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建筑供配电系统一、建筑供配电系统概述一、电力系统和电力网1．电力系统和电力网电力系统是由发电、电力网、用户组成。2．电力网的电压等级从输电的角度看，电压越高则输送的距离就越远，传输的容量越大，电能的损耗就越小；但电压越高，要求的绝缘水平也越高，因而造价也越高。我国常用电压等级主要有220V、380V、3KV、6KV、10KV、35KV、110KV、220KV等。3．频率标准我国电网的频率标准是50Hz，频率变化对电网的运行质量影响较大，正负偏差≤0.5Hz。二、线路的敷设电缆、电线的敷设应根据建筑的功能、室内装饰的要求和使用环境等因素，经技术、经济比较后确定，1．架空线路2．电缆线路3．绝缘导线的敷设绝缘导线的敷设方式可分为明敷和暗敷。导线穿管敷设注意事项：①钢管弯曲半径不得小于该管径的6倍，钢管弯曲角度不得小于90°。②管内所穿导线的总面积不能超过管内截面的40％，管内导线的数目不能超过8根。③管内导线不允许出现接头和扭拧现象，所有导线的接头和分支都应在接线盒内进行。④不同回路和不同电压的导线除特殊情况外不应穿在同一根管内。⑤塑料管布线一般适用于室内和有酸碱腐蚀性介质的场所，但在宜受机械损伤的场所不宜明敷。三、建筑物用电负荷的分类和类别1.将民用建筑用电负荷分为三级：（1）符合下列情况之一时，应为一级负荷：①中断供电将造成人身伤亡时；②中断供电将造成重大政治影响者；③中断供电将造成重大经济损失者；④中断供电将造成公共场所的秩序严重混乱者。一级负荷需采用两个以上独立电源，同时还需增设应急电源。三、建筑物用电负荷的分类和类别（2）符合下列情况之一时，应为二级负荷：①中断供电将造成较大政治影响者；②中断供电将造成较大经济损失者；③中断供电将造成公共场所秩序混乱者二级负荷尽可能有两个独立电源供电。三、建筑物用电负荷的分类和类别（3）不属于一级和二级负荷者应为三级负荷，对供电无特殊要求。2．建筑物负荷类别（1）照明和划入照明电价的非工业负荷（2）非工业负荷（3）普通工业用电四、低压配电低压配电方式是指低压干线的配线方式。低压配电一般采用380/220V中性点直接接地的系统。低压配电的结线方式主要有放射式、树干式和混合式三种。图9-1低压配电方式五、高层建筑供电（1）高层建筑的负荷分级一级负荷：消防用电设备，应急照明，消防电梯。二级负荷：客用电梯，供水系统，公用照明。三级负荷：居民用电等其他用电设备。（2）高层建筑的供电要求因为高层建筑存在着一级或二级负荷，所以现代高层建筑均是采用至少两路独立的10kV电源同时供电。（3）高层建筑常用的供电方案电力变压器1．电力变压器的用途电力变压器是改变交流电压而保持交流电频率不变的电气设备。我国目前远距离交流输电线路电压大都在35kV以上，在输电时要用变压器将电压升高。电能输送到用电区后，为了保证安全用电和用电设备的电压要求，还必须用电力变压器将电压降低。•电力变压器用符号表示吸湿器储油柜油标防爆管气体继电器高压套管低压套管分接开关油箱信号温度计铭牌小车接地端子绕组及绝缘放油阀电力变压器2．电力变压器的基本结构电力变压器主要部件是绕组和铁心（器身）构成的电磁部分。还有油箱、冷却装置、绝缘套管、调压和保护装置等部件。变压器油起两个作用：①在变压器绕组与绕组、绕组与铁心及油箱之间起绝缘作用；②变压器油受热后产生对流，对变压器铁心和绕组起散热作用。3．变压器的基本工作原理原绕组接入交流电源后就有交流电流通过，于是在铁心中产生交变磁通，所以铁心上的主磁通同时通过一次侧绕组和二次侧绕组。一次侧绕组产生自感电动势的同时，在二次侧绕组中产生互感电动势，就有感应电流流过负载。第三节变配电室物业小区供配电系统是指从高压电网引入电源，到各用户的所有电气设备、配电线路的组合。变配电所（室）是小区供配电系统的枢纽，它担负着接受电能、变换电压、分配电能的任务。物业小区变配电系统构成示意图一、低压配电箱（盘）配电箱（盘）是直接向低压用电设备分配电能的控制、计量盘，在小区建筑中用量很大。配电盘的位置应尽量置于用电负荷中心，以缩短配电线路和减少电压损失。还应注意所选配电盘位置应有利于维修、干燥且通风、采光良好，不影响建筑美观和建筑结构的安全等。二、配电柜（屏）配电柜是用于成套安装供配电系统中受配电设备的定型柜。有高压、低压配电柜两大类。在安装时，受电配电柜居中，分支配电柜分居两侧；控制、信号部件及空气开关对应装配于配电柜的正面，这样安装便于监视、操作及保养。配电柜背面只有母线，检查及维修也很方便。三、建筑物的变配电所变配电所由高压配电室、变压器室和低压配电室三部分组成，1．位置的选择变配电所的位置在其配电范围内应尽量布置在接近电源侧，并位于或接近于用电负荷中心，保证进出线路顺直、方便、最短，变配电所不应选在有剧烈震动的场所，不宜选在多尘、水雾和有腐蚀性气体的场所，三、建筑物的变配电所有人值班的变配电所应单独设值班室，只有低压配电室时，值班室可与低压配电室合并，但应保证值班人员工作的一面或一端，低压配电装置到墙的距离不应小于3m。变配电所房间内部设备的布置应做到线路顺直、最短、进出方便，有利于操作、巡视、试验和检修。第四节低压配电系统保护装置为保证线路的正常运行，线路应具备一定的保护装置，在低压配电线路中的保护包括有短路保护、过负荷保护，接地故障保护和中性线保护。常用的低压保护电器主要有刀开关、熔断器、自动开关、漏电保护装置等。一、刀开关二、熔断器熔断器是一种保护电器。是人为地在电网中设置一个最薄弱的发热元件，当过载或短路电流流过该元件时，利用元件（即熔体）本身产生的热量将自己熔断，从而使电路断开，达到保护电网和电气设备的目的。主要由熔体和安装熔体用的绝缘器组成。三、自动空气开关四、漏电保护器漏电保护器又称触电保安器，它是一种自动电器，装有检漏元件联动执行元件自动分断发生故障的线路。漏电保护器能迅速断开发生人身触电、漏电和单相接地故障的低压线路。TA0—零序电流互感器；S—试验按钮；Y—漏电脱扣器图9.2单相电子式漏电开关工作原理图漏电保护器的选择漏电保护装置动作电流值的整定原则是：在躲开电网泄漏电流的前提下尽量小。总保护的动作电流值大多是可调的，调节范围一般在15～100mA之间，最大可达200mA以上。其动作时间一般不超过0.1s。家庭中安装的漏电开关，主要作用是防止人身触电，漏电开关的动作电流值，一般不大于30mA。建筑供配电系统的维护与管理建筑供配电系统管理的目的在于：①安全。在电能使用中不发生设备和人身伤亡事故。②可靠。满足用户对电能可靠性的要求，不随意断电。③优质。满足用户对电压和频率的要求。④经济。使用费用要低。一、建筑供配电系统的管理1．配备专业的管理人员2．建立供电设备档案3．明确供电系统的产权分界4．供电系统管理5．供电设备运行中的巡视管理6．发电机房管理7．配电房管理8．配电室交接班管理安全用电与建筑防雷第一节安全用电安全用电是指在用电和电气操作中保证人身安全及设备安全。物业小区安全用电工作的重点是防止发生人身触电事故。一、常见的触电方式1．单相触电单相触电是指人站在地面区域接地导体上，人体触及一相带电体的触电事故。大部分触电事故是单相触电事故.2．两相触电人体的两处同时触及两相带电体的触电事故，这时人体承受的是380V的线电压，其危险性一般比单相触电大。一、常见的触电方式3．跨步电压触电在高压接地点附近地面电位很高，距接地点越远则电位越低。应立即将故障地点隔离，不能随便触及，也不能在故障地点附近移动。已受到跨步电压威胁者应采取单脚或双脚并拢方式迅速跳出危险区域。图12.1单相触电示意图图12.2两相触电示意图图12.3跨步电压触电二、电流对人体的伤害电流对人体的伤害程度与下述因素有关：1．通过人体的电流值电流是危害人体的直接因素，一般认为30mA以下是安全电流。2．人体电阻值一般在干燥环境中，人体电阻大约在2kΩ左右；皮肤出汗时，约为lkΩ左右；皮肤有伤口时，约为800Ω左右。人体触电时，皮肤与带电体的接触面积越大，人体电阻越小。二、电流对人体的伤害3．电流通过人体时间的长短电流在人体内持续的时间越长，使人体发热和电解越严重，电阻减小，使流过人体的电流逐渐增大，伤害越来越大。4．电流流过人体的途径电流从头部到身体任何部位及从左手经前胸到脚的途径是最危险的。二、电流对人体的伤害5．电流的频率直流电、高频和超高频电流对人体的伤害程度较小。例如人体能耐受50mA的直流电流.6．触电电压电压越高对人体的危险越大，通常规定36V或36V以下的电压为安全电压。三、常用的安全用电措施1．安全电压根据工作场地的情况，可使用36V、24V或12V安全电压。2．保护用具3．保护接地、保护接零和漏电保护注意事项:①判断电线或用电设备是否带电，必须用试电器（或测电笔等），决不允许用手去触摸。②在检修电气设备或更换熔体时，应切断电源，并在开关处挂上“严禁合闸”的牌子。③安装照明线路时，开关和插座离地一般不低于1.3m。有必要时，插座可以装低，但离地不应低于15cm。不要用湿手去摸开关、插座、灯头等，也不要用湿布去擦灯泡。注意事项:④在电力线路附近，不要安装收音机、电视机的天线，不放风筝；不要在带电设备周围使用钢板尺，严禁用铜丝代替熔丝。⑤发现电线或电气设备起火，应迅速切断电源，在带电状态下，决不能用水或泡沫灭火器灭火。⑥雷电天尽量不外出；遇雨时不要在大树下躲雨或站在高处，而应就地蹲在低洼处，并尽量将双脚并拢。四、触电急救关键在一个“快”字。一是快脱离电源；二是快做医务救护处理。1．自救2．互救3．医务抢救（1）口对口人工呼吸法（2）胸外心脏挤压法第二节电气设备保护措施一、接地保护采用接地保护，可使接触电压和跨步电压远小于设备故障时的对地电压。接地保护只应用于不接地电网中。保护接地，就是把用电设备的金属外壳与接地体连接起来，使用电设备与大地紧密连通。在电源为三相三线制中性点不直接接地或单相制电力系统中应设保护接地线。若漏电设备已采取接地保护措施，故障电流将会通过接地体流散，流过人体的电流仅是全部接地电流中的一部分。在电源为三相四线制变压器中性点直接接地的电力系统中，如果单纯采取保护接地，当某相发生碰壳短路时，人体与保护接地装置处于并联状态，加在人体上的电压等于接地电阻的电压降，一般可达110V，这个电压对人体还是很危险的。图12-5不接地的危险性示意图图12-6保护接地原理图二、接零保护所谓接零保护,简单地说就是把电气设备在正常情况下不带电的金属部分与电网的零线紧密地连接起来。在电源为三相四线制变压器中性点直接接地的电力系统中应采用保护接零。接零保护利用电源零线使设备形成单相短路，促使线路上保护装置迅速动作切断电源。在三相四线制电力系统中，不允许只对某些设备采取接零，对另外一些设备只采取保护接地而不接零。正确的做法是采取重复接地保护装置，就是将零线上的一处或多处通过接地装置与大地再次连接。通常是把用电设备的金属外壳同时接地和接零。还应该注意，零线回路中不允许装设熔断器和开关。三、漏电保护漏电保护器可分为电磁式和电子式两种，电磁式保护器可靠性好，一般动作电流不小于30mA,应不小于电气线路和设备的正常泄漏电流的最大值的2倍。为了缩小发生人身电击及接地事故切断电源时引起的停电范围，漏电保护器的分级保护一般分为三级。一级保护动作电流一般为50～100mA。末级保护一般为30mA。对于以防止触电为目的的漏电保护器，宜选用动作时间为0.1s以内，动作电流为30mA以下的漏电保护器。为保证供电的可靠性，不应盲目追求高的灵敏度。即使投入运行亦会因经常动作而破坏供电的可靠性.