电力系统与照明基本常识

电力系统电力系统有哪些组成？发电厂为什么要并网同时发电？并网是个什么东西？电力网如何分类？我国现行的电压分哪几类？每一类作何用途？

我国现行的电压标准分为以下三类：

第一类额定电压在100V以下，主要用于安全照明及开关设备的直接操作电源。三相交流电压为36V．单相为12V、24V和36V。

第二类额定电压100~1000V，用于电动机和照明设备。三相交流电压为380V、单相为220V。

第三类额定电压超过1000V，主要用于发电、输电、配电和高压受电设备，交流电压有6，10，35，63，110，154，220，330，500kV和750kV等电压等级。特高输电的好处是什么？08年底才刚刚建成一个试验示范工程，线路全长只有640公里，2016年1月11日，准东-皖南(新疆昌吉-安徽宣城)±1100千伏特高压直流输电工程开工建设。这是目前世界上电压等级最高、输送容量最大、输送距离最远、技术水平最先进的特高压输电工程。输电容量可达1375万千瓦，经济输电距离5000公里特高压输电具有明显的经济效益。据估计,1条1150千伏输电线路的输电能力可代替5~6条500千伏线路,或3条750千伏线路;可减少铁塔用材三分之一,节约导线二分之一,节省包括变电所在内的电网造价10~15%。1150千伏特高压线路走廊约仅为同等输送能力的500千伏线路所需走廊的四分之一，这对于人口稠密、土地宝贵或走廊困难的国家和地区会带来重大的经济和社会效益。50万伏超高压输电线路的经济输送距离一般为600~800公里，而100万伏特高压输电线路因为电压提高了，线路损耗减少了，它的经济输送距离也就加大了，能达到1000~1500公里甚至更长，这样就能解决前面说到的把西部能源搬到中东部地区使用的问题。建设输电线路同样也要占用土地，工程上叫"线路走廊"。前面说过，建一条100万伏特高压输电线路能顶5条50万伏超高压输电线路，而线路走廊所占用的土地只相当于2条50万伏输电线路，所以相对来说，建特高压输电线路能少占土地，这对土地资源稀缺的中东部地区来说尤其有利。世界上特高压输电的历史前苏联1150kV工程20世纪70年代，前苏联开始1000kV特高压交流输变电技术的研究工作，1985年8月建成了埃基巴斯图兹-科克切塔夫线路(497km)以及2座1150kV变电站(升压站)，并按照系统额定电压1150kV投人工业运行。日本1100kV变电站日本1000kV电力系统集中在东京电力公司，1988年开始建设1000kV输变电工程，1999年建成2条总长度430km的1000kV输电线路和1座1000kV变电站，第1条是从北部日本海沿岸原子能发电厂到南部东京地区的1000kV输电线路，称为南北线(长度190km)，南新泻干线、西群马干线;第2条是联接太平洋沿岸各发电厂的1000kV输电线路，称为东西线路(长度240km)，东群马干线、南磬城干线。意大利1050kV试验工程20世纪70年代，意大利和法国受西欧国际发供电联合会的委托进行欧洲大陆选用交流800kV和1050kV输电方案的论证工作，之后意大利特高压交流输电项目在国家主持下进行了基础技术研究，设备制造等一系列的工作，并于1995年10月建成了1050kV试验工程，至1997年12月，在系统额定电压(标称电压)1050kV电压下进行了2年多时间，取得了一定的运行经验。晋东南-南阳-荆门1000千伏特高压交流试验示范工程2009年1月6日，我国自主研发、设计和建设的具有自主知识产权的1000千伏交流输变电工程--晋东南-南阳-荆门特高压交流试验示范工程顺利通过试运行。这是中国第一条特高压交流输电线路，标志着我国在远距离、大容量、低损耗的特高压(UHV)核心技术和设备国产化上取得重大突破，对优化能源资源配置，保障国家能源安全和电力可靠供应具有重要意义。"皖电东送"工程我国首条同塔双回路特高压交流输电工程--"皖电东送"工程西起安徽淮南，经皖南、浙北到达上海，线路全长656公里，共有1421座铁塔，整个工程计划2013年底建成投运。工程建成后，每年将能输送超过500亿度电，相当于为上海新建了6座百万千瓦级的火电站。什么是低压用户和高压用户？建筑供配电系统各类建筑可看作电力系统的用户这样的用户常引入的电分10KV或是35—110KV范围内的。所以这些用户内部必须由变电所（主要是降压）及动力配电设备及配电线路，照明配电设备及配电线路组成。有的建筑物也不一定需要变电所。也不是所有的建筑物都需要变压成低压供电的。当用电设备总容量小于250KW或160KVA以上是以高压方式供电的。变电所有什么组成呢？它是各建筑供电系统的核心部分，是建筑电能供应中心。高压进线：架空引入或电缆埋地引入高压配电室：由高压开关柜将引入的高压电分配至各电压器，具有线路控制和保护作用。电力变压器：转换电压低压配电室：低压配电柜将低压合理分配至建筑物各用电处，具有线路测量控制保护作用。保护作用有：欠压、过压，短路，防雷，过流。测量的量有：电压、电流、无功功率，电能。为什么要划分用电负何等级？1、建筑物内各处用电要求不一样，有些重些，有些轻些。2、划分完等级在配电时可以更加合理节能，同时还能提高稳定性。做到安全用电，节约投资。三种用电负荷的区别是什么？

我国的电力负荷分三级。一级负荷是指如果突然停电将造成人身伤亡、使重大设备难以修复和给国民经济带来严重损失的负荷。因此，一级负荷在任何情况下都不能断电，需由两个独立电源供电。二级负荷是指突然停电将造成大量废品、减产、企业内运输停顿或经济上造成较大损失的负荷，因此需采用双回路供电，‘尽可能引自不同的变压器或线段，也可用专门线路供电。除一、二级负荷外，其他所有负荷称为三级负荷。三级负荷对供电无特殊要求。建筑内的供电电源有什么要求？建筑供配电系统的配电有哪能些形式？1、放射式：适用线路较短的需要可靠性高的，大容量的场所。2、树干式：适用负荷分散，且单个负荷容量不大，线路较远的场所。3、混合式：既有树干也有放射式。建筑电气照明系统基础知识光通量单位：LM与光能大小有关发光强度单位：坎德拉，cd与照亮范围有关亮度与人的视网膜感光有关单位：cd/m2照度单位：lm/m2与面积有关作业上网查资料说出光通量、发光强度、亮度、照度之间的联系与区别。电光源分哪几类？1、热辅射光源：启动快，可以应急灯，寿命短，白织灯的寿命一般1000小时左右2、气体放电光源：启动慢，寿命长，光色好，荧光灯的寿命约为2000—3000小时。3、LED，半导体发光光源，节能环保，寿命长，寿命约为10万小时，缺点LED要有专门的驱动电路。作业上网查资料说出各种电光源的优缺点。灯具是灯罩吗？安装灯一般有哪些方式？1、吊装2、吸顶3、壁装4、嵌入5、立灯6、道路灯照明方式一般有哪些？作业请你上网查资料以上几种照明方式各有什么优点和缺点？开关的分类插座的分类作业请你上网查资料常用的开关插座有哪些？怎样排除普通荧光灯常见故障？

高压汞灯不亮怎么办？

答：导致高压汞灯不亮的原因及处理方法如下：

(1)电源电压过低。应调高电源电压或采用升压变压器改善电压的特性。

(2)水银蒸汽未达到足够的压力。若检查电源、灯泡均无问题，一般通电约5min左右，灯泡就会发出亮光。应检查灯泡等。

(3)灯泡使用日久已老化。应重换新灯泡。怎样对多联插座进行正确使用？

答：多联插座也就是常说的接线板，在非生产场合应用相当广泛，既可以固定安装，也可装在可移动的插座板上。使用多联插座通常应注意以下几方面的问题：

(1)对于功率较大的用电设备，不能与其他用电器共同使用多联插座，而应设置单独的插座。

(2)多联插座不要长期置于地面，以防污物、金属物等落入插孔内造成短路；也不能放在金属物品或桌上，以防发生事故。也不能把多联插座吊挂起来使用，以防拉力或摆动，导致压接螺钉松动，插头与插座间接触不良。

(3)对于不经常移动的用电器，可将多联插座固定安装在墙上，但其高度应大于1.3m（离地面）。

(4)作为移动设备使用或提供临时电源的多联插座，可选用带开关与熔断器方式的。怎样使用碘钨灯？

答：使用碘钨灯，通常应注意以下几方面的问题：

(1)灯罩。碘钨灯必须配用与灯管规格相适应的专用铝质灯罩。这种灯罩的作用：一是反射灯光，提高灯光利用率；二是散发灯管热量，使灯管保持最佳工作状态。由于灯罩温度较高，装于灯罩顶端的接线块必须是瓷质的，电源引线应采用橡胶绝缘线，且不可贴在灯罩铝壳上，而应悬空布线。

(2)开关。功率在1kW以上的碘钨灯，不可安装一般电灯开关，而应安装瓷底胶盖闸刀开关。

(3)电压。碘钨灯的电源电压应保持稳定，电压波动不要超过额定电压的±2.5%，必要时应采取调压措施。怎样使用霓虹灯？

答：正确使用霓虹灯通常应注意以下几方面的问题：

(1)导线的选择。霓虹灯管所用导线，安装前应先成卷放入水中浸泡24h后，用灯管专用变压器进行约10min耐压试验，耐压值应大于15kV。专用变压器供电侧导线可用橡皮绝缘线；负载侧的导线应用高压绝缘线并采用相应的高压保护措施。例如将高压线穿入瓷管或玻璃管等。

(2)不许与普通照明用一个回路。在霓虹灯管的供电回路中，应安装有专用的开关，绝不允许与普通的照明电路共用一个回路。

(3)供电方式。霓虹灯的供电应采用单相三线制或三相五线制方式，回路中所有的金属构件，例如变压器铁箱、固定件等，均应妥善接地。

怎样使用与维护金属卤化物灯？

答：使用与维护金属卤化物灯，通常应注意以下几方面的问题：

(1)电压。要保持电源电压稳定，电压波动不要大于±5%。

(2)外罩。无玻璃外壳的金属卤化物灯，因有紫外线辐射的存在，故灯具应加玻璃罩或悬挂高度大于14m。

(3)方向标记。金属卤化物灯中的管形镝灯有水平点燃，垂直点燃、灯头在上，垂直点燃、灯头在下三种结构形式，故使用时要认清灯的方向标记，且灯轴中心偏离角不应大于15°。

(4)散热。卤化物灯的玻璃外壳温度较高，故灯具必须具有良好的散热性能。

(5)镇流器。金属卤化物灯要配相应规格的镇流器。否则会使启动困难，灯的寿命缩短。

(6)金属卤化物灯启动时间长，不适用于要求迅速点燃的场所。

怎样使用与维护氙灯？

答：正确使用与维护氙灯，通常应注意以下几方面的问题：

(1)用前检查。应检查玻璃外壳是否良好，有无裂痕。如发现玻璃有指印、油污等，应采用无水酒精（含量95%以上）擦干净晾干后再用。

(2)安装。应注意正、负极性千万不能接反，否则氙灯将被烧毁；切勿使装在灯架上的氙灯承受扭力，否则点燃后将产生应力而爆炸；由于氙灯工作电流很大，安装时应保持引线与灯头接触良好，否则接触电阻产生的高温易损灯头。

(3)维护。氙灯工作一段时间后，要将灯体转动一定角度，以利于电极均衡工作，防止电极变形；对于不易触发的氙灯，可另加辅助触发器；风冷使用的氙灯，要扇风降温；氙灯点燃后，必须采取降弧措施。怎样判断照明线路是否漏电？

答：照明线路的漏电有两条路径，一是相线与中性线间的绝缘受损，而产生的相线与中性线间的漏电；二是相线与地之间的绝缘受损，而形成的相线与地之间的漏电。判断照明线路是否漏电的方法如下：

用绝缘电阻表摇测看其绝缘电阻值的大小；或在被检查线路的总闸刀开关上接一只电流表（也可用电能表），取下所有灯泡，接通全部照明开关，此时，观察电流表的指示情况：

(1)若电流表指针不会摆动（或电能表转盘不会转动），说明线路没有漏电。

(2)若电流表指针会摆动（或电能表的转盘会转动），则说明被测线路有漏电现象存在，进一步就是判断漏电是在相线还是在中性线，或是与大地之间漏电。怎样找出照明线路的漏电部位？

答：判断漏电部位主要是判断相线与中性线间漏电还是相线与大地间漏电，或两者兼而有之。

检测时，在被检查线路的总闸刀开关上接一只电流表（也可用电能表），取下所有灯泡，接通全部照明开关，切断中性线，观察电流表的指示’情况：

(1)若电流表指示不变，则说明是相线与大地之间漏电。

(2)若电流表指示为零，则说明是相线与中性线之间漏电。

(3)若电流表指示值变小，但不为零，则说明相线与中性线、相线与大地间均有漏电现象存在。

进一步可取下分路熔断器或拉开闸刀开关，观察电流表的指示情况：

(1)若电流表指示不变，则说明是总线漏电。

(2)若电流表指示为零，则说明是分线路漏电。

(3)若电流表指示变小但不为零，则说明是总线路与分线路均有漏电。

当按上述方法确定漏电的分路或线段后，依次拉断该段线路各灯具的开关。当拉断某一些开关时，观察电流表指示的情况：

(1)若电流表指示为零，则说明这一分支线漏电。

(2)若电流表指示变小，则说明除这一分支线漏电外还有其他漏电处。

(3)若所有灯具开关都拉断后电流表指示不变，则说明该段干线漏电。

用上述方法依次把故障范围缩小到一个较短的线段后，便可进一步检查该段线路的接头、电线穿墙处等是否漏电。找到漏电点以后，应进行处理。怎样对常用照明灯开关进行安装？

答：较常用的照明灯开关分为拉线与扳动式开关两大类，安装时应注意以下几方面的问题：

(1)拉线开关。其高度距地面一般为2.2～2.9m，距门框为150～200mm，多拉线开关间距应大于20mm，拉线出口应朝下。

(2)扳动式开关。其高度距地面一般为1.2～1.4m，距门框为150～200mm。

(3)特殊场合开关。如易燃、易爆、湿度很大的场所，应分别采用防爆型或密闭型开关，或者把控制开关装到环境好的场所。多尘、潮湿场所可采用防水瓷质拉线开关。

(4)安装要求。成排安装的开关，其高度应保持一致，明线敷设的开关，应装在厚度大于15mm的木台上，暗装开关的盖板应端正、严密，并与墙面平齐。怎样安装带地线的移动式接线板？

怎样设计布置房间内的插座？

答：对房间内的插座，可根据用电器的情况以及室内状况，合理布置插座的数量与位置。

(1)客厅。客厅可设6～8个插座，以供电视机、音响、空调器、无绳电话机、DVD影碟机、吸尘器、落地扇等使用，具体位置可根据上述电器的摆设位置确定。

(2)卧室。卧室插座的布置，应根据家具等布置来设计，由于四壁均有用电可能。因此，安装的插座应以两侧墙上各设一组为宜，以便缩短电源引线。卧室的用电器主要有电视机、台灯、DVD影碟机、数字电视机顶盒、空调器、电热毯等。

另外，卧室还可能要用到电熨斗、电吹风、电脑等。因此，卧室主要用电处宜选用多联插座。

怎样设计布置厨房与卫生间内的插座？

答：对厨房内的插座，可根据用电器的情况确定插座数量与位置。近年来，厨房电器逐渐增多，主要有抽油烟机、微波炉、电饭锅、换气扇、洗碗机以及消毒柜等。因此，厨房最好按需要来布置插座，以方便厨房电器的使用。

对于使用煤气或液化石油气的厨房，不要将插座装设在离地较近的低处，因为煤气或液化石油气有可能泄漏，由于这类气体的比重大于空气，会下沉到低处，当插拔插头时会产生火花，易引燃煤气或液化石油气引起爆炸。

卫生间若使用电热水器，应专设一组15A插座供热水器使用。当洗衣机放在卫生间时，还应安装洗衣机插座。为了防水气等的侵蚀，厨房与卫生间尽量采用暗装方式。选择照明电光源的一般原则

答：照明用电光源较多，应根据不同的场合选用合适的电光源，通常可根据以下原则选择。

(1)生产场所照明。最好选用双绞丝型、充氪氮混合气，蘑菇形白炽灯。

(2)企业或居民厂区照明。尽量选用高压钠灯或外镇流式高压汞灯。

(3)家庭一般照明。可选用荧光灯、电子节能灯，最好采用三基色荧光灯。

(4)露天工作场所与高大厂房的一般照明。可选用高压钠灯、外镇流高压水银荧光灯、金属卤化物灯。

(5)有色物品工作场所的照明。最好采用显色性好的光源或三基色荧光灯。

(6)灯具悬挂较低与较高的照明。前者可用荧光灯或电子节能灯，后者可用金属卤化物灯。对应急照明有怎样的要求？怎样选择应急照明方式？

答：应急照明常见有备用照明与疏散照明两大类。对应急照明的要求是：当正常照明出现故障而熄灭时，应在较短的时间内自动投入工作，以继续保持工作面的照明，或供人员安全疏散用。

应急照明的线路，要由独立的电源（如直流电源或其他备用电源）供电，不得与动力线路或其他照明线路共用电源。

(1)对于正常照明熄灭后，易发生工伤事故的厂房和车间通道，以及楼梯、宾馆、饭店、集会场所的出口、走廊和门厅等较易发生危险的场所，可选用疏散照明。

(2)对于正常照明熄灭后，会发生火灾、中毒、爆炸或人身伤亡等严重事故的场所，变配电场所以及动力供电站等处，可选用备用照明。怎样掌握选择照明方式的一般原则？

答：照明方式常见有一般照明、局部照明、局部的一般照明以及混合照明四大类，通常可根据以下原则来选择照明方式：

(1)对于不适宜安装局部照明装置的场所，或工作位置密度大，对光照方向无特殊要求的场合，可采用一般照明，可选择功率较大的光源，可得到某一场所均匀的照明。

(2)对于工作位置要求灯光必须按一定方向照射，且需要较高照度的场合，可采用混合照明方式，可使应用灵活，便于节约用电。

(3)对于局部地点要求灯光按一定方向照射，且需要高照度的场合，可采用局部照明。

(4)对于局部需要按工作对象和工作场所的功能来布置灯具的照明，可采用局部的一般照明，可使照明设备的利用率高，还可变换灯具的位置。怎样用单位建筑面积法来估算照明设备的容量？

答：采用单位建筑面积法来估算照明设置的容量时，白炽灯、碘钨灯的Ps（照明设备容量）=Pn；荧光灯的Ps=1.2Pn；高压汞灯的Ps=(1.08~1.1)Pn。

Pn表示灯泡铭牌功率(kW)，上面的系数是考虑了镇流器的损耗。

在进行估算时，照明设备容量的估算式为

Ps=Aω式中A-建筑物平面面积，m²；

ω-单位容量，W/m²。

一般工厂车间及有关建筑物的照明容量如表6-1所示怎样设计一般的照明线路？

答：设计一般的照明线路，通常应考虑以下几个方面的问题：

(1)分支线的路径。分支线的供电半径不要超过30m，路径要尽量短，尽可能避免沿凸出的梁或柱子敷设，并减少穿墙次数，与冷、热水管、暖气管道、生产机械保持足够的距离。

(2)分支线电流与灯头数。分支线的最大负荷电流不要超过15A。每一分支线的灯头一般在20个以内；最大负荷电流在10A以下时可接25个。

(3)电热设备。电热设备的功率大多较大，通常要由独立的分支线供电。对于负荷电流大于15A的电热设备，其线路中应设置熔断器。

(5)配电盘。当其由三相电源供电时，各分支线的负载应保持三相平衡。

(6)重要房间。应单独设置分支线，以保证供电的稳定性和独立性。怎样对照明线路的供电方式进行选择？

答：对于照明线路供电方式的选择，通常可参考以下原则来进行：

(1)对于线路上电气设备的工作电流小于或等于30A的，可采用单相电源供电。

(2)对于线路上电气设备的工作电流大于30A的，可以采用三相四线制供电方式，但要尽量保持每相上负荷的均衡。

(3)对于灯数较多的荧光灯照明装置，可采用两相或三相供电方式，把荧光灯分别接到各相上，以减小频闪效应。

(4)小型动力设备和仪器等的专用插座，要由单独的线路供电，并要在该线路上设置控制开关。

(5)应急照明（具有备用电源的应急照明除外）、太平门、路灯以及值班照明等线路应与照明线路分开。怎样选择特殊环境照明用的灯具？

答：(1)潮湿场所。在特别潮湿的场所，可选择防潮类灯具，或选那些带防火灯头的开启式灯具。

(2)腐蚀性气体和蒸汽场所。在有较强的腐蚀性气体和蒸汽的场所，可选择那些耐腐蚀性材料制成的密封