《建筑設(shè)備》第4-5章-電工基礎(chǔ)、供配電系統(tǒng)

第三部分建筑電氣系統(tǒng)分類

★強(qiáng)電建筑照明系統(tǒng)供配電系統(tǒng)防雷接地系統(tǒng)★弱電CATV電視與衛(wèi)星電視閉路電視和監(jiān)控系統(tǒng)電話通信系統(tǒng)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)建筑動(dòng)力系統(tǒng)補(bǔ)充以電能、電氣設(shè)備和電氣技術(shù)為手段，創(chuàng)造改善室內(nèi)外空間的電、光、熱、聲等環(huán)境，提高人們的生活、工作質(zhì)量。1第四章 電工基本知識(shí)4.1

電路

4.1.1電路組成、作用及工作狀態(tài)1.電路的組成

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，電路就是電流的通路，實(shí)際電路組成方式多種多樣，

通常由三部分組成。電源是將其他形式的能量轉(zhuǎn)換為電能的裝置，如干電池、蓄電池和發(fā)電機(jī)等均為電源。電源分直流電源（DC）和交流電源（AC）兩大類。負(fù)載指用電設(shè)備，它將電能轉(zhuǎn)換為其他形式的能量，如日光燈將電能轉(zhuǎn)換成光能，電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，電爐將電能轉(zhuǎn)換成熱能。建筑電氣施工圖中用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的圖例符號(hào)表示各類不同的負(fù)載。

中間環(huán)節(jié)是指連接電源和負(fù)載的部分，如導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)、變壓器、熔斷器等，將電源的能量輸送給負(fù)載、控制電路的接通和斷開(kāi)。2132第四章 電工基本知識(shí)4.1

電路

4.1.1電路組成、作用及工作狀態(tài)2.電路的作用主要有兩大類：

一是實(shí)現(xiàn)能量的傳輸和轉(zhuǎn)換。二是實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳遞和處理。

213聲音圖像電信號(hào)聲音圖像轉(zhuǎn)換還原化學(xué)能水能核能風(fēng)能地?zé)崮?/p>

太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換機(jī)械能轉(zhuǎn)換電能3第四章 電工基本知識(shí)4.1

電路

4.1.1電路組成、作用及工作狀態(tài)3.電路的工作狀態(tài)開(kāi)路即斷路，就是將電路斷開(kāi)，電路中沒(méi)有電流流過(guò)。通路就是接通電路，電路中有電流流過(guò)，電路接通后的電流用I表示，其大小即I=E/（R0+R）。

額定值：電氣設(shè)備可充分發(fā)揮設(shè)備效能，保證正常的使用壽命。短路是一種電路事故。短路后，負(fù)載R上電壓、電流均為零。Ro很小，短路電流Is很大，將導(dǎo)致電源或?qū)Ь€絕緣損壞。

在供配電線路中，由于絕緣損壞，設(shè)備故障或操作不當(dāng)?shù)仍颍搪番F(xiàn)象難以避免，所以要采取保護(hù)措施。常用的方法是在線路中裝設(shè)熔斷器。2134第四章 電工基本知識(shí)4.1

電路

4.1.2電阻的連接1.電阻串聯(lián)2.電阻的并聯(lián)3.電阻的混聯(lián)213R3R35第四章 電工基本知識(shí)4.2交流電路4.2.1正弦交流電的基本概念1.交流電概述2.正弦函數(shù)的要素

電壓、電流和電動(dòng)勢(shì)的大小和方向都隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化的電源，稱為正弦交流電，簡(jiǎn)稱交流電。（1）周期、頻率、角頻率

（2）瞬時(shí)值、幅值和有效值

（3）相位、初相位、相位差

2136第四章 電工基本知識(shí)4.2.2三相交流電路三相交流電源的連接

三相交流電源是由三相交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的。建筑物內(nèi)的三相交流電源都取自城市電網(wǎng)（發(fā)電廠產(chǎn)生）。

若供電可靠性要求較高，可在建筑內(nèi)部設(shè)置備用電源（三相柴油發(fā)電機(jī)組）。2167第四章 電工基本知識(shí)（1）三相交流電源星形連接（圖4-9）我國(guó)低壓供配電系統(tǒng)中，相電壓有效值為220V，線電壓有效值為380V，用380/220V表示；照明用電為220V，動(dòng)力用電為380V。2178第四章 電工基本知識(shí)（2）三相交流電源三角形連接（圖4-10）因?yàn)闊o(wú)中性線，三相電源三角形連接時(shí)，線電壓=相電壓。2179第四章 電工基本知識(shí)（3）三相負(fù)載星形連接（圖4-11）線電流相電流中線電流可以與電源星形連接方式相連接線電流=相電流21810第四章 電工基本知識(shí)（4）三相負(fù)載三角形連接（圖4-11）三相負(fù)載只需要三根電源線與之相連，稱三相三線制供電方式線電流相電流218線電流=*相電流311第四章 電工基本知識(shí)4.3變壓器：電力系統(tǒng)中輸送電能的重要設(shè)備，變換電壓。

4.3.1變壓器的基本結(jié)構(gòu)21812第四章 電工基本知識(shí)4.3變壓器：電力系統(tǒng)中輸送電能的重要設(shè)備，變換電壓。

4.3.1變壓器的基本結(jié)構(gòu)13第四章 電工基本知識(shí)4.3.2變壓器的基本工作原理電生磁，磁生電218電磁學(xué)中，右手定則判斷的主要是與力無(wú)關(guān)的方向。和力有關(guān)則依靠左手定則。記憶口訣：“力”字向左撇，用左手；“電”字，用右手.可以用右手手掌和手指方向來(lái)記憶導(dǎo)線切割磁感線時(shí)所產(chǎn)生的電流方向。磁生電14第四章 電工基本知識(shí)4.3.2變壓器的基本工作原理

電生磁，磁生電218154.4電動(dòng)機(jī)第四章 電工基本知識(shí)電動(dòng)機(jī)（Motor）是把電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的一種設(shè)備

它是利用通電線圈（也就是定子繞組）產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)并作用于轉(zhuǎn)子形成磁電動(dòng)力旋轉(zhuǎn)扭矩。164.4電動(dòng)機(jī)第四章 電工基本知識(shí)電動(dòng)機(jī)（Motor）是把電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的一種設(shè)備

17第五章 供配電系統(tǒng)18第五章 供配電系統(tǒng)5.1建筑變配電系統(tǒng)概述5.1.1供配電系統(tǒng)概述

由各級(jí)電壓的電力線路將發(fā)電廠、變電所和電力用戶聯(lián)系起來(lái)的一個(gè)發(fā)電、輸電、變電、配電和用電的整體。22719(1)．火力發(fā)電廠鍋爐燃料的化學(xué)能熱能汽輪機(jī)機(jī)械能發(fā)電機(jī)電能其能量轉(zhuǎn)換過(guò)程是：228第五章 供配電系統(tǒng)發(fā)電廠種類20(2)．水力發(fā)電廠其能量轉(zhuǎn)換過(guò)程是：水流位能水輪機(jī)機(jī)械能發(fā)電機(jī)電能228第五章 供配電系統(tǒng)發(fā)電廠種類21(3)．核能發(fā)電廠

其能量轉(zhuǎn)換過(guò)程是：

反應(yīng)堆核裂變能熱能汽輪機(jī)機(jī)械能發(fā)電機(jī)電能228第五章 供配電系統(tǒng)發(fā)電廠種類22228第五章 供配電系統(tǒng)(4)、風(fēng)力發(fā)電廠

發(fā)電廠種類23(5)、地?zé)岚l(fā)電廠

228第五章 供配電系統(tǒng)發(fā)電廠種類24(6)、太陽(yáng)能發(fā)電廠

228第五章 供配電系統(tǒng)發(fā)電廠種類2519228

3.電力用戶

2620228

3.電力用戶

27第五章 供配電系統(tǒng)5.1.2我國(guó)電網(wǎng)電壓等級(jí)

1.

GB/T156—2007《標(biāo)準(zhǔn)電壓》規(guī)定了我國(guó)電力系統(tǒng)的額定電壓等級(jí)，有：0.22KV、0.38KV、0.66KV、3KV、6KV、10KV、35KV、66KV、110KV、220KV、330KV、500KV、750KV、1000KV。

電壓適用范圍》220kv大電力系統(tǒng)主干線，距離幾百公里110kv中、小電力系統(tǒng)主干線，距離100km35kv大型工廠內(nèi)部供電，距離30km6kv~10kv民用建筑施工供電，距離10km380v/220v電動(dòng)機(jī)、照明等一般用電設(shè)備22828第五章 供配電系統(tǒng)

2.低壓線路的接線方式供配電系統(tǒng)中，高、低壓線路的接線方式均有：3種，放射式、樹(shù)干式、環(huán)形接線等方式。22929第五章 供配電系統(tǒng)（1）低壓放射式接線

低壓放射式接線的特點(diǎn)是其引出線（配電干線）互不影響，供電可靠性較高。但其有色金屬消耗較多，采用的開(kāi)關(guān)設(shè)備較多。適用于：當(dāng)用電設(shè)備為大容量、負(fù)荷性質(zhì)重要或在有特殊要求的車間、建筑物內(nèi)。引出線229

2.低壓線路的接線方式30第五章 供配電系統(tǒng)（2）低壓樹(shù)干式接線有三種形式①低壓母線放射式配電的樹(shù)干式接線②低壓“變壓器-干線組”的樹(shù)干式接線③鏈?zhǔn)浇泳€229

2.低壓線路的接線方式31第五章 供配電系統(tǒng)1）低壓母線放射式配電的樹(shù)干式接線.這種配電方式引出配電干線較少，采用的開(kāi)關(guān)設(shè)備較少，但當(dāng)干線發(fā)生故障時(shí)，影響范圍大，供電可靠性低。

適用于用電容量較小而分布均勻的場(chǎng)所，如照明配電線路。配電干線229（2）低壓樹(shù)干式接線有三種形式輸電干線

2.低壓線路的接線方式32第五章 供配電系統(tǒng)2)“變壓器-干線組”的樹(shù)干式接線。該接線省去了變電所低壓側(cè)整套低壓配電裝置。從而使變電所結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，大大減少了投資。為提高供電干線可靠性，一般接出的分支回路數(shù)不超過(guò)10條，且不適于頻繁啟動(dòng)、容量較大的沖擊性負(fù)荷和對(duì)電壓質(zhì)量要求較高的設(shè)備。輸電干線配電干線229（2）低壓樹(shù)干式接線有三種形式

2.低壓線路的接線方式33第五章 供配電系統(tǒng)3）鏈?zhǔn)浇泳€，適于用電設(shè)備彼此相距很近而容量均較小的次要用電設(shè)備。鏈?zhǔn)较噙B的用電設(shè)備一般不宜超過(guò)5臺(tái)，鏈?zhǔn)较噙B的配電箱不宜超過(guò)3臺(tái)，且總?cè)萘坎灰顺^(guò)10kW。缺點(diǎn)是供電的可靠性差。a）連接配電箱b）連接電動(dòng)機(jī)230（2）低壓樹(shù)干式接線有三種形式

2.低壓線路的接線方式34第五章 供配電系統(tǒng)（3）低壓環(huán)形接線

工廠內(nèi)的一些車間變電所的低壓側(cè)，可通過(guò)低壓聯(lián)絡(luò)線相互連接成為環(huán)形。任一段線路發(fā)生故障或檢修時(shí)，都不致造成供電中斷，經(jīng)切換操作后即可恢復(fù)供電。環(huán)形接線供電可靠性較高。230

2.低壓線路的接線方式35

建筑供配電系統(tǒng)高層建筑的配線每層配電箱230總配電箱哪種接線方式？365.1.3電力負(fù)荷的分級(jí)

--P2401.電力負(fù)荷的分級(jí)電力負(fù)荷簡(jiǎn)稱負(fù)荷，可以指用電設(shè)備或用電單位，也可以指用電設(shè)備或用電單位的功率或電流的大小。按GB50052-2009《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，根據(jù)其對(duì)供電可靠性的要求及中斷供電造成的損失或影響的程度進(jìn)行分級(jí)。（1）一級(jí)負(fù)荷（2）二級(jí)負(fù)荷（3）三級(jí)負(fù)荷

第五章 供配電系統(tǒng)重大損失或人身傷亡較大損失兩個(gè)獨(dú)立電源+備用一個(gè)獨(dú)立電源+兩個(gè)回路單個(gè)回路23137第五章 供配電系統(tǒng)5.2變配電所設(shè)備及導(dǎo)線電纜的選擇5.2.1變配電所

變換與分配電能，是建筑供配電系統(tǒng)的樞紐。

1.變配電所所址的選擇

做到：接近負(fù)荷中心、進(jìn)出方便、考慮環(huán)境、兼顧發(fā)展。

23338

a)瓷插式（RC型）b)螺旋式（RL型）

c)無(wú)填料密封管式（RM型）d)有填料密封管式（RT型）

（1）低壓熔斷器(FU)俗稱保險(xiǎn)絲，用于短路或過(guò)載保護(hù)。

2.變配電所主要設(shè)備23439第五章 供配電系統(tǒng)（2）低壓刀開(kāi)關(guān)(QS)圖5-10HD13型低壓刀開(kāi)關(guān)手動(dòng)開(kāi)關(guān)用于分?jǐn)嚯娏鞑淮蟮膱?chǎng)所23440第五章 供配電系統(tǒng)（3）低壓斷路器(QF)（a）DW15系列萬(wàn)能斷路器（b）DZ20系列塑殼式斷路器（c）DZ47系列微型塑殼式斷路器圖5-11常見(jiàn)的低壓斷路器短路、過(guò)載、失壓下，自動(dòng)分?jǐn)嚯娐?3541第五章 供配電系統(tǒng)（4）低壓配電屏/柜

（a）GGD低壓固定式配電柜（b)GCK低壓抽屜式配電柜圖5-12低壓配電柜23542第五章 供配電系統(tǒng)圖5-14低壓配電箱低壓配電箱直接向低壓用電設(shè)備分配電能的控制、計(jì)量盤(pán)

照明配電箱電燈風(fēng)扇插座235電鈴音響43第五章 供配電系統(tǒng)5.2.2建筑配電線路的結(jié)構(gòu)與敷設(shè)及導(dǎo)線電纜截面的選擇

1.配電線路的結(jié)構(gòu)與敷設(shè)

配電線路形式有架空線、電纜線和建筑室內(nèi)線路三種。（1）架空線路23644第五章 供配電系統(tǒng)（2）電纜線路

圖5-15電纜直接埋地敷設(shè)圖5-16電纜排管敷設(shè)

122365.2.2建筑配電線路的結(jié)構(gòu)與敷設(shè)及導(dǎo)線電纜截面的選擇45第五章 供配電系統(tǒng)

a）戶內(nèi)電纜溝b）戶外電纜溝圖5-17電纜在電纜溝內(nèi)敷設(shè)32375.2.2建筑配電線路的結(jié)構(gòu)與敷設(shè)及導(dǎo)線電纜截面的選擇（2）電纜線路46第五章 供配電系統(tǒng)

圖5-18電纜橋架的結(jié)構(gòu)42375.2.2建筑配電線路的結(jié)構(gòu)與敷設(shè)及導(dǎo)線電纜截面的選擇（2）電纜線路47第五章 供配電系統(tǒng)

圖5-19電纜在電纜隧道內(nèi)的敷設(shè)52375.2.2建筑配電線路的結(jié)構(gòu)與敷設(shè)及導(dǎo)線電纜截面的選擇（2）電纜線路48第五章 供配電系統(tǒng)（3）建筑室內(nèi)線路

室內(nèi)配電線路大多采用絕緣導(dǎo)線，少數(shù)采用裸導(dǎo)線，導(dǎo)線涂色不僅有利于識(shí)別相序，而且有利于防腐蝕。規(guī)定：在三相交流系統(tǒng)中：L1、L2、L3三相分別

涂黃、綠、紅色；N線涂淡藍(lán)色；PE線涂黃綠雙色；在直流系統(tǒng)中，正極用褐色，負(fù)極用藍(lán)色。2375.2.2建筑配電線路的結(jié)構(gòu)與敷設(shè)及導(dǎo)線電纜截面的選擇49第五章 供配電系統(tǒng)插接式母線槽結(jié)構(gòu)敷設(shè)。它的優(yōu)點(diǎn)是：容量大、絕緣性能好、通用性強(qiáng)、拆裝方便、安全可靠、使用壽命長(zhǎng)，并且可靈活增加母線槽的數(shù)量來(lái)延伸電路。如圖5-21所示。2385.2.2建筑配電線路的結(jié)構(gòu)與敷設(shè)及導(dǎo)線電纜截面的選擇50第五章 供配電系統(tǒng)5.3配管配線工程5.3.1室內(nèi)配線材料

室內(nèi)配電線路大多采用絕緣導(dǎo)線，但配電干線則多采用裸導(dǎo)線（母線），少數(shù)采用電纜。

1.絕緣導(dǎo)線

按線芯材料分，有銅芯和鋁芯兩種，民用建筑內(nèi)推薦采用銅芯絕緣導(dǎo)線。

按絕緣材料分，有橡皮絕緣導(dǎo)線和塑料絕緣導(dǎo)線兩種。

室內(nèi)敷設(shè)應(yīng)優(yōu)先選用塑料絕緣導(dǎo)線室外敷設(shè)應(yīng)優(yōu)先選用橡皮絕緣導(dǎo)線。繼續(xù)24051第五章 供配電系統(tǒng)表5-2常用絕緣導(dǎo)線序號(hào)導(dǎo)線型號(hào)名稱1BV(BLV)銅（鋁）芯聚氯乙烯(PVC)絕緣導(dǎo)線2BVV(BLVV)銅（鋁）芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套導(dǎo)線3BX(BLX)銅（鋁）芯橡皮絕緣導(dǎo)線4BVVB(BLVVB)銅（鋁）芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套平型導(dǎo)線5BVR銅芯聚氯乙烯絕緣軟導(dǎo)線6BXR銅芯橡皮絕緣軟導(dǎo)線7BXS銅芯橡皮絕緣雙股軟導(dǎo)線2405.3配管配線工程5.3.1室內(nèi)配線材料

1.絕緣導(dǎo)線52第五章 供配電系統(tǒng)教材：有1條導(dǎo)線型號(hào)為：BLV-500-（3×50+1×25+PE25），表示鋁芯塑料絕緣導(dǎo)線，額定電壓500V，