風機房設置局部等電位板的必要性

何 佳

（中機中聯工程有限公司，重慶400039）

風機房設置局部等電位板的必要性

何 佳

（中機中聯工程有限公司，重慶400039）

在低壓配電故障中，80%是接地故障，完善低壓配電系統中的接地故障保護尤為重要。在風機房中設置局部等電位板，確保故障時設備外殼的接觸電壓小于50V。

風機房；局部等電位板；接地故障；接觸電壓

在工程設計中，低壓配電系統末端的接地故障保護不容忽視。接地故障是指低壓配電系統中，相線對地或與地有電氣聯系的導體之間的短路，包括相線與大地，相線與PE線或PEN線以及相線與設備外露可導電部分之間的短路。接地故障的危害很大，接地故障可產生很大的接地故障電流，或可使故障設備的外露可導電部分呈現危險的對地電壓，如不即使予以信號報警或切除故障，就有發生火災或人身觸電的危害。

1 工程概況

工程位于重慶市北碚區，為北碚新城項目（龍湖紫云臺)一期二組團第三批次，總建筑面積84252m2。本次設計的地下車庫為I類地下停車庫，共有七個防火分區，停車381輛，1～3#樓、6～8#樓為二類高層住宅，4～5#樓為多層住宅，地下車庫建筑面積19608.70m2，地下2層；商業建筑面積7616.39m2，地上3層。在每個防火分區內配電間設置了局部等電位板。

2 面臨的問題

本工程采用的TN-S的接地系統，即電源端有一點直接接地，電氣裝置的外露可導電部分通過保護中性導體或保護導體連接到此接地點，且整個系統N線與PE線是分開。

工程中在變配電房設置了總等電位板，在各防火分區的配電間內設置局部等電位板，同時在風機房內設置了局部等電位板，以防止接地故障時接觸電壓超過50V。但業主覺得風機房設置局部等電位板沒必要，且個人覺得不會有什么問題。帶著這個問題作者對本工程風機房內發生接地故障時的接觸電壓進行進行計算，以便有比較充分的依據說明設置的理由。

3 案例分析

由地下車庫變配電房放射式配電至防火分區一配電間，配電間至各風機房也采用放射式配電，現選取配電電纜至風機房距離最長的一段進行計算，如圖1。

圖1 低壓配電線路示意圖

由圖1可知各段電纜的長度和規格，現在要求證的是，在風機房不設置局部等電位板的情況下，在燈具D1和風機D2處發生接地故障時，其設備外殼的電壓是否能處于安全電壓50V以下。

3.1 計算過程

由于SCB10系列阻抗平均值與SCB9系列阻抗平均值相近，所以SCB10阻抗值采用SCB9系列，查《工業與民用配電設計手冊》表4-23可得，變壓器的相保電阻Rtph.p=1.65mΩ相保電抗Xtph.p=11.89mΩ。

低壓銅母線查《工業與民用配電設計手冊》表4-24，可得單位相保電阻Rm’ph.p=0.048mΩ/m，單位相保電抗Xm’ph.p= 0.366mΩ/m，則銅母線相保電阻Rmph.p=0.144mΩ，相保電抗Xmph.p=1.098mΩ。

變配電房至防火分區配電間內總配電箱電纜查《工業與民用配電設計手冊》表4-25及續表4-25，可得單位相保電阻R1’ph.p=1.128mΩ/m，單位相保電阻X1’ph.p=0.178mΩ/m，則電纜相保電阻Rlph.p=146.64mΩ，相保電抗X1ph.p=23.14mΩ。

配電間內總配電箱至風機房配電箱的電纜查《工業與民用配電設計手冊》表4-25及續表4-25，可得單位相保電阻R2’ph.p=5.262mΩ/m，單位相保電阻X2’ph.p=0.188mΩ/m，則電纜相保電阻R2ph.p=420.96mΩ，相保電抗X2ph.p=15.04mΩ。

風機房內配電箱至燈具的電線查《工業與民用配電設計手冊》表4-25及續表4-25，可得單位相保電阻R3’ph.p=20.64mΩ/m，則電纜相保電阻R3ph.p=103.2mΩ，電抗忽略不計。

風機房內配電箱至風機的電纜查《工業與民用配電設計手冊》表4-25及續表4-25，可得單位相保電阻R4’ph.p=12.9mΩ/ m，單位相保電阻X4’ph.p=0.28mΩ/m，則電纜相保電阻R4ph.p= 64.5mΩ，相保電抗X4ph.p=1.4mΩ。

3.2 計算結果

根據短路電流計算公式

可得，當燈具D1處發生接地故障時，在D1處的故障電流為Id1=326.2A；當風機D2處發生接地故障時，在D2處的故障電流為Id2=345.9A。

3.2.1 在風機房不設置等電位板，只在配電間設置局部等電位板，發生接地故障時，燈具和風機外殼將承受d2和d3段上的電壓，分別為171.1V和168V。

3.2.2 在風機房設置等電位板，發生接地故障時，燈具和風機外殼將只承受d3段上的電壓，分別為33.7V和22.3V。

可見，在風機房內不設置局部等電位板，外殼上所承擔的故障電壓較高，大大超過50V，如果此時有人接觸到帶故障電壓的設備外殼，將會發生嚴重的事故。

在風機房內設置了局部等電位板，并不意味著配電間內就不設置局部等電位板，我們在變配電房內設置有接地點，如果在配電間發生接地故障時，出線故障的設備的外殼電壓為220V，這是很危險的，所以在配電間設置局部等電位板也是必須的。

4 總結

當然為了降低接觸電壓，我們可以選擇增大電線電纜的截面來降低阻抗值，但會增加電線電纜的成本。而等電位板的造價不高，做法簡單，現場工藝成熟，作為設計人員我們應該正確運用等電位連接，花小錢辦大事。

[1]中華人民共和國建設部.JGJ16-2008民用建筑電氣設計規范[S].北京：中國建筑工業出版社，2008.

[2]中國建筑標準設計研究院.02D501-2等電位聯結安裝[S].北京：中國計劃出版社，2002.

[3]陳元麗.現代建筑電氣設計使用指南[M].北京，中國水利水電出版社，1999.

[4]任元會.工業與民用配電設計手冊[M].第三版.北京，中國電力出版社，2005.

責任編輯：孫蘇

Necessity of Local Equipotential Board Setting in Fan Room

Among the low-voltage power distribution failures，80%is a ground fault,so to improve ground fault protection in low-voltage distribution system is particularly important,which means to set up local equipotential board in the fan room to ensure the contact voltage fault enclosure is less than 50V.

fan room;local equipotential board;ground fault;contact voltage

TM08

A

1671-9107（2014）11-0048-02

10.3969／j.issn.1671-9107.2014.11.048

2014-10-20

何佳（1979-），男，重慶人，本科，高級工程師，主要從事建筑電氣方面工作。