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第一章建筑电气概述第一章建筑电气概述1.1研究建筑电气的意义及建筑电气系统的组成1.2建筑电气系统的分类、建筑电气设备分类1.3建筑电气设计与其他单位和专业之间的协调第一章建筑电气概述本章重点：1.掌握建筑电气概念及研究建筑电气的意义；2.掌握建筑电气系统概念、组成及分类；第一节研究建筑电气的意义建筑电气：以电能输送和耗用为目的，以电气技术和电气设备为手段，创造、维持和改善建筑内外电、光、热、声环境的一门科学。室内照明、户外景观照明、建筑动力设备、办公自动化及管理自动化研究建筑电气的意义1、电能在生产生活中的运用日益广泛；2、社会经济水平不断提高；3、新技术、新方法、新设备不断出现；4、建筑电气为一门综合性技术学科，具有完善的理论体系和成熟的技术经验；5、建筑电气具有长远的发展前景。第二节、课程简介本课程在课程体系中的地位：专业课（限定选修）；本课程内容及进度安排；课程学习的特点和要求。第三节、建筑电气系统建筑电气系统：与建筑有关的一切电工、电子设备组成的系统。1、界定：建筑小区或建筑单体从市政电网引接电源至供电系统进户后引接至每个灯具、插座和独立用电设备止；2、一般由用电设备、配电线路和控制保护设备三个部分组成。3、建筑电气系统一般根据其供电特点分为建筑照明系统、建筑动力系统和建筑弱电系统。3.1建筑电气设备建筑电气设备种类繁多，形式多样，按大类一般分为照明设备（含以插座取用电能的小型家用电器）、动力设备、弱电设备三大类。（此分类与建筑电气系统分类相一致）详细分类：1、根据在建筑中所起作用不同划分；2、根据建筑电气设备的专业属性划分。3.2建筑供配电系统建筑供配电系统作用：受电、配电、送电，兼有变压、检测、计量、保护等功能。一次回路（一次接线、主接线）：建筑供配电系统中完成接受电脑、输送电能、分配电能以及变压等功能的电气设备组成的网络。是建筑供配电系统的主体部分。a、母线；b、开关；c、配线线路；d、变压器等二次回路（二次接线）：建筑供电系统中为保证一次回路安全、可靠、经济运行以及管理需要而对一次回路进行计量、监控、测量、保护、控制的设备组成的网络。a、互感器；b、测量仪器仪表；c、继电保护；d、自动控制设备第四节：建筑电气设计与有关单位和专业的协调设计单位与建设、施工及公用事业单位的关系；建筑电气设计与其他专业设计的关系第二章建筑工程供电第二章建筑工程供电2.1电力系统概述2.2负荷分级、供电要求及电能质量2.3负荷计算2.4变配电所2.5低压配电线路2.6导线选择第二章建筑工程供电本章重点：1.掌握电力系统、电力网、变配电所（站）的概念；2.掌握负荷分级的原则；3.掌握变配电所（站）选址的原则；4.熟悉电力系统主要设备；5.掌握供配电线路导线选择原则。第一节：电力系统概述一、电力系统的组成动力系统：由发电厂和发电站的原动机部分（水轮机组、汽轮机组）与电力系统组成的系统。电力系统：生产、输送、分配、变压、消耗电能的各种电气设备紧密联系起来的系统。电力网：电力系统中完成电能输送、分配、变压等作用的部分，一般由各种电压等级的输电线路和变配电站组成。变电站：电力网中完成电能分配、变压、集中控制、保护、检测等功能的独立单位。二、构建电力网的意义电能生产的特点：易转换、易输送、易控制、无法大规模存储、随发随送随用（电力调度）；电能生产单位：水力发电站、火力发电厂、核电厂、风力发电站、太阳能发电、潮汐发电……电网等级与电压等级关系：由供电功率、送电距离、送电方式等因素决定。西电东送工程：500KV，省级电网：330KV，地区电网：110KV、220KV，县级电网：35KV，小区电网：10KV，部分高压用电设备：6KV、3KV，低压输电：380V。变电站作用：电力网中完成电能分配、变压、集中控制、保护、检测等功能。1、站矿结合模式；2、电力网的组成；3、保证供电可靠性和电能质量；4、水电、火电相互协调；5、电力调度的概念。三、电力系统运行基本要求1、可靠性原则：保证供电的持续性，当不可避免发生停电故障时，尽可能减少停电范围和影响；2、安全性原则：系统设备安全、人身安全；3、经济性原则：初次投资、运行费用、维护更换费用等。四、电力系统运行特点1、电力调度；2、水电、火电相互调剂；3、国家目前的电力生产指导思想。第二节：负荷分级，供电要求及供电质量一、负荷分级1、分级标准：社会、政治、经济、安全四个方面；2、负荷分级无处不在，针对不同等级用电负荷区别对待；3、不同级别负荷对供电可靠性要求不同；4、一般按三级划分；注意：电力规划对任一区域层次的负荷都应分级，区别对待。这一原则应贯穿于技术设计的始终。二、各级负荷的供电要求；1、一级负荷：双电源供电，可互相切换；备用电源；2、二级负荷：两回路供电，必要时可设置备用电源；3、三级负荷：对供电无特殊要求，在考虑经济性的同时，应尽量保证供电可靠和连续。三、不同的技术方案以及不同的考量因素；四、三大标志要求的变化和均衡。五、电能质量（一）、电压偏移1、电压等级第一类：安全电压（100V以下）：3、6、9、12、24、36、48V（含直流），主要用于安全照明、蓄电池及开关设备的直流操作系统；第二类：低压（100—1kv）：110、220、380（直流440V），主要用于电力设备及照明设备；第三类：高压（1KV以上）：3、6、10、35、110、220、330、500KV，主要用于发电机、送电线路、变压器及受电设备。其中100KV以上称超高压。2、确定电压等级的技术因素额定电压（KV）线路结构送电功率（KW)距离（Km）0.38架空线100以下0.25以下0.38电缆175以下0.35以下6架空线200以下10以下10架空线300以下15以下讨论：1、与电网电压等级相吻合的问题；2、线路损耗问题；3、沿线路电压降低的问题；4、特殊情况下的标准套用；5、电压等级与投资（导线、损耗、绝缘材料）。3、电压偏移的两个方面1、沿线路电压降低特点：具有均匀性；技术标准：-5%≦UN≦+5%；技术电压值：0.4（0.38）KV，6.3（6）KV，10.5（10）KV……2、供电点电压波动原因：负荷变化导致线路压降变化；技术标准：-5%≦UN≦+5%；5%的标准对用电设备的影响。（二）、频率偏移1、频率标准：50Hz；2、技术标准：±0.4Hz；3、频率偏移由电网保证；4、频率偏移对用电设备的影响。（三）、谐波影响1、导致正弦波形的变化；2、高频谐波对信息信号的冲击。第三节：变电所建设及输电线路概念：变电所、配电所；变配电所在电力系统中的地位。一、变配电所分类分类标准：在电力系统中的地位和影响1、电厂（电站）变电所；2、枢纽变电所；3、中间变电所；4、地区变电所；5、终端变电所。a、各级变电所联系电网、电压等级；b、补充说明小区变配电所。二、变电所所址选择1、接近负荷中心（负荷中心含义，负荷矩、负荷中心计算原则）；2、接近电源侧（高压进线的重要性）；3、考虑大型重型设备运输方便（道路、桥涵条件）；4、进出线方便（与地形、周边环境、建筑物分布等因素的协调）；5、避开剧烈震动、多尘、潮湿、有腐蚀性气体的场所（对导体和绝缘材料的影响）。a\考虑美观，避开交通要道和人员密集场所；b\符合可靠、安全、经济的基本原则。三、变电所总体布局说明：1、变电所对建筑物的要求（防火、防爆、防潮、防腐蚀、防粉尘）；2、变电所对工程地质条件的要求（主要考虑厂房建筑需要和变压器的要求）。三、变电所总体布局说明：1、变电所对建筑物的要求；2、变电所对工程地质条件的要求。四、电力系统的主要电气设备1、变压器；2、开关电器；3、互感器；4、载流导体（输电导线、回流母排）；5、绝缘设备；6、高压、低压成套设备；7、避雷器。五、电力系统接线第四节、低压配电线路一、架空线路：由导线、电杆、横担、绝缘子、金具组成。电力线路选用电杆一般不得低于9米（9米以下多为通信电缆），电杆间距一般根据实地地形按25~35米考虑。二、电缆线路：交联电缆，电缆沟（砖砌、0.7×0.7平方米净断面、金属支架、钢筋混凝土盖板、排水），电缆井（用于电缆转角），电缆隧道，电缆头。三、接户线和进户线：接户线：户外架空线最后一个电杆至建筑外墙金属支撑件间的一段输电线路。进户线：建筑外墙金属支撑件穿墙至室内主配电箱间的一段输电线路。一般分架空线进户和电缆进户。注意：进户线是建筑物室内供电的关键，应充分考虑线路安全。1、进户点应选在建筑侧面和背面，避开人员、车辆、设备密集场所，在可能情况下尽量采用电缆进户。2、导线必须选用绝缘线，穿墙时必须加套管保护并可靠固定，避免摩擦破坏绝缘。3、进户线截面应在正确计算的基础上，适当加大一到两个等级。四、室内低压线路:明敷设：采用绝缘线，布置横平竖直、注意导线与墙面保持一定间距、与热力管道或其他线路较差时应加护套保护。暗敷设：采用绝缘线，必须穿管保护，尽量使线路最短、转角最少并保证绝缘，管内不得有接头，不同电压等级的线路不得同管敷设，管内导线截面总和不得超过导线管内孔面积的40%，同一管中导线数量不宜超过8根。第五节负荷计算一、设备容量计算统计二、需要系数法确定计算负荷注意：1、负荷计算不是简单的负荷容量加法，需要充分考虑设备的使用概率和效率，应针对不同的设备和系统区域先分区进行计算，最后进进行汇总计算；2、规划设计对负荷计算结果的精度要求决定计算方法的选择；3、负荷计算结果必须与以往负荷增减变化情况相比较，并对今后一定时期的负荷增减变化进行预测，保证今后有增容扩建的可能。4、负荷计算在电气系统方案确定后进行，是电气设计的重要技术环节，是设备选择的依据，其结果决定了电气系统的工作能力、调节能力和承受能力。第六节：设备选择一、变压器的选择1、型号选择；2、Sn≧Sjs；3、U1n/U2n与高低压侧电网电压等级一致。二、开关电器的选择1、型号选择；2、Un≧Ujs；3、In≧Ijs。三、导线选择1、型号选择；2、导线截面选择a\经济电流密度（高压输电线路）；b\发热条件；c\允许压降；d\机械强度）注意：1、Ujy≧Un；2、In≧Ijs；3、在不同条件下（低压线路一般按输电距离200米划分）计算方法有所侧重，但发热条件、允许压降、机械强度三个条件必须同时满足，计算时应按三个计算的最大计算截面选择导线截面；4、考虑中性线对设备安全的重要性以及导线采购安装方便，中性线可与相线选择同规格型号导线。第七节：建筑施工工地供配电建筑工地常见用电施工设备吊装设备；拌合设备；升降运输设备；振捣设备；滤灰、夯实等设备。一、建筑施工工地供配电的特点及电源取用（一）.建筑施工工地供配电系统工作环境和用电负荷1、人员、运输车辆、设备密集，来往频繁；2、防尘、防水、防潮等任务重；3、各施工阶段设备调动频繁，用电量不均衡；4、用电设备均为临时设备，而且用电量和时间无规律。（二）.建筑施工工地的电源取用电源选择和取用是施工现场供电的关键和重点；电源选择涉及单位较多，受市政电网供电能力影响较大；与工地用电量大小、负荷变化情况、地形地势、周边环境、中远期用电预测、与现有电网的连接等因素密切相关。电源取用应遵循的原则可靠性原则；安全性原则；经济性原则；合理性原则；临时用电与长期用电相结合的原则；近期用电规划与远期规划相结合的原则；工地用电与电网供电状况及周边用电综合考虑的原则；适当预留用电余量的原则；电气设备布局与工地其他设备及施工场地统一协调原则。电源选用步骤1、收集需要的基础资料；2、详细分析市政电网、工地、周边单位电力设施现状；3、科学规划，提出合理的电源取用方案；4、就方案与供电部门充分论证，按规定审批，同时要征求周边用电单位的意见，统一协调；5、方案批准后，及时做好相关准备，组织施工，尽可能减少对电网和周边单位的影响。常用的电源取用方案建立永久性配电室以及自有的