建筑电气系统培训讲义183

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。发电厂厂：生生产电电能。。电力网网：变变换电电压、、传送送电能能。由由变电电所和和电力力线路路组成成。配电系系统：：将系系统的的电能能传输输给电电力用用户。。电力用用户：：高压压用户户额定定电压压在1kV以上，，低压压用用户额额定电电压在在1kV以下。。用电设设备：：消耗耗电能能。八、我我国的的电压压等级级和质质量指指标1、我国国的电电压标标准有有220kV、110kV、35kV10kV、6kV、0.4kV等2、超过1kV的称为高压，，1kV以下的称为低低压。建筑物的供电电电压为10kV，低压配电电电压为380/220V3、电压质量指指标（1）电压偏移5%（2）、电压波动动解决方法：专用变压器降压起动（3）我国的电压压频率50Hz美国、日本的的电压频率为为60Hz波动0.5%（4）三相电压压不平衡2%第十二章电力供配电系系统第一节供电电系统一、负荷分级级和供电电源源根据电力负荷荷因事故中断断供电在政治治上造成影响响或在经济上上造成损失的的程度，区分分其对供电可可靠性的要求求，进行负荷荷分级。在政政治上造成影影响或在经济济上造成损失失的程度越大大，对供电可可靠性的要求求越高，反之之亦然。根据据负荷等级，，采取相应的的供电方式，，以便达到提提高投资的经经济效益、社社会效益和环环境效益的目目的。１、符合下列列情况之一时时，应为一级级负荷：中断供电将造造成人身伤亡亡时。中断供电将在在政治、经济济上造成重大大损失时。例例如：重大设设备损坏、重重大产品报废废、用重要原原料生产的产产品大量报废废、国民经济济中重点企业业的连续生产产过程被打乱乱需要长时间间才能恢复等等。中断供电将影影响有重大政政治、经济意意义的用电单单位的正常工工作。例如：：重要交通枢枢纽、重要通通信枢纽、重重要宾馆、大大型体育场馆馆、经常用于于国际活动的的大量人员集集中的公共场场所等用电单单位中的重要要电力负荷。。在一级负荷中中，当中断供供电将发生中中毒、爆炸和和火灾等情况况的负荷，以以及特别重要要场所的不允允许中断供电电的负荷，应应视为特别重重要的负荷。。２、符合下列列情况之一时时，应为二级级负荷：中断供电将在在政治、经济济上造成较大大损失时。例例如：主要设设备损坏、大大量产品报废废、连续生产产过程被打乱乱需较长时间间才能恢复、、重点企业大大量减产等。。中断供电将影影响重要用电电单位的正常常工作。例如如：交通枢纽纽、通信枢纽纽等用电单位位中的重要电电力负荷，以以及中断供电电将造成大型型影剧院、大大型商场等较较多人员集中中的重要的公公共场所秩序序混乱。３、不属于一一级和二级负负荷者应为三三级负荷一级负荷的供供电电源应符符合下列规定定４、一级负荷荷的供电电源源一级负荷应由由两个电源供供电；当一个个电源发生故故障时，另一一个电源不应应同时受到损损坏。一级负荷中特特别重要的负负荷，除由两两个电源供电电外，尚应增增设应急电源源，并严禁将将其它负荷接接入应急供电电系统。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；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户负荷等级下列电源可作作为应急电源源：独立于正常电电源的发电机机组。供电网络中独独立于正常电电源的专用的的馈电线路。。蓄电池。干电池。根据允许中断断供电的时间间可分别选择择下列应急电电源：允许中断供电电时间为15s以上的供电，，可选用快速速自启动的发发电机组。自投装置的动动作时间能满满足允许中断断供电时间的的，可选用带带有自动投入入装置的独立立于正常电源源的专用馈电电线路。允许中断供电电时间为毫秒秒级的供电，，可选用蓄电电池静止型不不间断供电装装置、蓄电池池机械贮能电电机型不间断断供电装置或或柴油机不间间断供电装置置。５、二级负荷荷的供电系统统二级负荷的供供电系统宜由由两回线路供供电。在负荷荷较小或地区区供电条件困困难时，二级级负荷可由一一回6KV及以上专用的的架空线路或或电缆供电。。当采用架空空线时，可为为一回架空线线供电；当采采用电缆线路路时，应采用用两根电缆组组成的线路供供电，其每根根电缆应能承承受100%的二级负荷。。二、供电方案案原则：供电安全可靠靠投资费用较少少维护运行方便便系统简单1、单电源供电电方案2、双电源供电电方案第二节用用电负荷荷计算负荷计算：用电设备功率率的计算和供供电电流的计计算一、用电设备备的工作制连续工作制短期工作制反复短期工作作制暂载率二、负荷曲线线和负荷种类类1、负荷曲线表示一组用电电设备的功率率随时间变化化关系的图形形。可直观地反映映出用户用电电特点，对于于同类型的用用户，其负荷荷曲线形状大大致相同。2、负荷的种类类最大负荷：消耗电能最多多的半小时平平均功率尖峰负荷连续1~2s的最大平均负负荷平均负荷三、负荷计算算的方法1、设备功率的的计算连续工作：额额定功率间歇工作：备用的设备不不计照明增加20%（镇流器）2、单位建筑面面积安装功率率法每套住宅用电电负荷，不再再按灯具、插插座等容量逐逐一计算，而而是按套型类类别进行确定定，根据我国国住宅发展，，每套住宅供供电容量标准准，一般可在在4一12kw范围选取。高级公寓的每每户建筑面积积在l00—200m2时用电标准可可为10一15kw。3、需要系数法法需要系数Kx用电设备的最最大负荷与其其设备容量的的比值第三节电电线电缆和和低压设备一、导线的选选择原则1、导线的选择择原则：（1）按使用环境境和敷设方法法选择导线（2）按机械强强度选择线芯芯的最小截面面（3）按允许温升升（允许载流流量）选择线线芯截面（4）按允许电压压损失校验2、导体材料铝、铜3、绝缘材料一般采用塑料料和橡胶绝缘缘高层建筑选用用阻燃型（ZR）应急负荷和消消防设备选用用耐火型（NH）4、外护层及铠铠装5、电线电缆的的型号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性能1.耐火布线：指由于火的作作用火灾温升升曲线达到840℃时，使线路在在30min内仍可靠供电电的布线方式式。2.耐热布线：指由于火的作作用火灾温升升曲线达到380℃时，使线路在在15min内仍能可靠供供电的布线方方式。二、导线的选选择1、导线截面的的分级1.52.54610162525357095120150185240mm22、导线最小截截面（mm2）3、按导线载流流量选择导线线４、按经济电电流密度选择择导线表１２－５５、按允许电电压损失选择择导线截面三、电线电缆缆的布置与敷敷设1、线路的布置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敷穿管敷设电缆敷设三、高压供配电设设备１、变压器变压器是交流流电压的电气气设备。它可可以把某一电电压的交流电电换成同频率率的另一电压压的交流电。。升压降压变压器构造线圈铁芯散热自冷油冷２、高压隔离开关关功能：隔离高高压电源３、高压熔断断器功能：用于小小功率配电电电路和配电变变压器的短路、过载载保护。４、高压负荷荷开关高压负荷开关关具有简单的的灭弧装置，，能通断一定定的负荷电流流和过负荷电电流。５、高压断路路器功能：通断正正常负荷电流流，能接通和和承受一定时时间的短路电流，并能能在保护装置置作用下自动动跳闸。分类：油断路器真空断路器６、高压开关关柜高压开关柜是是按一定的线线路方案将有有关的一、二二次设备组装装而成的一种种高压配电设设备。开关柜的五防防要求：防止误跳、误误合断路器防止带电负荷荷拉、合隔离离开关防止带电挂接接地线防止带接地线线合隔离开关关防止人员误入入带电间隔四、常用低压压电器设备低压电器是指指根据使用要要求及控制信信号，通过一一个或多个器件组合，，能手动或自自动分合额定定电压交流Hz(60Hz)，额定电压1200V、直流额定电电压1500V及以下的电路路，用以改变变电路状态或或参数，实现现电量与非电电量之间的转转换、控制、、保护、调节节、检测等功功能的器件或或装置。低压电器在庞庞大的低压供供电、配电和和用电系统中中处于极为重重要的地位，，与社会生产产和人民生活活密切相关，，是保证配电电网安全、可可靠、经济运运行和人身安安全及人们生生产和生活用用电的关键设设备。也是低低压成套电气气设备的基本本组成元件。。低压电器按动动作性质分：：非自动和自动动非自动低压电电器：刀开关组合开关按钮铁壳开关倒顺开关自动低压电器器：交流接触器继电器按低压电器的的作用分：控制电器：用来使电动机机、用电器接接通、分断或或改变电路路连接状态。。保护电器：用来保护电源源、电动机和和其他电气设设备执行电器：用来完成或执执行某些机械械动作辅助电器：为保证电路正正常工作，用用来确定电路路的工工作参数，，指示电路的的工作状态。。按用途或控制制对象分类（1）配电电器：主要用于低低压配电系统统中。要求系系统发生故障障时准确动作作、可靠工作作，在规定条条件下具有相相应的动稳定定性与热稳定定性，使电器器不会被损坏坏。常用的配配电电器有刀刀开关、转换换开关、熔断断器、断路器器等。（2）控制电器：主要用于电电气传动系统统中。要求寿寿命长、体积积小、重量轻轻且动作迅速速、准确、可可靠。常用的的控制电器有有接触器、继继电器、起动动器、主令电电器、电磁铁铁等。按低低压压电电器器型型号号分分类类：：每个个大大类类用用一一位位汉汉语语拼拼音音字字母母作作为为该该产产品品型型号号的的首首字字母母，，第第二二位位汉汉语语拼拼音音字字母母表表示示该该类类电电器器的的各各种种形形式式。。（1）刀刀开开关关H，例例如如HS为双双投投式式刀刀开开关关（（刀刀型型转转换换开开关关）），，HZ为组组合合开开关关。。（2）熔熔断断器器R，例例如如RC为瓷瓷插插式式熔熔断断器器，，RM为密密封封式式熔熔断断器器。。（一一））低低压压熔熔断断器器（3）断断路路器器D，例例如如DW为万万能能式式断断路路器器，，DZ为塑塑壳壳式式断断路路器器。。（4）控控制制器器K，例例如如KT为凸凸轮轮控控制制器器，，KG为鼓鼓型型控控制制器器。。（5）接接触触器器C，例例如如CJ为交交流流接接触触器器，，CZ为直直流流接接触触器器作用用：：熔断断器器串串联联于于电电路路中中，，当当电电路路出出现现过过载载或或短短路路时时，，熔熔体体会会过过分分发发热热而而烧烧断断，，从从而而切切断断了了电电源源和和荷荷载载的的联联系系，，保保护护了了电电路路和和荷荷载载。。(二））刀刀开开关关（（QK）(1)概述述刀开开关关，，又又称称刀刀形形隔隔离离器器或或闸闸刀刀。。是是一一种种简简单单的的手手动动操操作作电电器器，，特特点点是是不不能能分分断断短短路路电电流流，，且且具具有有明明显显的的断断开开点点，，在在电电路路中中负负责责电电源源、、负负载载间间的的隔隔离离与与联联络络。。主主要要用用于于交交流流50Hz、380/220V或直直流流440V以下下电电路路中中，，不不频频繁繁接接通通和和切切断断供供电电负负荷荷不不大大的的低低压压配配电电线线路路或或低低压压成成套套配配电电装装置置，，并并兼兼作作电电源源隔隔离离开开关关。。刀刀开开关关是是由由刀刀形形动动触触头头闸闸刀刀、、刀刀座座(静触触头头)、底底板板和和操操作作手手柄柄等等组组成成。。可根根据据是是否否有有灭灭弧弧装装置置分分，，有有：：有有灭灭弧弧装装置置和和无无灭灭弧弧装装置两两类类等等。。可可根根据据刀刀开开关关在在电电路路中中的的位位置置和和作作用用分分，，有有：：隔离离开开关关(不允允许许带带电电流流负负荷荷操操作作的的刀刀开开关关)和负荷荷开开关关(允许许带带电电流流负负荷荷操操作作的的刀刀开开关关)两类类。可根根据据结结构构型型式式分分，，有有：：刀刀开开关关、、负负荷荷开开关关(胶盖盖闸闸刀刀关关和和铁铁壳壳开开关关)、熔熔断断式式刀刀开开关关等等三三类类主要要产产品品①HD/HS系列列刀刀开开关关；；②HK系列列胶胶盖盖闸闸刀刀开开关关；；③HH系列列铁铁壳壳开开关关；；④④HR系列列熔熔断断器器式式刀刀开开关关。。主要要技技术术参参数数①额额定定电电压压UN：指指刀刀开开关关在在所所接接线线路路中中，，长长期期工工作作时时所所能能承承受受的的最最大大工工作作电电压压。。②额额定定电电流流IN：指指刀刀开开关关闭闭合合，，有有电电流流流流过过，，其其动动静静触触头头的的温温升升不不超超过过额额定定值值时时所所能能承承受受的的最最大大工工作作电电流流。。③分分断断能能力力：：指指刀刀开开关关在在额额定定电电压压下下能能可可靠靠分分断断最最大大工工作作电电流流的的能能力力。。一一般般情情况况下下，，刀刀开开关关只只能能分分断断额额定定电电流流值值以以下下的的工工作作电电流流，，当当与与熔熔断断器器配配合合使使用用时时，，则则是是指指与与其其配配合合的的熔熔丝丝或或熔熔断断器器的的分分断断能能力力。。HR型熔熔断断器器式式刀刀开开关关HR型熔熔断断器器式式刀刀开开关关也也称称刀刀熔熔开开关关，，它它实实际际上上是是将将刀刀开开关关和和熔熔断断器器组组合合成成一一体体的的电电器器，，如如图图所所示示。。刀刀熔熔开开关关操操作作方方便便，，并并简简化化了了供供电电线线路路，，在在供供配配电电线线路路上上应应用用很很广广泛泛。。刀刀熔熔开开关关可可以以切切断断故故障障电电流流，，但但不不能能切切断断正正常常的的工工作作电电流流，，所所以以一一般般应应在在无无正正常常工工作作电电流流的的情情况况下下进进行行操操作作。。（三）低压断断路器（QF）低压断路器器，又称低低压空气开开关、自动动空气开关关或自动开开关。其功功能相当于于闸刀开关关、过电流流继电器、、失压继电电器、热继继电器及漏漏电保护器器等电器部部分或全部部的功能总总和，是低低压配电网网中最重要要、最常用用的自动开开关电器。。低压断路器器具有多种种保护功能能(过载、短路路、欠电压压等)、分断能力力高、操作作方便、良良好的灭灭弧性能、、安全等优优点，既能能带负荷通通断负载电电路，也可可以用于电电路的不频频繁操作。。低压断路器器主要由脱脱扣器、触触头系统、、灭弧装置置、操动机机构等几部部分组成。。加分励脱扣扣器，可实实现电动分分闸。加加复式脱扣扣器，可实实现过载、、短路保护护。加失失压脱扣器器，可实现现失压保护护。加电动动操作机构构，可实现现电动合闸闸主要参数：：额定电压额定电流脱脱扣器器额定电流流低压断路器器的选择原原则①断路器器的类型应应根据使用用场合和保保护要求来来选择。如如一般选用用塑壳式；；短路电流流很大时选选用限流型型；额定电电流比较大大或有选择择性保护要要求时选用用框架式；；②断路器器额定电压压、额定电电流应分别别大于或等等于线路、、设备的正正常工作电电压和工作作电流。③断路器器极限通断断能力大于于或等于电电路最大短短路电流。。④欠电压压脱扣器额额定电压等等于线路额额定电压。。⑤过电流流脱扣器的的额定电流流大于或等等于线路的的最大负载载电流。（四）接触触器接触器是用于频繁繁通断交直直流主电路路或大容量量控制电路路的自动控控制电器。。配合继电电器还可实实现定时操操作，联锁锁控制、各各种定量控控制、欠压压及零(失)压保护，其其主要控制制对象是电电动机，也也可用于控控制其它电电力负载，，如电热器器、照明、、电焊机、、电容器组等等。广泛应应用于电力力系统的远远距离操作作及自动控控制。接触触器按被控控电流的种种类可分为为交流接触触器和直流流接触器（五）继电电器继电器是一一种根据电电量(电流、电压压)或非电量(时间、速度度、温度、、压力、流流量、位置置等)参数的变化化，自动接接通和断开开控制电路路，以完成成控制或保保护任务的的自动控制制电器。保护动作必必须快速；；必须灵敏；；必须可靠靠；必须有良好的选选择性。继电保护作作用：继电保护就就是当电力力系统发生生故障或出出现非正常常现象时，，利用电器器装置来保保护电气设设备不受损损害和缩小小事故的范范围。按电源性质质不同分，，有：直流流继电器和和交流继电电器。按输入信号号的性质的的不同分，，有：电流流、电压、、功率、中中间、时间间、速度、、温度、压压力、脉冲冲、瓦斯继继电器等。。按钮、接触触器、继电电器控制电电路RJ（六）低压压配电柜低压成套开开关设备和和控制设备备在低压供供电系统中中负责完成成电能的控控制、保护护、测量、、转换和分分配。由于于低压成套套开关设备备和控制设设备深入到到生产现场场、公共场场所、居民民住宅等地地点，可以以说凡是使使用电气设设备的地方方都要配备备该设备。。低压成套开开关设备和和控制设备备，简称低低压成套设设备，俗称称低压配电电装置或低低压配电柜柜。是由一一个或多个个低压开关关设备和与与之相关的的控制,测量，信号号，保护，，调节等设设备，按电电气主接线线的要求，，由开关电电器、载流流导体和必必要的辅助助设备所组组成的电工工设备。低低压成套开开关设备和和控制设备备涵盖了电电力系统低低压侧配电电中所需要要的各类电电气“箱、、盘、柜、、屏、台””等。第四节室室内外电气气配线一、高压供供配电线路路的接线方方案高供高计１、放射式式线路可靠性高。。继电保护