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GB 51204-2016
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建筑电气工程电磁兼容技术规范
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| 标准编号 | GB 51204-2016 (GB51204-2016) | | 中文名称 | 建筑电气工程电磁兼容技术规范 | | 英文名称 | Technical code for electromagnetic compatibility of electrical engineering of building | | 行业 | 国家标准 | | 中标分类 | P81 | | 字数估计 | 130,131 | | 发布日期 | 2016-10-25 | | 实施日期 | 2017-07-01 | | 标准依据 | 住房和城乡建设部公告2016年第1331号 | | 发布机构 | 中华人民共和国住房和城乡建设部;中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 |
GB 51204-2016: 建筑电气工程电磁兼容技术规范
GB 51204-2016 英文名称: Technical code for electromagnetic compatibility of electrical engineering of building
1 总 则
1.0.1 为规范建筑电气工程电磁兼容的设计、施工、检测及验收,保证建筑物电气设施的运行稳定与安全可靠,确保建筑电气工程的电磁环境符合人体健康标准要求,制定本规范。
1.0.2 本规范适用于新建、扩建和改建的民用建筑和一般工业建筑的电气工程电磁兼容的设计、施工、检测及验收。
1.0.3 建筑电磁兼容电气工程应选用符合国家现行标准的电气和电子设备,严禁使用国家淘汰的产品。
1.0.4 建筑电气工程电磁兼容的设计、施工、检测及验收,除应符合本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 术 语
2.0.1 电磁环境 electromagnetic environment
存在于给定场所的电磁现象的总和。
2.0.2 电磁功率密度 electromagnetic power density
穿过与电磁波的能量传播方向垂直的面元的功率除以该面元的面积。
2.0.3 等效辐射功率 equivalent radiation power
频率在1000MHz以下,等效辐射功率等于发射机标称功率与对半波天线而言的天线增益(倍数)的乘积。频率在1000MHz以上,等效辐射功率等于发射机标称功率与对全向天线而言的天线增益(倍数)的乘积。
2.0.4 公众曝露 public exposure
公众所受的全部电场、磁场、电磁场照射,不包括职业照射和医疗照射。
2.0.5 电磁骚扰 electromagnetic disturbance(EMD)
引起装置、设备或系统性能降低或对生物与非生物产生不良影响的电磁现象。
2.0.6 电磁干扰 electromagnetic interference(EMI)
由电磁骚扰引起的设备、传输通道或系统性能下降的电磁现象。
2.0.7 电磁敏感度 electromagnetic susceptibility(EMS)
电磁干扰电平的度量,反映电磁对设备、系统性能造成劣化的程度。
2.0.8 电磁兼容性 electromagnetic compatibility(EMC)
设备或系统在其电磁环境中能正常工作,且不会对该环境中的其他物体构成不能承受的电磁骚扰的性能。
2.0.9 电磁辐射 (electromagnetic)radiation
电场和磁场的交互变化产生电磁波,并向空间发射或泄漏的现象。
2.0.10 电涌保护器 surge protective device(SPD)
用于限制瞬态过电压和分泄电涌电流的器件,至少应包含一个非线性电压限制元件。
2.0.11 基波(分量) fundamental(component)
一个周期量的傅里叶级数的一次分量。
2.0.12 谐波(分量) harmonic(component)
一个周期量的傅里叶级数中次数高于1的整数倍分量。
2.0.13 间谐波 inter-harmonics
频率为基波频率的非整数倍的谐波。
2.0.14 谐波次数 harmonic number
谐波频率与基波频率的整数比。
2.0.15 谐波含有率 harmonic ratio
交变量中含有的第n次谐波分量的有效值与基波分量的有效值之比。
2.0.16 总谐波畸变率 total harmonic distortion ratio(THD)
指定谐波次数以下的各次谐波分量总有效值与基波有效值之比。
2.0.17 高次谐波加权畸变率 partial weighting harmonic distortion factor(PWHD)
14次及以上高次谐波有效值与基波有效值之比,用谐波次数n来加权。
2.0.18 谐波源 harmonic source
向电网注入谐波电流或在电网中产生谐波电压的电气设备。
2.0.19 短时谐波 short-time harmonic
冲击持续的时间不超过2s,且两次冲击之间的间隔时间不少于30s的电流所含有的谐波及其引起的谐波电压。
2.0.20 波动谐波 fluctuating harmonic
介于准稳态谐波(缓慢变化的谐波)和短时谐波之间,时大时小、较快变化的中间状态谐波。
2.0.21 电源骚扰 mains-borne disturbance
经由供电电源线传输到装置上的电磁骚扰。
2.0.22 骚扰限值 limit of disturbance
对应于规定测量方法的最大许可电磁骚扰电平。
2.0.23 干扰限值 limit of interference
导致装置、设备或系统性能降低的电磁骚扰的最大允许值。
2.0.24 (骚扰源的)发射限值 emission limit(from a distur-bing source)
规定的电磁骚扰源的最大发射电平。
2.0.25 干扰抑制 interference suppression
削弱或消除电磁干扰的措施。
2.0.26 电磁屏蔽 electromagnetic screen
用导电或导磁材料减少电磁场向指定区域穿透的屏蔽。
2.0.27 传导骚扰 conducted disturbance
通过导体传递能量的电磁骚扰。
2.0.28 辐射骚扰 radiated disturbance
以电磁波的形式通过空间传播能量的电磁骚扰。
2.0.29 供电系统阻抗 supply system impedance
从公共耦合点看进去的供电系统的阻抗。
2.0.30 供电连接阻抗 service connection impedance
从公共耦合点到计量点用户侧之间的连接阻抗。
2.0.31 公共连接点 point of common coupling(PCC)
电力系统中一个以上用户的连接处。
2.0.32 电压波动 voltage fluctuation
电压均方根值一系列的变动或连续的改变。
2.0.33 短路容量 short-circuit power
根据系统标称电压和公共连接点阻抗计算的三相短路功率值,也称短路功率。
2.0.34 设备额定视在功率 rated apparent power
根据设备部分额定线电流有效值Iequ和额定相电压Up或额定线电压U1计算的功率值。
2.0.35 短路功率比 short-circuit ration
系统短路容量与设备容量的比值。
对于单相设备 Rsce=Ssc/(3Sequ)
对于相间设备 Rsce=Ssc/(2Sequ)
对于三相设备 Rsce=Ssc/Sequ
2.0.36 电抗率 reactance ratio
电抗器的感抗与串联电容器的容抗之比。
2.0.37 对称控制 symmetrical control(single phase)
由设计成在交流电压或电流的正负半周按相同方式工作的装置所进行的控制。
2.0.38 无源滤波器 passive filter
利用电感、电容和电阻的组合设计构成的滤波电路,又称LC滤波器。
2.0.39 有源滤波器 active power filter(APF)
含有电压源或电流源等有源部件的滤波器。
2.0.40 谐波滤除率 harmonic filtering ratio
装置接入后,已被滤除的第n次谐波电流的方均根值与装置接入前的第n次谐波电流的方均根值之比。
2.0.41 总谐波滤除率 total harmonic filtering ratio
装置接入后,已被滤除的各次谐波电流的方均根值与装置接入前各次谐波电流的方均根值之比。
2.0.42 (有源滤波器)响应时间 response time
有源滤波器处于稳态工作情况下,在其规定工作范围内,从突然投入负载谐波(或无功)电流开始至总谐波滤除率达到技术指标要求的时间。
2.0.43 电压暂降(电压骤降,电压凹陷) voltage dip
供电系统中某点的工频电压均方根值突然下降至额定值的10%~90%,并在随后的10ms~1min的短暂持续期后恢复正常的现象。
2.0.44 静电放电 electrostatic discharge(ESD)
具有不同静电电位的物体,直接接触或静电场感应引起的静电电荷转移。包括电晕放电、火花放电、刷形放电和沿面放电四种类型。
2.0.45 防静电环境 environment of anti-electrostatic discharge
防止各类静电危害的给定环境。
2.0.46 静电电位 inner electrostatic potential
给定区域环境内,任一物体对大地以及任意二点之间在任何时间之内的静电电位。
2.0.47 静电放电接地 electro-static discharge earthing
给定的防静电场所,为防止静电放电而配置的电气连接系统内,被连接到大地的专用点的接地。
2.0.48 静电屏蔽 static shielding
用来衰减静电场、减少静电场效应、抑制由静电放电形成的骚扰传播和静电场感应的措施。
2.0.49 功能接地 functional earthing
系统、装置或设备中为非电击防护需要的接地。
2.0.50 表面电阻 surface resistance
物体表面放置的两电极间所加直流电压除以流过两电极间的稳态电流。
2.0.51 表面电阻率 surface resistivity
材料表面层的直流电场强度与材料表面电流线密度之比。
3 电磁环境规划
3.1 一般规定
3.1.1 建筑规划及选址应考虑周边的电磁环境,建筑电气工程设计应考虑其对建筑物及周边的电磁环境影响。
3.1.2 110kV及以上变电站应远离下列建筑物:
1 住宅建筑;
2 中小学教学楼与宿舍楼;
3 幼儿园;
4 医院病房楼;
5 适老建筑与养老设施。
3.1.3 当移动通信基站设置在建筑物顶部或周边时,应通过第三方对电磁辐射环境进行评价。
3.1.4 重要电子信息系统机房及电磁敏感度较高的电子设备,不应与系统外的强电磁骚扰源贴邻布置。
3.2电磁环境评价与限值
3.2.1 当建筑物位于表3.2.1所列的电磁环境影响评价范围内时,应进行电磁环境的仿真分析与综合评价。
表3.2.1 输变电工程电磁环境影响评价范围
3.2.2 当建筑物位于无线发射设备的电磁环境影响评价范围内时,应根据电磁辐射环境影响评价报告的要求实施。
3.2.3 当公众曝露在多个频率的电场、磁场、电磁场中时,电磁环境的评价应综合考虑其影响,且应符合现行国家标准《电磁环境控制限值》GB 8702的有关规定。
3.2.4 除变电所等设备机房外,建筑物室内空间和建筑物室外附属空间电磁环境公众曝露控制限值不应超过表3.2.4的规定。
表3.2.4 电磁环境公众曝露控制限值
注:1 频率f的单位为所在行中第一栏的单位。
2 0.1MHz~300GHz频率,场量参数是任意连续6min内的方均根值。
3 100kHz以下频率,需同时限制电场强度和磁感应强度;100kHz以上频率,在远区场可以只限制电场强度或磁场强度或等效平面波功率密度,在近区场需同时限制电场强度和磁场强度。
4 架空输电线路下的道路等公共场所,其频率为50Hz的电场强度限值为10kV/m,且应给出警示和防护指示标志。
5 对于脉冲电磁波,除满足上述要求外,其功率密度的瞬时峰值不得超过本表所列限值的1000倍,或场强的瞬时峰值不得超过本表所列限值的32倍。
3.2.5 当建筑物外部或内部存在大功率电磁辐射发射装置,导致建筑物内局部或全部区域电磁环境超过本规范表3.2.4规定的控制限值时,应采取防护措施。
3.2.6 距高压交流架空送电线路边导线投影20m处,对于0.5MHz无线电信号的干扰限值应符合表3.2.6的规定。
表3.2.6 无线电信号的干扰限值(距边导线投影20m处,考核频率为0.5MHz)
注:1 频率为1MHz时,高压交流架空送电线路无线电干扰限值为表3.2.6中数值分别减去5dB(μV/m)。
2 0.15MHz~30MHz频段中其他频率、高压架空送电线无线电干扰限值应按现行国家标准《高压交流架空送电线无线电干扰限值》GB 15707修正。
3 距边导线投影不足20m处测量的无限大干扰强度应按现行国家标准《高压交流架空送电线无线电干扰限值》GB 15707修正。
3.2.7 建筑工程中,由下列装置造成的电磁辐射可免于监测与评价:
1 100kV以下电压等级的交流输变电设施;
2 向没有屏蔽空间发射0.1MHz~300GHz电磁场的,其等效辐射功率小于表3.2.7所列数值的设施(设备)。
表3.2.7 可豁免设施(设备)的等效辐射功率
4 供配电系统的电磁兼容性设计
4.1 一般规定
4.1.1 本章适用于35kV及以下供配电系统的设计。
4.1.2 工程设计时,应结合工程性质、非线性负荷配置与危害程度、电磁环境等因素,在谐波评估基础上确定谐波电流、电压暂降等限值指标。工程设备招标时,应根据供配电系统允许的谐波、电压骤降及闪变的限值标准编制技术文件。
4.1.3 供配电系统的设计应考虑建筑物中电子信息系统的电磁兼容性要求。
4.1.4 供配电系统设备的选用应符合电磁兼容性检验标准。
4.2 电网电能质量
4.2.1 公共电网电压波动、电压变化、电压不平衡、电源频率变化和总谐波畸变率等参数的兼容水平宜符合表4.2.1的规定。
表4.2.1 公共电网电压波动、电压变化、电压不平衡、电源频率变化和总谐波畸变率等参数的兼容水平限值
4.2.2 公共电网谐波电压的兼容水平宜符合表4.2.2的规定。
表4.2.2 0.4kV电网各次电压谐波分量的兼容水平限值
4.2.3 220V供电系统的基频附近间谐波引起闪烁(Pst=1)的兼容水平及相应的闪烁感受(图4.2.3)对应的间谐波电压水平应符合表4.2.3的规定。
图4.2.3 间谐波引起闪烁的兼容水平(差频效应)
(闪烁计相应Pst=1)
表4.2.3 闪烁效应兼容水平所对应的间谐波电压水平
4.2.4 建筑物供电系统电源侧公共连接点或公共母线上的频率偏差不应超过0.2Hz。
4.2.5 建筑物供电系统电源侧公共连接点或公共母线上的电压暂降和电压短时中断指标应符合现行国家标准《电能质量 电压暂降与短时中断》GB/T 30137的有关规定。
4.2.6 35kV系统供电电压正、负偏差的绝对值之和不应超过额定电压的10%;20kV及以下三相供电系统电压偏差应为额定电压的—7%~7%;220V单相供电系统电压偏差应为额定电压的+7%~—10%。
4.2.7 建筑物供电系统电源侧公共连接点或公共母线上的电压变动限值应符合表4.2.7的规定。
表4.2.7 建筑物供电系统电源侧公共连接点的电压变动限值
注:1 很小的变动频度r(每日少于1次),电压变动限值d还可放宽,但不在本标准中规定。
2 对于随机性不规则的电压波动,依95%概率大值衡量,表中标有“*”的值为其限值。
4.2.8 建筑物供电系统电源侧公共连接点或公共母线上的正常电压不平衡度不应超过2%,短时不得超过4%;接于电力系统公共连接点的每个用户,引起该点正常电压不平衡度不宜超过1.3%。
4.2.9 建筑物供电系统电源侧公共连接点或公共母线上的谐波相电压限值应符合表4.2.9的规定。
表4.2.9 建筑物供电系统电源侧公共连接点电源侧或公共母线上的谐波相电压限值
4.2.10 建筑物供电系统电源侧公共连接点或公共母线上公共连接点的全部用户向该点注入的谐波电流分量方均根值不应大于表4.2.10的规定。
表4.2.10 谐波次数及谐波电流允许值
4.3电气设备的谐波电流发射限值
4.3.1 每相输入电流不大于16A的设备,谐波电流发射限值应符合下列规定:
1 A类设备输入电流的各次谐波不应超过表4.3.1-1的限值。
表4.3.1-1 A类设备限值
2 B类设备输入电流的各次谐波不应超过表4.3.1-1限值的1.5倍。
3 C类设备谐波电流不应超过表4.3.1-2的限值。
表4.3.1-2 C类设备限值
注:PF是电路的功率因数。
4 D类设备输入电流的各次谐波不应超过表4.3.1-3的限值。
C类:照明设备。
D类:规定功率不大于600W的下列设备:个人计算机和个人计算机显示器;电视接收机。
注:考虑A类的注中所列出的因素,对于那些对公用供电系统有显著影响的设备,保留D类限值。
本条文第4款中,对于有功功率小于或等于25W的放电灯,应符合下列两项要求中的一项(有内置式调光器的放电灯具,测量仅在满负荷条件下进行):
(1)谐波电流不超过本规范表4.3.1-3(D类)第2栏中与功率相关的限值;
(2)用基波电流百分数表示的3次谐波电流不应超过86%,5次谐波不超过61%,而且,假设基波电源电压过零点为0°,输入电流波形应是60°或之前开始流通,65°或之前有最后一个峰值(如果在半个周期内有几个峰值)。在90°前不应停止流通。
表4.3.1-3 D类设备限值
4.3.2 每相额定电流大于16A且不大于75A的设备,谐波电流发射限值应符合下列规定:
1 三相不平衡设备的电流发射限值应符合表4.3.2-1的规定。
表4.3.2-1 三相不平衡设备的电流发射限值
注:1 12次及以下偶次谐波的电流值不超过16/n%,12次以上偶次谐波与奇次谐波同样用THD和PWHD考核。
2 允许在两个连续Rsce间线性插值。
3 I1为基波参考电流值,In为谐波电流分量。
2 三相平衡设备的电流发射限值应符合表4.3.2-2的规定。
表4.3.2-2 三相平衡设备的电流发射限值
注:1 12次及以下偶次谐波的电流值不超过16/n%,12次以上偶次谐波与奇次谐波同样用THD和PWHD考核。
2 允许在两个连续Rsce间线性插值。
3 I1为基波参考电流值,In为谐波电流分量。
3 特定条件下的三相平衡设备的电流发射限值应符合表4.3.2-3的规定。
表4.3.2-3 特定条件下的三相平衡设备的电流发射限值
注:1 12次及以下偶次谐波的电流值不超过16/n%,12次以上偶次谐波与奇次谐波同样用THD和PWHD考核。
2 允许在两个连续Rsce间线性插值。
3 I1为基波参考电流值,In为谐波电流分量。
4.3.3 当设备的单相电流大于75A时,总电流谐波畸变率宜低于35%,短时工制作的设备除外。
4.3.4 不间断电源装置(UPS)的输出端谐波电压畸变率和谐波电流畸变率应符合表4.3.4的规定。
表4.3.4 不间断电源(UPS)的输出端谐波电压畸变率和谐波电流畸变率
4.3.5 电气设备的间谐波电压兼容水平限值宜符合表4.3.5的规定。
表4.3.5 电气设备的间谐波电压兼容水平限值
4.4电气设备的谐波抗扰度
4.4.1 电气设备对非3的倍数的奇次谐波抗扰度宜符合表4.4.1的规定。
表4.4.1 电气设备对非3的倍数的奇次谐波抗扰度
注:X级是开放的等级,该等级由相关专业标准化技术委员会确定,但是对于由低压公用供电系统供电的设备,不能低于等级2。
4.4.2 电气设备对3的倍数的奇次谐波抗扰度宜符合表4.4.2的规定。
表4.4.2 电气设备对3的倍数的奇次谐波抗扰度
注:X级是开放的等级,该等级由相关专业标准化技术委员会确定,但是对于由低压公用供电系统供电的设备,不能低于等级2。
4.4.3 电气设备对偶次谐波的抗扰度宜符合表4.4.3的规定。
表4.4.3 电气设备对偶次谐波的抗扰度
注:X级是开放的等级,该等级由相关专业标准化技术委员会确定,但是对于由低压公用供电系统供电的设备,不能低于等级2。
4.4.4 电气设备对间谐波抗扰度的试验等级宜符合表4.4.4的规定。
表4.4.4 电气设备对间谐波抗扰度的试验等级
注:X级是开放的等级,该等级由相关专业称准化技术委员会确定。
4.5供配电系统谐波及其防治
4.5.1 供配电设备和用电设备的选择应符合本规范第4.3节的规定。
4.5.2 配电变压器宜选用Dy型绕组结线形式。
4.5.3 大功率谐波源设备宜由变电所或总配电间经专用回路供电。
4.5.4 同一配电系统或同一配电回路中,非线性负载宜集中布置,并宜靠近电源侧。
4.5.5 对谐波敏感的重要负载与谐波源设备宜分别由不同变压器或不同供电回路供电。
4.5.6 X光机、CT机、核磁共振机等大功率医疗设备的供电线缆截面宜放大一级。
4.5.7 用户侧低压配电系统谐波骚扰强度分级及其限值宜符合表4.5.7的规定。
表4.5.7 用户侧低压电源系统中谐波骚扰强度分级及其限值
(以基波电压的百分比表示)
注:1 *为0.2+12.5/n(n为谐波次数);
2 **为3.5~10(随频率升高而降低);
3 上述数值代表的骚扰水平是:在95%的统计时间内,电网中最严重点的谐波干扰水平不会高于表列值。
4.5.8 当配电系统的谐波骚扰强度超过三级时,功率因数计算及电气元件的选择宜考虑畸变功率因数的影响。对于大型电网的下属用户,可按下式估算:
式中:PF——实际功率因数。
4.5.9 建筑物低压配电系统的谐波骚扰强度宜符合下列规定:
1 音乐厅、大剧院、大型会议厅和省市级广播电视大楼等音频系统配电干线的谐波骚扰强度不宜劣于一级标准;
2 医院胸脑外科手术室与重症监护室、法定检测计量单位的计量室等对谐波骚扰敏感的配电干线,其谐波骚扰强度不应劣于二级标准;
3 A级和B级数据中心不间断电源装置交流输入电源的谐波骚扰强度不宜低于二级标准;
4 大型办公建筑及一般工业建筑中,动力配电干线的谐波骚扰强度不宜劣于三级标准。
4.5.10 当配电系统的谐波骚扰强度不符合用电设备的使用要求或本规范的规定时,宜进行谐波治理,且宜符合下列规定:
1 当配电系统中具有相对集中、持续运行且具有稳定的特征频率的大功率非线性负载时,宜采用无源滤波设备;
2 当配电系统中具有相对集中、运行状态多变且频率特征不稳定的大功率非线性负载,使用无源滤波器不能有效滤波时,宜采用有源滤波设备;
3 配电系统中既具有相对集中且长期稳定运行的大功率非线性负载,又具有较大功率的时变非线性负载时,可采用无源有源复合滤波设备;
4 当配电系统中无功功率变化较大且谐波严重时,可采用静止无功发生器(SVG);
5 有源滤波器宜靠近主要谐波源设备;
6 冲击型、断续工作型、瞬变型非线性负载不宜采用无源滤波器进行谐波治理,其中,变化周期或间隔小于100ms的瞬变型非线性负载宜采用响应时间小于2ms的有源滤波装置进行谐波治理。
4.5.11 当配电系统的谐波骚扰等级劣于三级且变压器实际负载率高于75%时,宜考虑变压器降容系数D,或选用按K系数设计并制造的电力变压器。变压器降容系数D和K系数可按本规范附录A确定。
4.5.12 当变压器所接负载的谐波电流具有稳定的特征频率时,功率因数补偿电容器宜按其特征频率确定电抗率并配置相应的电抗器,且不应发生系统谐振。
4.5.13 当配电系统的谐波骚扰强度劣于三级标准时,功率因数补偿电容器宜考虑谐波对电容器耐压水平的影响。
4.5.14 由晶闸管控制的负载或设备宜采用对称控制方式。
4.5.15 有源滤波器的额定补偿电流应大于设备安装处的谐波功率,且宜具备10%~20%的裕度。
4.5.16 有源滤波器的电气性能应符合下列规定:
1 输入电压允许偏差应大于滤波器额定电压的15%;
2 输入频率允许偏差应大于滤波器额定工作频率的2%;
3 当负载电流峰值系数(CF)不大于2.5,负载谐波电流在滤波器额定输出电流的20%~100%时,滤波器总谐波滤除率不应低于85%;
4 当负载电流不小于滤波器3倍额定输出电流且负载电流峰值系数(CF)不大于2.5,负载产生的谐波电流在滤波器额定输出电流范围内时,电流总谐波畸变率不应大于5%;
5 滤波器输入额定电压、输出额定电流时,滤波器的有功功率损耗不应大于装置额定视在功率的5%;
6 滤波器的响应时间不宜大于20ms;
7 滤波器应具备过、欠电压保护功能,当负载交流输入电压高于115%Ur或电压低于85%Ur时,滤波器应停止输出并输出报警信号;当电压恢复至允许偏差范围内时滤波器应自动投入运行;
8 滤波器应具备过载保护功能,当负载侧谐波源的谐波电流大于装置额定电流时,滤波器输出电流应限制在其额定值内;
9 滤波器应具短路保护功能;
10 滤波器宜具备分相补偿功能。
4.6供配电系统电压异常及其防治
4.6.1 当供配电系统中存在对电压短时中断、电压暂降等电压异常现象敏感的重要负载时,宜在相关供电回路或设备端设置电压自动补偿装置。
4.6.2 配电系统中,电压自动补偿装置的选择应符合下列规定:
1 当重要负载对电压暂降敏感,且总补偿功率大于200kW时,可采用机械储能型电压自动补偿装置;
2 当重要负载功率较小,且对电压暂降和电压突升敏感时,可采用动态电压调节器(DVR)等串接型电压自动补偿装置;
3 当重要负载对过电压和欠电压较为敏感时,可采用静止无功发生器(SVG)等并接型电压自动补偿装置。
4.6.3 机械储能型电压自动补偿装置应符合下列规定:
1 储能功率不应小于电压补偿所需的额定功率;
2 持续运行功耗不应大于该装置额定功率的10%;
3 能量转换效率不低于95%;
4 满载放电时间不小于15s;
5 运动部件应具备安全防护功能;
6 运行噪声不应大于55dB;
7 补偿装置不得用于有过欠压双向补偿要求的场所。
4.6.4 动态电压调节器应符合下列规定:
1 应具有过欠压双向补偿功能;
2 补偿功率不应小于电压补偿所需的额定功率,且宜具备10%裕度;
3 动态响应时间不应大于10ms;
4 对电压暂降的补偿率不应小于90%;
5 运行功耗不应大于额定补偿功率的5%;
6 应具备短路、过载保护及报警功能;
7 运行噪声不应大于55dB。
4.6.5 静止无功发生器应符合下列规定:
1 具有过欠压双向补偿功能;
2 补偿功率不应小于电压补偿所需的额定功率,且宜具备10%裕度;
3 动态响应时间不应大于10ms;
4 对电压暂降的补偿率不应小于90%;
5 运行功耗不应大于额定补偿功率的5%;
6 具备短路、过载保护及报警功能;
7 噪声不应大于55dB;
8 应配置电抗器,并具有防谐振功能。
4.6.6 供配电系统中,仅为补偿电压暂降时不宜采用UPS。当负载侧已配置UPS时,不应另设电压自动补偿装置。
4.6.7 UPS兼作动态电压补偿装置时,应符合下列规定:
1 储能装置的补偿功率不应小于电压补偿所需的额定功率;
2 动态响应时间不应大于5ms;
3 对电压暂降的补偿率不应小于95%;
4 运行功耗不应大于额定补偿功率的3%;
5 具备短路、过载保护及报警功能;
6 运行噪声不应大于55dB。
5 建筑智能化系统电磁兼容性设计
5.1 一般规定
5.1.1 建筑智能化系统设计应根据建筑物内部电磁环境、系统电磁敏感度、电磁骚扰和周边其他系统的电磁敏感度等因素,实现电子信息系统内部以及与供配电系统的电磁兼容性。
5.1.2 建筑智能化系统抗扰度不应低于其应用环境的电磁辐射指标。
5.1.3 建筑智能化系统的主要机房不宜与强骚扰源贴邻布置。
5.1.4 智能建筑配电系统宜采用TN-S制式。
5.1.5 智能建筑信息设施系统和公共安全系统进户线缆的金属保护管应做等电位联结。
5.1.6 建筑智能化系统信号线路应与电力线路分开敷设,当受条件限制必须并行靠近敷设时,应采取屏蔽或隔离措施。
5.1.7 电源线进入屏蔽空间时应设置电源滤波器,控制线和信号线进入屏蔽空间时应设置信号滤波器,滤波器性能参数应符合现行国家标准《电磁屏蔽室工程技术规范》GB/T 50719的有关规定。
5.1.8 建筑智能化系统及其所处的建筑物应按现行国家标准《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB 50343及《建筑物防雷设计规范》GB 50057的规定采取防雷措施。
5.2系统设计
5.2.1 建筑设备管理系统(BMS)设计应符合下列规定:
1 建筑设备管理系统的设计应考虑系统所处电磁环境的安全性,并应根据相关设备所处的电磁环境选择适用的产品;
2 控制及信号线路不应与交流220V及以上电源线路共管(槽)敷设;
3 建筑设备管理系统的传感器不应与无线骚扰源贴邻布置。
5.2.2 安全技术防范系统设计应符合下列规定:
1 安全技术防范系统的设计应考虑系统所处电磁环境的安全性,并应根据相关设备所处的电磁环境选择适用的产品;
2 摄像机应与大功率开关电源设备和工作频率相近的高频电子设备保持适当距离;
3 红外报警探测器应避开太阳光及其他红外辐射的骚扰;
4 户外设备应采取措施防止直击雷和雷击电磁脉冲对设备及系统的损伤,电涌保护器的选择应符合国家现行标准的有关规定;
5 安全技术防范系统监控中心宜设置在建筑物LPZ1及以上区域,且不宜设在建筑物的顶层。
5.2.3 火灾自动报警系统的电磁兼容性设计应符合下列规定:
1 电磁兼容性防护性能应符合现行国家标准《消防电子产品环境试验方法及严酷等级》GB 16838的有关规定;
2 消防广播线、电话线、报警信号线及联动控制线宜根据其信号特性分类穿金属管(槽)敷设;
3 当火灾自动报警系统与建筑设备监控系统、安全技术防范等系统合用控制室时,其火灾报警控制器和消防联动控制器等设备宜有相对独立的空间;
4 相关信号传输线缆应在直击雷无防护区域(LPZ0A)或直击雷防护区域(LPZ0B)与第一防护区(LPZ1)的交界处装设适配的信号电涌保护器;
5 消防控制室与城市消防报警指挥中心之间的联网线路应装设适配的信号电涌保护器。
5.2.4 其他智能化系统的设计应符合下列规定:
1 音响控制室等敏感设备较集中的机房宜远离可控硅调光控制室等辐射骚扰源;因条件限制不能远离,应采取措施;
2 红外同声传译系统的使用空间内不应设置工作时可产生红外辐射的设备,且不应使用高频驱动光源;
3 户外信号传输电缆的信号线应在进户配线架处设置适配的电涌保护器,有线电视系统、卫星通信系统、移动通信室内信号覆盖系统的室外天线馈线应在进户后首个接线装置处设置适配的电涌保护器。
5.3系统供电
5.3.1 建筑智能化系统的供电设计应考虑电源传导干扰对设备的影响,必要时应采取抑制措施。
5.3.2 对电压幅值变化敏感的智能化系统,其供电电源宜采取电压自动补偿措施。
5.4线路敷设
5.4.1 建筑智能化系统信号线缆与电力电缆等管线的敷设间距符合国家现行标准的有关规定。
5.4.2 当移动通信室内信号覆盖系统的室内天线采用泄漏型电缆时,不应穿金属管或在建筑物混凝土核心筒内敷设,且不应与无屏蔽措施的智能化系统传输线路干线平行贴近敷设。
5.4.3 综合布线缆线宜单独敷设,也可与相同信号电压水平的其他线路合用槽盒。
5.4.4 安全技术防范系统线路的敷设应符合下列规定:
1 室内信号传输线路宜采用铜质线缆穿金属管敷设,或采用光缆敷设;
2 电梯轿厢内安装摄像机时,应采取措施防止电梯电力电缆对视频信号产生干扰;
3 当建筑物内的电磁环境复杂时,视频安防监控系统和有线电视系统的模拟信号传输线路宜采用光缆或具有外屏蔽层的同轴电缆;
4 设计中应根据传输线路材质,采取相应雷击电磁脉冲防护措施。
5.4.5 户外信号传输电缆的金属外护层和户外光缆的金属增强线应在进户处接地。
5.4.6 用于电子信息系统信号线路保护的金属导管和金属槽盒应接地,并做等电位联结。
5.4.7 音频、视频及其他通信线路应与晶闸管调光装置输出线路保持适当距离。
5.4.8 电子信息系统信号线路与高压气体放电灯馈电线路之间的距离不宜小于130mm。
6 防静电工程设计
6.1 一般规定
6.1.1 防静电环境可根据静电电位限值划分为三级:一级静电电位不应大于100V,二级不应大于200V,三级不应大于1000V。
6.1.2 防静电环境等级划分应符合表6.1.2的规定。
表6.1.2 防静电环境等级
6.1.3 防静电工程设计应根据其使用特点确定设置范围。
6.1.4 静电放电(ESD)接地连接点与接地体之间各搭接处的接触电阻不应大于0.1Ω。
6.1.5 防静电地面及装修工程设计应符合下列规定:
1 防静电地面构造应具备将静电电荷迅速、安全泄放到大地的接地通路;
2 防静电地面的对地电阻值应符合表6.1.5-1的规定;
表6.1.5-1 防静电地面的对地电阻值
3 防静电地面面层的表面电阻值和摩擦起电电压限值应符合表6.1.5-2的规定;
表6.1.5-2 防静电地面面层的表面电阻值和摩擦起电电压限值
4 防静电地面应符合防静电均匀性要求;
5 防静电环境装修设计中,门窗、柱、墙、顶棚的选材应符合静电耗散性要求。
6.1.6 防静电环境的管道工程设计应符合下列规定:
1 管道工程应根据静电序列选择有利于消除静电的材料;
2 金属管道应全程电气连通,且管道两端均应接地;
3 非导体材料制成的管道应在管外或管内绕以金属丝网,并将金属丝网接地;
4 金属管道应与附近的其他金属物件做等电位联结。
6.1.7 防静电环境的空调与通风工程设计应符合下列规定:
1 空调与通风系统应按静电耗散的环境湿度要求进行自动控制,相对湿度宜保持在50%RH~60%RH,必要时应设自动增湿和除湿装置;
2 空调系统应选择金属风管,风管及附属装置应电气连通并接地;
3 空调系统管道保温层的表层材料应选择金属箔材,并应接地;
4 通风系统的柔性风管和吸风罩应选择金属材料或其他符合导静电要求的材料制作,不得选用表面电阻率大于1×1012Ω/m2的非金属材料制作。
6.2民用建筑
6.2.1 建筑智能化系统主机房防静电地面的表层宜选择体积导电型防静电材料,其架空地板支架应具有导静电性能,防静电地面对地电阻值应小于1×106Ω。
6.2.2 设有架空地板的机房静电放电接地系统应采用接地导线将架空地板四角支承点连接成接地网格。每隔70m2~80m2应配设接地干线,汇集到一点后集中连接到本层的静电放电接地端子。接地连接导线应采用截面积不小于2.5mm2的铜线,接地干线应采用截面积不小于6mm2的铜线。
6.3一般工业建筑
6.3.1 一般工业建筑防静电环境中,操作静电敏感器件的工位应配置防静电安全工作台。
6.3.2 防静电安全工作台台面应具有导静电的功能,其对地电阻值应在1×105Ω~1×109Ω范围内。
6.3.3 防静电安全工作台台面应具有耗散静电和抑制起电的性能,其表面电阻值应在1×105Ω~1×1010Ω范围内,摩擦起电电压值不应大于1000V。
6.3.4 防静电安全工作台应设置ESD接地连接点。台面的接地连接端子应与台面的导电层连接,且接触面积不应小于2000mm2,接地引线应采用截面不小于2.5mm2的铜线,并应在接入ESD之前串接1MΩ限流电阻。
6.3.5 防静电的接地端子应靠近工位,单独用截面不小于2.5mm2的铜质接地引线应接地连接。
6.3.6 电烙铁、金属测量探头以及其他工艺要求接地的工具,均应在工作台合适位置预留接地端子。
6.3.7 当工作台的抽屉用于存放静电敏感器件、组件和电子产品时,应将各个存储舱位做等电位联结,并应做静电放电接地处理。
7 电磁屏蔽工程设计
7.1 一般规定
7.1.1 当住宅、病房楼、养老院、幼儿园、学校及其他人员密集型公共建筑受到固定强电磁辐射设备的电磁照射,且建筑物内局部或全部区域的电磁环境超过本规范第3.2节规定的限值时,应采取电磁屏蔽措施。
7.1.2 当电磁骚扰强度超过3V/m时,宜对敏感电子信息设备或其机房采取电磁屏蔽措施。
7.1.3 电磁屏蔽设计应合理规划各屏蔽空间的抗扰度电平等指标,在确保电磁兼容裕度的同时,应合理控制造价。
7.1.4 电磁屏蔽系统设计可包括独立空间的隔离屏蔽(电磁屏蔽室)、设备外壳的屏蔽、线缆的屏蔽以及接插件的屏蔽,并可结合电源滤波、信号滤波及导线隔离等抗干扰措施,形成完整的屏蔽体系。
7.1.5 电磁屏蔽室设的计应综合考虑下列因素:
1 电磁屏蔽室与周围建筑空间的关系;
2 屏蔽门、截止波导窗或金属网通风窗的位置与尺寸;
3 电源滤波器的安装位置与容量(电流);
4 接地点位置;
5 光缆进线截止波导的位置;
6 引入屏蔽室的线缆型号、数量、位置与方式。
7.2技术要求
7.2.1 屏蔽体的屏蔽效能宜用连续波屏蔽效能或脉冲波屏蔽效能表示,并可按下列方法确定:
1 连续波电场屏蔽效能(SEE)、连续波磁场屏蔽效能(SEB)可按下列公式计算:
式中:E1、E2——屏蔽前后同一位置的电场强度值;
B1、B2——屏蔽前后同一位置的磁感应强度值。
2 脉冲波电场峰值屏蔽效能(SEEp)、脉冲波磁场峰值屏蔽效能(SEBp)可按下列公式计算:
式中:Ep1、Ep2——屏蔽前后同一位置的脉冲波电场强度峰值;
Bp1、Bp2——屏蔽前后同一位置的脉冲波磁感应强度峰值。
7.2.2 屏蔽体的屏蔽率(S)可按下式确定:
7.2.3 电磁屏蔽室设计应根据其工作频率和屏蔽效能的要求,选择简易电磁屏蔽室、一般电磁屏蔽室、高性能电磁屏蔽或特殊要求的电磁屏蔽室等类型,其设计指标宜按表7.2.3确定。
表7.2.3 电磁屏蔽室分类及主要特征指标
7.2.4 简易电磁屏蔽室常用屏蔽材料和结构形式宜按照表7.2.4确定。
表7.2.4 简易电磁屏蔽室的屏蔽材料和结构形式
7.2.5 对由于外部高频电磁辐射引起建筑物内部的电磁环境超标,可采用在建筑物表面涂覆导电涂料、涂覆与钢板网或钢丝网复合的防电磁辐射混凝土层等方法加以控制,其屏蔽性能可按表7.2.5的规定进行评价。
表7.2.5 建筑物内部电磁环境控制效果评价
7.2.6 电子信息系统电源线的屏蔽层不得用作载流导体。
7.2.7 当需要抑制因电源线、控制与信号线引起的干扰时,应分别设置适当的滤波装置,所有滤波装置均应可靠接地。
7.2.8 电源滤波器和信号滤波器宜设置在电磁屏蔽室的外表面,安装管孔均应做电磁屏蔽处理。
7.2.9 剩余电流保护开关不得设置在供电线路进入电磁屏蔽室之前,但可设置在电磁屏蔽室内的配电箱中。
7.2.10 当设备外壳需要有屏蔽效果时,应采用符合国家现行相关标准要求的材料和工艺。
7.2.11 符合下列情况之一,宜采用屏蔽布线系统进行防护:
1 综合布线区域内存在的电磁干扰场强高于3V/m时;
2 用户对电磁兼容性有较高的要求(电磁干扰和防信息泄漏)时,或有网络安全保密的需要;
3 采用非屏蔽布线系统无法满足安装现场条件对缆线的间距要求时。
7.2.12 屏蔽布线系统采用的电缆、连接器件、跳线、设备电缆应为屏蔽型,并应保持屏蔽层的连续性。
7.2.13 有电磁兼容要求的线路与其他线路敷设于同一金属槽盒内时,应用金属隔板隔离或采用屏蔽电线、电缆。
7.2.14 屏蔽布线系统中各个布线链路的屏蔽层应保持电气连续性。
7.2.15 屏蔽布线系统中所选用的信息插座、对绞线、连接器件、跳线等所组成的布线链路应具有良好的屏蔽及电气导通特性。
7.2.16 屏蔽布线系统中的屏蔽层配线设备(FD或BD)端应良好接地,用户(终端设备)端宜接地,两端的接地应连接至同一接地网。若屏蔽布线系统中存在两个不同的接地网时,其接地电位差不应大于1Vr·m·s。
7.2.17 电磁屏蔽室的结构设计应包括屏蔽壳体、支撑框架、屏蔽地面、电磁屏蔽室内的各种管道(或管线、管路)接口和工艺设备等的安装位置、方式。
8 接地工程设计
8.1 一般规定
8.1.1 建筑物内部固定安装的机电设备外露金属结构应按设计要求连接成电气整体并接地。
8.1.2 建筑物宜采用共用接地装置,其接地电阻值应符合各系统中最低电阻值的要求。当无相关资料时,取值不应大于1Ω。
8.1.3 建筑物桩基等地下结构内的钢筋可作为接地极,接地电阻应符合设计要求。
8.1.4 同一建筑物内的保护性接地和功能性接地等接地装置之间应电气连通。
8.1.5 当建筑物中存在两个及以上TN系统供电电源时,电气上有联系的TN系统的电源中性点宜集中作单点接地。
8.1.6 智能建筑供配电系统宜采用TN-S制式。当采用TN-C-S系统供电时,应采取措施避免建筑智能化系统的共地干扰。
8.1.7 当采用IT系统供电时,应校验发生单相接地故障时出现在某一相线和外露可导电部分之间的过电压对建筑智能化系统设备的影响。不能承受这一电压的设备不应直接接在IT系统的相线和中性线上。
8.1.8 建筑智能化系统接地干线应符合下列规定:
1 接地干线用于功能性接地时,建筑物的总接地端子可用接地干线加以延伸,使建筑智能化系统设备能以最短路径与其相连接;必要时接地干线可连接成一个闭合环路;
2 功能性接地干线在穿墙、板及支撑物处应做绝缘处理;
3 重要的保护性接地干线应采用不小于50mm2截面的铜质导体;当接地干线用作直流返回电流通路时,其截面应按直流返回电流值的大小确定,并应确保最大直流电压降小于1V。
8.1.9 直流返回电流和相应的导体截面应符合下列规定:
1 当I<200A时,应采用50mm2铜材;
2 当200A≤I<1000A时,应采用70mm2铜材;
3 当1000A≤I<2000A时,应采用95mm2铜材;
4 当I≥2000A时,应采用120mm2铜材。
8.2接地与等电位联结
8.2.1 当建筑物设总接地端子时,可采用相同材质及规格的导体加以延伸,使建筑智能化系统设备能以最短的路径连接至作为参考地电位的接地装置。
8.2.2 保护接地连接线、功能接地连接线宜分别接向总接地端子。
8.2.3 等电位联结线宜为铜质,可置于槽盒内或明敷,且应便于接线。当功能性接地线和等电位联结线采用裸导体明敷时,应在穿墙、板处及支撑物处做绝缘处理。
8.2.4 建筑物中的下列部件应做等电位联结:
1 管道的金属部分;
2 信息/数据传输电缆的屏蔽层和铠装;
3 建筑智能化系统设备的可导电外壳;
4 辅助等电位联结线。
8.2.5 当一个建筑智能化系统涉及几幢建筑物时,建筑物间的接地装置宜做等电位联结。当建筑物接地装置间不能实现电气连通时,应通过使用光缆等传输手段将不同建筑物间的智能化系统进行有效隔离。
8.2.6 等电位联结网络宜按楼层分别设置。每层内的等电位联结网络可连接成闭合环路,其安装位置应便于日后的实际使用。
8.3防静电及电磁屏蔽接地
8.3.1 防静电环境应配置静电放电(ESD)接地系统,并用专线接至接地端子。
8.3.2 静电放电接地系统应根据功能需要,分别设置供人体静电放电接地、防静电地面与台面接地等接地连接点。
8.3.3 电磁屏蔽室的接地方式应按下列原则确定:
1 符合下列情况之一的电磁屏蔽室应采用单点接地,其屏蔽体与建筑物地面、柱、梁、墙之间应绝缘,且对地绝缘电阻不应小于10kΩ:
1)以检定、校准为用途的电磁屏蔽室;
2)要求单点接地的电磁屏蔽室。
2 与大地无绝缘要求的电磁屏蔽室宜采用多点接地方式。
3 有直流工作接地要求的电磁屏蔽室可单独设置接地装置。
4 电磁屏蔽室的接地点应靠近电源滤波器的安装位置。当双层电磁屏蔽室采用单点接地方式时,内外层的接地点宜在同一位置。
8.3.4 电磁屏蔽室的接地电阻值应按下列原则确定:
1 有单独接地装置的电磁屏蔽室,接地装置的接地电阻值不应大于4Ω;
2 电磁屏蔽室与建筑物采用联合接地时,接地装置的接地电阻不应大于1Ω;
3 特殊用途的电磁屏蔽室或对接地有特殊要求的电磁屏蔽室,应按国家现行标准或工艺要求确定。
8.3.5 电源滤波器金属外壳必须与电磁屏蔽室的金属屏蔽层做可靠的电气连接并接地。
8.3.6 引入单点接地的电磁屏蔽室的各种管道(水管、各类电气管路等)宜在电源滤波器处就近引入。
8.3.7 接地引线应短、直,宜靠近屏蔽体的接地端子。
8.3.8 屏蔽布线系统应有良好的接地系统,并应符合下列规定:
1 屏蔽布线系统中保护接地的接地电阻值单独设置接地体时,不应大于4Ω。
2 屏蔽布线系统中保护接地的接地电阻值采用共用接地网时,不应大于1Ω。
8.4 高频电子系统接地
8.4.1 工作频率3MHz及以上的高频电子系统与设备应根据其工作特性确定采用独立接地装置或共用接地装置,其接地网络形式应符合维持系统正常工作所需的条件。
8.4.2 重要高频电子系统宜就近埋设专用接地极阵列作为功能性接地装置。垂直埋设的铜或铜包钢接地极长度不宜小于2500mm,接地极水平间距不宜小于300mm,且不宜大于1000mm。
8.4.3 当高频电子系统和设备采用共用接地体时,其接地电阻值应符合设计要求,且不应大于1Ω。当共用接地装置的接地电阻值达不到设计要求时,应设置辅助接地阵列。
8.4.4 高频电子系统主要设备机房应根据系统的工作参数、特性、规模及造价等因素,合理选用星形、网格型或复合型等接地网络形式。
8.4.5 高频电子系统和设备的保护性和功能性接地均应以最短的距离与接地网络连接。
8.4.6 高频电子系统主机房的等电位联结网络宜构成闭合环路或网格,具有交流工作电流的导体不得在闭合环路或网格的围合面内穿过。
8.4.7 高频电子系统主机房等电位联结网络的导体截面规格宜符合下列规定:
1 扁铜:不宜小于30mm×2mm;
2 圆铜:不宜小于8mm。
8.4.8 高频电子设备工作接地(或逻辑接地)和等电位联结导体宜采用金属带或扁平编织带,且其截面的长宽比不宜小于5。
8.4.9 高频电子系统与设备的防雷设计,应符合现行国家标准《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB 50343的规定。
9 工程施工
9.1 一般规定
9.1.1 建筑物电磁兼容工程应按审查合格的设计文件、相关施工规范和批准的施工方案进行施工。
9.1.2 建筑电气工程中的电气和智能化设备应符合国家现行标准有关电磁兼容性的规定。
9.1.3 柜(箱)式不间断电源(UPS)、应急电源(EPS)和滤波器的安装应符合现行国家标准《建筑电气工程施工质量验收规范》GB 50303和《电气安装工程 盘、柜及二次回路接线施工及验收规范》GB 50171的有关规定。
9.1.4 接地装置、接地线与连接导体、接闪器与引下线的施工应符合现行国家标准《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB 50169和《建筑物防雷工程施工与质量验收规范》GB 50601的有关规定......
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