「审图问答」屋顶空调室外机回路是否必须设置剩余电流保护装置？

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一、屋顶空调室外机回路是否必须设置剩余电流保护装置？

图纸审查往往要求屋顶空调室外机回路必须设置30mA剩余电流保护装置。

理由是GB 13955-2005《剩余电流动作保护装置安装和运行》4.5条-必须安装剩余电流保护装置的设备和场所包括4.5.1“末端保护-d）安装在户外的电气装置”。

根据GB 16895.21—2011/IEC 60364-4-41:2005《低压电气装置第4-41部分：安全保护电击防护》有两种附加保护措施：

415.1 附加保护：剩余电流保护器（RCD）

-415.1.1 “在交流系统内装设额定剩余动作电流不大于30 mA的RCD，可作基本防护失效和（或）故障保护失效，或用电不慎时的附加保护措施。”

-415.2 附加保护：辅助等电位联结。“注1：辅助等电位联结被视为故障防护的附加保护。”

安装在户外的电气装置（如路灯等）一般不易实现等电位联结，一旦出现绝缘损坏，保护电器如不能在规定时间内跳闸，可能会有触电的危险。

因此，设置30mA RCD做为故障保护的附加保护是有道理的。

然而，屋顶用电设备的建筑物拥有总等电位联结，并且很容易在屋顶设备处设置辅助等电位联结，经过515.2.2的有效性确认后，屋顶设备绝缘损害时的故障电压可以降低到0V至50V之间。

辅助等电位联结是安全、有效、廉价的保护措施；避免了RCD保护的一些不利因素，例如：

——考虑设备和线路对地泄露电流的影响；


——变频设备直流脉动电流对RCD负载特性的要求；


——电子式RCD需要熟练人员监管的缺陷：


——RCD的维护周期等因素。

GB 16895.21—2011/IEC 60364-4-41:2005要求应采用RCD做为附加保护的仅有411.3.3 “对于下列交流系统，应根据415.1 的规定采用剩余电流保护器（RCD）作为附加保护措施：

—— 额定电流不超过20 A，供一般人使用的普通用途插座；和
（注：下列情况可以例外：——在由熟练或受过培训的人员监管下使用的插座，例如在一些商业或工业场所装用插座；或

—— 接用特别设备的特殊插座。）

—— 额定电流不超过32 A 的户外移动式设备。”

因此，屋顶空调室外机以及类似设备处设置辅助等电位联结是较好的附加保护措施，未必必须采用30mA的RCD。

二、主线芯150 mm2的电缆，保护导体截面应选95 mm² 还是70 mm²？

1 依据GB50054-2011《低压配电设计规范》3.2.14条

GB 50054-2011 3.2.14 条，“保护导体截面积的选择，应符合下列规定：2保护导体的截面积应符合式（3.2.14）的要求，或按表3.2.14（即下表1）的规定确定：

        


式中：S——保护导体的截面积（mm²）；


         I——通过保护电器的预期故障电流 [交流方均根值（A）]；


         t——保护电器自动切断电源的动作时间（s）；


         k——系数，按本规范公式（A.0.1）计算或按表A.0.2~表A.0.6确定。”

审查师往往仅根据表3.2.14的规定，要求保护导体截面应选95 mm²。实际上，按式（3.2.14）的校验保护导体热稳定是最基本的要求，而表3.2.14只是快捷的方法。

例如，1600kVA变压器，相导体截面为150mm²，k按90OC热固性绝缘，取143 。保护电器选用ABB断路器T4 250 R250，脱扣器选用PR222DS/P-LSI。

a. 瞬时短路保护（I保护功能），瞬时短路持续时间t为5~20ms，对于保护电器的动作时间小于0.1s的情况，K²S²应大于由保护电器制造厂提供的允通能量（I²t）值。故按K²S²＞I²t 计算保护导体截面。


GB 16895.3-2004/IEC 60364-5-54：2002 543.1.2 注1特别提醒，“需要考虑保护电器 I²t 的限值（即允通能量）”，《低压配电设计规范》3.2.14条相对而言，存在不完善之处。

变压器三相预期短路电流为：




查T3 250 R250允通能量曲线，I²t 小于7×105A²s



b. 延时短路保护（S保护功能），设置I₂=5In，t₂=0.4s。5~10In短路电流由延时短路保护，大于10In的短路电流将由瞬时短路保护。



可见，该案例中保护导体截面S选16mm2即能满足要求，远小于相导体截面的一半。


2 依据产品标准

GB/T 12706.1-2008 《额定电压1kV（Um=1.2kV）到35kV（Um=40.5kV）挤包绝缘电力电缆及附件第1部分：额定电压1kV（Um=1.2kV）和3kV（Um=3.6kV）电缆》包含了：

a.热塑性:额定电压U₀ / U ≤ 1.8/3KV 聚氯乙烯电缆；

b.热固性:乙丙橡胶或类似绝缘混合料（EPR或EPDM）、高弹性模数或高硬度乙丙橡胶（HEPR）和交联聚乙烯（XLPE）等电缆。

查阅表D.2 多芯电缆中性导体和保护导体标称截面积，当主绝缘线芯标称截面积150mm²，对应的中性导体或保护导体较小标称截面积为70mm²。

可见，YJV-4×150+1×70属于标准产品；而YJV-4×150+1×95是非标产品。


作者信息：

陈谦，山东意匠建筑设计有限公司，工程技术应用研究员，电气总工程师，机电所所长。

树欲静而风不止

王老的几百问里也说，屋顶空调不需要漏电保护

yjgabc

12.        市场上电缆截面相线为150mm2时，保护线为95 mm2的很难买到，是不是也可以用保护线为70 mm2的电缆？
答：不可以。《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008第7.4.5条3款规定，电缆截面相线为150 mm2时，保护线应不小于150/2=75，70 mm2不满足要求，原规范规定的是不小于150/3=50，由于传统的观念，生产滞后的原因，有些企业还没有改变过来，相线为150 mm2保护线为70 mm2的电缆应为不合格产品。

yjgabc

yjgabc 发表于 2016-7-6 09:11
12.        市场上电缆截面相线为150mm2时，保护线为95 mm2的很难买到，是不是也可以用保护线为70 mm2的电缆？
答 ...

这段话是今年山东电气技术措施的节选问答的话。陈谦陈总是山东的，不知道他看到这段话是个什么感想！

yjgabc

12.        市场上电缆截面相线为150mm2时，保护线为95 mm2的很难买到，是不是也可以用保护线为70 mm2的电缆？
答：不可以。《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008第7.4.5条3款规定，电缆截面相线为150 mm2时，保护线应不小于150/2=75，70 mm2不满足要求，原规范规定的是不小于150/3=50，由于传统的观念，生产滞后的原因，有些企业还没有改变过来，相线为150 mm2保护线为70 mm2的电缆应为不合格产品。

rainmen_73

治学以诚 发表于 2016-7-6 08:38
只要设备周边设置LEB即可，怎么会做成蜘蛛网？

一个100*100平方米的屋顶上，有ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVW ...

屋面设备通常都是成组布置，而不是星罗棋布分散安装，其间距按人体尺度也要大的多，所以不存在你想象的情况。 只要按设备分组设置一定数量与楼板钢筋联结的LEB箱，再就近与设备外壳联结即可。

353388484

怎么理解，大神

dzkxian

二、主线芯150 mm2的电缆，保护导体截面应选95 mm2 还是70 mm2    这个问题要看具体情况吧，除了楼上说的，还得校验末端单相短路的灵敏度。

cqzrm

yjgabc 发表于 2016-7-6 09:11
12.        市场上电缆截面相线为150mm2时，保护线为95 mm2的很难买到，是不是也可以用保护线为70 mm2的电缆？
答 ...

据说论坛里在讨论这个微信约稿的内容，对关心这篇小稿的各位同行表示敬意和感谢。这里集中回复一下：

1、  第二个问题节选自发表于2013,12的文章《低压配电设计中几个值得探讨的问题》，这个问题确实是本人被图审提过的，所以当时就作为一个问题写了出来。这次应杂志社2016，4,28的约稿，把这个问题放进去了，5,2日回复给杂志社。

2、  山东的技术措施也提到相关内容，是2016，6,15~18日山东年会期间发布的。应该说，我的讨论更早，也发布得更早（13年12月），没有针对性。

3、  年会期间和同行们讨论过山东技术措施里的相关观点，结论是：a 150/3=50的说法没有听说过，不知道出处；2 生产企业按照《民规》生产电缆，这个说法不太可信。

4、  这两个问题基本上做到分析过程详细，引用清晰。认为分析有问题的可以自己核算一下。

5、  坛子里有人提到灵敏度的事，文章原文里也有提到。相信各位不太可能根据灵敏度的情况决定让厂家生产非标产品。

6、  有说辅助等电位联结做成蜘蛛网的。这要看现场具体设备布置情况，是做成传统的辅助等电位联结还是局部等电位联结。因为现在的IEC标准取消“局部等电位联结”这个术语了，一般我就统称“辅助等电位联结”。最简单的在楼层电源箱旁的的SEB处就两根线：PE线和建筑物自然钢筋联结线，可以校验一下的。怎么会是蜘蛛网呢。

7、  屋顶设备在室外安装条件比较恶劣，按道理该类设备本来就是为室外安装设计的，是否属于危险场所，没有界定。考虑到普通人也可能触碰，并且“预期的应用中有内在的危险性”，本着安全的考虑，设置辅助等电位联结的附加保护，也不算太过分吧。