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2024年4月23日发(作者:jquery文档全面)
园林景观电气设计注意事项及电气保护探讨
电气设计是园林景观设计中一个重要的环节,本文重点进行了景观电气设计
注意事项及短路保护、接地保护的探讨,希望可以给有关从业人员以启发。
标签:园林景观;电气设计;漏电保护;短路保护
前言:
现在人们对于居住和生活的舒适度要求逐渐提升,因此建筑行业和政府引导
人们居住时,都需要考虑进行园林设计。由此园林景观工程设计,成为了建设过
程中的重点内容。园林景观工程设计内容,不仅仅是绿化林木等方面的设计,还
包括电气设计等内容。电气设计中的景观照明设计,对园林夜间景观起着重要作
用,也是保障园林设计安全的重要部分,
1、园林景观电气设计照明回路设置及自动控制
园林景观电气设计侧重于照明方面的电气设计,结合园林功能区域划分、地
形走势、绿化林木、雕塑小品等,根据规范合理选取照度标准,灯具选择,电气
系统的配电设计。营造出夜间,安静祥和、静谧通幽、如梦如幻、节日欢庆等夜
间景观效果。起到引导游客游园路径,突出园景重点造景,烘托节日氛围的作用。
电气设计不仅给游客更佳的夜间游览体验,更要在出现故障时,能够及时切断故
障回路。保障游客安全。
在电气设计初期,灯具电气回路设计,既要考虑节约电能分时间控制。通常
采用时间控制,一般照明灯、射灯、草坪灯等18点-23点,主要照明庭院灯18
点-5点,根据季节随时调整。也可采用照度传感器进行控制,根据环境明暗自动
开关灯具。同一照明系统内的照明设施应分区或分组集中控制,应避免全部灯具
同时启动。宜采用光控、时控、程控和智能控制方式,并应具备手动控制功能。
又要提前规划,根据使用情况设置平日、节假日、重大节日等不同的开灯控制模
式,营造不同气氛下的景观效果,节约能源,有利于限制光干扰,避免园区投入
使用后的临时布线。有集会或其他公共活动的场所,应预留备用电源和接口。
2、配电系统接地方式、漏电保护
园林景观电气设计中,园路区道照明作为基础照明,所占比重很大。因其供
电线路长,难以实现全线等电位联结;用电负荷分散,在室外长期受雨雪暴晒等
恶劣环境侵袭,易出现故障;金属灯杆人员易触及,易遭受雷击等,所以供电得
安全性,可靠性尤为重要。正确设置配电线路的故障保护,及时有效的切断故障
回路,保障人员安全,减小故障影响范围。
接地方式选择,安装于建筑本体及距建筑外墙20米以内的夜景照明系统应
与该建筑配电系统的接地型式相一致,一般为TN-S系统。距建筑物外墙20米
以外的部分,使用TN-S系统,局部TT系统方式。高杆灯、庭院灯回路在每杆
灯下打一根50mm×50mm×5mm,长度2500mm角钢接地极,用40mm×4mm镀
锌扁钢与金属灯杆机构件、灯具金属外壳、灯杆基础内钢筋连接成一个整体。在
满足接地电阻要求的情况下,可利用路灯基础钢筋等自然接地体。草坪灯、射灯、
地埋装饰灯回路,在此回路首末端灯具及中间间隔20米处灯具做上述接地极,
从此接地极引出PE线,连接灯具外露导电部分,且灯具间用PE线连接。采用
局部TT系统时,室外配电箱至该回路第一个灯具无PE线连接。
为提高用电安全水平,增加保护电器动作可靠性,在配电回路出线端加装剩
余电流动作保护电器,兼做接地故障保护。通常在保障人员安全时,剩余电流保
护器动作电流选择30mA。考虑剩余电流保护动作电流,有应不小于正常泄漏电
流的2.5~3倍的要求。电缆埋地敷设时,正常的千米泄漏电流约为30 mA ~50
mA。所以园林电气照明回路控制在500米内,正常的泄漏电流约为15 mA ~
25mA。配电回路的剩余电流保护器动作电流,选择100mA更为合理。园区灯具
发生接地故障时,要求人可能触及的接触电压,满足Ra×Ia≤25V要求, Ra—外
露可导电部分的接地电阻和保护导体电阻之和(Ω),Ia—保证间接接触保护电器
在规定时间内切断故障回路的动作电流(A)。 Ra 小于250Ω,即可满足要求,
还是很容易实现的。所以在满足接地电阻要求的情况下,应利用路灯基础钢筋等
自然接地体。
3、 照明回路电缆截面,线路末端单相短路保护
园林景观照明电缆截面选择,因投入使用后长期使用极少更改,对于三相供
电线路,建议以经济电流选取电缆截面。参考文献[1]表9-58,一般比计算电流
选取截面,提高1~2档,即为经济电流截面。有效减少园区运行的电能消耗,2
年左右可以回收,因增大电缆截面增加的建设投入。此种选择方式,也可明显减
少线路损耗得电压降,易于。但单相供电照明回路,一般以电压降为主要因素,
选择电纜截面。照明配电线路端电压,要求不小于额定电压90%。
高杆灯、庭院灯易发生为单相碰壳短路故障,要求每杆灯具配熔断器。按照
接地故障单流大于等于5倍熔体额定电流,选定熔断器熔体额定电流。灯具单体
故障直接切断此灯具电源,便于查找故障点,最大限度减小故障影响范围。配电
回路采用断路器做接地故障保护,断路器参数按照,配电线路末端接地故障电流,
大于等于1.3倍断路器瞬时过电流脱扣器整定电流。瞬时过电流整定值取5倍长
延时过电流脱扣器整定值。在确定此参数时,需进行配电线路最大长度的校验。
下面以实例进行分析。例:景观配电箱至供电变压器距离为350米,此配电
箱供电负荷为18.66KW,负荷分布三相平衡。有一分支回路供给24杆220伏
30W,led庭院灯供电,功率因数补偿至0.9。灯具间距18米,末端距配电箱280
米,此干线供电电缆及分支回路电缆,均采用采用铜芯铠装电缆直埋敷设。变压
器高压侧短路容量为100MVA,变压器为SCB200/10/0.4KV一台,D,yn11接线
形式。
配电箱主回路计算电流
按照经济电流选取电缆YJV22-1KV-4×35+1×16铜芯铠装电缆,使用天正电
气电压损失计算,此段线路电压损失为2.988%。
分支回路计算电流:
分支线路,按照室外照明线路要求选择YJV22-1KV-3×6铜芯铠装电缆,此
算线路电压损失为2.398%。分支回路开关选择施耐德2P微型断路器,C曲线,
长延时脱扣电流选择4A,瞬时脱扣电流为20A,额定剩余动作电流100mA。为
保证电气动作灵敏度,要求末端短路电流大于15.39A。校验末端短路电流。查
参考文献[1]表4-23,变压器Rphp.T=8.96mΩ,Xphp.T=29.93mΩ;表4-25,主回
路电缆Rphp1=2.397mΩ/m,Xphp1=0.16mΩ/m;分支回路电缆Rphp2=16.77mΩ/m,
Xphp2=0.2mΩ/m。其他元件影响很小,本次计算忽略其影响。则单相接地电流
为:
其中Rphp=8.96+2.397×350+16.77×280=5543.51mΩ
Xphp=29.93+0.16×350+0.2×280=141.93mΩ
满足单相接地故障时瞬动脱扣器动作要求。
可见微型断路器型号选取,对能否实现线路保护尤为重要。因分支线路负荷
很小,如果选取常用16A开关,则无法实现线路保护。
4、戏水池、喷水池电气设计方面
游人互动嬉水池,及有游人进入喷水池,一旦发生漏电情况,易造成人员触
电死亡事故。为防止电击危险,水池内部电器采用采用12V及以下的隔离特低
电压供电,隔离变压器置于水池边缘3.6米以外,为保持景观协调,设置小型手
孔井,将隔离变压器置于井内。电气线路应采用双重绝缘,在水池内及离池壁两
米范围内不得安装接线盒。水池内电气设备防水等级不应低于IPX8;离池壁2米
范围内内不应低于lPX5;离池壁2米至3.6米范围内不应低于IPX4。在水池内部
及离水池边缘3.6米范围内做局部等电位连接。
无游人进入喷水池,应做局部等电位连接。采用50V及以下的特低电压
(ELV)供电时,其隔离变压器应设置在离池壁2米范围外。大型景观喷水池,
因水泵、照明功率较大,需采用220V供电,此时应采用隔离变压器或装设额定
动作电流I不大于30mA的剩余电流保护器。这也就要求配电箱需设置在离水池
边4米以外不远处,减小电缆漏电电流,防止保护电气误动作。水下电缆应远离
水池边缘,在离池壁2米内穿绝缘管保护。同时树立“有电危险,禁止进入”标识
牌,做好提示。
5、电缆敷设
园林项目中电缆选择直埋敷设,严禁位于地下管道的正上方或正下方。电缆
与电缆、管道、道路、构筑物等之间的容许最小距离,符合规范要求。直埋电缆
穿越硬质铺装处,电缆保护管采用阻燃型刚性硬质塑料管,壁厚不小于2.0mm,
允许差+0.3。保护管穿线完毕,管口必须防水封堵,以防进水影响电缆绝缘。电
缆在保护管中严禁有接头,电缆接头处需使用专用浇灌式防水接线盒制作接头,
且在电缆接头两侧约1米开始的局部段,按留有备用量方式,波纹敷设。并列电
缆的接头位置相互错开,净距在0.5米以上。接头与邻近电缆净距在0.25米以上。
电缆引出地面时,电缆保护管底部伸入地下0.2米固定牢靠。穿越道路及路口时
电缆保护管采用内外涂塑钢管,保护管应超出路基、路面两边及排水沟边0.5米
以上。其它部分电缆直埋敷设,电缆外皮至地面深度大于0.7M,位于车行道时
埋深1.0米,上下部应铺以不小于100mm厚的软土或细沙,并加盖保护板,覆
盖应超过电缆两侧各50mm,保护板可采用50毫米厚的C20混凝土盖板。
设置直埋电缆手孔井,井积水就近排入附近雨水系统。在直线段每隔50米
处、电缆接头处、转弯处、进入建筑物等处,应设置明显的方位标志或标桩。直
埋电缆回填土前,应经隐蔽工程验收合格,回填土应分层夯实。
6、结束语
随着人们逐渐从温饱转变为精神方面的享受,就更加注重衣食住行,因此许
多居民楼设计或者重点的新区域开发都离不开园林设计方面的需求,而园林设计
中的电器设计最为主要的就是照明设备,加强其接地保护的各方面的设施不断提
高了整体园林景观安全性,那在很大程度上是园林的整体景观得到了提升。
参考文献:
[1]任元会、卞铠生、姚家伟. 工業与民用配电设计手册[M].第三版.北京:中
国电力出版社.2005
[2]苏芳. 提高建筑电气设计的可靠性和经济性的探讨[J]. 电力系统装
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[3]陈才俊. 道路照明的接地保护和短路保护[J]. 电气工程应用(4):16-17.
[4]千素兰. 道路照明的接地故障保护和短路保护[J]. 建筑电气(4):45-50.
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