生产效率高,成本低,发展较快。螺旋焊管的强度一般比直缝焊管高,能用较窄的坯料生产管径较大的焊管,还可以用同样宽度的坯料生产管径不同的焊管。但是与相同长度的直缝管相比,焊缝长度增加30%~100%,而且生产速度较低。因此,较小口径的焊管大都采用直缝焊,大口径焊管则大多采用螺旋焊。
①低压流体输送用焊接钢管也称一般焊管(在建筑工地也称为厚电线管)。是用于输送水、煤气、空气、油和取暖蒸汽等一般较低压力流体和其他用途的焊接钢管。由于此种管材的通用性强,水、暖、电专业均可应用,并且此种管材的管壁可作为电气的辅助接地线使用,所以目前在建筑工地应用较为广泛。钢管按壁厚分为普通钢管和加厚钢管;按管端形式分为不带螺纹钢管(光管)和带螺纹钢管。钢管的规格用公称口径(mm)表示,公称口径是内径的近似值。习惯上常用英寸表示。低压流体输送用焊接钢管除直接用于输送流体外,还大量用作低压流体输送用镀锌焊接钢管的原管。
②低压流体输送用镀锌焊接钢骨也称镀锌电焊钢管。是用于输送水、煤气、空气、油及取暖蒸汽、暖水等一般较低压力流体或其他用途的热浸镀锌焊接(炉焊或电焊)钢管。钢管按壁厚分为普通镀锌钢管和加厚镀锌钢管;按管端形式分为不带螺纹镀锌钢管和带螺纹镀锌钢管。钢管的规格用公称口径(mm)表示,公称口径是内径的近似值。习惯上常用英寸表示。在电气专业主要用于明敷设及需要防腐的场所。
2)普通碳素钢电线套管
普通碳素钢电线套管(GB3640—88)是工业与民用建筑、安装机器设备等电气安装工程中用于保护电线的钢管。
3)套接紧定式钢导管
套接紧定式钢导管由管路、管材连接套管、盒(箱)、螺钉及其附件组成。电线管路采用同一金属材料制作,并应镀锌。紧定螺钉应采用高强度原材料制作。
4)套接扣压式薄壁钢导管
套接扣压式薄壁钢导管由管路、管材连接附件、盒(箱)、扣压专用工具组成。
5)可挠金属电线保护管
具有可挠性可自由弯曲的金属套管。可挠金属电线保护管由可挠金属电线保护管及其附件组成。
2 建筑用绝缘电工套管
1)按联接形式分:螺纹套管;非螺纹套管。
2)按机械性能分:低机械应力型套管以下简称轻型、中机械应力型套管以下简称中型、高机械应力型套管以下简称重型、超高机械应力型套管以下简称超重型。
3)按弯曲特点分:硬质套管、冷弯型硬质套管、非冷弯型硬质套管、半硬质套管、波纹套管。
4)按温度分:—25型、—15型、—5型、90型、90/—25型。
5)按阻燃特性分:阻燃套管、非阻燃套管。
7.5.3 主要技术性能
1 焊接管的规格(公称口径:mm)一般包括6、8、10、15、20、25、32、40、50、65、80、100、125、150几类。管长通常为3~12m。
2 普通碳素钢电线套管的规格(公称口径:mm)一般包括13、16、19、25、32、38、51、64、76几类。管长通常为3~9m。壁厚(单位:mm)根据规格不同一般包括1.6、1.8、2.0、2.5、3.2几类。
3 建筑用绝缘电;工套管的规格(公称尺寸:mm)一般为16、20、25、32、40、50、63几类。
4 其它电线、电缆配线管材的技术性能参数、规格型号详见相关标准。
7.5.4 产品选用要点
1 产品选用及工程设计要点
参见《民用建筑电气设计规范JGJ16—2008》相关要求。
2 工程设计相关规范、规程及国家建筑标准设计图集
《电力工程电缆设计规范》GB 50217—2007。
《民用建筑电气设计规范》JGJ 16—2008。
《电缆敷设》1)101—1~7(2003年合订本)。
《电力电缆井设计与安装》07SD101—8。
《10kV及以下架空线路安装》03D103。
《室内管线安装》D301—1~3(2004年合订本)。
《地下通信线缆敷设》05X101—2。
7.5.5 施工安装要点
1 电线导管、电缆导管的安装应按以下程序进行:
1)除埋入混凝土中的非镀锌钢导管外壁不做防腐处理外,其他场所的非镀锌钢导管内外壁均做防腐处理,经检查确认,才能配管。
2)室外直埋导管的路径、沟槽深度、宽度及垫层处理,经检查确认,符合规定后才能埋设导管。
3)现浇混凝土板内配管在底层钢筋绑扎完成,上层钢筋未绑扎前敷设,且检查确认,才能绑扎上层钢筋和浇捣混凝土。
4)现浇混凝土墒体内的钢筋网片绑扎完成,门、窗等位置已放线,经检查确认,符合规定后才能在墙体内配管。
5)被隐蔽的接线盒和导管在隐蔽前检查合格,才能隐蔽。
6)在梁、板、柱等部位明配管的导管套管、埋件、支架等检查合格,才能配管。
7)吊顶上的灯位及电气器具位置先放样,且与土建及各专业施工单位商定,才能在吊顶内配管。
8)TN—S系统的接地(PE)或TN—C系统接PEN线及其焊接点可靠焊接施工完成,经检查确认,才能穿入电线或电缆以及线槽内敷线。
9)与安装完成的柜、屏、台、箱、盘连接的导管,管内积水及杂物清理干净,经检查确认,才能穿入电线、电缆。
10)电缆穿管前绝缘测试合格,才能穿入导管。
11)电线、电缆交接试验合格,且对接线去向和相位等检查确认,才能通电。
2 管线安装可参照国家建筑标准设计图集D301—1~3《室内管线安装》施工。
3 室外埋地敷设的电缆导管,埋深不应小于0.7m。壁厚小于等于2mm的钢电线导管不应埋设于室外土壤内。
4 明敷或暗敷于干燥场所的金属布线应采用管壁厚度不小于1.5mm的导管。
5 建筑用绝缘电工套管应采用阻燃套管。电气安装用阻燃PVC塑料导管的燃烧性能应符合GA305—2001要求。
6 施工安装验收规范
《可挠金属电线保护管线工程技术规范》CECS87:96。
《套接扣压式薄壁钢导管电线管路施工及验收规范》CECS 100:98。
《套接紧定式钢导管电线管路施工及验收规程》CECS120。
《城市地下通信塑料管管道工程设计规范》CECS 165:2004。
《民用建筑电话通讯管线设计标准》DBJ 13—08—92。
《通信管道工程施工及验收技术规范》YDJ 39—90。
《电力建设施工及验收技术规范(管道篇)》DL/T 5031—1994(2005)。
《建筑电气工程施工质量验收规范》GB 50303—2002。
7.5.6 相关标准
《电工电子产品着火危险试验第1部分:着火试验术语》GB 5169.1—2007。
《焊接钢管尺寸及单位长度重量》GB/T 21835—2008。
《普通碳素钢电线套管》GB/T 3640—1988。
《电气安装用导管的技术要求 通用要求》GB/T 13381.1—1992。
《波纹金属软管通用技术条件》GB/T14525—1993。
《电气安装用导管 特殊要求-金属导管》GB/T14823.1—1993。
《电气安装用导管 特殊要求-刚性绝缘材料平导管》GB/T14823.2—1993。
《电气安装用导管 特殊要求-可弯曲自恢复绝缘材料导管》GB/T14823.4—1993。
《电气安装用导管配件的技术要求 第一部分:通用要求》GB/T16316—1996。
《电气安装用超重荷型刚性钢导管》GB/T17193—1997。
《电气导管 电气安装用导管的外径和导管与配件的螺纹》GB/T17194—1997。
《电气安装用导管系统 第1部分:通用要求》GB/T 20041.1—2005。
《爆炸性环境保护电缆用的波纹金属软管》GB/T18616—2002。
《电气安装用电缆槽管系统第1部分:通用要求》GB/T 19215.1—2003。
《电气安装用电缆槽管系统第2部分:特殊要求第1节:用于安装在墙上或天花板上的电缆槽管系统》GB/T19215.2—2003。
《低压流体输送用焊接钢管》GB/T 3091—2008。


8 电气消防及报警装置


8.1 火灾自动报警系统


8.1.1 系统组成
火灾自动报警系统由各种火灾探测器、手动报警按钮、报警控制器和各类控制模块、信号模块及传输线路组成。
8.1.2 系统分类形式
1 系统分类形式
1)按传输方式分类
按传输方式分为多线制、总线制、无线制、总线无线混合制或多线无线混合制。
2)按保护对象分类
①区域报警系统,宜用于二级保护对象;
②集中报警系统,宜用于一级、二级保护对象;
③控制中心报警系统,宜用于特级和一级保护对象。
2 火灾报警控制器分类
1)火灾报警控制器按其用途可分为:区域火灾报警控制器;集中火灾报警控制器;通用火灾报警控制器。
2)火灾报警控制器按其使用环境可分为:陆用型火灾报警控制器;船用型火灾报警控制器。
3)火灾报警控制器按其结构型式可分为:台式火灾报警控制器;柜式火灾报警控制器;壁挂式火灾报警控制器。
4)火灾报警控制器按其联动功能可分为:联动型和非联动型。
3 火灾探测器分类形式
火灾探测器分类见表8.1.2。

表8.1.2 火灾探测器分类表
表8.1.2 火灾探测器分类表
表8.1.2 火灾探测器分类表

8.1.3 产品选用要点
1 火灾探测器的选用
1)在绝大多数的一般场所,如宾馆客房、商场、办公楼等处,应选用点式感烟探测器,并宜优先选用光电感烟探测器。在黑烟较多的场合,宜选用离子感烟探测器。
2)在不适宜安装或安装感烟探测器可能造成误报的场所,或火灾发生时产生的烟少、温升快的场所,应选用感温或火焰等类火灾探测器。
3)在高大空间,如展览厅、候机大厅、高大厂房等处,一般宜选用红外光束感烟探测器。有条件时,宜与视频监控系统相结合,选用图像式火灾报警探测器(双波段图像火焰探测器、光截而图像感烟探测器)。
4)在特殊重要的或火灾危险性较高、需要及早期发现火灾的场所,如重要通信机房、大型计算机房、电磁兼容实验室(微波暗室)、大型立体仓库等处,宜选用高灵敏度的空气管取样式感烟探测装置。
5)在对报警的准确率要求高,或误报会造成损失的场所,宜选用复合型探测器(烟温复合、烟光复合等)。
6)在需要联动进行灭火控制的场所,如控制计算机房气体灭火,控制雨淋系统灭火等,为防止误动作,应选用两种或两种以上探测器与门控制灭火,如点式感烟与感温探测器,红外光束感烟与缆式感温探测器,感烟与火焰探测器等。
7)在不需要详细按探测区域作为报警区域的大开间场所,如汽车库等处,为节约投资,宜选用非地址码型探测器,几个探测器合用一个地址。
2 可燃气体探测器的选用
1)智能建筑中的燃气锅炉房、燃气表房、燃气阀门处、公共厨房、公寓厨房、住宅厨房、地下室或设备层中燃气管线沿途等处,应设置可燃气体探测器。
2)厨房等处可选用非防爆的家用型探测器,并需根据所用燃气种类选用相应的探测器。
3)爆炸性气体危险场所应选用防爆型工业用探测器,探测器的报警灵敏度应按照所要探测的气体进行标定。
4)公共厨房内应在靠近灶具、燃气管道、阀门处设置探测器。
5)在地下室、设备层等处燃气管道沿途,应在阀门、法兰盘连接处、焊接处、拐弯处等可能泄漏点的位置设置探测器。
6)高度超过6m的空间,当可燃气体比空气轻时,宜设置上下两层探测器,其下层探测器距燃气用具上端不宜<1.5m,并应设集气罩。
3 可燃气体报警系统的联动控制
1)公共厨房等处宜设置为:当任何一个探测器报警时启动厨房排风机,当两个探测器同时报警时或通风一分钟仍维持报警浓度时,自动控制关闭有关燃气管道的自动切断阀。对重要的、关闭后影响比较大的切断阀,应设置为由消防控制中心及现场两地均可控制,确认漏气后手动关闭的方式。
2)在燃气锅炉房、直燃机房、燃气表房等重要场所,宜选用工业用防爆型可燃气体探测器。当燃气浓度达到爆炸下限的25%时,报警并自动启动通风装置,当燃气浓度达到爆炸下限的50%时自动关闭有关燃气管道的自动切断阀。或当一个探测器报警时启动通风装置,通风一分钟后仍维持报警浓度时,自动联锁控制关闭燃气快速切断阀。可由消防控制室和现场手动控制关阀。
3)公共厨房等处的可燃气体探测器宜接入火灾自动报警系统,经火灾报警器编程控制启动有关风机、启动声光报警等。
4)住宅厨房的可燃气体探测器报警后应自动启动本厨房排风机,宜自动控制关闭本厨房燃气管道的自动切断阀。
5)装有分户供暖的家用燃气锅炉的封闭空间(含封闭阳台)应设置家用可燃气体探测器,报警后联锁控制关闭本户燃气管道切断阀,并强制启动通风。
4 可燃气体探测器的安装位置与线路选择
1)可燃气体探测器的安装高度应根据所要检测的燃气的比重确定。燃气密度比空气轻时(如天然气、城市煤气),应安装在燃气设备或管线的上方,安装高度距离顶棚应≤300mm,可吸顶或贴墙安装;燃气比空气重时(如液化石油气),安装高度应距离地面300mm左右。水平安装位置应靠近燃气阀门、燃气表、灶具附近等燃气可能泄漏的场所。
2)可燃气体探测器不应安装在有强气流通过的位置,与通风门之间的距离应≥500mm。
3)安装在住宅厨房、公共厨房操作间内的自动切断阀的工作电压应选为直流24V及以下。
4)因可燃气体探测器正常工作时耗电量较大,其直流电源应单独供电,并应根据所连接的探测器数量和耗电量计算导线截面。可燃气体探测器的电源不应取自火灾报警系统的控制回路电源线,以免影响火警控制模块的动作。
5 工程设计相关规范、规程及国家建筑标准设计图集
《建筑设计防火规范》GB 50016—2006。
《高层民用建筑设计防火规范》GB 50045—1995(2005局部修改版)。
《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116—1998。
《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》GB 50067—1997。
《民用建筑电气设计规范》JGJ 16—2008。
《人民防空工程设计防火规范》GB 50098—1998(2001年版)。
《人民防空工程设计规范》GB 50225—1995。
《人民防空地下室设计规范》GB 50038—2005。
《火灾报警及消防联动》04X 501。
《空气采样早期烟雾探测系统》03X 502。
《智能建筑弱电工程设计施工图集(上)》97X 700(上)。
《智能建筑弱电工程设计施工图集(下)》97X 700(下)。
8.1.5 施工安装要点
1 施工安装要点
详见国家建筑标准设计图:《智能建筑弱电工程设计施工图集》97X 700,《火灾报警及消防联动》04X 501等。
2 施工安装验收规范
《火灾自动报警系统施工及验收规范》GB 50166—2007。
《建筑电气工程施工质量验收规范》GB 50303—2002。
《智能建筑工程质量验收规范》GB 50339—2003。
《人民防空工程施工及验收规范》GB 50134—2004。
8.1.6 相关标准
《点型感烟火灾探测器》GB 4715—2005。
《点型感温火灾探测器》GB 4716—2005。
《火灾报警控制器》GB 4717—2005。
《火灾报警设备专业术语》GB/T4718—2006。
《火灾分类》GB/T4968—2008。
《线型光束感烟火灾探测器》GB 14003—2005。
《电气火灾监控系统 第1部分:电气火灾监控设备》GB 14287.1—2005。
《电气火灾监控系统 第2部分:剩余电流式电气火灾监控探测器》GB 14287.2—2005。
《电气火灾监控系统 第3部分:测温式电气火灾监控探测器》GB 14287.3—2005。
《线型感温火灾探测器》GB 16280—2005。
《119火灾报警系统通用技术条件》GB 16282—1996。
《火灾显示盘通用技术条件》GB 17429—1998。
《手动火灾报警按钮》GB 19880—2005。
《消防技术文件用消防设备图形符号》GB/T4327—2008。
《消防电子产品检验规则》GB 12978—2003。
《消防安全标志》GB 13495—1992。
《消防基本术语 第二部分》GB/T14107—1993。
《消防安全标志设置要求》GB 15630—1995。
《消防联动控制系统》GB 16806—2006。
《消防电子产品 环境试验方法及严酷等级》GB 16838—2005。
《消防应急灯具》GB 17945—2000。
《消防基本术语 第一部分》GB/T—5907—1986。
《建筑材料难燃性试验方法》GB/T 8625—2005。
《消防技术文件用消防设备图形符号》GB/T4327—1993。


9 广播及有线电视系统、同声传译及会议系统


9.1 有线广播系统


9.1.1 系统基本概念
有线广播系统一般由音源设备、信号放大和处理设备、传输线路和扬声器等装置组成。
9.1.2 系统分类
广播一般可分为三类,即业务性广播系统、服务性广播系统和火灾应急广播系统。
1 业务性广播系统:以播放语言为主的广播系统。
2 服务性广播系统:以播放背景音乐或客房音乐的广播系统。
3 火灾应急广播系统:在火灾发生时,播放指挥、引导建筑物内人员疏散的广播系统。
9.1.3 系统技术性能
1 广播系统中,从功放设备的输出端至线路上最远的用户扬声器箱间的线路衰耗应满足以下要求:
1)业务性广播不应大于2dB(1000Hz时)。
2)服务性广播不应大于1dB(1000Hz时)。
2 广播的功率馈送回路应采用二线制。当业务性广播系统、服务性广播系统和火灾应急广播系统合并为一套系统时,馈送回路宜采用三线制。
3 系统相关设备的技术指标及要求参见相关标准及厂家技术资料。
9.1.4 系统选用要点及主要技术条件
1 公共建筑的广播网的功率馈送制式一般宜采用单环路式,广播线路较长的有线广播网宜采用双环路式。系统一般采用定压传输方式。输出电压采用70V或100V。
2 广播设备应根据用户的性质、系统功能的要求选择。
3 大型广播系统宜采用微处理机控制管理的广播系统设备。
4 广播的功放设备宜选用定电压输出,当功放设备容量小或广播范围较小时,亦可根据情况选用定阻抗输出。
5 功放设备的容量一般按下述公式计算:

式中:P——功放设备输出总功率(W);
P0——Ki?Pi,每分路同时广播时最大电功率;
Pi——第i支路的用户设备额定容量;
Ki——第i分路的同时需要系数;服务性广播,客房节目每套Ki取0.2~0.4;背景音乐系统Ki取0.5~0.6;业务性广播,Ki取0.7~0.8;火灾应急广播,Ki取1.0(同时广播范围应符合“火灾自动报警及联动控制系统”的有关规定);
K1——线路衰耗补偿系数:线路衰耗1dB时取1.26;线路衰耗2dB时取1.58;
K2——老化系数,一般取1.2~1.4。

6 广播功放设备应设置备用功率单元,其备用数量应根据广播的重要程度确定。备用功率单元应设自动或手动投入环节,用于重要广播的环节,备用功率单元应能瞬时投入。
7 传声器的类别应根据使用性质确定,其灵敏度、频率特性和阻抗等均应与前级设备的要求相配合。
8 民用建筑选用的扬声器除满足灵敏度、频响、指向性等特性及播放效果的要求外,还宜符合下列规定:
1)办公室、生活间、客房等,可采用1~2W的扬声器箱。
2)走廊、门厅及公共场所的背景音乐、业务广播等扬声器箱宜采用3~5W。
3)在建筑装饰和室内净高允许的情况下,对大空间的场所宜采用声柱(或组合音箱)。
4)扬声器的声压级应比环境噪声大15dB。
5)在噪声高、潮湿的场所设置扬声器箱时,应采用号筒扬声器。
6)室外扬声器应采用防水防尘型,其防护等级应满足所设置位置的环境要求。
9 功放设备的布置应符合下列规定:
①柜前净距不应小于1.5m。
②柜侧与墙、柜背与墙的净距不应小于0.8m。
③柜侧需要维护时,柜间距离不应小于1m。
④在地震区,应对设备采取抗震加固措施。
10 用于背景音乐的扬声器(或箱)设置应符合下列规定:
①扬声器(或箱)的中心间距应根据空间净高、声场及均匀度要求、扬声器的指向性等因素确定。要求较高的场所,声场不均匀度不宜大于6dB。
②扬声器箱在吊顶安装时,应根据场所的性质来确定其间距。按环境条件包括温度、相对湿度、海拔、地震烈度等选择;
a 门厅、电梯厅、休息厅内扬声器箱间距可采用下式估算:

式中:L——扬声器箱安装间距(m);
H——扬声器箱安装高度(m)。

b 走道内扬声器箱间距可采用下式估算:

c 会议厅、多功能厅、餐厅内扬声器箱间距可采用下式估算:

式中:θ——扬声器的辐射角度,一般要求辐射角度大于或等于90°。

根据公共活动场所的噪声情况,扬声器(或箱)的输出,宜就地设置音量调节装置;当某场所可能兼作多种用途时,该场所的背景音乐扬声器的分路宜安装控制开关。
11 火灾应急广播系统
1)控制中心报警系统应设置火灾应急广播系统,集中报警系统宜设置火灾应急广播系统。
2)火灾应急广播扬声器的设置应符合下列要求:
①民用建筑内扬声器应设置在走道和大厅等公共场所,每个扬声器的额定功率不应小于3W,其数量应能保证从一个防火区内的任何部位到最近一个扬声器的步行距离不大于25m。走道最后一个扬声器距走道末端不大干12.5m。
②在部分工业厂房、停车场、大型商场等环境噪声大于60dB的场所设置的的扬声器,其播放范围内最远点的播放声压级应高于背景噪声15dB。
③客房设专用扬声器时,其功率不宜小于1.0W。
④火灾应急广播与公共广播合用时,应符合下列要求:
a 火灾时应能在消防控制室将火灾疏散层的扬声器和公共广播扩音机强制转入火灾应急广播状态
b 消防控制室应能监控用于火灾应急广播的扩音机的工作状态,并能遥控开启扩音机和扬声器播音。
c 床头柜内设有服务性音乐广播扬声器时,应有火灾应急广播功能。
d 应设置火灾应急广播备用扩音机,其容量不应小于火灾时同时广播的火灾应急广播扬声器最大容量总和的1.5倍。
3)特级保护对象的建筑物各避难层内应设置可独立监控的火灾应急广播系统。
12 工程设计相关规范、规程及国家建筑标准设计图集
《厅堂扩声系统设计规范》GB 50371—2006。
《市、县级有线广播电视网设计规范》GY 5063—1998。
《民用建筑电气设计规范》JGJ 16—2008。
《厅堂扩声系统声学特性指标》GYJ 25—1986。
《有线广播录音、播音室、声学设计规范和技术用房技术要求》GYJ 26—1986。
《广播与扩声》03X301—1。
《智能建筑弱电工程设计施工图集(上)》97X 700(上)。
《智能建筑弱电工程设计施工图集(下)》97X 700(下)。
《体育建筑专用弱电系统设计安装》06X 701。
9.1.5 施工安装要点
1 施工安装要点
1)功放设备的布置应符合下列规定:
①柜前净距不应小于1.5m。
②柜侧与墙、柜背与墙的净距不应小于0.8m。
③柜侧需要维护时,柜间距离不应小于1m。
④在地震区,应对设备采取抗震加固措施。
2)用于背景音乐的扬声器(或箱)设置应按9.1.4第10条规定设置。
3)施工做法可参见国家建筑标准设计图集。
2 施工安装验收规范
《建筑电气工程施工质量验收规范》GB 50303—2002。
《广播传音电缆线路工程建设技术规范》GY 5053—94。
《广播传音电缆维护规程》GY 54—1989。
9.1.6 相关标准
《声系统设备互连的优选配接值》GB/T14197—1993。
《声系统设备互连用连接器的应用》GB/T14947—1994。
《广播及类似声系统用连接器的应用》GB/T15212—1994。
《应急声系统》GB/T16851—1997。
《厅堂扩声特性测量方法》GB/T4959—1995。
《声音和电视信号的电缆分配系统输出口基本尺寸》GB/T 7393—1987。
《广播电视名词术语通用部分》GB/T 7400.1—1987。
《广播电视名词术语有线广播》GB/T7400.3—1987。
《广播电视名词术语 声音广播 通用部分》GB/T 7400.5—1987。
《音频、视频和视听设备及系统词汇》GB/T9002—1996。
《扬声器主要性能测试方法》GB/T9396—1996。
《直接辐射式电动锥形扬声器通用规范》GB/T9397—1996。
《直接辐射式扬声器尺寸》GB/T9400—1988。
《声环境质量标准》GB 3096—2008。
《广播电视名词术语 有线广播》GB 7400.3—1987。


9.2 扩声系统


9.2.1 系统基本概念
1 扩声系统由传声器、扩音机和扬声器组成。在比较完善的扩声系统中还有:调音台、数字音频处理器、压缩限幅器、均衡器、分频器、延时器、混响器、反馈抑制器、录音机和唱机等。
2 本章适用于建筑内中、小型厅堂扩声系统。
会议、音乐舞会兼放影视等各类功能的扩声系统,应按照多种使用要求(或目的)进行扩声设计。
包括如下内容:
1)观众厅扩声系统
①小型文艺演出和会议合用。
②小型文艺演出和会议分别设置两个独立系统(即语言和音乐分开扩声),小型文艺演出系统中常含返送系统。
2)效果重放系统。
3)立体混响系统。
9.2.2 系统分类
1 根据使用要求,视听场所的扩声系统一般分为:文艺演出类扩声系统。多用途类扩声系统。会议类扩声系统。
2 会议厅、报告厅等专用会议场所,应按语言扩声标准设计。
9.2.3 系统技术性能
扩声系统的技术指标应根据建筑物用途类别、质量标准、服务对象等因素确定。各类厅堂分级及声学特性指标应符合相关标准规定。
扩声系统的声学要求:
能提供合适响度的声音;系统频响较宽,频响曲线无过大起伏;声场分布均匀;系统噪声低、失真小;语言清晰度较高;避免产生回声干扰;视听尽量一致。其指标见GB 50371—2006《厅堂扩声系统设计规范》、GYJ25《厅堂扩声系统声学特性指标》或WHO 301《歌舞厅匆‘声系统的声学特性指标与测量方法》。
9.2.4 系统选用要点
1 传声器的选择
传声器种类有动圈式、电容式、电压式和无线传声器等,应按需要合理配置。
1)动圈式传声器:结构简单、稳定可靠、使用方便、噪声小,可用在背景噪声很高的场所。广泛用于语言广播和扩声。
2)电容式传声器:灵敏度比动圈式高、频率响应平坦、瞬态特性好、失真小。即使在振动条件下也具有良好的性能。多在多功能厅使用。
3)立体声传声器:通常由两个(或两个以上)传声器组成。具有两个指向性拾音单元,指向相差90°。适用于立体声扩声系统。
4)速度式传声器:响应特性好,比动圈式方向性更强,它具有双方向性,可以是高阻抗,常与一个动圈式传声器组合使用。
5)无线传声器:由微型发射、接收机两部分组成。分为乐器型、歌唱型等多种。不同类型的扩声系统,应使用不同类型的无线传声器。
6)当传声器的连接线超过10m时,应选择平衡式、低阻抗传声器。
7)在选定传声器的频率响应特性时,应与系统中的其他部分相适应。传声器阻抗及平衡性应与调音台或前置增音机相匹配。
8)高质量电容传声器和立体声传声器,灵敏度高、频带宽、音色好、多指向性,主要作为录音与扩声中主传声器。
9)传声器的主要指标
①灵敏度:动圈式多为-56dB左右,电容式-40dB左右。分贝数为负值,数值越小灵敏度越高。
②频率响应:高保真最低50~12500Hz,卡拉OK演唱80Hz~13kHz,厅堂扩声70Hz~15kHz。
③输出阻抗:1kΩ以上高阻抗,150~600Ω低阻抗。
2 音箱(声柱)的选择
1)音箱按箱体形式分为封闭式、倒相式(或称低频反音箱)、号筒式和声柱等。按分频数又分为二分频、三分频、四分频等。声柱适用于会场语言扩声。
2)音箱(声柱)的性能指标,主要有重放频率特性、指向性、灵敏度、失真度、额定阻抗、额定功率等。对低频重放要求频率较低时,应选择大口径扬声器音箱。
3)声柱的选择
①声柱特性
由于声柱结构简单,指向性强,辐射距离远,辐射能利用率高;音质好,能满足重放高质量音乐要求,同时易于控制系统的声音回输稳定度。声柱低频辐射效率比单只扬声器高得多,扬声器数量越多。
主轴上灵敏度越高,辐射距离越远,所以在厅堂扩声系统中得到广泛应用,但频响特性较差。
②声柱的类型
声柱分为线列声柱、曲线声柱和曲面宽频声柱。
a 线列声柱是由多个投射式电动扬声器排列成一直线组成。各扬声器的间距相等,同相工作,辐射相同的功率。具有功率容易控制,方向性强,频率范围宽等优点。是厅堂扩声应用最广泛的一种声柱。
声柱越长,声束越窄,指向性越强;声柱长度一定时,频率越高,声束越窄,指向性越强;在声柱的垂直方向指向性较强。(随频率的降低而减弱)
b 凹曲面声柱:由多个同相振动,相距很近而分布在圆弧上的扬声器组成。
其指向特性:波长大于弧长时,指向很宽;波长接近于弧长时,指向变窄;波长小于弧长时指向又变宽。
c 凹曲面宽频带声柱是一种多频道凹曲面声柱,主要用于高质量的扩声系统。
3 前级增音机(或前置放大器)的选择
1)选择前级增音机必须考虑声道数和通路数。对于大型较复杂的扩声系统,前级增音机至少应该有2~3个声道,各声道能够独立工作,必要时又可以合成为一个声道使用。为了保证扩声不中断,各声道应有同时工作的双通路组成,一用一备。
2)在多功能厅堂的扩声系统中,若仅语言扩声,则传声器通路数不多。若考虑文艺演出和在主席台上带有少量即席发言传声器,以及传声器输入兼有线路输入功能,台式前级增音机一般有3~8路输出,而桌式前级增音机仅有传声器输入通路。
3)前级增音机输出一般都采用低阻抗跨接方法。输出端除主通路输出外,还应考虑线路输出、供外送节目信号和录音输出等用。
4)节目源的输入电平基本上可分为三类:-60dB、-40dB和0dB。第一类配接低阻抗传声器,第二类配接高阻抗传声器或拾音器,第三类供无线电转播、重放录音或线路输入用。放大器的低频系统一般采用三级放大和两次电平调节。
4 功率放大器的选择
功率放大器的配置与选择应符合以下要求:
1)功放设备的单元划分应满足负载的分组要求。
2)厅堂扩声系统的功放一般采用低阻直接输出。当传输距离较远时,如体育场、广场类建筑,则采用定压输出。
3)厅堂扩声系统为确保扩声质量,应有充分的功率储备。一般功放的功率储备量(即功率余量),在语言扩声时为3~5倍以上,音乐扩声时为10倍以上,或更高。
5 调音台
1)调音台有固定式和移动式,是一种多路输入、多路输出的前置放大器,其基本功能是:信号放大、处理、混合、分配。声音调节分为三类:相对平衡调节、节目动态范围调节和音质调节。
2)调音台的选择
①输入类型:分为4、6、8、12~48路以至更多路数,多功能厅和歌舞厅一般为8~24路,视厅堂规模而定。
②声道分为单声道、双声道、四声道、多声道输出,声道的选择应与扩声系统相对应。
③用途分为:扩声调音台、录音调音台、播出调音台、迪斯科专用调音台。厅堂、歌舞厅宜采用扩声调音台。
④信号处理方式;有模拟式调音台和数字式调音台。目前用模拟式调音台为多。
6 延时器在扩声系统的应用和选择
延时器是将声音信号延迟一段时间以后再传送出去,使声音从不同方位传达到听众耳中的时差基本相同。当时差大于35ms时,则应装设延时器。
7 工程设计相关规范、规程及国家建筑标准设计图集
《厅堂扩声系统声学特性指标》GYJ 25—1986。
《有线广播录音、播音室、声学设计规范和技术用房技术要求》GYJ 26—1986。
《厅堂扩声系统设计规范》GB 50371—2006。
《城市有线广播电视网络设计规范》GY 5075—2005。
《演出场所扩声系统的声学特性指标》WH/T18—2003。
《扩声系统的图符代号及制图规则》WH/T 19—2003。
《民用建筑电气设计规范》JGJ 16—2008。
《广播与扩声》03X 301—1。
《智能建筑弱电工程设计施工图集(上)》97X 700(上)。
《智能建筑弱电工程设计施工图集(下)》97X 700(下)。
《体育建筑专用弱电系统设计安装》06X 701。
9.2.5 施工安装要点
1 施工安装要点
详见国家建筑标准设计图集《广播与扩声03X301—1》。
2 施工安装验收规范
《建筑电气工程施工质量验收规范》GB 50303—2002。
《扩声译音系统安装工程施工及验收规范》GY 5055—1995。
《广播传音电缆维护规程》GY 54—1989。
《广播传音电缆线路工程建设技术规范》GY 5053—94。
9.2.6 相关标准
《声系统设备一般术语解释和计算方法》GB 12060—1989。
《高保真声频组合设备最低性能要求》GB 12062—1989。
《声音和电视广播接收机及有关设备无线电骚扰特性限值和测量方法》GB 13837—2003。
《音频 视频及类似电子设备 安全要求》GB 8898—2001。
《直接辐射式电动锥形扬声器通用规范》GB/T 9397—1996。
《声学 实验室标准电容传声器的特性与规范》GB/T 11670—1989。
《扬声器听音试验》GB/T 12058—1989。
《盒式磁带录音机可靠性要求和试验方法》GB/T12165—1998。
《声音和电视广播发射设备信号链接口》GB/T 12566—1990。
《声系统设备互连的优选配接值》GB/T 14197—1993。
《传声器通用技术条件》GB/T14198—1993。
《高保真声频放大器最低性能要求》GB/T14200—1993。
《视听、视频和电视设备及系统音频盒式系统》GB/T14220—1993。
《广播节目试听室技术要求》GB/T 14221—1993。
《音频组合设备通用技术条件》GB/T 14277—1993。
《广播录音机抖晃测量方法》GB/T14432—1993。
《号筒扬声器通用技术条件》GB/T 14474—1993。
《号筒扬声器测量方法》GB/T 14475—1993。
《客观评价厅堂语言可懂度的 RASTI法》GB/T 14476—1993。
《盒式音带制品质量总技术规范》GB/T 14855—1993。
《声系统设备互连用连接器的应用》GB/T 14947—1994。
《广播及类似声系统用连接器的应用》GB/T 15212—1994。
《高保真调频广播调谐器最低性能要求》GB/T 15294—1994。
《会议系统电及音频的性能要求》GB/T15381—1994。
《电子设备机柜通用技术条件》GB/T15395—1994。
《广播用数字音频盒式磁带系统(DAT)格式及分类特性》GB/T15521—1995。
《调音台通用技术条件》GB/T15640—1995。
《广播数据系统(RDS)技术规范》GB/T15770—1995。
《激光唱机通用技术条件》GB/T15860—1995。
《广播声频通道技术指标测量方法》GB/T15943—1995。
《广播节目声音质量主观评价方法和技术指标要求》GB/T 16463—1996。
《声音广播中音频噪声电平的测量》GB/T17147—1997。
《无线传声器系统通用规范》GB/T17276—1998。
《音频、视频及视听系统 视频系统Y/C连接器的应用和优选电配接值》GB/T18123—2000。
《电磁兼容 专业用途的音频、视频、音视频和娱乐场所灯光控制设备的产品类标准 第1部分:发射》GB/T 19954.1—2005。
《电磁兼容 专业用途的音频、视频、音视频和娱乐场所灯光控制设备产品类标准 第2部分:抗扰度》GB/T 19954.2—2005。
《厅堂扩声特性测量方法》GB/T4959—1995。
《广播报时信号》GB/T4961—1999。
《人工混响装置测量方法》GB/T 6448—1986。
《高保真扬声器系统最低性能要求及测量方法》GB/T7313—1987。
《广播电视名词术语 通用部分》GB/T 7400.1—1987。
《广播电视名词术语 无线电广播》GB/T 7400.2—1987。
《广播电视名词术语 有线广播》GB/T 7400.3—1987。
《广播电视名词术语 声音广播 通用部分》GB/T 7400.5—1987。
《声频放大器测量方法》GB/T 9001—1988。
《音频、视频和视听设备及系统词汇》GB/T 9002—1996。
《调音台基本特性测量方法》GB/T9003—1988。
《声音广播接收机基本参数》GB/T 9374—1988。
《声音和电视广播接收机及有关设备抗扰度限值和测量方法》GB/T 9383—1999。
《广播收音机、广播电视接收机、磁带录音机、声频功率放大器(扩音机)的环境试验要求和试验方法》GB/T 9384—1997。
《无线传声器系统测量方法》GB/T 9388—1988。
《扬声器主要性能测试方法》GB/T 9396—1996。
《直接辐射式电动扬声器通用规范》GB/T9397—1996。
《传声器测量方法》GB/T9401—1988。
《高保真传声器最低性能要求》GB/T9402—1988。
《声环境质量标准》GB 3096—2008。


9.3 有线电视系统


9.3.1 系统基本概念
有线电视(CATV)网的划分
1 有线电视用户为2000~100000户的城镇联网,或100000户以上的大型城市网,一般由当地有线电视主管部门经营管理,设有一个信号源总前端,经干线传输到各地分前端,再进入用户分配网。传输干线多采用光纤传送技术与用户分配电缆网连接,形成光缆一电缆混合网(即HFC)。
2 用户在2000户以下的有线电视网,一般可采用全电缆网方式,用户分散、区域较大的情况也可采用HFC的方式。局域网也可通过光缆与城域网连接。
3 双向传输有线数字电视网。在HFC网络的基础上,正向(下行)通道传输有线电视模拟信号、数字电视信号和各种数据业务信号,反向(上行)通道传输各种宽、窄带数据业务信号。
9.3.2 系统分类
1 按传输频带分类:
1)全频道隔频传输系统,即VHF系统、UHF系统、全频道系统(VHF+UHF)。
2)邻频传输系统,即450、550、750、860MHz系统。
2 邻频道系统由前端、传输系统、用户分配网络三部分构成。
1)前端由信号源设备包括接收天线(卫星电视接收天线、微波接收天线)、卫星接收机、天线放大器、自办节目设备、变换器、滤波器、混合器等构成。
2)传输系统由同轴电缆或光纤(含光电转换设备)、线路放大器、均衡器等设备构成。
3)用户分配网络由传输线路(同轴电缆或光纤)、放大器、分配器、分支器、用户输出端等设备构成。
9.3.3 系统技术性能
1 系统设施工作的环境温度宜符合下列要求:
1)寒冷地区室外工作的设施:-40~35℃;
2)其它地区室外工作的设施:-10~55℃;
3)室内工作的设施: -5~40℃。
2 系统载噪比、交扰调制比和载波互调比的最小设计值应符合表9.3.3-1的规定。

表9.3.3-1 系统载噪比、交扰调制比、载波互调比的最小设计值(dB)
表9.3.3-1 系统载噪比、交扰调制比、载波互调比的最小设计值(dB)

3 系统输出口电平设计值宜符合下列要求:
1)非邻频系统可取70±5dBμV。
2)采用邻频传输的系统可取68±4dBμV。注:在强场强区可提高电平,以避免同频干扰。
4 系统输出口频道间的电平差的设计值不应大于表9.3.3-2的规定。

表9.3.3-2 系统输出口频道间电平差(dB
表9.3.3-2 系统输出口频道间电平差(dB)

9.3.4 产品选用要点
1 产品选用及工程设计要点
参见《民用建筑电气设计规范JGJ16—2008》相关要求。
2 工程设计相关规范、规程及国家建筑标准设计图集
《民用建筑电气设计规范》JGJ 16—2008。
《有线电视系统工程技术规范》GB 50200—1994。
《有线电视系统》03X 401—2。
《智能建筑弱电工程设计施工图集》97X 700。
9.3.5 施工安装要点
1 设置在楼房顶部的天线基础应与屋顶结构部分牢固结合为一体,并考虑房顶的荷载能力及风荷载。
2 卫星天线基座一般为三支脚,四支脚,也有五支脚支座。应将其中的两个支脚对准卫星承受最大风力的方向。
3 楼内布线应全部采用金属导管,并与放大器箱、分支分配器箱、过路箱、用户终端暗盒等采用焊接连接。
4 放大器箱、分支、分配器箱、过路箱、用户终端暗盒应暗装于墙体或明装于弱电间内(用户终端盒除外)。用户终端暗盒安装高度为底边距地面不小于300mm。
5 室外线路敷设
1)建筑群、住宅小区红线内,有线电视系统室外线路敷设宜采用穿管、管块、直埋等暗敷方式。
2)具有可供利用的管块时,可采用穿管块敷设方式,但不得与电力电缆共管孔敷设。
3)光纤、同轴电缆的地下管道应设计在冻土层以下。地下管道在拐角处、过路的两端和进出建筑物的地方应设人(手)孔,引入建筑物的地下管道不应少于两条。地下管道的管径及与其他管道的间距应符合相关的规范。
6 室内线路敷设
1)新建或有内装饰的改建工程,采用暗管敷设方式;在已建建筑物内,可采用明敷方式。
2)不得将电视电缆同照明线、电力线同线槽、同出线盒、同连接箱安装。
3)在强场强区及电视发射台附近应穿钢管且宜沿背电视发射台方向的墙面敷设。
7 施工做法详见国家建筑标准设计图集03X401—2《有线电视系统》、97X700《智能建筑弱电工程设计施工图集》。
8 施工安装验收规范
《30MHZ~1GHz声音和电视信号的电缆分配系统验收规则》SJ/T 2846—1988。
《建筑电气工程施工质量验收规范》GB 50303。
9.3.6 相关标准
《电视和声音信号电缆分配系统 第2部分:设备的电磁兼容》GB 13836—2000。
《射频连接器 第14部分:75Ω电缆分配系统用螺纹连接射频同轴连接器(F型)》GB/T11313.24—2001。
《电视和声音信号的电缆分配系统设备与部件 第1部分:通用规范》GB/T11318.1—1996。
《电视和声音信号的电缆分配系统 设备与部件 第3部分:电视调制器通用规范》GB/T 11318.3—1996。
《电视和声音信号的电缆分配系统 设备与部件 第4部分:频道处理器通用规范》GB/T11318.4—1996。
《电视和声音信号的电缆分配系统 设备与部件 第6部分:混合器通用规范》GB/T 11318.6—1996。
《电视和声音信号的电缆分配系统 设备与部件 第7部分:放大器通用规范》GB/T 11318.7—1996。
《电视和声音信号的电缆分配系统 设备与部件 第8部分:干线放大器通用规范》GB/T 11318.8—1996。
《电视和声音信号的电缆分配系统 设备与部件 第9部分:电源设备通用规范》GB/T11318. 9—1996。
《电视和声音信号的电缆分配系统 设备与部件 第10部分:分配器和用户分支器通用规范》GB/T 11318.10—1996。
《电视和声音信号的电缆分配系统 设备与部件 第11部分:衰减器、均衡器、滤波器和陷波器通用规范》GB/T 11318.11—1996。
《电视和声音信号的电缆分配系统 设备与部件 第12部分:系统输出口通用规范》GB/T11318. 12—1996。
《电视和声音信号的电缆分配系统 设备与部件 第14部分:避雷器通用规范》GB/T 11318.14—1996。
《有线电视频率配置》GB/T17786—1999。


10 建筑设备自动化系统


10.1 建筑设备监控系统


10.1.1 系统概述
建筑设备监控系统(Building Automation System—BAS)是运用自动化仪表、计算机过程控制和网络通讯技术,对建筑物(群)内的电力、照明、空调、给排水、电梯等机电设备或系统进行集中监视、控制为目的,达到优化控制及管理而构成的综合系统。通常为分散控制与集中监视、管理的计算机控制系统。
10.1.2 系统分类
1 产品分类
建筑设备监控系统规模见表10.1.2-1。

表10.1.2-1 建筑设备监控系统规模
表10.1.2-1 建筑设备监控系统规模

2 产品组成建筑设备监控系统通常是由管理级、控制级、现场级、控制网络四个主要部分组成。
1)管理级:是由管理计算机和软件组成。管理级内容见表10.1.2-2。

表10.1.2-2 管理级内容
表10.1.2-2 管理级内容

2)控制级:控制器通常是由I/O接口、运算单元、通信单元、显示单元等部分组成。
控制器功能:检测数据的采集;对被控制对象的检测结果,通过与设定值进行比较、计算给出相应的控制作用;控制作用的输出;接受由中央管理计算机和手操器下载的控制程序;通信接口与通信协议;能独立工作。
3)现场级:指现场控制的工艺设备,包括空调机组、冷水机组等建筑机电设备;电气控制箱的现场设备;传感器和执行器。
传感器功能:是对现场各类物理量的检测。
执行器功能:是将控制器的控制输出施加到被控对象,形成对被控对象的控制调节。
4)控制网络:是将现场控制器与中央管理计算机相连接。
10.1.3 技术性能要求
1 管理级网络技术要求
1)服务器与工作站之间宜采用客户机/服务器(Client/Server)或浏览器/服务器(Browser/Server)的体系结构。当需要远程监控时,客户机/服务器的体系结构应支持Web服务器。
2)应采用符合IEEE802.3的以太网。
3)宜采用TCP/IP通信协议。
4)服务器应为客户机(操作站)提供数据库访问,并宜采集控制器、微控制器、传感器、执行器、阀门、风阀、变频器数椐,采集过程历史数据,提供服务器配置数据,存储用户定义数据的应用信息结构,生成报警和事件记录、趋势图、报表,提供系统状态信息。
5)实时数据库的监控点数(包括软件点),应留有余量,不宜少于10%。
6)客户机(操作站)软件根据需要可安装在多台PC机上,宜建立多台客户机(操作站)并行工作的局域网系统。
7)客户机(操作站)软件可以和服务器安装在一台PC机上。
8)管理网络层应具有与互联网(Internet)联网能力,提供互联网用户通信接口技术,用户可通过Web浏览器,查看建筑设备监控系统的各种数据或进行远程操作。
9)当管理网络层的服务器和(或)操作站故障或停止工作时,不应影响控制器、微控制器和现场仪表设备运行,控制网络层、现场网络层通信也不应因此而中断。
10)当不同地理位置上分布有多组相同种类的建筑设备监控系统时,宜采用DSA(Distributed Server Architecture)分布式服务器结构。每个建筑设备监控系统服务器管理的数据库应互相透明,从不同的建筑设备监控系统的客户机(操作站)均可访问其他建筑设备监控系统的服务器,与该系统的数据库进行数据交换.使这些独立的服务器连接成为逻辑上的一个整体系统。
2 控制级网络技术要求
1)CPU不宜低于16位。
2)RAM不官低于128kB。
3)EPROM和(或)Flash—EPROM不宜低于512kB。
4)RAM数据应有72h断电保护。
5)操作系统软件、应用程序软件应存储在EPROM或Flash—EPROM中。
6)硬件和软件宜采用模块化结构。
7)可提供使用现场总线技术的分布式智能输入、输出模块,构成丌放式系统;分布式智能输入、输出模块应安装在现场网络层上。
8)应提供至少一个RS232通信接口与计算机在现场连接。
9)应提供与控制网络层通信总线的通信接口,便于控制器与通信总线连接和与其他控制器通信。
10)宜提供与现场网络层通信总线的通信接口,便于控制器与现场网络通信总线连接并与现场设备通信。
11)控制器(分站)宜提供数字量和模拟量输入输出以及高速计数脉冲输入,并应满足控制任务优先级别管理和实时性要求。
12)控制器(分站)规模以监控点(硬件点)数量区分,每台不宜超过256点。
13)控制器(分站)宜通过图形化编程工程软件进行配置和选择控制应用。
14)控制器宜选用挂墙的箱式结构或小型落地柜式结构;分布式智能输入、输出模块宜采用可直接安装在建筑设备的控制柜中的导轨式模块结构。
15)应提供控制器典型配置时的平均无故障工作时间(MTBF)。
16)每个控制器(分站)在管理网络层故障时应能继续独立工作。
17)每台控制器(分站)的监控点数(硬件点),应留有余量,不宜小于10%。
18)通信总线的通信协议宜采用TCP/IP、BACnet、LonTalk、Meter Bus和ModBus等国际标准。
3 现场级网络技术要求
1)微控制器、分布式智能输入输出模块和传感器、电量变送器、照度变送器、执行器、阀门、风阀、变频器等智能现场仪表及常规现场仪表。
2)现场网络层宜采用TCP/IP、BACnct、LonTalk、MeterBus和ModBus等国际标准通信总线。
4 选用主要技术指标
1)管理级网络①宜采用10BASE—T/100BASE—T方式,选用双绞线作为传输介质;
②服务器与客户机(操作站)之间的连接宜选用交换式集线器;
③管理网络层的服务器和至少一个客户机(操作站)应位于监控中心内;
④在管理体制允许,建筑设备监控系统(BAS)、火灾自动报警系统(FAS)和安全防范系统(SAS)共用一个控制中心或各控制中心相距不远的情况下,BAS、SAS、FAS可共用同一个管理网络层,构成建筑管理系统(BMS),但应使三者其余部分的网络各自保持相对独立。
2)控制级网络
①宜采用总线拓扑结构,也可采用环形、星形拓扑结构;用双绞线作为传输介质;
②控制网络层可包括并行工作的多条通信总线,每条通信总线可通过网络通信接口与管理网络层(中央管理工作站)连接,也可通过管理网络层服务器的RS232通信接口或内置通信网卡直接与服务器连接;
③当控制器(分站)采用以太网通信接口而与管理网络层处于同一通信级别时,可采用交换式集线器连接,与中央管理工作站进行通信;
④控制器(分站)之间通信,应为对等式(peer to peer)直接数据通信;
⑤控制器(分站)可与现场网络层的智能现场仪表和分布式智能输入、输出模块进行通信;
⑥当控制器(分站)采用分布式智能输入、输出模块时,可以用软件配置的方法,把各个输入、输出点分配到不同的控制器(分站)中进行监控。
3)现场级网络
①微控制器、分布式智能输入输出模块、智能现场仪表之间,应为对等式直接数据通信;
②现场网络层可包括并行工作的多条通信总线,每条通信总线可视为一个现场网络;
③每个现场网络可通过网络通信接VI与管理网络层(中央管理工作站)连接,也可通过网络管理层服务器RS232通信接口或内置通信网卡直接与服务器连接;
④当微控制器和(或)分布式智能输入输出模块采用以太网通信接口而与管理网络层处于同一通信级别时,可采用交换式集线器连接,与中央管理工作站进行通信;
⑤智能现场仪表可通过网络通信接口与控制网络层控制器(分站)进行通信;
⑥智能现场仪表宜采用分布式连接,用软件配置的方法,可把各种现场设备信息分配到不同的控制器、微控制器中进行处理;
⑦现场网络层的配置除应符合本条规定外,尚应符合控制级网络条款的规定。
4)管理级网络软件:应支持客户机和服务器体系结构;应支持互联网连接;应支持开放系统;应支持建筑管理系统(BMS)的集成。
5)服务器软件:宜采用Windows 2003以上操作系统;应采用TCP/IP通信协议;应采用Internet Explorer6.0 SPI以上浏览器软件;实时数据库冗余配置时应为两套;关系数据库冗余配置时应为两套;不同种类的控制器、微控制器应有不同种类的通信接口软件;应具有监控点时间表程序、事件存档程序、报警管理程序、历史数据采集程序、趋势图程序、标准报告生成程序及全局时间表程序;宜有不少于100幅标准画面。
6)客户机软件:应采用WindowsXP SPI以上操作系统;应采用TCP/IP通信协议;应采用Internet Explorer 6.0 SPI以上浏览器软件;应有操作站软件;应采用Web网页技术;应有系统密码保护和操作员操作级别设置软件。
7)用户工具软件:应有建立建筑设备监控系统网络和组建数据库软件;应有生成操作站显示图形软件。
8)工程应用软件:应有控制器自动配置软件;应有建筑设备监控系统调试软件。
9)可选软件:DSA分布式服务器系统软件;开放式系统接口软件;火灾自动报警系统接口软件;安全防范系统接口软件;企业资源管理系统接口软件(包括物业管理系统接口软件)。
10)控制级网络软件
①控制器应接受传感器或控制网络、现场网络变化的输入参数(状态或数值),通过执行预定的控制算法,把结果输出到执行器、变频器或控制网络、管理网络;
②控制器应设定和调整受控设备的相关参数;
③控制器与控制器之间应进行对等式通信,实现数据共享;
④控制器应通过网络上传中央管理工作站所要求的数据;
⑤控制器应独立完成对所辖设备的全部控制,无需中央管理工作站的协助;
⑥控制器应具有处理优先级别设置功能;
⑦控制器应能通过网络下载或现场编程输入更新的程序或改变配置参数。
11)控制器操作软件:应能控制控制器硬件;应为操作员提供控制环境与接口;应执行操作员命令或程序指令;应提供输入输出、内存和存储器、文件和目录管理,包括历史数据存储;应提供对网络资源访问;应使控制网络层、现场网络层节点之间能够通信;应响应管理网络层、控制网络层上的应用程序或操作员的请求;可以采用计算机操作系统开发控制器操作平台;可以嵌入Web服务器,支持因特网连接,实现浏贤器直接访问控制器。
12)控制器编程软件:应有数据点描述软件,具有数值、状态、限定值、默认值设置,用户可调用和修改数据点内的信息;应有时间程序软件,可在任何时间对任何数据点赋予设定值或状态,包括每日程序、每周程序、每年程序、特殊日列表程序、今日功能程序等;应有事件触发程序软件;应有报警处理程序软件,导致报警信息生成的事件包括超出限定值、维护工作到期、累加器读数、数据点状态改变;应有利用图形化或文本格式编程工具,或使用预先编好的应用程序样板,创建任何功能的控制程序应用程序软件和专用节能管理软件;应有趋势图软件;应有控制器密码保护和操作员级别设置软件。
13)现场级网络软件
①现场层网络通信协议,宜符合由国家或国际行业协会制定的某种可互操作性规范,以实现设备互操作。
②微控制器功能宜符合某种末端设备控制器行业规范功能文件的规定,成为该类末端设备的专用控制器,并可以和符合同一行业规范功能文件的第三方厂商生产的微控制器实现互操作;
③分布式智能输入输出模块宜符合某种分布式智能输入输出模块(数字输入模块DI、数字输出模块DO、模拟输入模块AI、模拟输出模块AO)行业规范功能文件的规定,成为该类模块的规范化的分布式智能输入输出模块;并可以和符合同一行业规范功能文件的第三方厂商生产的同类分布式智能输入输出模块实现互换;
④智能仪表宜符合温度、相对湿度、流量、压力、物位、成分、电量、热能、照度、执行器、变频器等仪表的行业规范功能文件的规定,成为该类仪表的规范化智能仪表,并可以和任何符合同一行业规范仪表功能文件的第三方厂商生产的智能仪表实现互换。
⑤每种嵌入式系统均应安装该种嵌入式系统设备的专用软件,用于完成该种专用功能。
⑥嵌入式系统的操作系统软件应具有系统内核小、内存空间需求少、实时性强的特点。
⑦嵌入式系统设备编程软件,应符合国家或国际标准中的应用层可互操作性准则的规定,并宜使用已成为计算机编程标准的面向对象编程方法进行编程。
14)控制器编程软件
①应有数据点描述软件,具有数值、状态、限定值、默认值设置,用户可调用和修改数据点内的信息;
②应有时间程序软件,可在任何时间对任何数据点赋予设定值或状态,包括每日程序、每周程序、每年程序、特殊口列表程序、今日功能程序等;
③应有事件触发程序软件;
④应有报警处理程序软件,导致报警信息生成的事件包括超出限定值、维护工作到期、累加器读数、数据点状态改变;
⑤应有利用图形化或文本格式编程工具,或使用预先编好的应用程序样板,创建任何功能的控制程序应用。
10.1.4 产品选用要点
1 管理级的选用要点
1)管理级硬件:选择与系统处理性能相适应的主板、CPU、内存、硬盘、显示器、光驱、键盘、鼠标等,并带有满足系统通汛要求的网络接口。
2)管理级软件,见表10.1.4。

表10.1.4 管理级软件选择要点
表10.1.4 管理级软件选择要点

2 控制级的选用要点
1)现场控制器的信号及精度要求
①现场控制器的信号应分为模拟量输入(AI)、模拟量输出(AO)、开关量输入(DI)、开关量输出(DO)。
②现场控制器的输入输出信号应与现场仪表的信号相匹配。
③现场控制器的信号测量和数据转换精度应满足系统的测量和控制要求。
2)现场控制器的结构要求
①现场控制器的结构选择应根据被控设备的特点进行。测控点较少且功能要求比较固定的设备监控,可选用输入、输出点数相对固定的现场控制器。
②测控点较多且工业流程变化较多的设备,可选用输入、输出点数可灵活组合的现场控制器。
3)现场控制器的通信速率要求
①现场控制器的通信速率应满足整个监控系统的响应速度。
②现场控制器之间应可通过通信实现现场信息与数据共享。
3 现场级的选用要点
1)传感器
①传感器的精度和量程,应满足系统控制及参数测量的要求;
②温度传感器量程应为测点温度的1.2~1.5倍,管道内温度传感器热响应时间不应大于25s,当在室内或室外安装时,热响应时间小应大于150s;
③仅用于一般温度测量的温度传感器,官采用分度号为Pt 1000的B级精度(二线制);当参数参与自动控制和经济核算时,宜采用分度号为Pt 100的A级精度(二线制);
④湿度传感器应安装在附近没有热源、水滴且空气流通,能反映被测房间或风道空气状态的位置,其响应时间不应大于150s;
⑤压力(压差)传感器的工作压力(压差),应大于测点可能出现的最大压力(iN差)的1.5倍,量程应为测点压力(压差)的1.2~1.3倍;
⑥流量传感器量程应为系统最大流量的1.2~1.3倍,且应耐受管道介质最大压力,并具有瞬态输出;流量传感器的安装部位,应满足上游10D(管径)、下游5D的直管段要求,当采用电磁流量计、涡轮流量计时,其精度宜为1.5%;
⑦液位传感器宜使正常液位处于仪表满量程的50%;
⑧成分传感器的量程应按检测气体、浓度进行选择,一氧化碳气体宜按0~300ppm或0~500ppm;二氧化碳气体宜按0~2000ppm或0~10000ppm(1ppm=10-6);
⑨风量传感器宜采用皮托管风量测量装置,其测量的风速范围不宜小于2~16m/s,测量精度不应小于5%;
⑩智能传感器应有以太网或现场总线通信接口。
2)调节阀和风阀
①水管道的两通阀宜选择等百分比流量特性;
②蒸汽两通阀,当压力损失比大于或等于0.6时,宜选用线性流量特性;小于0.6时,宜选用等百分比流量特性;
③合流三通阀应具有合流后总流量不变的流量特性,其A—AB口宜采用等百分比流量特性,B—AB口宜采用线性流量特性;分流三通阀应具有分流后总流量不变的流量特性,其AB—A口宜采用等百分比流量特性,AB—B口宜采用线性流量特性;
④调节阀的口径应通过计算阀门流通能力确定;
⑤空调系统宜选择多叶对开型风阀,风阀面积由风管尺寸决定,并应根据风阀面积选择风阀执行器,执行器扭矩应能可靠关闭风阀;风阀面积过大时,可选多台执行器并联工作;
⑥执行器宜选用电动执行器,其输出的力或扭矩应使阀门或风阀在最大流体流通压力时可靠开启和闭合。
⑦水泵、风机变频器输出频率范围应为1~55Hz,变频器过载能力不应小于120%额定电流,变频器外接给定控制信号应包括电压信号和电流信号,电压信号为为自流0~10V,电流信号为直流4~20mA。
⑧现场一次测量仪表、电动执行器及调节阀的选择除符合本条规定外,尚应符合JGJ16—2008《民用建筑电气设计规范》第24章的相关规定。
4 控制网络的选用要点
1)通信网络应能满足系统响应时间要求、对通信子网的数量限制要求、对系统总点数限制要求。
2)每个通信子网设置应使现场控制器数量、监控点数量、通信网络线路长度、传输缆线规格等满足产生厂商的网络通信要求。
5 工程设计相关规范、规程及国家建筑标准设计图集
《智能建筑设计标准》GB/T 50314—2006:
《民用建筑电气设计规范》JGJ 16—2008。
《住宅智能化电气设计施工图集》99X 601。
《智能家居控制系统设计施工图集》03X 602。
《智能建筑弱电工程设计施工图集(上)》97X 700(上)。
《智能建筑弱电工程设计施工图集(下)》97X 700(下)。
《建筑智能化系统集成设计图集》03X 801—1。
10.1.5 施工安装要点
1 现场控制器
现场控制器通常是安装在控制现场,刈其安装要求如下:
1)现场控制器的准确安装位置,应根据设计施工图纸所示。
2)现场控制器应安装在被监控设备较集中的场所,以尽量减少管线敷设。一般设置在电控箱或电控柜附近,其内部设备应布置整齐美观,强、弱电系统分开以保证系统安全,且便于检修。
3)现场控制器应安装在光线充足、通风良好、操作维修方便的地方。
2 仪表
仪表的安装,如取测点结构型式、外部管路连接方式、维修阀门的设置、传感器、执行机构和电动阀门的安装等,应符合《自动化仪表工程施工及验收规范》GB50093—2002。
3 施工安装验收规范
《建筑电气工程施工质量验收规范》GB 50303—2002。
《智能建筑工程质量验收规范》GB 50339—2003。
《建筑及住宅小区智能化工程检测验收规范》DB 11/146—2002。
《智能建筑工程检测规程》CECS 182—2005。
《自动化仪表工程施工及验收规范》GB 50093—2002。
10.1.6 技术经济分析
建筑设备监控系统应选用可互相操作、可互相替换的开放性的系统,如采用LonWorks和BACnet协议标准的系统。建筑设备监控系统的开放性是指所有生产/—商均按国际公认的技术标准生产各种器件及建立系统结构。从而使设计院和业主可以根据需要采用不同生产厂商所生产高性能、高质量、最适合的器件,建立满足各个建筑物自动化要求的最佳运行、管理效果的建筑物自动化系统。开放性的系统可使系统各种费用的降低,使系统有更多的生产厂商可选择,减少对某个生产厂商的依赖。使得系统的维护、扩展、改造、重新配置设备或技术升级换代时的费用变得合理。
10.1.7 相关标准
《建筑及居住区数字化技术应用 第1部分:系统通用要求》GB/T 20299.1—2006。
《建筑及居住区数字化技术应用 第2部分:检测验收》GB/T 20299.2—2006。
《建筑及居住区数字化技术应用 第3部分:物业管理》GB/T 20299.3—2006。
《建筑及居住区数字化技术应用 第4部分:控制网络通信协议应用要求》GB/T 20299.4—2006。


10.2 智能家居控制系统


10.2.1 系统概述
1 系统定义
智能家居控制系统是以HFC、以太网、现场总线、公共电话网、无线网的传输网络为物理平台,计算机网络技术为技术平台,现场总线为应用操作平台,构成的一个完整的集家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范等功能的控制系统。
智能家居控制系统的总体目标是建立一个由家庭到小区乃至整个城市的综合信息服务和管理系统,以此来提高住宅高新技术的含量和居民居住环境水平。
2 系统的基本组成
系统宜由服务器、家庭控制器(各种模块)、路由器、调制解调器、交换机、通讯器、控制器、无线收发器、探测器、传感器、执行机构、打印机等主要部分组成。
3 系统的主要用途
智能家居控制系统的主要用途是家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范三个方面。
1)家庭通信
智能家居控制系统的主要家庭通信用途见表10.2.1-1。

表10.2.1-1 家庭通信的主要用途
表10.2.1-1 家庭通信的主要用途

2)家庭设备自动监控家庭设备自动监控包括电器设备的集中、遥控、远距离异地(通过电话或Internet)的监视、控制及数据采集。家庭设备自动监控的主要监控对象及内容见表10.2.1-2。

表10.2.1-2 主要监控对象及内容
表10.2.1-2 主要监控对象及内容

3)家庭安全防范
家庭安全防范主要包括火灾报警、可燃气体泄漏报警、防盗报警、紧急求救、多防区的设置、防客对讲等。家庭控制器内按等级预先设置若干个报警电话号码(如家人单位电活号码、手机电话号码、寻呼机号码和小区物业管理、安全保卫部门电话号码等),在有报警发生时,按等级的次序依次不停地拨通上述电话进行报警(可报出家中是哪个系统报警)。同时,各种报警信号通过控制网络传送至小区物业管理中心,并可与其它功能模块实现可编程的联动(如可燃气体泄漏报警后,联动关闭燃气管道上的电磁阀)。家庭安全防范的主要对象及内容见表10.2.1-3。
10.2.2 系统分类与基本特点、功能、适用范围
1 系统分类
智能家居控制系统主要可分成以下几类:
1)采用公共电话网的智能家居控制系统;
2)采用HFC的智能家居控制系统;
3)采用以太网的智能家居控制系统;
4)采用LonWorks的智能家居控制系统;
5)采用RS485的智能家居控制系统;
6)采用无线网的智能家居控制系统等类型。
2 基本特点、功能、适用范围
系统基本特点、组成、功能、适用范围详见表10.2.2。

10.2.1-3 主要防范对象及内容
10.2.1-3 主要防范对象及内容
表10.2.2 各种类型智能家居控制系统的基本特点、功能、适用范围
表10.2.2 各种类型智能家居控制系统的基本特点、功能、适用范围
表10.2.2 各种类型智能家居控制系统的基本特点、功能、适用范围

10.2.3 产品选用要点
1 智能家居控制系统类型的选用
参见表10.2.2。
2 家庭控制器的选用
家庭控制器的选用主要包括功能、总线技术及模块化设计、扩展功能,可按用户的基本要求进行配置等。
1)家庭控制器功能的选用
家庭控制器通常具有以下功能:家庭防盗报警;家庭火灾报警;家庭燃气泄露报警;家庭紧急求助;远程设防与撤防;远程报警;访客对讲;家用电器监控;家用表具数据采集及处理;空调机监控;接入网接口;小区电子公告;信息查询;家用设备报修等。
在工程设计中,家庭控制器功能的选用可参见表10.2.3-1。

表10.2.3-1 住宅家庭控制器功能设置表
表10.2.3-1 住宅家庭控制器功能设置表

2)总线技术及模块化设计:家庭控制器宜采用总线技术,如LonWorks、RS485、BACnet、CAN-Bus、CEBus、X—10等;家庭控制器宜采用模块化设计,以便用户可以根据需求选择不同的模块完成不同的功能。
3)扩展功能:家庭控制器要有一定的扩展功能,考虑能适应今后发展的需要。
4)可按用户的基本要求进行配置:应能根据用户提出有哪些被控设备及监视控制要求(功能 要求)等因素,来对家庭控制器组成进行配置,包含模块种类的选择和各种模块数量的选择。
3 对于住宅小区安全防范工程中的家庭安全防范系统的基本设置标准要求可参见GB50348—2004《安全防范工程技术规范》。
4 常用入侵探测器应用举例见表10.2.3-2。
5 当防火规范规定必须设置火灾报警系统时,感烟探测器、感温探测器及可燃气体探测器的设置及系统的构成须遵循《火灾自动报警系统设计规范》GB50116—98的规定。

表10.2.3-2 常用入侵探测器应用举例
表10.2.3-2 常用入侵探测器应用举例
表10.2.3-2 常用入侵探测器应用举例

6 工程设计相关规范、规程及国家建筑标准设计图集
《民用建筑电气设计规范》JGJ 16—2008。
《智能建筑设计标准》GDT50314—2006。
《安全防范工程技术规范》GB 50348—2004。
《入侵报警系统工程设计规范》GB 50394—2007。
《智能家居控制系统设计施工图集》03X 602。
《智能建筑弱电工程设计施工图集(上)》97X 700(上)。
《智能建筑弱电工程设计施工图集(下)》97X 700(下)。
《住宅智能化电气设计施工图集》99X 601。
《国家康居示范工程智能化系统示范小区建设要点与技术导则》
10.2.4 施工安装要点
1 交换机、路由器、控制器、放大箱、分配箱、电话分线箱安装在电气竖井内或公共走道的墙上(内)。
2 家庭控制器暗装(或明装)在墙内(上),其底边距地面1.4m左右。家庭控制器应设置在住户大门附近(宜距户门0.5m以内),且容易操作(包括设防与撤防)的地方。
3 可燃气体探测器安装在厨房内的燃气管道、灶具附近,当住户使用的是天然气、城市煤气,燃气探测器吸顶安装在距顶棚300mm以内的地方;当住户使用的是液化石油气,燃气探测器安装在距地面300mm以内地方。
4 感温探测器设置在厨房内,吸顶安装。
5 感烟探测器设置在起居室、卧室等房间内,吸顶安装。
6 紧急按钮开关设置在起居室沙发和主卧室床头附近的墙上,以及卫生间的墙上。紧急按钮开关暗装在墙内,其底边距地面0.5~1.2m。
7 门(窗)磁开关安装在门扇和门框内或窗扇和窗框内。
8 玻璃破碎探测器安装在窗户和玻璃门(阳台)附近的墙上或吸顶安装,
9 被动红外侵入探测器和被动红外/微波双技术探测器安装在住户的主要通道、重要的房间内,吸顶安装或安装在顶棚的墙角处。
10 红外遥控器安装在被控电器设备正面附近的墙上,距离不能超过红外线工作范围,且与电器设备之间没有遮挡。
11 系统安装可参考《智能家居控制系统设计施工图集》03X602。
12 施工安装验收规范
《建筑电气工程施工质量验收规范》GB 50303—2002。
《智能建筑工程质量验收规范》GB 50339—2003。
《建筑及住宅小区智能化工程检测验收规范》DB 11/146—2002。
《智能建筑工程检测规程》CECS 182—2005。
《自动化仪表工程施工及验收规范》GB 50093—2002。
10.3.5 相关标准
《建筑及居住区数字化技术应用 第1部分:系统通用要求》GB/T 20299.1—2006。
《建筑及居住区数字化技术应用 第2部分:检测验收》GB/T 20299.2—2006。
《建筑及居住区数字化技术应用 第3部分:物业管理》GB/T 20299.3—2006。
《建筑及居住区数宁化技术应用 第4部分:控制网络通信协议应用要求》GB/T 20299.4—2006。


10.3 照明设施控制系统


10.3.1 系统组成及基本特点
1 系统组成及作用(表10.3.1-1)

表10.3.1-1 照明设施控制系统组成及作用
表10.3.1-1 照明设施控制系统组成及作用

2 监控内容(表10.3.1-2)

表10.3.1-2 照明设施控制系统监控内容
表10.3.1-2 照明设施控制系统监控内容

10.3.2 系统基本特点
1 实现照明控制智能化
采用照明设施控制系统后,可使照明系统运行在全自动状态,系统将按预先设置切换若干个基本工作状态,通常为“白天”,“晚上”,“安全”、“清洁”、“周末”和“午饭”等,根据预设定的时间自动地在各种工作状态之间转换。
2 维持照度的一致性
1)一般照明设计师在对新的办公用房照明设计时,照度均比要求照度高,通常是700lx,而标准照度为400lx。这是考虑到随着时间的推移,灯的效率和房间墙面反射率不断衰减的缘故。如果设计师在初期就按标准照度设计,那么,无须多长时间房间照度就会低于标准,而不符合办公照度要求。正是由于这种新房间照度的偏高设计,不仅造成办公用房使用期(或两次装饰的间隔期)的照度不一致性,而且由于照度偏高造成不必要的能源浪费。
2)采用照明设施控制系统,由于可以智能调光,尽管照度还是偏高设计,但系统将会按照预先设置的标准亮度使办公室在使用期内保持恒定的照度,而不受灯具效率降低和墙面反射系数衰减的影响。
3 创造良好的工作环境,提高工作效率
在办公室,配可调光电子镇流器的日光灯在智能照明控制系统控制下与传统的日光灯照明系统相比具有显著的优点。传统镇流器的日光灯以100Hz的频率闪动(电网频率的2倍),这种频闪使工作人员头脑发胀,眼睛疲劳,降低了了作效率。而可调光电子镇流器则工作在很高的频率(40~70kHz),不仪克服了频闪,而且消除了由于使用START而造成起辉时的亮度不稳定,给员工提供了比精良的房间装饰和高档办公用具更为重要的有利于健康的舒适环境,同时也提高了工作效率。
4 创造良好的服务环境
1)好的灯光设计能营造出一种温馨、舒适的环境,增添其艺术的魅力。例如顾客对酒店的第一印象是酒店入口到大堂接待区域,高雅别致的光环境可给予顾客一种宾至如归的感觉,增添顾客对酒店的好感,亲切而又温馨吸引众多的顾客。
2)室内照明包括宴会厅、休息室、多功能厅,利用灯光的颜色、投射方式和不同明暗亮度可创造出立体感、层次感,不同色彩的环境气氛,不仅使客人有个舒适的居住环境,而且还可以产生一种艺术欣赏感,使人们产生留连忘返之感。
5 开放性
照明设施控制系统可以通过网络集成到建筑设备监控系统(BAS)、建筑管理系统(BMS)中,实现大楼的统一管理。
10.3.3 产品选用要点
1 系统要求
根据图纸,业主要求确定控制方案。根据控制方案划分合适的照明回路,确定输出调光模块、开关模块、输入模块、控制面板的位置、型号和数量。
2 传输网络的选用
在国际上照明设施控制系统数据的传输网络无统一的标准,目前主要有双绞线传输、电力载波传输和无线射频传输三种方式。这二种传输方式的数据传输速率、传输的可靠程度有较大区别,基本特点和适用范围见表10.3.3。
3 开关模块的选用
1)对有开关控制要求的照明同路宜采用具有以下功能的控制模块。
①交流工作电源:进线单相AC220V或三相AC380V,出线单相AC220V。
②能够通过网络软件和自学习功能设定控制功能。
③具有系统时钟功能。
④能够通过软件设定它的网络终端功能。
⑤能够通过软件设定逻辑关系(与、或)。
⑥通过软件能设定继电器的互锁功能。
⑦断电后能设定来电时的继电器状态。
⑧微处理器还能检测开关模块内部的工作温度。
2)开关模块的规格(出线回路及容量)应根据被控区域内照明回路、容量及控制方式确定。
4 调光模块的选用
1)对有调光控制要求的照明回路应采用具有以下功能的调光模块。
①交流工作电源:进线单相AC220V或三相AC380V,出线单相AC220V。

表10.3.3 基本特点和适用范围
表10.3.3 基本特点和适用范围

②能够通过网络软件和自学习功能设定控制功能。
③具有系统时钟功能。
④能够通过软件设定它的网络终端功能。
⑤每路都具有过载和过流保护。调光模块应能防止因外加主电源电压的升高而损坏光源,能对输入主电源的电压值进行计算后进行控制,从而可限制高电压的输出。
⑥应能保证光源亮度的变化不是突变的,而是按渐增渐减方式调光。
⑦应能扼制高次谐波的干扰。
⑧调光模块中可存放多个调光场景预置值。存放在EEPROM存贮器中的所有控制灯具调光的数据不会因停电而丢失,停电恢复正常后调光器仍能恢复原有工作状态。
⑨微处理器还能检测调光模块内部的工作温度。
2) 日光灯调光模块用于对带有高频可调光电子镇流器的日光灯进行调光。
3)调光模块的规格(出线回路及容量)应根据被控区域内照明回路、容量及控制方式确定。
5 日光灯有调光需要,应配带有高频可调光电子镇流器。
6 系统应能限制金卤灯等气体放电灯再启动的间隔时间,有利于提高金卤灯等气体放电灯的寿命。
7 工程设计相关规范、规程及国家建筑标准设计图集
《民用建筑电气设计规范》JGJ16—2008。
《智能建筑设计标准》GBT 50314—2006。
《建筑照明设计标准》GB 50034—2004。
《住宅智能化电气设计施工图集》99X 601。
《智能家居控制系统设计施工图集》03X 602。
《智能建筑弱电工程设计施工图集(上)》97X 700(上)。
《智能建筑弱电工程设计施工图集(下)》97X 700(下)。
《体育建筑专用弱电系统设计安装》06X 701。
《建筑智能化系统集成设计图集》03X 801—1。
《建筑设备监控系统设计与安装》03X 201—2。
《演播厅、多功能厅及舞台灯光设计(400m2以下)》03D 704—1。
《中小型剧场舞台灯光设计》0613 704—2。
10.3.5 施工安装要点
1 施工安装要点
施工做法可参见国家建筑标准设计图集《智能建筑弱电工程设计施工图集97X700》。
2 施工安装验收规范
《建筑电气工程施工质量验收规范》GB 50303—2002。
《智能建筑工程质量验收规范》GB 50339—2003。


11 安全防范系统


11.1 视频监控系统


11.1.1 系统概述
1 系统定义
视频监控系统是利用视频探测技术,对监视区域进行监视、控制,并进行实时图像显示、记录现场图像的电子系统或网络
2 系统的基本组成
系统宜由前端设备、传输设备、处理/控制设备和记录/显示设备四大部分组成。
1)前端设备
前端设备包括摄像机及其配套的镜头、云台、防护罩、解码器等。
2)传输设备
传输设备包括传输电(光)缆、视频分配器、光端机、有线或无线信号调制解调设备等。
3)处理/控制设备
处理/控制设备包括视频服务器、视频矩阵切换/控制器、云台及镜头控制器、控制键盘等。
4)记录/显示设备
记录显示设备包括监视器、录像设备等。
3 系统的主要用途
视频监视系统的主要用途是了解监视目标形体变化、运动量大小等亮度强弱的明暗信息,可以实时、形象、真实地反映被监控的对象。
4 系统元件的主要用途
1)摄像机:将被摄体的光信号变成电信号,然后送入系统的传输部分进行传送。
2)镜头:把被监视目标的光像聚焦于摄像机的靶面或CCD(电荷耦合器件)传感器上,在摄像机的靶面或CCD传感器上产生被监视目标的清晰图像。
3)传输电(光)缆:将摄像机输出的视频信号传送到监控室。
4)视频分配器:将一路视频信号分配为多路输出信号,供多台监视器监视同一目标。
5)视频矩阵切换:切换控制器的作用是对系统传输的图像信号进行切换、加工。它可以对多路视频信号进行自动或手动控制,使一个监视器能监视多台摄像机信号。
6)画面分割处理器:画面分割处理器的作用是将多个摄像机送来的图像信号组成一组,传送给一台监视器,并在该监视器屏幕上分为多个画面同时显示。
7)监视器:把送来的摄像机信号重现成图像。
8)控制器:在监控室通过它,可以对系统的摄像和传输部分进行远距离遥控。
9)电动云台:用于安装摄像机,它在控制电压(云台控制器输出的电压)的作用下,做水平和垂直转动,使摄像机能在大范围内对准并摄取所需要的观察目标。
10)录像机:是电视监视系统的记录和重放装置,它可以对摄像机摄制的图像信号进行记录,并可根据需要将记录的图像进行重放。
11.1.2 系统结构分类与特点
1 系统结构分类与特点
根据对视频图像信号处理/控制方式的不同,视频监控系统结构的种类可分为简单对应模式、时序切换模式、矩阵切换模式、数字视频网络虚拟交换/切换模式。
1)简单对应模式:监视器和摄像机简单对应。
2)时序切换模式:视频输出中至少有一路可进行视频图像的时序切换。
3)矩阵切换模式:可以通过任一控制键盘,将任意一路前端视频输入信号切换到任意一路输出的监视器上,并可编制各种时序切换程序。
4)数字视频网络虚拟交换/切换模式:模拟摄像机增加数字编码功能,被称作网络摄像机,数字视频前端也可以是别的数字摄像机。数字交换传输网络可以是以太网和DDN、SDH等传输网络。数字编码设备可采用具有记录功能的DVR(数字硬盘录像机)或视频服务器,数字视频的处理、控制和记录措施可以在前端、传输和显示的任何环节实施。
2 系统元件的分类与特点
1)摄像机:按颜色划分有彩色摄像机和黑白摄像机两种;按摄像机的图像处理及输出信号可划分为模拟摄像机、网络摄像机、数字摄像机。
2)镜头:可分为定焦距镜头、变焦距镜头、广角镜头等。
①定焦距镜头用于摄取固定目标。
②变焦距镜头用于摄取大范围画面。
③广角镜头用于摄取小视距、大视角画面。
3)监视器:可分为CRT(阴极射线管监视器)、LCD(液晶监视器)、PDP(等离子体监视器)等类型。
4)录像设备:可分为数字录像设备(数字硬盘录像机)、磁带录像机。
11.1.3 产品主要技术性能
1 选用主要技术指标
视频监控电视图像质量的主观评价可采用五级损伤制评定(参见表11.1.3)。系统在正常工作条件下,图像质量应不低于4级的要求;在允许的最恶劣工作条件下或应急照明情况下,图像质量应不低于3级的要求。

表11.1.3 五级损伤制评定图像等级
表11.1.3 五级损伤制评定图像等级

2 主要技术性能要求在正常工作照明条件下系统图像质量的性能指标应符合以下规定:
1)模拟复合视频信号应符合以下规定:
视频信号输出幅度 1Vp-p±3dB VBS
实时显示黑白电视水平清晰度 ≥400TVL
实时显示彩色电视水平清晰度 ≥270TVL
回放图像中心水平清晰度 ≥220TVL
黑白电视灰度等级 ≥8
随机信噪比 ≥36dB

2)数字信号应符合以下规定:
单路画面像素数量≥352×288(CIF)
单路显示基本帧率≥25fps
11.1.4 选用要点
1 视频监控系统
视频监控系统的制式应采用与通用的电视制式一致,选用设备、部件的视频输入和输出阻抗以及电缆的特性阻抗均应为75Ω;音频设备的输入、输出阻抗宜为高阻抗。
2 摄像机
1)为确保系统总体功能和总体技术指标,摄像机选型要充分考虑监视目标的环境照度、安装条件、传输、控制和安全管理需求等因素。
2)监视目标的最低环境照度不应低于摄像机最低照度的50倍。
3)应优先选用CCD摄像机。要求彩色摄像机的水平清晰度在330TVL以上,黑白摄像机的水平清晰度在420TVL以上。
4)监视目标的环境照度不高,而要求图像清晰度较高时,宜选用黑白摄像机;监视目标的环境照度不高,且需安装彩色摄像机时,需设置附加照明装置。附加照明装置的光源光线宜避免直射摄像机镜头,以免产生晕光,并力求环境照度分布均匀,附加照明装置可由监控中心控制。
5)摄像机信噪比要求在46dB以上。
6)应根据现场环境照度变化情况,选择适合的宽动态范围的摄像机;监视目标的照度变化范围大或必须逆光摄像时,宜选用具有自动电子快门的摄像机。
7)当需要逆光安装时,应选用带背景光处理的摄像机。
8)用于室外或环境照度较低处的彩色摄像机,其最低照度应小于1lx(F/1.4),或选用在低照度时能自动转换为黑白图像的彩色摄像机。
9)电梯轿厢内设置摄像机时,可选择针孔镜头,视频信号电缆应选用屏蔽性能好的电梯专用电缆。
10)摄像机的工作温度、湿度应适应现场气候条件的变化,必要时可采用适应环境条件的防护罩。
3 镜头
1)镜头的焦距应根据视场大小和镜头与监视目标的距离确定,并按下式计算:

式中:F——焦距(mm);
A——像场高(mm);
L——物距(mm);
H——视场高(mm)。

监视视野狭长的区域,可选择长焦(望远)镜头,视角在40°以内;监视目标视距小而视角较大时,可选用广角镜头,视角在55°以上:景深大、视角范围广、且被监视目标为移动时,宜选用变焦距镜头;有隐蔽要求或特殊功能要求时,可选择针孔镜头或棱镜头。
2)监视目标照度恒定或变化较小时宜选用手动可变光圈镜头。
3)变焦镜头应满足最大距离的特写与最大视场角观察需求,并宜选用具有自动光圈、自动聚焦功能的变焦镜头。变焦镜头的变焦和聚焦响应速度应与移动目标的活动速度和云台的移动速度相适应。
4)在光照度变化较大场所(变化范围相差100倍以上)应选用自动或电动光圈镜头。
5)当有遥控要求时,可选用具有聚焦、光圈、变焦遥控功能的镜头。
6)镜头接口应与摄像机的工业接口一致。
7)镜头规格应与摄像机CCD靶面规格一致。
4 监视器
1)彩色摄像机应选用彩色监视器,黑白摄像机应选用黑白监视器,至少配置两台以上。
2)一般采用12″~25″黑白或彩色监视器,最佳视距宜在5~8倍显像管尺寸之间。
3)应选用比摄像机高一档(100TVL)清晰度的监视器。
4)在射频传输方式中,可采用电视接收机作为监视器。
5)有特殊要求时,可采用大屏幕投影、背投或电视墙等。
6)摄像机与监视器之间的配置比例应适当:系统部分摄像机配置双工多画面视频处理器时,应不大于5:1;50%以上摄像机配置双工多画面视频处理器时,应不大于9:1;全部摄像机配置双工多画面视频处理器时,应不大于16:1。
5 视频矩阵切换/控制器
1)对摄像机等前端设备的控制。
2)图像显示任意编程及手动、自动切换。
3)图像显示应具有摄像机位置编码、时间、日期等信息。
4)对图像记录设备的控制。
5)支持必要的联动控制。当报警发生时,应能对报警现场的图像或声音进行复核,并自动切换到指定的监视器上显示和自动实时录像。
6)具有视频报警功能的监视设备,应具有多路报警显示和画面定格功能,并任意设定视频警戒区。
7)视频输入接口的最低路数应留有一定的冗余量。
8)视频输出接口的最低路数应根据安全管理需求和显示、记录设备的配置数量确定。
9)应能手动或自动操作,对镜头、电动云台等的各种动作(如转向、变焦、聚焦、光圈等动作)进行遥控。
10)应能手动或自动编程切换,对所有输入视频信号在指定的监视器上进行固定或时序显示。
11)应具有配置信息存储功能,在供电中断或关机后,对所有编程设置、摄像机号、地址、时间等均可记忆,在开机或电源恢复供电后,系统应恢复正常工作。
12)应具有与外部其他系统联动的接口。当与报警控制设备联动时应能切换出相应部位摄像机的图像,并显示记录。
13)具有系统操作密码权限设置和中文菜单显示。
14)当系统有分控要求时,应根据实际情况分配控制终端如控制键盘及视频输出接口等;并根据需要确定操作权限功能。
6 录像设备
1)宜选用数字录像设备,并宜具备防篡改功能;其存储容量和回放质量应满足相关标准和管理使用要求。
2)录像机输入、输出信号,视、音频指标均应与整个系统的技术指标相适应。一个视频监控系统,至少应配备一台录像机。
3)录像设备应具有自动录像功能、报警联动实时录像功能,并可显示日期、时间及摄像机位置编码。
4)在同一系统中,对于磁带录像机和记录介质的规格应一致。
5)大容量长时间记录,又有即时分析等功能要求时,宜选用数字硬盘录像机。小容量视频监控系统也可直接以其作为控制主机。
6)数字硬盘录像应选用技术成熟、性能稳定可靠的产品,应具有同步记录与回放、宕机自动恢复等功能。对于一、二级工程中、高度风险区,每路记录速度不宜小于25帧/秒;对于其他场所,每路记录速度不宜小于6帧/秒。
7)数字硬盘录像机可根据系统功能的需要,选择摄像机控制、监视画画分割、报警联动等技术指
标。
8)数字硬盘录像机硬盘容量可根据录像质量要求、信号压缩方式、保存时间确定。
9)在录像的同时需要记录声音时,记录设备应能同步记录图像和声音,并可同步回放。
10)与入侵报警联动的摄像系统,宜单独配备相应的图像记录设备。
7 云台/支架
1)根据使用要求选用云台/支架,并与现场环境相协调
2)监视对象为固定目标时,摄像机宜配置手动云台,即万向支架。
3)监视场景范围较大时,摄像机应配置电动遥控云台.所选云台的负荷能力应大于实际负荷的1.2倍;云台的工作温度、湿度范围应满足现场环境要求。
4)云台转动停止时应具有良好的自锁性能,水平和垂直转角回差应≤1°。
5)云台的运行速度(转动角速度)和转动的角度范围,应与跟踪的移动目标相适应。
6)室内型电动云台在承受最大负载时,机械噪声声强级应≤50dB。
7)根据需要可配置快速云台或一体化遥控摄像机(含内置云台等)。
8 防护罩
1)根据使用要求选用防护罩,并应与现场环境相协调。
2)防护罩尺寸规格应与摄像机、镜头等相配套。
9 传输电缆、光缆
1)视频信号传输电缆
①应根据图像信号采用基带传输或射频传输,确定选用视频电缆或射频电缆。
②所选用电缆的防护层应适合电缆敷设方式及使用环境的要求(如气候环境、是否存在有害物质、于扰源等)。
③室内线路宜选用外导体内径7mm以下的聚氯乙烯外套同轴电缆,外导体内径5mm的聚氯乙烯外套同轴电缆最大传输距离300m,外导体内径7mm的聚氯乙烯外套同轴电缆最大传输距离500m;室外线路宜选用外导体内径7mm及以上的聚乙烯外套同轴电缆,外导体内径9mm的聚氯乙烯外套同轴电缆最大传输距离800m。
④终端机房设备间的连接线,距离较短时,宜选用外导体内径为3mm或5mm、且具有密编铜网外导体的同轴电缆。
⑤电梯轿厢的视频同轴电缆应选用电梯专用电缆。
2)5e类及以上等级4对对绞电缆最大传输距离90m。
3)光缆:
①光缆的传输模式,可依传输距离而定。长距离时宜采用单模光纤,距离较短时宜采用多模光纤。
②光缆芯线数目,应根据监视点的个数、监视点的分布情况来确定,并注意留有一定的余量。
③光缆的结构及允许的最小弯曲半径、最大抗拉力等机械参数,应满足施工条件的要求。
④光缆的保护层,应适合光缆的敷设方式及使用环境的要求。
4)控制信号电缆耐压不应低于AC250V,铜芯绝缘导线的截面积应不小于0.50mm2;穿管敷设的绝缘导线,芯线的截面积应不小于0.75mm2;多芯电缆的芯线截面积应不小于0.30 mm2
5)电源线耐压不应低于AC500V,铜芯绝缘导线、电缆芯线的截面积应不小于1.0mm2
10 其他选用要点
1)被监视场所照度低于所采用摄像机要求的最低照度时,应在摄像机防护罩上或附近加装辅助照明(应急照明)设施。室外安装的摄像机,宜加装对大雾透射力强的灯具。
2)应根据摄像机所安装的环境、监视要求配置适当的云台、防护罩;安装在室外的摄像机,必须加装多功能的防护罩。
3)当多个连续监视点有长时间录像要求时,宜选用多画面处理器(分割器)或数字硬盘录像机;当一路视频信号要送到多个图像显示或记录设备上时,应选用视频分配器。
11.1.5 施工安装要点
1 摄像机
1)摄像机应安装在监视目标附近不易受外界损伤的地方。摄像机镜头应避免强光直射,尽可能从光源方向对准监视目标,当需要逆光安装时,应选用带背景光处理的摄像机,同时应设法降低监视区域的明暗对比度。
2)宜优先选用定焦距、定方向的固定安装方式的摄像机,必要时可采取分区覆盖方式代替具有多功能镜头、云台的摄像机。
3)摄像机需要隐蔽时,可设置在天花板或墙壁内。电梯轿厢内设置摄像机宜安装在电梯厢门左或右侧上角。
4)摄像机安装对地高度:室内宜为2.2~5m;室外宜为3.5~10m。
2 监视器
1)在满足管理需要和保证图像质量的情况下,可进行多画面显示。多台监视器同时显示时,宜安装在显示设备柜或电视墙内,以获取较好的观察效果。
2)监视器的设置位置应使屏幕不受外界强光直射。当有不可避免的强光入射时,应采取相应避光措施。
3 监控中心
1)监控中心室内地面应防静电、光滑、平整、不起尘。
2)室内的电缆、控制线的敷设宜设置地槽;当不设置地槽时,也可敷设在电缆槽架、电缆走廊、墙上槽板内,或采用活动地板。
3)根据机架、机柜、控制台等设备的相应位置,应设置电缆槽和进线孔,槽的高度和宽度应满足敷设电缆的容量和电缆弯曲半径的要求。
4)控制台正面与墙的净距离不应小于1.2m,侧面与墙或其他设备的净距离,在主要走道不应小于1.5m,在次要走道不应小于0.8m。
5)机架背面和侧面与墙的净距离不应小于0.8m。
6)监控人员距监视器的最佳视距宜为5~8倍显像管尺寸。
4 缆线敷设
1)综合布线系统的线缆敷设应符合现行国家标准《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》GB/T50311的规定。
2)非综合布线系统室内线缆的敷设,应符合下列要求:
①无机械损伤的电(光)缆,或改、扩建工程使用的电(光)缆,可采用沿墙明敷方式。
②在新建的建筑物内或要求管线隐蔽的电(光)缆应采用暗管敷设方式。
③下列情况可采用明管配线:
a 易受外部损伤;
b 在线路路由上,其它管线和障碍物较多,不宜明敷的线路;
c 在易受电磁干扰或易燃易爆等危险场所。
④电缆和电力线平行或交叉敷设时,其间距不得小于0.3m;电力线与信号线交叉敷设时,宜成直角。
3)室外线缆的敷设,应符合现行国家标准《民用闭路监视电视系统工程技术规范》GB50198—1994中第2.3.7条的要求。
4)敷设电缆时,多芯电缆的最小弯曲半径,应大于其外径的6倍;同轴电缆的最小弯曲半径应大于其外径的15倍。
5)线缆槽敷设截面利用率不应大于60%;线缆穿管敷设截面利用率不应大于40%。
6)电缆沿支架或在线槽内敷设时应在下列各处牢固固定:
①电缆垂直排列或倾斜坡度超过45°时的每一个支架上;
②电缆水平排列或倾斜坡度不超过45°时,在每隔1~2个支架上;
③在引人接线盒及分线箱前150~300mm处。
7)明敷设的信号线路与具有强磁场、强电场的电气设备之间的净距离,宜大于1.5m,当采用屏蔽线缆或穿金属保护管或在金属封闭线槽内敷设时,宜大于0.8m。
8)线缆在沟道内敷设时,应敷设在支架上或线槽内。当线缆进入建筑物后,线缆沟道与建筑物间应隔离密封。
9)线缆穿管前应检查保护管是否畅通,管口应加护圈,防止穿管时损伤导线。
10)导线在管内或线槽内不应有接头和扭结。导线的接头应在接线盒内焊接或用端子连接。
11)同轴电缆应一线到位,中间无接头。
12)光缆敷设应符合下列规定:
①敷设光缆前,应对光纤进行检查。光纤应无断点,其衰耗值应符合设计要求。核对光缆长度,并应根据施工图的敷设长度来选配光缆。配盘时应使接头避开河沟、交通要道和其它障碍物。架空光缆的接头应设在杆旁1m以内。
②敷设光缆时,其最小弯曲半径应大于光缆外经的20倍。光缆的牵引端头应作好技术处理,可采用自动控制牵引力的牵引机进行牵引。牵引力应加在加强芯上,其牵引力不应超过150kg;牵引速度宜为10m/min;一次牵引的直线长度不宜超过1km,光纤接头的预留长度不应小于8m。
③光缆敷设后,应检查光纤有无损伤,并对光缆敷设损耗进行抽测。确认没有损伤后,再进行接续。
④光缆接续应由受过专门训练的人员操作,接续时应采用光功率计或其他仪器进行监视,使接续损耗达到最小。接续后应做好保护,并安装好光缆接头护套。
⑤在光缆的接续点和终端应作永久性标志。
⑥管道敷设光缆时,无接头的光缆在直道上敷设时应有人工逐个人孔同步牵引;预先作好接头的光缆,其接头部分不得在管道内穿行。光缆端头应用塑料胶带包扎好,并盘圈放置在托架高处。
⑦光缆敷设完毕后,宜测量通道的总损耗,并用光时域反射计观察光纤通道全程波导衰减特性曲线。
5 施工、验收的相关标准规范
1)施工做法可参见《安全防范系统设计与安装》、《智能建筑弱电工程设计与施工》图集。
2)施工安装验收规范
《智能建筑工程质量验收规范》GB 50339—2003。
《建筑电气工程施工质量验收规范》GB 50303—2002。
《安全防范系统验收规则》GA 308—2001。
11.1.6 相关标准规范
《安全防范工程技术规范》GB 50348—2004。
《视频安防监控系统工程设计规范》GB 50395—2007。
《民用建筑电气设计规范》JGJ 16—2008。
《黑白监视器通用技术条件》GB/T14858—1993。
《黑白通用型应用电视摄像机通用技术条件》GB/T16697—1996。
《应用电视摄像机云台通用技术条件》GB/T15412—1994。
《报警图像信号有线传输装置》GB/T16677—1996。
《视频安防监控数字录像设备》GB 20815—2006。
《黑白通用型应用电视摄像机测量方法》GB/T12338—1990。
《热释电电视摄像机总技术条件》GB/T15302—1994。
《热释电电视摄像机测量方法》GB/T15303—1994。
《应用电视摄像机云台通用技术条件》GB/T15412—1994。
《摄像机(PAL/SECAM/NTSC)测量方法第1部分:非广播单传感器摄像机》GB/T 15865—1995。
《微光电视摄像机总技术条件》GB/T15465—1995。
《近红外电视摄像机总技术条件》GB/T15641—1995。
《黑白通用型应用电视摄像机通用技术条件》GB/T16697—1996。
《采用数据链路协议的会议电视远端摄像机控制规程》GB/T16858—1997。
《电工术语 非广播用摄像机》GB/T 2900.67—2004。


12 通讯网络系统


12.1 程控用户交换机


12.1.1 概述
1 基本概念
通信网络由用户终端设备、交换设备、传输设备按一定拓扑模式组合在一起。端局至汇接局的传输设备一般称为中继电路,端局至终端用户的传输设备称为用户电路。程控交换机控制部分包括中央处理器(CPU)、存储器和输入/输出设备。话路部分由交换网络、出/入中继器、用户电路等组成。交换网络可以是各种接线器(如纵横接线器、编码接线器、笛簧接线器等),也可以是电子形式矩阵(电子接线器)。交换网络可以是模拟空分的,也可以是数字时分的,并由CPU发送控制命令驱动。出中继器和入中继器是和中继线相连的接口电路(中继线用于互联交换机),传输交换机之间的各种通信信号,也可以监视局间通话话路的状态。用户电路是每个用户独用的设备,包括用户状态的监视和与用户有关的功能。在电子交换机,尤其在数字交换机中,加强了用户电路的功能。话路部分包括交换网络、中继器、用户电路以及信号设备,且都受控制部分的中央处理器控制。所以说程控交换机实质上是数字电子计算机控制的电话交换。
2 主要功能及作用
程控用户交换机是目前和今后较长的时间内,电话与ISDN业务的主要通信设备,用户通过程控交换机或通过与公共电话网(PSTN)等业务网的互通,实现用户在建筑物中的语音、数据、图像、多媒体业务的综合通信。
3 特点
随着电子元器件和计算机技术不断发展,数字式程控交换机已作为目前发展的方向。它的优点可分为以下几方面:
1)用户服务方面:数字程控式交换机接续速度快,接通率高,通信质量高,便于保密,较多的服务功能和具有多种进网方式。
2)维护管理方面:程控数字式交换机具有智能化程度高的控制功能,由于采用大规模集成电路,故可靠性高,无机械性的调整维修,维护量很小,能方便地记录计算数据,便于集中维护,对专用网计费有较大的灵活性,对日常的业务工作处理方便。
3)网络组织方面:程控数字交换机在模数兼容的过渡阶段,具有多种接口设备,能适配各种制式的交换机,同时利用公共信道信号把程控交换机的处理理互联起来,就可以形成一个“计算机网”。根据需要编制程序,建立集中数据库,通过数字链路从各交换机收集数据并将数据发送至各交换机,进行各种控制,实现集中维护管理和集中计费等功能。
4)建设安装方面:程控数字交换机多用积木式结构方式,可以方便组配合扩容,组装方便,且体积小,节省机房面积,现场施工工作少且简单。
12.1.2 产品分类
程控用户交换机按技术结构可分为程控模拟交换机和程控数字交换机。
1 程控模拟交换机:采用纵横制交换机的空分交换网络,控制部分采用中央处理及进行集中控制。属于过渡时期的产品,目前已较少应用。
2 程控数字交换机的基本原理是将音频模拟信号,经取标量化编码后变成数字信号,再以脉冲再生的方式进行信号传输。电路的接续方式采用时间分隔制,使用不同的时点,共用一条传输线路,每一个信号占用一个时隙,用静态电子接点,按时间先后顺序,进行接续工作。它的工作是靠中央处理机按照预先编定的指令控制交换机的接续动作,完成用户之间的通话。
12.1.3 产品选用要点
1 配置要求
系统采用综合业务专用交换机的型号。初装容量。终局容量。分机数量。中继线数量。话务台数量。系统机柜数量。电话机数量。配线架:其中包括局线端子板,用户线测端子板,配线架应有的扩余容量。电源设备。语音信箱软硬件设备。与MIS系统联网用软、硬件设备。与无线寻呼的软硬件接口设备。维护设备(含计算机及软件等)。自动计费设备。设备正常运行所需要的一切软件。以上设备维修专用工具。
2 网络组成
1)用户交换机(PABX)应具备强大的组网功能和丰富完善的信令接口,可与任何制式的交换机连接组网,可与调度机、无线寻呼系统、集群电话系统(移动电话)、卫星地面站等接口联网,可与任意传输介质(光缆、铜缆、载波、微波、PCM复用设备等)相连。网络的转接不需要人工,所有通信不管国际、国内、地方都可实现用户对用户,端对端的通信。
2)系统应具有一个完全平台化的开发系统,系统支持CTI(计算机电话集成)的应用。利用本机构筑一个集电话通信与计算机通信的平台,使得办公室可以使用桌面会议电视系统,并将办公室众多的
计算机通过本机这个大平台连接到ISDN终端设备或者直接进入各种公网专用网及国际互联网中去。进行语音、数字、文本、图像的交换和传输。
3)系统外围端口设置灵活方便、接口种类任意、插板位置任意、数量比例任意、外围端口功能开放,对各种新型终端技术应用和多媒体技术应用具有综合处理能力。
3 控制方式:程控模拟用户交换机参见GB/T14716,程控数字用户交换机参见GB/T14381。
4 软件结构及要求:用户交换机(PABX)软件应采用模块化结构,要有容错性,能周密检测硬、件故障,同时对软件的执行应有监视措施,系统软件要求用高级语言编写。用户在增加软件包,修改各种数据及鞍件升级时交换机不能引起任何中断。
5 交换、业务性能:话务量。传输。交换。中央处理SS模块。交换网络模块。外围模块。远程外围模块(RPM)。接口。号码处理。时间监视。机械机构和工艺要求。环境要求。运行和维护要求。信号方式。传输衰耗。接通率。可靠性和寿命。电源及接地。功能要求:用户交换机(PABX)应具备如下功能:热线服务、缩位拨号、主叫号码及姓名显示、呼叫转移、遇忙转移、无人应答转移、呼叫限制、呼叫代答、多方会议、区别振钤,留言提示、系统分组、贮存和再拨、跟随、分机保持、强行插入、音乐等待、呼叫详细记录、经理/秘书电话等功能:系统可提供功能完善的、有多种语言可供选择的语音邮箱系统,利用计算机的语音处理原理构成一个语音系统,在语音平台上能开放语音信患、语音服务等,可提供留言、留言转发、留言等指示、留言轻柔振铃提示、传真等多种功能。
6 工程设计相关规范、规程及国家建筑标准设计图集
《民用建筑电气设计规范》JGJ 16—2008。
《智能建筑弱电工程设计施工图集(上)》97X 700(上)。
《智能建筑弱电工程设计施工图集(下)》97X 700(下)。
《电信专用房屋设计规范》YD/T 5003—2005。
《有线接入网设备安装工程设计规范》YD/T 5139—2005。
《固定电话交换设备安装工程设计规范》YD/T 5076—2005。
《程控电话交换设备安装设计暂行技术规定》YDJ 20—1988。
《邮电通信电源设备安装设计规范》YDJ 1—1989。
《通信局(站)雷电过电压保护工程设计规范》YD/T 5098—2001。
12.1.4 施工安装要点
1 施工安装要点
详见国家建筑标准设计图:《智能建筑弱电工程设计施工图集》97X700,《通信线路安装》X101—1~2、《综合布线系统》X101—3~4、《蓄电池安装》95D202—1等。
2 施工安装验收规范
《建筑电气工程施工质量验收规范》GB 50303—2002。
《智能建筑工程质量验收规范》GB 50339—2003。
《城市住宅区和办公楼电话通信设施验收规范》YD 5048—1997。
12.1.5 相关标准
《数字交换机的时钟和同步设备进入数字网的兼容性测试方法》GB/T 13158—1991。
《程控数字用户自动电话交换机通用技术条件》GB/T 14381—1993。
《程控模拟用户自动电话交换机通用技术条件》GB/T 14716—1993。
《数字程控自动电话交换机技术要求》GB/T 15542—1995。


12.2 综合布线系统


12.2.1 概述
1 系统概述
建筑物或建筑群内的传输网络。它既使电话交换系统和数据通信系统及其他信息管理系统彼此相连,又使这些设备与外部通信网络相连接。它包括建筑物到外部网络或线路上的连接点与工作区的话音或数据终端之间的所有电缆、光缆及相关联的布线部件(不包括有源设备)。
2 系统组成及作用(表12.2.1)

表12.2.1 综合布线系统组成及作用
表12.2.1 综合布线系统组成及作用

12.2.2 系统分类及应用
1 系统分类
1)铜缆布线系统的分级与类别(表12.2.2-1)。

表12.2.2-1 铜缆布线系统的分级与类别
表12.2.2-1 铜缆布线系统的分级与类别

注:3类、5/5e类(超5类)、6类、7类布线系统应能支持向下兼容的应用。

2)光缆布线系统的分级(表12.2.2-2)。

表12.2.2-2 光缆布线系统的分级
表12.2.2-2 光缆布线系统的分级

注:指不同的光纤应用于不同等级的光信道时,至少满足的传输距离。
2 系统应用
1)光纤传输的应用
100M、1C以太网中光纤的应用见表12.2.3-1,10G以太网中光纤的应用见表12.2.3-2。
2)综合布线支持以太网在线供电(PoE)见表12.2.3-3。
12.2.3 技术性能要求
1 选用主要技术指标
1)3类、5类布线系统应考虑指标项目为衰减、近端串音(NEXT);
2)5e类、6类、7类布线系统,应考虑指标项目为插入损耗(1L)、近端串音、衰减串音比(ACR)、等电平远端串音(ELFEXT)、近端串音功率和(PSNEXT)、衰减串音比功率和(PSACR)、等电平远端串音功率和(PSELEFXT)、回波损耗(RL)、时延、时延偏差等;

表12.2.3-1 100M、1C以太网中光纤的应用
表12.2.3-1 100M、1C以太网中光纤的应用
表12.2.3-2 10G以太网中光纤的应用
表12.2.3-2 10G以太网中光纤的应用

注:上述数据可参见IEEE802.3ac-2002。

表12.2.3-3 综合布线以太网在线供电(PoE)
表12.2.3-3 综合布线以太网在线供电(PoE)

3)屏蔽的布线系统还应考虑非平衡衰减、传输阻抗、耦合衰减及屏蔽衰减;
4)6A、7类布线系统在应用时,还应考虑信道电缆(6根对一根4对对绞电缆)的外部串音功率和(PSANEXT)和两根相邻4对对绞电缆间的外部串音(ANEXT)。
5)综合布线系统工程选用中应考虑机械性能指标(如缆线结构、直径、材料、承受拉力、弯曲半径等)。
2 主要技术性能要求
参见《综合布线系统工程设计规范》GB50311—2007;《综合布线系统工程验收规范》GB50312—2007。
12.2.4 选用要点
1 工程设计中必须选用经过国家认可的产品质量检验机构鉴定合格的、符合国家有关技术标准的定型产品。
2 综合布线系统工程应按照近期和远期的通信业务,计算机网络拓朴结构等需要,选用合适的布线器件与设施。选用产品的各项指标应高于系统指标,才能保证系统指标得以满足和具有发展的余地,同时也应考虑工程造价及工程要求,对系统产品选用应恰如其分。
3 综合布线系统在进行系统配置选用时,应充分考虑用户近期与远期的实际需要与发展,使之具有通用性和灵活性,尽量避免布线系统投入正常使用以后,较短的时间又要进行扩建与改建,造成资金浪费。一般来说,布线系统的水平配线应以远期需要为主,垂直干线应以近期实用为主。
4 应根据系统对网络的构成、传输缆线的规格、传输距离等要求选用相应等级的综合布线产品。
5 对于综合布线系统,电缆和接插件之间的连接应考虑阻抗匹配和平衡与非平衡的转换适配。在工程(D级至F级)中特性阻抗应符合100Ω标准。在系统选用时,应保证布线信道和链路在支持相应等级应用中的传输性能,如果选用6类布线产品,则缆线、连接硬件、跳线等都应达到6类,才能保证系统为6类。如果采用屏蔽布线系统,则所有部件都应选用带屏蔽的硬件。
6 综合布线系统工程选用的产品类别及链路、信道等级确定应综合考虑建筑物的功能、应用网络、业务终端类型、业务的需求及发展、性能价格、现场安装条件等因素,应符合表12.2.4-1要求。

表12.2.4-1 综合布线系统工程选用要求
表12.2.4-1 综合布线系统工程选用要求

注:其它应用、指数字监控摄像机、建筑设备监控系统现场控制器(DDC)、出入口控制系统等采用网络端口传送数字信息时的应用。

7 工作区信息点为电端口时应采用8位模块通用插座(RJ45),光端口宜采用SFF小型光纤连接器件及适配器。
8 集合点(CP)安装的连接器件应选用卡接式配线模块或8位模块通用插座或各类光纤连接器件和适配器。
9 当集合点(CP)配线设备为8位模块通用插座时,CP电缆宜采用带有单端RJ45插头的产业化产品,以保证布线链路的传输性能。
10 FD、BD、CD配线设备应采用8位模块通用插座或卡接式配线模块(多对、25对及回线型卡接模块)和光纤连接器件及光纤适配器(单工或双工的lT、SC或SFF光纤连接器件及适配器)。
11 综合布线系统光纤信道应采用标称波长为850nm和1300nm的多模光纤及标称波长为1310nm和1550nm的单模光纤。
12 单模和多模光缆的选用应符合网络的构成方式、业务的互通互连方式及光纤在网络中的应用传输距离。一般在楼内宜采用多模光缆,建筑物之间宜采用多模或单模光缆,需直接与电信业务经营者相连时宜采用单模光缆。
13 综合布线非屏蔽、屏蔽、光缆系统的选用(见表12.2.4-2)。

表12.2.4-2 综合布线非屏蔽、屏蔽、光缆系统的选用
表12.2.4-2 综合布线非屏蔽、屏蔽、光缆系统的选用

14 综合布线屏蔽系统的选用(见表12.2.4-3)。

表12.2.4-3 综合布线屏蔽系统的选用
表12.2.4-3 综合布线屏蔽系统的选用

15 综合布线跳线的选用
为保证传输质量,配线设备连接的跳线宜选用产业化制造的电、光各类跳线,在电话应用时宜选用双芯对绞电缆,详见表12.2.4-4。

表12.2.4-4 综合布线跳线的选用
表12.2.4-4 综合布线跳线的选用

16 综合布线系统配线模块产品选用(见表12.2.4-5)

表12.2.4-5 综合布线系统配线模块产品选用
表12.2.4-5 综合布线系统配线模块产品选用

注:SFF小型光纤连接器可为LC、MT-RJ、VF-45、MC和FJ。

17 综合布线工:程选用的电缆、光缆应从建筑物的高度、面积、功能、重要性等方面加以综合考虑,当有防火要求时.选用相应等级的缆线(如阻燃、防火、低烟无卤电缆等)。
18 在高温、潮湿、电磁干扰、撞击、振动、腐蚀气体、灰尘等恶劣环境中,应采用工业级布线系统配线设备。
19 工程设计相关规范、规程及国家建筑标准设计图集
《信息技术用户建筑群的通用布缆》G13/T 18233—2008。
《综合布线系统工程设计规范》GB/T 50311—2007。
《民用建筑电气设计规范》JGJ 16—2008。
《智能建筑设计标准》GB/T 50314—2006。
《住宅智能化电气设计施工图集》99X 601。
《智能家居控制系统设计施工图集》03X 602。
《智能建筑弱电工程设计施工图集(上)》97X 700(上)。
《智能建筑弱电工程设计施工图集(下)》97X 700(下)。
《体育建筑专用弱电系统设计安装》06X 701。
《建筑智能化系统集成设计图集》03X 801—1。
《建筑与建筑群综合布线系统工程设计施工图集》YD 5082—1999。
12.2.5 施工安装要点
1 信息插座底盒数量应以插座盒面板设置的开口数确定,每一个底盒支持安装的信息点数量不宜大于2个。
2 光纤信息插座模块安装的底盒大小应充分考虑到水平光缆(2芯或4芯)终接处的光缆盘留空间和满足光缆对弯曲半径的要求。
3 1条4对对绞电缆应全部固定终接在1个8位模块通用插座上。不允许将1条4对对绞电缆终接在2个或2个以上8位模块通用插座。
4 多用户信息插座和集合点的配线设备应安装于墙体或柱子等建筑物固定的位置。
5 缆线应有余量以适应终接、检测和变更。对绞电缆预留长度在工作区为3~6cm,电信间宜为0.5~2m,设备间宜为3~5m;光缆布放路由宜盘留,预留长度宜为3~5m,有特殊要求的应按设计要求预留长度。
6 缆线的弯曲半径应符合下列规定:
1)非屏蔽4对对绞电缆的弯曲半径应至少为电缆外径的4倍;
2)屏蔽4对对绞电缆的弯曲半径应至少为电缆外径的8倍;
3)主干对绞电缆的弯曲半径应至少为电缆外径的10倍;
4)2芯或4芯水平光缆的弯曲半径应大于25mm;其他芯数的水平光缆、主干光缆和室外光缆的弯曲半径应至少为光缆外径的10倍。
7 综合布线缆线宜单独敷设,与其他弱电系统各子系统缆线间距应符合设计要求。
8 对于有安全保密要求的工程,综合布线缆线与信号线、电力线、接地线的间距应符合相应的保密规定。对于具有安全保密要求的缆线应采取独立的金属管或金属线槽敷设。
9 屏蔽电缆的屏蔽层端到端应保持完好的导通性。
10 配线子系统缆线宜采用在吊顶、墙体内穿管或设置金属密封线槽及开放式(电缆桥架,吊挂环等)敷设。当缆线在地面布放时,应根据环境条件选用地板下线槽、网络地板、高架(活动)地板布线等安装方式。
11 干线子系统垂直通道有穿楼板电缆孔、管槽、电缆竖井三种方式可供选择,其中宜采用电缆竖井方式。电缆竖井的位置上、下应对齐。
12 建筑群之间的缆线宜采用地下管道或电缆沟敷设方式,并应符合相关规范的规定。
13 对绞电缆终接应符合下列要求:
1)终接时,每对对绞线应保持扭绞状态,扭绞松开长度对于3类电缆不应大于75mm;对于5类电缆不应大于13mm;对于6类电缆应尽量保持扭绞状态,减小扭绞松开长度。
2)对绞线与8位模块式通用插座相连时,必须按色标和线对顺序进行卡接。可采用A类、B类两种连接方式均可采用,但在同一布线工程中两种连接方式不应混合使用。
14 7类布线系统采用非RJ45方式终接时,连接图应符合相关标准规定。
15 屏蔽对绞电缆的屏蔽层与连接器件终接处屏蔽罩应通过紧固器件可靠接触,缆线屏蔽层应与连接器件屏蔽罩360°圆周接触,接触长度不宜小于10mn。屏蔽层不应用于受力的场合。
16 对不同的屏蔽对绞线或屏蔽电缆,屏蔽层应采用不同的端接方法。应对编织层或金属箔与汇流导线进行有效的端接。
17 光缆终接与接续应采用以下方式:
1)光纤与连接器件连接可采用尾纤熔接、现场研磨和机械连接方式。
2)光纤与光纤接续可采用熔接和光连接子(机械)连接方式。
18 施工安装验收规范
《综合布线系统工程验收规范》GB/T 50312—2007。
《建筑电气工程施工质量验收规范》GB 50303—2002。
《智能建筑工程质量验收规范》GB 50339—2003。
《综合布线系统工程施工监理暂行规定》YD 5124—2005。
12.2.7 相关标准规范
《数字通信用对绞或星绞多芯对称电缆 第1部分:总规范》GB/T 18015.1—2007。
《数字通信用对绞或星绞多芯对称电缆 第2部分:水平层布线电缆 分规范》GB/T 18015.2—2007。
《数字通信用对绞或星绞多芯对称电缆 第3部分:工作区布线电缆 分规范》GB/T 18015.3—2007。
《数字通信用对绞或星绞多芯对称电缆 第4部分:垂直布线电缆 分规范》GB/T 18015.4—2007。
《数字通信用对绞或星绞多芯对称电缆 第5部分:具有600MHz及以下传输特性的对绞或星绞对称电缆水平层布线电缆 分规范》GB/T18015.5—2007。
《数字通信用对绞或星绞多芯对称电缆 第6部分:具有600MHz及以下传输特性的对绞或星绞对称电缆 工作区布线电缆 分规范》GB/T18015.6—2007。
《数字通信用对绞或星绞多芯对称电缆 第11部分:能力认可 总规范》GB/T18015.11—2007。
《数字通信用对绞或星绞多芯对称电缆 第21部分:水平层布线电缆 空白详细规范》GB/T18015.21—2007。
《数字通信用对绞或星绞多芯对称电缆 第22部分:水平层布线电缆 能力认可 分规范》GB/T18015.22—2007。
《数字通信用对绞或星绞多芯对称电缆 第31部分:工作区布线电缆 空白详细规范》GB/T18015.31—2007。
《数字通信用对绞或星绞多芯对称电缆 第32部分:工作区布线电缆 能力认可 分规范》GB/T18015.32—2007。
《数字通信用对绞或星绞多芯对称电缆 第41部分:垂直布线电缆 空白详细规范》GB/T18015.41—2007。
《数字通信用对绞或星绞多芯对称电缆 第42部分:垂直布线电缆 能力认可 分规范》GB/T18015.42—2007。


12.3 计算机网络设备


12.3.1 系统概述
1 基本概念
计算机网络是计算机技术和通信技术相结合而形成的一种新的通信方式,主要是满足数据通信的需要。
2 基本组成
计算机网络由网线、网卡、集线器、交换机、路由器、网关组成。即可形成局域网络,也可形成广域网络。网线、网卡、集线器、交换机、路由器、网关这些设备可称为计算机网络设备。
3 计算机网络的作用
计算机网络是将不同地理位置、具有独立功能的多台计算机、终端及附属设备用通信链路连接起来,并配备相应的网络软件,以实现通信过程中资源共享。它不仅可以满足局部地区的一个企业、公司、学校和办公机构的数据、文件传输需要,而且可以在一个国家甚至全世界范围进行信息交换、储存和处理,同时可以提供话音、数据和图像的综合性服务。
12.3.2 系统分类及主要功能
1 系统分类
1)局域网(Local Area Network;LAN)
局域网一般位于一个建筑物或一个单位内,这种网络的特点就是:连接范围窄、用户数少、配置容易、连接速率高。目前局域网最快的速率为10G以太网。
局域网中的分类为:以太网(Ethernet)、令牌环网(Token Ring)、光纤分布式接口网络(FDDI)、异步传输模式网(ATM)以及无线局域网(WLAN)。
2)城域网(Metropolitan Area Network;MAN)
这种网络一般来说是在一个城市,但不在同一地理小区范围内的计算机网络。它采用的是IEEE802.6标准。在一个大型城市或都市地区,一个MAN网络通常连接着多个LAN网。如政府机构的LAN、医院的LAN、电信的LAN、公司企业的LAN等等。
城域网多采用ATM技术做骨干网。ATM是一个用于数据、语音、视频以及多媒体应用程序的高速网络传输方法。
3)广域网(Wide AreaNetwork;WAN)
这种网络也称为远程网,所覆盖的范围比城域网(MAN)更广,它一般是在不同城市之间的LAN或者MAN网络互联,地理范围可从几百公里到几千公里。因为距离较远,信息衰减比较严重,所以这种网络一般是要租用专线,通过IMP(接口信息处理)协议和线路连接起来,构成网状结构,解决循径问题。这种城域网因为所连接的用户多,总出口带宽有限,所以用户的终端连接速率一般较低,通常为9.6kbps~45Mbps如:CHINANET,CHINAPAC,和CHINADDN网。
4)互联网(Internet)
互联网称为“英特网”,它是全世界范围内的一种网络,这种网络的最大的特点就是不定性,整个网络的计算机每时每刻随着人们网络的接人在不停的变化。这种网络的实现技术很复杂,其应用非常广泛。
2 计算机网络设备的主要功能
1)网线的主要功能:网线是用于链接计算机和网络设备的连线。
2)网卡的主要功能:网卡,(NetworkInterfaceCard)。它是使计算机联网的设备。
网卡就是将PC机和LAN连接的网络适配器。网卡(NIC)插在计算机主板插槽中,负责将用户要传递的数据转换为网络上其它设备能够识别的格式,通过网络介质传输。它的主要技术参数为带宽、总线方式、电气接口方式等。它的基本功能为:从并行到串行的数据转换,包的装配和拆装,网络存取控制,数据缓存和网络信号。目前主要是8位和16位网卡。
3)集线器的主要功能:集线器(Hub)是一种特殊的中继器,可作为多个网段的转接设备,因为几个集线器可以级联起来。智能集线器,还可将网络管理、路径选择等网络功能集成于其中。集线器是管理网络的最小单元,是局域网的星型连接点。它对工作站进行集中管理,不让出问题的区段影响整个网络的正常运行。Hub是局域网中应用最广的连接设备,目前若按配置形式可分为独立型集线器、模块化集线器和堆叠式集线器三种,它的作用可以简单的理解为将一些机器连接起来组成一个局域网。
4)交换机的主要功能:交换机(Switch)也叫交换式集线器,是一种工作在OSI第二层(数据链路层,参见“广域网”定义)上的、基于MAC(网卡的介质访问控制地址)识别、能完成封装转发数 据包功能的网络设备。它通过对信息进行重新生成,并经过内部处理后转发至指定端口,具备自动寻址能力和交换作用。交换机不懂得IP地址,但它可以“学习”MAC地址,并把其存放在内部地址表中,通过在数据帧的始发者和目标接收者之间建立临时的交换路径,使数据帧直接由源地址到达目的地址。
交换机上的所有端口有独享的信道带宽,以保证每个端门上数据的快速有效传输。由于交换机根据所传递信息包的目的地址,将每一信息包独立地从源端口送至目的端口,而不会向所有端口发送,避免了和其它端口发生冲突,因此,交换机可以同时互不影响的传送这些信息包,并防止传输冲突,提高了网络的实际吞吐量。
5)路由器的主要功能:所谓“路由”,是指把数据从一个地方传送到另一个地方的行为和动作,而路由器,正是执行这种行为动作的机器,它的英文名称为Router,是一种连接多个网络或网段的网络设备,它能将不同网络或网段之间的数据信息进行“翻译”,以使它们能够相互“读懂”对方的数据,从而构成一个更大的网络。简单的讲,路由器主要有以下几种功能:
①网络互连,路由器支持各种局域网和广域网接口,主要用于互连局域网和广域网,实现不同网络互相通信;
②数据处理,提供包括分组过滤、分组转发、优先级、复用、加密、压缩和防火墙等功能;
③网络管理,路由器提供包括配置管理、性能管理、容错管理和流量控制等功能。
④网关的主要功能:网关(Gateway)又称网间连接器、协议转换器;网关在传输层上实现网络互连,是最复杂的网络互连设备,仅用于两个高层协议不同的网络互连。网关的结构也和路由器类似,不同的是互连层。网关既可以用于广域网互连,也可以用于局域网互连。
12.3.3 系统主要技术性能及产品规格
1 系统主要技术性能
1)系统要配置专门的机房,环境温度宜符合下列要求:
①冬天室内工作温度:15~25℃;
②夏天室内工作温度:25~30℃。
2)系统要配置双路供电,或UPS系统,以防止突然停电,损坏网络系统。
2 计算机网络设备产品规格及技术参数
1)双绞线的品种:
①100Ω屏蔽电缆:5类4对26AWG屏蔽电缆、5类4对24AWG。
②100Ω非屏蔽电缆:
a 7类:1对19AWG非屏蔽电缆;
b 6类:4对24AWG非屏蔽电缆、4对23AWG非屏蔽电缆、25对22AWG非屏蔽电缆;
c 5e类:4对AWG非屏蔽电缆;
d 5类:4对24AWG、4对24AWG非屏蔽电缆、25对24AWG非屏蔽线缆;
e 4类:4对24AWG非屏蔽线缆、25对24AWG非屏蔽线缆;
f 3类:4对24AWG非屏蔽线缆、25对24AWG非屏蔽线缆;
g 2类:语音与低速传输;
h 1类:基本通讯。
③双体电缆:
24AWG非屏蔽4/4对、24AWG非屏蔽/屏蔽4/4对、24/22AWG非屏蔽/屏蔽4/2对、24AWG非屏蔽2/2对。
④150n屏蔽电缆:1A型、6A型、9A型。
2)非屏蔽双绞线的参数(见表12.3.3)。

表12.3.3 非屏蔽双绞线的参数
表12.3.3 非屏蔽双绞线的参数

3) 网卡主要规格及参数
PCI网卡10/100/1000Mbps RJ45端口32-位数据传输总线,支持33MHz,PCI时钟频率,支持SNMP V.I,支持802.1QVLAN Tagging,支持通用总线3.3V&5V。
4) 集线器的主要规格和参数
主要规格有8,16,24端口的集线器,10/100Mbps 10Base-T,使用3、4或5类屏蔽/非屏蔽双绞线,最大传输距离100m,100Base-TX:5类非屏蔽双绞线,最大传输距离100m。
5) 交换机主要规格及参数
主要规格有8,16,24口RJ45端口,机架型19寸白适应以太网交换机,支持网络标准802.310BaseT,802.3u 100BaseTX,背板带宽:4.8G包转发率10M:14,880pps;100M:148,800pps 10M/100MbpsMAC地址表4K。另外,还有智能型和光纤型交换机,示网络情况选用即可。
6) 路由器的主要规格和参数
主要规格有200MPowerPC,3端口,1个配置口(CON);1个备份口(AUX);1个同/异步串口(5ERIALO);1个10/100M以太网口(ETHERNETO口),尺寸376.2mm×287.9mm×79.4mm。
7) 网关主要规格及参数
安全网关主要接口类型:RJ45主要接口数目:3口,主要参数:支持协议:TCP/IP协议,ICMP协议,RIPv2协议,静态路由协议,动态路由协议,PAP协议,CHAP协议,NAT协议,PPPoE协议,250K个并发会话数,新建会话数7K/秒,防火墙性能120Mbps,40G硬盘,100条VPN隧道数,3DES加密性能30Mbps,病毒邮件扫描25000封/小时,垃圾邮件15000封/小时,HTTP扫描1MB/S;内置防火墙。
12.3.4 产品选用要点
1 产品选用及工程设计要点
参见《民用建筑电气设计规范JGJ/T16—2008》相关要求。
2 工程设计相关规范、规程及国家建筑标准设计图集
《信息技术用户建筑群的通用布缆》GB/T 18233—2008。
《综合布线系统工程设计规范》GB/T 50311—2007。
《智能建筑设计标准》GB/T 50314-2006。
《住宅智能化电气设计施工图集》99X 601。
《智能家居控制系统设计施工图集》03X 602。
《智能建筑弱电工程设计施工图集(上)》97X 700(上)。
《智能建筑弱电工程设计施工图集(下)》97X 700(下)。
《体育建筑专用弱电系统设计安装》06X 701。
《建筑智能化系统集成设计图集》03X 801—1。
12.3.5 施工安装要点
1 网线施工要点
具体施工做法详见国家建筑标准设计图集02X 101—3《综合布线系统设计施工图集》;03X 101—4《综合布线系统工程设计实例》;97X 700《智能建筑弱电工程设计施工图集》。
2 工作区施工要点
1)工作区内线槽要布置合理、美观。
2)信息插座要设计在距离地面30cm以上。
3)信息插座与计算机设备的距离宜保持在5m范围内。
4)购买的网卡类型接口要与线缆类型接口保持一致。
5)交换机位置的安放:无论是主交换机还是二级交换机,要把交换机放置在节点的中间位置,一方面可以节约网线的使用量,另外还可以将网络的传输距离减小到最短,从而提高网络传输质量。交换机通常需要级联,而级联的最大数目不能超过五个。双绞线借助于交换机的级联可以延长传输距离,但理论上最长不能超过500m。
3 主设备间施工要点
主设备间是网络系统的管理区域,是网络中心机房,所有楼层的信息都由电缆或光缆传送至此。通常,主设备间安装计算机系统、网络设备(含:集线器、交换机、路由器、网关、RJ45数据配线架、光缆终端盒和主机柜)。
施工时需要注意事项:
1)主设备间内的所有进线终端设备应采用色标,以区别各类用途的配线区。
2)主设备间位置及大小应根据设备的数量、规模、最佳网络中心等内容综合考虑确定。
3)集线器、交换机、路由器、网关、RJ45数据配线架、光缆终端盒应安装在设备间的主机柜中,它是所有进线和主干及一些直接水平子系统的集中点,数据主干、水平干线子系统的中心,配线架宜采用色标、数字,以区别种类用途。
4 具体施工做法详见国家建筑标准设计图集03X602《智能家居控制系统施工图集》及国际标准规范EIA/TIA569《商务楼通信通道和空间标准》。
5 施工安装验收规范
《综合布线系统工程验收规范》GB/T 50312—2007。
《建筑电气工程施工质量验收规范》GB 50303—2002。
《智能建筑工程质量验收规范》GB 50339—2003。
12.3.6 相关标准规范
1 国家标准
《数字通信用对绞或星绞多芯对称电缆 第1部分:总规范》GB/T18015.1—2007。
《数字通信用对绞或星绞多芯对称电缆 第2部分:水平层布线电缆 分规范》GB/T 18015.2—2007。
《数字通信用对绞或星绞多芯对称电缆 第3部分:工作区布线电缆 分规范》GB/T18015.3—2007。
《数字通信用对绞或星绞多芯对称电缆 第4部分:垂直布线电缆 分规范》GB/T 18015.4—2007。
《数字通信用对绞或星绞多芯对称电缆 第5部分:具有600MHz及以下传输特性的对绞或星绞对称电缆 水平层布线电缆 分规范》GB/T18015.5—2007。
《数字通信用对绞或星绞多芯对称电缆 第6部分:具有600MHz及以下传输特性的对绞或星绞对称电缆 工作区布线电缆 分规范》GB/T 18015.6—2007。
《数字通信用对绞或星绞多芯对称电缆 第11部分:能力认可 总规范》GB/T 18015.11—2007。
《数字通信用对绞或星绞多芯对称电缆 第21部分:水平层布线电缆 空白详细规范》GB/T18015.21—2007。
《数字通信用对绞或星绞多芯对称电缆 第22部分:水平层布线电缆 能力认可 分规范》GB/T18015.22—2007。
《数字通信用对绞或星绞多芯对称电缆 第31部分:工作区布线电缆 空白详细规范》GB/T18015.31—2007。
《数字通信用对绞或星绞多芯对称电缆 第32部分:工作区布线电缆 能力认可 分规范》GB/T18015.32—2007。
《数字通信用对绞或星绞多芯对称电缆 第41部分:垂直布线电缆 空白详细规范》GB/T18015.41—2007。
《数字通信用对绞或星绞多芯对称电缆 第42部分:垂直布线电缆 能力认可 分规范》GB/T18015.42—2007。
《信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法》GB 9254—1998。
《信息技术设备抗扰度限值和测量方法》GB/T17618—1998。
《信息技术设备的安全》GB 4943—2001。
《音频、视频及类似电子设备安全要求》GB 8898—2001。
《计算机场地安全要求》GB/T 9361—1988。
《计算机信息系统 安全保护等级划分准则》GB 17859—1999。
2 国际标准
《信息技术互联国际标准》ISO/IEC11801—95。
《客户建筑物电缆通用敷设要求》ISO/IEC 11801;1995。
《国际综合布线六类信道标准》ISO/IEC11 801。
《欧洲大楼综合布线系统标准》EN 50173。
《通用布线系统信息技术欧洲标准》EN 50173。
《商务楼通信建筑布线标准》E1A/TIA 568A。
《商务楼通信通道和空间标准》EIA/TIA 569。
《住宅及小型商业区综合布线标准》EIA/TIA 570。
《无屏蔽双绞布线系统现场测试传输性能规定》EIA/TIATSB 67。
《北美建筑通讯线路间距标准》TIA/EIA 568—B1。
《北美商用建筑通汛接地要求》T1A/EIA 607。
《北美商用建筑通讯基础结构管理规范》TIA/EIA 606。
《非屏蔽双绞线布线测试标准》TIA/EIATSB 67。
《(电磁兼客)标准》EN 55022/Class B。
《欧洲电磁兼容性标准》EMC。
《美国国家标准:分布式光纤数据接口》ANSIFDDI。
《CSMA/CD接口方法》IEEE 802.3。
《令牌环接口方法》IEEE 802.5。