中職建筑設(shè)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(wù)任務(wù)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(wù)任務(wù)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(xiàn)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(biāo)志著建筑物現(xiàn)代化的程度，而且電氣設(shè)施設(shè)置的合理與否，還直接影響建筑物功能的實(shí)現(xiàn)。其廣義的解釋是:建筑電氣是以建筑為平臺(tái)，以電氣技術(shù)為手段，在有限空間內(nèi)，為創(chuàng)造人性化生活環(huán)境的一門(mén)應(yīng)用學(xué)科;狹義的解釋是:在建筑物中，利用現(xiàn)代先進(jìn)的科學(xué)理論及電氣技術(shù)(含電力技術(shù)、信息技術(shù)及智能化技術(shù)等)，創(chuàng)造一個(gè)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(yè)返回任務(wù)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(nèi)部電能應(yīng)用的種類和范圍日益增加和擴(kuò)大。因此，建筑電氣對(duì)于整個(gè)建筑物建筑功能的發(fā)揮、建筑布置和構(gòu)造的選擇、建筑藝術(shù)的體現(xiàn)、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(lái)建筑電氣設(shè)備在建筑中所起的作用主要體現(xiàn)在以下幾方面: 1. 2. 1創(chuàng)造環(huán)境的設(shè)備 對(duì)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(jìn)行相應(yīng)建筑電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)依據(jù)設(shè)計(jì)要求達(dá)到某一標(biāo)準(zhǔn)

3、。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回任務(wù)1 建筑電氣系統(tǒng)的作用、分類及基本組成 但是，無(wú)論從生理學(xué)，或從心理學(xué)上，都很難對(duì)建筑環(huán)境的各因素確定出一個(gè)定量的標(biāo)準(zhǔn)值。由于人們工作性質(zhì)、生活習(xí)慣、文化程度的不同，形成對(duì)各環(huán)境因素的不同要求。因而，在設(shè)計(jì)中既不能無(wú)所依據(jù)，一也不能死套標(biāo)準(zhǔn)。往往是根據(jù)適用于一般情況下的數(shù)據(jù)，結(jié)合實(shí)際情況加以修改，然后作為設(shè)計(jì)依據(jù)。 1. 2. 2追求方便性的設(shè)備 方便生活和工作是建筑設(shè)計(jì)的重要日的之一。增加相應(yīng)的建筑電氣設(shè)備是實(shí)現(xiàn)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(shè)施。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回任務(wù)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(shí)間

4、的系統(tǒng)。 1. 2. 3增強(qiáng)安全性的設(shè)備按作用分類 增強(qiáng)安全性的設(shè)備按作用分為兩類。 (1)保護(hù)人身與財(cái)產(chǎn)安全的設(shè)備，如自動(dòng)排煙、自動(dòng)化滅火設(shè)備、消防電梯、事故照明、安全防范等。 (2)提高設(shè)備和系統(tǒng)本身可靠性的設(shè)備，如備用電源的自投，過(guò)電流、欠電壓、接地等多種保護(hù)方式等。 1. 2. 4提高控制性能的設(shè)備 1.3 建筑電氣系統(tǒng)的分類及基本組成上一頁(yè) 下一頁(yè)返回任務(wù)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(gè)方面。建筑電氣按其系統(tǒng)的作用可分為兩大部分，即習(xí)慣稱“強(qiáng)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(qiáng)電，而把傳播信息、進(jìn)行信

5、息交換的電信號(hào)稱為弱電。強(qiáng)電的處理對(duì)象是能源(電力)，其特點(diǎn)是電壓高、電流大、功耗大、頻率低，主要考慮的問(wèn)題是減小損耗、提高效率;弱電的處理對(duì)象主要是信息，即信息的傳送與控制，其特點(diǎn)是電壓低、電流小、功率小、頻率高，主要考慮的問(wèn)題是信息傳輸?shù)男Ч麊?wèn)題，諸如信息傳輸?shù)谋Ｕ娑取⑺俣?、廣度和可靠性等。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回任務(wù)1 建筑電氣系統(tǒng)的作用、分類及基本組成 現(xiàn)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(dòng)力系統(tǒng)、信息設(shè)施系統(tǒng)、信息化應(yīng)用系統(tǒng)、建筑設(shè)備管理系統(tǒng)、公共安全系統(tǒng)及火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警與消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)等。各類建筑電氣系統(tǒng)一般都是由用電設(shè)備、配電線路、控制和保護(hù)設(shè)備三大部分所組成:

6、用電設(shè)備如照明燈具、家用電器、電動(dòng)機(jī)、電視機(jī)、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(diǎn): 配電線路用于傳輸電能或電信號(hào):各類系統(tǒng)的線路均為各種型號(hào)的導(dǎo)線、電纜、光纜以及其他傳輸介質(zhì)。其安裝和敷設(shè)方式一也都大致相同。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回任務(wù)1 建筑電氣系統(tǒng)的作用、分類及基本組成 控制、保護(hù)等設(shè)備是對(duì)相應(yīng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)控制和保護(hù)等作用的設(shè)備。這些設(shè)備常集中安裝在一起，組成如配電盤(pán)、柜等。若干盤(pán)、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(jié)合具體功能及相關(guān)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)的要求，在建筑設(shè)計(jì)中統(tǒng)一安排布

7、置。上一頁(yè)返回任務(wù)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(shè)備、輸電電力網(wǎng)、用電設(shè)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(jī)是將其他形式的能量轉(zhuǎn)換為電能的設(shè)備;用電設(shè)備是將電能轉(zhuǎn)換為其他形式能量的設(shè)備(一也稱電力負(fù)荷或電力用戶);輸電電力網(wǎng)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(guò)程示意圖。下一頁(yè)返回圖5一1 電力系統(tǒng)和電力網(wǎng)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(wù)2 建筑照明供電系統(tǒng) 2. 1. 2電力網(wǎng)分類 電力網(wǎng)是由變、配電設(shè)備及不同電壓等級(jí)的電力線路組成的輸電網(wǎng)絡(luò)，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(wǎng)。 (1)輸電網(wǎng):由35 kV以上的輸電線路及相應(yīng)變、配電設(shè)備組成。任務(wù)是將電能輸送到各地區(qū)或大型用戶處。 (2)配電網(wǎng):由10kV以下的配電線路及相應(yīng)變、配電設(shè)備組成。任務(wù)是將電能分配給不同用戶，其中1kV以上為高壓配電網(wǎng);1kV以下為低壓配電網(wǎng)。 2. 1. 3電力網(wǎng)的電壓等級(jí)上一頁(yè) 下一頁(yè)返回任務(wù)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(yuǎn)、線路損耗小。如0. 38kV架空線，其輸送功率可達(dá)100kW，輸送距離可達(dá)0. 25 km。而lOkV架空線，其輸送功率可達(dá)3 000kw%，輸送距離可達(dá)15 km。但

9、電壓高相對(duì)絕緣要求也高，成本也大。目前有0. 22 550kV共10種電壓等級(jí)。在工程實(shí)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(dòng)力和照明;1kV以上的高電壓，主要用于送配電能。 2. 1. 4負(fù)荷分類及供電要求上一頁(yè) 下一頁(yè)返回任務(wù)2 建筑照明供電系統(tǒng) 將用電設(shè)備消耗的功率或通過(guò)的電流定義為電力負(fù)荷，按供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范500522-1995)規(guī)定，依對(duì)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(fù)荷進(jìn)行分級(jí)，“其意義在于正確地反映負(fù)荷對(duì)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(jīng)濟(jì)損失、公共秩序發(fā)生嚴(yán)重混亂的均為一級(jí)負(fù)荷。一級(jí)負(fù)荷應(yīng)由兩個(gè)獨(dú)立電源供電，特別重要的場(chǎng)所，如中斷供電將發(fā)生中毒、爆炸和火災(zāi)等情況及不允許中斷供電的負(fù)荷，應(yīng)設(shè)自備應(yīng)急電源以便應(yīng)急，并嚴(yán)禁將其他負(fù)荷接人應(yīng)急供電系統(tǒng)中。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回任務(wù)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(jīng)濟(jì)損失、公共場(chǎng)所秩序混亂的為二級(jí)負(fù)荷。對(duì)其應(yīng)依當(dāng)?shù)貤l件采取雙回路供電，并保證彼此互為備用。 凡不屬于上述負(fù)荷的均為三級(jí)負(fù)荷。三級(jí)負(fù)荷無(wú)特殊供電要求，但應(yīng)盡量提高供電可靠性和連續(xù)性。 2. 1. 5供電電源與質(zhì)量要求 一般高層建筑中一級(jí)負(fù)荷不多，可采用單市電和自備發(fā)電機(jī)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(shè)備采用380/220V電源。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回任務(wù)2 建筑照明供電系統(tǒng) 通常從安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)四方面反映供電質(zhì)量，其中電壓和頻率是衡量供電是否優(yōu)質(zhì)的兩個(gè)基本參數(shù)。 2. 2 低壓配電設(shè)備及其選擇 低壓配電設(shè)備通常指1kV以下電路中的電氣設(shè)備，主要任務(wù)是對(duì)線路或設(shè)備進(jìn)行控制和保護(hù)。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(kāi)關(guān)設(shè)備等;屬于后者的有接觸器、繼電器、控制器等。 選擇電器設(shè)備的基本原則:供電安全可靠，技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)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(shè)備額定電壓應(yīng)符合所在線路的額定電壓，并大于或等于正常工作時(shí)的最大工作電壓;電器設(shè)備額定電流應(yīng)大于或等于正常工作時(shí)最大電流。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回任務(wù)2 建筑照明供電系統(tǒng) (2)按短路情況校驗(yàn)所選設(shè)備動(dòng)、熱穩(wěn)定性:電氣設(shè)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(shí)動(dòng)穩(wěn)定與熱穩(wěn)定條件。 (3)按工作環(huán)境、地點(diǎn)、使用條件選擇電器設(shè)備。 2. 2. 1開(kāi)關(guān)設(shè)備 主要起通斷電源、保護(hù)和隔離的作用。 (1)刀開(kāi)關(guān):是一種簡(jiǎn)單手動(dòng)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(wú)滅弧罩兩種。前者可拉斷少量負(fù)荷電流，如負(fù)荷開(kāi)關(guān);后者只起隔離電源作用但不

13、能帶負(fù)荷開(kāi)斷電路，如開(kāi)啟刀閘。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回任務(wù)2 建筑照明供電系統(tǒng) 表示刀開(kāi)關(guān)的性能參數(shù)有以下幾個(gè): 額定電壓:指開(kāi)關(guān)在長(zhǎng)期工作中能承受的最大電壓，一般Un500V. 額定電流:指開(kāi)關(guān)在合閘位置時(shí)允許長(zhǎng)期通過(guò)的最大工作電流。小容量的有1060A共五級(jí)，大容量有100一1 500A共六級(jí)。 分?jǐn)嗄芰?指開(kāi)關(guān)在額定電壓下能可靠斷開(kāi)的最大電流。 操作次數(shù):指開(kāi)關(guān)不帶電所達(dá)到的操作次數(shù)即機(jī)械壽命。小容量10 000次，大容量5 000次。 動(dòng)穩(wěn)定性:指開(kāi)關(guān)承受故障電流引起電動(dòng)力破壞作用而不產(chǎn)生變形的性能。 熱穩(wěn)定性:指開(kāi)關(guān)承受故障電流引起熱效應(yīng)破壞作用而不產(chǎn)生熔化的性能。 這些數(shù)據(jù)可通過(guò)查閱產(chǎn)品

14、樣本或有關(guān)手冊(cè)得到。閘刀開(kāi)關(guān)標(biāo)注形式為:上一頁(yè) 下一頁(yè)返回任務(wù)2 建筑照明供電系統(tǒng) 開(kāi)啟式開(kāi)關(guān)一也稱隔離開(kāi)關(guān)，因無(wú)防護(hù)而只能用在配電柜或配電箱內(nèi)，例如HD13,HD14 , HS11 , HS13等系列，主要起隔離電源的作用。 開(kāi)啟式負(fù)荷開(kāi)關(guān)一也稱膠木刀開(kāi)關(guān)，有一定滅弧能力，用于小電流系統(tǒng)。主要有HK系列產(chǎn)品。 封閉式負(fù)荷開(kāi)關(guān)又稱鐵殼開(kāi)關(guān)，如圖5一3所示。滅弧能力強(qiáng)于HK系列且有短路保護(hù)作用，適于各種配電設(shè)備及不需頻繁通斷負(fù)荷的配電線路上，主要有HH10 , HH11等系列。在使用時(shí)，注意金屬外殼可靠接地，并檢查機(jī)械連鎖、彈簧是否正常。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回圖5一3 鐵吉開(kāi)關(guān)返回任務(wù)2 建筑照明供

15、電系統(tǒng) 熔斷式開(kāi)關(guān)一也稱刀熔開(kāi)關(guān)，如圖5 -4所示。這是熔斷器和刀開(kāi)關(guān)組合的電器，具有一定的斷路分?jǐn)嗄芰?，可替代分開(kāi)的開(kāi)關(guān)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(kāi)關(guān)(轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)):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(dòng)機(jī)或照明控制電路。常用的有HZ10系列，但不能用來(lái)切斷故障電流。 (3)低壓斷路器(一也稱自動(dòng)開(kāi)關(guān)、空氣自動(dòng)開(kāi)關(guān)):這是一種具有失壓、短路、過(guò)載保護(hù)作用并自動(dòng)切斷電路的控制電器。正常狀態(tài)下起著合閘的作用，當(dāng)電路中出現(xiàn)短路或過(guò)載時(shí)能自動(dòng)切斷電路，動(dòng)作值可調(diào)整以適用于頻繁操作的電路中。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回圖5一4 HR型熔斷器式刀開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)圖返回圖5一5 組合開(kāi)關(guān)返回任務(wù)2 建筑照明供電系統(tǒng) 其種類多、應(yīng)用廣，分類方式也很多，但基本上可分為萬(wàn)能式與裝置式兩大類)型號(hào)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(méi)有外殼，體積大，容量為100一6 OOOA，滅弧能力較強(qiáng)，極限短路分?jǐn)嗄芰Ω撸貏e適用于低壓配電系統(tǒng)的保護(hù)。目