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2022/09/12

【電氣設計】電纜大小、電壓降、電能質量計算【進階版 - 施工階段】(Cable Sizing, Voltage Drop and Power Loss Calculation)【Advanced - For Construction】

當工程已經進入到施工階段,我們會根據顧問公司當初設計時提供的電纜大小進行覆核計算。這時,我們常常會遇到有些cable sizing無論如何都解決不了CCC,voltage drop,copper loss等問題。在這時,我們有哪些特別的解決辦法呢?今天,我們就來探討一下。


1. 發電機至末端電纜的copper loss的計算不需要符合BEC的要求。

注意:這裏不僅包括消防(Cat 1)發電機也包括非消防(Cat 2)發電機(常常會忽略非消防發電機,如下圖BEC解釋):



2. 若CCC滿足不了protective device的要求,注意檢查兩點:

    1)檢查電纜數量是否正確,total CCC有無根據電纜數量放大。

    2)檢查電纜的grouping factor是否可以放大。根據CoP,一般情況下grouping factor設置為0.72,但如果電纜橋架只有一條電纜,或者電纜排列較疏,間隔超過一個dia,那麼可以放大,最高至1。

如果檢查之後仍要放大電纜,再去看看保護開關是否預留過大,可否縮小。


3. 當voltage drop和copper loss同時出現Fail狀態時

檢查一下線路的loading是否合理。在施工階段,應該可以基本得到該線纜的實際loading,而不應再使用設計時的預留負荷(預留負荷常常過大)


4. 計算發電機電纜時的負荷不同於正常負荷

在第三點的基礎上,在計算發電機電纜時,線路負載的大小一般不應與正常負載大小相等。因為發電機啟動時的負載一般比正常情況要小。


5. 適當調整預留給末端設備的最後1%

對於Voltage Drop,CoP要求有變壓器supply terminal到末端用電設備的大小不超過4%。在計算時常常計算至末端設備前一端的MCB/MCCB/LMCP為3%,為末端設備預留1%。但如果能證明到末端設備的電壓降小於1%,如供貨商提供的數據或者提供實際計算出來的數值,那麼前部分的3%則可增加至3 ~4 %之間,只要總電壓降不超過4%即可。


6. 覆核電纜長度。

有時為了方便同一間房的電纜常常假設成為統一的一個長度,在施工階段則需要根據實際情況進行覆核。一般會比設計時短一些,這裡需要留意。


以上的六個方法提供了解決電纜計算的六種思路,如果能靈活應用,應該可以解決大部分的電纜計算問題,希望對大家有所幫助。


2021/04/04

【照明設計】LED燈具變壓器之啟動衝擊電流(Inrush Current of LED Driver)

衝擊電流引發的問題


最近研究LED燈具的特性,想到了去年做的一個港島的項目。在驗收過程中,曾經出現過的一個關於LED燈線路跳閘的問題。今天總結一下,在這裡跟大家分享一些經驗。

去年2月該項目驗收精裝區燈具的過程中,物業管理團隊在調試中發現,當使用BMS大面積控制精裝區燈具開/關時(不是逐漸通過調光增加或減少),不定期的會出現上級MCB跳脫的情況。甚至在某些更壞的情況裡,會直接影響到再上一級MCCB箱的保護開關跳脫,導致整個照明配電箱失電,照明系統大面積斷電。

2021/02/23

【發電機設計】發電機容量計算之發電機負載的分階段啓動(Generator Starting Stage and kVA)

上一篇我們介紹了容量計算應按火災和非火災兩種情況分別計算,這篇我們重點看一看發電機負載分級啓動對容量計算的影響。

如何考慮發電機負載的分階段啓動


我們都知道電動機負載與非電動機負載不同,其啓動功率(Starting kVA)是大於其穩定功率(Steady kVA),對於不同的啓動方式,啓動時倍數差距很大。設計初期,一般采取下面的數值,具體數據也可根據廠家數據進行調整:

直接(DOL)啓動:                                  6~7 倍
星角(Star/Delta)啓動:                        2.33 倍
降壓(Auto-transformer)啓動:         2.5~3 倍 (LRC x (% of tapping) 2)
變壓變頻(VVVF)啓動:                  1.8~2.5 倍(多用於升降機驅動器)
變速(VSD)啓動:                              1~2.33 倍

2021/02/19

【發電機設計】發電機容量計算之火災和非火災情況(FS & Non FS Generator Sizing)

應急柴油發電機是楼宇中重要的應急電源装置,在市電失去時,對保證人身的安全起著至關重要的作用。

在香港,由於消防處(FSD)的要求,絕大部分的發電機是必須區分消防發電機(FS Genset)以及非消防發電機(Non-FS Genset)。顧名思義,消防發電機主要提供消防負載的供電,非消防發電機主要提供其他非消防的緊急負載的用電,例如:UPS電源、給排水泵,非消防升降機,以及業主要求需要緊急電源的設備,如製冷機組、冷卻塔、冷卻水泵和製冷風機的緊急用電、ELV/ICT設備、電訊/IT/安保設備的緊急用電等等。對於一些特別的場所,例如醫院、實驗室、數據中心等等也都需要非消防發電機提供後備電源。

2021/02/07

【照明設計】室内照明照度計算的注意事項(Lux Level Calculation)

照明計算應該是電氣設計中最基礎的内容了,但是,往往由於工作量非常繁瑣,計算過程中難免會忽略一些細節。有時,往往由於在參數設置方面的不注意,導致整個計算與實際安裝有比較大的誤差,到最後增加了設備的成本

關於室内照明照度計算的基礎理論我們在這裏就不做過多探討了。基本的公式主要就是常用的Lumen Method,一般都可以用excel進行計算。市面上常用的仿真模擬軟件可用來計算照度的也不少。實際設計中往往是用Lumen Method計算出燈具的最低數量,用來進行招投標工作。在正式施工過程中再利用模擬軟件以及根據實際燈具選型對設計進行復核。一般Lumen Method只能用來計算照度Lux、照明能量密度,對於光照均匀度、炫光度等複雜的計算一般就靠仿真軟件來解決了。那麽,無論是用excel計算或者模擬軟件進行仿真中,有什麽地方值得我們特別留意的呢?

2021/02/04

【電氣設計】電纜大小、電壓降、電能質量計算(Cable Sizing, Voltage Drop and Power Loss Calculation)

上一篇我們介紹了決定電纜導體大小時須考慮的因素,這篇重點講講如何計算電纜大小、復核電壓降、電能質量符合標準/例書要求。

最重要要遵守的規範有下面這些:

1)BS7671 - Requirements for Electrical Installations. IET Wiring Regulations(電力裝置規定(英國電機工程師學會佈線規例))

2)EMSD - Code of Practice for the Electricity (Wiring) Regulations (電力(線路)規例工作守則,俗稱“例書”或者“COP”)

3)EMSD - Code of Practice for Energy Efficiency of Building Services Installation (屋宇裝備裝置能源效益實務守則,俗稱“能源條例”或者“BEC”)