建筑電氣基本知識

首先介紹建筑電氣基本概念、建筑電氣范圍及強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：（補充）建筑電氣基本知識一、建筑電氣概述建筑電氣工程是研究電能和電信號在建筑物中輸送、分配和應(yīng)用的科學(xué)。如：配電柜、配電箱、控制箱照明電器、動力設(shè)備控制等如：通信系統(tǒng)、火災(zāi)自動報警系統(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、安全的建筑環(huán)境。二、強電和弱電基本概念★強電工程工程把電能引入建筑物，進行電能再分配并通過用電設(shè)備將電能轉(zhuǎn)換成機械能、熱能和光能等。★弱電工程工程是實現(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。從電壓等級上劃分，強電一般是110V以上，而弱電一般是60V以下。三、強電工程和弱電工程涉及范圍★強電動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★弱電通信與計算機網(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)自動報警系統(tǒng)公共廣播系統(tǒng)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，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進行。三相交流電路中的電源有三個，每一個電源稱為一相電源，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)電機產(chǎn)生。三相發(fā)電機的每一相繞組都可以看做是一個獨立的單相電源分別向負載供電。這種供電方式需用六根輸電線，既不經(jīng)濟也體現(xiàn)不出三相交流電的優(yōu)點。因此，發(fā)電機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所示，將發(fā)電機三個線圈的末端X、Y、Z連接在一起，這個連接點N稱為中性點，自該點引出的導(dǎo)線叫中性線，中性線通常與大地相連，此時又稱零線。

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是可以提供給用電設(shè)備（負載）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，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，分別用uAB，uBC，uCA表示。由于發(fā)電機三個線圈中產(chǎn)生的三個相電動勢為對稱的，因此，三個相電壓、三個線電壓也是對稱的，可以證明U線＝U相。三相電源的星形（Y形)連接的比較多，優(yōu)點是可以同時得到兩種不同等級的電壓向三相用電設(shè)備和單相用電設(shè)備供電。四、三相負載的星形連接三相負載指使用三相交流電源的用電設(shè)備，例如三相電動機、三相電熱爐，也可以是幾個使用單相電源的用電設(shè)備的組合，例如三個或四個燈泡等。但是對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。1.三相不對稱負載的星形連接在三相負載中，如每一相負載的大小相等、性質(zhì)相同，則稱其為三相對稱負載；否則，就為三相不對稱負載。三相不對稱負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。對于三相四線制供電，三相負載作星形連接有中線時，各相負載兩端的電壓分別等于電源的相電壓。由于有中線，各相負載與電源獨自構(gòu)成回路，互不干擾。2.三相對稱負載的星形連接三相對稱負載使得三根相線上的電流相等，無多余的電流往中線上流，故不需要有中線。第三節(jié)交流電路負載及負載性能

交流電路負載有：阻性負載、感性負載和容性負載等。一、理想負載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：u=－Ri功率：2．電感元件電感元件是一種能夠貯存磁場能量的元件。如右圖所示：特點：只有電感上的電流變化時，電感兩端才有電壓。在直流電路中，電感上即使有電流通過，但ｕ＝０，相當(dāng)于短路。在交流電路中的阻值：存儲能量：3．電躍容元厚件電容濱元件浴是一馳種能稍夠貯特存電折場能陡量的牧元件鞏。如右晨圖所示：特點雅：只有減電容望上的樸電壓雨變化宏時，疑電容仿兩端眉才有廈電流任。在唯直流強電路期中，娘電容圖上即孫使有破電壓的，但牙ｉ＝裁０，律相當(dāng)父于開冤路，年即性電容童具有隔直贈作用。在交流倦電路凈中的伶阻值星：存儲萬能量藍：二、摟實際矮負載實際芽電路爆中理瘦想負忌載基局本不噴存在錢，而覺往往改是在您負載閱性質(zhì)房誠展現(xiàn)飯出呈往阻性謠負載叛、呈粉感性帽負載瞎和呈辣容性當(dāng)負載壤，我島們統(tǒng)座一稱拴這些圓負載炒為阻飄抗，濾用“Z”表示橋，具限體如獨下：1、阻冷性負泰載負載誤在電栽路中膊呈現(xiàn)見電阻護性質(zhì)如：插白熾己燈2、感擔(dān)性負斗載負載慰在電辜路中塞呈現(xiàn)魂感性觸性質(zhì)如：砌日光狗燈、糊電扇竹等3、容面性負占載負載便在電才路中愛呈現(xiàn)岔容性寸性質(zhì)如：待電容蘋器、算同步腥電動臨機等實際學(xué)電路斗中，真是多渠種特粱性的攏負載密串、蹲并聯(lián)那而成號，我癥們稱皂之為巨：阻樹性、奴感性填和容跳性只捕對負出載的伐兩端傘在電真路中港呈現(xiàn)謎的性嘉質(zhì)而悼言。例如于：日芬光燈尸用電頃路來榮表示膝，實治際是乓電阻衛(wèi)和電饅感的牢串聯(lián)襖電路濟。RL電阻R代表尖燈管線圈L代表茶鎮(zhèn)流現(xiàn)器電路群中的朱有功軟功率電路韻中的涉無功免功率(=電感憤與電斤容上境的無廊功功