建筑电气系统培训讲义（1）83页

1、第十一章 建筑电气系统概述第一节 建筑电气的作用和分类一、现代建筑电气特点由于民用建筑向大面积、高层、超高层、多功能、综合性用途发展，更由于人民生活水平的提高，科技的发展，对建筑电气提出了更高的要求。100米以上 特高层建筑50100米 一类高层2450米 二类高层24米以下 多层电气上的特点用电设备种类多耗电量大供电可靠性大二、建筑电气设备的作用分类1、创造环境的设备创造光环境的设备创造温度湿度环境的设备创造空气环境的设备创造声音环境的设备2、追求方便性的设备给水排水设施电梯家电电源电话广播时钟报警系统3、增强安全性的设备自动排烟自动灭火设备消防电梯事故照明备用电源的自投过电流欠压防雷接地4

2、、提高控制性能的设备智能化信息通讯设备三、 建筑电气系统的种类 建筑电气系统分供配电系统和用电系统用电系统又分建筑动力系统、建筑照明系统和建筑弱电系统强电系统弱电系统四、建筑对电气设计的要求、保证供电的可靠性、满足电源的质量要求、减少 配电系统的电能消耗六、电气系统的主要设计内容1、供配电系统2、电气照明系统3、火灾自动报警与自动消防系统4、共用天线电视系统5、自动控制系统6、电话通讯系统7、电声广播系统8、信号系统9、计算机管理系统10、防雷接地系统七、建筑电气系统的组成电力系统的组成：由发电厂的发电机、升压及降压变电设备、电力网及电能用户（用电设备）组成的系统统称为电力系统。发电厂：生产电

3、能。电力网：变换电压、传送电能。由变电所和电力线路组成。配电系统：将系统的电能传输给电力用户。 电力用户：高压用户额定电压在1kV以上，低 压用户额定电压在1kV以下。用电设备：消耗电能。 八、我国的电压等级和质量指标1、我国的电压标准有220kV、110kV、35kV 10kV、6kV、0.4kV等2、超过1 kV的称为高压， 1 kV以下的称为低压。 建筑物的供电电压为10kV，低压配电电压为380/220V 3、电压质量指标（1）电压偏移5%（2）、电压波动解决方法：专用变压器降压起动（3）我国的电压频率50Hz美国、日本的电压频率为60Hz波动0.5%（4）三相电 压不平衡2%第十二章

4、 电力供配电系统第一节供电系统一、负荷分级和供电电源根据电力负荷因事故中断供电在政治上造成影响或在经济上造成损失的程度，区分其对供电可靠性的要求，进行负荷分级。在政治上造成影响或在经济上造成损失的程度越大，对供电可靠性的要求越高，反之亦然。根据负荷等级，采取相应的供电方式，以便达到提高投资的经济效益、社会效益和环境效益的目的。 、符合下列情况之一时，应为一级负荷：中断供电将造成人身伤亡时。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。中断供电将影响有重大政治、经济意义的用电单位

5、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。、符合下列情况之一时，应为二级负荷： 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。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集中的重要的公共场所秩序混乱。、

6、不属于一级和二级负荷者应为三级负荷 一级负荷的供电电源应符合下列规定 、一级负荷的供电电源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。一级负荷中特别重要的负荷，除由两个电源供电外，尚应增设应急电源，并严禁将其它负荷接入应急供电系统。负荷等级用户名称特别重要用户国家级，民用机场；地、市级以上气象台、站；通信枢纽及市话局、卫星地面站；大型博物馆、展览馆；四星级及 以上宾馆、饭店；大型金融中心、大型银行、大型证券交易中心；省、部级计算中心；大型百货商场、贸易中心；三级医院；超高层及特大型公共建筑；经常用于国际活动的大量人员集中的公共及省部级防灾应急中心；电力调度中心；

7、交通指挥中心。一级负荷用户直辖市、省部级办公楼；大型高层办公楼；三星级宾馆；大使馆及大使馆邸；二级医院；银行；大型火车站；3万以上的百货商店；重要的科研单位、重点高等院校；地、市级体育场馆；大量人员集中的公共场所；当地供电主管部门规定的一级负荷用户。二级负荷用户高层普通住宅、高层宿舍；大型普通办公楼；甲等电影院；中型百货商场；高等学校、科研单位；一、二级汽车客运站；大型冷库。三级负荷用户不属于特别重要及一、二级负荷用户的其他用户民用建筑用户负荷等级下列电源可作为应急电源：独立于正常电源的发电机组。供电网络中独立于正常电源的专用的馈电线路。蓄电池。干电池。根据允许中断供电的时间可分别选择下列应急

8、电源：允许中断供电时间为15s以上的供电，可选用快速自启动的发电机组。自投装置的动作时间能满足允许中断供电时间的，可选用带有自动投入装置的独立于正常电源的专用馈电线路。允许中断供电时间为毫秒级的供电，可选用蓄电池静止型不间断供电装置、蓄电池机械贮能电机型不间断供电装置或柴油机不间断供电装置。、二级负荷的供电系统二级负荷的供电系统宜由两回线路供电。在负荷较小或地区供电条件困难时，二级负荷可由一回6KV及以上专用的架空线路或电缆供电。当采用架空线时，可为一回架空线供电；当采用电缆线路时，应采用两根电缆组成的线路供电，其每根电缆应能承受100%的二级负荷。二、供电方案原则：供电安全可靠投资费用较少维

9、护运行方便系统简单1、单电源供电方案2、双电源供电方案第二节 用电负荷计算负荷计算：用电设备功率的计算和供电电流的计算一、用电设备的工作制连续工作制短期工作制反复短期工作制暂载率二、负荷曲线和负荷种类1、负荷曲线表示一组用电设备的功率随时间变化关系的图形。 可直观地反映出用户用电特点，对于同类型的用户，其负荷曲线形状大致相同。2、负荷的种类最大负荷：消耗电能最多的半小时平均功率尖峰负荷连续12s的最大平均负荷平均负荷三、负荷计算的方法1、设备功率的计算连续工作：额定功率间歇工作：备用的设备不计照明增加20%（镇流器）2、单位建筑面积安装功率法每套住宅用电负荷，不再按灯具、插座等容量逐一计算，而

10、是按套型类别进行确定，根据我国住宅发展，每套住宅供电容量标准，一般可在4一12kw范围选取。 高级公寓的每户建筑面积在l00200m2时用电标准可为10一15kw。3、需要系数法需要系数Kx用电设备的最大负荷与其设备容量的比值第三节 电线电缆和低压设备一、导线的选择原则1、导线的选择原则：（1）按使用环境和敷设方法选择导线（2） 按机械强度选择线芯的最小截面（3）按允许温升（允许载流量）选择线芯截面（4）按允许电压损失校验2、导体材料铝 、铜3、绝缘材料一般采用塑料和橡胶绝缘高层建筑选用阻燃型（ZR）应急负荷和消防设备选用耐火型（NH）4、外护层及铠装5、电线电缆的型号 pvc电缆 名 称 用

11、 途VV、VLV铜（铝）芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆敷设在室内、隧道及管道中或户外托架敷设，不承受压力和机械外力VY、VLY铜（铝）芯聚氯乙烯绝缘聚乙烯护套电力电缆VV22、VLV22铜（铝）芯聚氯乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套电力电缆敷设在室内、隧道、电缆沟及直埋土壤中，电缆能承受压力及其它外力 VV23、VLV23铜（铝）芯聚氯乙烯绝缘钢带铠装聚乙烯护套电力电缆电缆电缆的阻燃性能1.耐火布线： 指由于火的作用火灾温升曲线达到840时，使线路在30min内仍可靠供电的布线方式。2.耐热布线： 指由于火的作用火灾温升曲线达到380时，使线路在15min内仍能可靠供电的布线方式。二、导线的选

12、择1、导线截面的分级1.5 2.5 4 6 10 16 25 25 35 70 95120 150 185 240 mm22、导线最小截面（mm2）3、按导线载流量选择导线、按经济电流密度选择导线表、按允许电压损失选择导线截面三、电线电缆的布置与敷设1、线路的布置树干式放射式混合式2、电线电缆的敷设裸导线敷设绝缘导线明敷穿管敷设电缆敷设三、 高压供配电设备、变压器 变压器是交流电压的电气设备。它可以把某一电压的交流电换成同频率的另一电压的交流电。升压 降压变压器构造线圈 铁芯散热自冷油冷、高压隔离开关功能：隔离高压电源、高压熔断器功能：用于小功率配电电路和配电变压器 的短路、过载保护。、高压负

13、荷开关 高压负荷开关具有简单的灭弧装置，能通断一定的负荷电流和过负荷电流。、高压断路器 功能：通断正常负荷电流，能接通和承受一定时间的短路电流 ，并能在保护装置作用下自动跳闸。 分类：油断路器真空断路器、高压开关柜 高压开关柜是按一定的线路方案将有关的一、二次设备组装而成的一种高压配电设备。开关柜的五防要求：防止误跳、误合断路器防止带电负荷拉、合隔离开关防止带电挂接地线防止带接地线合隔离开关防止人员误入带电间隔四、常用低压电器设备 低压电器是指根据使用要求及控制信号，通过一个或多个器件组合，能手动或自动分合额定电压交流Hz(60Hz)，额定电压1200V、直流额定电压1500V及以下的电路，用

14、以改变电路状态或参数，实现电量与非电量之间的转换、控制、保护、调节、检测等功能的器件或装置。 低压电器在庞大的低压供电、配电和用电系统中处于极为重要的地位，与社会生产和人民生活密切相关，是保证配电网安全、可靠、经济运行和人身安全及人们生产和生活用电的关键设备。也是低压成套电气设备的基本组成元件。低压电器按动作性质分：非自动和自动非自动低压电器：刀开关组合开关按钮铁壳开关倒顺开关自动低压电器：交流接触器继电器按低压电器的作用分： 控制电器：用来使电动机、用电器接通、分断或改变电 路连接状态。保护电器：用来保护电源、电动机和其他电气设备执行电器：用来完成或执行某些机械动作 辅助电器：为保证电路正常

15、工作，用来确定电路的 工作参数，指示电路的工作状态。按用途或控制对象分类 （1）配电电器：主要用于低压配电系统中。要求系统发生故障时准确动作、可靠工作，在规定条件下具有相应的动稳定性与热稳定性，使电器不会被损坏。常用的配电电器有刀开关、转换开关、熔断器、断路器等。 （2）控制电器：主要用于电气传动系统中。要求寿命长、体积小、重量轻且动作迅速、准确、可靠。常用的控制电器有接触器、继电器、起动器、主令电器、电磁铁等。按低压电器型号分类： 每个大类用一位汉语拼音字母作为该产品型号的首字母，第二位汉语拼音字母表示该类电器的各种形式。 （1）刀开关H，例如HS为双投式刀开关（刀型转换开关），HZ为组合开

16、关。 （2）熔断器R，例如RC为瓷插式熔断器，RM为密封式熔断器。（一）低压熔断器 （3）断路器D，例如DW为万能式断路器，DZ为塑壳式断路器。 （4）控制器K，例如KT为凸轮控制器，KG为鼓型控制器。 （5）接触器C，例如CJ为交流接触器，CZ为直流接触器作用：熔断器串联于电路中，当电路出现过载或短路时，熔体会过分发热而烧断，从而切断了电源和荷载的 联系，保护了电路和荷载。(二）刀开关（QK） (1) 概述 刀开关，又称刀形隔离器或闸刀。是一种简单的手动操作电器，特点是不能分断短路电流，且具有明显的断开点，在电路中负责电源、负载间的隔离与联络。主要用于交流50Hz、380/220V或直流44

17、0V以下电路中，不频繁接通和切断供电负荷不大的低压配电线路或低压成套配电装置，并兼作电源隔离开关。刀开关是由刀形动触头闸刀、刀座(静触头)、底板和操作手柄等组成。 可根据是否有灭弧装置分，有：有灭弧装置和无灭弧装置两类等。可根据刀开关在电路中的位置和作用分，有：隔离开关(不允许带电流负荷操作的刀开关)和负荷开关(允许带电流负荷操作的刀开关)两类。可根据结构型式分，有：刀开关、负荷开关(胶盖闸刀关和铁壳开关)、熔断式刀开关等三类主要产品 HD/HS系列刀开关； HK系列胶盖闸刀开关； HH系列铁壳开关； HR系列熔断器式刀开关。主要技术参数 额定电压UN：指刀开关在所接线路中，长期工作时所能承受

18、的最大工作电压。 额定电流IN：指刀开关闭合，有电流流过，其动静触头的温升不超过额定值时所能承受的最大工作电流。 分断能力：指刀开关在额定电压下能可靠分断最大工作电流的能力。一般情况下，刀开关只能分断额定电流值以下的工作电流，当与熔断器配合使用时，则是指与其配合的熔丝或熔断器的分断能力。 HR型熔断器式刀开关 HR型熔断器式刀开关也称刀熔开关，它实际上是将刀开关和熔断器组合成一体的电器，如图所示。刀熔开关操作方便，并简化了供电线路，在供配电线路上应用很广泛。刀熔开关可以切断故障电流，但不能切断正常的工作电流，所以一般应在无正常工作电流的情况下进行操作。（三）低压断路器（QF） 低压断路器，又称

19、低压空气开关、自动空气开关或自动开关。其功能相当于闸刀开关、过电流继电器、失压继电器、热继电器及漏电保护器等电器部分或全部的功能总和，是低压配电网中最重要、最常用的自动开关电器。 低压断路器具有多种保护功能(过载、短路、欠电压等)、分断能力高、操作方便、 良好的灭弧性能、安全等优点，既能带负荷通断负载电路，也可以用于电路的不频繁操作。 低压断路器主要由脱扣器、触头系统、灭弧装置、操动机构等几部分组成。加分励脱扣器，可实现电动分闸。 加复式脱扣器，可实现过载、短路保护 。加失压脱扣器，可实现失压保护。加电动操作机构，可实现电动合闸主要参数：额定电压 额定电流 脱扣器额定电流低压断路器的选择原则

20、断路器的类型应根据使用场合和保护要求来选择。如一般选用塑壳式；短路电流很大时选用限流型；额定电流比较大或有选择性保护要求时选用框架式； 断路器额定电压、额定电流应分别大于或等于线路、设备的正常工作电压和工作电流。 断路器极限通断能力大于或等于电路最大短路电流。 欠电压脱扣器额定电压等于线路额定电压。 过电流脱扣器的额定电流大于或等于线路的最大负载电流。（四）接触器 接触器是用于频繁通断交直流主电路或大容量控制电路的自动控制电器。配合继电器还可实现定时操作，联锁控制、各种定量控制、欠压及零(失)压保护，其主要控制对象是电动机，也可用于控制其它电力负载，如电热器、照明、电焊机、电容器组等。广泛应用

21、于电力系统的远距离操作及自动控制。接触器按被控电流的种类可分为交流接触器和直流接触器（五）继电器 继电器是一种根据电量(电流、电压)或非电量(时间、速度、温度、压力、流量、位置等)参数的变化，自动接通和断开控制电路，以完成控制或保护任务的自动控制电器。 保护动作必须快速；必须灵敏；必须可靠；必须有良好的选择性。 继电保护作用：继电保护就是当电力系统发生故障或出现非正常现象时，利用电器装置来保护电气设备不受损害和缩小事故的范围。 按电源性质不同分，有：直流继电器和交流继电器。 按输入信号的性质的不同分，有：电流、电压、功率、中间、时间、速度、温度、压力、脉冲、瓦斯继电器等。按钮、接触器、继电器控

22、制电路RJ（六）低压配电柜 低压成套开关设备和控制设备在低压供电系统中负责完成电能的控制、保护、测量、转换和分配。由于低压成套开关设备和控制设备深入到生产现场、公共场所、居民住宅等地点，可以说凡是使用电气设备的地方都要配备该设备。 低压成套开关设备和控制设备，简称低压成套设备，俗称低压配电装置或低压配电柜。是由一个或多个低压开关设备和与之相关的控制,测量，信号，保护，调节等设备，按电气主接线的要求，由开关电器、载流导体和必要的辅助设备所组成的电工设备。低压成套开关设备和控制设备涵盖了电力系统低压侧配电中所需要的各类电气“箱、盘、柜、屏、台”等。第四节室内外电气配线一、高压供配电线路的接线方案高供高计、放射式线路可靠性高。继电保护整定等易于实现。开关设备多，投资大。适于供较重要的和容量较大的负荷。只限于两级以内。、树干式线路出线少，开关设备和导线耗用少，投资省。