建筑材料与设备最新课件

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50~100米一类高层24~50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、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１、保证供电的可靠性２、满足电源的质量要求３、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、35kV10kV、6kV、0.4kV等2、超过1kV的称为高压，1kV以下的称为低压。建筑物的供电电压为10kV，低压配电电压为380/220V3、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。１、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。２、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。３、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４、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。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。５、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1~2s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l00—200m2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有功计算功率无功计算功率：Qj=PjtgφkW

Pj=kxPskW视在计算功率：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

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、导线的选择1、导线截面的分级1.52.54610162525357095120150185240mm22、导线最小截面（mm2）3、按导线载流量选择导线４、按经济电流密度选择导线表１２－５５、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１、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２、高压隔离开关功能：隔离高压电源３、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。４、高压负荷开关

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。５、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６、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、低压电器设备1、低压电器的种类、基本要求和结构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：控制电器保护电器执行电器辅助电器控制电器：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：为保证电路正常工作，用来确定电路的工作参数，指示电路的工作状态2、刀开关作用：隔离电源铁壳开关3、自动空气开关（自动空气断路器）

作用：带负荷分合闸，可实现过载、短路、失压保护特点：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4、熔断器作用：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。熔断器的主要参数：额定电压额定电流分断能力熔断器的选择：照明荷载，额定电流应稍大于或等于实际的负荷电流。对于输配电线路，额定电流应稍小于线路的安全电流对于动力荷载，额定电流稍大于起动电流5、接触器接触器适用于远距离频繁通、断的电器主触头6、继电保护和继电器继电保护作用：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。基本要求：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器：继电器是根据一定的信号例如电压、电流或时间来接通或断开小电流电路的电器热继电器7电流继电器时间继电器液位继电器压力继电器温度继电器行程开关和限位开关7、几种典型控制电路按钮、接触器、继电器控制电路RJ原理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１、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。２、树干式线路出线少，开关设备和导线耗用少，投资省。可靠性低。适于负荷容量较小，不重要的用电负荷。干线连接变压器不超过5台，总安装容量不大于3000KVA３、环网线路可靠性高（相对于树干式〕。但继电保护比较复杂，整定配合也较困难。一般采用“开口运行”，开环点为电压差最小的点。环形线路载流量按所接的全部变压器容量计算，有色金属消耗量大单电源环形只适于允许停电半小时以内的二级负荷。双电源环形可用于一、二级负荷，但可靠性低于放射式。通常采用以高压负荷开关的高压环形柜组成，特适于城市电网。１、放射式线路

主用于容量大，负荷集中，或重要的用电负荷，或者需要连锁起动、停车的用电负荷。２、树干式线路常采用插接式母线或预分支电缆。二、低压线路接线方式３、干线式线路４、链式线路适用于供电距离较远而用电设备容量小而相距较近场所。相连的用电设备一般不宜多于5台，总容量不宜超过10kw.低压配电屏······低压配电屏······低压配电屏······放射式配电系统树干式配电系统混合式配电系统低压配电方案

三、供配电线路的敷设１、室外进户线敷设２、室内线路敷设SCTCWC套管敷设CCFC第十三章建筑电气照明第一节照明的基本知识一、建筑的天然照明和人工照明二、光的实质可