常用设备电气装置.ppt
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1、9 常用设备电气装置,一、本章内容与原版本相比主要的修改,1删除了原版本中稳压、整流设备、蓄电池、家用电器等内容。2增加了电动卷帘门内容。3原版本中医用放射线设备章节内容补充完善为医用设备。,二、本章主要内容,1电动机2传输系统3电梯、自动扶梯和自动人行道4自动门和电动卷帘门5舞台用电设备6医用设备7体育场馆设备,9.1 一般规定,9.1.1 本章适用于民用建筑中1000V及以下常用设备电气装置的配电设计。9.1.2 常用设备电气装置的配电设计应采用效率高、能耗低、性能先进的电气产品。【注释】本节规定了适用范围,提出了本章内容的基本要求和指导思想。采用效率高、能耗低、节能、环保电气产品是我国重
2、大国策,设计者应充分领会本规定的精神、内涵,并在设计中加以应用。,9.2 电动机,9.2.1 本节适用于额定功率0.55kW及以上、额定电压不超过1000V的一般用途电动机。9.2.2 电动机的启动应符合下列规定:1 电动机启动时,其端子电压应保证机械要求的启动转矩,且在配电系统中引起的电压波动不应妨碍其它用电设备的工作。交流电动机启动时,其配电母线上的电压应符合下列规定:1)电动机频繁启动时,不宜低于额定电压的90;电动机不频繁启动时,不宜低于额定电压的85;2)当电动机不与照明或其它对电压波动敏感的负荷合用变压器,且不频繁启动时,不应低于额定电压的80;3)当电动机由单独的变压器供电时,其
3、允许值应按机械要求的启动转矩确定。对于低压电动机除满足上述规定外,还应保证接触器线圈的电压不低于释放电压;2 当符合下列条件时,笼型电动机应全压启动:1)机械能承受电动机全压启动时的冲击转矩;2)电动机启动时,配电母线的电压应符合本条第1款的规定;3)电动机启动时,不应影响其它负荷的正常运行。3 当不符合全压启动条件时,笼型电动机应降压启动;4 当机械有调速要求时,笼型电动机的启动方式应与调速方式相配合;5 绕线转子电动机启动方式的选择,应符合下列要求:1)启动电流的平均值不应超过额定电流的2倍;2)启动转矩应满足机械的要求;3)当机械有调速要求时,电动机的启动方式应与调速方式相配合。绕线转子
4、电动机宜采用在转子回路中接入频敏变阻器的方式启动。对在低速运行和启动力矩大的传动装置,其电动机不宜采用频敏变阻器启动,宜采用电阻器启动;6 直流电动机宜采用调节电源电压或电阻器降压启动,并应符合下列要求:1)启动电流不超过电动机的最大允许电流;2)启动转矩和调速特性应满足机械的要求。,9.2 电动机,9.2.3 低压电动机的保护应符合下列规定:1 交流电动机应装设相间短路保护和接地故障保护,并应根据具体情况分别装设过负荷、断相或低电压保护;2 交流电动机的相间短路保护应按下列规定装设:1)每台电动机宜单独装设相间短路保护,符合下列条件之一时,数台电动机可共用一套相间短路保护电器:总计算电流不超
5、过20A,且允许无选择地切断的不重要负荷时;根据工艺要求,必须同时起停的一组电动机,不同时切断将危及人身设备安全时。2)短路保护电器宜采用熔断器或低压断路器的瞬动过电流脱扣器,必要时可采用带瞬动元件的过电流继电器。保护器件的装设应符合下列要求:短路保护兼作接地故障保护时,应在每个相导体上装设;仅作相间短路保护时,熔断器应在每个相导体上装设,过电流脱扣器或继电器应至少在两相上装设;当只在两相上装设时,在有直接电气联系的同一网络中,保护器件应装设在相同的两相上。3 当电动机正常运行、正常启动或自启动时,短路保护器件不应误动作,并应符合下列要求:1)应正确选择保护电器的使用类别,熔断器、低压断路器和
6、过电流继电器,宜选用保护电动机型;2)熔断体的额定电流应根据其安秒特性曲线计及偏差后略高于电动机启动电流和启动时间的交点来选取,并不得小于电动机的额定电流。当电动机频繁启动和制动时,熔断体的额定电流应再加大12级;3)瞬动过电流脱扣器或过电流继电器瞬动元件的整定电流,应取电动机启动电流的22.5倍。4 交流电动机的接地故障保护应按下列规定装设:1)间接接触保护采用自动断电法时,每台电动机宜单独装设接地故障保护。当数台电动机共用一套短路保护电器时,数台电动机可共用一套接地故障保护器件;2)当电动机的短路保护器件满足接地故障保护要求时,应采用短路保护兼作接地故障保护。,9.2 电动机,5 交流电动
7、机的过负荷保护,应按下列规定装设:1)运行中容易过负荷的和连续运行的电动机,以及启动或自启动条件严酷而要求限制启动时间的电动机,应装设过负荷保护。过负荷保护宜动作于断开电源。2)短时工作或断续周期工作的电动机,可不装设过负荷保护。但运行中可能堵转时,应装设堵转保护,其时限应保证电动机启动时不动作。3)突然断电将导致比过负荷损失更大的电动机,不宜装设过负荷保护。如装设过负荷保护,可使过负荷保护作用于报警信号。4)过负荷保护器件宜采用热继电器或过负荷继电器,热继电器宜采用电子式的热继电器。对容量较大的电动机,也可采用反时限的过电流继电器。有条件时也可采用温度保护装置。5)过负荷保护器件的动作特性应
8、与电动机的过负荷特性相配合。当电动机正常运行、正常启动或自启动时,保护器件不应误动作,并应符合下列要求:热继电器或过负荷继电器的整定电流,应接近但不小于电动机的额定电流;过负荷电流继电器的整定值应按下式确定:Izd=Kk Kjx Ied/Khn()式中 Izd过电流继电器的整定电流(A);Kk可靠系数,动作于断电时取1.2,作用于信号时取1.05;Kjx接线系数,接于相电流时取1.0,接于相电流差时取1.73;Ied电动机的额定电流(A);Kh继电器的返回系数,取0.85;n 电流互感器变比。必要时,可在启动过程的一定时限内短接或切除过负荷保护器件。6)过负荷保护器件应根据机械的特点选择合适的
9、类型,标准的过负荷保护器件类型如表所示。当电动机启动时间超过30s时,应向厂家订购与电动机过负荷特性相配合的非标准过负荷保护器件,或采用本款第5)项的措施。7)保护电器的动作特性应与机械的运行特性相配合,轻载负荷应选用10A或10类过负荷保护电器,中载负荷宜选用20类过负荷保护电器,重载负荷宜选用30类过负荷保护电器。,表9.2.3 过负荷保护器件通电时的动作电流,注:电磁式、热式无空气温度补偿(+40)为1.0Ie;热式有空气温度补偿(+20)为1.05Ie。,9.2 电动机,6 交流电动机的断相保护,应按下列规定装设:1)连续运行的三相电动机,采用熔断器保护时,应装设断相保护;采用低压断路
10、器保护时,宜装设断相保护。2)短时工作或断续周期工作的电动机或额定功率不超过3kW的电动机,可不装设断相保护。3)断相保护器件宜采用带断相保护的热继电器,也可采用温度保护或专用的断相保护装置。7 交流电动机的低电压保护,应按下列规定装设:1)按工艺或安全条件不允许自启动的电动机,应装设低电压保护。当电源电压短时降低或中断时,应断开足够数量的电动机,以保证重要电动机在电压恢复时能自启动:次要电动机宜装设瞬时动作的低电压保护。不允许或不需要自启动的重要电动机应装设短延时的低电压保护,其时限宜为0.51.5s。2)需要自启动的重要电动机,不宜装设低电压保护,但按工艺要求或安全条件在长时间停电后不允许
11、自启动时,应装设长延时的低电压保护,其时限宜为920s。3)低电压保护器件宜采用低压断路器的欠电压脱扣器或接触器的电磁线圈。当采用接触器的电磁线圈作低电压保护时,其控制回路宜由电动机主回路供电;如由其它电源供电,则主回路失压时,应自动断开控制电源。4)对于不装设低电压保护或装设延时低电压保护的重要电动机,当电源电压中断后在规定的时限内恢复时,其接触器应维持吸合状态或能重新吸合。8 直流电动机应装设短路保护,并根据需要装设过负荷保护、堵转保护。他励、并励、复励电动机宜装设弱磁或失磁保护。串励电动机和机械有超速危险的直流电动机应装设超速保护。,9.2 电动机,9.2.4 低压交流电动机的主回路设计
12、,应符合下列规定:1 低压交流电动机的主回路由隔离电器、短路保护电器、控制电器、过负荷保护电器、附加保护器件和导线等组成。2 隔离电器的装设应符合下列要求:1)每台电动机主回路上应装设隔离电器,但符合下列条件之一时,数台电动机可共用一套隔离电器:共用一套短路保护电器的一组电动机;由同一配电箱(屏)供电,且允许无选择性地断开的一组电动机。2)隔离电器应把电动机及其控制电器与带电体有效的隔离。3)隔离电器宜装设在控制电器附近或其它便于操作和维修的地点。无载开断的隔离电器应能防止被无意识的开断。3 隔离电器应采用符合本规范第条3款所规定的器件。4 短路保护电器应与其负荷侧的控制电器和过负荷保护电器相
13、配合,并应符合下列要求:1)重要的电动机负荷应采用2类配合,非重要的电动机负荷宜采用1类配合。注:1类配合:在短路情况下,接触器、热继电器可以损坏,但不能危及操作人员的安全和不能损坏其它器件;2类配合:在短路情况下,接触器、启动器的触点可容许熔化,且能够继续使用,但不能危及操作人员的安全和不能损坏其它器件。2)电动机主回路各保护器件在短路条件下的性能、过负荷继电器与短路保护电器之间选择性配合应满足国家标准低压开关设备和控制设备GB14048的规定。3)接触器或启动器的限制短路电流不应小于安装处的预期短路电流。短路保护电器宜采用接触器或启动器产品标准中规定的型式和规格。5 短路保护电器的性能应符
14、合下列要求:1)保护特性应符合第条第2款的规定。兼作接地故障保护时,还应符合本规范第7章的规定。2)短路保护电器应满足短路分断能力的要求。,9.2 电动机,6 控制电器及过负荷保护电器的装设应符合下列要求:1)每台电动机应分别装设控制电器,当工艺要求或使用条件许可时,一组电动机可共用一套控制电器。2)控制电器宜采用接触器、启动器或其它电动机专用控制开关。启动次数较少的电动机,可采用低压断路器兼作控制电器。当符合保护和控制要求时,3kW及以下电动机可采用封闭式负荷开关。小容量的电动机,可采用组合式保护电器。3)控制电器应能接通和分断电动机的堵转电流,其使用类别和操作频率应符合电动机的类型和机械的
15、工作制。4)控制电器宜装设在电动机附近或其它便于操作和维修的地点。过负荷保护电器宜靠近控制电器或为其组成部分。7 电线或电缆(以下简称导线)的选择应符合下列要求:1)电动机主回路导线的载流量不应小于电动机的额定电流。当电动机为短时或断续工作时,应使导线在短时负载下或断续负载下的载流量不小于电动机的短时工作电流或标称负载持续率下的额定电流。2)电动机主回路的导线应按机械强度和电压损失进行校验。对于必须确保可靠的线路,尚应校验导线在短路条件下的热稳定。3)绕线转子电动机转子回路导线的载流量应符合下列要求:启动后电刷不短接时,不应小于转子额定电流。当电动机为断续工作时,应采用导线在断续负载下的载流量
16、。启动后电刷短接,当机械的启动静阻转矩不超过电动机额定转矩的35时,不宜小于转子额定电流的35;当机械的启动静阻转矩为电动机额定转矩的35%65%时,不宜小于转子额定电流的50%;当机械的启动静阻转矩超过电动机额定转矩的65%时,不宜小于转子额定电流的65%;当导线小于16mm2时,宜选大一级。,9.2 电动机,9.2.5 低压交流电动机的控制回路设计,应符合下列规定:1 电动机的控制回路应装设隔离电器和短路保护电器,但由电动机主回路供电,且符合下列条件之一时,可不另装设:1)主回路短路保护电器的额定电流不超过20A时。2)控制回路接线简单、线路很短且有可靠的机械防护时。3)控制回路断电会造成
17、严重后果时。2 控制回路的电源和接线应安全、可靠,简单适用,并应符合下列要求:1)TN和TT系统中的控制回路发生接地故障时,控制回路的接线方式应能防止电动机意外启动和不能停车。必要时可在控制回路中装设隔离变压器。2)对可靠性要求高的复杂控制回路,可采用直流电源。直流控制回路宜采用不接地系统,并装设绝缘监示。3)额定电压不超过交流50V或直流120V的控制回路的接线和布线,应能防止引入较高的电位。3 电动机控制按钮或控制开关,宜装设在电动机附近便于操作和观察的地点。在控制点不能观察到电动机或所拖动的机械时,应在控制点装设指示电动机工作状态的信号和仪表。4 自动控制、联锁或远方控制的电动机,宜有就
18、地控制和解除远方控制的措施,当突然启动可能危及周围人员时,应在机旁装设启动预告信号和应急断电开关或自锁式按钮。自动控制或联锁控制的电动机,还应有手动控制和解除自动控制或联锁控制的措施。5 对操作频繁的可逆运转电动机,正转接触器和反转接触器之间除应有电气联锁外,还应有机械联锁。,9.2 电动机,9.2.6 电动机的其它保护电器或启动装置的选择,宜符合下列规定:1 电动机主回路宜采用组合式保护电器,其选择应符合下列要求:1)控制与保护开关电器(CPS)宜用于频繁操作及不频繁操作的电动机回路。其它类型的组合式保护电器宜用于小容量的电动机回路。2)组合式保护电器除按其功能选择外,并符合本节对保护电器的
19、相关要求。2 民用建筑中,大功率的水泵、风机宜采用软启动装置,软启动装置可按下列要求设置:1)电动机由软启动装置启动后,宜将软启动装置短接,由旁路接触器接通电动机主回路。2)每台电动机宜分别装设软启动装置,但符合下列条件之一时,数台电动机可共用一套软启动装置:共用一套短路保护电器和控制电器的电动机组。对具有“使用/备用”的电动机组,软启动装置仅用于启动电动机时。3)选用软启动装置时,对电磁兼容的要求,应符合国家相关标准的规定。电动机主回路中可采用电动机综合保护器。电动机综合保护器应包含过负荷保护、断相保护、缺相保护、温度保护、三相不平衡保护等功能。9.2.7 低压交流电动机应符合下列节能要求:
20、1 电动机宜采用高效能电动机,其能效宜符合中小型三相异步电动机能效限定值及节能评价值GB18613节能评价值的规定。2 当机械工作在不同工况时,在满足工艺要求的情况下,电动机宜采用调速装置,并符合下列规定:1)笼型电动机当只有23个工况时,宜采用变极对数调速;当工况较多时,宜采用变频调速。2)绕线转子电动机的调速应符合第条5款3)项的规定。3)调速装置应符合国家电磁兼容相关标准的规定。3 当控制电器能满足控制要求时,长时间通电的控制电器宜采用节电型产品。,【注释】,1规定电动机适用功率最小值定为0.55kW、额定电压上限值定为1000V,有利于我国相关规范、标准之间相互配合、相互衔接,并与国际
21、标准接轨,同时,也考虑了我国现行电动机实际使用情况。2规定了电动机启动 的条件,全压启动、降压启动。3交流电动机有很多种保护,但规范要求的相间短路保护、接地故障保护必须装设,以减少电动机被烧毁等事故。除此之外,其它保护如过负荷保护、断相保护、低电压保护、绕组温度保护等可根据具体情况选择装设。各类保护的特点、保护电器及设置要求,见表9-6。4低压交流电动机的主回路由隔离电器、短路保护电器、控制电器、过负荷保护电器、附加保护器件、导线等组成。主回路的构成可以是上述器件的全部或部分,但隔离电器、短路保护电器和导线是必不可少的。5电动机的控制回路应装设隔离电器和短路保护电器,这是总体要求,控制电源可以
22、取自其主回路,也可以取自其它电源。控制回路的电源和接线应安全、可靠,简单适用。6低压交流电动机的节能要求:采用高效能电动机,采用调速装置,采用节电型控制电器。,9.3 传输系统,9.3.1 传输系统的电气设计,应符合下列规定:1 传输系统宜采用电气联锁,联锁线应满足使用和安全的要求,并应可靠、简单。2 传输系统启动和停止的程序,应按工艺要求确定。运行中任何一台连锁机械故障停车时,应使传来方向的联锁机械立即停车。3 传输系统电动机启动时,启动电压应符合第条1款的规定,当多台同时启动不能满足要求时,应错开启动。9.3.2 传输系统的控制,应符合下列规定:1 传输系统联锁控制方式的选择应符合下列要求
23、:1)当联锁机械少、独立性强时,宜在机旁分散控制。2)当联锁机械较少或联锁机械虽多但功能上允许分段控制时,宜按系统或按流程分段就地集中控制。3)当联锁机械多、传输系统复杂时,宜在控制室内集中控制。4)当工程比较重要且符合本款第2)、3)项情况时,宜采用可编程序控制器(PLC)或计算机自动控制系统。2 传输系统控制箱(屏、台)面板上的电气元件,应按控制顺序布置,其位置、颜色要求应符合电工成套装置中的指示灯颜色和按钮的颜色GB/T2682的要求。3 一般控制系统宜设置显示机组工作状态的光信号;较复杂的控制系统,宜设置模拟图;复杂的控制系统宜设置电子显示器。4 传输系统应装设联系信号,并应满足下列安
24、全要求:1)沿线设置启动预告信号;2)在值班控制室(点)设置允许启动信号、运行信号、事故信号;3)在控制箱(屏、台)面上设置事故断电开关或自锁式按钮;4)传输系统的巡视通道每隔2030m或在联锁机械旁设置事故断电开关或自锁式按钮。两个及以上平行的联锁传输线宜合用启动音响信号,但值班控制室内应设有能区分不同联锁传输线启动的灯光显示信号。5 控制室或控制点与有关场所的联系,宜采用声光信号。当联系频繁时,宜设置通讯设备。,9.3 传输系统,9.3.3 传输系统的供电应符合下列要求:1 系统的负荷等级应按工艺要求和建筑物等级确定。2 同一传输系统的电气设备,宜由同一电源供电。若传输系统很长,可按工艺分
25、成多段由同一电源的多个回路供电。当主回路和控制回路由不同线路或不同电源供电时,应设有联锁装置。9.3.4 控制室和控制点的位置,应符合下列要求:1 便于观察、操作和调度。2 通风、采光良好。3 振动小、灰尘少。4 线路短、进出线方便。5 其上方及贴邻应无厕所、浴室等潮湿场所。6 便于设备运输、安装。9.3.5 移动式传输设备宜采用软电缆供电。9.3.6 传输系统的接地应符合本规范第12章的有关规定。,【注释】,1规定了传输系统的控制要求:联锁控制方式的选择、机组工作状态的显示、联系信号装设。2同一系统的电气设备,假如由多个电源供电,当其中一个电源故障,会影响整个系统的使用。故规范规定同一传输系
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