搜索
第九章建筑电气工程一、建筑电气概述建筑电气工程是研究电能和电信号在建筑物中输送、分配和应用的科学。如：通信系统、火灾自动报警系统、CATV系统、安全防范系统。概述1.建筑电气工程2.建筑电气工程的意义（1）电能和电信号易产生、输送和分配，易于转换和应用；如：配电柜、配电箱、控制箱、照明电器、动力设备控制等。（2）能为人们提供舒适、便利、安全的建筑环境。一、建筑电气概述建筑电气工程是研究电能和电信号在建筑物中输送、分配和应用的科学。第一节概述1.建筑电气工程2.建筑电气工程的意义二、强电和弱电基本概念★强电工程工程把电能引入建筑物，进行电能再分配并通过用电设备将电能转换成机械能、热能和光能等。★弱电工程工程是实现建筑物内部以及内部和外部间的信息交换、信息传递及信息控制等。从电压等级上划分，强电一般是110V以上，而弱电一般是60V以下。三、强电工程和弱电工程涉及范围★强电动力工程照明工程变配电工程防雷接地工程及其他用电力工程★弱电通信与计算机网络CATV电视与卫星电视闭路电视和监控系统安全防范系统电话通信系统火灾自动报警系统公共广播系统【本章主要内容】9.1建筑电气系统基础知识9.2建筑供配电系统9.3建筑电气照明系统9.4建筑防雷与接地9.5建筑电气施工图识图【学习目标】了解建筑电气工程有关概念；了解建筑供配电系统的组成；了解室外配电线路的组成与施工方法；熟悉电气工程常用的电工材料；熟悉室内照明线路的组成及施工方法；熟悉建筑防雷系统的组成及施工方法；掌握电气工程图纸的阅读方法。9.1建筑电气工程基础知识一、供配电统组成电力系统由发电厂、电力网和电力用户组成的统一整体。3.15～15.7kv35～330kv6～10kv380/220v发电厂发电厂是将一次能源（水力、火力、风力、原子能等）转换成电能的场所。火力发电厂、水力发电厂、原子能发电厂、地热发电厂、潮夕发电厂、风力发电厂和太阳能发电厂等电力网电力网是电力系统中重要组成部分，是电力系统中输送、交换和分配电能的中间环节。电力网由变电所、配电所和各种电压等级的电力线路所组成。电力网的作用是将发电厂生产的电能变换、输送和分配到电能用户。我国电力网的电压等级主要有0.22KV、0.38KV、3KV、6KV、10KV、35KV、110KV、220KV、330KV、550KV等。其中35KV及以上的电力线路为输电线路，10KV及以下电力线路为配电线路。电力用户电力用户是所有用电设备的总称，又称电力负荷。按其用途可分为：动力用电设备（如电动机等）工艺用电设备（如电解、电焊设备等）电热用电设备（如电炉等）照明用电设备等（如灯具等）二、电力负荷等级根据供电可靠性及中断供电所造成的损失或影响的程度，用电负荷分为一级负荷、二级负荷及三级负荷。同一个建筑物内的不同负荷，用电负荷等级可能不同。不同负荷等级的电气线路对电源、控制和保护等要求不同。在相同条件下，如果按更高一级的负荷进行供电，则线路就越复杂，工程造价就越高。三、供电电压等级国际电工委员会标准IEC439-1规定:高压：AC（交流）＞1KV,DC(直流）＞1.5KV；低压：AC≤1KV,DC≤1.5KV。工业与民用建筑供电方式一般采用三相四线制,可得到380/220V两种电压。380V电压用于工业生产设备或建筑物内部供电；220V电压多用于建筑物照明设施供电。四、电路基本知识1．电路组成火线L零线N灯开关中间环节：由开关、导线等组成。起传递、分配和控制电能的作用。电源~负载电源产生电能负载消耗电能2.电路的作用：（1）电能的传输和分配如电力、照明线路。（2）信息的传递和处理如电话、电视、消防、安防线路。3．三相交流电路建筑电气工程的主要功能之一是输送电能、分配电能和应用电能，而电能的应用形式主要是交流电。交流电是指大小和方向随时间周期性（正弦规律）变化的电压或电流。以交流电的形式产生电能或供给电能的设备称为交流电源。由交流电源、用电设备和连接导线组成的电流流通路径称为交流电路。在工业生产及日常生活中，广泛使用的是三相交流电路。交流电具有容易生产、运输经济、易于变化电压等优点。三相交流电路与单相交流电路相比，有节省输电线用量、输电距离远、输电功率大等优点。目前电力系统广泛采用三相交流电路。三相交流电由三相交流发电机产生。。4、三相交流电源发动机三相定子绕组是在内部采用星形(Y形)或三角形(△形)两种连接方式向外输电。三相电源的星形(Y形)连接的比较多，优点是可以同时得到两种不同等级的电压向三相用电设备和单相用电设备供电。（1）三相电源的星形连接提示：连接点N称为中性点，自该点引出的导线叫中性线。中性线通常与大地相连，此时又称零线。5.三相交流电的负载三相负载指使用三相交流电源的用电设备。三相负载也必须采用一定的连接方式接入三相电源，才能体现三相电源供电的优越性。三相负载也有两种连接方法，即星形连接和三角形连接。（1）三相不对称负载的星形连接在三相负载中，如每一相负载的大小相等、性质相同，则称其为三相对称负载；否则，就为三相不对称负载。三相不对称负载使得三根相线上的电流不相等。因此要使多余的电流往中线上流，故一定要有中线。对于三相四线制供电，三相负载作星形连接有中线时，各相负载两端的电压分别等于电源的相电压。由于有中线，各相负载与电源独自构成回路，互不干扰。负载额定电压为220V，需用星形连接。（2）三相对称负载的星形连接三相对称负载使得三根相线上的电流相等，无多余的电流往中线上流，故不需要有中线。（1）三相负载的三角形连接负载额定电压为380V，需要三角形连接。9.2建筑供配电系统一、建筑供配电形式二、变（配）电所三、室外配电线路9.2建筑供配电形式一、各类民用建筑的供电形式小型民用建筑的供电，一般只需要一个简单的6～10KV的降压变电所。用电设备容量在250KW及以下或需用变压器容量在160KVA及以下时，不必单独设置变压器，可以用220/380V低压供电。6~10kv380/220v中型民用建筑的供电，电源进线一般为6～10KV，经高压配电所，将高压配线连至各建筑物变电所，降为220/380V。6~10kv380/220v6~10kv380/220v380/220v大型民用建筑的供电，由于用电负荷大，电源进线一般为35KV，需经两次降压，第一次由35KV降为10KV，再将10KV高压配线连至各建筑物变电所，降为220/380V，6~10kv380/220v6~10kv380/220v380/220v35kv【特别提示】民用建筑的供电电压根据用电容量、用电设备特性、供电距离、供电线路的回路数、当地公共电网现状及其发展规划等因素，经技术经济比较确定。①用电设备容量在250kW或需用变压器容量在160kVA以上者宜以高压方式供电。②用电设备容量在250kW或需用变压器容量在160kVA及以下者宜以低压方式供电。③特殊情况以高压方式供电。二、民用建筑常用的配电形式低压配电系统的配电方式主要有放射式和树干式。由这两种方式组合派生出来供电方式的还有链接式、混合式等。380/220V6～10kV6～10kV380/220V220/380V放射式树干式链接式混合式多层建筑配线高层建筑配线三、变（配）电所变（配）电所是建筑供配电系统中的重要组成部分，其主要作用是变换与分配电能。中小型民用建筑变配电所主要为10KV级。变（配）电所的位置应尽量避开有腐蚀性污染位场所，以免设备被腐蚀损坏；接近负荷中心，可以节省有色金属；设置在进出线方便场所，有利于大型设备（变压器、配电柜等）的运输和安装；不宜设置在积水、低洼场所和厕所、浴室紧邻场所等。变（配）电所主要设备（低压设备）1）刀开关：刀开关用于分断电流不大的电路，在低压配电柜内有时也起隔离电压的作用。HD12系列HD11系列单投和双投刀开关刀开关型号含义结构形式：0-无灭弧；1-有灭弧；8-板前接线无灭弧；9-板后接线无灭弧；无数字表示只有板后接线极数：1-单极；2-双极；3-三极；4-四极额定电流（A）操作形式：11-中央手柄式；12-侧面杠杆操作式；13-中央正面杠杆操作式；14-侧面手柄式产品名称：HD-单掷刀开关；HS-双掷刀开关低压断路器是一种能通断负荷电流，并能对电气设备进行过载、短路、矢压、欠压等保护的低压开关电器。断路器主要由主触头系统、灭弧系统、储能弹簧、脱扣系统、保护系统及辅助触头等组成。其型式主要有塑壳式断路器和框架式断路器。（a）DW15系列万能断路器（b）DZ20系列塑壳式断路器（c）DZ47系列微型塑壳式断路器刀开关型号含义断路器型号含义脱扣器方式和附件代号（见下表）极数：1-单极；3-三极操作方式：P-电动；Z-转动手柄；无代号为手柄直接操作壳体等级电流（A）设计序号产品名称：DZ-塑壳式断路器；DW-框架式断路器附件名称及代号无附件报警触头分励脱扣器辅助触头欠压脱扣器分励辅助分励欠压双辅助触头辅助欠压分励报警辅助报警欠压报警分励辅助报警分励欠压报警双辅助报警辅助欠压报警瞬时脱扣器复式脱扣器200300208308210310220320230330240340250350260360270370218318228328238338248348258358268368278378熔断器俗称保险，其结构简单，安装方便，常在低压电路中作短路和过载保护。常用的低压断路器有瓷插式、螺旋式、无填料管式、有填料管式、快速式熔断器等。RL1系列螺旋式熔断器RT18系列熔断器断路器型号含义熔断器型号含义熔体额定电流（A）熔断器额定电流（A）设计序号结构特征：C-瓷插式；M-无填料管式；S-快速式；L-螺旋式；T-有填料管式产品名称：R-熔断器4）低压配电柜低压配电柜是由低压一次设备为主，配合二次设备（如接触器、继电器、按钮开关、信号指示灯、测量仪表等），以一定方式组合成一个或一组柜体的电气成套设备。GGD低压固定式配电柜GCK低压抽屉式配电柜四、室外配电线路及施工室外线路是指建筑物以外的供配电线路，包括架空线路和电缆线路。架空线路是采用电杆、横担将导线悬空架设，向用户传送电能的配电线路。其特点是：设备简单，投资少；设备明设，维护方便；但易受自然环境和人为因素影响，供电可靠性低，且易造成人身安全事故；影响美观。架空线路由导线、绝缘子、横担、电杆、拉线及线路金具组成。架空线路的施工架空线路的施工按如下程序进行：测量定位竖立电杆安装横担架设导线安装拉线（1）测量定位。根据施工图，通过测量，确定电杆的位置，并在杆位上打定位桩。（2）竖立电杆。按照定位桩位置，首先挖坑，做防沉底基，然后立杆，最后回填土。立杆时，通常借助起重机，电工配合，协调工作。（3）安装横担。根据施工图要求的横担的形式、数量、位置，在电杆上用抱箍等金具进行安装。横担安装完后，即可安装绝缘子。（4）架设导线。首先将导线放置在电杆下的地面上，然后将导线拉上电杆，用紧线器将导线在两根电杆间的弧垂度调整到规定范围后，再固定导线于绝缘子上。（5）安装拉线。根据图纸要求，确定拉线形式、数量、方位，在现场制作拉线，安装拉线盘、上把、下把。9.3建筑电气照明系统一、照明方式与种类二、照明光源及照明灯具三、室内照明线路及施工一、照明方式与种类照明方式一般照明分区一般照明局部照明混合照明照明种类正常照明应急照明警卫照明值班照明景观照明障碍照明备用照明安全照明疏散照明二、常用电工材料导线绝缘导线电缆母线安装材料金属材料非金属材料（一）常用的绝缘导线绝缘导线的型号额定电压（V）标称截面（㎜2）绝缘材料：X-橡皮；V-塑料线芯材料：L-铝；T-铜（省略）；R-软质；Y-硬质外护层材料：B-玻璃丝编织线、棉纱编织线等产品用途：B-布线用绝缘导线BLV-500-25表示铝芯塑料绝缘塑料导线，额定电压为500V，线芯截面为25㎜2。（二）电缆1、电缆的种类(4)按用途分，可分为电力电缆、控制电缆、通信电缆。2、电力电缆的基本结构3、电缆的型号电缆的型号绝