5第五章-室内供配电系统(2008)解析

现代建筑电气-----2023年度建筑电气教案电气工程学院第五章室内供配电系统

§1配电系统的配电要求及配电方式室内配电系统：从建筑物配电箱或配电室至各层安排电箱或各层用户单元开关之间的供电线路系统。一般属于低压配电系统。⑴低压配电系统的配电要求a.供电牢靠和保证电压质量。依据民用建筑用电负荷的性质和由于停电给政治上、经济上造成的损失，对用电设备提出的不中断要求。供电的牢靠性是由供电电源、供电方式和供电线路共同打算的。低压配电线路应当满足民用建筑用电质量的要求。这里主要指电压和频率两个指标〔电压不能偏离要求，电压供电半径不宜超过250m，频率要保证国家规定50Hz〕。b.考虑进展。从工程角度动身，低压配电线路应当力求接线简洁，操作便利、安全，具有肯定的敏捷性，并能适应用电负荷进展的需要。c.操作安全、检修便利。d.节省有色金属消耗，削减电能损耗。e.其他要求。民用建筑低压配电一般承受220/380V中性点直接接地系统，例如山东；但也有承受TT接地系统〔中性点不接地〕，例如上海。第五章室内供配电系统

⑵低压配电系统的根本配电方式民用建筑低压配电线路的根本配电方式〔也叫根本接线方式〕有：放射式、树干式和混合式三种。•

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•低压配电屏

低压配电屏

低压配电屏

(a)放射式

(b)树干式

(c)混合式

图低压配电线路的根本配电方式第五章室内供配电系统

a.放射式：用于负荷分布范围大，且配电中心与安排点的距离比较均匀，需要集中连锁起动或停车等场合。例如锅炉房的风机、炉排和除渣的联锁。优点：供电牢靠性高，配电设备集中。缺点：配电设备多，消耗较多的有色金属。b.树干式：适用于用电设备的布置比较均匀，容量不大，又无特殊要求的场合。优点：配电设备简洁，有色金属消耗较少。缺点：干线故障时影响范围大。c.混合式：前两者的综合运用，具有两者的优点，在现代建筑中应用最为广泛。

第五章室内供配电系统

⑶高层民用建筑供配电

a.负荷特征

民用建筑一般民用建筑高层民用建筑：10层以上的住宅建筑、高度24m以上的其它民用建筑。

高层建筑

一类高层：19层以上的住宅或建筑高度50m以上的其它建筑。

二类高层：10-18层住宅建筑或建筑高度24-50m的高层民用建筑。

高层民用建筑与一般民用建筑相比具有如下负荷特征：

高层中增加了很多特殊的用电设备，如生活方面：电梯、水泵和空调机组等；

消防方面：消防用电梯，消防水泵、排烟风机、火灾报警和事故照明等；

用电量集中。不仅用电设备增多，且用电时间明显增加。

第五章室内供配电系统

用电牢靠性要求很高。一类建筑的消防用电设备为一级负荷；

二类建筑的消防用电设备为二级负荷。

b.供电电源

b.供电电源

高层民用建筑的供电要明确该建筑物的负荷级别及对不同负荷级别的供电要求。

目前新建的高层民用建筑一般承受三个电源供电；两个市电源再加一组备用柴油发电机。备用电源是在电网发生事故时，至少能使高层民用建筑的生活电梯、安全照明、消防水泵、消防电梯及其它通讯系统仍能继续供电。

c.高层民用建筑的低压配电方式高层民用建筑低压配电系统包括：

电力系统；照明系统；事故照明、防火和报警等消防系统。第五章室内供配电系统

放射式供电：对容量较大的集中负荷或重要负荷〔或大型负荷〕。

分区树干式供电：各楼层的照明、风机等均匀分布的负荷。树干式配电分区的层数，可依据用电负荷的性质、密度、治理条件来确定。

消防用电设备承受单独的供电回路，依据水平、垂直方向防火，分区进展放射式供电。消防用电设备的两个电源在最末一级配电箱处自动切换。§2低压爱护装置及选择一、用电设备及配电线路的爱护在民用建筑中有些用电设备自身有爱护装置，工程中不再考虑单独的爱护，将配电线路的爱护作为他们的后备爱护。而有些设备〔照明电器、小风扇等〕把配电线路作为它的爱护。第五章室内供配电系统

⑴照明用电设备的爱护现在广泛承受的带短路脱扣器的自动空气开关爱护，可作为短路和过负荷爱护。⑵电力用电设备的爱护电力负荷需要从电力配电箱或照明配电箱中分别供电。除了本身单独设有爱护装置的设备外，其余的设备都在分路供电线路上装设单独的爱护装置。⑶低压配电设备的爱护包括三个的内容

短路爱护过负荷爱护过电压爱护a.低压配电线路的短路爱护全部低压配电线路都装设短路爱护，一般可承受熔断器或自动开关爱护。第五章室内供配电系统

b.低压配电线路的过负荷爱护低压配电线路均应装设过负荷爱护，一般可承受熔断器或自动开关爱护。c.低压配电线路的过压爱护民用建筑低压配电线路上消失的过电压状况：

高压架空线断线落在低压线路上；

三相四线制供电系统的零线断落引起中性点偏移；

雷击低压线路；

误接线，220接上380等。上述状况将导致低压线路上消失超过正常值的过电压，使接在该线上的设备因电压过高而损坏。防止的措施：过压爱护，加过压爱护开关。第五章室内供配电系统

d.上、下级爱护之间的协作当配电系统的某处发生故障时，防止事故扩大到非事故局部，要求电源侧、负载侧的爱护电器之间具有选择性的协作。

当上、下级均承受熔断器爱护时，上级熔体电流比下级熔体电流大2-3级。

当上、下级均承受自动开关时，上级脱扣器的额定电流比下级大于或等于1.2倍。

当电源侧承受自动开关，负载侧承受熔断器时，自动开关的爱护特性曲线在熔体特性曲线之上。

当电源侧承受熔断器，负载侧承受自动开关时，正好与上一种状况相反。二、配电电气设备及选择

⑴常用低压熔断器

第五章室内供配电系统

熔断器的爱护作用靠熔体来完成，肯定截面的熔体只能承受肯定值的电流，当通过电流超过规定值时，熔体将熔断，从而起到爱护的作用。⑵熔体的选择

熔断器的额定电流与熔体的额定电流不一样，几个不同额定电流等级的熔体可以装入某一额定电流等级的熔断器。

选择熔断器爱护时，先选择熔体规格，再选择熔断器。a.熔体额定电流确实定对于无起动电流的负荷，一般照明、电加热器等；

Ie≥Ic

有起动电流的负荷：Ie≥(1.1-1.7)Icb.熔断器与导线截面的协作Ie≤0.8Iw

式中

Ie——熔体额定电流；

Iw——电线、电缆额定载流量。

第五章室内供配电系统

c.熔断器额定电压、电流确实定Ue

≥Uw

Ie≥Ic

式中Uw——线路的额定电压；

Ic——线路的计算电流。

确定了熔体的额定值熔断器的额定值。

⑶自动空气开关及其选择

a.自动开关，即自动空气开关或断路器

自动开关的作用：在电路消失过载或短路时，自动切断电路，爱护串接在它之后的电器设备，也可用于不频繁操作的电路中作掌握电器。

自动开关的分类

按用途分

配电用空气开关

电动机爱护用自动空气开关照明用自动空气开关第五章室内供配电系统

按构造分塑料外壳式

框架式

快速式——主要用于对半导体整流器的过载、短路的快速爱护限流式——限制短路电流爱护式过载和短路均瞬时动作

过载延时、断路瞬时动作

过载短路均长延时动作

过载短路均短延时动作

b.自动开关的选择

包括的内容

额定电压

额定电流

脱扣器整定电流

脱扣器瞬时动作整定电流〔整定倍数〕第五章室内供配电系统

额定电压、额定电流确实定按线路的额定电压选择：

式中——自动开关的额定电压，；

——线路额定电压，；

按线路的额定电流选择：

长延时动作的过电流脱扣器整定电流

式中——长延时过电流脱扣器的动作整定电流，；

——线路计算电流，；

——牢靠系数，取1.1。

短延时动作的过电流脱扣器整定电流

应大于尖峰电流

第五章室内供配电系统

式中——短延时过电流脱扣器的动作整定电流，；

——配电线路的尖峰电流，；

——考虑整定误差的牢靠系数，对动作时间大于0.02s的自动开关取1.35，小于0.02s的自动开关取1.7-2。对单台电动机回路，尖峰电流等于起动电流：

——电动机的起动电流。

对配电线路，不考虑电动机自起动时，其尖峰电流为：

式中——配电线路中功率最大的一台电动机起动电流，；

——除起动电流最大的一台电动机外的回路计算电流，；

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瞬时动作过电流脱扣器的整定电流

要躲过配电线路的尖峰电流，

式中——瞬时过电流脱扣器整的动作整定电流，；

——瞬时脱扣器牢靠系数，取1.2。⑷漏电爱护装置漏电爱护装置是一种自动电器。其作用：对有致命危急的人身触电进展爱护，以及防止因电气设备或线路漏电而引起火灾。a.装置的分类

按其动作原理可分为电压型、电流性和脉冲型

按脱扣器的形势分为电磁式和电子式按其爱护功能及构造特征分为漏电继电器、漏电断路器、漏电开关及漏电爱护插座第五章室内供配电系统

漏电继电器由零序电流互感器和继电器组成。

漏电断路器是在断路器上加装漏电爱护器件而成。

漏电开关由零序电流互感器、漏电脱口器和主开关组成，装在绝缘外壳里。

漏电爱护插座是由漏电断路器或漏点开关与插座组合而成。b.漏电爱护装置的应用漏电爱护开关的爱护方式低压电网的总爱护，如住宅的总进线开关低压电网的分级爱护漏电总爱护电压型漏电爱护开关：配电变压器二次侧中性点不接地的低压电网的漏电总爱护电流型漏电爱护开关：配电变压器二次侧中性点直接接地的低压电网的漏电总爱护第五章室内供配电系统

低压电网的分级爱护方式：一般分为三级。目的：为了缩小停电范围。

三级爱护第一级：全网的总爱护，设在低压电网总爱护开关和主干线爱护开关。目的：缩小事故的停电范围。

其次级：支路爱护，设在一个部门的进线配电盘上。目的：防止用户发生触电事故。

第三级：线路末端及单相爱护由于电磁式漏电爱护开关比电子式漏电爱护开关牢靠性高，工程应用中承受电磁式漏电爱护开关。第五章室内供配电系统

§3室内供配电系统设计

一、设计要求⑴配电设计的依据：依据设计工程、设备装置状况、用电负荷性质和装机容量来考虑。⑵配电设计的内容：

a.配电系统的形式；

b.线路敷设方式；

c.开关电器设备选择和导线型号规格选择等；

d.把所选择的结果标注在设计图的相应部位上。

⑶遵照规定。

二、配线的技术要求⑴配线需要考虑的因素

a.应依据建筑物的性质、要求、用电设备的分布及环境特征等因素；b.应避开外部热源、灰尘聚拢及腐蚀或污染物存在对布线系统带来的影响；第五章室内供配电系统

c.防止在敷设过程中因受冲击、振动和建筑物的伸缩、沉降等各种外界应力作