《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303-2015 第5.1.8条的讨论
GB50303-2015 第5.1.8条的回路阻抗要求的计算公式是脱离实际的,与《低规》第6.2.4有很大的差异
式 (5.1.8) Rs(m)≤ 2/3x(U0/Ia) 式中Rs(m)为实测接地故障回路阻抗(Ω ),U0为相导体对接地的中性导体的电压(V),Ia为保护电器在规定时间内切断故障回路的动作电流(A)
这是坑爹的公式,无科学事实依据的。用该公式作为合格值标准,会人为地造成很多“冤案”“错案”,对一些设计人员造成不必要的精神和经济损伤。对更有效利用有限的铜资源,从而达到节能挖潜的节能大计唱反调的。设计师们,要引起高度重视。
该公式母体来源于 Zs Ia≤ UO,在推导实测接地故障回路阻抗过程中出现了错误。
推导过程错误之一:出现了全新的系数1.59等数据,不可理喻。
将公式变换一下,得3/2 Rs(m)≤ U0/Ia 即: 1.5Rs(m)≤ U0/Ia
若Rs(m)在室内35度时测得的,Rs(m)=R20〔1+0.004x〈35-20〉〕=R20〈1+0.004x15〉=R20x1.06
得:1.5x(1.06xR20)≤U0/Ia,
最后得:1.59xR20≤U0/Ia
1.59意味着什么?由Rt=R20x〔1+0.004x〈t-20〉〕中的1+0.004x〈t-20〉=1.96,反求得t=167.5度,超过了PVC极限温度160度。这种1.5与实测Rs(m)相乘关系是不允许存在的。
1.59倍推翻了人们1.5系数的观念,没有电气原理支撑的,公式中2/3或1.5系数是错误的。 推导过程错误之二:没有真正理解GB/T 16895.23-2012第C.61.3.6.2条,片面地将不常见的现象当作普遍规律。
条文目录全文:“C.61.3.6.2故障回路阻抗的测量:考虑到导体电阻随温度升高而增大”,这就是公式中系数2/3的依据和出处。
自然界、电气界是有这种系数出现的现象存在,只有用熔断器作保护、或用断路器反时限段作后备保护时,才会长达5s短路持续时间,从而出现短路末期有高达近160度温度,从而如条文所表述的导体电阻随温度升高而增大到3/2状态。但是用上述2种保护多吗?全国作过统计没有,有哪几家设计院哪些项目,末端短路保护用熔断器的?只听说西欧有的国家多用熔断器的,IEC标准对全世界,全部一字不变用在中华人民共和国,行吗?编者们,你们考虑过国情吗?以本人设计为例,在末级终端保护几乎全是微断。
微断瞬断保护,持续时间为20ms(严谨地说,有用的只有15ms,短路最大瞬时电流发生在短路开始后的15ms内,像熔断器保护类似熔前时间一样,不考虑灭弧时间),短路时会产生多大热量,导体温升会多大,电阻会增加多大。
根据“相保电阻概念的危害性”一贴,44#本人计算和46#楼bzp4891版主的计算表明:BV2.5线,C16微断,电路分断时间t=20ms时,短路电流为160A,导线温升约为0.5度。如果BV2.5回路负载率(Ij/Iz)很小时,短路时温度接近环境温度,温度修正系数小于1.1,则与3/2系数相差很大,仍用Rs(m)≤ 2/3x(U0/Ia)去判断合格与否,就会出现很多的“冤案”“错案”。 “”所设过电流保护电器兼做故障防护时,"何意? 很有兴趣知到这个实测Rs(m)测量点设在那里?
如果是建筑物内的配电,这个实测值应该比我们的设计值低很多,似乎不用太操心。 推导过程错误之三:错误地理解规范的真实含义,死板套用规范,不按实事求是,把不允许、不可能的事物硬拉在一起。具体说,微断瞬断电流值与5s,不允许搭配组合,也不可能组合的。
不允许搭配组合的例子:BV2.5线,C16这是常见的配置。160A和5s,就是规范所指的“Ia为保护电器在规定时间内切断故障回路的动作电流”的动作电流和规定时间,但这种组合后,会什么后果呢。
C16瞬断保护的约定脱扣电流为160A,用分断时间5s,其热应力为 160x160x5=128000,远远超过2.5mm2允许热应力82600,比值 128000/82600=1.5倍。
为了满足末端热稳定要求,由热稳定校验公式S·S·k·k≥ I·I·t公式可知,当k和t不变时,S·S正比I·I,从而得出末端导线截面2.5x√ 1.5=3.1,就是说为了满足热稳定,末端导线必须用4mm2。
那么,近端发生数值为末端短路电流10倍1600A时,要满足热稳定要求,当k和t不变时,S正比I,始端要配35mm2线。
整条如何配线呢?一按等截面配线,35mm2一通到底;二按变截面配线,而且分段还得加保护,不可取。
发疯了,一条照明线路,竟要用35mm2导线供电。但有这种思维的人在其它场合是存在的。微断C16 2.5mm2,末端短路时,导体电阻会增大到1.5倍。相对于几十kA、几kA的“小儿科级”的160A,如果不与5s组合,导体电阻是不可能增加这么大的。这种认识的同行不是少数,而且还有教授级高工呢! 推导过程错误之四:《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303-2015 第5.1.8条,篡改了GB/T 16895.23-2012第C.61.3.6.2条,采断章取义的手法,使之面目全非。
将“Ia----保护电器在表41.4规定时间内,或按411.4规定的条件,在5s时间内自动动作的电流,A。”篡改成模糊的 “Ia为保护电器在规定的时间内切断故障回路的动作电流(A)。”
表41.4规定时间内,不超过32A的终端回路,分断时间必须小于0.4s,被随心所欲地断章取义掉了。
对GB/T 16895.23-2012第C.61.3.6.2条,另外一种更大的断章取义。没有提及该条后续部分“当测得的故障回路阻抗值超过2U0/3Ia时,可按下列对故障回路阻抗进行估算,以便对是否符合411.4的规定作更准确的评估:”。
注意:“更准确的评估”的含义是什么,应理解为2U0/3Ia不是最准确的,只能用作“初判”,不能用作“终判”。应以医师为榜样,癌的确诊,不能光凭血液检查、CT检查,还要最后作切片检查,才是科学的态度。
单凭 式(5.1.8) Rs(m)≤ 2/3x(U0/Ia)作为评判标准是不对的,不符合客观事实的。可肯定地说,“当测得的故障回路阻抗值超过2U0/3Ia”的很大一部分,可以在发生短路时,能及时脱扣的,满足灵敏度要求,这应该通过实试和实验可证明的。
回3#rainmen_73点评 验收规范管的太多,属于僭越。
如果发生下述危机、僵局时,讨求怎么应对。
设想一下,一个工程已安装完毕。由于设计时没有按《建筑电气工程施工质量验收规范》Zs≤ 0.667U0/Ia设计,按电气原理设计,有多条55m-75m线路长,用的是C16,BV2.5。验收不合格,拿不到可售楼合格证,要求整改。建设甲方急了,设计、施工首当其冲,最后是设计引起的。要设计方承担责任,形成僵局。
危机怎么应对,如何打破这僵局,求应对办法。 推导过程错误之五:不懂基本电气原理,得出有违常识的公式
不懂基本电气原理,不懂保护原理。热稳定校验的目的是短路电流所产生的热量,不允许导体最终温度超过绝缘物所允许温度,对PVC,最终温度允许为160度。从热稳定校验公式S·S·k·k≥ I·I·t公式可知,当不等式两边相等时,导线将从初始温度70度升至160度,温升等于90度。这就是基本电气原理,分析就得从这点出发。
基本常识:加热能量越小,物体温升越小。
BV2.5的允许热应力为 S·S·k·k=82600,只有 I·I·t=82600时,才会发生90度温升。看一看,C16微断的I=160A、t=20ms=0.02s,短路能量计算 I·I·t=160x160x0.02=512。这么小的能量,是82600的512/82600=0.006倍,也能使BV2.5温升90度,不是在开“国际玩笑”吗?
真的,被臭名照著的德国希特勒的助手戈培尔的名言“谎言重复千遍就是真理”说准了,“国际玩笑”被当作“真理”写进了规范,强迫全国建筑电气人必须遵守,否则违反“3.1.5高压的电气设备、布线系统以及继电保护系统必须交接试验合格。” 强条。
天哪!天理、公理何在!
回5#fitman 如果是建筑物内的配电,这个实测值应该比我们的设计值低很多,似乎不用太操心。
看过《建筑电气》2014年第4期“接地故障回路阻抗测量和相关问题探讨”没有?30页 表2 接地故障回路阻抗现场测试记录表。回路1,其长度110m,实测回路总阻抗(含变压器内阻抗、干线阻抗等)为1.68Ω。实测电压224V,2/3·U0/Ia=0.93Ω
你能“变什么戏法”使1.68Ω 变成0.93Ω。
可能有人会说,供电长度为110m,那是无法合格的。那么,长度是75m呢,粗估算也难合格的,“变任何戏法”也是无用的。
要使长度75m也能合格,除非抛弃含有很大虚假成分的公式:2/3·U0/Ia,让检验标准的公式及数值,回到能反映事物真实面貌的正常公式及数值。也就是说:“解铃还是系铃人”,废止公式2/3·U0/Ia。 什么情况下需要测试5.1.8中的“故障回路阻抗”?
答:同时满足以下条件:
1.在TN和TT低压配电系统中(即:不用于IT系统);
2.配电箱(盘、柜)内末端用电回路
3.过电流保护电器兼作故障防护(即:不装RCD的回路。)
5.1.8的目的在于在正确设计的前提下检验施工质量,即:寻找导致“故障回路阻抗”不合格(偏大)的原因,以便排故?
原因1:线路过长,线路阻抗偏大(施工 问题)
原因2:导线连接点接触不好,接触电阻大(施工问题)
所以抽查时应选择线路相对较长、连接点相对较多的回路 5.1.8公式里的Ia是什么?如何取值?
答: Ia——保护电器在规定时间内切断故障回路的动作电流(A)
规定时间内切断,应理解为“瞬动”。民用建筑末端回路保护电器一般采用C型微断,如果设计无特殊要求,Ia按5~10倍In取值(见GB10963.1-2005表2)
如果现场实测与检查,确无施工质量问题,而线路敷设路由也不可能再进行优化,为确保安全,不妨针对特定回路,选择灵敏度高的断路器,甚至可以用RCD代替普通断路器,因为此条强调是末端回路(多为2.5平方及以下) 关于现场测试仪表,要求符合《交流1000V和直流1500V以下低压配电系统电气安全 第3部分:环路电阻》GB/T18216.3/IEC61887-3。此类仪表的测试电流在100mA以下,Zs(m)是基于此条件的,而非导体额定载流量。此类仪表在英、法、德、包括我国香港特别行政区,是电工标配仪表。
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