第七章 建筑電氣基礎

建筑設備工程中國建筑工業(yè)出版社

第七章建筑電氣基礎教學目的

要求了解建筑電氣系統(tǒng)的組成，包括建筑供配電系統(tǒng)和建筑電氣照明系統(tǒng)。

教學重點

1.建筑供配電系統(tǒng)的組成

2.供配電系統(tǒng)的主要設備

3.電氣照明系統(tǒng)的組成與設計教學難點

1.供配電系統(tǒng)的組成

2.電氣照明系統(tǒng)的組成第七章建筑電氣基礎建筑供配電系統(tǒng)1建筑電氣照明系統(tǒng)23本章主要內(nèi)容7.1建筑供配電系統(tǒng)供配電系統(tǒng)：指接收電源輸入的電能，并進行檢測、計量、變壓等，然后向用戶和用電設備分配電能的系統(tǒng)一般的建筑采用低壓供電，而高層建筑通常采用10kV甚至35kV電壓供電。7.1建筑供配電系統(tǒng)一、建筑供配電系統(tǒng)的組成1.供配電系統(tǒng)

各類建筑為了接收從電力系統(tǒng)送來的電能，就需要有一個內(nèi)部的供配電系統(tǒng)。建筑供配電系統(tǒng)由高壓及低壓配電線路、變電站（包括配電站）和用電設備組成。

7.1建筑供配電系統(tǒng)圖1電力系統(tǒng)示意圖7.1建筑供配電系統(tǒng)2.電壓等級電力系統(tǒng)的電壓等級較多，目前，我國采用的電壓標準有500KV、220KV、110KV、35KV、10KV、6KV和0.4KV等幾種。其中，超過1KV的稱之為高壓，1KV以下的稱之為低壓。建筑物的供電電壓通常為10KV，低壓配電電壓為380V/220V。

7.1建筑供配電系統(tǒng)3.負荷等級

7.1建筑供配電系統(tǒng)二、供配電系統(tǒng)主要設備

電氣設備是供配電系統(tǒng)的主要組成部分，而電氣設備的選擇是供配電系統(tǒng)設計的主要內(nèi)容之一。在選擇時，應根據(jù)實際工程特點，按照相關(guān)規(guī)定，在保證供配電安全可靠的前提下，使系統(tǒng)技術(shù)先進、經(jīng)濟合理。

7.1建筑供配電系統(tǒng)（1）電力變壓器電力變壓器（powertransformer，文字符號為T或TM）。是將電力系統(tǒng)的電能電壓升高或降低，以利于電能的合理輸送、分配和使用。1）分類電力變壓器按變壓功能分，有升壓變壓器和降壓變壓器電力變壓器按容量系列分，有R8容量系列和R10容量系列電力變壓器按相數(shù)分，有單相和三相兩大類電力變壓器按繞組（線圈）導體材質(zhì)分，有銅繞組和鋁繞組兩大類電力變壓器按繞組絕緣及冷卻方式分，有油浸式、干式和充氣式（SF6）等7.1建筑供配電系統(tǒng)2）全型號的表示和含義

7.1建筑供配電系統(tǒng)2.高壓電氣設備1）高壓斷路器高壓斷路器（high-voltagecircuit-breaker，文字符號為QF）是變電所里最主要的設備之一，其任務是接通或斷開負荷電流，在發(fā)生短路故障或嚴重過負荷時，借助繼電保護裝置迅速切斷故障回路。①分類按其采用的滅弧介質(zhì)分，有油斷路器、真空斷路器、六氟化硫（SF6）斷路器以及壓縮空氣斷路器等。按其安裝地點分，有戶內(nèi)式、戶外式和防爆式。按其操作性質(zhì)分，有電磁機構(gòu)、氣動機構(gòu)、液壓機構(gòu)、彈簧儲能機構(gòu)、手動機構(gòu)。7.1建筑供配電系統(tǒng)②全型號的表示和含義

圖2SN10-10型高壓少油斷路器7.1建筑供配電系統(tǒng)7.1建筑供配電系統(tǒng)2）高壓隔離開關(guān)高壓隔離開關(guān)(QS)的功能，主要用來隔離高壓電源，以保證其它設備和線路的安全檢修。其結(jié)構(gòu)特點是斷開后有明顯可見的斷開間隙，而且斷開間隙的絕緣及相間絕緣都是足夠可靠的，能充分保障人身和設備的安全。隔離開關(guān)沒有專門的滅弧裝置，因此它不允許帶負荷操作?？捎脕硗〝噍^小的電流。高壓隔離開關(guān)按安裝地點，分戶內(nèi)和戶外兩大類。

圖3GN8-10/600型戶內(nèi)式高壓隔離開關(guān)

7.1建筑供配電系統(tǒng)7.1建筑供配電系統(tǒng)3）高壓熔斷器熔斷器（fuse，文字符號為FU）是一種在電路電流超過規(guī)定值并經(jīng)一定時間后，使其熔體（fuse-element，文字符號為FE）熔化而分斷電流、斷開電路的一種保護電器，分戶內(nèi)和戶外兩種類型，其作用是切斷過負荷或短路電流，防止故障擴大。7.1建筑供配電系統(tǒng)圖4RN1、RN2型高壓熔斷器7.1建筑供配電系統(tǒng)4）高壓負荷開關(guān)高壓負荷開關(guān)（QL），分戶內(nèi)和戶外兩種類型，具有簡單的滅弧裝置，專門用于接通和斷開負荷電流，但不能切斷短路電流，所以，一般與高壓熔斷器串聯(lián)使用，借助熔斷器來進行短路保護。

圖5FN3-10RT型高壓負荷開關(guān)7.1建筑供配電系統(tǒng)7.1建筑供配電系統(tǒng)5）互感器互感器有電壓互感器（potentialtransformer，縮寫PT，文字符號TV）和電流互感器（currenttransformer，縮寫CT，文字符號TA）兩種。從基本結(jié)構(gòu)和原理來說，互感器是一種特殊的變壓器。可用來使儀表、繼電器等二次設備與主電路絕緣，也可用來擴大儀表、繼電器等二次設備的應用范圍。①電流互感器②電壓互感器7.1建筑供配電系統(tǒng)圖6LQJ-10型電流互感器

7.1建筑供配電系統(tǒng)圖7JDZJ-10型電壓互感器7.1建筑供配電系統(tǒng)6）高壓開關(guān)柜高壓開關(guān)柜是按一定的線路方案將同一回路的高壓開關(guān)電器、母線、測量儀表、保護電器和輔助設備等都裝配到封閉的金屬柜中，成套供應給用戶。

在一般中小型工廠中普遍采用較為經(jīng)濟的固定式高壓開關(guān)柜。我國以往大量生產(chǎn)和廣泛應用的固定式高壓開關(guān)柜主要是GG-1A(F)型。7.1建筑供配電系統(tǒng)圖8GG-1A(F)-07S型固定式高壓開關(guān)柜（斷路器柜）

7.1建筑供配電系統(tǒng)3.低壓電氣設備1）低壓斷路器低壓斷路器（QF）又稱低壓自動開關(guān)，它既能帶負荷通斷電路，又能在短路、過負荷和低電壓（失壓）下自動跳閘，其功能與高壓斷路器類似。配電用低壓斷路器按結(jié)構(gòu)形式分，有萬能式和塑料外殼式兩大類。萬能式低壓斷路器又稱框架式自動開關(guān)。它是敞開地裝設在金屬框架上的，而其保護方案和操作方式較多，裝設地點也較靈活。塑料外殼式低壓斷路器又稱裝置式自動開關(guān)，其全部機構(gòu)和導電部分都裝設在一個塑料外殼內(nèi)，僅在殼蓋中央露出操作手柄，供手動操作之用。7.1建筑供配電系統(tǒng)圖9DW16型萬能式低壓斷路器7.1建筑供配電系統(tǒng)2）低壓刀開關(guān)低壓刀開關(guān)（QK）的類型很多按其操作方式分，有單投和雙投按其極數(shù)分，有單極、雙極和三極按其滅弧結(jié)構(gòu)分，有不帶滅弧罩和帶滅弧罩的兩種不帶滅弧罩的刀開關(guān)，一般只能在無負荷或小負荷下操作，作隔離開關(guān)使用。3）低壓熔斷器低壓熔斷器在線路中作短路保護，其類型很多，如插入式（RC型）、螺旋式（RL型）、無填料密封管式（RM型）、有填料密封管式（RT型）、高分斷能力的NT型等。圖10HD13型低壓刀開關(guān)7.1建筑供配電系統(tǒng)7.1建筑供配電系統(tǒng)圖11RM10型低壓熔斷器a)熔管b)熔片7.1建筑供配電系統(tǒng)4）低壓負荷開關(guān)低壓負荷開關(guān)（QL）是由低壓刀開關(guān)和熔斷器串聯(lián)組合而成，外裝封閉式鐵殼或開啟式膠蓋的開關(guān)電器。低壓負荷開關(guān)具有帶滅弧罩刀開關(guān)和熔斷器的雙重功能，既可帶負荷操作，又能進行短路保護，但短路熔斷后需更換熔體后才能恢復供電。5）低壓配電屏和配電箱低壓配電屏（柜）是按一定的線路方案將有關(guān)一、二次設備組裝而成的一種低壓成套配電裝置，在低壓配電系統(tǒng)中用作動力和照明。7.2建筑電氣照明系統(tǒng)建筑電氣照明系統(tǒng)，就是將電能轉(zhuǎn)換成光能，以保證人們在建筑物內(nèi)外正常從事生產(chǎn)和生活活動，以及滿足其他特殊需要的照明設施。在建筑物內(nèi)，不同的環(huán)境，不同的場所，不同的使用功能，對照明的燈光、燈具以及對其控制等的要求各有不同?；驹瓌t是“安全、舒適、經(jīng)濟、美觀”。7.2建筑電氣照明系統(tǒng)一、建筑電氣照明系統(tǒng)的組成電氣照明由照明供電和照明燈具兩個部分組成。照明供電包括電能的產(chǎn)生、輸送、分配、控制。它由電源、導線、控制和保護設備及用電設備組成。照明燈具設計包括光能的產(chǎn)生、傳播、分配（折射、反射和投射）和消耗吸收。它由電光源、燈具、室內(nèi)外空間、建筑物表面和人的工作面組成。

7.2建筑電氣照明系統(tǒng)二、建筑電氣照明系統(tǒng)的分類1.按照明方式分1）一般照明：燈具比較規(guī)則布置在整個場地的照明方式稱為一般照明。2）分區(qū)一般照明：根據(jù)不同區(qū)域?qū)φ斩纫蟛煌男枰捎梅謪^(qū)一般照明的布置方式，可設置兩種或以上不同照度的分區(qū)均勻分布的照明。3）局部照明：為滿足某些局部的特殊需要而設置的照明，在較小范圍內(nèi)或有限空間內(nèi)，采用輔助照明設施的布置。4）混合照明：當一般照明不能滿足要求時，可在某些特定點設置局部照明，兩者結(jié)合稱為混合照明。選擇合理的照明方式，對改善照明質(zhì)量、提高經(jīng)濟效益和節(jié)約能源等有重要作用。7.2建筑電氣照明系統(tǒng)2.按照明效果分1）一般照明：為生活、工作、學習提供必要照度而設置的照明。2）藝術(shù)照明：為襯托建筑物的特性、風格或顯示一件藝術(shù)作品的內(nèi)涵所設置的照明。在民用建筑中，有很多場合，往往是兩者有機結(jié)合。7.2建筑電氣照明系統(tǒng)3.按照明用途分1）正常照明：應按不同建筑物類型及使用功能，按照度標準，采用不同的照明方式，為工作、學習、生活需要而設置的照明2）應急照明：因正常照明電源發(fā)生故障而啟用的照明①備用照明：當正常照明電源消失后，能維持正常生產(chǎn)、營業(yè)、交往所需要的最小照度的照明，其照度不宜低于正常照明照度的10%，當僅作事故情況短時使用的照明可為5%。②安全照明：當火災引起正常照明中斷，將會引起人身傷亡的危險場所（如醫(yī)院的重要手術(shù)室、急救室等）應設置安全照明。③疏散指示照明：在電梯轎箱內(nèi)、消火栓處、自動扶梯的安全出口、疏散通道、公共出口處應設置疏散指示照明。疏散指示照明只要提供足夠的照度，一般取0.5lx7.2建筑電氣照明系統(tǒng)3）值班照明：在非工作時間內(nèi)，供值班人員使用的照明，一般設置在重要車間、倉庫或非營業(yè)時間的大型商場、銀行等。值班照明可利用正常照明中能單獨控制的一部分，或利用應急照明的一部分或全部作為值班照明。4）警衛(wèi)照明：根據(jù)警衛(wèi)任務需要而設置的照明。在場地或庫區(qū)內(nèi)設置，宜盡量與廠區(qū)照明合用。5）障礙照明：裝設在障礙物上作為障礙標志用的照明。如裝設于飛機場等附近的高層建筑上或船舶航行的河流兩岸的建筑物上，用以指示，并應執(zhí)行民航和交通部門的規(guī)定。7.2建筑電氣照明系統(tǒng)三、電光源和燈具

1.電光源的分類7.2建筑電氣照明系統(tǒng)1）熱輻射光源：熱輻射光源是利用物體加熱時輻射發(fā)光的原理所制成的光源，包括白熾燈和鹵鎢燈①白熾燈圖12白熾燈構(gòu)造圖7.2建筑電氣照明系統(tǒng)②鹵鎢燈鹵鎢燈有碘鎢燈和溴鎢燈兩種。圖13鹵鎢燈結(jié)構(gòu)a)兩端引入的鹵鎢燈管b)單端引入的鹵鎢燈泡7.2建筑電氣照明系統(tǒng)2）氣體放電光源：利用氣體或蒸氣的放電而發(fā)光的光源，如熒光燈、高壓汞燈等。①熒光燈熒光燈是第二代光源，它是一種低壓汞蒸氣放電燈

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