建筑电气第二版段春丽课后习题答案

建筑电气（第2版）课后习题参考答案

第一章课后习题及参考答案

1.什么是电力系统？什么是建筑供配电系统？两者的关系和区别？

答：电力系统是由发电厂、输配电网、变电站及电力用户组成的统一整体。

建筑供配电系统由高压（35kV及以下）配电线路、变电站（包括配电站）、低压配电线路和

用电设备组成，或由它们其中的几部分组成。

电力系统是发电、输电、变电、配电和用电的整个电网系统，而建筑供配电系统是为各类建

筑接受从电力系统送来的电能，再根据供电设备用电需要而设置的建筑内部的供配电系统。

2.为什么在长距离输配电路中，发电机发出的电要经升压变压器升高电压？

答：发电机的额定电压一般比同级电网额定电压高出5%,高出部分用于补偿电网上的电压

损失。

3.电力负荷分级的依据是什么？各级电力负荷对供电有何要求？

答：电力负荷应根据对供电可靠性的要求及中断供电在对人身安全、经济损失上所造成的影

响程度进行分级。针对不同负荷等级确定其对供电电源的要求。

（1）一级负荷用户和设备的供电措施：

1）一级负荷应由双重电源供电，当一电源发生故障时，另一电源不应同时受到损坏（强制

性规范）。而且当一电源中断供电时，另一电源应能承担本用户的全部一、二级负荷设备的

供电。

2）一级负荷中特别重要的负荷供电，应符合下列要求：

<1>除应由双重电源供电外，尚应增设应急电源，并严禁将其他负荷接入应急供电系统。

<2>设备的供电电源的切换时间，应满足设备允许中断供电的要求。

（2）二级负荷的供电系统应做到当电力变压器或线路发生常见故障时，不致中断供电或中

断供电能及时恢复。

1）二级负荷用户的供电可根据当地电网的条件，采取下列方式之一：

<1>宜由两回线路供电，其第二回路可来自地区电力网或邻近单位，也可用自备柴油发电机

组（但必须采取防止与正常电源并联运行的措施）。

<2>在负荷较小或地区变电条件困难时，可由一路6kV及以上专用的架空线路供电，当采用电

力电缆敷设时应采用两根电缆供电，且每根电缆均应能承担全部二级负荷的容量。

2）二级负荷的供配电系统应符合下列要求：

<1>双电源（或双回路）供电，在最末一级配电装置内自动切换。

<2>双电源（或双回路）供电到适当的配电点自动互投后用专线送到用电设备或其控制装置

上。

<3>由变电所引出可靠的专用单回路供电。

<4>应急照明等分散的小容量负荷，可采用一路市电加EPS或来用一路电源与设备自带的蓄

（干）电池（组）在设备处自动切换。

（3）三级负荷对供电无特殊要求，采用单回路供电，但应使配电系统简洁可靠，尽量减少

配电级数，低压配电级数一般不宜超过四级。且应在技术经济合理的条件下，尽量减少电压

偏差和电压波动

4.常用的应急电源有哪儿种？

答：（1）独立于正常电源的发电机组。

（2）供电网络中独立于正常电源的专用的馈电线路。

（3）蓄电池（包括大容量UPS或EPS不间断电源）。

（4）干电池。

5.电气设备安装工程施工要做哪些准备工作？

答：（1）熟悉、会审图纸。

（2）熟悉和工程有关的其他技术资料。

（3）编制施工方案。

（4）编制工程预算。

（5）根据施工方案和施工预算，组织机具的调配和材料的采购工作，并有计划地组织机

具和材料进场。

（6）有计划地组织施工队伍进场。

（7）全面检查现场施工条件的具备情况。

6.电气安装工程的程序是什么？

答：电气安装工程，一般可分为三大阶段，即施工准备阶段、安装施工阶段和竣工验收阶段。

第二章课后习题及参考答案

1.什么叫日负荷曲线和年负荷曲线？可从上面得到那些参数？各参数之间的关系是什么？

答：日负荷曲线代表用户一昼夜(0时~24时)实际用电负荷的变化情况。日负荷曲线与坐

标轴所包围的面积代表全日所消耗的电能数量。

年负荷曲线代表用户全年(8760h)内用电负荷变化规律。年负荷曲线分为年最大负荷

曲线和年持续负荷曲线。年最大负荷曲线表示从年初到年终，整年内的逐日综合最大负荷的

变化情况曲线，又称运行年负荷曲线，可根据全年日负荷曲线间接制成。

负荷曲线中的几个物理量

(1)年最大负荷

年最大负荷是负荷曲线上的最高点，指全年中最大工作班内半小时平均功率的最大值

(2)年最大负荷利用小时数

年最大负荷利用小时数Tmax,是一个假想时间，是标志工厂负荷是否均匀的一个重要

指标。

(3)平均负荷

平均负荷是指电力用户在一段时间内消耗功率的平均值

(4)负荷系数

负荷系数也称负荷率，又叫负荷曲线填充系数。它是表征负荷变化规律的一个参数。

2.工作制的种类？各有哪些特征？

答：(1)长期连续工作制

这类设备长期连续运行，负荷比较稳定。长期连续工作制的用电设备在工作时间内，电

气载流导体能达到稳定的温升。

(2)短时工作制

这类设备的工作时间较短,而停歇时间相对较长，短时工作制的用电设备在工作时间内，

电器载流导体不会达到稳定的温升，断电后却能完全冷却。

(3)断续周期工作制

这类设备周期性地工作一停歇一工作，如此反复运行，断续周期工作制的用电设备在工

作时间内，电器载流导体不会达到稳定的温升，停歇时间内也不会完全冷却，在工作循环期

间内温升会逐渐升高并最终达到稳定值。

3.什么情况下设备的额定功率与其设备功率相等？

答：连续工作制和短时工作制的额定功率等于其设备功率。

4.设备容量怎样确定？

进行负荷计算时，需将用电设备按其工作制性质分为不同的用电设备组，通过不同的换算公

式确定设备功率。

(1)连续工作制：

Pe=Pr(kW)

式中Pr-----电动机的额定功率(kW)

(2)短时工作制的设备功率等于设备额定功率：

Pe=Pr(kW)

（3）断续工作制（如起重机用电动机、电焊机等）的设备功率是指将额定功率换算为统一负

载持续率下的有功功率。

1）当采用需要系数法和二项式法计算负荷时，起重机用电动机类的设备功率为统一换

算到负载持续率£=25%下的有功功率：

(kW)

式中pr-----负载持续率为£1时的电动机的额定功率（kW）

*-----电动机的额定负载持续率

2）当采用需要系数法和二项式法计算负荷时，断续工作制电焊机的设备功率是指将

额定容量换算到负载持续率e=100%时的有功功率。

Pe=■Pr=-Sr-cos</>

式中Sr-----负载持续率为er时的电焊机的额定容量（kVA）

er——电焊机的额定负载持续率

cosd）——电焊机的功率因数

5.台数为1需用系数取为几？

答：台数为1需用系数为1。

6.计算尖峰电流的作用是什么？

答：尖峰电流是负荷短时（如电动机启动）最大负荷电流。它是计算电压损失、电压波动和

选择导体、电器及保护元件的依据。

7.负荷计算方法的计算内容有哪些？

答：（1）设备容量（Pe）

（2）计算容量（Pc）

（3）计算电流（Ic）

（4）尖峰电流（Lr）

8.负荷计算方法中，需要系数法、二项式法和单位面积功率法的应用范围？

答：（1）需要系数法。应用广泛，尤其适用于用电设备数量多但单个设备容量小的供电系统

以及配、变电所干线的负荷计算。

（2）利用系数法。适用于工业企业电力负荷计算，但计算过程稍繁。

（3）二项式法。适用于用电设备组内设备容量差异较大的机修类用电设备计算，其他

各类车间和车间变电所施工设计亦常采用，二项式法计算结果一般偏大。

（4）单位面积功率法、单位指标法和单位产品耗电量法。前两者多用于民用建筑。后

者适用于某些工业，因为是粗略的估算所以多用于可行性研究和初步设计阶段电力负荷估

算。

9.某车间冷加工机床组，共有电压为380V电动机33台，其中10kW3台，4kW8台，1.5kW10台，

2.8kWll台，求其计算负荷？

答：查表2-2,取Kr=0.15

己=K、£=0.15x（3x10+8x4+10x1.5+11x2.8）=0.15x99.8=14.97后卬

Qc=Pctan（p=14.97x1.732=25.93kvar

10.某机械制造厂机修车间0.38kV低压母线上引出的配电干线向下述设备供电：

1）冷加工机床：7.5kW4台，4kW6台

2）通风机：4.5kW3台

3）水泵:2.8kW2台

试确定各组和总的计算负荷(用需要系数法)，结果用电力负荷计算表列出。

答：

设

序备设备需要

设备名称cos。lane心(Kw)Qc(Kvar)Sc(K网iW

号台容Q系数c

数

47.5

1冷加工机床0.150.51.738.11416.1724.58

64

2通风机34.50.80.80.7510.88.113.520.51

3水泵22.80.80.80.754.483.365.68.5

车23.3825.46

间

取

总2122.9131.147.22

Kgp-K»=0.9

计

11.某厂拟建一降压变电所，装设一台10/0.4kV的低损耗变压器。已求出变电所低压侧有

功计算负荷为540kW,无功计算负荷为730kvar。遵照规定，其低压侧功率因数不得低于

0.92。问此变电所需在低压侧补偿多少无功功率？

答：tan/=^=鲁=1.35cosg=0.92tan*=0426

Qc-Pc(tan(p}-tan仍)=540(1.35-0.426)=500Kvar

12.某车间380V电力线路上有长期工作的电动机7.5kWl台，3kW2台，5kW7台，COS6=0.6,

吊车39.6kW—台，JC%=40%,COS6=0.5,求线路上的计算负荷。

答：查表2-2,Kx]=0.25KH=0.15

Pri=&£]=0.25(1x7.5+2x3+7x5)=12.12Kw

Qci=Pcltan^?=12.12x1.33=16.13后var

Pc2=kx2Pe2=x2xqx后=().15x2x39.6x7(14=7.5

。=

QC2-Pc2tan7.51x1.73=131var

E=%(乙+《2)=0.9X(12.12+7.51)=1167Kw

Qe=(QI+22)=09x(16.13+13)=26.22Kvar

S＜、=正+&=Jl7.67z+26.22?=3l62KVA

==钟62=5532A

收73x0.38

13.一个机修车间，380V线路上有35台小批量生产的电动机，容量为65kW,电焊机3台,

共105kW,JC%=65%,求车间计算负荷。

答:查表2-2Kx]=0.15KH=0.35

Pcl=kx]Pe]=0.15x65=9.75Kw

Qci=2]tan夕=9.75x1.73=16.87后var

Pc2-kx2Pe2=kx2x金.S’cos。=0.35x3xl0.5xJo.65=8.89Kw

QC2=Pc2tan°=8.89x1.33=11.82后var

Pc=忆,(以+月2)=0.9x(9.75+8.89)=16.78Kw

Qc=父(Q,I+Q,2)=09x(16.87+11.82)=25.82Kvar

&=展+a=Jl6.78z+25.82?=3()SKVA

S30.8

__Sc__________=46.79A

同-6x0.38

14.某住宅楼有住户120户，每户4k肌整个建筑用低压0.38kV线路供电，且三相负荷均匀

分配，求该建筑的计算负荷？

答：E“=£%2=,L3=4X40=16(RW

查表2-6,储=0.45COSQ=0.9tan°=0.48

Pc=KxPe=0.45x3x160=216Kw

Qc=Pctan(p=2J6x0.48=103.678Z:var

Sc=yJPc+Qc=J2苗+103.682=240KM

S’.=240

-=364A

V3L/(.V3x0.38

15.某七层住宅楼有二个单元，每单元均为一梯二户，每户容量按6KW计，供电负荷分配如

下，第一单元：L1供一、二、三层；L2供四、五层；L3供六、七层。第二单元：L2供一、

二、三层；L3供四、五层；L1供六、七层。求此住宅的计算负荷？

答：=2x6x7=84Arw

Pe]Li=2x6x3=36ZvvPe[L2=2x6x2=24ZwPelL3=2x6x2=24kw

p-p36-24

3_3xlOO%=-........xlOO%=14.2%<15%

284

《总1=R1L1+R1L2+21L3=84kw

查表2-6Kx=0.8cos%=0.9tan/=0.48

匕=(记总|=0.8x84=67.2Kw

Qc=Eitan例=67.2x0.48=32.26Zvar

22

Sc]==V67.2+32.26=74.54WA

S”_74.54

-=113.26A

43UC73x0.38

Pe2=2x6x7=84&w

Pe2L]=2x6x2=24kwZ^2L2=2x6x3=36kwPeL3=2x6x2=24kw

p-p36-24

上空~皿xl00%=-.........xl00%=14.2%<15%

以84

5总2=匕LI+心L2+〃2L3=以勒

查表夕・)

2-6KA2=0.8cos2=09tan^2=0.48

《2=Kd《总2=0・8X84=67.2KW

QC2=Pc2tan价=67.2x0.48=32.26Zvar

22

Sc2=+22=A/67.2+32.26=74.54KVA

S_74.54

,c2c2=113.26A

gu,-6x0.38

Pe=K'(匕+匕)=09x(67.2+67.2)=\20.96kw

2=也《(。”+Qc2)=09x(32.26+32.26)=58.07Zvar

S=正+&=V120.962+58.072=134.1SKVA

=产.18=2()387A

V3t/CV3x0.38

第三章课后习题及参考答案

1.变配电所的概念和作用分别是什么？

答：变电所是改变电压的场所与地方。是电力系统中电能的电压和电流进行交换、集中和分

配的场所。

2.变配电所的分类及各自的特点？

答：变电所的类型很多，从整体结构而言，可分为室内型、半室外型、室外型及成套变

电站等。但就变电所所处的位置而言可分为：

（1）独立变配电所：它是独立的建筑物，一般用于供给分散的用电负荷，有时由于周围

的环境限制

（2）附设变配电所，根据它与建筑物的关系可分为：

1）内附式变配电所：设于建筑物内与建筑物共用外墙。其优点是能保持建筑物外观整齐，

但要占用一定的室内建筑面积。多层建筑或一般工厂车间在周围环境受限制时可采用此种方

案。

2）外附式变配电所：附设于建筑物外，与建筑物共用一面墙壁。一般工厂的车间变电所常

采用这种方式。在大型民用建筑中，它经常与冷冻机房、锅炉房等用电量较大的建筑物设置

在一起。

3）外附露天式：与外附式相似，但变压器装于室外•变压器周围不小于0.8m处设1.7m

固定围栏（或墙）。结构简单，但维护条件差，用于负荷不大且不重要的地方。

4）室内式：设于建筑物内部。在用电负荷较大时，为使变电所深入负荷中心常采用这种形

式，但需要采用相应的防火措施。

（3）地下变电所：此种变电所设置于建筑物的地下室，以节省用地。

（4）杆上式或高台式变电所：变压器一般置于室外杆塔上，或在专门的变压器台墩上，

一般用于负荷分散的小城市居民区和工厂生活区，以及小型工厂和矿山等，变压器

的容量一般在400kVA以下。

（5）组合式变电所：组合式变电所又称箱式变电站，它的特点是可以使变配电系统统一

化，而且体积小，安装方便，经济效益比较高，适用于城市建筑、生活小区、中小

型工厂、铁路及油田等。

3.确定变压器室的结构取决于哪些因素？

答：变配电所的布置,在高低压供电系统设计方案确定的基础上进行。并应满足以下基

本要求：

（1）布置紧凑合理，便于设备的操作、巡视、搬运、检修和试验，同时考虑发展的可

能性。

（2）合理安排建筑物内各房间的相对位置，配电室的位置应便于进出线。低压配电室

通常与变压器室相邻•以减少低压母线的长度。控制室、值班室和辅助房间的位置要便于运

行人员的管理等。在安排各房间时，应尽量利用自然采光和自然通风。

（3）变压器室尽量避免布置在朝西方向。控制室和值班室尽可能朝南。

（4）配电室、控制室和值班室等的地面，一般比室外高出0.15~0.3mo如在车间内，

则与车间地面相平。变压器室的地坪标高应根据通风散热的需要而定。

（5）有人值班的变电所，应设单独的值班室。值班室应与配电室直通或经过通道相通,

且值班室应有直接通向室外或通向变电所外走道的门。当低压配电室兼作值班室时，低压配

电室的面积应适当增大。

(6)变电所宜单层布置。当采用双层布置时，变压器应设在底层，设于二层的配电室

应设搬运设备的通道、平台或孔洞。

(7)高、低压配电室内，宜留有适当的配电装置备用位置。低压配电装置内，应留有

适当数量的备用回路。

(8)由同一配电所供给一级用电负荷的双重电源线路的配电装置，宜分开布置在不同

的配电室；当布置在同一配电室时，配电装置宜分列布置；当配电装置并排布置时，在母线

分段处应设置配电装置的防火隔板或有门洞的隔墙。

(9)供给一级负荷用电的两回电源线路的电缆不宜通过同一电缆沟；当无法分开时，

应采用阻燃电缆，且应分别敷设在电缆沟或电缆夹层的不同侧的桥(支)架上；当敷设在同一

侧的桥(支)架上时，应采用防火隔板隔开。

4.对高、低压配电室的布置要求有哪些？

高压配电室布置的一般要求：

(1)配电装置的布置应考虑设备的操作、搬运、检修和试验的方便。

(2)带可燃油的高压开关柜宜装设在单独的高压配电室内，当高压开关柜数量不超过5

台时，也可以和低压配电柜放在同一房间内，当高压柜和低压柜为单列布置时，两

者的净距不应小于2米。

(3)架空进出线时，进出线套管至室外地面距离不低于4米，进出线悬挂点对地距离一

般不低于4.5米。高压配电室的高度应根据高压配电柜的高度、室内外地面高差及

满足上述距离而定。对固定式高压开关柜净空高度一般为4.2~4.5米，手车式高压

开关柜净高可以减低至3.5米。

(4)长度大于7米的配电室，应有两个出口，并宜布置在配电室的两端。当配电装置室

有楼层时，一个出口可设在通往屋外楼梯的平台处。

低压配电室布置的一般要求：

(1)低压配电室的布置是在低压供电系统图确定之后，根据低压配电柜的型式和台数，外

形尺寸及维护操作通道宽度等来决定低压配电室布置型式和尺寸。

(2)低压配电室安装尺寸：当电源从柜后进线，且需在柜后正背后墙上另装设隔离开关及

手动操作机构时，则柜后通道净宽不应小于1.5米。当柜背面的防护等级为IP2X时，可

减少为1.3米。成排布置的配电柜，长度超过6米时，屏后面的通道应有两个通向本室或其

它房间的出口，并宜布置在通道的两端。当两个出口之间的距离超过15m时，其间还应增

加出口。

(3)电气设备的套管和绝缘子最低绝缘部位距地面小于2.3m时，应装设固定围栏。围栏高

度不低于1.5m。配电装置距屋顶的距离一般不小于0.8m。

(4)低压配电室兼作值班室时，配电柜的正面距离不宜小于3米。低压配电柜下方或后面

的电缆沟深度一般为600mm。当有户外电缆出线时，要注意电缆出口处的电缆沟深度要与

室外电缆沟深度相衔接，并采取防水措施。

(5)低压配电室的高度应和变压器室综合考虑，一般可参考下列尺寸：与地坪抬高的变压

器室相邻时，高度为4~4.5米。和地坪不抬高的变压器室相邻时，高度为3~3.5米。低压配

电室为电缆进线时，高度可降至3米。

5.变电所总体布置要求是什么？

答：

(1)接近负荷中心。

(2)进出线方便。

(3)接近电源侧。

（4）设备吊装运输方便。

（5）不应设在剧烈振动或有爆炸危险介质的场所。当与有爆炸或火灾危险的建筑物毗邻时,

变电所的所址应符合现行国家标准《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058的

有关规定；

（6）不应设在多尘、水雾（如大型冷却塔）或有腐蚀性气体的场所，如无法远离时，不应

设在污源的下风侧。

（7）不应设在厕所，浴室、厨房或其它经常积水场所的正下方，且不宜与上述场所相邻。

如果贴邻，相应墙壁应做无渗漏、无反露等防水处理。

（8）变配电所为独立建筑物时，不宜设在地势低洼和可能积水的场所。

（9）高层建筑地下层变配电所的位置，宜选择在通风、散热条件较好的场所。

（10）变配电所位于高层建筑（或其它地下建筑）的地下室时，不宜设在最底层。当地下室

仅有一层时，应采取适当抬高配电所地面等防水措施，避免洪水或积水从其它渠道淹渍变配

电所的可能性。同时应根据工作环境要求加设机械通风、去湿设备或空气调节设备。高层或

超高层建筑物根据需要可以在避难层、设备层和屋顶设置变配电所，但应考虑设置设备的垂

直搬运通道及电缆敷设的空间。

（11）油浸变压器的车间内变电所，不应设在三、四级耐火等级的建筑物内；当设在二级耐

火等级的建筑物内时，建筑物应采取局部防火措施。

6.叙述常用的高压系统的主接线方式。

（1）线路一变压器组

（2）单母线接线

（3）单母线分段接线

（4）组合式变电站单元接线

7.对变电所电气主结线的要求有哪些？

（1）放射式：从电源点用专用线路送到用户受电端称为放射式供电。也叫专用线供电。这

种方式供电可靠性高，故障发生后影响范围小，切换操作方便，保护简单，但投资大。

（2）树干式。从电源点引出一回线路供多个用户用电称为树干式供电。树干式供电投资少

但故障后影响范围大、可靠性差。

（3）环形供电式：每个用户都有两个电源，互为备用。10KV及以下的系统一般采用开环

运行方式以简化继电保护装置。

8.低压配电系统常有哪几种形式？

答：（1）放射式：

（2）树干式

（3）环形式

9.如何确定应急柴油发电机容量？

答：（1）按稳定负荷计算发电机容量。

（2）按最大的单台电动机或成套机组电动机起动的需要，计算发电机容量。

10.什么情况下宜设自备应急柴油发电机组？

答：

（1）为保证一级负荷中特别重要的负荷用电。

（2）建筑内有一级负荷，但从市电取得双重电源有困难或不经济合理时。

（3）建筑内有二级负荷，但从市电取得二回线路及6KV以上专用线路有困难或不经济合

理时。

（4）大、中型商业性大厦，当市电中断供电将会造成经济效益有较大损失时。

第四章课后习题及参考答案

1.电线、电缆及母线的选择？

答：常用电线和电缆型号的选择。

（1）电缆、电线可选用铜芯或铝芯，民用建筑宜采用铜芯电缆或电线；下列场所应选

择铜芯电缆或导线：

1）供电可靠性要求较高的干线回路，一、二级负荷或三级负荷中重要负荷的配线；

2）居住建筑、幼儿园、福利院、医院等用电设备的配电线路；

3）有爆炸、火灾危险、潮湿、腐蚀、按八度及以上抗震设防的场所，及连接移动设备

的配电线路；

4）重:公共建筑及人员聚集场所；

5）监测及控制回路；

6）应急（含消防）系统的线路；

7）室外配电的电缆线路。

（2）电力电缆芯数及导线根数的选择。

1）三相电路中电力电缆芯数及导线根数的选择。

1）IkV及以下的TN-C系统应采用4芯电缆或4根导线。

2）IkV及以下TN-S系统应选用5芯电缆或5根导线。

2）单相电路中电力电缆芯数及导线根数的选择。

1）IkV及以下TN-C系统的单相回路应选用2芯电缆或2根导线。

2）IkV及以下TN-S系统的单相回路应选用3芯电缆或3根导线。

（3）室内低压配线（包括软线）的绝缘水平应不低于0.45/0.75KV；电缆配线不低于

0.6/1.0KV»

（4）尽量选用塑料绝缘电线，因为塑料绝缘线的绝缘性能好、成本低。当在建筑物表

面直接敷设时，应选用聚氯乙烯绝缘和护套电线。

（5）注意选用新材料、新品种的电线和电缆，不选用淘汰产品及限制使用的产品。

（6）电线和电缆具体型号选用，应根据使用环境和敷设方式而定。

BTTZ是矿物绝缘电缆的其中型号之一，全称重型铜芯氧化镁绝缘铜护套聚氯乙烯外护

套电力电缆。

预分支电缆要根据现场测量，由电缆分支头锻压成型，再注塑加工而成。

2.常用电线和电缆截面的选择方法

答：

（1）按发热条件选择导线截面

（2）按允许电压损失选择导线截面

（3）按机械强度选择导线截面

3.电器设备选择的原则？

答：

（1）按正常工作条件选择额定电压和额定电流

1）电器设备的最高电压图.不应小于所在回路的系统最高电压Uy,即

2）电器设备的额定电流/,应大于或等于该回路的最大持续工作电流/蚪，即

IrIsmx

（2）按短路情况来校验电器设备的动稳定和热稳定

如断路器、负荷开关、隔离开关等的动稳定性需满足

Jsh®

其热稳定性需满足式

It2•t^Ia2•tima]

L》IaJ

(3)按装置地点的三相短路容量来校验开关电器的断流能力(遮断容量)即：

Ik⑶WIlotT

Sk⑶

4.简述高压开关设备的种类？1

答：(1)高压断路器

(2)高压隔离开关

(3)高压负荷开关

(4)高压熔断器

(5)高压开关柜

5.简述低压开关设备的种类？

答：

(1)刀开关

(2)熔断器

(3)断路器

(4)剩余电流断路器

(5)接触器

(6)继电器

(7)电度表

6.断路器的保护功能是什么？

答：断路器是一种能自动切断电路故障的保护电器。主要用于保护低压交直流电路的线

路及电气设备，使它们免遭过电流、短路和欠压等不正常情况的损害。自动空气开关具有良

好的灭弧性能，它能带负荷通断电路，可用于电路的不频繁操作。主要由触头系统、灭弧系

统、脱扣器和操作机构等组成。它的操作机构比较复杂，主触头的通断可以手动，也可以电

动，故障时能自动脱扣。实际上它相当于刀开关、熔断器、热继电器和欠压继电器的组合。

7.断路器脱扣器的种类有哪些？

答：(1)按脱扣的型式分：

1)电磁式：不受电压波动、环境温度变化以及缺相等影响.而且良好，可靠性高。

2)电子式：灵敏度高，制造技术简单，可制成大容量产品，但需要辅助电源，抗磁干

扰性能不强。

(2)按其保护功能及用途分：

1)漏电继电器：是指具有对漏电流检测和判断的功能，而不具有切断和接通主回路功能

的漏电保护装置。漏电由零序电流互感器、脱扣器和输出信号的辅助接点组成。它可与大电

流的自动开关配合，作为低压电网的总保护或主干路的漏电、接地或绝缘监视保护。

2)漏电保护开关：是指不仅与其他断路器一样可将主电路接通或断开，而且具有对漏电

流检测和判断的功能，当主回路发生漏电或绝缘破坏时，漏电保护开关可根据判断结果将主

电路接通或断开的开关元件。它与熔断器、热继电器配合可构成功能完善的低压开关元件。

3)漏电断路器：具有过载保护和漏电保护的功能，它是在断路器上加装漏电保护器件而

构成。

8.高压开关设备的选择原则？

答：

(1)高压断路器的选择

1)首先考虑工作条件确定断路器的额定值(电压、电流、频率、机械负荷)。

2)结合环境条件(环境温度、相对湿度、海拔高度、最大风速等)选用断路器的型号

和规格。

3)根据短路电流进行断流容量，动、稳定性校验。

(2)隔离开关的选择

选用隔离开关时，首先应根据安装地点选择户内型(GN)或户外型(GW),然后根据工

作电压或工作电流选择额定值，校验其动、热稳定值。一般采用三极连动的三相隔离开关，

只有在高压系统中性点接地回路中，采用GW9-10型单级隔离开关。选用35KV及以上断路器

的两侧隔离开关和线路隔离开关，宜选用带接地刀闸的产品。往往出于安装或运行上的需要,

而把较高额定电压或较大额定电流的隔离开关设计用在低电压或小电流的电路中，如变压器

低压出口采用GN2-10/1000~20()0型。选择时还要根据工作环境和配电装置的布置特点，计

算开关接线端的机械负荷。

(3)高压负荷开关的选择

选用高压负荷开关时，除注意环境条件和额定值外，要进行动、热稳定和断

流容量校验，以保证安全。带熔断器的负荷开关要选好熔体管的额定电流值。户内型开关要

选好配套操作机构，其中CS4-T型机构具有远距离脱扣功能。

(4)高压熔断器的选择

选择高压熔断器时应按以下要求进行：

1)熔断器的额定电压应符合线路或设备的额定电压；

2)熔断器的额定电流Ir-FU,是指熔管的额定电流。熔体的额定电流£.•房应大于回路

的正常工作电流/,，而小于或等于熔管额定电流Ir.FU.

3)熔断器的最大开断电流(上限断流容量)应大于所要切断的最大短路电流。其最小

开断电流(下限断流容量)要小于短路电流的最小值。如不满足此条件，可串联限流电阻。

此外，选择A4还应考虑符合选择性灵敏度配合要求。即后级或上级的/,“，要比前

级或下级的八."相差2~3个额定电流级差。这样，一般地就能满足选择性要求。

(5)高压开关柜的选择

选用高压开关柜，要根据使用环境决定户内还是户外型，根据开关柜数量的多少和对

可靠性要求来确定使用固定式还是手车式。固定式开关柜价格便宜些，但是灵活性不如手

车式。对可靠性要求不高、开关柜台数又较少的变电所，尽量选用固定式开关柜以降低投

资。要结合主结线设计确定开关柜的一次线方案。结合控制、计量、保护、信号等方面要

求，选调或自行设计二次结线。选定开关柜之后，柜中主要部件要进行分断电流、动稳定、

热稳定，运行工作状况的校检，在高层建筑内设置的开关柜，绝不准许用带少油断路器的

开关柜，应选用带真空断路器、六氟化硫断路器的开关柜。

9.低压开关设备的选择原则？

答：

(1)按钮、行程开关等主令电器的选择

按钮是用来接通或断开小电流控制电路的一种主令电器。选用依据主要是根据实际使用

需要的触点对数、动作要求和指示灯及其颜色的要求等来确定。

(2)低压刀开关和组合开关的选择

对于低压刀开关而言，主要是根据负荷电流的大小来选择它的额定容量。

(3)熔断器的选择

1)照明负荷

照明负荷采用熔断器保护时，先要求出该负荷的计算电流Ic,一般选择熔断器熔体的

额定电流/大于或等于负载回路的计算电流即可。

即I^Ic(4-4-1)

当采用高压汞灯和高压钠灯为照明时，应考虑启动的影响，熔断器熔体的额定电流应取

Z》(L1〜1.7)Ic(4-4-

2)

式中：L——熔体的额定电流，A；

Ic——负载回路的计算电流，Ao

2)电热负荷

对于大容量的电热负荷需要单独装设短路保护装置时，其所用熔断器熔体的额定电流应

符合下式要求：

H(4-4-3)

3)电动机类用电负荷

对于容量大的电动机类用电负荷需要单独装设短路保护装置时，可选用熔断器或自动开

关。

当采用熔断器保护时，由于电动机的启动电流较大(异步电动机的启动电流一般为其额

定

电流的3〜7倍)，所以不能按电动机的额定电流来选择熔断器，否则将在电动机启动时就会

熔断•但如按启动电流来选择，则所选熔断器太大，往往起不到保护作用，以至接有熔断器

回路中的设备过热时，熔体还不熔断。因此，对于电动机类负荷应按下述两种情况来选择熔

断器。

10.哪些设备的配电线路宜设置漏电电流动作保护

答：漏电继电器指具有对漏电流检测和判断的功能，而不具有切断和接通主回路功能的

漏电保护装置。漏电由零序电流互感器、脱扣器和输出信号的辅助接点组成。它可与大电流

的自动开关配合，作为低压电网的总保护或主干路的漏电、接地或绝缘监视保护。

11.漏电电流保护装置的动作电流数值应如何选择？

答：(1)长延时过电流脱扣器的动作电流整定值/MW";为线路导体允许载流量。

(2)短延时过电流脱扣器的动作电流整定值/zd22L2[/c+L35K,st+/r(max)],Kst为电动

机的启动电流倍数；/r(max)为最大一台电动机的额定电流值；

(3)短延时过电流脱扣器动作时间的整定，应根据保护装置的选择来确定，一般分为

0.1(或O2)s、0.4s和0.6s三种；

(4)无短延时的瞬时过电流脱扣器的动作电流整定值/zd32LlMc+KK/st+/r(max)]，式

中：K为电动机起动电流的冲击系数，一般取K=1.7〜2；K/st为电动机的起动电流倍数。

其瞬时过电流脱扣器的动作电流整定值应大于等于下一级开关进线端计算短路电流值的1.1

倍。

12.根据例2-6的计算结果，分别选择各组设备的自动空气开关、导线及此建筑的总开关、

导线。

答：根据题目数据可知：

(1)消防电梯

Sci=属+宏=J12()2+1596=199.68KVA

S_199.68

C1=303.39A

百U,一百x0.38

可选整定电流为315A的断路器

(2)防排烟风机组

22

Sc2=甚2+型=V150+175.35=230.75KVA

%=230.75

=350.6A

同c-6x0.38

可选整定电流为315A的断路器

(3)消防泵组

22

Sc3=旧3+%=737+43.25=56.92KE4

Sc3_56.92

_=86.48A

y[3Uc73x0.38

可选整定电流为100A的断路器

(4)喷淋泵

22

Sc4=在4+%=A/22+25.72=33.85KVA

S,._33.85

心4=51.42A

同，-75x0.38

可选整定电流为63A的断路器

(5)应急照明

22

Sc5=+*=A/56+0=56KVA

「二%_56

=85A

"-yf3Uc_73x0.38

可选整定电流为100A的断路器

(6)一般照明

22

Sc6=J笈+姑=V320+154.88=355.51/364

q35551

=540.16A

y/3Uc百x0.38

可选整定电流为630A的断路器

(7)扶梯

SC1=J喀+Q；=Jl8(f+59.85?=189.69/CVA

S189.69

c7==304.22A

43UC-73x0.38

可选整定电流为315A的断路器

(8)冷冻机

，=在8+%=V520.82+390.62=651KVA

%一651

=989.12A

同，73x0.38

可选整定电流为1000A的断路器

(9)通风机

S<9=屉9+49=V79.22+92.582=121.83/344

5,,9=121.83

-=185.1A

V3t/C.73x0.38

可选整定电流为200A的断路器

(10)生活水泵

22

Scl0=7^,0+CCK)=A/22+25.72=33.S5KVA

S”o_33.85

=51.42A

-73x0.38

可选整定电流为63A的断路器，

本建筑总计算电流为1915.14可选整定电流为2000A的断路器。

13.题意见第二章练习15分别选择各单元的断路器及此建筑的总开关。

答：根据第二章计算可知，一单元和二单元的计算电流都为113.26A,因此其的单元的

断路器应选择整定电流为125A的断路器，建筑总电流为203.87A,其总开关可选择整定

电流为250A的断路器。

第五章课后习题及参考答案

1.配电线路敷设的一般规定是什么？

答：

（1）配电线路的敷设，应符合下列条件：

1）与场所环境的特征相适应；

2）与建筑物和构筑物的特征相适应；

3）能承受短路可能出现的机电应力；

4）能承受安装期间或运行中布线可能遭受的其他应力和导线的自重。

（2）配电线路的敷设环境，应符合下列规定：

1）应避免由外部热源产生的热效应带来的损害；

2）应防止在使用过程中因水的侵入或因进入固体物带来的损害；

3）应防止外部的机械性损害；

4）在有大量灰尘的场所，应避免由于灰尘聚集在布线上对散热带来的影响；

5）应避免由于强烈日光辐射带来的损害；

6）应避免腐蚀或污染物存在的场所对布线系统带来的损害；

7）应避免有植物和（或）霉菌衍生存在的场所对布线系统带来的损害；

8）应避免有动物的情况对布线系统带来的损害。

（3）除下列回路的线路可穿在同一根导管内外，其他回路的线路不应穿于同一根导管内。

D同一设备或同一流水作业线设备的电力回路和无防干扰要求的控制回路；

2）穿在同一管内绝缘导线总数不超过8根,且为同一照明灯具的儿个回路或同类照明的几个

回路。

（4）在同一个槽盒里有几个回路时，其所有的绝缘导线应采用与最高标称电压回路绝缘相

同的绝缘。

（5）电缆敷设的防火封堵，应符合下列规定：

1）布线系统通过底板、墙壁、屋顶、天花板、隔墙等建筑构件时，其孔隙应按等同建筑构件

耐火等级的规定封堵；

2）电缆敷设采用的导管和槽盒材料，应符合现行国家标准《电气安装用电栏槽管系统第1

部分：通用要求》GB/T19215.k《电气安装用电缆槽管系统第2部分：特殊要求第1节:

用于安装在墙上或天花板上的电缆槽管系统》68/119215.2和《电气安装用导管系统第1

部分：通用要求》GB/T20041.1规定的耐燃试验要求，当导管和槽盒内部截面积等于大于

710nlm2时，应从内部封堵；

3）电缆防火封堵的材料，应按耐火等级要求，采用防火胶泥、耐火隔板、填料阻火包或防火

帽；

4）电缆防火封堵的结构，应满足按等效工程条件下标准试验的耐火极限。

2.绝缘导线布线的方式是什么？

答：

（1）直敷布线

（2）金属导管和金属槽盒布线

（3）可弯曲金属导管布线

（4）地面内暗装金属槽盒布线

（5）刚性塑料导管（槽）布线

3.如何进行管径选择？

答：首先要确定导线的截面积、导线根数、导线的敷设方式，再根据管径相关数据表格查出

相应的管径。

4.什么情况下采用金属导管布线？

答：

（1）对金属导管、金属槽盒有严重腐蚀的场所，不宜采用金属导管、金属槽盒布线。

（2）在建筑物闷顶内有可燃物时，应采用金属导管、金属槽盒布线。

(3)同一回路的所有相线和中性线，应敷设在同一金属槽盒内或穿于同一根金属导管内。

5.什么情况下采用刚性塑料导管布线？

答：刚性塑料导管(槽)布线宜用于室内、外场所和有酸碱腐蚀性介质的场所，在高温和易

受机械损伤的场所不宜采用明敷设。

6.竖井内布线的一般规定是什么？

答：

(1)电气竖井内布线适用于多层和高层建筑内强电及弱电垂直干线的敷设。可采用金属

管、金属线槽、电缆、电缆桥架及封闭式母线等布线方式。

(2)竖井的位置和数量应根据建筑物规模、各支线供电半径及建筑物的变形缝位置和防

火分区等因素确定，并应符合下列要求：

1)不应和电梯井、管道井共用同一竖井；

2)不应贴临有烟道、热力管道及其它散热量大或潮湿的设施。

(3)竖井的井壁应是耐火极限不低于lh的非燃烧体。竖井在每层楼应设维护检修门并应

开向公共走廊，其耐火等级不应低于丙级。楼层间钢筋混凝土楼板或钢结构楼板应做防火

密封隔离，线缆穿过楼板应进行防火封堵。

(4)竖井的井壁上设置集中电表箱、配电箱或控制箱等箱体时，其进线与出线均应穿可

弯曲金属导管或钢管保护。

(5)竖井大小除应满足布线间隔及端子箱、配电箱布置所必需尺寸外，宜在箱体前留有

不小于0.8m的操作、维护距离，当建筑平面受限制时，可利用公共走道满足操作、维护

距离的要求。

(6)竖井内垂直布线时，应考虑下列因素：

1)顶部最大变位和层间变位对干线的影响；

2)电线、电缆及金属保护导管、罩等自重所带来的荷重影响及其固定方式；

3)垂直干线与分支干线的联接方法。

(7)竖井内高压、低压和应急电源的电气线路之间宜保持不小于0.3m的距离或采取隔

离措施，并且高压线路应设有明显标志。

(8)非消防负荷的传输干线与消防负荷的传输干线共井敷设时，消防负荷的传输干线

应采用950℃、3h的耐火电缆。

(9)强电和弱电线路，宜分别设置竖井。当受条件限制必须合用时，强电和弱电线路应分

别布置在竖井两侧，弱电线路应敷设于封闭式金属槽盒之内。

(10)竖井内应设电气照明及单相三孔电源插座。

(11)竖井内应敷有接地干线和接地端子。

(12)竖井内不应有与其无关的管道等通过。

7.电缆桥架布线一般规定是什么？

答：

(1)电缆桥架包括梯架、托盘和槽盒(宽200mm及以上)，宜用于电缆数量较多或较集中的

场所。

(2)在有腐蚀或特别潮湿的场所采用电缆桥架布线时，应根据腐蚀介质的不同采取相应

的防护措

施。

(3)电缆桥架水平敷设时的距地高度不宜低于2.5m,垂直敷设时距地高度不宜低于1.

8m。除敷设在电气专用房间内之外，当不能满足要求时，应加防护措施。

(4)电缆桥架水平敷设时:宜按荷载曲线选取最佳跨距进行支撑，跨距宜为1.5〜3m。

垂直敷设时，其固定点间距不宜大于2m。

(5)电缆桥架多层敷设时，其层间距离应符合下列规定：

1)电力电缆梯架(托盘)间不应小于0.3m；

2)电信电缆与电力电缆梯架(托盘)间不宜小于0.5m,当有屏蔽盖板时可减少到0.3m；

3)控制电缆梯架(托盘)间不应小于0.2m；

4)梯架(托盘)上部距顶棚、楼板或梁等障碍物不宜小于0.15m。

(6)当两组或两组以上电缆桥架在同一高度平行或上下平行敷设时，各相邻电缆桥架间

应预留维护、检修距离且不宜小于0.2m。

(7)在电缆托盘上可无间距敷设电缆。电缆总截面积与托盘内横断面积的比值，电力电

缆不应大40%,控制电缆不应大于50%。

(8)槽盒内电缆的总截面(包括外护层)不应超过槽盒内截面的40%,且电缆根数不宜超

过30根。

(9)下列不同电压、不同用途的电缆，不宜敷设在同层桥架

D1KV以上和1KV以下的电缆；

2)向同一负荷供电的两回路电源电缆；

3)应急照明和其它照明的电缆；

4)电力和电信电缆。

当受条件限制需安装在同一层桥架上时，宜采用不同梯架、托盘、槽盒敷设，当为同类

负荷电缆时，可用隔板隔开。

(10)电缆桥架不宜敷设在气体管道和热力管道的上方及液体管道的下方。当不能满足上

述要求时，应采取防水、隔热措施。

(11)电缆桥架与各种管道平行或交叉时，其最小净距应符合本规范表5-9的规定。

(12)电缆桥架转弯处的弯曲半径，不应小于桥架内电缆最小允许弯曲半径的最大值。各

种电缆最小允许弯曲半径不应小于本规范表5-5的规定。

(13)电缆桥架不得在穿过楼板或墙壁处进行连接。

(14)钢制电缆桥架直线段长度超过30m时，宜设置伸缩节。电缆桥架跨越建筑物变形缝

处，应设置补偿装置。

(15)金属电缆桥架及其支架应与等电位联结体可靠连接，且全长不应少于2处。

8.封闭式母线布线的基本要求及敷设方式是什么？

答：

根据《民用建筑电气设计规范》(JGJ16—2008)的要求，封闭式母线布线应遵循以下规

定：

(1)封闭式母线布线适用于干燥和无腐蚀性气体的室内场所。

(2)封闭式母线水平敷设时，底边至地面的距离不应小于2.2m。除敷设在电气专用房

间外，垂直敷设时，距地面1.8m以下部分应采取防止机械损伤措施。

(3)封闭式母线不宜敷设在腐蚀气体管道和热力管道的上方及腐蚀性液体管道下方.当

不能满足上述要求时，应采取防腐、隔热措施。

(4)封闭式母线布线与各种管道平行或交叉时，其最小净距应符合本规范表5-8的规定

(5)封闭式母线水平敷设的支持点间距不宜大于2m。垂直敷设时，应在通过楼板处采

用专用附件支承并以支架沿墙支持，支持点间距不宜大于2m。

当进线盒及末端悬空时，垂直敷设的封闭式母线应采用支架固定。

(6)封闭式母线终端无引出线时，端头应封闭。

(7)当封闭式母线直线敷设长度超过80nl时，每50〜60nl宜设置膨胀节。

(8)封闭式母线的插接分支点，应设在安全及安装维护方便的地方。

(9)封闭式母线的连接不应在穿过楼板或墙壁处进行。

(10)多根封闭式母线并列水平或垂直敷设时，各相邻封闭母线间应预留维护、检修距

离。

(11)封闭式母线外壳及支架应做，全长不应少于2处与保护联结导体相连。水平为30nl

连接一次，垂直每三层楼连接一次。

(12)封闭式母线随线路长度的增加和负荷的减少而需要变截面时，应采用变容量接

头。

第六章课后习题及参考答案

1.什么是光通量？

答：光源在单位时间内向周围空间辐射出去的，并能使人眼产生光感的能量，称为光通量，

以符号0表示，单位为1m(流明)。

2.什么是显色性和显色指数？

答：同一颜色的物体在具有不同光谱功率分布的光源照射下，会显出不同的颜色，光源显现

被照物体颜色的性能称为显色性。

物体在某光源照射下显现颜色与日光照射下显现颜色相符的程度称为某光源的显色指

数。

3.照度标准等级是如何确定的？

答：照度的一般要求

(1)民用建筑照度标准所规定的照度，系指作业面或参考平面上的平均维护照度。照

度标准的作业面或参考平面及其高度根据建筑功能的不同有所不同。

(2)照度标准值应按0.5lx、1lx、2lx、3lx、5lx、10lx、15lx、20lx、30lx、50lx、75lx、

100lx、150lx、200lx,300lx、500lx,750lx,1000lx>1500lx、2000lx>3000lx、5000lx分

级。

(3)视觉工作对应的照度分级范围，如表6-3所示。

(4)照度除标明外均应为作业面或参考平面上的维持平均照度，各类房间或场所的维持

平均照度不应低于规定的照度标准值。

(5)公共建筑和工业建筑常用房间或场所的不舒适眩光应采用统一眩光值(UGR)评价,

其最大允许值不宜超过规定值。

(6)公共建筑和工业建筑常用房间或场所的一般照明照度均匀度为表面上的最小照度

与平均照度之比,符号是U0,其值不应低于规定值。

(7)常用房间或场所的显色指数(Ra)不应低于规定值。

4.请举例说说你身边的照明器哪些属于绿色照明？

答：

1)光效高、光色好、寿命长、安全和性能稳定的电光源，包括紧凑型荧光灯、细管荧

光灯、高压钠灯、金属卤化物灯、硫灯(分子辐射光源，通过导光管照明，由射频驱动的硫

灯)等。

2)自身功耗小、噪声低，对环境与人体无污染和影响的照明电器附件，包括电子镇流

器、高效感应镇流器、高效反射罩等。

3)光能利用率高、耐久性好、安全、美观适用的照明灯饰。

4)传输效率高、使用寿命长、电能损耗低、安全的配线器材以及调光装置，红外、感

应、触摸开关和遥控等控制器件。均匀发光与局部照明相结合，节省非照明区耗电；充分利

用天然采光，减少人工照明用电等。

5)选用高反射材料和改进配光设计以提高灯具效率；发展节能光源灯具品种，如大功

率高光效光源的室内照明灯具、配电子镇流器的一体化灯具、局部照明的不同光束角灯具等。

5.电光源分哪三类？以及如何区分？

答：

(1)热辐射光源主要是利