北省標準：電地暖系統安全與節能規范

電熱地暖系統安全與節能規范
本標準按照GB/T 1.1—2009給出的規則起草。
本標準由河北省地暖行業協會提出。
1　范圍
本標準規定了電熱地暖系統安全與節能的范圍、規范性引用文件、術語與定義、分類、安全要求、節能措施。
本標準適用于以電為熱源，通過發熱電纜、電熱膜、碳纖維等電熱產品將電能轉換為熱能后，實現冬季室內供暖的電熱地暖系統。
2　規范性引用文件
下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。
GB/T 2900.1 電工術語基本術語
GB 4208 外殼防護等級（IP代碼）
GB 14536．10 家用和類似用途電自動控制器溫度敏感控制器的特殊要求
GB/T 22710 低壓斷路器用電子式控制器
GB 50054 低壓配電設計規范
HJ/T 24 500KV超高壓送變電工程電磁輻射環境影響評價技術規范
JJG 874 溫度指示控制儀檢定規程
JGJ 142 地面輻射供暖技術規程
DB13/T 1308 發熱電纜地面供暖技術規程
DB13(J)/T 102 碳纖維電熱板地板輻射供暖技術規程
DB13(J)/T 103 碳纖維發熱線供暖技術規程
3　術語和定義
GB/T 2900.1—2008 、JGJ142—2004、DB13/T 1308—2010界定的以及下列術語和定義適用于本文件。為了便于使用，以下重復列出了GB 2900.1—2008 、JGJ142—2004、DB13/T 1308—2010中的某些術語和定義。
3.1　電熱地暖系統
以電為熱源，經過電熱轉換后，以地面輻射方式向住宅或向特殊場所供暖的系統。
3.2　發熱電纜地面輻射供暖系統
將發熱電纜埋設在地板中，以溫控器控制室溫或（和）地板溫度，通過發熱電纜將電能轉換為熱能而實現地面輻射供暖的系統。
3.3　電熱膜地面輻射供暖系統
將電熱膜鋪設在地板內，以溫控器控制室溫或（和）地板溫度，通過電熱膜將電能轉換為熱能而實現地面輻射供暖的系統。
3.4　碳纖維電熱地面輻射供暖系統
將碳纖維埋設在地板內，以溫控器控制室溫或（和）地板溫度，通過碳纖維將電能轉換為熱能而實現地面輻射供暖的系統。
3.5　液體管發熱電纜地面供暖系統
將發熱電纜穿在灌裝了配置液體的耐熱塑料管中，以溫控器控制室溫或（和）地板溫度，通過發熱電纜將電能轉化為熱能。
3.6　恒功率發熱電纜
通電能夠發熱，且加熱功率不隨工作環境情況改變的發熱電纜。
3.7　自限溫發熱電纜
通電能夠發熱，但加熱功率可隨工作環境情況改變的發熱電纜。
3.8　溫度自動調節器
采用單片機收集、運算和控制室內溫度并可按照預先設定模式工作的裝置。
3.9　溫控器
能夠感應房間空氣溫度，用以調節房間所需溫度的一種自動控制裝置。
3.10　額定電流
額定電流是用電器在額定電壓下工作的電流。電氣設備額定電流是指在額定環境條件下（環境溫度、日照、海拔、安裝條件等），電氣設備的長期連續工作時的允許電流。
3.11　計算電流
計算負荷在額定電壓下的正常工作電流，它是選擇導體、電器、計算電壓偏差、功率損耗等的依據。
3.12　額定電壓
對于任選長度電纜，額定電壓為電纜內兩根導體之間或每根導體與護套或屏蔽之間或非屏蔽電纜的導體與地之間允許的最大電壓。
3.13　標稱電壓
電源不接任何負載的開路輸出電壓。
3.14　額定頻率
在交變電流電路中一秒鐘內交流電所允許而必須變化的周期數稱額定頻率。
3.15　短路保護
在短路電流對導體和連接件產生的熱作用和機械作用造成危害之前切斷短路電流。
3.16　過負荷保護
在過負荷電流引起的導體溫升對導體的絕緣、接頭、端子或導體周圍的物質造成損害前切斷負載電流。
3.17　接地故障
帶電導體和大地之間意外出現導電通路。
3.18　剩余電流
同一時刻，在電氣裝置中的電氣回路給定點處的所有帶電體電流值的代數和。
3.19　剩余電流保護
以剩余電流作為輸入信號（動作信號）的保護即剩余電流保護。
3.20　剩余動作電流
使剩余電流動作保護裝置在規定條件下動作的剩余電流值。
3.21　剩余電流動作保護裝置
在規定條件下，被保護電路中剩余電流超過整定值時能自動斷開電路或發出報警信號的機械開關電器或組合電器。
3.22　接地故障電流
由于絕緣故障而流入地的電流。
3.23　剩余電流動作斷路器
用于接通、承載和分斷正常工作條件下電流，以及在規定條件下當剩余電流達到一個規定值時，使觸頭斷開的機械開關電器。
3.24　絕緣強度
絕緣本身耐受電壓的能力。
3.25　電場強度
試探電荷在電場中某點所受電場力與它的電荷量的比值。
3.26　屏蔽
包在絕緣導體上的金屬絲編織層或螺旋纏繞金屬絲層，或者繞包或縱包的金屬帶。
3.27　濾波
濾波是將信號中特定波段頻率濾除的操作，是抑制和防止干擾的一項重要措施。
3.28　電磁騷擾
任何可能引起裝置、設備或系統性能降低或對生命或無生命物質產生損害作用的電磁現象。電磁騷擾可能是電磁噪聲、無用信號或傳播媒介自身的變化。
3.29　電磁環境
存在于給定場所的所有電磁現象的總和。“給定場所”即在給定的空間或環境中；“所有電磁現象”是包括了在這個空間或環境當中，在任何時候所遇到任何電磁現象。
3.30　電磁兼容
設備或系統在其電磁環境中能正常工作，且不對該環境中的任何事物構成不能承受的電磁騷擾的能力。
3.31　可分配式功率過負荷保護器
具有反時限性的保護器，其分斷能力可低于電器安裝處的短路電流值，但應承受通過的短路能量。
4　分類
電熱地暖系統按其將電能轉換為熱能的產品型式進行分類。
4.1 恒功率發熱電纜、自限溫發熱電纜及液體管發熱電纜地面供暖系統。
4.2 電熱膜地面供暖系統。
4.3 碳纖維地面供暖系統。
4.4 其他電熱地面供暖系統如碳晶板、電熱席等。
5　安全要求
5.1 總則
5.1.1 電熱地暖系統的配電線路應設置短路保護、過負荷保護、接地故障保護及剩余電流保護，作用于切斷電源，剩余電流保護動作電流值不應超過30 mA。
5.1.2 電熱地暖系統的供電回路宜單獨設置，條件適合時也可與空調共用回路。
5.1.3 配電線路的導線宜選擇銅芯導線。
5.1.4 電熱地暖系統的接地線必須與電源的地線連接。
5.1.5 建筑物內應作總等電位連接，當電氣裝置或電氣裝置某一部分的接地故障保護不能滿足切斷故障回路的時間要求時，應在局部作輔助等電位聯結。
5.1.6 電熱地暖系統應用的電氣產品應符合其所執行的國家標準、行業標準、地方標準規定的電氣安全條款。沒有上述標準的應執行企業標準所規定的安全條款。
5.1.7 電熱地暖系統應用的電氣產品都應經具備相應資質的產品質量檢驗機構檢測并出具檢測合格證書。
5.2 電熱地暖系統的電氣安全
5.2.1 電熱地暖設備的電氣系統安全設置。
5.2.1.1 電熱地暖設備的額定電壓應與所在回路標稱電壓相適應；額定電流不應大于所在回路的計算電流；額定頻率應與所在回路的頻率相適應。
5.2.1.2 電熱地暖設備的工作電壓宜采用AC 220V單相供電。
5.2.1.3 當戶內用電設施總負載大于12KW時，配電宜采用AC 220/380V供電。電熱地暖設備接入AC 220/380V系統時應使三相平衡。
5.2.1.4 配電線路采用的上下級保護電器，其動作應具有選擇性；各級之間應能協調配合。但對于非重要負荷的保護電器，可采用無選擇性切斷。
5.2.1.5 標稱電壓超過交流25 V（均方根值）容易被觸及的裸帶電體必須設置遮護物或外罩。
5.2.1.6 容易接近的遮護物或外罩的頂部，其防護等級不應低于GB 4208中的IP4X級。
5.2.1.7 電熱地暖設備電氣回路宜單獨設置，開敞式配電設備安裝高度距地面不應小于2.5 m，采用配電箱遮護的配電設備安裝高度不應小于1.4 m。
5.2.2 電熱地暖系統的電氣短路與接地故障保護要求。
5.2.2.1 電熱地暖系統配電線路的短路保護，應在短路電流對導體和連接件產生的熱作用和機械作用造成危害之前切斷短路電流，宜采用同時斷開相線與中性線的電氣開關。
5.2.2.2 供暖設備用電每一單相回路的電流不宜超過20A，電氣回路中設置的保護電器對切斷故障回路作接地故障保護的時間要求為不大于5 S，配置的剩余動作電流斷路器的動作電流不應超過30 mA。
5.2.2.3 當保護電器為符合GB/T22710 的低壓斷路器時，短路電流不應小于低壓斷路器瞬時或短延時過電流脫扣器整定電流的1.3倍.
5.2.2.4 當接地故障保護措施所保護的電氣設備應用于防電擊保護分類I類的電氣設備、正常工作環境、人身電擊安全電壓限值（UL）為50 V的場合下，當電氣裝置或電氣裝置某一部分的接地故障保護不能滿足切斷故障回路的時間要求時，應在局部范圍內作輔助等電位連接。
5.2.2.5 采用接地故障保護時，漏電電流動作保護器所保護的線路及設備外露可導電部分應接地，多級裝設的漏電電流動作保護器，應在時限上有選擇性配合。
5.2.3電熱地暖系統的過負荷保護。
5.2.3.1 采用功率可分配式過負荷保護電器的動作特性應同時滿足GB 50054下列條件:
             Ib ≤In ≤Iz
             I2≤1.45Iz    ……………………………………………………………（1）
式中：
Ib--------線路計算負載電流（A）；
In--------熔斷器熔體額定電流或斷路器額定電流或整電電流（A）；
Iz--------導體允許持續載流量（A）；
I2--------保證保護電器可靠動作的電流（A）。
當保護電器為低壓斷路器時，I2為約定時間內的約定動作電流；當為熔斷器時，I2為約定時間能的預定熔斷電流。
注：按上述公式效驗過負荷保護電器的動作特性，當采用符合《低壓斷路器》（JB1284-85）的低壓斷路器時，延時脫扣器整定電流（In）與導線允許持續載流量（Iz）的比值不應大于1。
5.2.3.2 采用功率可分配式過負荷保護設備，可根據系統的實際應用情況來決定采用功率可分配式過負荷保護電器的類型。
5.2.3.3 配式過負荷保護電器應保證適用建筑低壓配電等級中所有布線方式。
5.2.3.4 面積較大并采用集中控制方式的電采暖系統，采用的功率可分配式過負荷保護電器應具有對集中控制中的多個分散加熱系統實施延時啟動功能，目的是為了避免多個分散加熱系統同起產生電流尖峰，造成系統配電線路中的電氣保護開關跳閘。
5.2.3.5 分配式過負荷保護設備宜采用有線控制方式。需要采用無線通信方式時，應考慮采用安全的通信方式避免外界信號干擾過負荷保護系統正常工作，還要避免系統通訊信號干擾環境中的其它設備工作和人員的安全。
5.2.4 電熱地暖系統的剩余電流保護。
5.2.5 產品冷熱接頭部位的接線端子或接線頭應在工廠采用成熟的工藝制造，不得在現場進行連接。
5.2.6 嚴禁后期工序和使用過程對電熱地暖系統的破壞。
5.2.6.1 電熱地暖系統安裝完成后，嚴禁在鋪設、安裝加熱系統的部位進行開槽、鉆孔等可損壞系統的施工。
5.2.6.2 電熱地暖系統在使用過程中，不得在鋪設加熱系統的部位進行高溫烘烤或直接放置高溫物體等可破壞或降低加熱產品電氣絕緣性能的行為。
5.2.6.3 在使用時，應防止出現地面局部過熱。
5.3  電熱地暖系統對居住環境中的電磁安全。
5.3.1 電熱地暖系統要在其電磁環境中能正常工作，且不對該環境中的任何事物構成不能承受的電磁騷擾。
5.3.2 電熱地暖系統的電磁輻射強度值應符合HJ/T24規定的居民區工頻電場強度限值為4000 V/m，公眾全天輻射時的限值為0.1 mT（100 μT）。
5.3.3 電熱地暖系統宜選用接地、屏蔽和濾波的方法抑制電磁騷擾。
5.3.4 電熱地暖設備為金屬套屏蔽的發熱電纜在良好接地狀態下，距離輻射源中心區域0 m位置的全天輻射時限值應小于20 μT左右，1.5 m位置的全天輻射時限值應小于10 μT左右。
6　節能措施
6.1 技術節能措施：
6.1.1 降低線路損耗。
6.1.1.1 路徑的選擇要合理。為減小導線長度，線路應盡量走直線；
6.1.1.2 合理選擇導線截面積。導線截面積大小的確定應根據電流指標與經濟條件來確定;
6.1.1.3 合理確定變、配電所的位置。提高系統的功率因數，低壓用戶功率因數宜為0.9以上，三相不平衡負荷較大的場所，有條件時宜采用分相補償方式。
6.1.2 選擇節能型變壓器。
6.1.3 選用具有自動調節溫度功能的電熱材料。
6.1.4 在系統設計和安裝時要有溫度自動調節裝置。溫度調節裝置應符合下列要求：
6.1.4.1 溫度自動調節裝置的使用性能應符合GB 14536．10-2008 及JJG 874---2007的要求。
6.1.4.2 在設定溫度自動調節裝置的基準溫度時應符合國家的統一規定，同時也可尊重習慣在18℃以下過冬家庭的要求。
6.1.4.3 溫度自動調節裝置應能具有在不同時段設定不同基準溫度的功能，如晝低夜高或晝高夜低。
6.1.5 宜安裝可分配式功率過載保護器，減少同時啟動對電網的沖擊。
6.1.6 經技術經濟比較后可行的，宜采用小區計算機智能控制。
6.1.7 發熱材料與蓄熱材料相結合的技術或產品，充分利用低谷電。
6.2 行為節能措施
6.2.1 建筑圍護結構應符合現行的節能設計標準。采用電熱地暖的農民自建房、新農村建設住宅也應符合節能設計標準。
6.2.2 供暖時間段的選擇。電熱地暖的時間段應盡可能選擇在電網低谷時段，一般在每天的23：00時至7：00時。
6.2.3 根據冬季室外溫度高低，適時調節供暖時間長短和設定供暖溫度。
6.2.4 根據不同群體對冬季溫度適應情況的差別設定室內溫度。
6.2.5 根據家庭人員對冬季溫度適應情況的差別設定室內溫度。
6.2.6 根據家庭成員在家的時間特點設定室內溫度。
6.2.7 根據實際需要適當減少供暖房間。
6.2.8 盡量減少門窗開啟造成的熱損失。

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