室内供配电教材

第十讲室内供配电本讲内容1.室内供配电要求及配电方式室内供配电要求室内供配电要求及配电方式2.配电保护装置及选择用电设备及配电线路的保护刀开关、熔断器的选择低压断路器的选择3.低压配电箱配电箱的作用及分类配电箱的选择与布置室内供配电几个基本定义a.供电：民用建筑一般从室内高压10KV或低压380/220V取得电源，称为供电。b.配电：将电源分配到各个用电负荷，称为配电。c.供配电系统：采用各种元件（如开关、导线）及设备（如配电箱）将电源与负荷连接起来，即组成了民用建筑的供配电系统。

室内供配电d.室内供配电：从建筑物的配电室或配电箱，至各层分配电箱或各层用户单元开关箱之间的供配电系统。室内供配电5.1室内供配电要求及配电方式

5.1.1室内供配电要求

1.可靠性要求：

供配电线路应当尽可能的满足民用建筑所必须的供电可靠性要求。所谓可靠性，是指根据建筑物用电负荷的性质和重要程度，对供电系统提出的不能中断供电的要求。室内供配电不同负荷，可靠性的要求不同，分三级：一级负荷：由两个独立的电源供电。二级负荷：当地区供电条件允许，投资不高时，宜由两个电源供电。当地区供电条件困难或负荷较小时，则允许一条6KV以上专用架空线供电。三级负荷：无特殊供电要求。注：供电的可靠性是由供电电源、供电方式和供电线路共同决定的。室内供配电

2.电能质量要求：

电能质量的指标通常是电压、频率和波形，其中尤以电压最为重要。它包括电压的偏移、电压的波动和电压的三相不平衡度。低压供电半径不能超过250m。

3.发展要求：

从工程角度看，低压配电线路应力求接线操作方便、安全，具有一定的灵活性，并能适应用电负荷的发展需要。

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4.民用建筑低压配电系统的其他要求：

a）配电系统的电压等级一般不超过两级。

b）为便于维修，多层建筑宜分层设置配电箱，每户宜有独立的电源开关箱。

c）单相用电设备应合理分配，力求使三相负荷平衡。

d）引向建筑的接户线，应在室内靠近进线处便于操作的地方装设开关设备。

e）尽可能节省非铁金属的消耗，减少电能的损耗，降低运行费等。

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5.1.2室内配电系统的基本配电方式

组成：室内低压配电系统由配电装置（配电盘）及配电线路（干线及分支线路）组成。基本配电方式：常用配电方式有以下几种形式：1.放射式：

a.优点：

1)各个负荷独立受电，供电可靠性较高；

2)故障时影响面较小，配电设备集中，检修方便；室内供配电

3)电压波动相互间影响较小。

b.缺点：

1)系统灵活性较差；

2)有色金属消耗较多，相应的投资也较大

c.适用于：

1)容量大、负荷集中或重要的用电设备；

2)需要联锁起动、停车的设备；

3)有腐蚀性介质和爆炸危险等场所不宜将配电及保护起动设备放在现场者。

室内供配电室内供配电2.树干式：

a.优点：

1)配电设备及有色金属的消耗较少；

2)系统灵活性好。

b.缺点：干线故障时影响面大。

c.适用于：

1)用电设备的分布比较均匀；

2)容量不大、又无特殊要求的场合。3.混合式：介于放射式与树干式之间。

室内供配电室内供配电5.1.3高层建筑供配电

1.负荷特征：负荷容量大、线路较长；对电源的可靠程度要求较高；并需密切配合建筑物的消防设计。

2.供电电源：一级负荷应采用两个独立电源供电。二级负荷应采用两个电源供电。3.配电方式：

高层建筑配电方式主要有放射式、树干式与混合式，而大多采用混合式分区供配电方式。室内供配电5.2保护装置及选择

5.2.1用电设备及配电线路的保护

1.照明设备的保护：照明设备需要保护的是其中的灯具、插座、开关及其连接导线。由于这些元件是连接在照明支路上，数量较多，但价值不高，通常不对每个器件进行单独保护，而采用照明支路的保护装置兼做它们的短路保护。室内供配电2.动力设备的保护

民用建筑中采用的电动机为动力的机械设备可分两大类：一类是随民用建筑功能而异的专用机械，如炊事机械、医疗机械等；另一类属于为建筑服务的通用机械，如通风机、水泵、电梯等。为了安全，所有电动机均应装设短路保护，总计算电流不超过20A时可共用一套保护装置。室内供配电1)3KW及以上的电动机或虽容量小但长时间无人监视，或容易过负荷的电动机，应装设过负荷保护。2)3KW及以下的电动机或定子为星形联结且装有过负荷保护时，可不装设断相保护。3)10KW及以下的电动机，如条件允许自起动时，可不装设低电压保护。4)3KW及以下的笼型电动机，允许采用封闭型负荷开关与保护。不频繁起动的电动机，可采用电动机保护用空气断路器。

3.低压配电线路的保护目前已要求在住宅电气设计中用漏电开关来保证用电安全。室内供配电5.2.2刀开关、熔断器、低压空气断路器的选择1.刀开关：a.用途：主要用于配电设备中隔离电源；或根据结构不同，也可用于不频繁地接通与分断额定电流以下的负载，如小型电动机、电阻炉。b.参数：表示刀开关性能的主要参数有：额定电压；额定电流；分断能力；操作次数；动稳定性和热稳定性。室内供配电

c.选择：刀开关的选择，应依电源的额定电压和长期工作电流来考虑。主要根据用电回路的额定电流，这个电流应当等于各支路负荷额定电流的总和。动力回路应按电动机的起动电流来计算。

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2.熔断器：

a.用途：

熔断器在低压配电网络中主要作为短路保护之用，有时也用于过载保护。

b.组成：

熔断器是由熔体和安装熔体的熔断器壳体组成。所以它的选择主要是指熔体额定电流的选择；根据熔体额定电流再去选择熔断器的额定电流；最后再根据使用条件与特点决定熔断器的种类或系列。

室内供配电c.熔体额定电流的选择与负载性质及用途有下列关系：

1)对于一般照明负载，熔体的额定电流应稍小于或等于实际的负载额定电流。

2)对于输配电线路，熔体的额定电流应稍大于或等于线路的额定电流。

3)对于动力负载，因其起动电流大，故选择时应按以下计算：室内供配电对单台电动机

IR＝aIN

式中：IR―熔体的额定电流（A）；

IN―电动机的额定电流（A）；

a―系数，在1.5～2.5之间，对于重载、全压起动取最大值。室内供配电对于多台电动机，不考虑同时起动，可按下式计算：式中:―熔体的额定电流（A）

―最大一台电动机的额定电流（A）

―其余电动机额定电流的总和。室内供配电d.选择熔断器时应注意以下几点：

1)根据线路电压选用相应电压等级的熔断器；

2)在配电系统中选择各级熔断器时要互相配合以实现选择性。一般要求前级熔体额定电流要比后一级的大2～3倍，以防止越级动作而扩大停电范围发生。

3)考虑到熔体额定电流要比电动机额定电流大1.5～2.5倍，用它来保护电动机过载已经不可靠，所以电动机应另外选用室内供配电

热继电器或过电流继电器做过载保护电器。此时熔断器只能作短路保护使用。

4)熔断器的分断能力应大于或等于所保护电路的短路冲击电流，以得到可靠的短路保护。3.低压空气断路器

a.用途：是电路发生过载、短路或欠压时能自动分断电路的电器。它是低压交、直流配电系统中的重要保护电器之一。室内供配电

b.空气断路器的容量选择：1)选择空气断路器的额定电流，即主触头长期允许通过的电流，按电路的工作电流选择。2)选择脱扣器的电流，即脱扣器不动作时长期允许通过的最大值。也是按电路的工作电流去选择。3)选择脱扣器的瞬时动作整定电流或整定倍数，即脱扣器不动作时，瞬时允许通过的最大电流值。应考虑电路可能出现的最大尖峰电流，选择方法如下：室内供配电用空气断路器控制单台电动机，按电动机的起动电流乘以倍数选择，即：

式中：－脱扣器的瞬时动作整定电流（A）；－电动机的起动电流（A）；

K－系数，DW系列取1.35；DZ系列取1.7。室内供配电用空气断路器控制配电干线时：式中：－配电回路中最大电动机的起动电流（A）；－配电回路中其余负载的工作电流的总和（A）；

室内供配电5.4低压配电箱

低压配电系统组成：由低压配电装置（配电盘或配电箱）及配电线路（干线及分支线）组成。从低压电源引入的总配电装置（第一级配电点）开始，至末端照明支路配电箱（盘）为止，配电级数一般不宜多于三级，每一级配电线路长度不大于30m。室内供配电5.4.1配电箱的作用及分类1.作用：配电箱内设有配电盘，它的作用是为下一级配电点或各个用电点进行配电，即将电能按要求分配于各个用电线路。2.种类：a.按用途分：照明配电箱、动力配电箱、计量电表箱、插座箱和控制箱；室内供配电b.按结构分：板式、箱式、落地式；c.按安装方式分：明装、暗装和半暗装；d.按使用场所分：户内式和户外式。室内供配电3.照明配电箱照明配电箱内的元件分为线路及电器两部分；a.线路部分：包括干线的引入、支路线的引出以及干线与支路开关间的连接线等；b.电器部分：包括开关、零线端子板等。室内供配电室内照明配电箱分为：三种明装；安装；半安装。

4.动力配电箱（板）动力负荷的配电系统需按电价、使用性质归类，按容量和方位分路。室内供配电5.总配电装置照明与动力总配电装置包括：低压电源的受电部分；配电干线的控制和保护部分。当负载容量较小时，采用配电箱或配电板。配电箱一般可设在过道内，但应保证供电安全。采用配电板时应设在专用的配电室内或管理性房间内。室内供配电

负荷容量较大时，照明总配电装置应采用落地式配电箱或配电柜，安装在专用的配电室内。总配电装置的受电部分一般由电能表、电源指示灯及总开关组成。室内供配电5.4.2配电箱的选择与布置

1.配电箱的布置原则1)尽可能靠近负荷中心；即用电器多、用电量大的地方。2)应设在进出线方便的地方。3)应设在干燥、通风、采光良好，且不防碍建筑物美观的地方。4)应设在便于操作和检修的地方，一般多设在门庭、楼梯间或走廊的墙壁内。最好设在专用的配电间里。室内供配电5)在高层建筑中，各层配电箱应尽量布置在同一部位、同一方向上，以便于施工安装和维护管理。2.配电箱的选择原则1)根据负荷性质和用途确定配电箱的种类。2)根据控制对象的负荷电流的大小、电压等级以及保护要求，确定配电箱内主回路和各支路开关电器、保护电器和电压等级。室内供配电3)应从使用环境和场合的要求，选择配电箱的结构形式。在选择各种配电箱时，一般应尽量选用通用的标准配电箱，以便于设计和施工。若因建筑设计的需要，也可以根据设计要求向厂家订货加工。室内供配电第十二讲建筑电气安全技术建筑电气安全技术本讲内容触电事故及救护接地建筑工程的防雷系统漏电保护技术建筑电气安全技术电气事故原因：缺乏安全知识；电气设备的安装、使用和维修不符合安全规程；没有安全工作制度。电气安全技术的主要内容：掌握人身触电事故的规律及防护技术，保证电气作业的技术措施和组织措施及有关电气安全用具的要求。建筑电气安全技术7.1触电事故及救护

触电,多是因为人体有意或无意地与正常带电体接触或与漏电的金属外壳接触，使人体的某两点之间被加上电压，在这两点之间形成电流，即触电电流。7.1.1触电对人体的伤害形式：电击和电伤

1.电击：电流通过人体造成内部器官损坏，产生呼吸困难，严重时，造成心脏跳动停止，而体表没有痕迹，叫做电击。电击分为单相触电、两相触电、跨步电压触电三种形式。建筑电气安全技术单相触电：在低压系统中，人体触电是由于人体的一部分直接或间接（通过某种导体）触及电源的一相，而人体的另一部分直接或通过导体间接触及大地。两相触电：在低压系统中，人体两部分直接或通过导体间接分别触及电源的两相，在电源与人体之间构成了电流通路。如果电流通过人体心脏最危险。跨步电压触电：在高压接地点附近地面电位很高，距接地点越远则电位越低。建筑电气安全技术

当人的两脚踩在不同电位点时，使人体承受的电压称为跨步电压。

2.电伤：由于电流的热效应、化学效应、机械效应以及在电流作用下，使熔化蒸发的金属微粒侵袭人体皮肤而遭受灼伤、烙伤和皮肤金属化的伤害，叫做电伤。7.1.2影响触电严重程度的因素1.电流和人体的电阻：影响触电严重程度的因素主要是电流，电流取决于人体的电阻及触电电压。建筑电气安全技术

每个人电阻不同，人体各部位的电阻也不同，一般情况人体电阻为1～2千欧。人的电阻随皮肤状况、季节、温度、湿度而变化。我国规定电压小于36V为安全电压，电流小于10mA为安全电流。

电流大小的影响：不同电流会引起人体不同的反应，通常把触电电流分为感知电流、反应电流、摆脱电流和心室纤颤电流等。建筑电气安全技术a.感觉阈值（感知电流）：

能引起人的感觉的最小电流。不同的人、不同性别此值不同：成年男性平均感知电流约为1.1mA；成年女性平均感知电流约为0.7mA。b.反应阈值（反应电流）：

引起人意外的不自主反应的最小电流。反应阈值略对于感觉阈值。建筑电气安全技术c.摆脱阈值（摆脱电流）：

人触电后，在不需要任何外来帮助的情况下能自主摆脱电源的最小电流。正常男子9mA；正常女子6mA。在摆脱电流作用下，触电者既能自行脱险，又不会在该电流的短时间作用下产生危险。d.心室纤颤阈值（心室纤颤电流）：触电后，引起心室纤颤概率大于5%的极限电流。实验表明触电电流大于30mA,才有发生心室纤颤的危险。建筑电气安全技术2.电流持续时间（触电时间）：触电时间越长，电流对人体引起的热伤害、化学伤害及生理伤害就越严重。3.电流的路径：电流通过心脏部分越多，情况自然越严重。

从左手－胸部、左手－右脚最危险。4.电流频率的影响：25～300Hz的交流电对人体的伤害远大于直流，对交流当低于25Hz或大于300Hz时，伤害程度会减轻。建筑电气安全技术5.人体状况的影响：电流对人体的作用，女性比男性更为敏感、小孩比成人更危险。7.1.3触电的规律及预防措施1.触电的规律a.年轻多，年老少；b.季节性，雨季多；c.低压电比高压电触电概率高；

d.行业影响，冶金，建筑、建材、矿山行业居多。

建筑电气安全技术2.触电类型：（1）直接触电：指电气设备在正常的运行条件下，人体的任何部位触及运行中的带电导体所造成的触电。（2）间接触电：指电气设备在故障情况下，人体的任何部位接触设备的带电的外露可导电部分或外界可导电部分所造成的触电。（3）感应电压电击：由于电气设备的电磁感应和静电感应作用，将会在附近的停电设备上感应出一定电位。建筑电气安全技术（4）雷电电击：如人体正处于或靠近雷电放电的途径，可能遭到雷电电击。（5）残余电荷电击：由于电气设备的电容效应，使之在刚断开电源后，尚保留一定的电荷，即残余电荷。当人体接触时，残余电荷会通过人体放电，形成电击。（6）静电电击：由于物体在空气中经摩擦而带有静电电荷，静电电荷大量积累会形成高电位，一旦放电也会对人体造成危害。建筑电气安全技术3.防止触电的措施：（1）设立屏障，保证人与带电体的安全距离，并悬挂标志牌。（2）有金属外壳的电气设备，要采取接地或接零保护。（3）采用安全电压。（4）采用联锁装置和继电保护装置，推广、使用漏电保护装置。（5）正确选用和安装导线、电缆、电气设备；对有故障的电气设备及时维修。建筑电气安全技术（6）合理使用各种安全用具、工具和仪表，要经常检查，定期试验。（7）建立健全各项安全规章制度，加强安全教育和对电气工作人员的培训。

4.触电急救：（1）尽快使触电者脱离电源；（2）脱离电源后的救护；（3）人工呼吸法；（4）心脏挤压法。建筑电气安全技术7.2接地7.2.1接地的类型与作用

定义：就是各种设备与大地的电气连接。

目的：是为了使设备正常和安全运行，以及为建筑物和人身的安全创造条件。类型：

1.系统接地：在电力系统中将某一适当的点与大地连接，称为系统接地或工作接地。建筑电气安全技术2.保护接地：为了防止不带电金属部分产生过高的对地电压危及人身安全而设置的接地。

3.防雷接地：为了使雷电流安全地向大地泄放，以保护被击建筑物或电力设备而采取的接地。

4.屏蔽接地：一方面为了防止外来电磁波的干扰和侵入，造成电子设备的误动作或通信质量的下降，另一方面是为了防止电子设备产生的高频向外部泄放，需将线路的滤波器、变压器的静电屏蔽层，屏蔽室的屏蔽网等进行接地。建筑电气安全技术

5.防静电接地：使静电荷迅速向大地泄放的接地。

6.等电位接地：在电气装置或某一空间内，将所有金属可导电部分，以恰当的方式互相联结并予以接地。

7.信号接地：为了保证信号具有稳定的基准电位而设置的接地。

8.功率接地：指所有继电器、电动机、电源装置、大电流装置、指示灯等电路的统一接地，以保证在这些电路中的干扰信号泄露到地中，不致于干扰灵敏的电路信号。建筑电气安全技术7.2.2常见的保护接地方式

国际电工委员会（IEC）对系统接地文字代号的规定:

第一个字母表示电力系统与地的关系：

T—

一点直接接地；

I—

－所有带电部分与地绝缘或一点经高阻抗接地。

第二个字母表示电气装置的外露可导电部分与地的关系：

T—

电气装置的外露可导电部分直接接地，此接地点在电气上独立于电源端的接地点；建筑电气安全技术N-电气装置的外露可导电部分与电源端接地点有直接电气连接。－（－）后的字母用来表示中性线与保护线的组合情况：

S-中性线与保护线是分开的；

C-中性线与保护线是合一的。

1.TN系统

电源端有一点直接接地，电气装置的外露可导电部分通过保护中性导体或保护导体（PE）或保护中性导体(PEN)连接到此接地点。建筑电气安全技术

根据中性导体和保护导体的组合情况，TN系统的形式有以下三种：a.TN-S系统(三相五线制)：整个系统的中性导体和保护导体是分开的。

优点：PE线正常情况无电流通过，因此不会对接在PE线上的其他设备产生电磁干扰。此外，由于中性线和保护线是分开的，N线断线也不会影响PE线的保护作用。缺点：使用导线多，增加了投资。

适用于：对安全或抗电磁干扰要求高的场所。常用于变压器设在用电建筑物中的民用建筑供电。建筑电气安全技术建筑电气安全技术b.TN-C系统（三相四线制）：整个系统的中性导体和保护导体是合一的。优点：节省了一根导线。缺点：当三相负载不平衡或中性线断开时会使所有设备的金属外壳都带上危险电压。c.TN-C－S系统：（三相四线和三相五线混合系统）系统中一部分线路的中性导体和保护导体是合一的，又有一部分是分开的。优点：兼有TN-C系统和TN-S系统的特点，常用于配电系统末端环境较差或对电磁干扰要求较严的场所。建筑电气安全