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高层建筑电梯井道照明线路开关选择,你选对了吗?

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通过一高层住宅楼的道照明工程实例,探讨了电梯井道照明配电系统中的单相短路保护设置、灵敏度校验等问题。在TN-S系统中,电梯井道照明配电干线开关可选用B型微型断路器。灯具应加补偿电容,并使灯具功率因数大于0.9。

目前,高层民用建筑愈来愈多,而高层建筑都设有电梯。对于电梯井道照明,规范有明确要求,民用建筑电气设计规范(JGJ16-2008)第9.4.5条规定:电梯井道内应设置照明,且照度不应小于50lx,并应符合下列要求:①应在距井道最高点和最低点0.5米以内各装一盏灯,中间每隔不超过7m的距离应装设一盏灯,并应分别在机房和底坑设置控制开关;②桥顶及井道照明电源易为36V;当必须装采用220V时,应装设剩余电流动作保护器等。

对于高层建筑的电梯井道照明配电线路,一般人认为按计算电流来选择开关、导线就行了,这样做对于不是很高的建筑来说,一般也没有什么问题,但是,对于30层或更高层的建筑来说,仅考虑线路的过负荷保护是不够的,还应考虑灯具特性、线路的短路保护、电压损失等。

工程案例

工程案例:

某32层住宅楼,层高3米。地下室设有配电间,公共用电由室外两个箱变(容量630KVA,箱变内带3m长铜母线3(80x80)+1x(63x6.3)),分别引一路380/220V电源,至地下室的配电柜,两路均采用ZRYJV22-4x150mm2电缆,线路m1长50m。

经配电柜分配后分别引至风机、应急照明灯。对于应急照明线路采用树干式+放射式供电,两根干线采用NHYJV电缆,规格为4x35+1x16mm2,线路m2长100m,每四层设一个应急双电源切换箱,屋顶机房照明单独设一双电源切换箱,采用干线T接与供电干线连接。

屋顶机房双电源切换箱回路包括电梯井道照明、机房照明、机房插座、电梯井道插座、航空障碍灯等回路,其中电梯井道照明回路采用220/36V(容量500VA)变压器供电,在距井道最高点和最低点0.5米以内各装一盏灯,中间奇数层设置,共18只,照明灯采用飞利浦紧凑型节能灯,功率13W,光通量900,补偿后功率因数0.9,照明配电采用两根BV10mm2导线,线路m3长96m。

电梯井道照明配电线路的保护应具有过负荷保护,短路保护,并且应避开灯具的启动电流。

本工程线路最末端发生短路时,该回路中,有高压系统、10/0.4kV变压器、低压母线、低压电缆m1、低压电缆m2,220/36V变压器、低压导线m3等七种阻抗元件。依照《工业与建筑配电设计手册》第三版155~159页表4-22~25中数据,可以计算出各元件的单相L-N回路的阻抗,进而计算出短路电流。经计算,短路电流为,Id=105.2A。

电梯井道照明配电线路的保护,应满足如下要求:

1)照明用低压断路器长延时脱扣器整定电流应大于线路的计算电流。、

2)照明用低压断路器瞬时过电流脱扣器整定电流应大于线路的计算电流的4~7倍。

3)为了保证断路器灵敏性,断路器瞬时过电流脱扣器整定电流应小于线路末端最小短路电流的1/1.3倍。

就本工程而言(18套灯具),回路计算电流IB为IB=P/Ucosφ=18x13/(36x0.9)=7.2A。故I zd1≥1.1·7.2=7.9A,初取I zd1=16A;断路器瞬时过电流脱扣器整定电流的计算公式为:I d /1.3≥I zd3≥Kzd3·IB,即:105.2/1.3≥I zd3≥6·7.2,即80.92≥I zd3≥43.2。

选用具有B特性曲线的TCL微型断路器,短路跳闸动作电流3~5In,最小动作电流I zd3=3x16=48>43.2,满足要求,最大动作电流I zd3=5x16=80<81.31,满足要求。

如果灯具的功率因数较低,比如0.8,则线路的计算电流为IB=8.1A,I zd3=48<8.1x6=48.6,无论怎么调整,微型断路器都很难避开灯具启动电流的六倍。

如果选用一般的C型断路器,动作电流为5~10 In,最大动作电流I zd3=10x16=180>81.31,不满足要求。即使降低断路器额定电流为10A,则I zd3=10x10=100>81.31,仍然不满足要求。

如果灯具干线配电选用两根BV6mm2导线,则回路电阻将会变大60%以上,由于短路电流会减小很多,则断路器动作电流将不能既保证灵敏性,又能躲过灯具启动电流。

以上讨论是针对微型断路器而言,如果选用塑壳断路器,由于瞬动倍数可以调整,当然就容易多了,但是此处用塑壳断路器显然是浪费。

结束语

对于远距离的供电线路,由于电阻较大,单相短路电流较小,必须充分重视断路器灵敏度的校验。采用低压断路器时,线路短路灵敏度与线路短路电流及断路器的整定电流密切相关,如果电缆截面积过小,开关整定电流不合适,可能不足以使其动作,起不到保护作用。

如果能够加大导线截面积,将能够有效减小导线电阻,加大短路电流,有利于短路保护,并且能够减小电压损失。

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