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電氣裝置安裝工程電氣照明裝置施工及驗收規(guī)范GB50259—96 電氣裝置安裝工程1KV及以下配線工程施工及驗收規(guī)范GB50258—96 建筑工程質量檢驗評定標準GBJ301—88 電氣裝置安裝工程起重機電氣裝置施工及驗收規(guī)范GB50256—96 電氣裝置安裝工程電力變流設備施工及驗收規(guī)范GB50255—96 電氣裝置安裝工程爆炸和火災危險環(huán)境電氣裝置施工及驗收規(guī)范GB50257—96 電氣裝置安裝工程低壓電器施工及驗收規(guī)范GB50254—96 淺議工業(yè)建筑的電氣設計 淺議工業(yè)建筑的電氣設計 摘 要：根據(jù)對工業(yè)建筑電氣設計中遇到的一系列問題的思考，結合現(xiàn)行相關規(guī)范和標準圖集，簡要談一下作者在工業(yè)建筑電氣設計方面的一些看法。 關鍵詞：照度 負荷等級 設備安裝 設備選擇 應急照明 動力負荷 防雷接地 1 前言 工業(yè)建筑的電氣設計與民用建筑不同，工業(yè)建筑一般單層層高較高，單間面積大，動力負荷多，會接觸到高壓氣體放電燈照明、明敷設線路、動力設備配電、電動機控制原理等等方面的設計。設計前首先要對設計對象有深入的了解，比如對該工業(yè)建筑的建筑分類、建筑規(guī)模、室外消防水量、工藝流程等等一系列問題要有個清楚的認識，這些問題清楚后才會知道怎么設計才能滿足規(guī)范和工藝方面的要求。 2 相關的部分重要規(guī)范 電氣設計以安全為主，而消防安全又是重中之重。一般工業(yè)建筑的消防電氣設計應該嚴格遵循《建筑設計防火規(guī)范》GB50016-2006的各項要求。在《建筑設計防火規(guī)范》第1.0.2條和第1.0.3條的適用范圍里有明確，一般工業(yè)建筑的電氣消防設計要做什么、做多少，大部分依據(jù)的就是這本規(guī)范。當然當我們遇到一些無法明確的問題時還得征詢當?shù)叵啦块T的意見，各地區(qū)的消防部門對規(guī)范的理解、看法不太相同，因此要求也可能不相同。這里還得提到一本規(guī)范《爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范》GB50058-92，這本規(guī)范適用于在生產(chǎn)、加工、處理、轉運或貯存過程中出現(xiàn)或可能出現(xiàn)爆炸和火災危險環(huán)境的新建、擴建和改建工程的電力設計，但也有不適用的范圍，大家可以細看一下規(guī)范的第1.0.2條的規(guī)定。 上述兩本規(guī)范只是工業(yè)建筑消防電氣設計中比較常用的兩本規(guī)范。并不是說只要依據(jù)這兩本規(guī)范就可以進行工業(yè)建筑的消防電氣設計了，比如還有《人民防空工程設計防火規(guī)范》GB50098-98等等。工業(yè)建筑電氣設計包含方方面面，涉及到的電氣規(guī)范條文非常多，非常廣，大家平時要多收集多看多記。另外注意，看規(guī)范時，千萬不要僅僅局限于電氣章節(jié)，一方面除了要注意規(guī)范規(guī)定的使用范圍外，還要適當留意其它專業(yè)的內容，有時其它專業(yè)內容或規(guī)范中也有和電氣有關的規(guī)定，比如《自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》的第11章對電氣專業(yè)設計就作出了要求。 設計中火災危險性分類以及室外消防水量可以向建筑和給排水專業(yè)索取，這是我們必須事先明確的兩個重要指標。火災危險性分類可以讓我們確定在這個工程電氣設備的防護等級，知道有沒有電氣方面的特殊要求，線路要做哪些特別處理，要安裝哪些消防方面的設備等等；室外消防水量可以讓我們知道這個工程消防用電設備按幾級負荷供電，要不要設置柴油發(fā)電機或者其它備用電源等等。根據(jù)《建筑設計防火規(guī)范》第11.1.1條并結合給排水專業(yè)提供的建筑室外消防水量，我們就可以確定建筑消防用電設備的負荷等級了?！督ㄖO計防火規(guī)范》要求消防設備配電要采用專用的供電回路，當發(fā)生火災切斷生產(chǎn)、生活用電時，應能保證消防用電。這里我們還要留意《建筑設計防火規(guī)范》的第11.1.5條要求，對于無備用電源要求的配電系統(tǒng)，個人認為可以采用在建筑物第一級配電系統(tǒng)的母線段（盡量為不同母線段）配出雙回路專用線路進行末端互投。 3 照明 1）燈具選擇：工業(yè)廠房的照明可采用熒光燈光帶（槽式燈）或氣體放電燈具，一般是普通照明結合局部照明。有些廠房工藝設備上有專門的局部照明，我們設計時只要考慮普通照明就可以了。工藝設備用電屬動力用電，另外單獨引入電源并預留。在工業(yè)廠房中，照明燈具的懸掛高度在4米左右時，可以選擇熒光燈，懸掛高度在5米左右及以上時，一般選擇適用的高壓氣體放電燈。 工業(yè)建筑燈具安裝狀態(tài)按建筑層高劃分一般劃分為高頂棚、中頂棚、低頂棚三類。高頂棚類安裝高度一般10米以上，采用250～1000W的高壓氣體放電燈，狹形房間要求高照度時燈具為狹照型配光，對于面積大的寬型房間燈具用中照型配光；中頂棚類安裝高度一般5～10米，采用小功率高壓氣體放電燈，燈具為中照型配光；低頂棚類安裝高度一般小于5米，這時主要采用熒光燈或白熾燈。高壓氣體放電燈主要有高壓鈉燈、金屬鹵化物燈、高壓汞燈。高壓鈉燈光效高，金屬鹵化物燈顯色性好，高壓汞燈顯色性差。光效高的燈具一般用于室外場地，顯色性好的燈具一般用于顯色性要求高的場所。 2）照度計算與節(jié)能：照明設計必然涉及到照度計算問題，我們首先要通過照明空間的照度要求計算出所需的燈具數(shù)量。照度計算主要分為利用系數(shù)法、逐點計算法和單位容量估算法（這種方法不適用于施工圖階段），在很多設計手冊中都有詳細講解，內容較繁鎖，大家可以看看相應的電氣和照明設計手冊。關于照度要求大家可以查找《建筑照明設計標準》GB50034-2004，里面說得很明確。要提醒大家，在確定燈具數(shù)量時要特別注意其中的節(jié)能要求，就是功率密度值的限制，這是強制性條例不能違反的。 照明的節(jié)能效果與燈具及燈源的選擇密切相關，就拿熒光燈燈管的選擇舉個例，熒光燈28W 的T5燈管的光通量相當于36W 的T8標準型熒光燈管的光通量，而36W 的T8三基色熒光燈管的光通量接近36W 的T8標準型熒光燈管的光通量的1.4倍，因此我們在照明設計中采用熒光燈作為照明燈具時，可以通過選擇熒光燈管類型而達到降低功率密度值的目的，這就是一種節(jié)能方式，同樣道理我們可以用在其它燈具的選擇上。根據(jù)《建筑照明設計標準》的第3.3.5條和第7.2.10條規(guī)定，照明燈具都應該采取節(jié)能措施（也就是單燈的無功功率補償），功率因數(shù)一般不會低于0.9。 3）回路設定：首先對于不同用途燈具我們劃分為不同回路，其次單個回路功率上的限制以及配電距離、控制區(qū)域、燈具位置等也是劃分回路的依據(jù)。 在《建筑照明設計標準》中的第7.2.7規(guī)定每一照明單相分支回路的電流不宜超過16A，所接光源數(shù)不宜超過25個；連接建筑組合燈具時，回路電流不宜超過25 A，光源數(shù)不宜超過60個；連接高強度氣體放電燈的單相分支回路的電流不應超過30A。請大家注意這一條與《民用建筑電氣設計規(guī)范》的第11.8.11條的區(qū)別，民規(guī)中相應的第一句話說的是燈具數(shù)不超過25個，照明標準中說的是所接光源數(shù)不宜超過25個，也就是說單盞的雙管熒光燈具按民規(guī)一回路可以接25盞，按新照明標準只能減半了。同樣民規(guī)第11.8.11條還規(guī)定了回路插座數(shù)量不宜超過10個。但如果插座是接計算機等正常泄漏電流大的負荷，同一單相回路插座數(shù)量最多不宜超過5個為妥。 4）應急照明：應急照明包括疏散照明、安全照明、備用照明。關于疏散照明的設置要求《建筑設計防火規(guī)范》第十一章的第11.3節(jié)已經(jīng)講得很明確。備用照明是用于確保正常活動繼續(xù)進行的照明，它的設置要看工業(yè)廠房生產(chǎn)工藝上有沒有這方面的要求。疏散照明分為疏散應急照明，用來確保疏散照度，以及疏散指示標志（分為燈光疏散指示標志和蓄光疏散指示標志），用來指示疏散方向，燈光疏散指示標志需要電源，蓄光疏散指示標志是利用蓄光自發(fā)光材料的蓄光發(fā)光功能無需電源。疏散照明一般設置在內部環(huán)境復雜或者建筑內部人員對該建筑內部環(huán)境不是很了解的建筑疏散走道或疏散線路上，用來在事故時引導人員疏散用。 關于疏散指示標志的設置我們首先要清楚疏散走道或疏散線路是完全不同的兩個概念，疏散線路的范疇應該比疏散走道廣。大面積廠房內部或大面積人員密集的公共場所（比如商場內部）的疏散是通過疏散線路完成的，而疏散走道應該是和其它場所采用防火分隔措施分隔開的較為獨立的空間場所?！督ㄖO計防火規(guī)范》的第11.3.4條對工業(yè)建筑的疏散走道的燈光疏散指示標志的設置有作出要求（注意是燈光疏散指示標志），而第11.3.5條對人員密集的公共場所的疏散走道或疏散線路的燈光疏散指示標志和蓄光疏散指示標志的設置作出要求。因此個人認為工業(yè)建筑疏散指示標志的設置場所應該是針對疏散走道而非更廣義的疏散線路。目前很多工業(yè)建筑的設計中廠房內部大開間的疏散線路都設置燈光疏散指示標志，但個人認為應該酌情而定，中小規(guī)模的工廠內部工人經(jīng)常在這個環(huán)境工作，對內部環(huán)境已經(jīng)較為熟悉，在疏散時只要有一定照度，很容易找到出口，不一定要設置疏散指示燈，因此在一般情況下對于內部并不復雜的工業(yè)廠房只要設置一些在事故斷電時能保證安全的照明就可以了，以避免內部工藝設備造成的人員危險，至于消防用的應急照明《建筑設計防火規(guī)范》只針對疏散走道有所規(guī)定。但要注意安全出口燈還是要設置的，這點條文有規(guī)定。對于內部環(huán)境較為復雜的大型車間內部，疏散線路還是設置疏散指示標志為妥。 大開間車間內部安全照明燈具盡量設置在內部疏散線路附近，作為電源故障時確保人員安全用，高度不高可以考慮吸頂安裝，高大空間場所可以安裝在1.8～2.2米左右的墻面或柱面上。墻面或柱面上的安全照明燈我們也可以預留專用電源插座。疏散指示標志的安裝高度《建筑設計防火規(guī)范》的第11.3.4條有規(guī)定。燈具用于消防應急照明時在《建筑設計防火規(guī)范》中只要求應急時間不少于30分鐘，現(xiàn)在一般應急照明燈具應急時間都能達到90分鐘。要提醒大家注意《建筑設計防火規(guī)范》的第11.3.4條和11.3.6條有要求消防應急指示標志和燈具必須符合《消防安全標志》GB13495和《消防應急燈具》GB17945的有關規(guī)定，這一條我們最好寫到設計總說明中，主要是為了杜絕施工單位為了省錢采用普通燈具配應急電池的做法。應急照明的照度要求《建筑照明設計標準》的第5.4.2條有明確規(guī)定。 如果應急照明設備總容量不大，我們也可以考慮在照明箱處直接采用應急電源EPS作為整體集中備用電源，這樣維護方便，但采用EPS備用電源成本相對較高，特別是大面積備用情況。要注意EPS不像柴油發(fā)電機那樣能提供持續(xù)備用電源，斷電時間長時，EPS電能會耗盡，再充電時間也長，有可能出現(xiàn)斷電時，EPS電源投入運行并耗盡，這時出現(xiàn)消防狀態(tài)時就無法保障消防設備的用電了。有些地方消防部門也不允許采用EPS作為除火災應急照明外消防設備的備用電源，這時EPS就相當于將單盞應急燈具配帶的電池集中起來一樣。EPS電源的選擇可以參見相應產(chǎn)品技術資料，里面會說得很清楚，這里就不多說。 5）照明燈接地：照明燈具根據(jù)防觸電保護方式可分為四類：0類，保護依賴基本絕緣（在易觸及的部分及外殼和帶電體的絕緣），使用在安全程度高的場合且燈具安裝維護方便，如空氣干燥、塵埃少、木地板等條件下的吊燈、吸頂燈；Ⅰ類，除基本絕緣外，易觸及的部分及外殼有接地裝置，一旦基本絕緣失效，不致有危險，用于金屬外殼燈具，如投光燈、路燈、庭院燈等，提高安全程度；Ⅱ類，除基本絕緣外，還有補充絕緣，做成雙重絕緣或加強絕緣，提高安全性，絕緣性好，安全程度高，適用于環(huán)境差、人經(jīng)常觸摸的燈具，如臺燈、手提燈等；Ⅲ類，采用特低安全電壓（交流有效值<50V），且燈內不會產(chǎn)生高于此值的電壓，燈具安全程度最高，用于惡劣環(huán)境，如機床工作燈，兒童用燈。 0類燈是一種沒有安全保護，無雙層絕緣等保護形式的燈具，只要電線一漏線，基本保護就破損，容易產(chǎn)生危險。國外已經(jīng)不生產(chǎn)零類燈具，我國零類燈也具將逐步退出市場，室內照明設計應該考慮使用I類燈具的可能性。根據(jù)《建筑照明設計標準》中第7.2.12條規(guī)定，當采用Ⅰ類燈具時，燈具的外露可導電部分應可靠接地，因此所有照明配電回路都要考慮PE線的敷設到位。 4 火災報警系統(tǒng)的設置 關于丙類廠房設不設置火災報警控制系統(tǒng)的問題，在設計領域目前存在爭議，究竟是依據(jù)《建筑設計防火規(guī)范》來判定設不設置，還是依據(jù)《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》來判定設不設置。按常理《建筑設計防火規(guī)范》是用來明確要不要設置火災報警控制系統(tǒng)，而《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》是用來明確如何設置火災報警控制系統(tǒng)的，但是在《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》的條文說明3.1節(jié)中又強調《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》和《建筑設計防火規(guī)范》是相互協(xié)調、充實互補的關系，這自然造成設計人員在規(guī)范理解上的一些爭議。 新版《建筑設計防火規(guī)范》第11.4節(jié)對火災報警控制系統(tǒng)設置部位的要求與舊版規(guī)范相比較已經(jīng)做了細化，對個別類別丙類廠房要不要設置火災報警控制系統(tǒng)已經(jīng)進行了明確，如果只從《建筑設計防火規(guī)范》上看除條文規(guī)定之外的丙類廠房可以不設置火災報警控制系統(tǒng)。但是在《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》的3.1.1條中卻很明確把工業(yè)建筑中丙類生產(chǎn)廠房列為二級保護對象（注意用的字眼是“宜”，且附錄D也是僅作為建議性要求），因此消防部門在圖紙送審時常常會依據(jù)這條規(guī)定要求設置火災報警控制系統(tǒng)。 丙類廠房種類很多，大家可以看看《建筑設計防火規(guī)范》第3.1節(jié)中生產(chǎn)的火災危險性分類舉例。建筑平時對一些標準廠房或者工藝未明確的廠房常常歸類為丙類廠房，這類廠房究竟設不設置火災報警控制系統(tǒng)，應該依據(jù)最終的工藝以及廠房內堆放物品的類型定，我們可以在設計說明中先給予明確：火災報警控制系統(tǒng)待工藝確定后再考慮是否設置。如果設置，對小面積二級保護對象可以采用區(qū)域報警系統(tǒng)，報警主機設置在有人值班的值班室或管理室就可以了，大面積的廠房可以視情況采用集中報警系統(tǒng)，這時要設置專用消防控制室。 5 線路敷設 工業(yè)建筑單層層高較高，有些是鋼結構，廠房內電氣線路以明敷設為主。線路較少的直接穿鋼管明敷設，線路集中且多的地方可以采用金屬線槽、金屬橋架或在電纜溝內敷設。金屬線槽主要用來敷設電線，金屬橋架主要用來敷設電線電纜。要注意采用金屬線槽或金屬橋架敷設線路千萬別忘了金屬線槽或金屬橋架及其支架都必須接地，且金屬線槽橋架接地點不能少于兩處，每隔一定距離還要考慮重復接地。金屬線槽或金屬橋架中敷設電線電纜的數(shù)量在相應規(guī)范中有明確條文。比如規(guī)定線槽內電線的總截面不超過線槽內截面的40%；橋架內電力電纜總截面不超過橋架內截面的40%，控制電纜為50%等等。 一般工業(yè)廠房中，照明線路可以考慮采用金屬線槽方式走到廠房頂棚下燈具吊點高度左右轉成穿鋼管（或直接線槽）敷設到燈具位置。在燈具處鋼管與電氣設備、器具間的電線保護管宜采用金屬軟管或可撓金屬電線保護管，但金屬軟管的長度不宜大于２ｍ。對于回路功能、設備種類、電壓及負荷等級等等均類似的設備的配電回路我們可以考慮兩個及兩個以上回路的共管敷設，動力及照明電源進線可以引自廠區(qū)變配電房，如果照明負荷不大也可以直接引自廠房內的動力電源總箱。注意由變配電房直接引入的電源線路如果截面太?。ㄈ缯彰髫摵桑┮M行短路時動熱穩(wěn)定的校驗。電源進線電纜可采用交聯(lián)電纜（YJV）直埋地敷設。一般室外直埋地敷設電纜我們都選鎧裝（YJV22），鎧裝電纜能承受機械外力作用。YJV22電纜在工藝制作和材料上與VV22電纜不同，同規(guī)格載流量比VV22電纜大很多，大家可以看看國家標準圖集《建筑電氣常用數(shù)據(jù)》04DX101-1。室外進線電纜穿的是水煤氣管保護，穿水煤氣管的規(guī)范依據(jù)可以見《低壓配電設計規(guī)范》GB50054-95的第5.2.8條。 有些工業(yè)建筑內有建筑頂棚，比如有潔凈或衛(wèi)生要求的廠房?！兜蛪号潆娫O計規(guī)范》的第5.2.7條規(guī)定，在建筑物的頂棚內，必須采用金屬管、金屬線槽布線。這條存在爭議已經(jīng)很久了，爭議的焦點就是阻燃或難燃的塑料管以及塑料線槽在頂棚內能不能使用的問題，個人認為應該是可以的，但規(guī)范畢竟是規(guī)范，目前還有效，不能違反。關于線路敷設還存在個問題，就是《低壓配電設計規(guī)范》的第5.2.8條規(guī)定的鋼管壁厚不小于1.5mm，大家可能用過KBG扣接鋼管，它不需要跨焊的，施工時方便，但是它的壁厚就小于1.5mm，盡管廠方提供各類實驗證明，但是規(guī)范規(guī)定無法更改，而且暗敷設時有出現(xiàn)過灌漿現(xiàn)象，因此建議不要在暗敷設時以及消防等比較重要的線路上使用，用在普通照明的明敷設線路上還是可以考慮的。關于配線還要注意，導線規(guī)格的選擇除了與保護開關以及回路計算電流密切相關外還與照明線路允許的電壓降有關。《建筑照明設計標準》的第7.1.3條對燈具的端電壓做出了規(guī)定，因此對于較長的線路，我們要校驗線路末端的電壓降，特別是采用安全特低電壓供電的線路。線路電壓降的校驗可以參見《工業(yè)與民用配電設計手冊》（第三版）的相關內容。 6 設備選擇與安裝 工業(yè)的特殊場所如多塵場所采用密閉式防塵設備，潮濕場所采用防潮設備，有腐蝕性氣體場所采用防腐設備，火災危險場所采用防燃設備，有爆炸危險場所采用防爆設備。 廠房燈具由于數(shù)量多而且都是大面積同時開啟關閉，因此大開間廠房內燈具的操作控制主要采用集中控制方式，在管理間或值班室照明箱處統(tǒng)一操作。少許小開間場所可以采用翹板開關就地控制。對于沒有值班室的廠房，我們可以將照明配電箱安裝在廠房入口附近墻面上（方便操作），這時要注意廠房內部環(huán)境對照明配電箱的要求。 照明配電箱上大開間廠房照明燈具回路的通斷我們采用轉換開關或控制按鈕。有些人會問為什么不直接在微斷上操作？這有兩方面的原因，一方面斷路器是不頻繁操作電器，經(jīng)常帶負荷通斷會降低斷路器觸頭的使用壽命，容易損壞；另一方面直接采用斷路器的翹板操作，事必影響配電箱、柜的防護等級，這在設備防護等級要求高的場所使用就不合理了。比如有些較潮濕的環(huán)境，燈具的防護等級就要求不得低于IP54，當然配電箱也一樣，能直接操作斷路器翹板的箱體的防護等級是肯定達不到要求的。因此對于工業(yè)建筑中需要直接在配電箱、柜處統(tǒng)一操作照明回路的控制情況，建議采用安裝在箱、柜面上的控制按鈕（通過接觸器控制）或轉換開關等電器操作。 注意燈具墻面翹板開關的額定電流不管是幾聯(lián)的（指面板上翹板個數(shù)）一般為10A，而一個普通照明回路允許電流不超過16A就行，因此我們在繪制照明平面時要特別注意一個開關的控制燈數(shù)，開關控制的燈具線路電流不要超過開關額定值，最好一個開關的負荷電流控制在6 A左右，這樣開關也不易過熱。 小開間（如管理間）墻壁照明暗裝翹板開關底距地面1.2～1.4米，距門框水平距離150～200毫米；小開間暗裝用插座底距地面不低于0.3 米，如果在車間內布置，考慮到產(chǎn)品材料的堆放或清洗地面等因素，安裝高度1.5米左右比較妥當；照明、動力配電箱為了便于操作，可以考慮安裝在值班室內或專用配電間，安裝高度底距地面1.2～1.5米或墊高10公分落地明裝。 7 動力負荷 車間廠房內插座可以由工藝考慮是否裝設，電源可以由動力配電提供。普通用途的單相插座，負荷不大情況下可以和照明系統(tǒng)一起考慮，由照明配電箱配出回路。一般情況下可以暫時不考慮安裝到位，因為車間內環(huán)境目前還不明確，可以先在照明箱或動力配電箱內預留配電回路。 工業(yè)建筑的動力設備的設置與工藝結合緊密，動力設備的控制箱、柜、盤一般與設備配套供應，因此很多情況下我們只需考慮供給電源就可以了。工業(yè)建筑動力線路可以采用直接埋地、電纜溝和橋架的敷設方式。動力負荷大小及設備布置情況、設備控制要求一般由工藝提供，也可以由甲方給出預留電源容量，如果實在沒有，可以用單位面積法估算動力負荷大小。對于不知道具體工藝設備的情況，可以按每平方米20W～80W預估。動力負荷估計不會太大的取低值，動力負荷可能很大或者有可能有空調負荷的廠房可取高值，標準廠房可取中間值，這要結合廠房的用途來確定預留量。 8 配電系統(tǒng) 配電系統(tǒng)中的負荷計算和開關設備選擇涉及的方面很多，大家可以參見《工業(yè)與民用配電設計手冊》（第三版）的相關內容。先避開手冊上種類繁多的正規(guī)計算公式，這里談一下通俗的設備選擇方式，簡單地說就是，微型斷路器整定過載保護電流>1.25回路計算電流，塑殼開關（額定電流125A以上）整定過載保護電流>1.1回路計算電流，回路上其它設備額定電流（包括線路載流量）>斷路器整定過載保護電流。當然設備選擇還涉及到開關的短延時脫扣電流和瞬時脫扣電流的整定，這里不多說了，大家自己深入去了解。 我們整定照明用微斷過載電流時還要注意車間廠房照明我們常用高壓氣體放電燈，如金鹵燈，金鹵燈從開啟到正常工作的啟動階段，有1～2分鐘電流會上升到正常工作電流的2倍，因此我們確定微斷的整定電流時要避開這個電流值。 當配電負荷為電動機我們還要考慮斷路器能躲過電動機短時的啟動電流。如果采用微斷，要選用電動機保護型的而非普通配電型的。 一般靠近變配電所的箱體以及單體建筑總箱的進線總開關選用塑殼開關，不要采用微斷，因為有可能短路沖擊電流較大。三相斷路器一般選用三極開關（只同時通斷L1～3相），這樣可以避免斷零故障燒毀設備。四極開關（同時通斷L1～3相和N線）一般使用在有漏電保護附件時和雙電源互投時，可以參見《全國民用建筑工程設計技術措施電氣》的4.5.3的17條。 系統(tǒng)圖中我們分配相序時盡量三相保持平衡，最大相負荷不宜超過三相負荷平均值的115%，最小相負荷不宜小于三相負荷平均值的85%。照明設備的負荷功率統(tǒng)計時，除了燈具燈源本身的功率外，我們還要考慮氣體放電燈整流器的功率損耗（在功率密度計算中也不要忘了），其中熒光燈具整流器的功率損耗為燈源功率的20%，其它類燈具整流器的功率損耗為燈源功率的8%左右。另外注意設計時每個配電箱體要留占總回路20%的預留回路。 9 動力設備的控制 前面說過動力設計常常只要配電到工藝設備的控制箱、柜、盤，這時它們的控制方式和原理可以不考慮。這里也不多說。對于少部分要考慮控制的動力設備的控制方式和原理圖大家可以參考標準圖集《常用電機控制電路圖》D303-2～3合訂本。 注意動力控制回路中一個接觸器一般只有兩常開和兩常閉觸點，如果需要的常開常閉觸點多于接觸器自帶的，可以采用增加中間繼電器的方式增加觸點。我們選用中間繼電器時也要根據(jù)常開常閉的需要量進行選用。另外，主回路斷路保護器件（斷路器）的額定電流不超過20A時，控制回路可不裝設斷路保護（FU熔斷器）。 動力設備以電動機為主，我們談到動力控制，就必然涉及到電動機的啟動方式。電動機的啟動方式分全壓啟動和降壓啟動，是否采用降壓啟動與電動機啟動時對電網(wǎng)造成的影響有關系。一般要求，電動機啟動對電網(wǎng)造成的電壓降，經(jīng)常啟動的電動機要求不大于10%；偶爾啟動的電動機不超過15%。在保證生產(chǎn)機械所要求的起動轉矩而又不至于影響其它用電設備的正常工作時，可允許為20%或更大些。有明確寫明多大功率允許直接全壓啟動的只有《民用建筑電氣設計規(guī)范》JGJ/T16-92的第10.2.1.5條，公用電網(wǎng)限制11Kw及以下，住宅小區(qū)15Kw及以下，這本規(guī)范目前正在修訂。工業(yè)建筑沒有明確功率多少以下才允許直接啟動，只是有電壓降要求，在電壓降允許范圍內你可以全壓啟動。一般全壓啟動電動機容量不大于變壓器容量的30%為妥。 10 防雷 預計雷擊次數(shù)大于或等于0.06次/a的一般性工業(yè)建筑劃歸為三類防雷建筑，爆炸危險環(huán)境的建筑物根據(jù)具體情況劃歸一、二類防雷建筑，具體劃分可見《建筑物防雷設計規(guī)范》GB50057-94的第二章節(jié)。關于避雷帶規(guī)格、網(wǎng)格大小、引下線間距、規(guī)格做法等等在GB50057-94里也有詳細的要求，而且繪制方法與民用建筑防雷類似，這里就不多說。如果還不明白，可以看看標準圖集《防雷與接地安裝》合訂本D501-1～4的具體的施工做法。 注意屋面的金屬構件（特別是突出屋面的設備）必須與避雷帶可靠聯(lián)結。屋面電氣設備還應根據(jù)建筑物的重要性采取相應的防止雷電波侵入的措施，并應符合下列規(guī)定：1）無金屬外殼或保護網(wǎng)罩的用電設備宜處在接閃器的保護范圍內,不宜布置在避雷網(wǎng)之外,并不宜高出避雷網(wǎng)。2）從配電盤引出的線路宜穿鋼管。鋼管的一端宜與配電盤外殼相連；另一端宜與用電設備外殼、保護罩相連,并宜就近與屋頂防雷裝置相連。當鋼管因連接設備而中間斷開時宜設跨接線。3）在配電盤內,宜在開關的電源側與外殼之間裝設過電壓保護器。另外，防雷規(guī)范上要求避雷帶圓鋼直徑不應小于8mm，我們一般采用直徑為12的圓鋼，主要考慮預留點余量，減少露天腐蝕對圓鋼截面的影響。 我們這里再講一下防雷比較特殊的例子，就拿前面提到的鋼結構廠房為例。鋼結構廠房屋面采用彩鋼板或其它形式的鋼板，我們如果在上面做明裝的避雷帶沒辦法做支架支撐，即使做了，支點處有可能造成屋面的滲漏。因此我們可以考慮直接用金屬屋面作接閃器?！督ㄖ锓览自O計規(guī)范》的第4.1.4條有專門對金屬屋面作接閃器的情況提出要求：第一類防雷建筑除外；金屬板之間如果有搭接，搭接長度不應小于100mm；金屬板下無易燃物，厚度不小于0.5mm；金屬板下有易燃物，其厚度，鐵板不應小于4mm，銅板不應小于5mm，鋁板不應小于7mm；金屬板無絕緣被覆層等。鋼結構廠房柱子如果為鋼柱，我們可以直接利用它作防雷引下線，如果是混凝土柱，我們可以利用柱內直徑不小于16的對角兩根主筋（如果對角主筋直徑不到16，但不小于12，可以采用四根主筋）作防雷引下線，防雷引下線上與金屬屋面，下與接地體作電氣聯(lián)結。并在部分防雷引下線距地0.5米處焊出測試卡子，用于測試接地電阻。 11 接地 1）接地方式：一般建筑常用的接地方式是TN-C-S和TN-S系統(tǒng)。如果變配電所在本棟建筑內部則采用TN-S接地方式，也就是PE線和N線自變壓器后嚴格分開。TN-C-S接地方式是在變配電所室外獨立設置或者變配電所建在其它棟樓里時采用的一種電源引入的接地方式。就是說電源引入時是TN-C系統(tǒng)，三根火線加一根PEN線（這里PEN線是絕對不允許斷開的），引入建筑后在總開關前PEN線重復接地后嚴格分開為PE線和N線，之后配線時PE線和N線不得混接，也就是說進入建筑后接地方式轉為TN-S系統(tǒng)，就是三根火線加一根PE線和一根N線。 2）接地體：建筑物的接地裝置一般分為兩類，一種是人工接地體，另外一種是自然接地體（可利用建筑物基礎內的鋼筋）。一般情況我們盡量利用基礎內鋼筋網(wǎng)作接地體，但要注意，作為接地體的基礎內鋼筋網(wǎng)必須在室外地面以下距地面不小于0.5m，鋼筋規(guī)格是通過需要鋼筋表面積總和進行換算的，這在《建筑物防雷設計規(guī)范》中有具體計算公式。 關于接地電阻的要求各類規(guī)范內都有明確，共用接地體的情況下一般考慮各系統(tǒng)要求的接地電阻的最小值。電氣設備保安接地電阻不大于10歐，防雷系統(tǒng)沖擊接地電阻不大于10歐，變壓器中性點接地電阻不大于4歐，弱電系統(tǒng)（非設備外殼）接地電阻不大于1歐，電梯精密控制系統(tǒng)接地電阻不大于1歐。因此建筑物內各系統(tǒng)共用接地體時，如果有變配電房總接地電阻不大于4歐，如果有電梯總接地電阻不大于1歐，如果有弱電機房（要考慮弱電系統(tǒng)接地）總接地電阻不大于1歐。 A、人工接地：我們一般在無法利用自然接地體作接地極或者自然接地體電阻值不滿足要求時才采用人工接地體的。人工接地體中水平接地體采用-40X4熱鍍鋅（冷鍍鋅防腐效果不好）扁鋼；垂直接地體采用L50X50X5熱鍍鋅角鋼，垂直接地體長2.5米，為降低相鄰接地體的屏蔽作用，間距大于5米；這里我們不考慮人工接地體距建筑入口和人行道的距離，因此室外人工接地體埋深均要距地面1米以下，如果因受現(xiàn)場條件限制達不到深度要求，應按《建筑物防雷設計規(guī)范》第4.3.5條的其它辦法進行處理。 B、基礎接地：利用基礎內鋼筋做接地體的接地平面的畫法很簡單，只要在結構提供的基礎平面上示意焊接網(wǎng)格。做法為：將室外埋深不小于0.5米的基礎梁底或承臺的主筋（直徑不小于16，兩根以上）焊成接地網(wǎng)（注意網(wǎng)格不宜大于18m），并將接地網(wǎng)經(jīng)過的樁內鋼筋與接地網(wǎng)焊接作為全樓的接地系統(tǒng)，并在與防雷引下線對應室外埋深大于0.5米處由被利用作為引下線的鋼筋上焊出一根40X4熱鍍鋅扁鋼伸向室外（刷瀝青兩道），距外墻皮距離大于1米（超出建筑散水坡）。如測試電阻達不到要求，要從此處外引人工接地體。 3）接地干線：我們在設計接地平面時要考慮各類接地引上干線的預留。比如與防雷引下線的聯(lián)結線的引上，設備房、變配電房接地端子盒、箱的接地干線引上，設備房金屬橋架線槽的重復接地干線的引上（可在橋架線槽安裝高度的適當位置設置接地端子盒），電梯井道接地干線的引上，電梯機房控制系統(tǒng)接地干線的引上，變壓器中性點接地干線的引上，發(fā)電機中性點接地干線的引上等等。 有些車間內電氣設備較多且復雜，我們可以考慮在建筑內四周墻面設置接地干線，為車間內的金屬構件（工藝設備，工藝管道等）提供接地條件。接地干線做法可以參考圖集《接地裝置安裝》03D501-4/P29，P41（《防雷與接地安裝》合訂本中有）的相關部分。接地干線（可采用-40X4鍍鋅扁鋼或其它導電材質）沿墻明敷設，在經(jīng)過門處轉為暗敷設，其它位置埋地敷設或者在電纜溝內明敷設。 4）等電位聯(lián)結：建筑總等電位端子箱（MEB），一般設置在配電總箱附近，安裝高度距地面0.5米，其規(guī)格和建筑等電位作法可以看看<<等電位聯(lián)結安裝>>圖集02D501-2的相關部分。如果建筑面積和規(guī)模較大，我們可以在建筑四角相應位置或建筑適當處多設置幾個MEB總等電位端子箱。建筑內的設備金屬外殼、設備基礎鋼構件以及其它金屬構件均要通過MEB或直接與接地體可靠聯(lián)結。進出建筑物的金屬管線及鎧裝電纜金屬外皮在出入建筑物處須和接地系統(tǒng)聯(lián)結。 12 結束語 本文主要談談一般性工業(yè)建筑強電部分設計的個人觀點（其它特殊場所，如爆炸火災危險性場所要結合相應規(guī)范進行設計）。工業(yè)建筑弱電部分系統(tǒng)較為簡單，原理與民用建筑設計同，設計量也不大。比如電話系統(tǒng)工業(yè)建筑使用量就小，只要明確需要的終端數(shù)量繪圖就很簡單了；火災報警部分由于房間功能單一，設置也不復雜，特別是小型的工業(yè)建筑。因此本文就不對工業(yè)建筑的弱電設計作深入探討。 由于水平有限，難免有錯誤和不妥當之處，大家要多看現(xiàn)行規(guī)范和標準圖集，一切以現(xiàn)行規(guī)范和標準圖集為準。工業(yè)建筑設計的關鍵要抓住工業(yè)建筑的特點，掌握工業(yè)建筑與民用建筑的不同之處，了解工業(yè)建筑工藝上的要求。本文中提到的規(guī)范、標準圖集和手冊，均是我們設計時常用的和必備的，或者是注冊電氣工程師專業(yè)考試的指定用書，希望大家能及時購買到，以方便對本文的理解和日常工作中使用。 參考文獻： 電線電纜選用的一般原則 2007-11-18 10:45 一、電線電纜選用的一般原則 　　在選用電線電纜時，一般要注意電線電纜型號、規(guī)格 (導體截面)的選擇。 　?、?電線電纜型號的選擇 　　選用電線電纜時，要考慮用途，敷設條件及安全性；例如， 　　根據(jù)用途的不同，可選用電力電纜、架空絕緣電纜、控制電纜等； 　　根據(jù)敷設條件的不同，可選用一般塑料絕緣電纜、鋼帶鎧裝電纜、鋼絲鎧裝電纜、防腐電纜等； 　　根據(jù)安全性要求，可選用不延燃電纜、阻燃電纜、無鹵阻燃電纜、耐火電纜等。 　?、?電線電纜規(guī)格的選擇 　　確定電線電纜的使用規(guī)格 (導體截面)時，一般應考慮發(fā)熱，電壓損失，經(jīng)濟電流密度，機械強度等選擇條件。 　　根據(jù)經(jīng)驗，低壓動力線因其負荷電流較大，故一般先按發(fā)熱條件選擇截面，然后驗算其電壓損失和機械強度；低壓照明線因其對電壓水平要求較高，可先按允許電壓損失條件選擇截面，再驗算發(fā)熱條件和機械強度；對高壓線路，則先按經(jīng)濟電流密度選擇截面，然后驗算其發(fā)熱條件和允許電壓損失；而高壓架空線路，還應驗算其機械強度。若用戶沒有經(jīng)驗，則應征詢有關專業(yè)單位或人士的意見。一般電線電纜規(guī)格的選用參見下表： 電線電纜規(guī)格選用參考表 導體截面 mm 2 銅芯聚氯乙烯絕緣電纜 環(huán)境溫度 25℃架空敷設 227 IEC 01(BV) 銅芯聚氯乙烯絕緣電力電纜 環(huán)境溫度 25℃直埋敷設 VV22-0.6/1 (3+1) 鋼芯鋁絞線 環(huán)境溫度 30℃架空敷設 LGJ 允許載流量 A 容量 kW 允許載流量 A 容量 kW 允許載流量 A 容量 kW 1.0 17 10 　　 　　 　　 　　 1.5 21 12 　　 　　 　　 　　 2.5 28 16 　　 　　 　　 　　 4 37 21 38 21 　　 　　 6 48 27 47 27 　　 　　 10 65 36 65 36 　　 　　 16 91 59 84 47 97 54 25 120 67 110 61 124 69 35 147 82 130 75 150 84 50 187 105 155 89 195 109 70 230 129 195 109 242 135 95 282 158 230 125 295 165 120 324 181 260 143 335 187 150 371 208 300 161 393 220 185 423 237 335 187 450 252 240 　　 　　 390 220 540 302 300 　　 　　 435 243 630 352 　　說明： 1.同一規(guī)格鋁芯導線載流量約為銅芯的0.7倍，選用鋁芯導線可比銅芯導線大一個規(guī)格，交聯(lián)聚乙烯絕緣可選用小一檔規(guī)格，耐火電線電纜則應選較大規(guī)格。 　　2.本表計算容量是以三相380V、Cosφ＝0.85為基準，若單相220V、Cosφ＝0.85，容量則應1/3。 　　3.當環(huán)境溫度較高或采用明敷方式等，其安全載流量都會下降，此時應選用較大規(guī)格；當用于頻繁起動電機時，應選用大2～3個規(guī)格。 　　4.本表聚氯乙烯絕緣電線按單根架空敷設方式計算，若為穿管或多根敷設，則應選用大2～3個規(guī)格。 　　5 以上數(shù)據(jù)僅供參考，最終設計和確定電纜的型號和規(guī)格應參照有關專業(yè)資料或電工手冊。 　　二、電線電纜的使用特性 　　產(chǎn)品使用特性詳見具體產(chǎn)品目錄。 　　三、電線電纜的運輸和保管 　　⒈ 運輸中嚴禁從高處扔下電纜或裝有電纜的電纜盤，特別是在較低溫度時 (一般為5℃左右及以下),扔、摔電纜將有可能導致絕緣、護套開裂。 　?、?盡可能避免在露天以裸露方式存放電纜，電纜盤不允許平放。 　?、?吊裝包裝件時，嚴禁幾盤同時吊裝。在車輛、船舶等運輸工具上，電纜盤要用合適方法加以固定，防止互相碰撞或翻倒，以防止機械損傷電纜。 　　⒋ 電纜嚴禁與酸、堿及礦物油類接觸 ,要與這些有腐蝕性的物質隔離存放.貯存電纜的庫房內不得有破壞絕緣及腐蝕金屬的有害氣體存在。 　　⒌ 電纜在保管期間，應定期滾動 (夏季3個月一次，其他季節(jié)可酌情延期)。滾動時，將向下存放盤邊滾翻朝上，以免底面受潮腐爛。存放時要經(jīng)常注意電纜封頭是否完好無損。 　?、?電纜貯存期限以產(chǎn)品出廠期為限，一般不宜超過一年半，最長不超過二年。 　　四、電線電纜的安裝與施工 　　電線電纜敷設安裝的設計和施工應按 GB 50217-94《電力工程電纜設計規(guī)范》等有關規(guī)定進行，并采用必要的電纜附件(終端和接頭)。供電系統(tǒng)運行質量、安全性和可靠性不僅與電線電纜本身質量有關，還與電纜附件和線路的施工質量有關。 　　通過對線路故障統(tǒng)計分析，由于施工、安裝和接續(xù)等因素造成的故障往往要比電線電纜本體缺陷造成的故障可能性大得多。因此要正確地選用電線電纜及配套附件，除按規(guī)范要求進行設計和施工外，還應注意如下幾個方面的問題： 　　⒈ 電纜敷設安裝應由有資格的專業(yè)單位或專業(yè)人員進行，不符合有關規(guī)范規(guī)定要求的施工和安裝，有可能導致電纜系統(tǒng)不能正常運行。 　?、?人力敷設電纜時，應統(tǒng)一指揮控制節(jié)奏，每隔 1.5～3米有一人肩扛電纜，邊放邊拉，慢慢施放。 　?、?機械施放電纜時，一般采用專用電纜敷設機并配備必要牽引工具，牽引力大小適當、控制均勻，以免損壞電纜。 　?、?施放電纜前，要檢查電纜外觀及封頭是否完好無損，施放時注意電纜盤的旋轉方向，不要壓扁或刮傷電纜外護套，在冬季低溫時切勿以摔打方式來校直電纜，以免絕緣、護套開裂。 　?、?敷設時電纜的彎曲半徑要大于規(guī)定值。在電纜敷設安裝前、后用 1000V兆歐表測量電纜各導體之間絕緣電阻是否正常，并根據(jù)電纜型號規(guī)格、長度及環(huán)境溫度的不同對測量結果作適當?shù)匦拚∫?guī)格(10mm 2 以下實芯導體)電纜還應測量導體是否通斷。 　?、?電纜如直埋敷設，要注意土壤條件，一般建筑物下電纜的埋設深度不小于 0.3米，較松軟的或周邊環(huán)境較復雜的，如耕地、建筑施工工地或道路等，要有一定的埋設深度(0.7～1米)，以防直埋電纜受到意外損害，必要時應豎立明顯的標志。