3.2 导体的选择
3.2.2 按敷设方式及外界影响确定的导体载流量,不仅应小于计算电流,同时还应满足线路保护的要求的规定。因为在设计线路保护时,经常与本回路的阻抗、导体的截面有关,在本规范第5.2.8条、第6.3.3条等对此均有规定。所以在本条中增加了“导体应满足线路保护的要求”。
根据现行国家标准《电缆的导体》GB/T 3956 的规定,铝导体的最小截面是10mm2,所以规定固定敷设的铝导线最小截面是10mm2。
当电缆用于长期稳定的负荷时,可按经济电流密度选择导体的截面,这是引用了现行国家标准《电力工程电缆设计规范》GB 50217中的规定。当电缆用于长期稳定的负荷时,按经济电流截面选择导体的截面,可以有利于节约能源。
3.2.4 现行国家标准《建筑物电气装置 第5部分:电气设备的选择和安装 第523节:布线系统载流量》GB/T 16895.15-2002(等同采用IEC 60364-5-523)中规定的绝缘导体和无铠装电缆的载流量以及载流量的校正系数,这些载流量表是国际标准中的载流量表,在国际上被普遍采用。铠装电缆的载流量以及载流量的校正系数在现行国家标准《电力工程电缆设计规范》GB 50217中作了规定。
3.2.5 本条保留了原规范第2.2.5条的规 定,并根据现行国家标准《电力工程电缆设计规范》GB 50217 中的有关规定作了补充。
3.2.6 本条是根据现行国家标准《建筑物电气装置 第5部分:电气设备的选择和安装 第523节:布线系统载流量》GB/T 16895.15-2002(等同采用IEC 60364-5-523)中的有关规定对原规范 第2.2.3条作了修改。
3.2.9 目前,由于在用电设备中有大量非线性用电设备存在,电力系统中的谐波问题已经很突出,严重时,中性导体的电流可能大于相导体的电流,因此必须考虑谐波问题引起的效应。
对于表3.2.9中存在的谐波电流时,三相平衡系统中4芯和5芯电缆载流量的降低系数的应用,可以用下面的例子说明:
假设有一计算电流39A的三相负荷平衡回路,使用4芯PVC绝缘电缆,固定在墙上。
经查,6mm2铜芯电缆的载流量为41A。假如回路中不存在谐波电流,选择该电缆是适当的。假如有20%三次谐波,那么采用降低系数0.86,计算电流变成:
39/0.86=45A
对这一负荷采用10mm2铜芯电缆是适当的。
假如有40%三次谐波,则应按中性导体电流选择截面,中性导体电流为:
39×0.4×3=46.8A
并采用降低系数0.86,则计算电流为:
46.8/0.86=54.4A
对于这一负荷采用10mm2电缆是适当的。
假如有50%三次谐波,电缆截面仍按中性导体电流来选择,电流值为:
39×0.5×3=58.5A
这时额定负荷系数为1,采用16mm2的电缆才是适当的。
以上电缆截面的选择,仅考虑电缆的载流量,未考虑电压降和其他设计方面的问题。
3.2.12 本条是保护接地中性导体、保护导体和中性导体之间关系的基本要求。
3.2.13 装置外可导电部分在电气连接的可靠性方面没有保证,因此严禁作为保护接地中性导体的一部分。本条是强制性条文,必须严格执行。
3.2.14 本条第2款的规定是对于保护导体截面选择的一般规定,按式(3.2.14)选择保护导体是最基本的要求,按表3.2.14选择保护导体简单方便,但是在某些情况下,特别是在相导体截面积比较大的情况下,可能偏于保守,此时,按式(3.2.14)选择保护导体会更合理。
在低压线路上存在分布电容和用户的非线性用电设备(计算机、电视、调光灯、电子镇流器、微波炉、电磁炉、变频设备等)会使PE线上的泄漏电流很大,如果保护导体断线,则可能会对触及到保护导体的人的安全造成威胁。因此,本条第5款对保护导体的截面积作了专门规定。
现行国家标准《电击防护 装置和设备的通用部分》GB 17045(等同采用IEC 61140:2001)中,对用电设备的最大保护导体电流作了以下的规定:接自额定电流值小于等于32A的单相或多相插头和插座系统的用电设备:当设备的额定电流小于4A时,最大保护导体电流为2mA;当设备的额定电流大于4A、小于等于10A时,最大保护导体电流为0.5mA/A;当设备的额定电流大于10A时,最大保护导体电流为5mA。对于没有为保护导体设置专门措施的固定连接的和不易移动的用电设备,或接自额定电流值大于32A的单相或多相插头和插座系统的用电设备:当设备的额定电流小于7A时,最大保护导体电流为3.5mA;当设备的额定电流大于7A、小于等于20A时,最大保护导体电流为0.5mA/A;当设备的额定电流大于20A时,最大保护导体电流为10mA。
3.2.17 关于局部等电位联结用的保护联结导体截面的规定是参考了辅助等电位联结用的保护联结导体截面的规定作的规定,这个规定曾经被列入国家建筑标准设计图集 02D501-2《等电位联结安装》中,多年实践证明,这个规定是合理的。