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《低压配电设计规范》GB50054-2011

44476

 前 言

本规范是根据原建设部《关于印发<二OO一~二OO二年度工程建设国家标准制订、修订计划>的通知》(建标【2002】85号)的要求, 由中机中电设计研究院有限公司会同有关单位在原《低压配电设计规范》GB50054-95的基础上修订而成的。

本规范在编制过程中, 编制组经广泛调查研究,认真总结实践经验,参考有关国际标准和国外先进标准,并在广泛征求意见的基础上,最后经审查定稿。

本规范共分7章和1个附录,主要技术内容包括:总则、术语、电器和导体的选择、配电设施的布置、电气装置的电击防护、配电线路的保护、配电线路的敷设等。

修订的主要技术内容有:

1.将规范适用范围的电压由交流、工频500V以下修改为交流、工频1000V及以下;

2.取消了原规范总则中对于选用铜、铝导体材质的规定;

3.增设术语为单独一章,删除附录中的名词解释;

4.补充了功能性开关电器和剩余电流动作保护电器选择和安装的规定;

5.补充了选用具有中性极的开关电器的规定;

6.补充了IT系统中安装绝缘监测电器的规定;

7.补充了等电位联结用的保护联结导体截面积选择的规定;

8.将原第三章“配电设备的布置”中的第二节“配电设施布置中的安全措施”和第四章“配电线路的保护”中的第四节“接地故障保护”合并,并增加“SELV系统和PELV系统及FELV系统”一节,为第5章“电气装置的电击防护”;

9.在“配电线路的保护”一章中增加了“配电线路电气火灾防护”一节;

10.增加了关于“可弯曲金属导管布线”、“地面内暗装金属槽盒布线”、“矿物绝缘电缆敷设”、“预分支电缆敷设”的规定;

11.对原规范部分条文进行了补充、完善和调整。

本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。

本规范由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释,中国机械工业联合会负责日常管理工作,中机中电设计研究院有限公司负责具体技术内容的解释。本规范在执行过程中,请各单位注意总结经验,积累资料,随时将有关意见和建议寄送至中机中电设计研究院有限公司(地址:北京首都体育馆南路9号中国电工大厦;邮政编码:100048;E-mail:yaodalin@cneec.com.cn),以供今后修订时参考。

本规范组织单位、主编单位、参编单位、主要起草人和主要审查人:

组织单位:中国机械工业勘察设计协会

主编单位:中机中电设计研究院有限公司

参编单位:中国有色工程有限公司(原中国有色工程设计研究总院)

          中国航空规划建设发展有限公司(原中国航空工业规划设计研究院)

          北京市建筑设计研究院

          施耐德电气(中国)投资有限公司

          保定市满城长瑞管业有限公司

          湖州久盛电气有限公司

          国际铜业协会(中国)

          无锡TCL罗格朗低压电器有限公司

1总 则

1.0.1为使低压配电设中,做到保障人身和财产安全、节约能源、技术先进、功能完善、经济合理、配电可靠和安装运行方便,制订本规范。
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1.0.2本规范适用于新建、改建和扩建工程中的交流、工频1000V 及以下的低压配电设计。
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1.0.3低压配电设计除应符合本规范外, 尚应符合国家现行有关标准的规定。
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2术 语

2.0.1 预期接触电压      prospective touch voltage

人或动物尚未接触到可导电部分时,可能同时触及的可导电部分之间的电压。

2.0.2 约定接触电压限值    conventional prospective touchvoltage limit

在规定的外界影响条件下,允许无限定时间持续存在的预期接触电压的最大值。

2.0.3 直接接触    direct contact

人或动物与带电部分的电接触。

2.0.4 间接接触    indirect contact

人或动物与故障状况下带电的外露可导电部分的电接触。

2.0.5 直接接触防护    protection against indirect contact

无故障条件下的电击防护。

2.0.6 间接接触防护    protection against indirect contact

单一故障条件下的电击防护。

2.0.7 附加防护    additional protection

直接接触防护和间接接触防护之外的保护措施。

2.0.8 伸臂范围    arm’s reach

从人通常站立或活动的表面上的任一点延伸到人不借助任何手段,向任何方向能用手达到的最大范围。

2.0.9 外护物    enclosure

能提供与预期应用相适应的防护类型和防护等级的外罩。

2.0.10 保护遮栏    protective barrier

为防止从通常可能接近方向直接接触而设置的防护物。

2.0.11 保护阻挡物    protective obstacle

为防止无意的直接接触而设置的防护物。

2.0.12 电气分隔    electrical sepation

将危险带电部分与所有其他电气回路和电气部件绝缘以及与地绝缘,并防止一切接触的保护措施。

2.0.13 保护分隔    protective separation

用双重绝缘、加强绝缘或基本绝缘和电气保护屏蔽的方法将一电路与其他电路分隔。

2.0.14 特低电压     extra-low voltage

相间电压或相对地电压不超过交流方均根值50V的电压。

2.0.15 SELV 系统     SELV system

在正常条件下不接地,且电压不能超过特低电压的电气系统。

2.0.16 PELV系统     PELV system

在正常条件下接地,且电压不能超过特低电压的电气系统。

2.0.17 FELV 系统     FELV system

非安全目的而为运行需要的电压不超过特低电压的电气系统。

2.0.18 等电位联结     equipotential bonding

多个可导电部分间为达到等电位进行的联结。

2.0.19 保护等电位联结     protective-equipotential-bonding

为了安全目的进行的等电位联结。

2.0.20 功能等电位联结    functional-equipotential-bonding

为保证正常运行进行的等电位联结。

2.0.21 总等电位联结     main equipotential bonding

在保护等电位联结中,将总保护导体、总接地导体或总接地端子、建筑物内的金属管道和可利用的建筑物金属结构等可导电部分连接到一起。

2.0.22 辅助等电位联结     supplementary equipotential bonding

在导电部分间用导线直接连通,使其他电位相等或接近,而实施的保护等电位联结。

2.0.23 局部等电位联结     local equipotential bonding

在一局部范围内将各导电部分连通,而实施的保护等电位联结。

2.0.24 接地故障    earth fault

带电导体和大地之间意外出现导电通路。

2.0.25 导管     conduit

用于绝缘导线或电缆可以从中穿入或更换的圆形断面的部件。

2.0.26 电缆槽盒    cable tray

用于将绝缘导线、电缆、软电线完全包围起来且带有可转移盖子的底座组成的封闭外壳。

2.0.27 电缆托盘    cable brackets

带有连续底盘和侧边,没有盖子的电缆支撑物。

2.0.28 电缆梯架    cable ladder

带有牢固地固定在纵向主支撑组件上的一系列横向支撑构件的电缆支撑物。

2.0.29 电缆支架     cable brackets

仅有一端固定的、间隔安置的水平电缆支撑物。

2.0.30 移动设备     mobile equipment

运行时可移动或在与电源相连接时易于由一处移到另一处的电气设备。

2.0.31 手持设备     hand-held equipment

正常使用时握在手中的电气设备。

2.0.32 开关电器    switching device

用于接通或分断电路中电流的电器。

2.0.33 开关    switching device

在电路正常的工作条件或过载工作条件下能接通、承载和分断电流,也能在短路等规定的非正常条件下承载电流一定时间的一种机械开关电器。

2.0.34 隔离开关     switch-disconnector

在断开位置上能满足对隔离器的隔离要求的开关。

2.0.35 隔离电器     device for isolation

具有隔离功能的电器。

2.0.36 断路器     circuit-breaker

能接通、承载和分断正常电路条件下的电流,也能在短路等规定的非正常条件下接通、承载电流一定时间和分断电流的一种机械开关电器。
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2.0.37 矿物绝缘电缆     mineral insulated cables

在同一金属护套内,由经压缩的矿物粉绝缘的一根或数根导体组成的电缆。

3电器和导体的选择

3.1 电器的选择

3.1.1 低压配电设计所选用的电器, 应符合国家现行的有关产品标准,并应符合下列规定:

1、电器应适应所在场所及其环境条件

2、电器的额定频率应与所在回路的频率相适应:

3、电器的额定电压应与所在回路标称电压相适应;

4、电器的额定电流不应小于所在回路的计算电流;

5、电器应满足短路条件下的动稳定与热稳定的要求;

6、用于断开短路电流的电器应满足短路条件下的接通能力和分断能力。
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3.1.2 验算电器在短路条件下的接通能力和分断能力应采用接通或分断时安装处预期短路电流,当短路点附近所接电动机额定电流之和超过短路电流的1%时,应计入电动机反馈电流的影响。

3.1.3 当维护、测试和检修设备需断开电源时,应设置隔离电器。隔离电器宜采用同时断开电源所有极的隔离电器或彼此靠近的单级隔离器。当隔离电器误操作会造成严重事故时,应采取防止误操作的措施。

3.1.4 在TN-C系统中不应将保护接地中性导体隔离,严禁将保护接地中性导体接入开关电器。
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3.1.5 隔离电器应符合下列规定:

1、断开触头之间的隔离距离,应可见或能明显标示“闭合”和“断开”状态;

2、隔离电器应能防止意外的闭合:

3、应有防止意外断开隔离电器的锁定措施。
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3.1.6 隔离电器应采用下列电器:

1、单极或多极隔离电器、隔离开关或隔离插头;

2、插头与插座;

3、连接片

4、不需要拆除导线的特殊端子;

5、熔断器;

6、具有隔离功能的开关的断路器。
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3.1.7 半导体开关电器,严禁作为隔离电器。
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3.1.8 独立控制电气装置的电路的每一部分,均应装设功能性开关电器。

3.1.9 功能性开关电器可采用下列电器:

1、开关

2、半导体开关电器;

3、断路器:

4、接触器;

5、继电器;

6、16A及以下的插头和插座。

3.1.10 隔离器、熔断器和连接片,严禁作为功能性开关电器。
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3.1.11 剩余电流动作保护电器的选择,应符合下列规定:

1、除在TN-S系统中,当中性导体为可靠的地电位时可不断开外,应能断开所保护回路的所有带电导体;

2、剩余电流动作保护电器的额定剩余不动作电流,应大于在负荷正常运行时预期出现的对地泄露电流;

3、剩余电流动作保护电器的类型,应根据接地故障的类型按现行国家标准《剩余电流动作保护电器的一般要求》GB/Z6829的有关规定确定。
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3.1.12 采用剩余电流动作保护电器作为间接接触防护电器的回路时,必须装设保护导体。
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3.1.13 在TT系统中,除电气装置的电源进线端与保护电器之间的电气装置符合现行国家标准《电防护装置和设备的通用部分》GB/T17045规定的Ⅱ类设备的要求或绝缘水平与Ⅱ类设备相同外,当仅用一台剩余电流动作保护电器保护电气装置时,应将保护电器布置在电气装置的电源进线端。
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   3.1.14 在IT系统中,当采用剩余电流动作保护电器保护电气装置,且在第一次故障不断开电路时,其额定剩余不动作电流值不应小于第一次对地故障时流经故障回路的电流。
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3.1.15 在符合下列情况时,应选用具有断开中性极的开关电器:

1、有中性导体的IT系统与TT系统或TN系统之间的电源转换开关电器;

2、TT系统中,当负荷侧有中性导体时选用隔离电器;

3、IT系统中,当有中性导体时选用开关电器
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3.1.16 在电路中需防止电流流经不期望的路径时,可选用具有断开中性极的开关电器。
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3.1.17 在IT系统中安装的绝缘监测电器,应能连续监测电气装置的绝缘。绝缘监测电器应只有使用钥匙或工具才能改变其整定值,其测试电压和绝缘电阻整定值应符合下列规定:

1  SELV和PELV回路的测试电压应为250V,绝缘电阻整定值应低于0.5MΩ;

2  SELV和PELV回路以外且不高于500V回路的测试电压应为500V,绝缘电阻整定值应低于0.5 MΩ

3  高于500V回路的测试电压应为1000V,绝缘电阻整定值应低于1.0 MΩ

3.2导体的选择

3.2.1 导体的类型应按敷设方式及环境条件选择。 绝缘导体除满足上述条件外,尚应符合工作电压的要求。

3.2.2 选择导体截面,应符合下列要求:

1 按敷设方式及环境条件确定的导体载流量,不应小于计算电流;

2 导体应满足线路保护的要求;

3 导体应满足动稳定与热稳定的要求;

4 线路电压损伤应满足用电设备正常工作及启动时端电压的要求;

5 导体最小截面应满足机械强度的要求。固定敷设的导体最小截面,应根据敷设方式、绝缘子支持点间距和导体材料按表3.2.2的规定确定。

6 用于负荷长期稳定的电缆,经技术经济比较确认合理时,可按经济电流密度选择导体截面,且应符合现行国家标准《电力工程电缆设计规范》GB50217的有关规定 。
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3.2.3 导体的负荷电流在正常持续运行中产生的温度,不应使绝缘的温度超过表3.2.3的规定。

3.2.4 绝缘导体和无铠装电缆的载流量以及载流量的校正系数,应按现行国家标准《建筑物电气装置 第5部分:电气设备的选择和安装;第523节:布线系统载流量》GB/T16895.15的有关规定确定。铠装电缆的载流量以及载流量的校正系数,应按现行国家标准《电力工程电缆设计规范》GB50217的有关规定确定。
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3.2.5 绝缘导体或电缆敷设处的环境温度应按表3.2.5的规定。


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3.2.6 当电缆沿敷设路径中各场所的散热条件不相同时,电缆的散热条件应按最不利的场所确定。
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3.2.7 符合下列情况之一的线路,中性导体的截面应与相导体的截面相同:

1 单相两线制线路;

2 铜相导体截面小于等于16mm2或铝相导体截面小于等于25 mm2的三相四线制线路。

3.2.8 符合下列条件的线路,中性导体截面可小于相导体截面;

1 铜相导体截面大于16 mm2或铝相导体截面大于25 mm2;

2 铜中性导体截面大于等于16 mm2或铝中性导体截面大于等于25 mm2;

3 在正常工作时,包括谐波电流在内的中性导体预期最大电流小于等于中性导体的允许载流量;

4 中性导体已进行了过电流保护。

3.2.9 在三相四线制线路中存在谐波电流时,计算中性导体的电流应计入谐波电流的效应。当中性导体电流大于相导体电流时,电缆相导体截面应按中性导体电流选择。当三相平衡系统中存在谐波电流,4芯或5芯电缆内中性导体与相导体材料相同和截面相等时,电缆载流量的降低系数应按表3.2.9的规定确定。


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3.2.10 在配电线路中固定敷设的铜保护接地中性导体的截面积不应小于10mm2,铝保护接地中性导体的截面积不应小于16 mm2。

3.2.11 保护接地中性导体应按预期出现的最高电压进行绝缘。

3.2.12 当从电气系统的某一点起,由保护接地中性导体改变为单独的中性导体和保护导体时,应符合下列规定:

1 保护导体和中性导体应分别设置单独的端子或母线;

2 保护接地中性导体应首先接到为保护导体设置的端子或母线上;

3 中性导体不用连接到电气系统的任何其他的接地部分。
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3.2.13 装置外可导电部分严禁作为保护接地中性导体的一部分。
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3.2.14 保护导体截面积的选择,应符合下列规定:

1 应能满足电气系统间接接触防护自动切断电源的条件,且能承受预期的故障电流或短路电流;

2 保护导体的截面积应符合式(3.2.14)的要求,或按表3.2.14的规定确定

3 电缆外的保护导体或不与相导体共处于同一外护物内的保护导体,其截面积应符合下列规定:

1)有机械损伤防护时,铜导体不应小于2.5 mm2,铝导体不应小于16 mm2;

2)无机械损伤防护时,铜导体不应小于4 mm2,铝导体不应小于16 mm2。

4 当两个或更多个回路公用一个保护导体时,其截面积应符合下列规定:

1)应根据回路中最严重的预期故障电流或短路电流和动作时间确定截面积,并应符合公式(3.2.14)的要求;

2)对应于回路中的最大相导体截面积时,应按表3.2.14的规定确定。

5 永久性连接的用电设备的保护导体预期电流超过10mA时,保护导体的截面积应按下列条件之一确定:

1)铜导体不应小于10 mm2或铝导体不应小于16 mm2;

2)当保护导体小于本款第1项规定时,应为用电设备敷设第二根保护导体,其截面积不应小于第一根保护导体的截面积。第二根保护导体应一直敷设到截面积大于等于10 mm2的铜保护导体或16 mm2的铝保护导体处,并应为用电设备的第二根保护导体设置单独的接线端子;

3)当铜保护导体与铜相导体在一根多芯电缆中时,电缆中所有铜导体截面积的总和不应小于10 mm2;

4)当保护导体安装在金属导管内并与金属导管并接时,应采用截面积大于等于2.5 mm2的铜导体。
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3.2.15 总等电位联结用保护联结导体的截面积,不应小于配电线路的最大保护导体截面积的1/2,保护联结导体截面积的最小值和最大值应符合表3.2.15的规定。

3.2.16 辅助等电位联结用保护联结导体截面积的选择,应符合下列规定:

1 联结两个外露可导电部分的保护联结导体,其电导体不应小于接到外露可导电部分的较小的保护导体的电导;

2 联结外露可导电部分和装置外可导电部分的保护联结导体,其电导不应小于相应保护导体截面积1/2的导体所具有的电导;

3 单独敷设的保护联结导体,其截面积应符合本规范第3.2.14条第3款的规定。

3.2.17 局部等电位联结用保护联结导体截面积的选择,应符合下列规定:

1 保护联结导体的电导不应小于局部场所内最大保护导体截面积1/2的导体所具有的电导;

2 保护联结导体采用铜导体时,其截面积最大值为25 mm2。保护联结导体为其他金属导体时,其截面积最大值应按其与25 mm2铜导体的载流量相同确定;

3 单独敷设的保护联结导体,其截面积应符合本规范地3.2.14条第3款的规定。
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4配电设备的布置

4.1 一般规定

4.1.1 配电室的位置应靠近用电负荷中心,设置在尘埃少、 腐蚀介质少、周围环境干燥和无剧烈震动的场所,并宜留有发展余地。

4.1.2 配电设备的布置应遵循安全、可靠、 适用和经济等原则,并应便于安装、操作、搬运、检修、试验和监测。

4.1.3 配电室内除本室需用的管道外,不应有其他的管道通过。室内水、汽管道上不应设置阀门和中间接头;水、汽管道与散热器的连接应采用焊接,并应做等电位联结。配电屏的上、下方及电缆沟内不应敷设水、汽管道。
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4.2 配电设备布置中的安全措施

4.2.1落地式配电箱的底部应抬高,高出地面的高度室内不应低于50mm,,室外不应低于200mm;其底座周围应采取封闭措施,并应能防止鼠、蛇类等小动物进入箱内。
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4.2.2 同一配电室内相邻的两段母线,当任一段母线有一级负荷时,相邻的两端母线之间应采取防火措施
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4.2.3 高压及低压配电设备设在同一室内, 且两者有一侧柜有裸露的母线时,两者之间的净距不应小于2m。
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4.2.4成排布置的配电屏,其长度超过6m时, 屏后的通道应设2个出口,并宜布置在通道的两端,当两出口之间的距离超过15m时,其间尚应增加出口。
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4.2.5当防护等级不低于现行国家标准《外壳防护等级(IP代码)》GB4208规定的IP2X级时,成排布置的配电屏通道最小宽度应符合表4.2.5的规定。

注:1.受限制时是指受到建筑平面的限制、通道内有柱等局部突出物的限制;

2.屏后操作通道是指需在屏后操作运行中的开关设备的通道;;

3.背靠背布置时屏前通道宽度可按本表中双排背对背布置的屏前尺寸确定;

4 控制屏、控制柜、落地式动力配电箱前后的通道最小宽度可按本表确定;

5 挂墙式配电箱的箱前操作通道宽度,不宜小于1m.
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4.2.6 配电室通道上方裸带电体距地面的高度不应低于2.5m;当低于2.5m时,应设置不低于现行国家标准《外壳防护等级(IP代码)》GB4208的规定的IP××B级或IP2×级的遮拦或外护物,遮拦或外护物底部距地面的高度不应低于2.2m。
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4.3 对建筑物的要求

4.3.1 配电室屋顶承重构件的耐火等级不应低于二级,其他部分不应低于三级。当配电室与其他场所毗邻时,门的耐火等级应按两者中耐火等级高的确定。
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4.3.2 配电室长度超过7m时,应设2个出口,并宜布置在配电室两端。当配电室双层布置时,楼上配电室的出口应至少设一个通向该层走廊或室外的安全出口。配电室的门均应向外开启,但通向高压配电室的门应为双向开启门。
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4.3.3 配电室的顶棚、墙面及地面的建筑装修,应使用不易积灰和不易起灰的材料;顶棚不应抹灰。
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4.3.4 配电室内的电缆沟,应采取防水盒排水措施。配电室的地面宜高出本层地面50mm或设置防水门槛。
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4.3.5 当严寒地区冬季室温影响设备正常工作时,配电室应采暖。夏热地区的配电室,还应根据地区气候情况采取隔热、通风或空调等降温措施。有人值班的配电室,宜采用自然采光。在值班人员休息间内宜设给水、排水设施。附近无厕所时宜设厕所。
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4.3.6 位于地下室和楼层内的配电室,应设设备运输通道,并应设有通风和照明设施。
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4.3.7 配电室的门、窗关闭应密合;与室外相通的洞、通风孔应设防止鼠、蛇类等小动物进入网罩,其防护等级不宜低于现行国家标准《外壳防护等级(IP代码)GB4208规定的IP3X级。直接与室外露天相通的通风孔尚应采取防止雨\雪飘入的措施。