建筑供配电系统

第三三篇篇建建筑筑电电气气电电工工基基本本知知识识13建筑筑供供配配电电系系统统目录录电力系统概述1负荷计算2设备及线缆的选择33建筑施工现场临时用电组织设计4Back13.1电力力系系统统概概述述电力力系系统统是是由由生生产产、、转转换换、、分分配配、、输输送送和和使使用用电电能能的的发发电电厂厂、、变变电电站站、、电电力力线线路路和和用用电电设设备备联联系系在在一一起起组组成成的的统统一一整整体体。。图13-1所示示为电电力力系系统统示示意意图图。。在电电力力系系统统中中除除去去发发电电厂厂和和用用电电设设备备以以外外的的部部分分称称为为电电力力网网络络，，简简称称电网网，如图图13-1所示示。一一个个电电网网由由很很多多变变电电站站和和电电力力线线路路组组成成。。13.1.1电力系统、供配电系统的基本概念供配配电电系系统统是是电电力力系系统统的的一一个个重重要要组组成成部部分分，，包包括括电电力力系系统统中中区区域域变变电电站站和和用用户户变变电电站站，，涉涉及及电电力力系系统统电电能能发发、、输输、、配配、、用用的的后后两两个个环环节节，，其其运运行行特特点点、、要要求求与与电电力力系系统统基基本本相相同同。。只只是是由由于于供供配配电电系系统统直直接接面面向向用用电电设设备备及及其其使使用用者者，，因因此此供供、、用用电电的的安安全全性性尤尤显显重重要要。。供供配配电电系系统统示示意意图图如图图13-1中点点划划线线框框部部分分。。13.1电力力系系统统概概述述13.1电力力系系统统概概述述图13-1电力力系系统统示示意意图图Back13.1电力力系系统统概概述述图13-1电力力系系统统示示意意图图Back众所所周周知知，，三三相相交交流流系系统统中中，，三三相相视视在在功功率率S和线电压U、线电流I之间的关系为为S=√3UI当输送功率一一定时，电压压越高，电流流越小，线路路、电气设备备等的载流部部分所需的截截面积就越小小，有色金属属投资也就越越小；同时，，由于电流小小，传输线路路上的功率损损耗和电压损损失也较小。。13.1电力系统概述述13.1.2电力系统的额定电压电力系统额定定电压的规规定另一方面，电电压越高，对对绝缘的要求求则越高，变变压器、开关关等设备以及及线路的绝缘缘投资也就越越大我国国家标准准《标准电压》（GB156—1993）规定的部分分额定电压如如表13-1所示（详见ＰＰ273）。在我国，不同同地区电网的的额定电压系系列不同，主主要有：330kV／110kV／35kV／10kV；500kV／220kV／110kV／35kV／10kV；500kV／220kV／66kV／10kV。由于各电网网电压标准的的不同，给全全国联网造成成一定的难度度。13.1电力系统概述述（1）输送功率率和输送距离离前已述及，对对应一定的输输送功率和输输送距离有一一相对合理的的线路电压。。表13-2（详见P274）中列出了根根据运行数据据和经验确定定的、与各额额定电压等级级相适应的输输送功率和输输送距离。（2）输电电压压220～750kV电压一般为输电电压，完成电能的的远距离传输输功能。该电电网称为高压输电网。13.1电力系统概述述各种电压等等级的适用范范围（3）配电电压压110kV及以下电压一一般为配电电电压，完成对对电能进行降降压处理并按按一定方式分分配至电能用用户的功能。。其中35～110kV配电网为高压压配电网，10～35kV配电网为中压压配电网，1kV以下配电网称称为低压配电电网。3kV、6kV是工业企业中中压电气设备备的供电电压压。20kV电压等级目前前还不常用，，一般要经论论证结果证明明用户确实需需要时才采用用。13.1电力系统概述述（1）一级负荷荷符合下列条件件之一的，为为一级负荷。。①中断供电电将造成人身身伤亡的负荷荷。如医院急急诊室、监护护病房、手术术室等处的负负荷。②中断供电电将在政治、、经济上造成成重大损失的的负荷。13.1电力系统概述述13.1.3电力负荷的分级及其对供电电源的要求负荷分级③中断供电电将影响有重重大政治、经经济意义的用用电单位的正正常工作的负负荷，如：重重要交通枢纽纽、重要通信信枢纽、重要要宾馆、大型型体育场馆、、经常用于国国际活动的大大量人员集中中的公共场所所等用电单位位中的重要负负荷。13.1电力系统概述述（2）二级负荷荷符合下列条件件之一的，为为二级负荷。。①中断供电电将在政治、、经济上造成成较大损失的的负荷。②中断供电电将影响重要要用电单位的的正常工作的的负荷。13.1电力系统概述述（3）三级负荷荷不属于一、二二级负荷者为为三级负荷。。在一个工业企企业或民用建建筑中，并不不一定所有用用电设备都属属于同一等级级的负荷，因因此在进行系系统设计时应应根据其负荷荷级别分别考考虑。13.1电力系统概概述（1）一级负负荷对电源源的要求一级负荷中中有普通一一级负荷和和特别重要要的一级负负荷之分。。普通一级负负荷应由两两个电源供供电，且当当其中一个个电源发生生故障时，，另一个电电源不应同同时受到损损坏。特别重要的的一级负荷荷，除由满满足上述条条件的两个个电源供电电外，尚应应增设应急急电源专门门对此类负负荷供电。。13.1电力系统概概述不同等级负负荷对电源源的要求（2）二级负负荷对电源源的要求宜由两回线线路供电，，当电源来来自于同一一区域变电电站的不同同变压器时时，即可认认为满足要要求。在负荷较小小或地区供供电条件困困难时，可可由一回6kV及以上专用用的架空线线路或电缆缆线路供电电。当采用用架空线时时，可为一一回架空线线供电；当当采用电缆缆线路时，，应采用两两根电缆组组成的线路路供电，且且每根电缆缆应能承受受100％的二级负负荷。13.1电力系统概概述（3）三级负负荷对电源源的要求三级负荷对对电源无特特殊要求，，一般以单单电源供电电即可。13.1电力系统概概述供配电系统统的中性点点是指星形联联结的变压压器或发电电机绕组的的中间点。。所谓系统的的中性点运运行方式，是指系统统中性点与与大地的电电气联系方方式，或简简称系统中中性点的接接地方式。。13.1电力系统概概述供配电系统统中性点运运行方式13.1.4中性点运行方式及低压配电系统接地的形式（1）中性点点接地系统统中性点接地地系统，就是中性性点直接接接地或经小小电阻接地地的系统，，也称大接接地电流系系统。这种系统中中一相接地地时，出现现了除中性性点接地点点以外的另另一个接地地点，构成成了短路回回路，接地地故障相电电流很大，，为了防止止设备损坏坏，必须迅迅速切断电电源，因而而供电可靠靠性低，易易发生停电电事故。但这种系统统上发生单单相接地故故障时，由由于系统中中性点的钳钳位作用，，使非故障障相的对地地电压不会会有明显的的上升，因因而对系统统绝缘是有有利的。13.1电力系统概概述（2）中性点点不接地系系统中性点不接接地系统，是指中性性点不接地地或经过高高阻抗（如如消弧线圈圈）接地的的系统，也也称小接地地电流系统统。这种系统发发生单相接接地故障时时，只有比比较小的导导线对地电电容电流通通过故障点点，因而系系统仍可继继续运行，，这对提高高供电可靠靠性是有利利的。但这种系统统在发生单单相接地故故障时，系系统中性点点对地电压压会升高到到相电压，，非故障相相对地电压压会升高到到线电压；；若接地点点不稳定，，产生了间间歇性电弧弧，则过电电压会更严严重，对绝绝缘不利。。13.1电力系统概概述对于高压输输配电网，，由于传输输功率大且且传输距离离长，一般般都采用110kV及以上的电电压等级，，在这样高高的电压等等级下绝缘缘问题比较较突出，因因此一般都都采用中性性点接地系系统；而在在中压系统统中，中性性点不接地地系统发生生单相接地地故障时产产生的过电电压对绝缘缘的威胁不不大，因为为中压系统统的绝缘水水平是根据据更高的雷雷电过电压压制定的，，因此为了了提高供电电可靠性，，中压系统统较多地采采用了中性性点不接地地系统。13.1电力系统统概述对于1kV以下的低低压配电电系统，，中性点点运行方方式与绝绝缘的关关系已不不是主要要问题，，这时中中性点运运行方式式主要取取决于供供电可靠靠性和安安全性。。因此，，1kV以下的低低压配电电系统采采用中性性点接地地系统。。13.1电力系统统概述低压配电电系统接接地的形形式根据据电源端端与地的的关系、、电气装装置的外外露可导导电部分分与地的的关系分分为TN、TT、IT系统，其其中TN系统又分分为TN-S、TN-C、TN-C-S系统。以拉丁文文字作代代号形式式的意义义为：第一个字字母表示示电源与与地的关关系。T表示电源源有一点点直接接接地；I表示电源源端所有有带电部部分不接接地或有有一点通通过阻抗抗接地。。13.1电力系统统概述低压配电电系统接接地的形形式第二个字字母表示示电气装装置的外外露可导导电部分分与地的的关系。。N表示电气气装置的的外露可可导电部部分与电电源端有有直接电电气连接接；T表示电气气装置的的外露可可导电部部分直接接接地，，此接地地点在电电气上独独立于电电源端的的接地点点。（1）TN系统根据国家家标准《供配电系系统设计计规范》GB50052——95规定：TN电力系统统有一点点直接接接地，电电气设施施的外露露可导电电部分用用保护线线与该点点连接。。13.1电力系统统概述按中性线线与保护护线的组组合情况况，TN系统有以以下三种种形式：：①TN-S系统（见图13-2）整整个个系统的的中性线线和保护护线是分分开的。。②TN-C系统（见图13-3）整整个个系统的的中性线线和保护护线是合合一的。。③TN-C-S系统（见图13-4）系系统统中有一一部分中中性线和和保护线线是合一一的。13.1电力系统统概述（2）TT系统TT系统有一一个直接接接地点点，电气气设施的的外露可可导电部部分接至至电气上上与电力力系统的的接地点点无关的的接地极极（见图13-5）。（3）IT系统IT系统的带带电部分分与大地地间不直直接连接接，而电电气设施施的外露露可导电电部分则则是接地地的（见图13-6）。13.1电力系统统概述13.1电力系统统概述图13-2TN-S系统Back13.1电力系统统概述图13-3TN-C系统Back13.1电力系统统概述图13-4TN-C-S系统Back13.1电力系统统概述图13-5TT系统Back13.1电力系统统概述图13-6IT系统Back1频率质量量电力系统统的额定定频率为为50Hz。当电力力系统的的容量在在300万kW及以上时时，频率率偏差允允许值为为±0.2Hz；电力系系统的容容量在300万kW以下时，，频率偏偏差允许许值为±0.5Hz。13.1电力系统统概述13.1.5电能的质量及其标准2电压质量量国家标准准GB50052—95《供配电系系统设计计规范》规定，正正常运行行情况下下，用电电设备端端子处电电压偏差差的允许许值应符符合下列列要求：：①电电动机为为±5％。②照照明，，在一般般场所为为±5％；对于于远离变变电所的的小面积积一般工工作场所所，难以以满足以以上要求求时，可可为+5％、-10％；应急急照明、、道路照照明和警警卫照明明等为+5％、-10％。③其其他用用电设备备，当无无特殊规规定时为为±5％。13.1电力系统统概述3波形质量量电能的质质量除了了频率与与电压以以外，还还包含了了供电电电压的波波形。电电力系统统电压的的波形应应是50Hz的正弦波形，，如果波形偏偏离正弦波形形就称为波形形畸变，可以以根据傅立叶叶级数从畸变变的波形中分分解出50Hz的基波及一系系列的高次谐谐波。电压或或电流中含有有的高次谐波波越多，或者者高次谐波的的幅值（或有有效值）越大大，其波形离离正弦波形就就越远，畸变变就越严重，，波形质量就就越差。13.1电力系统概述述负荷曲线按纵纵坐标所表示示的功率可分分为有功负荷曲线线和无功负荷荷曲线。按横坐标所表表示的时间范范围可分为日负荷曲线和和年负荷曲线线。1日负荷曲线的的绘制日负荷曲线是是以一昼夜13.2负荷计算13.2.1负荷曲线www.techbook.co（1）根据某一一监测点24h内各个时刻的的功率表中显显示的数据，，逐点绘制而而成的平滑曲曲线，如图13-7所示，这样得得到的负荷曲曲线最为准确确。（2）工程上，，为了表达和和计算简单起起见，往往将将负荷曲线用用等效的阶梯梯形曲线来代代替，与精确确的负荷曲线线之间会有一一定的误差，，但这种误差差是可以允许许的。最为常常见的负荷曲曲线是以0.5h为时间间隔所所绘制的曲线线，如图13-8所示。13.2负荷计算13.2负荷计算2日负荷曲线的的特征参数（1）日电能耗耗量Wd(kW·h)（2）最大功率率Pmax(kW)表示负荷曲线线上功率最大大的一点的功功率值。（3）平均功率率Pav(kW)表示日负荷曲曲线上日电能能耗量与时间间（24h）的比值，即即Pav=Wd/24（4）有功负荷荷系数α为α=Pav/Pmax通常α＝0.7～0.75。（5）无功负荷荷系数ββ=Qav/Qmax通常β＝0.76～0.82。13.2负荷计算计算负荷是一一个假想的持持续负荷，其其热效应与同同时间内实际际变动负荷所所产生的热效效应相等。在在供配电系统统中，以最大大30min的平均负荷作作为选择电气气设备的依据据，并认为只只要电气设备备能承受该负负荷的长期作作用即可在正正常情况下长长期运行。一一般将这个最最大平均负荷荷称为计算负荷。13.2负荷计算13.2.2计算负荷的概念为什么要以30min作为确定计算算负荷的依据据呢？当通过载流导导体的电流过过大时由于发发热，导体温温度会持续上上升，直至被被损坏。当正正常工作电流流通过载流导导体时，导体体发热达到某某一热平衡状状态，此时导导体温度也相相应升高到某某一可以允许许的较高的温温度值。分析析表明，载流流导体一般经经过（3～4）τ（τ为发发热热时时间间常常数数））即即能能达达到到稳稳定定温温13.2负荷荷计计算1连续续运运行行工工作作制制（（长长期期工工作作制制））即电电气气设设备备投投入入工工作作的的持持续续时时间间较较长长，，负负荷荷稳稳定定。。在在工工作作时时间间内内，，电电气气设设备备载载流流导导体体可可以以达达到到稳稳定定的的工工作作温温度度。。连续运行工作制的负荷是指其持续工作时间tw超过导体达到热平衡所需的时间，即tw＞(3～4)τ13.2负荷荷计计算算13.2.3负荷的工作制即电气设备的工作时间短而停歇时间长。在工作时间内，电气设备来不及达到稳定温度就停止运行并开始冷却，其发热所产生的温升可以在停歇时间内冷却到周围的介质温度。短时运行工作制的设备很少，如金属切削用的辅助机械（龙门刨横梁升降电动机、刀架快速移动装置）、水闸用电动机等。13.2负荷荷计计算算3断续续运运行行工工即电气设备以断续方式反复工作，其工作和停歇相互交替。在工作时间内，电气设备来不及达到稳定温升就停止运行并开始冷却，但其发热产生的温升不足以在停歇时间内冷却到周围的介质温度。这种电气设备运行时的可承受功率与其工作时间tw和停歇时间to的相对长度有关，一般用负荷持续率ε来表示，即

ε=tw/(tw+to)×100%13.2负荷荷计计算算13.2负荷荷计计算算1需要要系系数数Kd的含含义义当一一个个供供电电范范围围内内的的所所有有电电气气设设备备正正常常使使用用的的时时候候，，由由于于各各种种原原因因，，该该供供电电范范围围的的计计算算负负荷荷Pc总会会比比电电气气设设备备的的总总容容量量小小，，它它们们的的比比值值称称为为需要要系系数数，即即需要要系系数数法法13.2.4负荷计算的方法2需要要系系数数法法的的计计算算步步骤骤(1）设设备备功功率率每组组中中只只有有一一台台（（套套））电电气气设设备备时时，，应应将将设设备备实实际际向向供供配配电电系系统统吸吸取取的的电电功功率率作作为为计计算算负①连续工作制负荷时

PN=Pr②断续运行工作制电动机类负荷时，应将其额定功率换算成负荷持续率为25％时的等效功率，即

PN=2Pr√εr13.2负荷荷计计算算③断断续续运运行行工工作作制制电电焊焊机机类类负负荷荷时时，，应应将将其其额额定定功功率率换换算算成成负负荷荷持持续续率率为为100％时时的的等等效效功功率率，，即即PN=Pr√εεr④成组组用用电电设设备备的的设设备备功功率率是是指指除除备备用用设设备备以以外外的的所所有有单单个个用用电电设设备备额额定定输输入入功功率率的的总总和和。。⑤照照明明设设备备的的设设备备功功率率应应考考虑虑辅辅助助其其正正常常工工作作的的镇镇流流器器等等元元件件上上的的功功率率损损耗耗。。白炽炽灯灯光光源源的的照照明明设设备备：：PN=Pr;荧光光灯灯光光源源的的照照明明设设备备：：PN=1.25Pr;高强强气气体体放放电电灯灯光光源源的的照照明明设设备备：：PN=1.1Pr。13.2负荷荷计计算算www.tec13.2负荷荷计计算算（2）单单组组设设备备计计算算负负荷荷当分分组组后后13.2负荷荷计计算算(3）多多组组设设备备的的计计算算负负荷荷当供供电电范范围围内内有有多多个个性性质质不不同同的的电电气气设设备备组组时时，，先先将将每每一一组组都都按按上上述述1～2所述述步步骤骤计计算算后后，，再再考考虑虑各各个个设设备备组组的的一一个个同同时时系系数数，，因因此此其其计计算算负负荷荷为为【例13-1】】某旅旅游游宾宾馆馆变变电电站站负负荷荷情情况况如如设备清单：大堂、走道、餐厅、多功能厅等处照明设备容量：150kW（带电容补偿，cosφ=0.9）荧光灯；180kW白炽灯客房照明设备容量：70kW白炽灯冷水机组容量：120kW×4台冷冻水泵容量：30kW×5台（其中一台备用）冷却水泵容量：22kW×5台（其中一台备用）冷却塔容量：7.5kW×4台送、排风机容量：11kW×5台；22kW×3台；17.5kW×5台电梯容量：30kW×3台(ε=40%)厨房设备容量：15kW×2台；5kW×5台；2.2kW×6台洗衣设备容量：30kW×2台；6kW×3台；4kW×4台13.2负荷荷计计算算【解】(1①大堂、走道、餐厅、多功能厅等处荧光灯照明设备(Kd1=0.7,cosφ1=0.9,tanφ1=0.48)考虑电感型镇流器:PN1=1.25Pr1=1.25×150=187.5(kW)Pc1=Kd1PN1=0.7×187.5=131.25(kW)Qc1=tanφ1Pc1=0.48×131.25=63(kvar)②大堂、走道、餐厅、多功能厅等处白炽灯照明设备(Kd2=0.7,cosφ2=1,tanφ2=0)PN2=Pr2=180(kW)Pc2=Kd2PN2=0.7×180=126(kW)Qc2=tanφ2Pc2=0×126=0③客房白炽灯照明设备(Kd3=0.4,cosφ3=1,tanφ3=0)PN3=Pr3=70(kW)Pc3=Kd3PN3=0.4×70=28(kW)Qc3=tanφ3Pc3=0×28=013.2负荷荷计计算算④冷冷水水机机组组、、冷冷冻冻水水泵泵、、冷冷却却水水泵泵、、冷冷却却塔塔设设备备(Kd4=0.7,cosφφ4=0.8,tanφφ4=0.75)PN4=Pr4=4××120+4××30+4××22+4××7.5=718(kW)Pc4=Kd4PN4=0.7××718=502.6(kW)Qc4=tanφφ4Pc4=0.75××502.6=376.95(kvar)⑤送、、排排风风机机(Kd5=0.65,cosφφ5=0.8,tanφφ5=0.75)PN5=Pr5=5××11+3××22+2××17.5=156(kW)Pc5=Kd5PN5=0.65××156=101.4(kW)Qc5=tanφφ5Pc5=0.75××101.4=76.05(kvar)⑥电梯梯(Kd6=1,cosφφ6=0.5,tanφφ6=1.73)PN6=2Prεr=2××3××3040%=113.84(kW)Pc6=Kd6PN6=1××113.84=113.84(kW)Qc6=tanφφ6Pc6=1.73××113.84=196.94(kvar)13.2负荷荷计计算算⑦厨厨房房设设备备(Kd7=0.4,cosφφ7=0.75,tanφφ7=0.88)PN7=Pr7=2××15+5××5+6××2.2=68.2(kW)Pc7=Kd7PN7=0.4××68.2=27.28(kW)Qc7=tanφφ7Pc7=0.88××27.28=24.01(kvar)⑧洗衣衣设设备备(Kd8=0.35,cosφφ8=0.7,tanφφ8=1.02)PN8=Pr8=2××30+3××6+4××4=94(kW)Pc8=Kd8PN8=0.35××94=32.9(kW)Qc8=tanφφ8Pc8=1.02××32.9=33.56(kvar)(2）计计算算总总计计算算负负荷荷因为为，，对对于于变变电电站站总总计计算算负负荷荷，，K∑∑P取值值范范围围一一般般在在0.85～1，K∑∑Q取值值范范围围一一般般在在0.95～1，所所以以取取K∑∑P=0.9，K∑Q=0.97。则13.2负荷计计算www.techboPc=0.9××(131.25+1=956.943(kW)Qc=0.97×(63+0+0+376.95+76.05+196.94+24.01+33.56)=747.3947(kvar)Sc≈1214.22(kV·A)Ic≈1844.82(A)13.2负荷计计算常见的的方法法有负负荷密密度法法、单单位指指标法法和住住宅用用电（1）负荷密度法

Pc=ρS一些常见的工业与民用电能用户的负荷密度指标见附录。（2）单位指标法

Pc=αN13.2负荷计计算利用各各种用用电指指标的的负荷荷计算算方法法（3）住住宅用用电量量指标标法Pc=K∑βN上述方方法中中所涉涉及到到的负负荷密密度指指标、、单位位用电电量指指标或或住宅宅用电电量指指标也也都是是由经经统计计和处处理的的经验验数据据得到到的。。13.2负荷计计算13.2负荷计计算设单相相设备备视在在功率率Sφmax最大的的一相相的有有功功功率为为Pφmax（其功功率因因数为为cosφmax），即即以该该相负负荷为为计算算依据据，补补充其其他两两相的的单相相负荷荷，使使其大大小与与最大大相相相同，，变成成三相相等效效的平平衡负负荷。。这时等等效的的三相相负荷荷应为为：单相用用电设设备接接于相相电压压时的的三相相等效效负荷荷13.2.5单相用电设备的负荷计算（1）计计算三三相等等效负负荷的的一般般方法法先将接接于线线电压压的单单相负负荷等等效为为接于于相电电压的的单相相负荷荷（具具体等等效方方法参参考相相关资资料）），再再用上上述求求接于于相电电压的的单相相负荷荷的（2）计算三相等效负荷的简化方法假设P12≥P23≥P31，按发热等效原理，如图13-9所示，可推导出等效三相负荷：13.2负荷计计算单相用用电设设备接接于线线电压www.techbook.13.2负荷计计算图13-9按发热热等效效原理理将线线间负负荷分分解成成相间间负荷荷13.2负荷计计算Back13.3设备及及线缆缆的选选择供配电电系统统中开开关电电器按按所在在电压压等级级可分分为高压开开关、、中压压开关关和低低压开开关。1低压断断路器器低压断断路器器又叫低低压自自动空空气开开关，，是低低压系系统中中既能能分合合负荷荷电流流也能能分断断短路路电流流的开开关电电器。。低压压断路路器通通常是是按其其结构构形式式分类类的，，可分分为框架式式、塑塑壳式式和小小型模模块式式。其操操作方方法有有人力力操作作、电电动操操作和和储能能操作作。主主触头头极数数有单单极、、2极、3极和4极。13.3.1开关电器及其选择图13-10所示为低压压断路路器的的工作作原理理示意意图。。低压压断路路器由由三个个基本本部分分组成成。①主主触头头和灭灭弧系系统②脱脱扣器器③自自由脱脱扣机机构和和操作作机构构13.3设备及及线缆缆的选选择（2）常常用低低压断断路器器①万万能式式断路路器万能式式断路路器一一般具具有一一个有有绝缘缘衬垫垫的钢钢制框框架，，所有有部件件均安安装在在这个个框架架内，，所以以又称称为框框架式式断路路器。。其外外形结结构如图13-11所示。②塑塑料外外壳式式断路路器塑料外外壳式式断路路器的的主要要特征征是有有一个个采用用聚酯酯绝缘缘材料料模压压而成成的外外壳，，所有有部件件都装装在这这个封封闭型型外壳壳中。。其塑塑料外外壳式式断路路器外外形结结构如图13-12所示。13.3设备及及线缆缆的选选择③模模数化化小型型断路路器模数化化小型型断路路器属属于配配电网网的终终端电电器，，是组组成终终端组13.3设备及及线缆缆的选选择2低压隔隔离开开关在断开开位置置能符符合规规定在断开位置能满足隔离器要求的开关称为低压隔离开关，又称低压刀开关。低压隔离开关是一种结构简单、应用十分广泛的手动电器，主要供无载通断电路用，即在不分断负载电流或分断时各极两触头间不会出现明显电压差的条件下接通或分断电路用。13.3设备及及线缆缆的选选择www.techbook.3负荷开开关负荷开开关有有HH系列封封闭式式负荷荷开关关和HK系列开开启式式负荷荷开关关。负负荷开开关具具有灭灭弧装装置，，可以以通断断正常常的负负荷电电流。。HH系列封封闭式式负荷荷开关关又称称铁壳壳开关关，一一般是是三极极，常常用型HK系列开启式负荷开关，也称胶盖瓷底闸刀开关。13.3设备及及线缆缆的选选择4剩余电电流保保护装装置及及开关关剩余电电流保保护装装置又又称为为漏电电保护护装置置，是是对电电气回回路的的不平平衡电电流进进行检检测而而发出出信号号的装装置。。当回回路中中有电电流泄泄漏且且达到到一定定值时时，剩剩余电电流保保护装装置可可向断断路器器发出出跳闸闸信号号，切切断电电路，，以避避免触触电事事故的的发生生或因因泄漏漏电流流造成成火灾灾事故故的发发生。。其动动作原原理如图13-14所示。13.3设备及及线缆缆的选选择5开关电电器的的选择择开关电电器的的选择择原则则具有有共通通性，，即不不仅要要保证证开关关电器器正常常时的的可靠靠工作作，还还应保保证系系统故故障时时能承承受短短时的的故障障电流流的作作用，，同时时尚应应满足足不同同的开开关电电器对对电路路分断断能力力的要要求，，因此此，开关电电器的的选择择应符符合下下列基基本条条件：：（1）满满足正正常工工作条条件①满满足工工作电电压要要求开开关电电器额额定电电压应应等于于系统统的标标称电电压，，开关关电器器最高高工作作电压压应大大于或或等于于装设设处系系统的的最高高工作作电压压。13.3设备及及线缆缆的选选择②满满足工工作电电流要要求开开关电电器额额定电电流大大于或或等于于装设设处的的计算算电流流，即即Ir≥Ic③满满足（2）满足短路故障时的动、热稳定条件（3）满足开关电器分断能力的要求13.3设备及及线缆缆的选选择www.te13.3设备及线线缆的选选择图13-10低压断路路器的工工作原理理示意图图Back13.3设备及线线缆的选选择图13-11万能式断断路器的的外形结结构Back13.3设备及线线缆的选选择图13-12塑料外壳壳式断路路器的外外形结构构Backwww.techb13.3设备及线线缆的选选择图13-13模数化小小型断路路器的(a）正面;(b）侧面Back13.3设备及线线缆的选选择图13-14剩余电流流动作保保护装置置原理图图Back（1）瓷插插式熔断断器如图13-15所示，这种熔熔断器一一般用于于民用交交流电50Hz，额定电电压380V或220V，额定电电流小于于200A的低压照照明线路路或分支支回路中中，作短短路或过过电流保保护用。。13.3设备及线线缆的选选择常用低压压熔断器器13.3.2熔断器及其选择（2）螺旋旋式熔断断器如图13-16所示，一般用用于电气气设备的的控制系系统中作作短路和和过电流流保护。。其熔体体支持部部分是一一个瓷管管，内有有石英砂砂和熔体体，熔体体两端焊焊在瓷管管两端的的导电金金属端盖盖上，其其上端盖盖中有一一个染有有红漆的的熔断指指示器。。当熔体体熔断时时，熔断断指示器器弹出脱脱落。13.3设备及线线缆的选选择www.techbook.co（3）有填填料高分分断熔断断器如图13-17所示，有填料料高分断断熔断器器广泛应应用于各各种低压压电气线线路和设设备中作作为短路路和过电电流保护护。它具具有较高高的分断断电流（（120kA）的能力力，额定定电流也也可达1250A。其熔体体是采用用紫铜箔箔冲制的的网状多多根并联联形式的的熔片，，中间部部位有锡锡桥，装装配时将将熔片围围成笼状状，以充充分发挥挥填料与与熔体接接触的作作用，这这样既可可均匀分分布电弧弧能量而而提高分分断能力力，又可可使管体体受热比比较均匀匀而不易易使其断断裂。13.3设备及线线缆的选选择13.3设备及线线缆的选选择图13-15瓷插式熔熔断器Back13.3设备及线线缆的选选择图13-16螺旋式熔熔断器Back13.3设备及线线缆的选选择图13-17有填料高高分断熔熔断器Backwww.1满足正常常工作条条件(1)满足工作作电压要（2）满足工作电流要求由于熔断器有熔断器额定电流和熔体额定电流之分，因此需对两个电流进行选择。13.3设备及线线缆的选选择熔断器的的选择①用于于保护负负荷电流流比较平平稳的照照明或电电热设备备，以及及一般控控制电路路的熔断断器，其其熔体额Ir·FE=KIc②用于保护有电动机负荷的线路，熔断器熔体额定电流应大于电动机起动时的电流。即Ir·FE≥Kr(Ist+Ic′)(3)满足工作环境要求。13.3设备及线线缆的选选择2满足分断断能力的的要求熔断器分分为限流式式熔断器器和不限限流式熔熔断器。限流式熔断断器能在约0.01s内（即短路电电流达到最大大值之前）熄熄灭电弧，切切断电路；不不限流式熔断断器需在电流流第一次过零零时才能熄灭灭电弧，切断断电路。(1)限流式熔断器器因其开断电路路时短路电流流尚未达到最最大值，即只只需满足Ibr≥I(3)∞13.3设备及线缆的的选择(2)非限流式熔断断器在产生电弧后后，电流可以以继续升高达达到最大值，，所以应按冲冲击电流来校校验，即Ibr≥I(3)sh13.3设备及线缆的的选择(1)满足工作电压压要求电流互感器额额定电压应等等于系统的标标称电压，最最高工作电压压应大于或等等于装设处系系统的最高工工作电压。(2)满足工作电流流要求一次侧额定电电流：Ir1≥Ic;二次侧额定电电流：Ir2=5A。13.3设备及线缆的的选择电流互感器的的选择13.3.3互感器的选择(3)准确度等级①在对电流流互感器一次次侧额定电流流进行选择时时，考虑到二二次仪表的指指针指在仪表表盘1／2～2／3时较易准确读读数，因此，，一般为：Ir1=(1.25～1.5)Ic②二次侧负荷与与二次侧所接接仪表有关，，仪表越多，，二次侧阻抗抗越大，准确确度越差。某某一准确度等等级对应了一一个额定的二二次负荷（即即允许阻抗值值Z2），则二次侧侧负荷容量应应满足条件为为：S2≤S2r13.3设备及线缆的的选择(4)电流互感器的的动、热稳定定因线路短路时时，短路电流流会流过电流流互感器的一一次绕组，所所以应做动、、热稳定校验验。与开关电器一一样，动稳定定应满足的条条件为：imax≥ish热稳定应满足足的条件为：：I2tt≥I2∞tmax13.3设备及线缆的的选择(1)满足工作电压压要求一次侧电压：：电压互感器器一次侧额定定电压应等于于系统的标称称电压，一次次侧最高工作作电压应大于于或等于装设设处系统的最最高工作电压压。二次侧电压：：电压互感器器二次侧额定定电压应满足足仪表额定电电压100V的要求。13.3设备及线缆的的选择电压互感器的的选择13.3设备及线缆的的选择(2)准确度等级与电流互感器器一样，即S2≤S2r因为接入二次次侧的各仪器器、仪表的电电压线圈阻抗抗都很大，所所以二次负荷荷中不再考虑虑二次导线及及连接点的阻阻抗。（1）按机械强强度条件选择择导线截面为保证电力线线缆在正常生生产、运输、、安装和运行行过程中不受受机械力的作作用而损坏，，必须满足机机械强度的要要求。各种导导线最小截面面见附录。13.3设备及线缆的的选择相线截面的选选择13.3.4电力线缆及其选择（2）按导线载载流量条件选选择导线截面面Ial≥Ic导线载流量Ial是指导线或电（3）按电压损失选择导线截面以接有三个负荷的线路为例，如图13-18所示，P1,Q1;P2,Q2；P3,Q3分别为各线路段l1、l2、l3上的有功负荷和无功负荷。13.3设备及线缆的的选择（4）按短路条条件选择导线线截面①线缆的动动稳定除硬母母线外，其余余导线、电缆缆等均为可绕绕的，力效应应不明显，一一般不进行动动稳定校验。。②线缆的热热稳定架空导导线因散热性性很好，可不不作热稳定校校验。绝缘电电线、电缆则则应进行热稳稳定校验。满足热稳定要要求的导线或或电缆的最小小截面Amin应为：Amin≥I∞/C√tmin13.3设备及线缆的的选择（5）按经济电电流密度选择择截面从线缆选择的的经济性角度度出发，既要要考虑一次投投资的节约，，也要考虑运运行费用的低低廉，即线路路损耗小。顾顾及两方面因因素，线缆截截面在满足基基本运行要求求的情况下，，截面选择过过大不利于一一次投资的节节约，过小又又不利于线路路损耗的降低低。使线路的的平均年费用用支出最小的的截面叫经济济截面Acc。经济截面可可按下式计算算：Acc=Ic/Jcc13.3设备及线缆的的选择13.3设备及线缆缆的选择图13-18带集中三相相对称负荷荷的线路电电压损失Back在单相回路路中，由于于流过中性性线上的电电流与相线线相同，因因此中性线线截面应与与相线截面面相同。在三相四线线或二相三三线系统中中，当用电电负荷大部部分为单相相负荷或为为气体放电电灯等有三三次谐波产产生的负荷荷时，中性性线截面也也不应小于对于采用可控硅调光的三相四线或二相三线系统，由于谐波分量较重，其中性线截面不应小于相线截面的2倍。13.3设备及线缆缆的选择中性线的选选择13.3设备及线缆缆的选择保护线应能能承受故障障电流在故故障持续时时间内的发发热作用，，保证热稳稳定，即保保护线截面面不应小于于A。保护线的选选择先分别按中中性线、保保护线选择择，然后取取其较大的的作为保护护中性线的的截面。13.3设备及线缆缆的选择保护中性线线的选择（1）变压器器台数的确确定在供配电系统中，变压器台数与供电范围内用电负荷大小、性质、重要程度有关。①三级负荷一般设一台变压器，但考虑现有开关设备开断容量的限制，所选单台变压器的额定容量一般不大于1250kV·A；当用电负荷所需的变压器容量大于1250kV·A时，通常应采用两台或更多台变压器。13.3设备及线缆缆的选择电力变压器器的选择13.3.5电力变压器和柴油发电机的选择②当季节节性或昼夜夜性的负荷荷较多时，，可将这些些负荷采用用单独的变变压器供电电，以便这这些负荷不不投入使用用时切除相相应的供电电变压器，，减少空载载损耗。③当有较较大的冲击击性负荷时时，为避免免对其他负负荷供电质质量的影响响，可单独独设变压器器对其供电电。④当有大大量一、二二级负荷时时，为保证证供电可靠靠性，应设设两台或多多台变压器器，以起到到备用的作作用。13.3设备及线缆缆的选择（2）变压器器容量的确确定②最大负荷率一般取为β=Sc/SrT=75%～85%，其中Sc为正常运行时的计算负荷。这是综合考虑变压器的经济运行和变压器一次投资得到的负荷率。③两台变压器互为备用时，当一台变压器出现故障或检修时，另一台变压器容量应能保证向所有一、二级负荷供电。13.3设备及线缆缆的选择④变压器器容量应能能保证电动动机起动要要求，否则则应对电动动机采取降降压起动措措施或提高高变压器容容量。一般般来讲，直直接起动的的笼型电动动机最大容容量不应超13.3设备及线缆缆的选择（1）柴油发发电机起动动方式选择择柴油发电机机组通常是是为重要负负荷而设，，它的首要要任务是必必须在应急急情况下，，能够可靠靠起动并投投入正常运运行，因此此应具有快快速自起动动功能。通通常使用配配有整流充充电设备的的电压为24V的蓄电池组组作起动电电源，其容容量应保证证柴油发电电机连续起起动6次。同时，为了了避免柴油油发电机组组与电网故故障的相互互影响，柴柴油发电机机组应与电13.3设备及线缆缆的选择柴油发电机机的选择（2）柴油发发电机中性性点运行方方式选择为降低系统统内部过电电压以及同同时兼顾三三相和单相相设备的（3）柴油发电机台数的选择柴油发电机总台数一般不超过2台。多台机组应选择型号、规格和特性相同的成套设备，所用燃油性质应一致。13.3设备及线缆缆的选择13.3设备及线缆缆的选择（4）柴油发发电机容量量的选择柴油发电机机容量应根根据应急负负荷大小以以及单台电电动机最大大的起动容容量、起动动时母线电电压降等因因素综合考考虑确定。。13.3设备及线缆缆的选择③按起动电动机时母线允许电压偏差计算发电机容量按照《施工现场临临时用电安安全技术规规范》（JGJ46—2005）的规定，，施工现场临临时用电组组织设计应应包括：①现场勘勘测；②确确定电源源进线、变变电所或配配电室、配配电装置、、用电设备备位置及线线路走向；；③进行行负荷计算算；④选选择变压器器；⑤设设计配电系系统（设计计配电线路路，选择导导线或电缆缆；设计配配电装置，，选择电器器；设计接接地装置；；绘制临时时用电工程程图纸，主主要包括用用电工程总总平面图、、配电装置置布置图、、配电系统统接线图、、接地装置置设计图））；⑥设设计防雷13.4建筑施工现现场临时用用电组织设设计现场场勘勘测测的的内内容容主要要包包括括该该施施工工现现场场周周围围有有无无外外电电架架空空线线路路与与外外电电埋埋地地电电缆缆，，外外电电架架空空线线路路、、埋埋地地电电缆缆与与该该施施工工现现场场的的位位置置关关系系，，提提供供给给该该施施工工现现场场的的电电源源及及位位置置，，施施工工现现场场的的平平面面布布置置以以及及连连接接该该施施工工现现场场的的道道路路、、周周边边的的建建筑筑物物等等情情况况。。根据据现现场场勘勘测测的的情情况况及及施施工工现现场场的的平平面面布布置置确确定定电电源源进进线线、、变变电电所所或或配配电电室室、、配配电电装装置置、、用用电电设设备备位位置置及及线线路路走走向向。。13.4建筑筑施施工工现现场场临临时时用用电电组www.建筑筑施施工工现现场场临临时时用用电电工工程程专专用用的的电电源源中中性性点点直直接接接接地地的的220V／380V三相相四四线线制制低低压压电电力力系系统统必必须须符符合合下下列列规规定定：：采采用用三三级级配配电电系系统统；；采采用用TN-S接零零保保护护系系统统；；采采用用二二级级漏漏电电保保护护系系统统。。关于于负负荷荷计计算算、、开开关关电电器器的的选选择择、、变变压压器器的的选选择择、、导导线线或或电电缆缆的的选选择择，，可可参参阅阅第第2、3节的的内内容容。。最最后后，，绘绘制制临临时时用用电电工工程程图图纸纸，，主主要要包包括括用用电电工工程程总总平平面面图图、、配配电电装装置置布布置置图图、、配配电电系系统统接接线线图图、、接接地地装装置置设设计计图图。。13.4建筑筑施(1)在施工现现场专用用变压器器供电的的TN-S接零保护护系统中中，电气气设备的的金属外外壳必须须与保护护零线连连接。保保护零线线应由工工作接地地线、配配电室（（总配电电箱）电电源侧零零线或总总漏电保保护器电电源侧零零线处引引出（图13-19）。(2)当施工现现场与外外电线路路共用同同一供电电系统时时，电气气设备的的接地、、接零保13.4建筑施13.4.1设计接地装置采用TN系统做保保护接零零时，工工作零线线（N线）必须须通过总总漏电保保护器，，保护零零线（(3)PE线上严禁装设开关或熔断器，严禁通过工作电流，且严禁断线。(4)TN系统中的保护零线除必须在配电室或总配电箱处做重复接地外，还必须在配电系统的中间处和末端处做重复接地。13.4建筑施工工现场临临时用电电组织设设计13.4建筑施工工现场临临时用电电组织设设计图13-19专用变压压器供电电时TN-S接零保护护系统示示意Backwww13.4建筑施工工现场临临时用电电组织设设计图13-20三相四线线供电时时局部TN-S接零保护护系统保保护零线线引出示示意Back(1)在土壤电电阻率低低于200ΩΩ·m区域的电电杆可不不另设防防雷接地地装置，，但在配配电室的的架空进进线或出出线处应应将绝缘缘子铁脚脚与配电电室的接接地装置置相连接接。(2)施工现场场内的起起重机、、井字架架、龙门门架等机机械设备备，以及及钢脚手手架和正正在施工工的在建建工程等等的金属属结构，，当在相相邻建筑筑物、构构筑物等等设施的的防雷装装置接闪闪器的保保护范围围以外时时，应按按表13-7的规定安安装防雷雷装置。。13.4建筑施工工现场临临时用电电组织设设计13.4.2设计防雷装置(3)机械设备备或设施施的防雷雷引下线线可利用用该设备备或设施施的金属属结构体体，但应应保证电电气连接接。(4)机械设备备上的避避雷针（（接闪器器）长度度应为1～2m。塔式起起重机可可不另设设避雷针针（接闪闪器）。。(5)安装避雷雷针（接接闪器））的机械械设备，，所有固固定的动动力、控控制、照照明、信信号及通通信线路路宜采用用钢管敷敷设，钢钢管与该该机械设设备的金金属结构构体应做做电气连连接。(6)施工现场场内所有有防雷装装置的冲冲击接地地电阻值值不得大大于30Ω。13.4建筑施工工现场临临时用电(7)做防雷雷接地地机械械上的的电气气设备备，所所连接接的PE线必须须同时时做重重复接接地，，同一一台机机械电电气设设备的的重复复接地地和机机械的的防雷雷接地地可共共用同同一接接地体体，但但接地地电阻阻应符符合重重复接接地电电阻值值的要要求13.4建筑施施工现现场临临时用用电组组织设设计（1）在在建工工程不不得在在外电电架空空线路路正下下方施施工、、搭设设作业业棚、、建造造生活活设施施或堆堆放构构件、、架具具、材材料及及其他他杂物物等。。（2）在在建工工程（（含脚脚手架架）的的周边边与外外电架架空线线路的的边线线之间间的最最小安安全操操作距距离应应符合合表13-8规定。。13.4建筑施施工现现场临临时用用电组组织设设计外电线线路防防护13.4.3确定保护措施（3）施施工现现场的的机动动车道道与外外电架架空线线路交交叉时时，架架空线线路的的最低低点与与路面面的最最小垂垂直距距离应应符合合表13-9规定。。（4）起起重机机严禁禁越过过无防防护设设施的的