建筑设备-建筑电气系统

任务10建筑供配电系统的分类与组成建筑电气系统基础知识建筑配电系统本任务主要内容1.建筑电气系统基础知识•1.1电路基本知识•1.2电力系统•1.3用电负荷等级划分•1.4常用电工材料1.1电路基本知识1.电路组成及作用火线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电路的作用：电能的传输和分配:如电力、照明线路。信息的传递和处理:如电话、电视、消防、安防线路。交流电路在工业生产及日常生活中，广泛使用的是交流电路。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。1.1电路基本知识三相电源：三相交流发电机、三相电力变压器三相电源的星形连接,三相四线相线（L1）相线（L2）相线（L3）中线（N）PE保护线（PE）A相用黄色，B相用绿色，C相用红色，N线用淡蓝色，PE线用黄绿双色。1.2电力系统建筑电气系统一般由用电设备、供配电线路、控制和保护装置三大基本部分组成。1）发电厂2）电能输送3）电能用户～G降压变压器区域变电所工厂（用户）配电线低压配电线高压变压器降压高压输电线变压器升压发电厂发电机380/220V6～10kV35～330kV3.15～15.75kV(电用户)工厂发电站建筑供配电线路电力系统组成示意图（2）电力系统的电压和频率1）电压等级：我国规定交流电网的额定电压等级有：220V、380V、3kV、6kV、10kV、35kV、110kV、220kV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。2）各种电压等级的适用范围：高压多用于远距离输送电能，三相四线制低压供电采用380/220v；3）额定电压和频率：我国规定使用的工频交流电频率为50Hz，线/相电压为380/220V。小范围民用建筑设施的供电，只需要设一个简单的降压变电室（所），把电源进线6～10kV经过降压变压器直接变为低压380/220V三相四线制。大型民用建筑设施的供电，一般电压选为6～10kV，经过高压配电所，再用几路高压配电线将电能分别送到各建筑物变电所，降为380/220V电压供给用电设备工作使用。（3）民用建筑供电系统1.3用电负荷等级划分•根据供电可靠性及中断供电在政治、经济上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。•1.一级负荷当中断供电将造成人身伤亡、重大政治影响、重大经济损失或将造成公共场所秩序严重混乱的用电负荷，称为一级负荷。（消防用电，医院等场所，一级负荷应由两个电源供电；当一个电源发生故障时，另一个电源不应同时受到损坏。）•2.二级负荷当中断供电将造成较大的政治影响和经济损失的用电负荷，或将造成公共场所秩序混乱的用电负荷，称为二级负荷。允许短时停电，但是停电时间过长会损坏设备或影响生产的负荷。•3.三级负荷凡不属于一级和二级的负荷均为三级负荷。1.4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。常用导线截面规格有：1.0mm²、1.5mm²、2.5mm²、4mm²、6mm²、10mm²、16mm²、25mm²、35mm²、50mm²、70mm²、95mm²、120mm²、150mm²、185mm²、240mm²等。电缆的结构（2）电力电缆的型号电力电缆的线芯分为三芯、四芯、五芯等多种，标称截面主要有4mm²、6mm²、10mm²、16mm²、25mm²、35mm²、50mm²、70mm²、95mm²、120mm²、150mm²、185mm²、240mm²等。绝缘代号导体代号内护层代号特征代号外护层代号Z-纸绝缘X-橡皮绝缘V-聚氯乙烯YJ-交联聚乙烯T-铜（可省略）L-铝Q-铅包L-铝包H-橡套V-聚氯乙烯Y-聚乙烯D-不滴流P-贫油式（即干绝缘）F-分相铅包第1数字第2数字2-双钢带3-细圆钢丝4-粗圆钢丝1-纤维绕包2-聚氯乙烯3-聚乙烯VV22为铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套双钢带铠装电力电缆。常用安装材料——线管•常用的金属管有水煤气管、薄壁钢管、金属软管等。不宜用在潮湿、腐蚀性环境。金属软管常用的塑料管有硬塑料管、半硬型塑料管、软型塑料管等。按材质主要有聚氯乙烯管、聚乙烯管、聚丙烯管等。其特点是常温下抗冲击性能好，耐碱、耐酸、耐油性能好，但易变形老化，机械强度不如钢管。阻燃塑料软管常用安装材料——线管2.配电线路导线截面选择（1）机械强度满足最小截面（2）按导线允许载流量选择导线允许载流量大小是根据导线的用途、材料、绝缘种类、允许温升和表面散热条件决定的。根据导线的安全载流量选择导线截面的原则是：导线的安全载流量要满足导线计算电流的要求。（3）按允许电压损失选择为了保证供电质量，配电导线上的电压损失应低于其最大允许值。当给定的线路输送电功率P(kW)，送电距离(单程线路长度)L(m)，允许相对电压损失ε%就可根据下面工程计算中的简化公式计算出相应导线截面S(mm2)：)/(CPLKSx根据机械强度、允许载流量、允许电压损失三个方向选择导线截面积时，应取其中最大的截面积作为依据，再根据电线的产品目录中选用等于或稍大于所求的截面积等级的导线。2建筑供配电系统•2.1建筑供配电形式•2.2变（配）电所•2.3室外配电线路及施工2.1建筑供配电形式•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，供电形式如图所示。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建筑供配电系统主要由变电所、配电设备及配电线路组成。•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。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混合式、链接式等。（1）放射式：是指从前级配电箱分出若干条线路，每条线路连接一个后级配电箱（或一台用电设备）。由于后级配电箱与前级配电箱连接的线路是相互独立的，故后级配电箱之间互不影响。（2）树干式：是指从前级配电箱引出一条供电干线，在供电干线的不同地方分出支路，连接到后级配电箱或用电设备。（3）混合式：实际的建筑供配电系统，多为放射式和树干式的综合应用，称之为混合式配电。380/220V6～10kV6～10kV380/220V混合式多层建筑配线高层建筑配线2.2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（1）刀开关1）开启式负荷开关常见型号有HKl型和HK2型，其额定电流有5A、10A、15A、30A、60A，按极数分为二极开关和三极开关。2）封闭式负荷开关铁壳盖的型号有HH3型、HH4型、HH10型、HH11型等系列，HH10型的额定电流有10A、15A、20A、30A、60A、100A，HH11型的额定电流有100A、200A、300A、400A，铁壳闸极数一般为三极。•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低压断路器型号的表示第4章建筑电气低压断路器（自动空气开关）的选择：1）额定电压的选择：低压断路器的额定电压应大于线路的工作电压；2）额定电流的选择：低压断路器的额定电流应大于或等于线路中的计算电流；3）开关的断流能力：低压断路器的断流能力是切断的短路电流的能力，其断流能力应大于或等于线路中的短路电流；4）脱扣器的动作整定电流：对于采用热脱扣器和复式脱扣器的自动空气开关，其脱扣器的动作整定电流可按以下情况选择：热脱扣器的动作整定电流≥1.1；电磁脱扣器的动作整定电流≥1.35；是线路中出现的尖峰电流，对于电动机来说，尖峰电流是电动机的起动电流。•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•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2.3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。2．电缆线路电缆线路多为暗敷设，其特点是：供电可靠性高，使用安全，寿命长；但投资大，敷设及维护不太方便。目前住宅小区、公共建筑等多采用电缆线路。电缆线路的敷设方式主要有直埋式、电缆沟式、排管式、隧道式等。•2）电缆线路的施工•电缆线路的施工按如下程序进行：测量定位挖电缆沟电缆敷设连接设备敷设排管（1）测量定位。根据施工图要求和实际现场环境测量