浅谈地下车库照明配电线路的保护

浅谈地下车库照明配电线路的保护

王新锋

浙江省省直建筑设计院浙江杭州310000

摘要：地下车库的照明配电线路保护容易被忽视，而计算表明：对较长的照明配电线路，须做好线路负荷、接地故障电流和电压损失的计算，以实施配电线路的保护。

关键词：地下车库；照明配电线路保护

虽然地下汽车库照度低，负荷小，照明配电设计并不复杂，但由于地下汽车库的防火分区面积大，部分照明配电线路可能较长，一般在80~120m，极端情况可达150m，甚至更长；对接地故障保护电器的灵敏性和线路的电压损失将产生很不利的影响。如果我们不做好设计计算，合理选择配电系统、保护电器及导线截面，则可能产生不合格的设计产品。本文通过对一个防火分区照明配电线路的计算，对上述问题作粗浅探讨和分析。

1电压损失计算

1.1计算条件

（1）《供配电系统设计规范》（GB50052-2009）第5.0.4条第二款的规定，照明用电设备端子处电压偏差允许值：在一般工作场所为±5%；对于远离变电所的小面积一般工作场所，难以满足上述要求时，可为+5%、-10%；应急照明、道路照明和警卫照明等为+5%、-10%。在这里，笔者以为应把地下汽车库定为一般场所，其电压偏差允许值取±5%。（2）.为了加深对配线长度与线路电压损失关系的了解，本次计算适当多选几组参数，将配电线路长度分别定为：80m，100m，120m，150m；（3）.灯具36W/盏三基色直管荧光灯，配电子型镇流器，功率因数≥0.9；（4）.回路灯具数≤25，负荷≤1000W，计算电流≤5.1A；（5）.线路阻抗：由于低压末端的电阻＞＞电抗，故本文计算忽略电抗影响。参照《工业与民用配电设计手册》（第三版）第554表9-82，有：铜导线截面1.5mm2/2.5mm2/4mm2，电阻值13.933欧/km或8.360欧/km或5.172欧/km，另有线路附加接触电阻（微断开关、回路链接点等）0.4欧/回。

一般情况下，地下汽车库的照明回路采用2.5mm2铜导线。本文列入1.5mm2和4mm2铜导线主要是为了分析、比较，也顾虑了部分设计和施工人员为节约导线投资，可能采用1.5mm2铜导线来取代2.5mm2铜导线想法。至于考虑线路附加接触电阻，笔者认为是必要的。

1.2计算结果：不同长度的照明配电线路的电压损失（%）见下表，

电压损失计算表

注：配电箱母线电压为380V/220V。

由上表，我们看到：当照明配电线路长度≥80m后，1.5mm2铜导线根本不能满足回路电压偏差允许值的要求；当照明配电线路长度为120m时，2.5mm2铜导线配电线路的电压损失为5.58%，也超过了电压偏差的允许值。

2接地故障电流计算

2.1计算条件

（1）《民用建筑电气设计规范》（JGJ16-2008）的7.7.5条指出：“对于相导线对地标称电压为220V的TN系统配电线路的接地故障保护，其切断故障回路的时间应符合下列规定：

①对于配电线路或仅供给固定式电气设备用电的末端线路，不应大于5s；

②对于供电给手持式电气设备和移动式电气设备末端线路或插座贿赂，不应大于0.4s。”

这一条款虽然不能说陌生，但也常常会忽视。例如，一些设计人员可能不会去验算地下汽车库照明配电线路切断故障回路的时间。

（2）保护电器

照明配电回路的保护电器选用C65微型断路器，整定值分别取16A/10A/6A，脱扣器保护曲线C；

根据《工业与民用配电设计手册》（第三版）第633页图11-27C型脱扣器曲线查得：5s内脱扣器可靠脱扣电流为脱扣器整定值的7倍。考虑可靠系数1.3后，5s内脱扣器可靠脱扣电流为脱扣器整定值的9.1倍。

（3）线路阻抗采用电压损失计算表中相关数据。

2.2计算结果：配电线路的接地故障电流（A）见下表，

接地故障电流计算表

注：上表是一个中间结果，目的是让我们对各种不同配电线路的接地故障电流有一个感性认识。

配电线路的保护电器灵敏性分析见下表，

保护电器灵敏性分析表

由上表，我们看到：在确保保护电器灵敏性的前提下，若C65微型断路器的整定值取16A，采用2.5mm2铜导线配电线路的长度须≤66m。这往往不满足地下汽车库照明配电需求。

3探讨和分析

根据以上的计算结果，我们可以得到以下结论：

3.1照明配电线路的保护电器采用C65微型断路器C曲线，整定值应取10A。由于地下汽车库照明配电回路负荷不大，10A的微断完全能满足负荷整定的要求，同时大大提高了接地故障保护的可靠性。

3.2当照明回路采用2.5mm2铜导线时，其照明配电回路的最大长度宜控制在120m以内。这时可确保保护电器对接地故障保护的灵敏性，而配电线路的电压偏差允许值则可通过适当减小该回路容量（如回路灯具数≤20，负荷≤800W，计算电流≤4.0A；）方式加以解决。

3.3对最大长度超过120m的照明配电回路，为确保保护电器对接地故障保护的灵敏性，应选用截面为4mm2的铜导线。也可在一个防火分区设置两个及以上照明配电箱。

3.4应急照明配电回路负荷小，配线曲折，安装位置也低一些，对接地故障保护的灵敏性要求更高。建议采用C65微型断路器C曲线，整定值取6A。根据《工业与民用配电设计手册》（第三版）第633页图11-27C型脱扣器曲线，对最大长度≤120m的应急照明配电回路能满足0.4s安全脱扣的要求。

参考文献

[1]《工业与民用配电设计手册》中国航空工业规划设计研究院组编（第三版）