中職建筑設備工程(主編陳劍宇+北理工版)課件：模塊5+建筑電氣系統(tǒng)01

1、模塊5 建筑電氣系統(tǒng)12任務任務1 建筑電氣系統(tǒng)的作用、分建筑電氣系統(tǒng)的作用、分類及基本組成類及基本組成任務任務2 建筑照明供電系統(tǒng)建筑照明供電系統(tǒng)返回第一節(jié) 高職生心理健康概述 1.1 建筑電氣的含義 建筑電氣是現代建筑物不可缺少的重要組成部分。從某種意義上講，建筑電氣系統(tǒng)的優(yōu)劣，標志著建筑物現代化的程度，而且電氣設施設置的合理與否，還直接影響建筑物功能的實現。其廣義的解釋是:建筑電氣是以建筑為平臺，以電氣技術為手段，在有限空間內，為創(chuàng)造人性化生活環(huán)境的一門應用學科;狹義的解釋是:在建筑物中，利用現代先進的科學理論及電氣技術(含電力技術、信息技術及智能化技術等)，創(chuàng)造一個人性化生活環(huán)境的電氣

2、系統(tǒng)，統(tǒng)稱為建筑電氣。下一頁返回任務1 建筑電氣系統(tǒng)的作用、分類及基本組成 1.2 建筑電氣的作用 近幾年，由于建筑物向著高層和智能化的方向不斷發(fā)展，使得在建筑物內部電能應用的種類和范圍日益增加和擴大。因此，建筑電氣對于整個建筑物建筑功能的發(fā)揮、建筑布置和構造的選擇、建筑藝術的體現、建筑管理的靈活性以及建筑安全的保證等方面，都起著重要的作用。歸納起來建筑電氣設備在建筑中所起的作用主要體現在以下幾方面: 1. 2. 1創(chuàng)造環(huán)境的設備 對居住者直接感受最大的環(huán)境因素是光、溫濕度、空氣和聲音等。這幾方面的條件部分或全部均由建筑電氣所影響。顯然，在進行相應建筑電氣系統(tǒng)設計時，應依據設計要求達到某一標準

3、。上一頁 下一頁返回任務1 建筑電氣系統(tǒng)的作用、分類及基本組成 但是，無論從生理學，或從心理學上，都很難對建筑環(huán)境的各因素確定出一個定量的標準值。由于人們工作性質、生活習慣、文化程度的不同，形成對各環(huán)境因素的不同要求。因而，在設計中既不能無所依據，一也不能死套標準。往往是根據適用于一般情況下的數據，結合實際情況加以修改，然后作為設計依據。 1. 2. 2追求方便性的設備 方便生活和工作是建筑設計的重要日的之一。增加相應的建筑電氣設備是實現這一日的的主要措施，例如: (1)增加居住者和使用者生活和工作方便的設施。上一頁 下一頁返回任務1 建筑電氣系統(tǒng)的作用、分類及基本組成 (2)縮短信息傳遞時間

4、的系統(tǒng)。 1. 2. 3增強安全性的設備按作用分類 增強安全性的設備按作用分為兩類。 (1)保護人身與財產安全的設備，如自動排煙、自動化滅火設備、消防電梯、事故照明、安全防范等。 (2)提高設備和系統(tǒng)本身可靠性的設備，如備用電源的自投，過電流、欠電壓、接地等多種保護方式等。 1. 2. 4提高控制性能的設備 1.3 建筑電氣系統(tǒng)的分類及基本組成上一頁 下一頁返回任務1 建筑電氣系統(tǒng)的作用、分類及基本組成 建筑電氣從廣義上講，它包含工業(yè)與民用建筑電氣兩個方面。建筑電氣按其系統(tǒng)的作用可分為兩大部分，即習慣稱“強電系統(tǒng)”和“弱電系統(tǒng)”。 通常情況下，把電力、照明用的電能稱為強電，而把傳播信息、進行信

5、息交換的電信號稱為弱電。強電的處理對象是能源(電力)，其特點是電壓高、電流大、功耗大、頻率低，主要考慮的問題是減小損耗、提高效率;弱電的處理對象主要是信息，即信息的傳送與控制，其特點是電壓低、電流小、功率小、頻率高，主要考慮的問題是信息傳輸的效果問題，諸如信息傳輸的保真度、速度、廣度和可靠性等。上一頁 下一頁返回任務1 建筑電氣系統(tǒng)的作用、分類及基本組成 現代建筑中的電氣系統(tǒng)主要有:供配電系統(tǒng)、電氣照明系統(tǒng)、建筑動力系統(tǒng)、信息設施系統(tǒng)、信息化應用系統(tǒng)、建筑設備管理系統(tǒng)、公共安全系統(tǒng)及火災自動報警與消防聯(lián)動控制系統(tǒng)等。各類建筑電氣系統(tǒng)一般都是由用電設備、配電線路、控制和保護設備三大部分所組成:

6、用電設備如照明燈具、家用電器、電動機、電視機、電話、喇叭等，種類繁多，作用各異，分別整理出各類系續(xù)的功能特點: 配電線路用于傳輸電能或電信號:各類系統(tǒng)的線路均為各種型號的導線、電纜、光纜以及其他傳輸介質。其安裝和敷設方式一也都大致相同。上一頁 下一頁返回任務1 建筑電氣系統(tǒng)的作用、分類及基本組成 控制、保護等設備是對相應系統(tǒng)實現控制和保護等作用的設備。這些設備常集中安裝在一起，組成如配電盤、柜等。若干盤、柜常集中安裝在同一房間中，即形成各種建筑電氣專用房間，如變配電室:共用天線電視系統(tǒng)前端控制室、消防控制室、保安監(jiān)控室等。 這些房間均需結合具體功能及相關規(guī)范與標準的要求，在建筑設計中統(tǒng)一安排布

7、置。上一頁返回任務2 建筑照明供電系統(tǒng) 2. 1 建筑供配電系統(tǒng)概述 2.1.1 電力系統(tǒng) 由發(fā)電設備、輸電電力網、用電設備組成的完整體系，一也稱供電系統(tǒng)，如圖5一1所示。 如圖5一1所示，發(fā)電機是將其他形式的能量轉換為電能的設備;用電設備是將電能轉換為其他形式能量的設備(一也稱電力負荷或電力用戶);輸電電力網則是連接這兩者之間的中間環(huán)節(jié)。圖5 -2為從發(fā)電廠到用戶的送電過程示意圖。下一頁返回圖5一1 電力系統(tǒng)和電力網示竟圖返回圖5 -2 從發(fā)電廠到用戶的供電討程示竟圖返回任務2 建筑照明供電系統(tǒng) 2. 1. 2電力網分類 電力網是由變、配電設備及不同電壓等級的電力線路組成的輸電網絡，其作用是

8、變換、輸送、分配電能。按功能通常分為輸電與配電兩種電網。 (1)輸電網:由35 kV以上的輸電線路及相應變、配電設備組成。任務是將電能輸送到各地區(qū)或大型用戶處。 (2)配電網:由10kV以下的配電線路及相應變、配電設備組成。任務是將電能分配給不同用戶，其中1kV以上為高壓配電網;1kV以下為低壓配電網。 2. 1. 3電力網的電壓等級上一頁 下一頁返回任務2 建筑照明供電系統(tǒng) 單從輸送電力方面看，電壓高則輸送功率大、輸送距離遠、線路損耗小。如0. 38kV架空線，其輸送功率可達100kW，輸送距離可達0. 25 km。而lOkV架空線，其輸送功率可達3 000kw%，輸送距離可達15 km。但

9、電壓高相對絕緣要求也高，成本也大。目前有0. 22 550kV共10種電壓等級。在工程實際中，常將電壓分為三類:50V以下的安全電壓，主要用于安全照明;1kV以下的低電壓，主要用于一般動力和照明;1kV以上的高電壓，主要用于送配電能。 2. 1. 4負荷分類及供電要求上一頁 下一頁返回任務2 建筑照明供電系統(tǒng) 將用電設備消耗的功率或通過的電流定義為電力負荷，按供配電系統(tǒng)設計規(guī)范500522-1995)規(guī)定，依對供電可靠性的要求及中斷供電后的損失與影響程度，將電力負荷進行分級，“其意義在于正確地反映負荷對供電可靠要求的界限，減小中斷供電后的影響程度，提高投資效益”。 若中斷供電將造成人員傷亡、重

10、大政治影響或重大經濟損失、公共秩序發(fā)生嚴重混亂的均為一級負荷。一級負荷應由兩個獨立電源供電，特別重要的場所，如中斷供電將發(fā)生中毒、爆炸和火災等情況及不允許中斷供電的負荷，應設自備應急電源以便應急，并嚴禁將其他負荷接人應急供電系統(tǒng)中。上一頁 下一頁返回任務2 建筑照明供電系統(tǒng) 若中斷供電將造成較大政治影響或經濟損失、公共場所秩序混亂的為二級負荷。對其應依當地條件采取雙回路供電，并保證彼此互為備用。 凡不屬于上述負荷的均為三級負荷。三級負荷無特殊供電要求，但應盡量提高供電可靠性和連續(xù)性。 2. 1. 5供電電源與質量要求 一般高層建筑中一級負荷不多，可采用單市電和自備發(fā)電機雙電源供電;多功能、超高

11、層建筑采用雙市電和自備電源供電;一般建筑采用單市電供電。 前中小型企業(yè)和建筑工地輸電線路采用10kV供電，一般建筑中用電設備采用380/220V電源。上一頁 下一頁返回任務2 建筑照明供電系統(tǒng) 通常從安全、可靠、優(yōu)質、經濟四方面反映供電質量，其中電壓和頻率是衡量供電是否優(yōu)質的兩個基本參數。 2. 2 低壓配電設備及其選擇 低壓配電設備通常指1kV以下電路中的電氣設備，主要任務是對線路或設備進行控制和保護。依作用分為配電與控制兩大類，屬于前者的有斷路器、熔斷器、各種開關設備等;屬于后者的有接觸器、繼電器、控制器等。 選擇電器設備的基本原則:供電安全可靠，技術先進，經濟合理。 (1)按正常工作條件

12、選擇額定電壓和額定電流:電器設備額定電壓應符合所在線路的額定電壓，并大于或等于正常工作時的最大工作電壓;電器設備額定電流應大于或等于正常工作時最大電流。上一頁 下一頁返回任務2 建筑照明供電系統(tǒng) (2)按短路情況校驗所選設備動、熱穩(wěn)定性:電氣設備的極限電流要大于或等于線路三相短路沖擊電流，滿足短路時動穩(wěn)定與熱穩(wěn)定條件。 (3)按工作環(huán)境、地點、使用條件選擇電器設備。 2. 2. 1開關設備 主要起通斷電源、保護和隔離的作用。 (1)刀開關:是一種簡單手動操作電器，用于非頻繁通斷、容量不大的配電線路上。按滅弧裝置可分為有或無滅弧罩兩種。前者可拉斷少量負荷電流，如負荷開關;后者只起隔離電源作用但不

13、能帶負荷開斷電路，如開啟刀閘。上一頁 下一頁返回任務2 建筑照明供電系統(tǒng) 表示刀開關的性能參數有以下幾個: 額定電壓:指開關在長期工作中能承受的最大電壓，一般Un500V. 額定電流:指開關在合閘位置時允許長期通過的最大工作電流。小容量的有1060A共五級，大容量有100一1 500A共六級。 分斷能力:指開關在額定電壓下能可靠斷開的最大電流。 操作次數:指開關不帶電所達到的操作次數即機械壽命。小容量10 000次，大容量5 000次。 動穩(wěn)定性:指開關承受故障電流引起電動力破壞作用而不產生變形的性能。 熱穩(wěn)定性:指開關承受故障電流引起熱效應破壞作用而不產生熔化的性能。 這些數據可通過查閱產品

14、樣本或有關手冊得到。閘刀開關標注形式為:上一頁 下一頁返回任務2 建筑照明供電系統(tǒng) 開啟式開關一也稱隔離開關，因無防護而只能用在配電柜或配電箱內，例如HD13,HD14 , HS11 , HS13等系列，主要起隔離電源的作用。 開啟式負荷開關一也稱膠木刀開關，有一定滅弧能力，用于小電流系統(tǒng)。主要有HK系列產品。 封閉式負荷開關又稱鐵殼開關，如圖5一3所示。滅弧能力強于HK系列且有短路保護作用，適于各種配電設備及不需頻繁通斷負荷的配電線路上，主要有HH10 , HH11等系列。在使用時，注意金屬外殼可靠接地，并檢查機械連鎖、彈簧是否正常。上一頁 下一頁返回圖5一3 鐵吉開關返回任務2 建筑照明供

15、電系統(tǒng) 熔斷式開關一也稱刀熔開關，如圖5 -4所示。這是熔斷器和刀開關組合的電器，具有一定的斷路分斷能力，可替代分開的開關和熔斷器，常用的有HRS系列，主要用于不頻繁通斷的440 V , 600 A以下配電系統(tǒng)中。 (2)組合開關(轉換開關):如圖5一5所示，常用于380 V以下電路中，控制小容量異步電動機或照明控制電路。常用的有HZ10系列，但不能用來切斷故障電流。 (3)低壓斷路器(一也稱自動開關、空氣自動開關):這是一種具有失壓、短路、過載保護作用并自動切斷電路的控制電器。正常狀態(tài)下起著合閘的作用，當電路中出現短路或過載時能自動切斷電路，動作值可調整以適用于頻繁操作的電路中。上一頁 下一頁返回圖5一4 HR型熔斷器式刀開關結構圖返回圖5一5 組合開關返回任務2 建筑照明供電系統(tǒng) 其種類多、應用廣，分類方式也很多，但基本上可分為萬能式與裝置式兩大類)型號表示含義為: DW系列也稱框架式斷路器，如圖5一6所示。此種斷路器沒有外殼，體積大，容量為100一6 OOOA，滅弧能力較強，極限短路分斷能力高，特別適用于低壓配電系統(tǒng)的保護。目