風(fēng)機(jī)房設(shè)置局部等電位板的必要性

何 佳

（中機(jī)中聯(lián)工程有限公司，重慶400039）

風(fēng)機(jī)房設(shè)置局部等電位板的必要性

何 佳

（中機(jī)中聯(lián)工程有限公司，重慶400039）

在低壓配電故障中，80%是接地故障，完善低壓配電系統(tǒng)中的接地故障保護(hù)尤為重要。在風(fēng)機(jī)房中設(shè)置局部等電位板，確保故障時(shí)設(shè)備外殼的接觸電壓小于50V。

風(fēng)機(jī)房；局部等電位板；接地故障；接觸電壓

在工程設(shè)計(jì)中，低壓配電系統(tǒng)末端的接地故障保護(hù)不容忽視。接地故障是指低壓配電系統(tǒng)中，相線對(duì)地或與地有電氣聯(lián)系的導(dǎo)體之間的短路，包括相線與大地，相線與PE線或PEN線以及相線與設(shè)備外露可導(dǎo)電部分之間的短路。接地故障的危害很大，接地故障可產(chǎn)生很大的接地故障電流，或可使故障設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分呈現(xiàn)危險(xiǎn)的對(duì)地電壓，如不即使予以信號(hào)報(bào)警或切除故障，就有發(fā)生火災(zāi)或人身觸電的危害。

1 工程概況

工程位于重慶市北碚區(qū)，為北碚新城項(xiàng)目（龍湖紫云臺(tái))一期二組團(tuán)第三批次，總建筑面積84252m2。本次設(shè)計(jì)的地下車庫(kù)為I類地下停車庫(kù)，共有七個(gè)防火分區(qū)，停車381輛，1～3#樓、6～8#樓為二類高層住宅，4～5#樓為多層住宅，地下車庫(kù)建筑面積19608.70m2，地下2層；商業(yè)建筑面積7616.39m2，地上3層。在每個(gè)防火分區(qū)內(nèi)配電間設(shè)置了局部等電位板。

2 面臨的問(wèn)題

本工程采用的TN-S的接地系統(tǒng)，即電源端有一點(diǎn)直接接地，電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分通過(guò)保護(hù)中性導(dǎo)體或保護(hù)導(dǎo)體連接到此接地點(diǎn)，且整個(gè)系統(tǒng)N線與PE線是分開(kāi)。

工程中在變配電房設(shè)置了總等電位板，在各防火分區(qū)的配電間內(nèi)設(shè)置局部等電位板，同時(shí)在風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)置了局部等電位板，以防止接地故障時(shí)接觸電壓超過(guò)50V。但業(yè)主覺(jué)得風(fēng)機(jī)房設(shè)置局部等電位板沒(méi)必要，且個(gè)人覺(jué)得不會(huì)有什么問(wèn)題。帶著這個(gè)問(wèn)題作者對(duì)本工程風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)發(fā)生接地故障時(shí)的接觸電壓進(jìn)行進(jìn)行計(jì)算，以便有比較充分的依據(jù)說(shuō)明設(shè)置的理由。

3 案例分析

由地下車庫(kù)變配電房放射式配電至防火分區(qū)一配電間，配電間至各風(fēng)機(jī)房也采用放射式配電，現(xiàn)選取配電電纜至風(fēng)機(jī)房距離最長(zhǎng)的一段進(jìn)行計(jì)算，如圖1。

圖1 低壓配電線路示意圖

由圖1可知各段電纜的長(zhǎng)度和規(guī)格，現(xiàn)在要求證的是，在風(fēng)機(jī)房不設(shè)置局部等電位板的情況下，在燈具D1和風(fēng)機(jī)D2處發(fā)生接地故障時(shí)，其設(shè)備外殼的電壓是否能處于安全電壓50V以下。

3.1 計(jì)算過(guò)程

由于SCB10系列阻抗平均值與SCB9系列阻抗平均值相近，所以SCB10阻抗值采用SCB9系列，查《工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)》表4-23可得，變壓器的相保電阻Rtph.p=1.65mΩ相保電抗Xtph.p=11.89mΩ。

低壓銅母線查《工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)》表4-24，可得單位相保電阻Rm’ph.p=0.048mΩ/m，單位相保電抗Xm’ph.p= 0.366mΩ/m，則銅母線相保電阻Rmph.p=0.144mΩ，相保電抗Xmph.p=1.098mΩ。

變配電房至防火分區(qū)配電間內(nèi)總配電箱電纜查《工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)》表4-25及續(xù)表4-25，可得單位相保電阻R1’ph.p=1.128mΩ/m，單位相保電阻X1’ph.p=0.178mΩ/m，則電纜相保電阻Rlph.p=146.64mΩ，相保電抗X1ph.p=23.14mΩ。

配電間內(nèi)總配電箱至風(fēng)機(jī)房配電箱的電纜查《工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)》表4-25及續(xù)表4-25，可得單位相保電阻R2’ph.p=5.262mΩ/m，單位相保電阻X2’ph.p=0.188mΩ/m，則電纜相保電阻R2ph.p=420.96mΩ，相保電抗X2ph.p=15.04mΩ。

風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)配電箱至燈具的電線查《工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)》表4-25及續(xù)表4-25，可得單位相保電阻R3’ph.p=20.64mΩ/m，則電纜相保電阻R3ph.p=103.2mΩ，電抗忽略不計(jì)。

風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)配電箱至風(fēng)機(jī)的電纜查《工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)》表4-25及續(xù)表4-25，可得單位相保電阻R4’ph.p=12.9mΩ/ m，單位相保電阻X4’ph.p=0.28mΩ/m，則電纜相保電阻R4ph.p= 64.5mΩ，相保電抗X4ph.p=1.4mΩ。

3.2 計(jì)算結(jié)果

根據(jù)短路電流計(jì)算公式

可得，當(dāng)燈具D1處發(fā)生接地故障時(shí)，在D1處的故障電流為Id1=326.2A；當(dāng)風(fēng)機(jī)D2處發(fā)生接地故障時(shí)，在D2處的故障電流為Id2=345.9A。

3.2.1 在風(fēng)機(jī)房不設(shè)置等電位板，只在配電間設(shè)置局部等電位板，發(fā)生接地故障時(shí)，燈具和風(fēng)機(jī)外殼將承受d2和d3段上的電壓，分別為171.1V和168V。

3.2.2 在風(fēng)機(jī)房設(shè)置等電位板，發(fā)生接地故障時(shí)，燈具和風(fēng)機(jī)外殼將只承受d3段上的電壓，分別為33.7V和22.3V。

可見(jiàn)，在風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)不設(shè)置局部等電位板，外殼上所承擔(dān)的故障電壓較高，大大超過(guò)50V，如果此時(shí)有人接觸到帶故障電壓的設(shè)備外殼，將會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的事故。

在風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)置了局部等電位板，并不意味著配電間內(nèi)就不設(shè)置局部等電位板，我們?cè)谧兣潆姺績(jī)?nèi)設(shè)置有接地點(diǎn)，如果在配電間發(fā)生接地故障時(shí)，出線故障的設(shè)備的外殼電壓為220V，這是很危險(xiǎn)的，所以在配電間設(shè)置局部等電位板也是必須的。

4 總結(jié)

當(dāng)然為了降低接觸電壓，我們可以選擇增大電線電纜的截面來(lái)降低阻抗值，但會(huì)增加電線電纜的成本。而等電位板的造價(jià)不高，做法簡(jiǎn)單，現(xiàn)場(chǎng)工藝成熟，作為設(shè)計(jì)人員我們應(yīng)該正確運(yùn)用等電位連接，花小錢辦大事。

[1]中華人民共和國(guó)建設(shè)部.JGJ16-2008民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2008.

[2]中國(guó)建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究院.02D501-2等電位聯(lián)結(jié)安裝[S].北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2002.

[3]陳元麗.現(xiàn)代建筑電氣設(shè)計(jì)使用指南[M].北京，中國(guó)水利水電出版社，1999.

[4]任元會(huì).工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].第三版.北京，中國(guó)電力出版社，2005.

責(zé)任編輯：孫蘇

Necessity of Local Equipotential Board Setting in Fan Room

Among the low-voltage power distribution failures，80%is a ground fault,so to improve ground fault protection in low-voltage distribution system is particularly important,which means to set up local equipotential board in the fan room to ensure the contact voltage fault enclosure is less than 50V.

fan room;local equipotential board;ground fault;contact voltage

TM08

A

1671-9107（2014）11-0048-02

10.3969／j.issn.1671-9107.2014.11.048

2014-10-20

何佳（1979-），男，重慶人，本科，高級(jí)工程師，主要從事建筑電氣方面工作。