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一条审查意见引发的探讨

发表时间：2020/11/18 来源：《基层建设》2020年第22期作者：李林枫

[导读] 摘要：从一条审查意见引出问题，通过举例计算，探讨规范标准的实用性和把控性。

        江苏省建筑设计研究院有限公司江苏南京 210019
        摘要：从一条审查意见引出问题，通过举例计算，探讨规范标准的实用性和把控性。
        关键词：照明；距离；短路电流；整定电流；电压损失
        0引言
        工程设计应满足相关规范和标准的要求。在具体运用中，对规范和标准中条文的理解有时需要通过计算来验证。通过计算验证得出的结论能对规范和标准的理解更加深刻和精准。下边本人通过对一条审查意见的探讨来谈一下实际运用中一点体会。
        1问题由来
        1.1某一车库照明配电箱距离最远处照明灯具为80米，本回路照明负荷为0.8KW，开关为C型16A微型断路器（以下简称微断）。审查意见为：不满足DGJ32/J173-2014第10.2.3条：“末级配电箱宜在其配电范围的负荷中心位置，其供电半径宜控制在50米内” 规定。
        1.2经过与审查人沟通，说此问题应该校验线路末端的短路电流，满足GB50054-2011第6.2.4条：“当短路保护器为断路器时，被保护线路末端的短路电流不应小于断路器瞬时或短延时过电流脱扣器整定电流的1.3倍”的规定。
        1.3这两个问题有没有关联呢？现在通过计算来说明。
        2短路电流计算
        2.1 以10A和16A微断为例。10A与16A脱扣器为C型微断的短路电流瞬时值（Im）为50A和60A（5倍关系）。单相短路电流的计算公式为：
        I”k1=220/Zphp（KA）
        Zphp=

        Zphp、Rphp、Xphp——短路电路的相保阻抗、相保电阻、相保电抗，mΩ。相保电阻与相保电抗查《工业与民用配电设计手册》相关页次。
        2.2导线采用1.5mm2和2.5mm2铜导线来验证，计算结果见表2.2。
                                                                     表2.2 1.5mm2和2.5mm2铜导线单相短路电流

        表中L（m）为距离线路长度，m。
        计算结果为：C型10A开关在100米的位置达到瞬时或短延时过电流脱扣器整定电流的1.3倍，C型16A开关在150米的位置。说明C型微断与规范GB50054-2011第6.2.4条关系不大，如果导线截面再大，这个结果应该更明显。
        2.3 10A与16A脱扣器为D型微断的短路电流瞬时值（Im）分别为100A和160A；乘以1.3倍后分别为130A和208A。在表中基本上对应50米的位置。
        2.4 从以上计算可知，GB50054-2011第6.2.4条的规定不是针对照明回路，或者说不是针对C型断路器下的配电回路而言的，对 D型断路器适用。那么回过头来分析，DGJ32/J173-2014第10.2.3条的规定是不是还有别的含义呢？有没有理由说是因为电压损失的要求而出此条规定的呢？只有通过验证来回答。
        3 电压损失计算
        3.1这里通过带有集中单相负荷的线路为例计算来探讨一下。
        单相负荷线路电压损失的计算公式如下：
        △U%=2（Pr+Qx’）L/（10U2nph）；
        △U%—线路电压损失的百分数（%）；
        P、Q— 分别是某一集中负荷的有功功率（KW）、无功功率（Kvar）；
        L— 某一集中负荷至线路首端的长度（km）；
        r、x’ —分别是电力线路单位长度的电阻、电抗（Ω/km）；
        Unph—线路标称相电压。
        分别以1.5 mm2、2.5mm2的铜心导线，负荷功率因数为0.9，设备功率按照1KW和2KW，电压损失按照5%来计算允许的线路长度。计算结果见表2。
                                                                      表3.1 1.5mm2和2.5mm2铜导线电压损失

        3.2 通过上述简单计算，可以看出对于上述条件下集中负荷，不同的负荷压降达到5%的线路长度是不同的。对于照明而言，灯具分布在线路上的情况是不同的，有的在线路末端，如大功率单个灯具的情况就属于集中负荷，而对于均匀分布在线路上的多个照明来说，允许线路的长度基本上相当于集中负荷的2倍。
        3.4结论
        DGJ32/J173-2014第10.2.3条：“末级配电箱宜在其配电范围的负荷中心位置，其供电半径宜控制在50米内” 的规定与线路电压损失不存在关联。线路电压的损失不仅与线路长度有关，也与导线的材质、设备的容量及其功率因数有关。
        4 总结
        通过简单计算说明，末级配电箱供电半径宜控制在50米的规定，与GB50054-2011第6.2.4条关系不大。而且，GB50054-2011规范中条文说明中已明确：断路器制造误差为20%，再加上计算误差、电网电压偏差等因素，故规定被保护线路末端的短路电流不应小于低压断路器瞬时或短延时过电流脱扣器正定电流的1.3倍；而末级配电箱供电半径宜控制在50米的规定，是基于配电距离的缩短，对节材、节能有一定作用，同时方便运行维护而提出的。
        就问题本身而而言，车库照明配电箱距离最远处照明灯具为80米的距离换算为单相集中负荷至线路首端的长度应为40米左右，也是满足DGJ32/J173-2014第10.2.3条的要求的。规范中所说的“供电半径”，其实是指“集中负荷至线路首端的长度”。但是规范中没有进一步说明，本人这样理解有无偏差，希望能得到广大读者的回应和指正。
        另外由于篇幅所限，本文中导线截面仅仅列举了1.5 mm2、2.5mm2的铜心导线，对其他导线截面没有再做进一步地印证，是否有具有普遍意义也需要进一步推演。本人想阐明的观点是，对某些规范条文的运用，需要根据设计中实际情况，通过必要的计算来验证其正确性。通过计算我们能对规范和标准的理解更加深刻和精准，使用时才能更加得心应手。
        参考文献：
        [1]中国航空工业规划设计院组编.工业与民用配电设计手册.2005年10月第三版
        [2]中国建筑标准设计研究院组编.民用建筑电气设计计算及示例.12SDX102-2.2012年7月第一版
        [3]中国机械联工业合会主编.低压配电设计规范 GB50054-2011.2012年1月第一版
        [4]江苏省住房和城乡建设厅科技发展中心主编.江苏省绿色建筑设计标准 DGJ32/J173-2014.2014年10月第一版