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文檔簡(jiǎn)介

1、首先介紹建筑電氣基本概念、建筑電氣范圍及強(qiáng)電和弱電的基本概念。介紹交流電、正弦交流電、交流電的三要素等基本概念,闡述正弦交流電的表示方法,介紹交流電路組成元件及各元件性能,介紹交流電路功率因素含意及提高功率因素的方法。,內(nèi)容提要:,第一章建筑電氣基本知識(shí),一、建筑電氣概述,建筑電氣工程是研究電能和電信號(hào)在建筑物中輸送、分配和應(yīng)用的科學(xué)。,如:配電柜、配電箱、控制箱,照明電器、動(dòng)力設(shè)備控制等,如:通信系統(tǒng)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng),CATV系統(tǒng)、安全防范系統(tǒng),第一節(jié)概述,1.建筑電氣工程,2.建筑電氣工程的意義,(1)電能和電信號(hào)易產(chǎn)生、輸送和分配,易于轉(zhuǎn)換和應(yīng)用;,(2)能為人們提供舒適、便利、安全的

2、建筑環(huán)境。,二、強(qiáng)電和弱電基本概念,強(qiáng)電工程,工程把電能引入建筑物,進(jìn)行電能再分配并通過(guò)用電設(shè)備將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能、熱能和光能等。,弱電工程,工程是實(shí)現(xiàn)建筑物內(nèi)部以及內(nèi)部和外部間的信息交換、信息傳遞及信息控制等。,從電壓等級(jí)上劃分,強(qiáng)電一般是110V以上,而弱電一般是60V以下。,三、強(qiáng)電工程和弱電工程涉及范圍,強(qiáng)電,動(dòng)力工程,照明工程,變配電工程,防雷接地工程,及其他用電力工程,弱電,通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),CATV電視與衛(wèi)星電視,閉路電視和監(jiān)控系統(tǒng),安全防范系統(tǒng),電話通信系統(tǒng),火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng),公共廣播系統(tǒng),四、本課程學(xué)習(xí)方法,1、以課堂聽(tīng)課為主, 參考資料為輔;,有些內(nèi)容需記筆記,2、以識(shí)讀建

3、筑電氣施工圖為主,從平面到系統(tǒng);,3、實(shí)用為主,理論和原理為輔;,4、自覺(jué)、自助學(xué)習(xí)為主,教師指導(dǎo)為輔;,5、自助完成作業(yè);,6、充分討論,加深理解,掌握要點(diǎn)。,第二節(jié)交流電基本概念,建筑電氣工程的主要功能之一是輸送電能、分配電能和應(yīng)用電能,而電能的應(yīng)用形式主要是交流電。,一、交流電,交流電是指大小和方向隨時(shí)間周期性(正弦規(guī)律)變化的電壓或電流。,以交流電的形式產(chǎn)生電能或供給電能的設(shè)備稱為交流電源。,由交流電源、用電設(shè)備和連接導(dǎo)線組成的電流流通路徑稱為交流電路。,二、三相交流電路,由于三相交流電在生產(chǎn)、輸送和應(yīng)用等方面有很多優(yōu)點(diǎn),因此建筑物中的供電、配電和用電均是組成三相交流電路來(lái)進(jìn)行。,三相

4、交流電路中的電源有三個(gè),每一個(gè)電源稱為一相電源,一般稱為A、B、C三相電源。,三相電源向外供電是采用三相三線制、三相四線制或三相五線(增加一條接地保護(hù)線)的形式。,所謂三相四線制就是三根相線(火線)一條中性線(零線)的供電體制。,三、三相交流電源,1.三相交流電的產(chǎn)生,三相交流電由三相交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生。,發(fā)電原理動(dòng)畫(huà),三相發(fā)電機(jī)的每一相繞組都可以看做是一個(gè)獨(dú)立的單相電源分別向負(fù)載供電。,這種供電方式需用六根輸電線,既不經(jīng)濟(jì)也體現(xiàn)不出三相交流電的優(yōu)點(diǎn)。,因此,發(fā)電機(jī)三相定子繞組都是在內(nèi)部采用星形(Y形)或三角形(形)兩種連接方式向外輸電。,2.三相電源的星形連接,如下頁(yè)所示,將發(fā)電機(jī)三個(gè)線圈的末端

5、X、Y、Z連接在一起,這個(gè)連接點(diǎn)N稱為中性點(diǎn),自該點(diǎn)引出的導(dǎo)線叫中性線,中性線通常與大地相連,此時(shí)又稱零線。,從三相線圈的首端A、B、C分別引出三根導(dǎo)線統(tǒng)稱為相線(俗稱火線)。,這種具有中線的三相供電方式稱為三相四線制,而無(wú)中線只引出3根相線的供電方式稱為三相三線制,三相四線制供電的特點(diǎn)是可以提供給用電設(shè)備(負(fù)載)兩種電壓。,一種稱為相電壓,即相(火)線與零線之間的電壓,共有三個(gè),分別用uA、uB、uC表示。,另一種稱為線電壓,即相線與相線之間的電壓,也有三個(gè),分別用uAB,uBC,uCA表示。,由于發(fā)電機(jī)三個(gè)線圈中產(chǎn)生的三個(gè)相電動(dòng)勢(shì)為對(duì)稱的,因此,三個(gè)相電壓、三個(gè)線電壓也是對(duì)稱的,可以證明U

6、線U相。,三相電源的星形(Y形)連接的比較多,優(yōu)點(diǎn)是可以同時(shí)得到兩種不同等級(jí)的電壓向三相用電設(shè)備和單相用電設(shè)備供電。,四、三相負(fù)載的星形連接,三相負(fù)載指使用三相交流電源的用電設(shè)備,例如三相電動(dòng)機(jī)、三相電熱爐,也可以是幾個(gè)使用單相電源的用電設(shè)備的組合,例如三個(gè)或四個(gè)燈泡等。,但是對(duì)于眾多的單相用電設(shè)備的組合,往往要求盡量均衡地分配在三根相線上。,三相負(fù)載也必須采用一定的連接方式接入三相電源,才能體現(xiàn)三相電源供電的優(yōu)越性。三相負(fù)載也有兩種連接方法,即星形連接和三角形連接。,建筑物中的大量用電設(shè)備是采用星形連接的方式接入三相電源的。,1.三相不對(duì)稱負(fù)載的星形連接,在三相負(fù)載中,如每一相負(fù)載的大小相等

7、、性質(zhì)相同,則稱其為三相對(duì)稱負(fù)載;否則,就為三相不對(duì)稱負(fù)載。,三相不對(duì)稱負(fù)載使得三根相線上的電流不相等。因此要使多余的電流往中線上流,故一定要有中線。,對(duì)于三相四線制供電,三相負(fù)載作星形連接有中線時(shí),各相負(fù)載兩端的電壓分別等于電源的相電壓。由于有中線,各相負(fù)載與電源獨(dú)自構(gòu)成回路,互不干擾。,2.三相對(duì)稱負(fù)載的星形連接,三相對(duì)稱負(fù)載使得三根相線上的電流相等,無(wú)多余的電流往中線上流,故不需要有中線。,第三節(jié)交流電路負(fù)載及負(fù)載性能,交流電路負(fù)載有阻性負(fù)載、感性負(fù)載和容性負(fù)載等。,一、理想負(fù)載,1電阻元件,電阻元件是一種消耗電能的元件。,歐姆定律:,關(guān)聯(lián)方向:u =Ri,非關(guān)聯(lián)方向時(shí):u =Ri,功率

8、:,2電感元件,電感元件是一種能夠貯存磁場(chǎng)能量的元件。,如右圖所示:,特點(diǎn):只有電感上的電流變化時(shí),電感兩端才有電壓。在直流電路中,電感上即使有電流通過(guò),但,相當(dāng)于短路。,在交流電路中的阻值:,存儲(chǔ)能量:,3電容元件,電容元件是一種能夠貯存電場(chǎng)能量的元件。,如右圖所示:,特點(diǎn):只有電容上的電壓變化時(shí),電容兩端才有電流。在直流電路中,電容上即使有電壓,但,相當(dāng)于開(kāi)路,即 電容具有隔直作用。,在交流電路中的阻值:,存儲(chǔ)能量:,二、實(shí)際負(fù)載,實(shí)際電路中理想負(fù)載基本不存在,而往往是在負(fù)載性質(zhì)展現(xiàn)出呈阻性負(fù)載、呈感性負(fù)載和呈容性負(fù)載,我們統(tǒng)一稱這些負(fù)載為阻抗,用“Z”表示,具體如下:,1、阻性負(fù)載,負(fù)載

9、在電路中呈現(xiàn)電阻性質(zhì),如:白熾燈,2、感性負(fù)載,負(fù)載在電路中呈現(xiàn)感性性質(zhì),如:日光燈、電扇等,3、感性負(fù)載,負(fù)載在電路中呈現(xiàn)容性性質(zhì),如:電容器、同步電動(dòng)機(jī)等,實(shí)際電路中,是多種特性的負(fù)載串、并聯(lián)而成,我們稱之為:阻性、感性和容性只對(duì)負(fù)載的兩端在電路中呈現(xiàn)的性質(zhì)而言。,例如:日光燈用電路來(lái)表示,實(shí)際是電阻和電感的串聯(lián)電路。,R,L,電阻R代表燈管,線圈L代表鎮(zhèn)流器,第四節(jié)建筑電氣工程圖基本知識(shí),一、建筑電氣工程圖概述,建筑電氣工程圖是用于工程建設(shè)的電氣圖,它是建筑電氣工程安裝施工的主要依據(jù),也是電氣安裝工程預(yù)算計(jì)價(jià)的主要依據(jù)。,建筑電氣工程圖必須按照國(guó)家制訂和頒布的電氣制圖標(biāo)準(zhǔn)來(lái)繪制。,1.電

10、氣圖的表達(dá)形式,國(guó)標(biāo)GB 6988電氣制圖規(guī)定電氣圖的表達(dá)形式分為4種:,(1)圖,圖是用圖示法的各種表達(dá)形式的統(tǒng)稱。,圖示法的常見(jiàn)表達(dá)形式為:,投影法,圖形符號(hào),表格,建筑施工圖采用的是投影法,電氣施工圖中的設(shè)備采用的是圖形法,各種施工圖中的各類(lèi)表格,(2)簡(jiǎn)圖,簡(jiǎn)圖是“用圖形符號(hào)、帶注釋的圍框或簡(jiǎn)化外形表示系統(tǒng)或設(shè)備中各組成部分之間相互系及其連接關(guān)系的一種圖。在不致引起混淆時(shí),簡(jiǎn)圖也可簡(jiǎn)稱為“圖”。,應(yīng)該說(shuō)明的是,“簡(jiǎn)圖”是技術(shù)術(shù)語(yǔ),簡(jiǎn)圖是電氣圖的主要表達(dá)形式。,在電氣圖中的大多數(shù)圖種,如系統(tǒng)圖、電路圖和接線圖等都屬于簡(jiǎn)圖。,(3)表圖,表圖是表示兩個(gè)以上變量之間關(guān)系的一種圖。,表圖所表示

11、的內(nèi)容和方法都不同于簡(jiǎn)圖。例如經(jīng)常碰到的電流波形圖、電壓時(shí)序圖都屬于表圖之列。,(4)表格,表格是“把數(shù)據(jù)按縱橫排列的一種表達(dá)形式,用以說(shuō)明系統(tǒng)、成套裝置或設(shè)備中各組成部分的相互關(guān)系或連接關(guān)系,或者用以提供工作參數(shù)。,表格也可簡(jiǎn)稱“表”。表格可以作為圖的補(bǔ)充,也可以用來(lái)代替某種圖。,例如主要設(shè)備材料表、接線表等。,2.電氣圖的種類(lèi)及用途,(1)種類(lèi),GB 6988電氣制圖規(guī)定電氣圖的種類(lèi)經(jīng)過(guò)綜合和統(tǒng)一,按照用途劃分為15種。即:,數(shù)據(jù)單、,系統(tǒng)圖或框圖、,功能圖、,邏輯圖、,功能表圖、,電路圖、,等效電路圖、,端子功能圖、,程序圖、,設(shè)備元件表、,接線圖或接線表、,單元接線圖或單元接線表、,互

12、連接線圖或互連接線表;,位置簡(jiǎn)圖或位置圖、,端子接線圖或端子接線表。,后來(lái)又增加電纜配置圖或電纜配置表,故現(xiàn)在實(shí)際分為16種。,建筑電氣工程中常見(jiàn)的只是其中的部分種類(lèi)。,(2)系統(tǒng)圖或框圖,用符號(hào)或帶注釋的框概略表示系統(tǒng)或分系統(tǒng)的基本組成、相互關(guān)系及其主要特征的一種簡(jiǎn)圖。,其用途是:為進(jìn)一步繪制其他種類(lèi)的電氣圖或編制詳細(xì)的技術(shù)文件提供依據(jù);供操作和維修時(shí)參考。,系統(tǒng)圖的規(guī)模有大有小,一個(gè)變配電所的系圖規(guī)模一般都比較大,一個(gè)住宅樓的系統(tǒng)圖就比較簡(jiǎn)單。,如下頁(yè)圖是某住宅樓照明配電系統(tǒng)圖。,從系統(tǒng)圖中所表達(dá)的內(nèi)容,可以了解到A棟2單,元3層樓的電度表箱共有2戶,電表箱的進(jìn)線為3相5線,,其中的L1(

13、A)相與電度表連接,,經(jīng)過(guò)1個(gè)40 A的漏電保護(hù)自動(dòng)開(kāi)關(guān)再通過(guò)3根(相線L1、零線N和接地保護(hù)線PE)1Omm2的BV型號(hào)導(dǎo)線進(jìn)入戶內(nèi),,戶內(nèi)也有一個(gè)配電箱,又分成5個(gè)回路經(jīng)自動(dòng)開(kāi)關(guān)向用戶的電氣設(shè)備配電。,(3)位置簡(jiǎn)圖或位置圖,表示成套裝置、設(shè)備或裝置中各個(gè)項(xiàng)目的位置的一種簡(jiǎn)圖或圖。,位置簡(jiǎn)圖是用圖形符號(hào)繪制的圖。,其作用是表示一個(gè)區(qū)域或一個(gè)建筑物內(nèi)成套電氣裝置中的元件和連接布線。,而位置圖則是用投影法繪制的圖,根據(jù)描述對(duì)象的不同,它可以用來(lái)表示一個(gè)地理區(qū)域、一個(gè)建筑物或一個(gè)設(shè)備中的各個(gè)項(xiàng)目的位置。,在建筑電氣工程中所常見(jiàn)的“照明平面布置圖”或,“動(dòng)力平面布置圖”等均屬于位置簡(jiǎn)圖或位置圖。,

14、例如下頁(yè)圖就是某住戶照明配電平面布置圖。,照明配電平面布置圖中所表達(dá)下列內(nèi)容:,用戶的配電情況,,燈具、開(kāi)關(guān)、插座的安裝位置情況,配電導(dǎo)線的走向等,平面布置圖能反映安裝位置,但不能反映安裝高度,安裝高度一般通過(guò)說(shuō)明或文字標(biāo)注進(jìn)行了解,還需了解建筑結(jié)構(gòu),因?qū)Ь€的走向和布置與建筑結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。,平面布置圖的識(shí)讀方法是課程的重點(diǎn)之一,將在后面詳細(xì)介紹。,(4)電路圖,用圖形符號(hào)按工作順序排列,表述電路、設(shè)備或成套裝置的基本組成和連接關(guān)系,不考慮其實(shí)際位置的一種簡(jiǎn)圖。,作用是:理解電路、設(shè)備或成套裝置及其組成部分的工作原理;分析和計(jì)算電路特性;為測(cè)試和尋找故障提供信息;作為編制接線圖的依據(jù)。,電路圖形式如下頁(yè)。在建筑電氣工程中,這種電路圖常用于說(shuō)明某種設(shè)備的控制原理。,3.電氣圖用圖形符號(hào),圖形符號(hào)是用于電氣圖或其他文件中表示一個(gè)設(shè)備或概念的一種圖形、記號(hào)或符號(hào),是電氣技術(shù)領(lǐng)域中最基本的工程語(yǔ)言。,簡(jiǎn)圖主要是用圖形符號(hào)繪制的,因此,對(duì)于圖形符號(hào),我們不僅

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