第九章建筑供配电系统

1、教育部人才培养模式改革与开放教育试点教育部人才培养模式改革与开放教育试点物业管理专业课程物业管理专业课程物业设备设施管理学习授导物业设备设施管理学习授导第九讲第九讲建筑供配电系统建筑供配电系统第九章 建筑供配电系统第一节 电工基本知识一、电路的基本概念一、电路的基本概念1电路和电路图电路和电路图电路电路就是电流所流经的路径。不论电路就是电流所流经的路径。不论电路的结构如何复杂，但就其作用来说，一的结构如何复杂，但就其作用来说，一个完整的电路由电源、负载、开关和保个完整的电路由电源、负载、开关和保护装置及联接导线等护装置及联接导线等4部分组成。部分组成。 一、电路的基本概念一、电路的基本概念2电

2、路的基本物理量电路的基本物理量（1）电流）电流（2）电压）电压 （3）电功率）电功率电流在单位时间内电路中产生或者消耗的电电流在单位时间内电路中产生或者消耗的电能，能，称为电功率称为电功率（4）电阻）电阻一、电路的基本概念一、电路的基本概念例例9. 1一台一台29英寸的彩色电视机的功率为英寸的彩色电视机的功率为183W，平均每天开机平均每天开机2h，则一个月（则一个月（30天）消耗多少度电？天）消耗多少度电？解：解：W=Pt=183103230=10.98千千瓦瓦时时=10.98度度一、电路的基本概念一、电路的基本概念3电路的工作状态电路的工作状态（1）开路状态）开路状态（2）短路状态）短路状

3、态（3）额定工作状态）额定工作状态各种电气设备的电压、电流及功率等都有其各种电气设备的电压、电流及功率等都有其额定值。额定值是电气产品的使用规定，电额定值。额定值是电气产品的使用规定，电路中的各种电气设备在满足额定条件下，电路中的各种电气设备在满足额定条件下，电路处于正常工作状态。路处于正常工作状态。 二、交流电二、交流电1正弦交流电正弦交流电实际电力网中用的是按正弦规律变化的实际电力网中用的是按正弦规律变化的交流电。即使电动机车运输、电镀、电交流电。即使电动机车运输、电镀、电信等行业需要直流电，也大多是经过交信等行业需要直流电，也大多是经过交流电整流获得。流电整流获得。 二、交流电二、交流电

4、（1）正弦交流电的基本物理量）正弦交流电的基本物理量二、交流电二、交流电（2）交流电的有效值）交流电的有效值在一个电阻中，分别通以直流电和交流在一个电阻中，分别通以直流电和交流电，如果经过一个交流周期的时间，它电，如果经过一个交流周期的时间，它们在电阻上产生的们在电阻上产生的热量是相等热量是相等的，则把的，则把直流电的大小直流电的大小作为交流电的有效值作为交流电的有效值 一般交流电表测出的数值都是有效值，一般交流电表测出的数值都是有效值，灯泡、电器、仪表上所标注的交流电压、灯泡、电器、仪表上所标注的交流电压、电流数值都是有效值。电流数值都是有效值。二、交流电二、交流电2三相交流电三相交流电三相

5、交流电是三个大小相等、频率相同、三相交流电是三个大小相等、频率相同、相位彼此相差相位彼此相差120的三个电动势。如图：的三个电动势。如图：目前低压系统中多数采用三相四目前低压系统中多数采用三相四线制的供电方式，如图所示：线制的供电方式，如图所示： 单相负载与三相电源的连接方法单相负载与三相电源的连接方法 使用任何电气设备，均要求负载所承受使用任何电气设备，均要求负载所承受的电压等于它的额定电压，所以负载要的电压等于它的额定电压，所以负载要采用一定的连接方式，以满足负载对电采用一定的连接方式，以满足负载对电压的要求。压的要求。 三相负载星形连接三相负载星形连接 三相负载的三角形连接三相负载的三角

6、形连接 三、电力变压器三、电力变压器1电力变压器的用途电力变压器的用途电力变压器电力变压器是改变交流电压而保持交流电频率是改变交流电压而保持交流电频率不变的电气设备。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我国目前远距离交流输电线路电压大都在35kV以上，这样高的电压，不可能直接产生，因此，以上，这样高的电压，不可能直接产生，因此，在输电时要用在输电时要用变压器将电压升高变压器将电压升高。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，还必须用电力电设备的电压要求，还必须用电力变压器将电变压器将电压降低。压降低。 电力变压器用符号

7、电力变压器用符号 表示表示三、电力变压器三、电力变压器2电力变压器的基本结构电力变压器的基本结构电力变压器主要部件是电力变压器主要部件是绕组和铁心绕组和铁心（器身）构（器身）构成的电磁部分。还有成的电磁部分。还有油箱油箱、冷却装置、绝缘套、冷却装置、绝缘套管、调压和保护装置等部件。管、调压和保护装置等部件。 变压器油起两个作用：变压器油起两个作用： 在变压器绕组与绕组、绕组与铁心及油箱之在变压器绕组与绕组、绕组与铁心及油箱之间起间起绝缘作用绝缘作用； 变压器油受热后产生对流，对变压器铁心和变压器油受热后产生对流，对变压器铁心和绕组起绕组起散热作用散热作用。3 3变压器的基本工作原理变压器的基本

8、工作原理原绕组接入交流电源后就有原绕组接入交流电源后就有交流电流通过交流电流通过，于是，于是在铁心中在铁心中产生交变磁通产生交变磁通，所以铁心上的主磁通同时，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，在二次侧绕组中感电动势的同时，在二次侧绕组中产生互感电动势产生互感电动势，就有感应电流流过负载。就有感应电流流过负载。 四、电动机四、电动机1电动机的用途和分类电动机的用途和分类电动机是电动机是把电能转换成机械能的动力设把电能转换成机械能的动力设备。备。 按电流性质：按电流性质：直流电动机和交流电动机直流电动机和交

9、流电动机 按电源相数：按电源相数：单相电动机和三相电动机单相电动机和三相电动机三相电动机又可分为三相电动机又可分为同步式和异步式同步式和异步式两两种。异步电动机按转子结构不同有种。异步电动机按转子结构不同有鼠笼鼠笼型和绕线型型和绕线型两种。两种。2 2异步电动机的基本结构异步电动机的基本结构（1）定子）定子电动机的定子部分包括机座、定子铁心电动机的定子部分包括机座、定子铁心和定子绕组。和定子绕组。（2）转子）转子异步电动机的转子由转子铁心、转子绕异步电动机的转子由转子铁心、转子绕组和转轴等部分组成。组和转轴等部分组成。 异步电动机的基本结构异步电动机的基本结构3三相异步电动机的调速方法三相异步

10、电动机的调速方法 （1）三相异步电动机变极调速）三相异步电动机变极调速 （2）三相异步电动机变压调速）三相异步电动机变压调速 （3）三相异步电动机变频变压调速系统）三相异步电动机变频变压调速系统 第二节第二节 建筑供配电系统概述建筑供配电系统概述一、电力系统和电力网一、电力系统和电力网1电力系统和电力网电力系统和电力网电力系统是由发电、输电和配电系统组电力系统是由发电、输电和配电系统组成。成。 第二节第二节 建筑供配电系统概述建筑供配电系统概述2电力网的电压等级电力网的电压等级从输电的角度看，电压越高则输送的距从输电的角度看，电压越高则输送的距离就越远，传输的容量越大，电能的损离就越远，传输的

11、容量越大，电能的损耗就越小；但电压越高，要求的绝缘水耗就越小；但电压越高，要求的绝缘水平也越高，因而造价也越高。平也越高，因而造价也越高。 3频率标准频率标准 我国电网的频率标准是我国电网的频率标准是50Hz，频率变化频率变化会对电网的运行质量产生较大影响会对电网的运行质量产生较大影响 第二节第二节 建筑供配电系统概述建筑供配电系统概述二、线路的敷设二、线路的敷设电缆、电线的敷设应根据建筑的功能、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，技术、经济比较后确定， 1架空线路架空线路2电缆线路电缆线路 3绝缘导线的敷

12、设绝缘导线的敷设绝缘导线的敷设方式可分为明敷和暗敷。绝缘导线的敷设方式可分为明敷和暗敷。v导线穿管敷设时应注意以下几点：导线穿管敷设时应注意以下几点： 钢管弯曲半径不得小于该管径的钢管弯曲半径不得小于该管径的6倍，钢管倍，钢管弯曲角度不得小于弯曲角度不得小于90。 管内所穿导线的总面积不能超过管内截面的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，管内导线的数目不能超过8根。根。 管内导线不允许出现接头和扭拧现象，所有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。导线的接头和分支都应在接线盒内进行。 不同回路和不同电压的导线除特殊情况外不不同回

13、路和不同电压的导线除特殊情况外不应穿在同一根管内。应穿在同一根管内。 塑料管布线一般适用于室内和有酸碱腐蚀性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介质的场所，但在宜受机械损伤的场所不宜明敷。敷。三、建筑物用电负荷的分类和类别三、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：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）符合下列情况之一时，应为一级负荷一级负荷： 中断供电将造成人身伤亡时；中断供电将造成人身伤亡时； 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

14、损失者； 中断供电将造成公共场所的秩序严重中断供电将造成公共场所的秩序严重混乱者。混乱者。三、建筑物用电负荷的分类和类别三、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：）符合下列情况之一时，应为二级负荷： 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；中断供电将造成较大经济损失者； 中断供电将造成公共场所秩序混乱者中断供电将造成公共场所秩序混乱者三、建筑物用电负荷的分类和类别三、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）不属于一级和二级负荷者应为三级负三级负荷。荷。 2建筑物负荷类别建筑物负荷类别（1）照明和

15、划入照明电价的非工业负荷）照明和划入照明电价的非工业负荷（2）非工业负荷）非工业负荷 （3）普通工业用电）普通工业用电 四、低压配电四、低压配电 低压配电方式是指低压配电方式是指低压干线的配线方式。低压干线的配线方式。低压配电一般采用低压配电一般采用380/220V中性点直接中性点直接接地的系统。接地的系统。低压配电的结线方式低压配电的结线方式主要有放射式、树主要有放射式、树干式和混合式三种。干式和混合式三种。 图图9-1 9-1 低压配电方式低压配电方式 五、高层建筑供电五、高层建筑供电（1）高层建筑的负荷分级）高层建筑的负荷分级一级负荷一级负荷：消防用电设备，应急照明，消防电：消防用电设备

16、，应急照明，消防电梯。梯。二级负荷二级负荷：客用电梯，供水系统，公用照明。：客用电梯，供水系统，公用照明。三级负荷三级负荷：居民用电等其他用电设备。：居民用电等其他用电设备。（2）高层建筑的供电要求）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代高层建筑均是采用至少两路独立的采用至少两路独立的10kV电源电源同时供电。同时供电。 （3 3）高层建筑常用的供电方案）高层建筑常用的供电方案第三节第三节 变变 配配 电电 室室物业小区供配电系统物业小区供配电系统是指从高压电网引是指从高压电网引入电源，到各用户的所有电气设备、配入电源

17、，到各用户的所有电气设备、配电线路的组合。电线路的组合。变配电所变配电所（室）是小区供配电系统的枢（室）是小区供配电系统的枢纽，它担负着纽，它担负着接受电能、变换电压、分接受电能、变换电压、分配电能配电能的任务。的任务。 物业小区变配电系统构成示意图物业小区变配电系统构成示意图 一、低压配电箱（盘）一、低压配电箱（盘）配电箱（盘）是配电箱（盘）是直接向低压用电设备分直接向低压用电设备分配电能的控制、计量盘，在小区建筑中配电能的控制、计量盘，在小区建筑中用量很大。用量很大。 配电盘的位置配电盘的位置应尽量置于用电负荷中心，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。以缩短配电线路和减少

18、电压损失。 还应注意所选配电盘位置应有利于维修、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。观和建筑结构的安全等。 二、配电柜（屏）二、配电柜（屏）配电柜是配电柜是用于成套安装供配电系统中受用于成套安装供配电系统中受配电设备的配电设备的定型柜定型柜。有高压、低压配电。有高压、低压配电柜两大类。柜两大类。 在安装时在安装时，受电配电柜居中，分支配电，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，这样安装关对应装配于配电柜的正面，这样安装便于监视

19、、操作及保养。配电柜背面只便于监视、操作及保养。配电柜背面只有母线，检查及维修也很方便。有母线，检查及维修也很方便。 三、建筑物的变配电所三、建筑物的变配电所变配电所由变配电所由高压配电室、变压器室和低压配电高压配电室、变压器室和低压配电室三部分组成，室三部分组成， 1位置的选择位置的选择变配电所的位置变配电所的位置在其配电范围内应尽量布置在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，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、水应选在有剧烈震动的场所，不宜选

20、在多尘、水雾和有腐蚀性气体的场所，雾和有腐蚀性气体的场所， 三、建筑物的变配电所三、建筑物的变配电所有人值班的变配电所应有人值班的变配电所应单独设值班室单独设值班室，只有低压配电室时，值班室可与低压配只有低压配电室时，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面或一端，低压配电装置到墙的距离不应小于应小于3m。变配电所变配电所房间内部设备的布置房间内部设备的布置应做到线应做到线路顺直、最短、进出方便，有利于操作、路顺直、最短、进出方便，有利于操作、巡视、试验和检修。巡视、试验和检修。第四节第四节 低压配电系统保护装置低

21、压配电系统保护装置为保证线路的正常运行为保证线路的正常运行，线路应具备一，线路应具备一定的保护装置，在低压配电线路中的保定的保护装置，在低压配电线路中的保护包括有护包括有短路保护、过负荷保护，接地短路保护、过负荷保护，接地故障保护和中性线保护故障保护和中性线保护。常用的低压保护电器常用的低压保护电器主要有刀开关、熔主要有刀开关、熔断器、自动开关、漏电保护装置等。断器、自动开关、漏电保护装置等。 一、刀开关一、刀开关二、熔断器二、熔断器熔断器熔断器是一种保护电器。是人为地在电是一种保护电器。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，

22、利用元件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，（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设备的目的。主要由熔体和安装熔体用的绝缘器组成。的绝缘器组成。三、自动空气开关三、自动空气开关四、漏电保护器四、漏电保护器漏电保护器漏电保护器又称又称触电保安器触电保安器，它是一种，它是一种自动电器，装有检漏元件联动执行元件自动电器，装有检漏元件联动执行元件自动分断发生故障的线路。漏电保护器自动分断发生故障的线路。漏电保护器能迅速断开发生能迅速断开发生人身触电、漏电和单相人身触电、漏电和单相接地故障接地故障的低压线路。的低压线路。TATA0 0零序电流互感器；零序电流互感器；SS试验按钮；试验按钮；YY漏电脱扣器漏电脱扣器图图9.2 9.2 单相电子式漏电开关工作原理图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器的选择漏电保护装置漏电保护装置动作电流值的整定原则动作电流值的整定原则是：在躲是：在躲开电网泄漏电流的前提下尽量小。开电网泄漏电流的前提下尽量小