9.1 建筑供配電系統(tǒng)概述

主講人：霍海娥建筑設(shè)備第9章建筑供配電工程9.1建筑供配電系統(tǒng)概述9.2建筑電氣常用設(shè)備及材料9.3電氣線路工程9.4建筑電氣照明工程施工圖識(shí)讀9.5建筑電氣照明工程圖的識(shí)讀案例9.1.1供配電系統(tǒng)的組成電能由發(fā)電廠產(chǎn)生，通常把發(fā)電機(jī)發(fā)出的電壓經(jīng)變壓器變換后再送至用戶。由發(fā)電、送配電和用電構(gòu)成一個(gè)整體，即電力系統(tǒng)。建筑供配電系統(tǒng)是電力系統(tǒng)的組成部分。一個(gè)完整的供電系統(tǒng)由四個(gè)部分組成，即各種不同類(lèi)型的發(fā)電廠、變配電所、輸電線路、電力用戶。從發(fā)電廠到電力用戶的送電過(guò)程如圖9-1所示。9.1建筑供配電系統(tǒng)概述

1．發(fā)電廠將自然界中的一次能源轉(zhuǎn)換成電能的工廠就是發(fā)電廠。按一次能源介質(zhì)劃分為火力發(fā)電廠、水力發(fā)電廠、原子能發(fā)電廠等。此外還有小容量的太陽(yáng)能發(fā)電廠、風(fēng)力發(fā)電廠、地?zé)岚l(fā)電廠和潮汐發(fā)電廠等，正在研究的還有磁流體發(fā)電和氫能發(fā)電等。2．變、配電所變、配電所是變換電能電壓和接受分配電能的場(chǎng)所。如果僅用以接受電能和分配電能則稱為變電所，僅用以分配電能，則稱為配電所。對(duì)于變電所來(lái)說(shuō)，可以分為升壓變電所和降壓變電所。升壓變電所是將低電壓變成高電壓，一般建9.1建筑供配電系統(tǒng)概述

立在發(fā)電廠廠區(qū)內(nèi)；降壓變電所是將高電壓變成適合用戶的低電壓，一般建立在靠近用戶的中心地點(diǎn)。3．輸電線路輸電線路是輸送電能的通道，將發(fā)電廠、變配電所和電力用戶聯(lián)系起來(lái)。輸電線路的形式可以分為架空線路和電纜線路兩種。目前，我國(guó)主要以架空輸電為主，只有在遇到繁華地區(qū)、河流湖泊等，才采用電纜的形式。為了減少輸送過(guò)程的電能損失，通常采用35KV以上的高壓線路輸電。4．電力用戶電力用戶是供電系統(tǒng)的終端，也稱為電力負(fù)荷。在供電系統(tǒng)中，一切消耗電能9.1建筑供配電系統(tǒng)概述

的用電設(shè)備均稱為電力用戶。按照其用途可分為：動(dòng)力用電設(shè)備（如電動(dòng)機(jī)等）、工藝用電設(shè)備（如電解、電鍍、冶煉、電焊、熱處理等）、電熱用電設(shè)備（如電爐、干燥箱、空調(diào)器等）、照明用電設(shè)備等。它們分別將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能、熱能和光能等不同形式，以滿足生產(chǎn)和生活的需要。9.1建筑供配電系統(tǒng)概述

9.1.2變壓器1．配電變壓器的作用及分類(lèi)配電變壓器指一次側(cè)電壓為10（20）kV及以下的配電網(wǎng)用電力變壓器，是根據(jù)電磁感應(yīng)定律變化交流電壓和電流而傳輸交流電能的一種靜止電器，它可以把一種電壓、電流的交流電能轉(zhuǎn)換成相同頻率的另一種電壓、電流的交流電能。一般能將電壓從6~20kV降至400V左右輸入用戶。額定容量是其主要參數(shù)，用以表征傳輸電能的大小，以“kV?A”和“MV?A”表示。配電變壓器分類(lèi)：(1)按相數(shù)分有單相和三相變壓器。9.1建筑供配電系統(tǒng)概述

(2)按變壓器本身的繞組數(shù)可分為雙繞組變壓器和三繞組變壓器。(3)按繞組導(dǎo)體的材質(zhì)分有銅繞組和鋁繞組變壓器。(4)按冷卻方式和繞組絕緣分有油浸式、干式兩大類(lèi)。其中，油浸式變壓器又有油浸自冷式、油浸風(fēng)冷式、油浸水冷式和強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻式等，而干式變壓器又有澆注式、開(kāi)啟式、充氣式（SF6)等。(5)按用途分有普通變壓器和特種變壓器。三相油浸自冷式雙繞組變壓器，在配電網(wǎng)中使用非常廣泛，占據(jù)重要地位。常見(jiàn)配電變壓器如圖9-2所示。9.1建筑供配電系統(tǒng)概述

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2．配電變壓器的銘牌數(shù)據(jù)配電變壓器的銘牌數(shù)據(jù)通常包括相數(shù)、冷卻方式、繞阻線圈材質(zhì)、額定容量和額定電壓等內(nèi)容。如圖9-3所示。9.1建筑供配電系統(tǒng)概述

如SJL-1000/10表示該配電變壓器為三相油浸式變壓器，其繞阻材質(zhì)為鋁，額定容量為1000KVA，額定電壓為10KV。9.1建筑供配電系統(tǒng)概述

9.1.3高壓設(shè)備1．高壓隔離開(kāi)關(guān)高壓隔離開(kāi)關(guān)主要用于隔離高壓電源，以保證其他設(shè)備和線路的安全檢修。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是斷開(kāi)后有明顯可見(jiàn)的斷開(kāi)間隙，而且斷開(kāi)間隙的絕緣及相間絕緣是足夠可靠的。高壓隔離開(kāi)關(guān)沒(méi)有專門(mén)的滅弧裝置，不允許帶負(fù)荷操作。它可用來(lái)通斷一定的小電流，如勵(lì)磁電流不超過(guò)2A的空載變壓器、電容電流不超過(guò)5A的空載線路以及電壓互感器和避雷器等。高壓隔離開(kāi)關(guān)按安裝地點(diǎn)分為戶內(nèi)式和戶外式兩大類(lèi)，按有無(wú)接地可分為不接9.1建筑供配電系統(tǒng)概述

地、單接地、雙接地三類(lèi)，按使用特性分為母線型和穿墻套管型。戶內(nèi)高壓隔離開(kāi)關(guān)如圖9-4所示。9.1建筑供配電系統(tǒng)概述

2．高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)是一種功能介于高壓斷路器和高壓隔離開(kāi)關(guān)之間的電器，高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)常與高壓熔斷器串聯(lián)配合使用，用于控制電力變壓器。高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)具有簡(jiǎn)單的滅弧裝置，因?yàn)槟芡〝嘁欢ǖ呢?fù)荷電流和過(guò)負(fù)電流，但它不能斷開(kāi)短路電流，所以一般與高壓熔斷器串聯(lián)使用，借助熔斷器進(jìn)行短路保護(hù)。斷路器如圖9-5所示。9.1建筑供配電系統(tǒng)概述

3．高壓斷路器高壓斷路器是電力系統(tǒng)中最重要的控制保護(hù)裝置。正常時(shí)用以接通和切斷負(fù)載電源。在發(fā)生短路故障或者嚴(yán)重過(guò)載時(shí)，在保護(hù)裝置作用下自動(dòng)跳閘，切除短路故障，保證電網(wǎng)的無(wú)故障部分正常運(yùn)行。高壓斷路器按其采用的滅弧方式不同分為：油斷路器、空氣斷路器、真空斷路器等。其中使用最廣泛的是油斷路器，在高層建筑中多采用真空斷路器。常見(jiàn)的幾種斷路器如圖9-6所示。9.1建筑供配電系統(tǒng)概述

4．高壓熔斷器高壓熔斷器主要用于高壓電力線路及其設(shè)備的短路保護(hù)。按其裝設(shè)場(chǎng)所不同可分為戶內(nèi)式和戶外式。在6-10KV系統(tǒng)中，戶內(nèi)廣泛采用RN1/RN2型管式熔斷器，戶外則廣泛采用RW4等跌落式熔斷器。高壓熔斷器如圖9-7所示。9.1建筑供配電系統(tǒng)概述

5．高壓配電柜高壓配電柜是指用于電力系統(tǒng)發(fā)電、輸電、配電、電能轉(zhuǎn)換和消耗中其通斷、控制和保護(hù)等作用，電壓等級(jí)在3.6KV-550KV之間的電器設(shè)備。其主要包括高壓斷路器、高壓隔離開(kāi)關(guān)與接地開(kāi)關(guān)、高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)、高壓自動(dòng)重合與分段器、高壓操作機(jī)構(gòu)、高壓防爆配電裝置和高壓開(kāi)關(guān)柜等幾部分。高壓配電柜如圖9-8所示。9.1建筑供配電系統(tǒng)概述

6．高壓絕緣子高壓絕緣子用于變配電裝置中，在導(dǎo)電部分起絕緣作用。根據(jù)安裝地點(diǎn)的不同，絕緣子可分為戶內(nèi)和戶外。如圖9-9所示。9.1建筑供配電系統(tǒng)概述

9.1.4低壓設(shè)備1．低壓刀開(kāi)關(guān)低壓刀開(kāi)關(guān)是一種結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單的手動(dòng)電器，它的最大特點(diǎn)是有一個(gè)刀形動(dòng)觸頭?；窘M成部分是閘刀（動(dòng)觸頭）、刀座（靜觸頭）和底板，接通或切斷電路是由人工操縱閘刀完成的。刀開(kāi)關(guān)的型號(hào)是以H字母打頭的，種類(lèi)規(guī)格繁多，并有多種衍生產(chǎn)品。按其操作方式分，有單投和雙投；按極數(shù)分，有單極、雙極和三極；按滅弧結(jié)構(gòu)分，有帶滅弧罩的和不帶滅弧罩的等。刀開(kāi)關(guān)常用于不頻繁地接通和切斷交流和直流電路，裝有滅弧室的可以切斷負(fù)荷電流，其它的只作隔離開(kāi)關(guān)使用。低壓刀開(kāi)關(guān)的外形如圖9-10所示。9.1建筑供配電系統(tǒng)概述

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2．低壓斷路器斷路器具有良好的滅弧性能，它能帶負(fù)荷通斷電路，可以用于電路的不頻繁操作，同時(shí)它又能提供短路、過(guò)負(fù)荷和失壓保護(hù)，是低壓供配電線路中重要的開(kāi)關(guān)設(shè)備。斷路器主要由觸頭系統(tǒng)、滅弧系統(tǒng)、脫扣器和操作機(jī)構(gòu)等部分組成。它的操作機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜，主觸頭的通斷可以手動(dòng)，也可以電動(dòng)。低壓斷路器如圖9-11所示。9.1建筑供配電系統(tǒng)概述

3．低壓熔斷器低壓熔斷器是常用的一種簡(jiǎn)單的保護(hù)電器，主要作為短路保護(hù)，在一定的條件下也可以起過(guò)負(fù)荷保護(hù)的作用。熔斷器工作時(shí)是串接于電路中的，其工作的原理是，當(dāng)線路中出現(xiàn)故障時(shí)，通過(guò)熔體的電流大于規(guī)定值，熔體產(chǎn)生過(guò)量的熱而被熔斷，電路由此而被分?jǐn)?。常?jiàn)低壓熔斷器有瓷插式熔斷器、密閉管式熔斷器、螺旋式熔斷器、填充料式熔斷器、自復(fù)式熔斷器等。如圖9-12所示。9.1建筑供配電系統(tǒng)概述

4．低壓配電柜低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備俗稱低壓開(kāi)關(guān)柜，亦稱低壓配電柜。它是指交、直流電壓在1000V以下的成套電氣裝置。生產(chǎn)廠按照電氣接線的要求，針對(duì)使用場(chǎng)合、控制對(duì)象及主要電氣元件的特點(diǎn)將相應(yīng)的低壓電器，其中主要包括配電電器（斷路器、負(fù)荷開(kāi)關(guān)、隔離開(kāi)關(guān)、熔斷器等），控制電器（接觸器、起動(dòng)器、萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、按鈕、信號(hào)燈、各種繼電器等），測(cè)量電路（電流互感器、測(cè)量?jī)x表等）以及母線、載流導(dǎo)體和絕緣子等，按一定的線路方案，裝配在封閉式或敞開(kāi)式的金屬柜體內(nèi)，作為電力系統(tǒng)中接收和分配電能之用。低壓配電柜如圖9-13所示。9.1建筑供配電系統(tǒng)概述

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9.1.5低壓配電系統(tǒng)1．低壓配電系統(tǒng)方式低壓配電方式是指低壓干線的配線方式。低壓配電一般采用380/220V中性點(diǎn)直接接地的系統(tǒng)。低壓配電的結(jié)線方式常用的有放射式、樹(shù)干式和混合式三種，如圖9-14所示。9.1建筑供配電系統(tǒng)概述

（1）放射式配電是一獨(dú)立負(fù)荷或一集中負(fù)荷由一單獨(dú)的配電線路供電，它一般用在供電可靠性要求高或單臺(tái)設(shè)備容量較大的場(chǎng)所以及容量比較集中的地方。放射式的優(yōu)點(diǎn)是各個(gè)獨(dú)立負(fù)荷由配電盤(pán)（屏）供電，若某一用電設(shè)備或其供電線路發(fā)生故障時(shí)，則故障范圍僅限本回路，對(duì)其他設(shè)備沒(méi)有影響，也不會(huì)影響其他回路的正常工作；而缺點(diǎn)是所需的開(kāi)關(guān)和線路較多，電能的損耗大，投資費(fèi)用較高。（2）樹(shù)干式配電是指一獨(dú)立負(fù)荷或一集中負(fù)荷按它所處的位置依次連接到某一條配電干線上的供電方式。其優(yōu)點(diǎn)是投資費(fèi)用低、施工方便，易于擴(kuò)展。缺點(diǎn)是干線發(fā)生故障時(shí)，影響范圍大，供電可靠性較差。一般適用于用電設(shè)備比9.1建筑供配電系統(tǒng)概述

較均勻、容量不大，又無(wú)特殊要求的場(chǎng)合。（3）混合式是由放射式和樹(shù)干式相結(jié)合配線方式。一般用于樓層的配電。在實(shí)際工程中，照明配電系統(tǒng)不是單獨(dú)采用某一種形式的低壓配電方式，多數(shù)是綜合形式，如在一般民用住宅所采用的配電形式多數(shù)為放射式與樹(shù)干式的結(jié)合，其中總配電箱向每個(gè)樓梯間配電為放射式，樓梯間向不同樓層間的配電箱為樹(shù)干式配電。2．低壓配電系統(tǒng)的供電線路低壓供配電線路，系指由市電電力網(wǎng)引至受電端的電源引入線。低壓供配電線路是供配電系統(tǒng)的重要組成部分，擔(dān)負(fù)著將變電所380/220V的低壓電能輸送和9.1建筑供配電系統(tǒng)概述

分配給用電設(shè)備的任務(wù)。由于民用建筑中電力設(shè)備通常分為動(dòng)力和照明兩大類(lèi)，所以民用建筑的供電線路也相應(yīng)地分為動(dòng)力（負(fù)荷）線路和照明（負(fù)荷）線路兩類(lèi)。（1）動(dòng)力負(fù)荷線路在民用建筑中，動(dòng)力用電設(shè)備主要有：電梯、自動(dòng)扶梯、冷庫(kù)、空調(diào)機(jī)房、風(fēng)機(jī)、水泵，以及醫(yī)用動(dòng)力用電設(shè)備和廚房動(dòng)力用電設(shè)備等。動(dòng)力用電設(shè)備部分屬于三相負(fù)荷，少部分容量較大的電熱用電設(shè)備如空調(diào)機(jī)、干燥箱、電爐等，它們雖屬于單相負(fù)荷，但也歸類(lèi)于動(dòng)力用電設(shè)備。對(duì)于上述動(dòng)力負(fù)荷，一般采用三相三線制供電線路，對(duì)于容量較大的單相動(dòng)力負(fù)荷，應(yīng)盡可能平衡地接到9.1建筑供配電系統(tǒng)概述

三相線路上。（2）照明負(fù)荷線路在民用建筑中，照明用電設(shè)備主要有供給工作照明、事故照明和生活照明的各種燈具，還有家用電器中的電視機(jī)、窗式空調(diào)機(jī)、電風(fēng)扇、電冰箱、洗衣機(jī)，以及日用電熱電器，如電飯煲、電熨斗、電熱水器等，它們一般都由插座進(jìn)行供電，它們雖不是照明器具，但都是由照明線路供電，所以統(tǒng)歸為照明負(fù)荷。在照明線路設(shè)計(jì)和負(fù)荷計(jì)算中，除了應(yīng)考慮各種照明燈具外，還必須考慮到家用電器和日用電熱電器的需要和發(fā)展。照明負(fù)荷一般都是單相負(fù)荷，采用220V兩線制線路供電；當(dāng)單相負(fù)荷計(jì)算電流超過(guò)30A時(shí)，應(yīng)采用380/220V三相四線制線路供電。9.1建筑供配電系統(tǒng)概述

9.1.6建筑電氣照明系統(tǒng)的組成照明供電系統(tǒng)一般由以下幾部分組成。1.接戶線和進(jìn)戶線：從室外的低壓架空線上接到用電建筑的外墻上鐵橫擔(dān)的一段引線為接戶線，它是室外供電線路的一部分，從鐵橫擔(dān)到室內(nèi)配電箱的一段稱為進(jìn)戶線，它是室內(nèi)供電的起點(diǎn)。進(jìn)戶線一般設(shè)在建筑物的背面或側(cè)面，線路盡可能短，且便于維修。進(jìn)戶線距離室外地坪高度不低于3.5m，穿墻時(shí)要安裝瓷管或鋼管。2.配電箱：是接受和分配電能的裝置，內(nèi)部裝有接通和切斷電路的開(kāi)關(guān)和作為防止短路故障保護(hù)設(shè)備的熔斷器，以及度量耗電量的電表等。配電箱的供電半流的通斷，和電表相連的總開(kāi)關(guān)可控制整個(gè)線路系統(tǒng)。9.1建筑供配電系統(tǒng)概述

徑一般為30m，配電箱的支線數(shù)量不宜過(guò)多，一般是69個(gè)回路，配電箱的安裝常見(jiàn)的是明裝和暗裝兩種。明裝的箱底距地面為2m，暗裝的箱底距地面1.5m。3.干線：從總配電箱引至分配電箱的供電線路。4.支線：從配電箱引至電燈的供電線路，亦稱為回路。每條支線連接的燈數(shù)一般不超過(guò)20盞（插座也按燈計(jì)算）。5.用