在低压配电系统设计中，采用交流或直流特低电压为用电设备供电是一个常见设计项目，如何构建这个供电系统一直是建筑电气设计人员关注的课题。

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低压电气装置的电压段

低压电气装置是标称电压不超过AC1000V或DC1500V的电气装置的统称，根据IEC60449（GB/T18379）《建筑物电气装置的电压区段》标准划分，出于人身电击防护设置的需求， 将电气装置的标称电压分为2个区段：

-区段I 包含了在某些条件下，依据电压提供电击防护的装置；

或出于运行的要求，电压受到限制的装置(如电信、信号、控制等)。

-区段II 包含家用、商业及工业电气装置的所有电压。

表 1所示了电气装置的两区段在不同接地型式下相(极)间或相(极)与地的电压限值。为区别于这两个电压区段，IEC将区段I范围内的电压称为特低电压(Extra Low Voltage ELV) 。近年来随着各类铁磁材料，半导体光源和电热材料的发展，照明、电热和电机类家用电器的功耗也日渐降低，采用特低电压范围内的直流低压成为可能。因此对于这类电器也可以根据系统的运行要求，采用SELV、PELV或FELV等不同的电气装置供电。

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直流ELV电气装置

随着风电、光伏带电设备和储能电池技术的发展普及，为在无法接入各类公共电网供电的偏远地区提供电力成为可能。为使这些经济欠发达地区的人们也可通过光伏发电微电网享受电力带来的便利，世界银行启动了“世界银行能源部门管理援助计划（ESMAP）” 。IEC各相关技术委员会（TC）也配合该项目的实施启动了相应的标准文件的研究起草工作。

（1）ESMAP对家庭消耗电能分级方案

世界银行发起的ESMAP计划，根据全球家庭的基本用电情况划分为0-5级6各家庭消耗电能级别，具体分级标准可以通过以下维度考量：

-最小供电量：

-基本用电电器

（2）DC ELV电气装置

借用世界银行发起的ESMAP计划对家用电器的分类，采用DC ELV的电气装置可以满足TIER2和TIER3分类的供电要求。为此IEC相关技术委员会发布了相关技术标准：

IEC/TC64在2018年11月发布了IEC TS 61200-101:2018(Ed1.0) 《气安装指南第101部分:不打算连接到公共配电网的特低压直流电气装置的应用指南》的技术说明。其适用范围就是完全由本地电源提供、不连接到公共配电网且标称电压低于或等于60V DC特低电压的单个直流低压电气装置。也适用于根据ESMAP 报告中定义的TIER2和TIER3级供用电的装置安装。应用指南对适用本技术说明的特低电压直流电气装置提供如下要求：

- 采用安全特低电压系统（SELV）;

- 装置中所有设备优选直流额定电压：6，12，24，36，48V；

- 过流保护电器(OCPD)：最大额定电流：16A

技术指南特别强调了额定电压超过36V或额定功率超过200W的电路应关注直流电弧的产生及防护措施。在上述基础上，指南在附录B中示意了以光伏发电和储能电池设备为电源的独立SELV电气装置。

图1 以光伏发电和储能电池设备为电源的独立SELV电气装置示意

IEC SyC LVDC 经过与各相关技术委员会（TC）协调, 经过近3年的努力，在2022年7月发布了关于无供电地区的家用SELV 直流系统规范的IEC 63318:2022标准，此标准规定了拟用于电力接入且未接入公共电网的特低电压直流系统，如符合IEC62257-9-5、IEC62257-9-8标准电压不超过DC35V的用于ESMAP 报告中定义的TIER2级成套产品设备或电压不超过DC48V用于ESMAP 报告中定义的TIER3级固定装置的安全要求。IEC63318标准最大的特点是吸收了IEC各技术委员会相关标准的要求，对于满足ESMAP 报告中定义的TIER2级用电量的电气设备，标准要求是符合IEC62257-9-5、IEC62257-9-8标准电压不超过DC35V，额定功率在350W以下的产品、成套设备，而对于满足TIER3级用电量的DC48V以下固定装置的设计安装要求完全符合IEC60364系列标准中的相关条款。而装置的电压波动范围要求在±20%，也满足IEC61200-101技术导则中关于装置标称电压不超过DC60V的要求。

根据IEC60364系列标准，特低电压(ELV)不仅是一个设备的供电口或独立的电气装置，也可称为电气装置可作为低压配电系统的一个组成部分。对于有公共电网加入的光储直柔低压直流配电系统，针对集中使用低电压供电的低功率设备的场所，通过DC/DC变换器在低压直流系统中建立一个局部特低电压直流配电系统为这些设备供电（如图2所示）。

图2 带有局部ELV系统的光储直柔配电系统

采用符合标准的SELV或PELV电气装置可大大提高系统的供电安全性，在低压直流系统中，通过具有隔离或电流分隔功能的DC/DC变换器建立一个局部特低电压直流配电系统，可减少设计师对于ELV长距离供电需使用大截面导线的忧虑，为各类小功率家用电器和LED照明采用ELV供电不失为一个良策。