国内外建筑用电电气比较

一、国内外规范的分类

电工电子学世界范围内的标准化主要有IEC(国际电工委员会)，CEE（国际电工产品认证规则委员会），地区级的标准化主要有CENELEC（欧洲电工标准化委员会），国家级的标准化组织就更多了，其中最著名的当属ANSI（美国国家标准学会）和IEEE（美国电气与电子工程师协会标准）。ANSI（美国国家标准协会）公布的标准涉及各个行业，对于低压电气电器，ANSI广泛采用NEMA和UL的标准，在电气设计行业，采用NEC-NFPA70标准。

世界大部分国家的电气规范都是参照或等同于IEC规范的，只有北美洲、中美洲、南美洲的部分地区级日本、韩国、沙特、台湾地区使用美国规范。我国是IEC国际电工委员会33个正式成员国之一，目前中国IECTC64技术委员会已将40多个IEC标准与国内标准同步。

二、国内外电压差异化：

目前执行电压国家及地区序号电压/V国度/地区转换备注1100仅日本、北韩可以 2110-130约30国（台湾、美国、加拿大、巴拿马、古巴、墨西哥等）可以 3200约30国(香港、非洲部分、南美洲部分)可以 4220-230约120国（中国、英国、德国、法国、新加坡、意大利、印度等）可以 5110-130瑞典、俄罗斯可以 由于历史上的原因，国内从建国开始，无论在建筑电气的实际工作中或学校的教材中都师宗前苏联主编教材的《电气装置安装规程》。国内电气人员长期受前苏联电气规程的影响，熟悉线路、变压器等的保护，而对防人身电击、防电气火灾则较陌生，积重难返，造成今日与IEC标准接轨的困难。也在一定程度上增加了我国建筑电气与IEC标准接轨的难度。我国电气规范在安全水平上的差距 所谓建筑电气与国际标准接轨就是与国际电工委员会第64技术委员会(即《建筑物电气装置》技术委员会，简称IEC／TC64)的IEC60364标准(即《建筑物电气装置》标准)和其他IEC／TC64标准接轨。

电线的规格在国际上常用的有三个标准：分别是美制（AWG）、英制（SWG）和我们的（CWG）。 根据电线电缆的负荷来选择电线电缆。

2.1国内建筑物用电指标（50HZ）

国内建筑物用电指标（50HZ）

民用建筑工程设计技术措施《电气》2009，表2.7.6各类建筑物的单位建筑面积用电指标：序号建筑类别用电指标(W/㎡)建筑类别建筑类别(W/㎡)1公寓30-50医院40-702旅馆40-70高等学校20-403办公30-70小学12-204商业一般40-80展览馆50-805大中型60-120演播室250-5006体育40-70汽车库8-157剧场50-80  备注：国内规范规定PE线为黄绿色相间色，N线为浅蓝色，相线为黄、绿、红色。

2.1.1 我国规范用电单位受电端供电电压容许值为：10KV以下三相供电电压容许值为±7%，电动机及照明端子处电压偏差容许值为±5%。

2.3 接地系统：序号名称说明备注1T系统TT方式是指电气设备的金属外壳直接接地的保护系统，称为保护接地系统，也称TT系统。 2TN系统N系统时指电源系统有一点（建筑行业中通常是指建筑物供电的变压器中的中性点）直接接地，负载设备的外露可导电部分（如金属外壳）通过保护线连接到此点的低压配电系统，称为零保护系统。 3TTN方式供电系统中，根据其保护线PE是否与工作零线N分开又划分为TN-C、TN-S、TN-C-S系统。 4TN-C系统

保护线PE和工作零线N合为一根PEN线，所有负载设备的外露可导电部分均与PEN线相连的一种形式（只使用于三相负载基本平衡情况）。 5TN-S系统TN-S是一种把工作零线N和专用保护线PE严格分开的供电系统。TN-S安全可靠，使用于工业与民用建筑等低压供电系统。 6TN-C-S系统前端为TN-C系统，后端为TN-S系统。TN-C-S系统在带独立变压器的生活小区中较普遍采用。 7IT系统

T系统电源侧没有工作接地，或经过高阻抗接地，负载侧电气设备进行接地保护。IT系统在供电距离不是很长时，供电的可靠性高，安全性好。一般用于不允许停电的场所，或者是要求严格连续供电的场所，例如电力、炼钢、大医院的手术室、地下矿井等处。 2.1.2接地安全1)单台容量超过100kVA或使用同一接地装置并联运行且总容量超过100kVA的电力变压器或发电机的工作接地电阻值不得大于400单台容量不超过100kVA．或使用同一接地装置并联运行且总容量不超过100kVA的电力变压器或发电机的工作接地电阻值不得大于10120在土壤电阻率大于1000f~·m的地区，当达到上述接地电阻值有困难时，工作接地电阻值可提高到3Ⅸ2。

2)IN系统中的保护零线除必须在配电室或总配电箱处做重复接地外，还必须在配电系统的中间处和末端处做重复接地。在TN系统中，保护零线每一处重复接地装置的接地电阻值不应大于10Q。在工作接地电阻值允许达到10Q的电力系统中，所有重复接地的等效电阻值不应大于10Q。

3)在1N系统中，严禁将单独敷设的工作零线再做重复接地。

4)每一接地装置的接地线应采用2根及以上导体，在不同点与接地体做电气连接。不得采用铝导体做接地体或地下接地线。垂直接地体宜采用角钢、钢管或光面圆钢，不得采用螺纹钢。接地可利用自然接地体，但应保证其电气连接和热稳定。

5)移动式发电机供电的用电设备，其金属外壳。或底座应与发电机电源的接地装置有可靠的电气连接。

6)移动式发电机系统接地应符合电力变压器系统接地的要求。下列情况可不另做保护接零：

①移动式发电机和用电设备固定在同一金属支架上，且不供给其他设备用电时；

②不超过2台的用电设备由专用的移动式发电机供电，供、用电设备间距不超过50m，且供、用电设备的金属外壳之间有可靠的电气连接时。

2.2 美国建筑物用电指标(60HZ)

                        美国建筑物用电指标(60HZ)

(ft/㎡:代表英尺/平方米；其中：1英尺=0.092903平方米)标准摘自美国电气规范NEC-NF-PA70中其电压、频率、接地形式、线规等都与IEC都不同，造成产品的规格、参数、产品标准也不同。序号建筑

类别用电指标(ft/W)建筑类别建筑类别(ft/W)备注1公寓60-250医院80-400 2旅馆80-260高等学校100-300 3办公150-400小学100-300 4商业一般200-800展览馆100-350 5大中型700-1200演播室  6体育150-400汽车库  7剧场200-500   备注：布线标准规定PE线为黄绿色相间色，N线为浅蓝色/黑色，相线（除黄、绿、PE线、黑、浅蓝色外的其他颜色）

2.2.1其中：对于单相电力，按照联邦法律规定，

a. 在满负载时，用电设备处必须保证110-125V，变压器处必须保证114-126V;

b. 在空负载时，电设备处必须保证108-125V，变压器处必须保证114-126V;

c. 大多数州保障114-120V，即A标准法案。

2.2.2对于工业用电即三相四线制供电要求：

1) 满负载时保障设备端440-500V，变压器端456-504V;

2) 空负载时保证设备端432-500V，变压器端456-504V;

3) 对于13200V工业用电接入，必须保证负载端12870-13860V,变压器端13000-14000V。

4) 供电总体上看有115V、230V、460V、120V、240V这几大类。

2.2.3接地系统  

接地系统中的TN—C—S系统在美国被广泛采用，在NEC标准中称作接地的系统(grounded  system)，即其中性线在电源处是直接接大地的，NEC标准规定在建筑物内必须将接地线(grounding  conduc*tor)也即PE线与建筑物的金属构件及金属管道相连通以实现等电位联结，并在电源进线配电箱内即将中性线和PE线分开。这样TN—C—S系统即可达到与TN--S系统相当的防电击水平，并且由于较小的N线和PE线间的电位差，可减少对信息技术设备引起的干扰。  

3.3 日本建筑物用电指标（60HZ为主/50HZ部分）

日本建筑物用电指标（60HZ为主/50HZ部分）

(坪/㎡:代表坪/平方米；其中：1英尺=3.305785平方米)标准摘自日本《建筑节能标准２０１３》中序号建筑类别用电指标(坪/W)建筑类别建筑类别(坪/W)1公寓90-150医院120-2102旅馆120-210高等学校60-1203办公90-210小学60-1504商业一般120-240展览馆150-2405大中型180-360演播室 6体育120-210汽车库 7剧场150-240  备注：日本国规范规定用电单位受电端供电电压容许值100V-200V±2%;设备端子偏差容许值为±1%。

3.3.1 日本特别高压配电采用2万2000V，高压6600V，低压（200V，100V）的配电线路。变电所出来的6600V高压电，流向各建筑物最后变成100V和200V的电压。

3.3.2单相3线制 100/200V

3.3.3三跟线分别为红白黑，其中白色为中性线。红白线形成回路时100V，黑白线为100V。红黑为200V。

3.3.4接地方式选取的基本原则主要有：序号电压等级/KV中性点接地方式备注1500直接接地 2275直接接地 3154架空线路、经电阻接地 4地中电缆、经消弧线圈接地 566主要经电阻接地、很少一部分经消弧线圈接地 6架空线路、经电阻接地 722（33）地中电缆、经消弧线圈接地或经低电阻接地 86.6不接地 ①系统的绝缘水平，主要考虑抑制单相接地故障时健全相的相电压升高以及防止间歇弧光放电产生的过电压（目前在各种接地方式下的系统绝缘设计基本上都没有技术上的难度）；

②考虑接地、断线混搭接触故障时，避免或降低对同杆塔架设的通信线路产生电磁感应干扰；

③考虑高（中）、低压线路同杆塔架设时，避免或抑制断线混搭接触故障导致低压线路对地电位升高；

④考虑接地故障发生时，确保继电保护装置有足够的动作灵敏度等。

三、根据国内外建筑用电电气比较及各国发展情况分析

国内、美国与日本用电电气标准比较能耗计算值（KW·h/M³·a）序号国家/地区空调照明通风电梯其他设备备注1中国69.6838.197.252.731.10国内线路、线径达不到美国及日本要求2美国62.46435.62.755线路传输长、线径要求高3日本57.8130.144.992.330线路传输长、线径要求高根据不同国家电气标准问题、供配电系统的参数、电缆、电压、配属情况不一致：

3.1 电源：电源电压、频率：变配电设备技术标准和选型要求，对入网设备的技术要求、开关插座、配电箱、控制箱等配电设备选型及安装方式；

3.2 电能计量装置：采用高压或者低压或者专用柜；监测仪表的配置情况；

3.3 功率因数补偿方式：说明功率因数是否达到用电规则的要求，应补偿量、采取的补偿方式和补偿前后的结果不同。

3.4 防雷与接地：接地安全保护采用何种制式；接地防雷等级划分一级常规做法；   各种接地方式的当地电阻要求，何种接地方式可合并；何种方式可分解；

3.5 能提的回路数、每路电源的供电能力，电源入户处系统最大及最小运行方式的短路数据；对用户功率因数的要求（低压侧）；对继电器保护的要求；电压及频率容许波动范围及用电质量妖气；电源端工作接地采用何种方式；备用电源和应急电源容量确定原则及性能要求；有自备发电机时，明确启动方式及电网关系；

3.6 了解各国高低压供电系统接线型式及运行方式；正常工作电源与备用电源之间的关系；母线联络开关运行和切换方式；变压器之间低压端联络方式；重要符合的供电方式；

3.7了解各国供电的分界点、电源接入的要求，高低压进出线路的型号及敷设方式。尤其是供电分界点及属地电源接入要求不同等条件。

3.8 根据所得到的数据比对建筑物用电标准各国标准还没有达到一致标准；