建筑设备（电气）

主讲老师：周巧仪

建筑设备

第一讲  建筑供配电系统

一、本课程学习方法

1、以课堂听课为主， 参考资料为辅；(有些内容需要笔记)

2、以识读建筑电气施工图为主，从平面到系统；

3、实用为主，理论和原理为辅；

4、自觉、自助学习为主，教师指导为辅；

5、自助完成作业；

6、充分讨论，加深理解，掌握要点。

 

绪论

 

一、建筑电气工程

建筑电气工程是研究电能和电信号在建筑物中输送、分配和应用的科学。

二、建筑电气工程的意义

（1）电能和电信号易产生、输送和分配，易于转换和应用；

如：配电柜、配电箱、控制箱、照明电器、动力设备控制等

（2）能为人们提供舒适、便利、安全的建筑环境。

如：通信系统、火灾自动报警系统、 CATV系统、安全防范系统

三、建筑电气工程的分类

 

建筑供配电系统

内容提要：

现代工农业及整个社会生活中电力应用非常广泛，一般建筑采用低压供电，高层建筑通常10kV电压供电。建筑供配电是建筑电气的重要内容，其任务就是接收电能、变换电能、输送电能、分配电能和向各种电气设备提供电能。

1.1 电力系统及电力负荷

一、电力系统简介

由发电厂、电力网和电力用户组成的统一整体称为电力系统。

1、发电厂

发电厂是将一次能源（如水力、火力、风力、原子能等）转换成二次能源（电能）的场所。

2、电力网

电力网是电力系统的有机组成部分，它包括变电所、配电所及各种电压等级的电力线路。

变电所就是担负从电力系统接受电能，然后变换电压、分配电能任务的场所。

配电所就是担负从电力系统接受电能，然后分配电能任务的场所。

变电所与配电所的区别是看其内部有无装设电力变压器。

电力线路是输送电能的通道。将发电厂生产的电能直接或由降压变电所分配给用户的10kV及以下的电力线路为配电线路，电压在35kV及以上的高压电力线路为送电线路。

3、电力用户

电力用户也称电力负荷。在电力系统中，一切消费电能的用电设备均称为电力用户。

二、我国电网电压等级

我国电力网的电压等级主要有0.22、0.38、3、6、10、35、110、220、330、550kV等10级。其中电网电压在1kV及以上的称为高压，1kV以下的电压称为低压。

三、电力负荷分级及供电要求

在电力系统上的用电设备所消耗的功率称为用电负荷或电力负荷。根据电力负荷对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上所造成的损失或影响的程度，分为三级。

1、一级负荷

指中断供电将造成人身伤亡者，造成重大政治影响和经济损失；或造成公共场所秩序严重混乱的电力负荷，属于一级负荷。

要求：双电源供电，一用一备，当一个电源发生故障时，另一个电源应不致同时受到损坏 。一级负荷中的特别重要负荷，除上述双电源外，还须增设应急电源。为保证对特别重要负荷的供电，禁止将其他负荷接入应急供电系统。

2、二级负荷

当中断供电将造成较大政治影响、较大经济损失或将造成公共场所秩序混乱的电力负荷，属于二级负荷。

要求：双电源供电，一用一备，双电源应做到当发生电力变压器故障或线路常见故障时不致中断供电（或中断供电后能迅速恢复）。在负荷较小或地区供电条件困难时，二级负荷可由一路6KV及以上的专用架空线供电。

3、三级负荷

不属于一级和二级负荷的一般电力负荷，均属于三级负荷。三级负荷对供电电源无要求，一般为一路电源供电即可，但在可能的情况下，也应提高其供电的可靠性。

1.2 变电所

一、变电所的形式和布置

建筑供电系统由高压电源、变配电所和输配电线路组成。变配电所的主要任务是用来变换供电电压，集中和分配电能，并实现对供电设备和线路的控制与保护。

1 ．变电所的形式

变电所的形式有独立式、附设式、杆上式或高台式、成套式变电所。附设式又分内附式和外附式。

2 、变电所的组成

10kV变电所一般由高压配电室、变压器室和低压配电室三部分组成。

3 、变电所的位置确定

变配电所选址须遵循以下原则：

接近负荷中心；

进出线方便；

尽量避免设在多尘和有腐蚀性气体的场所；

避免设在有剧烈振动的场所和低洼积水地区；

尽可能结合土建工程规划设计，以减少建造投资和电能损耗。

1.3 低压配电系统及低压设备

一、低压配电方式

低压配电方式是指低压干线的配电方式。

低压配电方式有放射式、树干式、混合式三种。

 

二、常用低压设备特点及用途

   低压电气设备通常是指电压在1000V以下的电气设备，在建筑工程常见的低压电气设备有刀开关、熔断器、自动空气开关、接触器、低压配电柜等。

1．刀开关

手动操作，用于非频繁接通和切断容量不大的低压供电线路，并兼作电源隔离开关。

刀开关可分为低压刀开关、胶盖闸刀开关、刀形转换开关、铁壳开关、熔断式刀开关、组合开关等。

压刀开关

操作方式分：单投和双投开关     

按极数分：单极、双极和三极

按灭弧结构分：带灭弧罩和不带灭弧罩

常用于不频繁地接通和切断交流和直流电路，刀开关装有灭弧罩时可以切断负荷电流

盖闸刀开关

又称开启式负荷开关。

价格便宜、使用方便，在建筑中广泛使用

在小电流配电系统中用来接通和切断电路，也可用于小容量三相异步电动机的全压起动操作，单相双极刀开关用在照明电路或其他单相电路上，其中熔丝提供短路保护。

常用型号：HK1和HK2

壳开关

由刀开关、熔断器和铁制     

外壳组成，又称封闭式负

荷开关。

灭弧能力强，并具有短路保护，适用于各种配电设备，供不频繁手动接通和分断负荷电路之用。

型号：HH3、HH4、HH12等系列

其他：刀熔开关

       组合开关

       PG型熔断器式隔离器

2．低压断路器

又称低压空气开关，或自动空气开关。

断路器具有良好的灭弧性能，它能带负荷通断电路，可以用于电路的不频繁操作，同时它又能提供短路、过负荷和失压保护，是低压供配电线路中

重要的开关设备。 

空气断路器具有两段保护特性或三段保护特性，两段保护特性曲线如右图所示。

低压空气断路器的代号含义如下：

3、交流接触器

接触器的工作原理是利用电磁吸力来使触头动作的开关，它可以用于需要频繁通断操作的场合。

按电流类型不同可分为：直流接触器和交流接触器。

常用型号：CJ12、 CJ20 、B、 LC1-D 等系列。

4.低压熔断器

低压熔断器是常用的一种简单的保护电器，主要作为短路保护用，在一定条件下也可起过负荷保护的作用。

常用的有：瓷插式（RC1A）、密闭管式(RM10)、螺旋式(RL7)、填充料式(RT20) 等。

瓷插式灭弧能力差，只适用于故障电流较小的线路未端使用。其他几种类型的熔断器均有灭弧措施，分断电流能力比较强，密闭管式结构简单，螺旋式更换熔管时比较安全，填充料式的断流能力更强。

5.插座

插座是移动用电设备、家用电器和小功率设备的供电电源，一般长期带电，在设计和使用时须注意。 

按线路敷设要求分为：明装式和暗装式两种。 按所接电源相数分为：三相和单相两类。 按孔数可分为：6.灯开关

照明灯具控制开关用于对单个或多个灯进行控制，工作电压为250V，额定电流有6A、10A等，有拉线式和跷板式等多种形式，跷板式又分明装和暗装式，有单极和多极、单控和双控之分。

7.电能表

 

电能表在用电管理中是不可缺少的，凡是计量用电的地方均应设电能表，目前应用较多的是感应式电能表，它是利用固定的交流磁场与由该磁场在可动部分的导体中所感应的电流之间的作用力而工作的，其结构如图2.31所示。主要由驱动元件（电压元件、电流元件）、转动元件（铝盘）、制动元件（制动磁铁）和积算元件等组成。

 

8.低压配电柜

低压配电柜是按一定的接线方案将低压开关电器组合起来的一种低压成套配电装置，用在500V以下的供配电系统中，作动力和照明配电之用。

按维护的方式分为：单面维护式和双面维护式。 

 

国内生产的双面维护的低压配电屏主要系列型号有GGD、GDL、GHL、JK、MNS、GCS等

作业

1、电力负荷分几级？各级负荷对供电电源有何要求？

2、低压配电系统的配电形式及其特点？

3、简述低压刀开关、断路器、熔断器和接触器的图形文字符号以及用途。

4、两孔插座，左边接   线，右边接    线。三孔插座左边接   线，右边接   线，中间接   线。