第6章 低压电器选择概要

1.选择低压电器的一般原则电器的额定电压应与所在回路标称电压相适应电器的额定电流不应小于所在回路的计算电流电器应适应所在场所的环境条件。保护电器还应按照保护特性选择切断负荷电流的电器应满足短路条件下的通断能力2.多尘环境电器设备选择存在非导电灰尘的一般多尘环境，宜采用防尘型（IP5X级）电器。多尘环境或存在导电性灰尘的一般多尘环境，宜采用尘密型（IP6X级）电器。导电纤维（如碳素纤维）环境，应采用IP65级电器。防护等级划分见《工业与民用配电设计手册》表11-113.腐蚀环境电器设备选择腐蚀环境分为0类——轻度腐蚀环境I类——中等腐蚀环境II类——强腐蚀环境腐蚀环境划分的依据见《工业与民用配电设计手册》p591，表11－6。户内外腐蚀环境电器设备选择参见表11－7。4.爆炸性气体环境电器设备的选择4.1爆炸性气体环境分区爆炸性气体环境应根据爆炸性气体混合物出现的频繁程度和持续时间，按下列规定进行分区：一、0区：连续出现或长期出现爆炸性气体混合物的环境；二、l区：在正常运行时可能出现爆炸性气体混合物的环境；三、2区：在正常运行时不可能出现爆炸性气体混合物的环境，或即使出现也仅是短时存在的爆炸性气体混合物的环境。释放源应按易燃物质的释放频繁程度和持续时间长短分级，并应符合下列规定。一、连续级释放源：预计长期释放或短时频繁释放的释放源。二、第一级释放源：预计正常运行时周期或偶尔释放的释放源。三、第二级释放源：预计在正常运行下不会释放，即使释放也仅是偶尔短时释放的释放源。4.2爆炸性气体环境危险区域的范围应按下列要求确定：一、爆炸危险区域的范围应根据释放源的级别和位置、易燃物质的性质、通风条件、障碍物及生产条件、运行经验，经技术经济比较综合确定。二、建筑物内部，宜以厂房为单位划定爆炸危险区域的范围。但也应根据生产的具体情况，当厂房内空间大，释放源释放的易燃物质量少时，可按厂房内部分空间划定爆炸危险的区域范围。三、当易燃物质可能大量释放并扩散到15ｍ以外时，爆炸危险区域的范围应划分附加２区。对于易燃物质重于空气、通风良好且为第二级释放源的主要生产装置区，其爆炸危险区域的范围划分，宜符合下列规定：一、在爆炸危险区域内，地坪下的坑、沟划为１区；二、以释放源为中心，半径为15ｍ，地坪上的高度为7.5ｍ及半径为7.5ｍ，顶部与释放源的距离为7.5ｍ的范围内划为2区；三、以释放源为中心，总半径为30m，地坪上的高度为0.6m，且在2区以外的范围内划为附加2区。（注：相对密度小于或等于0.75的爆炸性气体规定为轻于空气的气体；相对密度大于0.75的爆炸性气体规定为重于空气的气体。）易燃物质重于空气，释放源在封闭建筑物内，通风不良且为第二级释放源的主要生产装置区，其爆炸危险区域的范围划分，宜符合下列规定：一、封闭建筑物内和在爆炸危险区域内地坪下的坑、沟划为１区；二、以释放源为中心，半径为15ｍ，高度为7.5ｍ的范围内划为2区，但封闭建筑物的外墙和顶部距2区的界限不得小于3ｍ，如为无孔洞实体墙，则墙外为非危险区；三、以释放源为中心，总半径为30ｍ，地坪上的高度为0.6ｍ，且在2区以外的范围内划为附加2区。对于易燃物质轻于空气，通风良好且为第二级释放源的主要生产装置区，其爆炸危险区域的范围划分，宜符合下列规定：当释放源距地坪的高度不超过４.５ｍ时，以释放源为中心，半径为４.５ｍ，顶部与释放源的距离为７.５ｍ，及释放源至地坪以上的范围内划为２区。对于易燃物质轻于空气，下部无侧墙，通风良好且为第二级释放源的压缩机厂房，其爆炸危险区域的范围划分，宜符合下列规定：一、当释放源距地坪的高度不超过４.５ｍ时，以释放源为中心，半径为４.５ｍ，地坪以上至封闭区底部的空间和封闭区内部的范围内划为２区；二、屋顶上方百页窗边外，半径为４.５ｍ，百页窗顶部以上高度为７.５ｍ的范围内划为２区。爆炸性气体环境内的车间采用正压或连续通风稀释措施后，车间可降为非爆炸危险环境。4.3电器设备防爆结构的选型见《防爆规范》GB50058,表2.5.3-1~5。防爆电气设备的级别和组别，不应低于该爆炸性气体环境内爆炸性气体混合物的级别和组别，各危险性气体介质的分级分组见GB50058，附录三。4.4电气设计注意事项：1）变、配电所和控制室的设计应符合下列要求：一、变电所、配电所（包括配电室，下同）和控制室应布置在爆炸危险区域范围以外，当为正压室时，可布置在１区、２区内。二、对于易燃物质比空气重的爆炸性气体环境，位于１区、２区附近的变电所、配电所和控制室的室内地面，应高出室外地面０.６ｍ2）爆炸性气体环境电气线路的设计和安装应符合下列要求：一、电气线路应在爆炸危险性较小的环境或远离释放源的地方敷设。１．当易燃物质比空气重时，电气线路应在较高处敷设或直接埋地；架空敷设时宜采用电缆桥架：电缆沟敷设时沟内应充砂，并宜设置排水措施。２．当易燃物质比空气轻时，电气线路宜在较低处敷设或电缆沟敷设。３．电气线路宜在有爆炸危险的建、构筑物的墙外敷设二、敷设电气线路的沟道、电缆或钢管，所穿过的不同区域之间墙或楼板处的孔洞，应采用非燃性材料严密堵塞。三、当电气线路沿输送易燃气体或液体的管道栈桥敷设时，应符合下列要求：１．沿危险程度较低的管道一侧；２．当易燃物质比空气重时，在管道上方；比空气轻时，在管道的下方。四、敷设电气线路时宜避开可能受到机械损伤、振动、腐蚀以及可能受热的地方，不能避开时，应采取预防措施。五、在爆炸性气体环境内，低压电力、照明线路用的绝缘导线和电缆的额定电压，必须不低于工作电压，且不应低于500Ｖ。工作中性线的绝缘的额定电压应与相线电压相等，并应在同一护套或管子内敷设。六、在１区内单相网络中的相线及中性线均应装设短路保护，并使用双极开关同时切断相线及中性线。七、在１区内应采用铜芯电缆；在２区内宜采用铜芯电缆，当采用铝芯电缆时，与电气设备的连接应有可靠的铜－铝过渡接头等措施。八、选用电缆时应考虑环境腐蚀、鼠类和白蚁危害以及周围环境温度及用电设备进线盒方式等因素。在架空桥架敷设时宜采用阻燃电缆。九、在１区内电缆线路严禁有中间接头，在２区内不应有中间接头。十、爆炸环境钢管配线要求见表2.5.11。钢管应采用低压流体输送用镀锌焊接钢管。为了防腐蚀，钢管连接的螺纹部分应涂以铅油或磷化膏。在可能凝结冷凝水的地方，管线上应装设排除冷凝水的密封接头。与电气设备的连接处宜采用挠性连接管。十一、在爆炸性气体环境１区、２区内，绝缘导线和电缆截面的选择，应符合下列要求：1）导体允许载流量，不应小于熔断器熔体额定电流的1.25倍，和自动开关长延时过电流脱扣器整定电流的1.25倍。2）引向电压为1000Ｖ以下鼠笼型感应电动机支线的长期允许载流量，不应小于电动机额定电流的1.25倍。接地干线应在爆炸危险区域不同方向且不少于两处与接地体连接。5.爆炸性粉尘环境电器设备的选择5.1在爆炸性粉尘环境中粉尘应分为下列四种。一、爆炸性粉尘：这种粉尘即使在空气中氧气很少的环境中也能着火，呈悬浮状态时能产生剧烈的爆炸，如镁、铝、铝青铜等粉尘。二、可燃性导电粉尘：与空气中的氧起发热反应而燃烧的导电性粉尘，如石墨、炭黑、焦炭、煤、铁、锌、钛等粉尘。三、可燃性非导电粉尘：与空气中的氧起发热反应而燃烧的非导电性粉尘，如聚乙烯、苯酚树脂、小麦、玉米、砂糖、染料、可可、木质、米糠、硫磺等粉尘。四、可燃纤维：与空气中的氧起发热反应而燃烧的纤维，如棉花、麻纤维、丝纤维、毛纤维、木质纤维、人造纤维等。5.2爆炸性粉尘环境危险区域划分爆炸性粉尘环境应根据爆炸性粉尘混合物出现的频繁程度和持续时间，按下列规定进行分区。一、１０区：连续出现或长期出现爆炸性粉尘环境；二、１１区：有时会将积留下的粉尘扬起而偶然出现爆炸性粉尘混合物的环境。5.3爆炸性粉尘环境电气设计注意事项：爆炸性粉尘环境内的事故排风用电动机，应在生产发生事故情况下便于操作的地方设置事故起动按钮等控制设备。在爆炸性粉尘环境内，应少装插座和局部照明灯具。5.4防爆电气设备选型。除可燃性非导电粉尘和可燃纤维的11区环境采用防尘结构（标志为DP）的粉尘防爆电气设备外，爆炸性粉尘环境10区及其它爆炸性粉尘环境11区均采用尘密结构（标志为DT）的粉尘防爆电气设备。5.5爆炸性粉尘环境电气线路的设计和安装应符合下列要求：一、电气线路应在爆炸危险性较小的环境处敷设。二、敷设电气线路的沟道、电缆或钢管，在穿过不同区域之间墙或楼板处的孔洞，应采用非燃性材料严密堵塞。三、敷设电气线路时宜避开可能受到机械损伤、振动、腐蚀以及可能受热的地方，如不能避开时，应采取预防措施。四、爆炸性粉尘环境10区内高压配线应采用铜芯电缆；爆炸性粉尘环境11区内高压配线除用电设备和线路有剧烈振动者外，可采用铝芯电缆。爆炸性粉尘环境10区内全部的和爆炸性粉尘环境11区内有剧烈振动的，电压为1000V以下用电设备的线路，均应采用铜芯绝缘导线或电缆。五、爆炸性粉尘环境10区内绝缘导线和电缆的选择应符合下列要求：１．绝缘导线和电缆的导体允许载流量不应小于熔断器熔体额定电流的１．２５倍，和自动开关长延时过电流脱扣器整定电流的１．２５倍（本款第２项情况除外）；２．引向电压为1000Ｖ以下鼠笼型感应电动机的支线的长期允许载流量，不应小于电动机额定电流的1.25倍.３．电压为１０００Ｖ以下的导线和电缆，应按短路电流进行热稳定校验六、在爆炸性粉尘环境１０区内，单相网络中的相线及中性线均应装设短路保护，并使用双极开关同时切断相线和中性线。七、爆炸性粉尘环境内电缆线路不应有中间接头。八、在架空桥架敷设时宜采用阻燃电缆。5.6接地干线宜在爆炸危险区域不同方向且不少于两处与接地体连接。6.火灾危险环境电器设备的选择6.1在火灾危险环境中能引起火灾危险的可燃物质宜为下列四种：一、可燃液体：如柴油、润滑油、变压器油等。二、可燃粉尘：如铝粉、焦炭粉、煤粉、面粉、合成树脂粉等。三、固体状可燃物质：如煤、焦炭、木等。四、可燃纤维：如棉花纤维、麻纤维、丝纤维、毛纤维、木质纤维、合成纤维等。6.2火灾危险环境应根据火灾事故发生的可能性和后果，以及危险程度及物质状态的不同，按下列规定进行分区。一、２１区：具有闪点高于环境温度的可燃液体，在数量和配置上能引起火灾危险的环境。二、２２区：具有悬浮状、堆积状的可燃粉尘或可燃纤维，虽不可能形成爆炸混合物，但在数量和配置上能引起火灾危险的环境。三、２３区：具有固体状可燃物质，在数量和配置上能引起火灾危险的环境。6.3.火灾危险环境电气设计注意事项：在火灾危险环境内，不宜使用电热器。当生产要求必须使用电热器时，应将其安装在非燃材料的底板上。电气设备防护等级见《防爆规范》GB50058,表4.3.4电压为10kv及以下的变、配电所，不宜设在有火灾危险区域的正上面或正下面。若与火灾危险区域的建筑物毗连时，应符合下列要求：一、电压为１～１０ｋＶ配电所可通过走廊或套间与火灾危险环境的建筑物相通，通向走廊或套间的门应为难燃烧体的。二、变电所与火灾危险环境建筑物共用的隔墙应是密实的非燃烧体。管道和沟道穿过墙和楼板处，应采用非燃烧性材料严密堵塞。三、变压器室的门窗应通向非火灾危险环境。7.低压断路器的选择断路器主要用于配电线路和电气设备的过负荷、低电压、单相接地和短路保护，常用作配电箱中的总开关和分路开关。7.1低压断路器的分类按使用类别分，可分为A、B两类，A类为非选择型，B类为选择型。按结构形式分，可分为万能式（又称框架式）断路器和塑料外壳式断路器。塑壳式断路器用于低压配电线路保护电器时额定电流不宜大于1000A。按极数分为单极、二极、三极和四极等。7.2断路器类型的选择在进行工程设计时，应根据不同负载选择不同保护特性的断路器，最常见的负载有配电线路、电动机类负载和家用电器类负载三大类。由于这三类负载特性不同，所以应选用不同类型断路器。配电线路的保护应选用配电型断路器，配电系统上下级保护电器的动作应根据负荷性质来决定是否需要具有选择性。配电变压器低压侧进线断路器一般选择框架式断路器。电动机类负载的保护应选用电动机型断路器，这类负载只有过载长延