BS 7671 导线规格指南:英国配线规程详解

如何使用附录 4、设计电流和绝热方程在 BS 7671(第 18 版)下确定电缆规格

BS 7671,也称为 IET 配线规程,是英国电气安装的国家标准。现为第 18 版(Amendment 2:2022),它与 IEC 60364 密切对齐,但包含英国特定的 RCD 保护、接地方式和电压降限值要求。本指南逐步介绍 BS 7671 电缆规格选择过程。

什么是 BS 7671?

BS 7671 由工程技术学会(IET)和英国标准学会(BSI)发布。它本身不是法律,但由于 1989 年《工作场所电气安全条例》和《建筑条例》第 P 部分将其作为满足法定安全要求的手段加以引用,因此实际上是强制性的。英国电工必须持有证明其具备应用 BS 7671 能力的资质,如 City & Guilds 2382 证书。

电缆规格选择方法

BS 7671 附录 4 概述了六步过程:(1) 从负载确定设计电流 Ib。(2) 选择保护装置的额定电流 In,使 In ≥ Ib。(3) 考虑校正系数确定所需的表格载流量 It:It ≥ In / (Ca × Cg × Ci × Cf),其中 Ca = 环境温度,Cg = 分组,Ci = 热绝缘,Cf = 半封闭熔断器系数(0.725)。(4) 从附录 4 表中选择 Iz ≥ It 的电缆。(5) 检查电压降。(6) 使用绝热方程验证故障电流承受能力。

附录 4 载流量表

BS 7671 附录 4 提供了不同电缆类型和安装方式的表格。表 4D1A 涵盖线管内单芯 PVC 电缆(铜):1.5 mm² = 17.5 A,2.5 mm² = 24 A,4 mm² = 32 A。表 4D2A 涵盖直接夹固的多芯 PVC 电缆(铜):1.5 mm² = 19.5 A,2.5 mm² = 27 A,4 mm² = 36 A,6 mm² = 46 A。由于散热条件不同,不同安装方式的值有所差异。表格还涵盖 XLPE/EPR、矿物绝缘和铠装电缆。

电压降要求

BS 7671 规程 525.1 将从安装起点到用电设备的电压降限制为照明 3%、其他电路 5%。附录 4 提供每安培每米的电压降值(mV/A/m)。对于 2.5 mm² 双芯 PVC 电缆,该值为 18 mV/A/m。电压降公式:ΔU = mV/A/m × Ib × L / 1000。25 m 处 20 A 负载:ΔU = 18 × 20 × 25 / 1000 = 9.0 V = 230 V 的 3.9%。超过照明的 3%,需要 4 mm² 电缆(11 mV/A/m → 5.5 V = 2.4%)。

RCD 保护要求

BS 7671 要求对额定不超过 32 A 的所有插座(规程 411.3.3)、浴室和淋浴间的所有电路、埋设深度小于 50 mm 的墙内电缆以及为室外移动设备供电的电路提供 30 mA RCD 保护。第 18 版相比早期版本大幅扩展了 RCD 要求。RCD 保护补充但不能取代正确的电缆规格 — 保护导体仍须按故障电流规格选择。

实际示例:环形末端电路

英国家庭中为 13 A 插座供电的环形末端电路使用由 32 A MCB 保护的 2.5 mm² 双芯接地电缆。由于是环形(电流有两条路径),有效载流量翻倍。最大服务楼层面积为 100 m²。环形电路的电压降计算使用一半的线路长度。对于中点处 13 A 负载的 40 m 环形:有效长度 = 20 m,ΔU = 18 × 13 × 20 / 1000 = 4.68 V = 2.0%。在电力电路 5% 限值以内。

故障保护的绝热方程

BS 7671 规程 434.5.2 要求保护装置在电缆损坏之前断开故障。绝热方程为:t ≤ (k × S / I)²,其中 t 为断开时间(秒),k 为材料常数(铜 PVC 为 115),S 为导体截面积(mm²),I 为故障电流(安培)。对于 1 kA 故障下的 2.5 mm² 电缆:t ≤ (115 × 2.5 / 1000)² = 0.083 s。32 A MCB 必须在 1 kA 时 83 ms 内断开,B 型 MCB 可实现这一要求。

FAQ

BS 7671 与 IEC 60364 相同吗?

BS 7671 与 IEC 60364 密切对齐,但它是具有英国特定要求的独立文件。主要区别包括环形末端电路(英国独有)、特定 RCD 要求,以及使用附录 4 表格而非 IEC Table B.52.4。电压降限值相似,但计算方法使用 mV/A/m 值而非电阻率。

英国使用什么电压?

英国标称电压为单相 230 V、三相 400 V(50 Hz)。这于 1995 年与欧洲电压统一。实际上,英国供电电压范围为 216 V 至 253 V(230 V -6% +10%)。电缆规格中的电压降计算应使用标称 230 V。

英国每个电路都需要 RCD 吗?

不是每个电路,但 BS 7671 第 18 版要求大多数电路具有 RCD 保护,包括所有不超过 32 A 的插座、照明电路(电缆被隐蔽时)以及任何为室外设备供电的电路。火灾报警系统和排烟系统等电路可能免除,以避免误跳闸。