供配电基础知识

1、建建筑筑电电气气工工程程第第1章章 供配电系统供配电系统1.1 概述概述 1.2 建筑的供配电系统建筑的供配电系统 1.2.1 电力负荷分级及其供电可靠性电力负荷分级及其供电可靠性要求要求 1.2.2 供电电源供电电源 1.2.3 供电系统主要形式供电系统主要形式 1.2.4 民用建筑供配电线路民用建筑供配电线路 1.2.5 供配电设备供配电设备 1.2.6 建筑供配电系统图实例建筑供配电系统图实例1.3 建筑电气照明系统建筑电气照明系统 1.3.1 基本组成基本组成 1.3.2 建筑照明系统的分类建筑照明系统的分类1.4 建筑动力系统建筑动力系统 1.4.1 动力设备的配电动力设备的配电 1

2、.4.2 动力设备的控制动力设备的控制 1.5 变配电所布置图实例变配电所布置图实例1.6 建筑装饰与建筑电气的关系建筑装饰与建筑电气的关系1.1 概述概述 建筑供配电系统是建筑电气的最基本建筑供配电系统是建筑电气的最基本系统，它对电能起着接受、更换和分系统，它对电能起着接受、更换和分配的作用，向各种用电设备提供电能。配的作用，向各种用电设备提供电能。系统应既能满足供电可靠性和运行维系统应既能满足供电可靠性和运行维护的安全、灵活、方便的要求，又要护的安全、灵活、方便的要求，又要使系统投资少，做到技术上合理和经使系统投资少，做到技术上合理和经济上节约。济上节约。建筑用电，差不多都是电力系统供建筑

3、用电，差不多都是电力系统供给的。一般的建筑采用低压供电，给的。一般的建筑采用低压供电，高层建筑采用高层建筑采用10kv甚至甚至35kv供电。供电。供配电设计是建筑电气设计的重要供配电设计是建筑电气设计的重要内容。为做好建筑供配电系统的设内容。为做好建筑供配电系统的设计，必须对电力系统有所了解。计，必须对电力系统有所了解。1.1.1 电力系统的组成电力系统的组成由各种电压的电力线路及一些由各种电压的电力线路及一些发电厂发电厂、变电所变电所和和电能用户电能用户联联系起来的一个发电、输电、变系起来的一个发电、输电、变电和用电的整体，称为电力系电和用电的整体，称为电力系统。统。图图11是一个大型电力系

4、统的是一个大型电力系统的示意图。示意图。 电力系统示意110KV110KV110KV110KV110KV110KV110KV220KV35KV35KV35KV35KV35KV35KV35KV35KV110KV10KV10KV10KV10KV0.4KV0.4KV0.4KV0.4KV电力网电力网枢纽变电站地区枢纽变电站低压变电所10KV变电所负荷变电站火力发电站水力发电站负荷变电站发电厂1发电厂发电厂 发电厂是将自然界蕴藏的各种一发电厂是将自然界蕴藏的各种一次能源次能源(如煤、水、风和原子能等如煤、水、风和原子能等)转换转换为电能为电能(称二次能源称二次能源)，并向外输出电能，并向外输出电能的工厂

5、。的工厂。 发电厂的种类很多，根据所利用发电厂的种类很多，根据所利用能源的不同，有火力电厂、水力发电能源的不同，有火力电厂、水力发电厂、原于能发电厂、地热发电厂、潮厂、原于能发电厂、地热发电厂、潮汐发电厂以及风力发电厂、太阳能发汐发电厂以及风力发电厂、太阳能发电厂等。电厂等。 在现代的电力系统中，各国都以在现代的电力系统中，各国都以火力发电厂和水力发电厂为主。近些火力发电厂和水力发电厂为主。近些年来，各国正在大力发展原子能发电。年来，各国正在大力发展原子能发电。2变电所变电所 变电所是接受电能、变换电压和分配电变电所是接受电能、变换电压和分配电能的场所，主要由电力变压器和高低压能的场所，主要由

6、电力变压器和高低压配电装置组成，是电力系统中的重要组配电装置组成，是电力系统中的重要组成部分。成部分。按照变压的性质和作用不同，又可以分按照变压的性质和作用不同，又可以分为升压变电所和降压变电所两种，装有为升压变电所和降压变电所两种，装有升压变压器的变电所叫做升压变电所，升压变压器的变电所叫做升压变电所，装有降压变压器的变电所叫做降压变电装有降压变压器的变电所叫做降压变电所。所。仅用来接受和分配电能而不改变电压的仅用来接受和分配电能而不改变电压的场所称为配电所。场所称为配电所。3电力网电力网电力系统中各种不同电压等级的电力线路及其所联系的变电所，称为电力网。其任务是将发电厂生产的电能输送、变换

7、和分配到电能用户。电力网按其功能常分为输电网和配电网两大类。由35KV及以上的输电线路和与其连接的变电所组成的电力网称为输电网，它是电力系统的主要网络。它的作用是将电能输送到各个地区或直接输送给大型用户。由10kv及以下的配电线路和配电变压器所组成的电力网称为配电网。它的作用是将电能分配给各类不同的用户。4电能用户电能用户 电能用户是所有用电设电能用户是所有用电设备的总称。备的总称。一切电力设备都是在一定的一切电力设备都是在一定的电压电压下和下和频率频率下下工作的。电压和频率是衡量电能质量的两个工作的。电压和频率是衡量电能质量的两个基本参数。我国交流电力设备的额定频率为基本参数。我国交流电力设

8、备的额定频率为50Hz，此频率通常为，此频率通常为“工频工频”。电气设备的额定电压是保证设备正常运行，电气设备的额定电压是保证设备正常运行，并获得最佳经济效果的电压。如果设备的端并获得最佳经济效果的电压。如果设备的端电压偏离其额定电压，则设备的工作性能和电压偏离其额定电压，则设备的工作性能和寿命都将受到影响。寿命都将受到影响。对建筑供配电系统来说，提高电能质量主要对建筑供配电系统来说，提高电能质量主要是提高电压的质量。是提高电压的质量。1.1.2 电力系统的电压电力系统的电压（1）电网）电网(线路线路)的额定电压的额定电压电网的额定电压等级是国家根据国电网的额定电压等级是国家根据国民经济发展的

9、需要以及电力工业的民经济发展的需要以及电力工业的现有水平，经过全面的技术经济分现有水平，经过全面的技术经济分析后确定的。它是确定各类电力设析后确定的。它是确定各类电力设备额定电压的基本依据备额定电压的基本依据.1三相交流电网和电力设备的额定电压三相交流电网和电力设备的额定电压 （2）用电设备的额定电压）用电设备的额定电压M3 用电设备的额定电压规定与同级电用电设备的额定电压规定与同级电网的额定电压同。网的额定电压同。由于用电设备运行时线路上要产生由于用电设备运行时线路上要产生电压降，所以线路上各点电压都略电压降，所以线路上各点电压都略有不同有不同. （3）发电机的额定电压）发电机的额定电压发电

10、机的额定电压规定高于同级电网额发电机的额定电压规定高于同级电网额定电压定电压5%。由于电力线路允许的电压偏差一般为由于电力线路允许的电压偏差一般为5%，即整个线路允许有，即整个线路允许有10%的电压的电压损失，损失，所以为了维持线路的平均电压在额定值，所以为了维持线路的平均电压在额定值，线路首端（电源端）的电压可较线路额线路首端（电源端）的电压可较线路额定电压高定电压高5，而线路末端则可较线路，而线路末端则可较线路额定电压低额定电压低5%. （4)变压器的额定电压变压器的额定电压 当变压器的一次绕组与发电机直接连接当变压器的一次绕组与发电机直接连接时，其一次绕组的额定电压等于发电机时，其一次绕

11、组的额定电压等于发电机额定电压，即高于同级电网额定电压额定电压，即高于同级电网额定电压5%。当变压器不与发电机相连，而是连接在当变压器不与发电机相连，而是连接在线路上时，可把它看做用电设备，其一线路上时，可把它看做用电设备，其一次绕组额定电压应与电网额定电压相同。次绕组额定电压应与电网额定电压相同。2电压偏移电压偏移各种电气设备都有额定的工作电压，但各种电气设备都有额定的工作电压，但在实际运行时，电气设备的端电压往往在实际运行时，电气设备的端电压往往会因电力系统负荷的变化或用户本身负会因电力系统负荷的变化或用户本身负荷的变化而偏离额定值。荷的变化而偏离额定值。在用电高峰时长线路的末端，电压往往

12、在用电高峰时长线路的末端，电压往往低于额定值。低于额定值。在低负荷时线路的始端，电压往往高于在低负荷时线路的始端，电压往往高于额定值。为此，引入电压偏移的概念。额定值。为此，引入电压偏移的概念。（1）电压偏移的含义。）电压偏移的含义。电压偏移是指用电设备的实际端电压电压偏移是指用电设备的实际端电压U与设与设备额定电压备额定电压UN之差，通常用它对额定电压之差，通常用它对额定电压UN的百分值来表示，即的百分值来表示，即%100%NNUUUU在电力系统中，用电设备的端电压无论是在电力系统中，用电设备的端电压无论是偏高还是偏低，都会对设备的工作性能和使偏高还是偏低，都会对设备的工作性能和使用寿命产生

13、不良影响。用寿命产生不良影响。 （2)允许的电压偏移。国家标准允许的电压偏移。国家标准GB5005295供配电系统设计规范供配电系统设计规范规定：正常运行情况规定：正常运行情况下，用电设备端子处电压偏差的允许值宜符合下，用电设备端子处电压偏差的允许值宜符合下列要求：下列要求： 电动机为电动机为5%。 照明。在一般工作场所为照明。在一般工作场所为5%；对于远离；对于远离变电所的小面积一般工作场所，难以满足上述变电所的小面积一般工作场所，难以满足上述要求时，可为要求时，可为+5%、10；应急照明、道路；应急照明、道路照明和警卫照明等为照明和警卫照明等为+5%、10%。 其他用电设备，当无特殊规定时

14、为其他用电设备，当无特殊规定时为5%。 当电网电压不能满足要求时，必须采取相应的当电网电压不能满足要求时，必须采取相应的电压调整措施。电压调整措施。1.2.1 电力负荷分级及其供电可靠性要求电力负荷分级及其供电可靠性要求 电力网上用电设备所消耗的功率，称电力网上用电设备所消耗的功率，称为用户的为用户的“用电负荷用电负荷”或或“电力负荷电力负荷”。用户供电的可靠性程度，是由用电负荷用户供电的可靠性程度，是由用电负荷的性质来决定的。的性质来决定的。根据建筑物的类别和用电负荷的性质，根据建筑物的类别和用电负荷的性质，按按民用建筑电气设计规范民用建筑电气设计规范规定，对规定，对用电负荷划分为三个等级：

15、用电负荷划分为三个等级： 1一级负荷一级负荷 中断供电将造成人员伤亡者；中断供电将造成人员伤亡者；中断供电将造成重大政治影响者；中断供电将造成重大政治影响者；中断供电将造成重大经济损失者；中断供电将造成重大经济损失者；中断供电将造成公共场所秩序严重中断供电将造成公共场所秩序严重 混乱者。混乱者。如火车站，大会堂，重要宾馆，通讯交如火车站，大会堂，重要宾馆，通讯交通枢纽，重要医院的手术室，炼钢炉，通枢纽，重要医院的手术室，炼钢炉，国家级重点文物保护场所等。国家级重点文物保护场所等。 2二级负荷二级负荷中断供电将造成较大政治影响者；中断供电将造成较大政治影响者；中断供电将造成较大经济损失者，中断供

16、电将造成较大经济损失者， 如大量产品和原材料报废，大量减产或如大量产品和原材料报废，大量减产或发生重大设备损坏事故，重点企业连续发生重大设备损坏事故，重点企业连续生产过程需要长时间才能恢复；生产过程需要长时间才能恢复；供电将造成公共场所秩序混乱者。供电将造成公共场所秩序混乱者。 3三级负荷三级负荷 凡不属一级和二级负荷者。凡不属一级和二级负荷者。下面对民用建筑及工业建筑的常用设备下面对民用建筑及工业建筑的常用设备及部位的负荷分级列表分类，如下及部位的负荷分级列表分类，如下表表1.2所示：所示：各个级别的负荷对用电的可靠性有不同各个级别的负荷对用电的可靠性有不同的要求，以一级要求最重要、最严格的

17、要求，以一级要求最重要、最严格,二二级、三级逐渐降低要求。级、三级逐渐降低要求。建筑类别建筑类别建筑物名称建筑物名称用电设备及部位用电设备及部位负荷级别负荷级别住宅建筑住宅建筑高层普通住宅高层普通住宅电梯、照明电梯、照明二级二级旅馆建筑旅馆建筑高级旅馆高级旅馆宴会厅、新闻摄影、高级客房电梯等宴会厅、新闻摄影、高级客房电梯等一级一级普通旅馆普通旅馆主要照明主要照明二级二级办公建筑办公建筑省、市、部级办公室省、市、部级办公室会议室、总值班室、电梯、档案室、主要照明会议室、总值班室、电梯、档案室、主要照明一级一级银行银行主要业务用计算机及外部设备电源、防盗信号电源主要业务用计算机及外部设备电源、防盗

18、信号电源一级一级教学建筑教学建筑教学楼教学楼教室及其他照明教室及其他照明二级二级实验室实验室一级一级科研建筑科研建筑科研所重要实验室，计算科研所重要实验室，计算中心、气象台中心、气象台主要用电设备主要用电设备一级一级电梯电梯二级二级文娱建筑文娱建筑大型剧院大型剧院舞台、电声、贵宾室、广播及电视转播、化装照明舞台、电声、贵宾室、广播及电视转播、化装照明一级一级医疗建筑医疗建筑县级及以上医院县级及以上医院手术室、分娩室、急症室、婴儿室、理疗室、广播照明手术室、分娩室、急症室、婴儿室、理疗室、广播照明一级一级细菌培养室、电梯等细菌培养室、电梯等二级二级商业建筑商业建筑省辖市及以上百货省辖市及以上百货

19、大楼大楼营业厅主要照明营业厅主要照明一级一级其他附属其他附属二级二级博物建筑博物建筑省、市、自治区及以上博省、市、自治区及以上博物馆、展览管物馆、展览管珍贵展品室的照明、防盗信号电源珍贵展品室的照明、防盗信号电源一极一极商品展览用电商品展览用电二级二级商业仓库建商业仓库建筑筑冷库冷库大型冷库、有特殊要求的冷酷压缩机及附属设备、电梯、库内照大型冷库、有特殊要求的冷酷压缩机及附属设备、电梯、库内照明明二级二级司法建筑司法建筑监狱监狱警卫信号警卫信号一极一极表表1.2 民用建筑常用重要电力负荷级别民用建筑常用重要电力负荷级别 1. 一级负荷的供电要求一级负荷的供电要求 级负荷应由两个独立电源供电，按

20、照生产需要和允许停级负荷应由两个独立电源供电，按照生产需要和允许停电时间，采用双电源自动或手动切换的接线，或双电源对多电时间，采用双电源自动或手动切换的接线，或双电源对多台一级用电设备分组同时供电的接线，具体供电形式见图台一级用电设备分组同时供电的接线，具体供电形式见图4-3。 所谓独立电源，是指若干电源中任一电源发生故障或停止供所谓独立电源，是指若干电源中任一电源发生故障或停止供电时，不影响其他电源继续供电。同时，具备下列两个条件电时，不影响其他电源继续供电。同时，具备下列两个条件的发电厂或变电所的不同母线段，均属独立电源。的发电厂或变电所的不同母线段，均属独立电源。 1)每段母线的电源来自

21、不同发电机或变压器每段母线的电源来自不同发电机或变压器 2)母线段之间无联系，或虽有联系但在一段发生故障时，能母线段之间无联系，或虽有联系但在一段发生故障时，能自动将其联系切断，不影响另一段母线继续供电。自动将其联系切断，不影响另一段母线继续供电。 对于一级负荷中特别重要的负荷，除要求有上述两个电源外，对于一级负荷中特别重要的负荷，除要求有上述两个电源外，还要求增设应急电源。还要求增设应急电源。 常用的应急电源有：独立于正常电源之外的发电机组、干电常用的应急电源有：独立于正常电源之外的发电机组、干电池、蓄电池、专门供电线路等。池、蓄电池、专门供电线路等。 2. 二级负荷的供电要求二级负荷的供电

22、要求 对于二级负荷，应由二回线路供电，对于二级负荷，应由二回线路供电，供电变压器也应有两台供电变压器也应有两台(这两台变压器这两台变压器不一定在同一变电所不一定在同一变电所)。在其中一回路。在其中一回路或一台变压器发生常见故障时，二级负或一台变压器发生常见故障时，二级负荷应做到不致中断供电，或中断后能迅荷应做到不致中断供电，或中断后能迅速恢复供电。速恢复供电。 3. 三级负荷的供电要求三级负荷的供电要求 三级负荷属不重要负荷，对供电无特殊三级负荷属不重要负荷，对供电无特殊要求。但在条件允许的情况下，应尽量要求。但在条件允许的情况下，应尽量提高供电的可靠性和连续性。提高供电的可靠性和连续性。1.

23、2.2 供电电源供电电源 供电电源应根据建筑物内的用电负荷的大小供电电源应根据建筑物内的用电负荷的大小和用电设备的额定电压数值以及供电可靠性和用电设备的额定电压数值以及供电可靠性要求等因素确定。一般有如下几种方式：要求等因素确定。一般有如下几种方式： (1)单相单相220V电源电源 用于建筑物较小或用电设备负荷量较小，用于建筑物较小或用电设备负荷量较小，而且均为单相、低压用电设备的场合。而且均为单相、低压用电设备的场合。 (2)三相三相380220V电源电源 用于建筑物较大或用电设备的容量较大，用于建筑物较大或用电设备的容量较大，但全部为单相和三相低压用电设备而且总设但全部为单相和三相低压用电

24、设备而且总设备功率在备功率在240kW以下的场合。以下的场合。v(3)l0kV高压供电电源高压供电电源用于建筑物很大或用电设备的容量很用于建筑物很大或用电设备的容量很大，虽全部为单相和三相低压用电设大，虽全部为单相和三相低压用电设备，但采用高压供电在技术和经济上备，但采用高压供电在技术和经济上合理且满足供电部门要求的场合。合理且满足供电部门要求的场合。此时，在建筑物内应装设变压器，布此时，在建筑物内应装设变压器，布置变电室。若建筑物内有高压用电设置变电室。若建筑物内有高压用电设备时备时,应引入高压电源供其使用，同时应引入高压电源供其使用，同时装设变压器，满足低压用电设备的电装设变压器，满足低压

25、用电设备的电压要求。压要求。1.2.3 供电系统主要形式供电系统主要形式 供电系统应根据负荷等级，按照供电供电系统应根据负荷等级，按照供电安全可靠、投资费用少、维护运行方安全可靠、投资费用少、维护运行方便、系统接线简单等原则进行设计，便、系统接线简单等原则进行设计，图图13是一些可供选择的方案。是一些可供选择的方案。图图1-3 常用供电系统方案常用供电系统方案(d)(e)(h)(c)(b)(a)(f)(g) 方案方案a为一路高压进线单台变压器情况为一路高压进线单台变压器情况 该系统供电可靠性较差，系统中电源、变压器、开该系统供电可靠性较差，系统中电源、变压器、开关及母线中任一环节出现故障或检修

26、时，均不能保关及母线中任一环节出现故障或检修时，均不能保证供电，但接线简单，造价低，可适用三级负荷。证供电，但接线简单，造价低，可适用三级负荷。 方案方案b为一路高压进线，双台变压器，低压母线分为一路高压进线，双台变压器，低压母线分段供电方式段供电方式 与方案与方案a比较，除变压器有备用外，其他环节也无比较，除变压器有备用外，其他环节也无备用，一般情况下，变压器出现故障或检修的可能备用，一般情况下，变压器出现故障或检修的可能性比其他元件少得多，故其可靠性增加不多而投资性比其他元件少得多，故其可靠性增加不多而投资大为增加。对于电力负荷较大需设置两台变压器或大为增加。对于电力负荷较大需设置两台变压

27、器或考虑变压器经济运行而选择两台变压器的情况可采考虑变压器经济运行而选择两台变压器的情况可采用此供电方式。用此供电方式。 方案方案c为一路高压进线，单台变压器，低压为一路高压进线，单台变压器，低压备用的供电方式，适用于建筑中只有少量一备用的供电方式，适用于建筑中只有少量一级负荷的情况。级负荷的情况。 方案方案d为一路高压进线，柴油发电机作为备为一路高压进线，柴油发电机作为备用的供电方式，当一级负荷第二电源取得需用的供电方式，当一级负荷第二电源取得需大量投资时采用。大量投资时采用。 方案方案e为二路高压进线，一用一备，单台变为二路高压进线，一用一备，单台变压器的供电方式，因变压养远比电源故障和压

28、器的供电方式，因变压养远比电源故障和检修要少，故投资增加不多而可靠性较高，检修要少，故投资增加不多而可靠性较高，可适用于二级负荷。可适用于二级负荷。 方案方案f为二路高压进线，两台变压器，低压为二路高压进线，两台变压器，低压母线分段的供电方式，该系统基本设备均有母线分段的供电方式，该系统基本设备均有备用，供电可靠性高，可适用于一、二级负备用，供电可靠性高，可适用于一、二级负荷。荷。 方案方案g为二路高压进线，两台变压器，高压母线为二路高压进线，两台变压器，高压母线分段，低压母线也分段的供电方式，该系统投资分段，低压母线也分段的供电方式，该系统投资虽高但供电可靠性更高，可试用于一级负荷。虽高但供

29、电可靠性更高，可试用于一级负荷。 方案方案h为在方案为在方案g的基础上增加了柴油发电机作为的基础上增加了柴油发电机作为第三电源，适用于一级负荷中的特别重要负荷的第三电源，适用于一级负荷中的特别重要负荷的供电。目前，超高层建筑及重要的高层建筑大多供电。目前，超高层建筑及重要的高层建筑大多采用此供电方式。采用此供电方式。 需要指出的是，电力用户的供电电压，供电方式需要指出的是，电力用户的供电电压，供电方式的确定应从供用电安全，经济，合理和便于管理，的确定应从供用电安全，经济，合理和便于管理，依据当地电网规划、供电条件等因素进行技术经依据当地电网规划、供电条件等因素进行技术经济比较，与供电部门协商确

30、定。济比较，与供电部门协商确定。1.2.4 民用建筑供配电线路民用建筑供配电线路 建筑电气配电系统的接线方法最常用的有建筑电气配电系统的接线方法最常用的有放射式、树干式和混合式三种。下面以放射式、树干式和混合式三种。下面以380220V低压配电系统为例，简单介绍一下低压配电系统为例，简单介绍一下它们的特点。它们的特点。1.配电系统的接线方式配电系统的接线方式 （1）放射式系统）放射式系统 放射式系统又可分为单电源单回路放射式放射式系统又可分为单电源单回路放射式图图44(a)和双回路交叉放射式和双回路交叉放射式(图图44(b)两种。两种。 单电源单回路放射式是从配电母线上引出单电源单回路放射式是

31、从配电母线上引出一回线路直接向用电设备配电，沿线不交一回线路直接向用电设备配电，沿线不交接其他负荷。接其他负荷。 双电源双回路交叉放射式是从两个电源配双电源双回路交叉放射式是从两个电源配电母线引出二回线路直接向用电设备配电，电母线引出二回线路直接向用电设备配电，沿线也不支接其他设备。沿线也不支接其他设备。( e )( c )( d )( a )( b )图图1-4 配电系统接线方式配电系统接线方式 放射式配电系统优点是线路敷设简单，配放射式配电系统优点是线路敷设简单，配电设备集中，操作维护方便，保护容易，电设备集中，操作维护方便，保护容易，线路故障、停电影响范围小，供电可靠性线路故障、停电影响

32、范围小，供电可靠性较高，单电源单回路放射式可符合二级负较高，单电源单回路放射式可符合二级负荷供电要求，双电源双回路放射式，当电荷供电要求，双电源双回路放射式，当电源为相互独立时，可符合一级负荷供电要源为相互独立时，可符合一级负荷供电要求。求。 放射式配电的缺点是母线出线回路较多，放射式配电的缺点是母线出线回路较多，需要配电设备较多，有色金属消耗量也较需要配电设备较多，有色金属消耗量也较多。放射式配电方式一般运用于容量大，多。放射式配电方式一般运用于容量大，负荷集中或重要的用电设备。负荷集中或重要的用电设备。 （2）树干式系统）树干式系统 树干式配电系统又可分为直接连接树干式树干式配电系统又可分

33、为直接连接树干式配电配电图图14(c)与链串型树干式配电与链串型树干式配电图图14(d)系统两种。系统两种。直接连接树干式配电直接连接树干式配电是从配电母线引出一路是从配电母线引出一路配电干线，每个用电负荷从该干线上直接接配电干线，每个用电负荷从该干线上直接接出分支线供电的方式。出分支线供电的方式。q这种配电方式的这种配电方式的优点优点是配电系统出线回路减是配电系统出线回路减少，敷设简单，配电设备的数量较少。从而少，敷设简单，配电设备的数量较少。从而可减少有色金属消耗量，节省投资，可减少有色金属消耗量，节省投资，q缺点缺点是线路故障影响的停电范围大，供电可是线路故障影响的停电范围大，供电可靠性

34、差，一般只适用于三级负荷。靠性差，一般只适用于三级负荷。为了充分发挥树干式系统的优点，尽可能减轻其缺为了充分发挥树干式系统的优点，尽可能减轻其缺点所造成的影响，可以采用点所造成的影响，可以采用链串型树干式系统链串型树干式系统。这种改进后的树干式系统特点是干线引入某一用电这种改进后的树干式系统特点是干线引入某一用电设备母线上，然后再引出走向另一个用电设备母线，设备母线上，然后再引出走向另一个用电设备母线，在干线进出的两侧均安装开关设备。在干线进出的两侧均安装开关设备。链串型树干式可以减少某一段线路故障而引起的停链串型树干式可以减少某一段线路故障而引起的停电范围，供电可靠性有所提高。电范围，供电可

35、靠性有所提高。实际运行经验表明，只要施工质量符合要求，干线实际运行经验表明，只要施工质量符合要求，干线上的分支点不超过上的分支点不超过45个，这种方式供电还是可靠个，这种方式供电还是可靠的，且故障容易恢复。它适用于用电设备的布置比的，且故障容易恢复。它适用于用电设备的布置比较均匀，容量不大，又无特殊要求的场合。较均匀，容量不大，又无特殊要求的场合。 （3）混合式系统）混合式系统 混合式即为放射式和树干式相结合的最常用的配电方式。混合式即为放射式和树干式相结合的最常用的配电方式。低压配电系统低压配电系统 组成：由配电装置（配电盘）及配电线路组成：由配电装置（配电盘）及配电线路（干线及分支线）组成

36、。（干线及分支线）组成。 配电方式：放射式、树干式及混合式等数种。配电方式：放射式、树干式及混合式等数种。放射式的优点放射式的优点：各个负荷独立受电，：各个负荷独立受电，故障范围一般仅限于本回路，切断本故障范围一般仅限于本回路，切断本回路并不影响其他回路；电动机的启回路并不影响其他回路；电动机的启动引起的电压波动对其他回路影响较动引起的电压波动对其他回路影响较小。小。放射式的缺点放射式的缺点：所需开关和线路较：所需开关和线路较多，因而建设费用高。多，因而建设费用高。应用场合应用场合：多用于比较重要的负荷。：多用于比较重要的负荷。低压配电系统低压配电系统树干式的优点树干式的优点：建设费用低。：建

37、设费用低。树干式的缺点树干式的缺点：故障影响范围较大：故障影响范围较大应用场合应用场合：干线所接配电盘不多的情况。：干线所接配电盘不多的情况。混合式的特点混合式的特点：综合树干式与：综合树干式与放射式的优点。避免了两者的放射式的优点。避免了两者的缺点，增加了配电灵活性。缺点，增加了配电灵活性。 （4）建筑配电系统常用形式）建筑配电系统常用形式q建筑电气的高压配电系统大多采用放射式接建筑电气的高压配电系统大多采用放射式接线方式，低压配电系统（特别是大型高层建线方式，低压配电系统（特别是大型高层建筑筑)大多采用放射式和树干式相结合的混合式大多采用放射式和树干式相结合的混合式配电方式。配电方式。q建

38、筑物地下设备层，大容量的用电设备较多，建筑物地下设备层，大容量的用电设备较多，应采用电缆放射式对单台设备或设备组供电，应采用电缆放射式对单台设备或设备组供电，电缆可沿电缆沟、电缆支架或电缆托盘敷设，电缆可沿电缆沟、电缆支架或电缆托盘敷设，如电缆数量较少，线路较短，则可采用穿管如电缆数量较少，线路较短，则可采用穿管暗敷，这样可不影响地面使用。暗敷，这样可不影响地面使用。q建筑上部各层配电可采用分区树干式，建筑上部各层配电可采用分区树干式，所谓分区，就是将整个楼层依次分为若干供所谓分区，就是将整个楼层依次分为若干供电区，分区层数一般为电区，分区层数一般为26层，每区可以是层，每区可以是个配电回路，

39、也可分为照明、一般动力等几个配电回路，也可分为照明、一般动力等几个回路，如图个回路，如图15。图中。图中(b)是在是在(a)方式中增方式中增加了一公用备用回路，加了一公用备用回路，(c)方式中增加了一个方式中增加了一个中间配电箱，各层分配电箱前有保护装置，中间配电箱，各层分配电箱前有保护装置，提高了供电可靠性。提高了供电可靠性。q建筑上部各层也可采用由底层到顶层垂直大建筑上部各层也可采用由底层到顶层垂直大树干式向所有各层供电，如图树干式向所有各层供电，如图15(d)。图图1-5 典型的低压配电系统典型的低压配电系统 9n(d)7563124(c)(b)(a)8 不论是分区树干式或是大树干式的垂

40、直主干线，现不论是分区树干式或是大树干式的垂直主干线，现在常用的有在常用的有电缆、绝缘母线槽及大电流分支电缆电缆、绝缘母线槽及大电流分支电缆三三种形式。种形式。电缆一般用于楼层不多，负荷不太大的建筑物，电缆一般用于楼层不多，负荷不太大的建筑物，绝缘母线槽电流大，插接方便，广泛使用于大型或绝缘母线槽电流大，插接方便，广泛使用于大型或高层建筑，高层建筑，最近发展起来的大电流分支电缆因其安装简单，供最近发展起来的大电流分支电缆因其安装简单，供电可靠，投资省等优点，大有取代绝缘母线槽之势。电可靠，投资省等优点，大有取代绝缘母线槽之势。 楼顶电梯回路不能同楼层用电回路共用，应由变电楼顶电梯回路不能同楼层

41、用电回路共用，应由变电所低压母线引出单独回路供电。所低压母线引出单独回路供电。 对建筑内消防电梯、消防水泵、排烟风机、正压送对建筑内消防电梯、消防水泵、排烟风机、正压送风机、事故照明等属于重要的消防用电设备，应由风机、事故照明等属于重要的消防用电设备，应由两个回路供电，并在末级配电箱内实现自动切换。两个回路供电，并在末级配电箱内实现自动切换。 建筑物内无论是配电线路还星信号线建筑物内无论是配电线路还星信号线路，按构造区分，均可分为导线和电路，按构造区分，均可分为导线和电缆两大类。缆两大类。 通常对导线型式和敷设方式的选择是通常对导线型式和敷设方式的选择是一起考虑的。一起考虑的。 导线敷设方式的

42、选择主要考虑安全、导线敷设方式的选择主要考虑安全、经济和适当的美观，并取决于环境条经济和适当的美观，并取决于环境条件。件。2.线路的敷设线路的敷设 (1)导线的敷设导线的敷设 导线可分为裸导线和绝缘导线两大类。在民用建导线可分为裸导线和绝缘导线两大类。在民用建筑中，几乎不采用裸导线，故对裸导线的敷设不筑中，几乎不采用裸导线，故对裸导线的敷设不作讨论。作讨论。 绝缘导线按芯线材质分，有铜芯和铝芯两种。绝缘导线按芯线材质分，有铜芯和铝芯两种。 绝缘导线按绝缘材料分，有橡皮绝缘绝缘导线按绝缘材料分，有橡皮绝缘(如如BLX、BX、BLXF、BXF)的和塑料绝缘的和塑料绝缘(BLV、BV)的两种。的两种

43、。塑料绝缘导线塑料绝缘导线的绝缘性能好，耐油和抗酸碱腐蚀，的绝缘性能好，耐油和抗酸碱腐蚀，价格较低，且节约大量橡胶和棉纱，因此在室内价格较低，且节约大量橡胶和棉纱，因此在室内明敷和穿管敷设中应优先选用塑料绝缘导线。但明敷和穿管敷设中应优先选用塑料绝缘导线。但塑料绝缘在低温时要变硬发脆，高温时又易软化，塑料绝缘在低温时要变硬发脆，高温时又易软化，因此室外敷设宜优先选用橡皮绝缘导线。因此室外敷设宜优先选用橡皮绝缘导线。表表1.4 500伏常用绝缘导线型号、规格与用途伏常用绝缘导线型号、规格与用途型号型号名称名称线芯标称截面积线芯标称截面积 （平方毫米）（平方毫米）主要使用范围主要使用范围BV铜芯聚

44、氯乙烯绝缘线铜芯聚氯乙烯绝缘线0.8，1.0，1.5，2.5，4.0，6，10，16，25，35，50，70，95户内明设或穿管敷设用户内明设或穿管敷设用BLV铝芯聚氯乙烯绝缘线铝芯聚氯乙烯绝缘线2.5，4，6，10，16，25，35，50，70，95同上同上BVV铜芯聚氯乙烯绝缘及护套线铜芯聚氯乙烯绝缘及护套线1.0，1.5，2.5，4，5，6，8，10单芯、双芯、三芯单芯、双芯、三芯户内明设，可用铝卡敷设或直户内明设，可用铝卡敷设或直接埋入墙或天棚的抹灰层内。接埋入墙或天棚的抹灰层内。BLVV铝芯聚氯乙烯绝缘及护套线铝芯聚氯乙烯绝缘及护套线1.5。，。，2.5，4，5，6，8，10，单芯、

45、双芯、三芯单芯、双芯、三芯同上同上BVR铜芯聚氯乙烯软线铜芯聚氯乙烯软线0.8，1.0，1.5，2.5，4，6，10，16，25，35，50用于要求较柔软电线的场合用于要求较柔软电线的场合BLVR铝芯聚氯乙烯软线铝芯聚氯乙烯软线0.8，1.0，1.5，2.5，4，6，10，16，25，35，50同上同上RVS铜芯聚氯乙烯绝缘双绞连接铜芯聚氯乙烯绝缘双绞连接软线软线0.2，0.3，0.4，0.5，0.6，0.7，0.8，1.0，1.5，2，2.5，用于移动日用电器的连接用于移动日用电器的连接RVB铜芯聚氯乙烯绝缘平行连接铜芯聚氯乙烯绝缘平行连接软线软线0.2，0.3，0.4，0.5，0.6，0.

46、7，0.8，1.0，1.5，2，2.5，同上同上BXF铜芯氯丁橡皮绝缘线铜芯氯丁橡皮绝缘线0.8，1.0，1.5，2.5，4，6，10，16，25，35，50，70，95户口外明敷设户口外明敷设BLXF铝芯氯丁橡皮绝缘线铝芯氯丁橡皮绝缘线2.5，4，6，10，16，25，35，50，70，95，同上同上BBX铜芯橡皮绝缘玻璃丝编织线铜芯橡皮绝缘玻璃丝编织线0.8，1.0，1.5，2.5，4，6，10，16，25，35，50，70，95，户内外明设或穿管敷设户内外明设或穿管敷设BBIX铝芯橡皮绝缘玻璃丝编织线铝芯橡皮绝缘玻璃丝编织线2.5，4，6，10，16，25，35，50，70，95同上同上

47、 绝缘导线的敷设方式可分为明敷绝缘导线的敷设方式可分为明敷(明配线明配线)和和暗敷暗敷(暗配线暗配线)两种。两种。 明配线明配线就是将导线沿墙壁、天花板、桁架、就是将导线沿墙壁、天花板、桁架、柱子等明敷设。柱子等明敷设。 明配线通常有瓷明配线通常有瓷(塑塑)夹板配线、瓷瓶配线、夹板配线、瓷瓶配线、瓷珠配线、槽板配线、钢瓷珠配线、槽板配线、钢(塑料塑料)管配线、铅管配线、铅皮卡皮卡(钢精扎头钢精扎头)配线、塑料钢钉电线卡配线配线、塑料钢钉电线卡配线及钢索配线等配线方式。及钢索配线等配线方式。 在现代建筑中已较少采用明配线。在现代建筑中已较少采用明配线。 暗配线是将导线穿管埋设于墙壁、顶棚、地暗配

48、线是将导线穿管埋设于墙壁、顶棚、地坪及楼板等处的内部，或在混凝土板孔内敷坪及楼板等处的内部，或在混凝土板孔内敷线称为暗配线。暗配线可以保持建筑内表面线称为暗配线。暗配线可以保持建筑内表面整齐美观、方便施工、节约线材。整齐美观、方便施工、节约线材。 暗敷的管子可采用暗敷的管子可采用金属管或硬塑料管金属管或硬塑料管。穿管。穿管暗敷时应沿最近的路径敷设，井应尽量减少暗敷时应沿最近的路径敷设，井应尽量减少弯曲，弯曲，其弯曲半径应不小于管外径的其弯曲半径应不小于管外径的10倍。倍。 导线穿管敷设时，导线总截面导线穿管敷设时，导线总截面(包括外护套包括外护套)不应超过管子内截面积的不应超过管子内截面积的4

49、0。穿线管径选穿线管径选择有表可查。择有表可查。 (2)电缆线路的敷设电缆线路的敷设 电缆的种类很多，按其所用的绝缘材料不同，电电缆的种类很多，按其所用的绝缘材料不同，电力电缆可分为油浸纸绝缘电力电缆、橡皮绝缘电力电缆可分为油浸纸绝缘电力电缆、橡皮绝缘电力电缆、聚氯乙烯绝缘电力电缆三类。力电缆、聚氯乙烯绝缘电力电缆三类。一般都由线芯、绝缘层和保护层三个部分组成。一般都由线芯、绝缘层和保护层三个部分组成。线芯分为单芯、双芯、三芯、四芯及多芯。线芯分为单芯、双芯、三芯、四芯及多芯。其中聚氯乙烯绝缘电力电缆，由于制造工艺简单，其中聚氯乙烯绝缘电力电缆，由于制造工艺简单，没有敷设落差的限制，工作温度可

50、以提高，电缆没有敷设落差的限制，工作温度可以提高，电缆的敷设、维护、接续比较简便，又有较好的抗腐的敷设、维护、接续比较简便，又有较好的抗腐蚀性和一定的机械强度，目前已广泛用于民用建蚀性和一定的机械强度，目前已广泛用于民用建筑的低压电力电缆线路中。筑的低压电力电缆线路中。 电缆敷设的方法很多，分为直接埋地电缆敷设的方法很多，分为直接埋地敷设、电缆地沟敷设、电缆地沟(或地下隧道或地下隧道)内敷设、内敷设、管道中敷设，以及沿建筑明敷设等。管道中敷设，以及沿建筑明敷设等。 采用何种敷设方式，应从节省投资、采用何种敷设方式，应从节省投资、方便施工、运行安全、易于维修和散方便施工、运行安全、易于维修和散热

51、等方面考虑。热等方面考虑。 直接埋地敷设直接埋地敷设 其优点是施工简单、投资省、散热条件好，其优点是施工简单、投资省、散热条件好，故应优先考虑采用。故应优先考虑采用。 埋深一般不小于埋深一般不小于0.7m，上下各铺，上下各铺100mm厚厚的软土或砂层，上盖保护板。应敷于冻土层的软土或砂层，上盖保护板。应敷于冻土层下。不得在其他管道上面或下面平行敷设。下。不得在其他管道上面或下面平行敷设。 电缆在沟内应波状放置，顶留电缆在沟内应波状放置，顶留1.5%的长度，的长度，以免冷缩受拉。以免冷缩受拉。 电缆应与其他管道设施保持规定的距离。电缆应与其他管道设施保持规定的距离。 在含有腐蚀性物质的土壤中或有

52、地电流的地在含有腐蚀性物质的土壤中或有地电流的地方，电缆不宜直接埋地。如必需埋地时，宜方，电缆不宜直接埋地。如必需埋地时，宜选用塑料护套电缆或防腐电缆。选用塑料护套电缆或防腐电缆。 电缆沟敷设。电缆沟敷设。 室内电缆沟的盖板应与室内地面齐平。在易室内电缆沟的盖板应与室内地面齐平。在易积水积灰处宜用水泥砂浆或沥青将盖板缝隙积水积灰处宜用水泥砂浆或沥青将盖板缝隙抹死。经常开启的电缆沟盖板宜采用钢盖板。抹死。经常开启的电缆沟盖板宜采用钢盖板。 室外电缆沟的盖板宜高出地面室外电缆沟的盖板宜高出地面100mm，以减，以减少地面水流入沟内。当有碍交通和排水时，少地面水流入沟内。当有碍交通和排水时，采用有覆

53、盖层的电缆沟，盖板顶低于地面采用有覆盖层的电缆沟，盖板顶低于地面300mm。 沟盖板一般采用钢筋混凝土盖板，每块重量沟盖板一般采用钢筋混凝土盖板，每块重量以两人能提起为宜，一般不超过以两人能提起为宜，一般不超过50kg。 沟内应考虑分段排水，每沟内应考虑分段排水，每50m设一集水井，设一集水井，沟底向集水井应有不小于沟底向集水井应有不小于0.5的坡度。的坡度。 电缆沟进户处应设有防火隔墙。电缆沟进户处应设有防火隔墙。 电缆穿管敷设电缆穿管敷设 管内径不能小于电缆外径的管内径不能小于电缆外径的1.5倍。管倍。管的弯曲半径为管外径的的弯曲半径为管外径的10倍，且不应倍，且不应小于所穿电缆的最小弯曲

54、半径。小于所穿电缆的最小弯曲半径。 电缆在室内埋地、穿墙或穿楼板时，电缆在室内埋地、穿墙或穿楼板时，应穿管保护。应穿管保护。 水平明敷时距地应不小于水平明敷时距地应不小于2.5m。垂直。垂直明敷时，高度明敷时，高度1.8m以下部分应有防止以下部分应有防止机械损伤的措施。机械损伤的措施。3.电力负荷的计算电力负荷的计算 在建筑供配电设计中，所谓在建筑供配电设计中，所谓“负荷负荷”是指电气设备和线路中通过的电流和是指电气设备和线路中通过的电流和消耗的功率（电压一定时，电流与功消耗的功率（电压一定时，电流与功率成正比）。率成正比）。 进行供配电设计首先遇到的问题是建进行供配电设计首先遇到的问题是建筑

55、物需要多少电，即电力负荷的计算筑物需要多少电，即电力负荷的计算问题，并由此作为整个供配电系统设问题，并由此作为整个供配电系统设备选择和向供电部门申请用电的依据。备选择和向供电部门申请用电的依据。 建筑物各种用电设备在运行中负荷是时大时小的，但建筑物各种用电设备在运行中负荷是时大时小的，但不应超过其额定容量，此外，各台用电设备的最大负不应超过其额定容量，此外，各台用电设备的最大负荷一般不会在同一时间出现，荷一般不会在同一时间出现， 所以，建筑电力负荷总比建筑物中各用电设备的额定所以，建筑电力负荷总比建筑物中各用电设备的额定容量之和要小。容量之和要小。 正确计算建筑电力负荷值在经济、技术两方面都有

56、重正确计算建筑电力负荷值在经济、技术两方面都有重大意义。大意义。 电力负荷计算过大，将造成投资和设备的浪费，反之，电力负荷计算过大，将造成投资和设备的浪费，反之，如电力负荷计算过小，则导线、开关电器、变压器等如电力负荷计算过小，则导线、开关电器、变压器等设备由过热危险，使线路及各种电气设备的绝缘老化，设备由过热危险，使线路及各种电气设备的绝缘老化，过早损坏，甚至引起电气火灾。过早损坏，甚至引起电气火灾。 进行电力负荷计算的目的是为了合理选择供配电系统进行电力负荷计算的目的是为了合理选择供配电系统中的开关电器、变压器等元件，使电气设备和材料得中的开关电器、变压器等元件，使电气设备和材料得到充分利

57、用和安全运行。到充分利用和安全运行。（1）用电设备的工作制）用电设备的工作制 用电设备的工作制是指用电设备的工作方用电设备的工作制是指用电设备的工作方式，它对于电力负荷的大小有直接影响，式，它对于电力负荷的大小有直接影响，按照工作方式的不同，可将用电设备分为按照工作方式的不同，可将用电设备分为三类：三类： 1）长期工作制设备）长期工作制设备 这是指长期连续工作，可以达到稳定温升，这是指长期连续工作，可以达到稳定温升，符合比较平稳的用电设备，如照明灯具、符合比较平稳的用电设备，如照明灯具、空调、通风机、生产生活水泵等。空调、通风机、生产生活水泵等。 2）短期工作设备）短期工作设备 这是指工作时间

58、较短，常达不到稳定温升，这是指工作时间较短，常达不到稳定温升，而停用时间较长可冷却到周围环境温度的用而停用时间较长可冷却到周围环境温度的用电设备，如房间换气扇、锅炉补水泵等。电设备，如房间换气扇、锅炉补水泵等。 3）反复短期工作制设备）反复短期工作制设备 这是指时而工作时而停用，反复交替工作，这是指时而工作时而停用，反复交替工作，工作时间短，常达不到稳定温升，停用时间工作时间短，常达不到稳定温升，停用时间也短，常冷却不到环境温度，工作周期一般也短，常冷却不到环境温度，工作周期一般不超过不超过10min，运行一段时间后温升稳定在，运行一段时间后温升稳定在某一范围内反复波动的用电设备，如电梯、某一

59、范围内反复波动的用电设备，如电梯、吊车、电焊机等，反复短期工作制设备的工吊车、电焊机等，反复短期工作制设备的工作情况，可用暂载率来表示。作情况，可用暂载率来表示。 暂载率是指一个工作周期内工作时间与工作暂载率是指一个工作周期内工作时间与工作及停用总时间比值的百分数：及停用总时间比值的百分数： Jc = Tg/(Tg+Tt)100% 式中式中 Jc用电设备暂载率；用电设备暂载率； Tg工作周期内的工作时间；工作周期内的工作时间； Tt工作周期内的停用时间；工作周期内的停用时间； 同一设备，在不同暂载率下工作时，其输出同一设备，在不同暂载率下工作时，其输出功率是不同的，因而所需输入的电功率也是功率

60、是不同的，因而所需输入的电功率也是不同的，在对反复短期工作制设备进行负荷不同的，在对反复短期工作制设备进行负荷计算时，应搞清楚其实际工作的暂载率。计算时，应搞清楚其实际工作的暂载率。（2）负荷曲线和负荷种类负荷曲线和负荷种类 1）负荷曲线）负荷曲线负荷曲线是指电力负荷（功率或电流）随时负荷曲线是指电力负荷（功率或电流）随时间而变化的曲线。间而变化的曲线。因建筑内各用电设备的工作情况是经常变化因建筑内各用电设备的工作情况是经常变化的，所以，负荷曲线是沿时间轴波动变化的的，所以，负荷曲线是沿时间轴波动变化的曲线。曲线。横轴表示时间、纵轴表示负荷大小。横轴表示时间、纵轴表示负荷大小。负荷曲线按负荷的