建筑电气精品课件

1、第二章 建筑建筑 工程供电工程供电第一节：电力系统概述l 一、电力系统的组成l 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。l 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。l 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。l 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、电能的生产l 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）；l 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

2、汐发电l 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。l 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。三、电力系统运行基本要求l1、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；l2、安全性原则：系统设备安全、人身安全；l3、经济性原则：初次投资、运行费用、维护更换费用等。第二节：电力负荷l 一、负荷分级l 1、分级标准：社会、政治、经济、

3、安全四个方面；l 2、负荷分级无处不在，针对不同等级用电负荷区别对待；l 3、不同级别负荷对供电可靠性要求不同；l 4、一般按三级划分；l 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。l 符合下列情况之一时，应为一级负荷： l 1中断供电将造成人身伤亡。 l 2中断供电将在政治、经济上造成重大损失时。例如：重大设备损坏、重大产品报废、用重要原料生产的产品大量报废、国民经济中重点企业的连续生产过程被打乱需要长时间才能恢复等。 l 3中断供电将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作。例如：重要交通枢纽、重要通信枢纽、重要宾馆、大型体育场馆、经常用于国

4、际活动的大量人员集中的公共场所等用电单位中的重要电力负荷。在一级负荷中，当中断供电将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要场所的不允许中断供电的负荷，应视为特别重要的负荷。 l 如大型医院，炼钢厂，石油提炼厂或矿井等。 l 一级负荷：双电源供电，可互相切换；备用电源；l 符合下列情况之一时，应为二级负荷： l 1中断供电将在政治、经济上造成较大损失时。例如：主要设备损坏、大量产品报废、连续生产过程被打乱需较长时间才能恢复、重点企业大量减产等。 l 2中断供电将影响重要用电单位的正常工作。例如：交通枢纽、通信枢纽等用电单位中的重要电力负荷，以及中断供电将造成大型影剧院、大型商场等较多人员

5、集中的重要的公共场所秩序混乱。 规范第2.0.6条的条文解释中指出，“对二级负荷，由于其停电造成的损失较大，其包括的范围也比一级负荷广”。工程设计时，应根据供电系统的停电几率，停电带来的损失，电源条件，供电系统各方案所需投资等诸多因素综合考虑。二级负荷设备的供电有多种可选择的方案，工程设计者应尽量选择安全可靠、经济合理的方案。“有条件时采用双电源供电”。 l 二级负荷：两回路供电，必要时可设置备用电源；l3、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第三节 供电线路一、供电线路的组成供电线路供电线路低压供电线路高压供电线路室外供电线路室内配电线路架空线路电缆线路干

6、线支线架空线路：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2535米考虑。电缆线路：交联电缆，电缆沟（砖砌、0.70.7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。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：建筑墙外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。

7、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。l二、室内供配电系统的配电方式l1、放射式l2、树干式l3、混合式 线路一般分为干线（主配电箱至各分配电箱，一般为三相）、支线（分配电箱至各分户箱，一般为三项或单项）和户内线路三级（一般为单项）。第四节 常用的低压电器l低压电器：在低压1000V以下的电路里，起输送、分配、控制、保护、计量等作用的电器。l 电压等级l 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；l 第二类：低

8、压（1001kv）：110、220、380（直流440V），主要用于电力设备及照明设备；l 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。 一、刀开关开关 (1) 胶盖开关。 胶盖开关是一种带熔断器的开启式负荷开关。 (2) 铁壳开关。 铁壳开关是带灭弧装置和熔断器的封闭式负荷开关， 其图形符号及文字符号与胶盖开关相同。 (3) 刀开关的类别和型号含义。 HK系列瓷底胶盖刀开关(a) 外形图； (b)、 (c) 刀开关图形及文字符号胶盖进线座静触头瓷柄出线座瓷底胶盖紧固螺钉动触头(a)

9、QS(b)QS-FU(c)刀开关安装注意事项l刀开关必须垂直地安装在控制屏或开关板上，并使进线座在上方。电源线应接上部的进线接线座上；负载接到下部的可动触刀、熔丝端的出线接线座上。这样安装带电部分用胶木盖罩住，使用比较安全，还可以避免闸刀开关断开时，由于受到振动触刀自动落下造成误合闸事故，使触刀不带电以保证装熔丝的安全。二、低压断路器l低压断路器又称自动空气断路器或空气开关，它是低压配电线路中一种重要的保护电器。在正常工作条件下，作为线路的不频繁接通和分断装置使用。当线路或用电设备发生严重过载、短路或失压等故障时，能够自动切断故障，实施迅速、有效的保护。 低压断路器的结构与原理 低压断路器主要

10、由三部分组成: 触头和灭弧系统, 各种脱扣器（包括电磁脱扣器、 欠压脱扣器、 热脱扣器）， 操作机构和自由脱扣机构（包括锁链和搭钩）。 低压断路器的按钮和触头接线柱分别引出壳外， 其余各组成部分均在壳内。 低压断路器原理及符号 (a) 原理图； (b) 符号12 345678910111213(a)(b)QF1主弹簧；2主触头；3锁链；4搭钩；5轴；6电磁脱扣器；7杠杆；8电磁脱扣器衔铁；9弹簧；10欠压脱扣器衔铁；11欠压脱扣器；12双金属片；13热元件三、接触器（电磁开关）三、接触器（电磁开关）接触器是一种可对交、 直流主电路及大容量控制电路作频繁通、 断控制的自动电磁式开关， 它通过电磁

11、力作用下的吸合和反力弹簧作用下的释放使触头闭合和分断， 从而控制电路的通断。 接触器的结构 电磁机构包括线圈、 铁心和衔铁。 触头系统中的主触头为常开触点， 用于控制主电路的通断; 辅助触头包括常开、 常闭两种， 用于控制电路， 起电气联锁作用。 其他部件还包括反作用弹簧、 缓冲弹簧、 触头压力弹簧、 传动机构和外壳等。 CJ20系列交流接触器结构示意 1动触桥；2静触点；3衔铁；4缓冲弹簧；5电磁线圈；6铁心；7垫毡；8触头弹簧；9灭弧罩；10触头压力弹簧12345678910常用的交流接触器 接触器的图形及文字符号如图所示。 接触器的图形符号(a) 线圈； (b) 常开触点； (c) 常闭

12、触点四、 热继电器 在电力拖动控制系统中， 热继电器是对电动机在长时间连续运行过程中过载及断相起保护作用的电器。 热继电器的结构组成。 热继电器由双金属片、 热元件、 动作机构、 触头系统、 整定调整装置和手动复位装置组成。 图1.11 热继电器结构图 1电流调节凸轮；2a、2b簧片；3手动复位按钮；4弓簧；5主双金属片；6外导板；7内导板；8常闭静触点；9动触点；10杠杆；11复位调节螺钉；12补偿双金属片；13推杆；14连杆；15压簧12a32b45ABC6789101112131415热继电器的型号、 图形及文字符号。l 目前我国生产并广泛使用的热继电器主要有JR16、 JR20 系列；

13、 引进产品有施耐德公司的LR2D系列， 其特点是具有过载与缺相保护、 测试按钮、 停止按钮， 还具有脱扣状态显示功能以及在湿热的环境中使用的强适应性。 l以JR20 系列为例， 其型号含义如下： l热继电器的图形及文字符号 (a) 热元件； (b) 常闭触点FR(a)(b)FRl 五、控制按钮l 控制按钮简称按钮， 是最常用的主令电器。 按钮为手动控制， 可作远距离电气控制使用。 按钮结构示意 1按钮帽；2复位弹簧；3动触头；4常闭静触头；5常开静触头12345 按钮的图形和文字符号l(a) 常开触点； (b) 常闭触点； (c) 复式触点(a)SBSB(b)SB(c)l 按钮可根据实际工作需

14、要组成多种结构形式， 如LA18 系列按钮采用积木式结构， 触头数量按需要拼装， 最多可至六对常开触点和六对常闭触点。 工作中为便于识别不同作用的按钮， 避免误操作， 国标GB 5226-85 对其颜色规定如下： l(1) 停止和急停按钮： 红色。 按红色按钮时， 必须使设备断电、 停车。 l(2) 启动按钮： 绿色。 l(3) 点动按钮： 黑色。 l(4) 启动与停止交替按钮： 必须是黑色、 白色或灰色， 不得使用红色和绿色。 l(5) 复位按钮： 必须是蓝色； 当其兼有停止作用时， 必须是红色。l六、熔断器l 熔断器主要由熔体和熔座两部分组成。 熔体由低熔点的金属材料（铅、 锡、 锌、 银

15、、铜及合金）制成丝状或片状， 俗称保险丝。 工作中， 熔体串接于被保护电路， 既是感测元件， 又是执行元件； 当电路发生短路或严重过载故障时， 通过熔体的电流势必超过一定的额定值， 使熔体发热， 当达到熔点温度时， 熔体某处自行熔断， 从而分断故障电路，l 起到保护作用。 熔座（或熔管）是由陶瓷、 硬质纤维制成的管状外壳。 熔座的作用主要是为了便于熔体的安装并作为熔体的外壳， 在熔体熔断时兼有灭弧的作用。 l熔断器的类型l(1) 瓷插式熔断器： 多用于低压分支电路的短路保护， 常见型号为RC1A系列。 l (2) 螺旋式熔断器： 多用于机床电气控制线路的短路保护， 此类熔断器在瓷帽上有明显的分

16、断指示器， 便于发现分断情况； 换熔体简单方便， 不需任何工具。 目前常用螺旋式熔断器新产品有RL6、 RL7 系列。 RC1A系列瓷插式熔断器 动触头熔丝静触头瓷盖瓷底(a)(b)FUl RL1 系列螺旋式熔断器l(a) 外形结构； (b) 符号(a) 外形； (b) 结构瓷帽熔断管瓷套下接线端座子上接线端(a)(b)l(3) 封闭管式熔断器： 此类熔断器可分为以下三种。l 无填料： 多用于低压电网、 成套配电设备的保护， 型号有RM7、 RM10 系列等。 l 有填料： 熔管内装有SiO2（石英砂）， 用于具有较大短路电流的电力输配电系统， 常见型号为RT0 系列。 l 快速： 主要用于硅

17、整流管及其成套设备的保护， 其特点是熔断时间短， 动作快; 常用型号有RLS、 RSO 系列等。 l(4) 自复式熔断器： l 特点是能重复使用， 不必更换熔体; 其熔体采用金属钠， 利用它常温时电阻很小， 高温气化时电阻值骤升， 故障消除后温度下降， 气态钠回归固态钠， 良好导电性恢复的特性制作而成。 七、电能表七、电能表（一）、电能表的分类（一）、电能表的分类l 按所测电能种类，分为有功电能表、无功电能表、按所测电能种类，分为有功电能表、无功电能表、直直流电能表流电能表三种三种l 按相别及接线方式，分为单相表、三相三线表和三相四线表l 按接入电压等级，分为高压表、低压表两种按接入电压等级，分为高压表、低压表两种l 按结构原理，分为感应式、机电一体式、全电子式l 按测量功能，分为分时计费（复费率）电能表、最大按测量功能，分为分时计费（复费率）电能表、最大需量电能表、预付费电能表、多功能电能表需量电能表、预付费电能表、多功能电能表 （a）单相感应式电能表）单相感应式电能表 （b）机电一体化电能表）机电一体化电能表 (c)全电子式多功能电能表全电子式多功能电能表（二