论建筑电路与照明基础关系

1、第一章是我国建筑供电与照明的发展及现状目前，全球能源短缺，中国是一个能源消耗大国，每年从国外进口大量石油和天然气。中国的人均资源和能源相对贫乏，不到世界人均水平的一半，而中国的能源利用率很低，约为30%(日本的能源利用率可达57%)。中国单位建筑面积能耗相当于发达国家的2-3倍，因此显示出巨大的节能潜力。节能工作关系到技术进步和缓解能源需求矛盾，是支撑国民经济快速发展的重要环节。计算设计中的几个常见问题1.建筑设计中的常见问题1.TT系统配电线路接地故障保护众所周知，室外照明灯安装在室外，需要承受各种因素，如风、太阳、雨等。由于机械损坏和绝缘下降，很容易造成事故。它暴露在没有等电位连接的公共场

2、所，这增加了触电死亡的风险。当系统供电时，由于所有灯具的金属外壳都是通过导线连接的，当某个灯具发生接地故障时，其故障电压会沿线路传递给其他灯具，室外没有等电位连接，造成触电危险。因此，室外照明经常采用竹制接地系统，室外灯具专门设置接地极，引出单独接线灯具的金属外壳，以避免其它地方的故障电压。许多设计者在设计时经常不检查灵敏度，低压断路器经常在接地故障发生时拒绝动作。为了提高低压断路器的灵敏度系数，室外照明线路应在TT配电系统的基础上加装漏电保护器进行接地故障保护。2.负载计算问题根据JGJ/T16-92 民用建筑电气设计规范(以下简称民规)，当电气设备数量较少且各设备容量相差较大时，负荷计算应

3、采用二项式方法，一般用于分支干线和配电板箱的负荷计算。3.电气设备接地第民规 14.1.3条：电气设备的接地一般分为保护接地和功能接地。保护接地可分为两种类型：接地和接地。在设计功能接地时，许多设计者经常忽略接地线的横截面。例如，直列式配电柜的聚乙烯母线接地线的截面不应小于其聚乙烯母线的截面。4.漏电开关极数的选择漏电开关极数的选择应遵循以下原则：第一，单相220伏电源供电的电气设备应选用两极双线漏电保护器或单极双线漏电保护器；二、三相三线380伏供电用电设备，应选用三极漏电保护器；由380伏电源供电的电气设备或单相设备和三相设备共用的电路应使用三极四线和四级四线漏电保护器。5.住宅插座的选择

4、GB 50368-2005住宅建筑规范第8.5.5条：住宅内的电源插座和照明采用分支配电。安装在1.8m或以下的插座应为安全型。许多设计师在客厅的设计中使用安全插座，但当厨房插座的高度小于或等于108米时，则使用普通的防溅插座，这是应该注意的。二、电气节能的方法1.充分利用自然光源如何充分利用自然光源是照明节能工程的主要内容之一。随着人们对能源和环境保护越来越重视，如何充分利用建筑中的自然光源来节约照明电能引起了人们的广泛关注。自然光源是取之不尽的能源。在照明节能实施工程中，应充分利用照明节能，制定建筑采光标准，确定照明方式，将照明与照明有机结合。白天尽可能多地使用自然光源，以获得建筑物中稳定

5、的照明条件。同时，阳光引入房间2.目前，主要采用：(1)光管法。(2)照明架。(3)高反射窗。(4)棱镜窗。2.高效照明控制系统设计照明控制是照明设计的重要内容，也是照明设计基础理论的一部分，是实现灯具和光源等照明节能不可缺少的一部分。主要体现在以下两个方面：(1)能创造良好的光环境。通过控制光环境来划分空间，可以在同一个空间内创造不同的环境，体现光环境的舒适性。(2)节能。当用户需要开灯时，尽可能减少不必要的开灯时间和数量以及过多的照明，有利于照明节能。虽然我国现有的照明设计标准几乎没有照明控制的具体内容，也没有对照明控制给予应有的重视，但工程设计人员应该充分认识到其重要性3.科学合理使用太

6、阳能照明技术和产品首先，太阳能是一种清洁能源，无处不在，取之不尽，用之不竭。太阳能照明技术的开发和利用可以节约资源，减少废气排放，减少对地球资源的使用和破坏，保护地球环境。科学合理地利用太阳能照明对节能和环保具有重要意义。其次，太阳能照明技术通常使用太阳能光伏发电系统将入射的太阳辐射能量直接转换成电能，并提供给照明负载。4.建筑电气设备的节能(1)空调系统。其主要内容包括： 冷冻水和冷却水系统的优化控制；冰蓄冷系统的最优控制，目前的冰蓄冷控制技术还不成熟，冰蓄冷控制策略还需要深入研究，尤其是冰蓄冷装置优先模式下的融冰策略，这对提高冰蓄冷系统的能量利用效率，促进冰蓄冷技术的商业化应用具有决定性意

7、义；换热系统温差和流量的优化控制；变风量系统等控制技术。(2)给排水系统的优化控制。(3)电机。包括正确的电机选择、调速方法和基于负载检测的数字控制。(4)电梯。包括合理的电梯选择(如速度、载重量、调速方式等。)，楼层停车计划和集团控制策略。(5)电动门窗。包括门窗节能控制、遮阳系统自动控制等。5.能源综合利用(1)太阳能光伏供电系统。措施规定了太阳能光伏供电系统的适用环境、系统设计方法、电池技术要求、逆变器技术指标、控制系统技术要求等技术原则。(2)冰蓄冷系统。提出了冰蓄冷系统的通用控制策略和系统配置。此外，还可以采用其他一些节能方法：(1)降低变压器的功率损耗，合理选择变压器的负载率。(2

8、)降低线路能量损耗。在一个工程中，线路纵横交错，使用了无数的电线和电缆，因此线路上消耗的有功功率相当大，必须降低线路的能耗。(3)提高系统的功率因数。首先，变压器的无功损耗很大，因此应考虑在一次侧安装静电电容进行无功补偿；其次，目前的建筑设计大多采用二次集中补偿。(4)减少照明系统的光能损失。首先，电气设计应与建筑设计相协调。第二，我们应该合理选择照明器具。最后，合理选择照明的配光曲线，提高照明利用率。中国加入世贸组织后，由于国外设计公司在设计过程中非常重视环保和节能，中国在建筑电气节能设计领域面临新的挑战。如果我们在设计过程中不注意节能，我们可能会被淘汰。节约电力和能源的工作涉及面很广。从发

9、电厂到线路末端的用户应该有效地使用电能来减少损耗。对设计者来说，合理选择设备(变压器、电机、电缆、光源等)是必要的。)，合理确定电源电压等级，采用新材料和新技术。建筑电气节能设计潜力巨大，应认真考虑设计方案，选择高效节能设备，应用先进设计技术，按照节能标准合理设计。这是每个设计师在为人类提供健康、舒适、安全的生活、工作和生活空间的同时，必须考虑的一个问题，也是节能的有效途径。为了更好地节约材料和能源，只有更好地理解和掌握建筑供电和照明系统的基础知识，才能节约更多的材料和能源第二章是供电和照明系统的基本知识和原理2.1电路的基本知识和原理2.11电源和电流电源将非电能转化为电能的装置，该装置将化

10、学能或机械能转化为电能电流带电质子在物体中有规律地运动。电流的方向是正电子运动的方向。(1)直流电当电流在导体中流动时，其数值和方向不随时间变化，(2)交流电随时间周期性变化。2.12电势、电压和电动势电势电场力将单位正电荷从该点移动到参考点的功电压电路中两点之间的电位差，即电场力将单位正电荷从一点移动到另一点所做的功。电动势电源内部电子分离的能力，在电源的两个阶段积累大量正负电荷，形成电位差并维持电位差。电动势的方向是从电源的负极到正极，即电势的上升方向。DC电源的电动势大小和方向不随时间变化，而交流电源的电动势大小和方向在电源正极到负极的E=U值附近有规律地变化。当电路闭合时，由于电源的内

11、阻，电动势的值不等于电压值。在DC条件下，端电压等于电动势监测区的压降，u=e-IR。2.13电阻电阻是导体中的电阻，它阻挡电流通过并消耗能量。由于物体的不同性质，导体分为导体、半导体和绝缘体。电阻以欧姆为单位。导线中的电阻与导线的电导率、横截面积、长度和温度有关。常温下导体电阻公式：物理中的电阻，导体的长度，物体的横截面积，以及物体的电阻率系数2.14电路中的链路电路连接有多种连接方式。闭合电路当电路闭合时，有一个电流可以流过的电路。此时，电动势、电压、电流、电阻和负载同时存在。闭路分为外部回路和内部回路。外部电路是指电源以外的电路，电源是内部电路。电路的其它连接状态有通路、短路和开路，其中

12、短路是最严重的故障。2.15欧姆定律1在同一电路中，导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。这是欧姆定律，基本公式是I=U/R.欧姆定律是由乔治西蒙欧姆提出的。为了纪念他对电磁学的贡献，电阻的单位由符号命名为欧姆。1)无动力电路的欧姆定律2)有源电路的欧姆定律(当电动势和电压的正方向为2.21交流电的定义：强度和方向随时间周期性变化的电流称为交流电。电流的方向和大小会随着时间而变化。2.22交流电概述发电厂中的发电机使用电力来使发电机中的线圈运行，并且发电机的输出电流的方向将每180转改变一次，因此电流将随时间有规律地改变。这种电源称为“交流电源”。它简称为交流电。例如，家用电

13、源的交流电源有频率。通常，接入电网的电源为50HZ(如中国)或60HZ(如美国)，电压为110伏(如美国)和220伏(如中国)。交流电源在中国以220伏和50HZ的频率传输，其50hz的频率可以用普通的工频变压器来转换，这样更方便，而DC电源要想转换就需要开关电源，而且开关电源相当昂贵，所以对电网公司来说太贵了。此外，由于用户的供电，相电压(火线和零线之间的电压)为220伏，线电压(两个不同绕组的火线之间的电压)为380伏。在高压侧，变压器的输入电压一般为10KV或20kV和35kV，其中20KV最大。2.23根据P=UI，当功率恒定时，电压越高，电流越小，电流通过导体的能力由导体的横截面积决

14、定。这种高压传输意味着可以使用更小的电线并且可以节省成本。因此，在50HZ、60 Hz和60HZ频率下交流输电的转换成本较低。所以它更适合国情然而，超高压，如长途传输和跨省传输，都是DC传输。DC传输可以更有效地利用导线的有效面积，主要是因为交流是纯电感性的，影响效率。然而，DC输电一般只用于长距离输电，例如从西向东输电，这总体上可以节省更多的成本。然而，整流设备和逆变器设备需要在两端建造，以将交流转换成DC，并将DC转换成交流用于电网连接。因此，如果是远距离传输，成本太高。仅适用于长距离传输。2.24直流电是方向不随时间周期性变化的电流，所以它是直流电DC分为交替的DC、标准的DC、脉动的D

15、C等。电池和开关电源输出通常被认为是标准DC，而交流DC类似于交流电流，但它不周期性地改变，但电流方向将被反转，但它不是周期性的，而脉冲DC是周期性脉冲电流，并且电流方向是确定的。一般来说，我们只考虑标准DC因此，直流电通常被认为是标准直流电。也就是说，电类似于电池输出。2.25 DC电路的基本类型分为串联、并联和串并联混合电路。可以被串并联电路简化的电路都是称为简单电路的单个闭合电路，反之亦然。以下是电路连接：的几种基本类型。串联电路(并联)并联电路(分压)2.3交流电源2.31单相郑玄交流电源、当线圈在磁场中以相等的角速度旋转时，整个线圈将产生电动势和电流。感应电动势中磁通量的值与线圈旋转的位置有关。当线圈从磁通量为零的位置开始，然后经过t秒，线圈以弧度旋转，此时的磁通量就是电动势。那时，e是最大值，那么交流电产生原理示意图2.32正弦交流电的瞬时值、初始相角和最大值正弦函数的三个基本物理参数，即变化频率、初始角度和振幅，可以表达正弦波的基本特性。单相正弦交流电路中的瞬时电动势、电压和瞬时电流不一定通过坐标原点；在波形坐标系的E轴和I轴上的任何一点上，这种情况表明线圈和中性面有一个夹角。然后是正弦交流电的计算公式正弦交流电的几个基本物理参数正弦交流电流的大小和方向随时间按正弦波变