8第八章 建筑供配电 (1)

1、第八章第八章 建筑供配电建筑供配电 第八章第八章 建筑供配电建筑供配电 第一节第一节 供电系统供电系统 第二节第二节 负荷分类及计算负荷分类及计算 第三节第三节 民用建筑供配电线路及其敷设民用建筑供配电线路及其敷设 第四节第四节 常用低压电器及其选择常用低压电器及其选择 建筑电气建筑电气 利用电工学和电子学的理论与技术，利用电工学和电子学的理论与技术， 在建筑物内部人为创造并保持理想的环境，在建筑物内部人为创造并保持理想的环境， 以充分发挥建筑物功能的电工、电子设备以充分发挥建筑物功能的电工、电子设备 和系统，统称和系统，统称建筑电气建筑电气。 建筑电气分类：建筑电气分类： 1 1、根据、根据

2、使用功能使用功能的不同，分为五类：的不同，分为五类： 创造光、温度、空气和声音等理想环境的设备（调节创造光、温度、空气和声音等理想环境的设备（调节 人的生理和心理感受）；人的生理和心理感受）； 追求快捷、高效工作方式的设备（电梯、电话、电视、追求快捷、高效工作方式的设备（电梯、电话、电视、 信息通讯等）；信息通讯等）； 加强防灾、减灾能力的设备（火灾自动报警及联动设加强防灾、减灾能力的设备（火灾自动报警及联动设 备、电视监控、建筑防雷等）；备、电视监控、建筑防雷等）； 自动控制和优化设备性能的设备（利用计算机等技术自动控制和优化设备性能的设备（利用计算机等技术 控制设备的经济运行、远程监控遥控

3、等）；控制设备的经济运行、远程监控遥控等）； 提供生产工艺、办公设备、日用电器的能源。提供生产工艺、办公设备、日用电器的能源。 2 2、根据、根据安全电压安全电压，分为强电和弱电两大类：，分为强电和弱电两大类： 强电：强电：供电，配电，照明，自动控制与调节，供电，配电，照明，自动控制与调节， 建筑与建筑物防雷保护。建筑与建筑物防雷保护。 弱电：弱电：通信，电缆电视，建筑设备电脑管理通信，电缆电视，建筑设备电脑管理 系统，有线广播和扩声系统，呼叫信号、公系统，有线广播和扩声系统，呼叫信号、公 共显示及时钟系统，电脑经营管理系统，火共显示及时钟系统，电脑经营管理系统，火 灾自动报警及消防联动控制系

4、统，保安系统。灾自动报警及消防联动控制系统，保安系统。 第一节第一节 供电系统供电系统 一、电力系统一、电力系统 电能的生产、输送、分配电能的生产、输送、分配 发电厂发电厂 电力网电力网 用电设备用电设备 变电所、配电所以及各种等级的电力线路变电所、配电所以及各种等级的电力线路 工矿企业供电系统工矿企业供电系统 提高供电可靠性提高供电可靠性 环网环网 实现经济运行实现经济运行 提高设备利用率提高设备利用率 1 1、发电厂、发电厂 水力水力 火力火力 核能核能 风力风力 地热地热 太阳能太阳能 2 2、变电所和配电所、变电所和配电所 经济输送经济输送 供电质量供电质量 变电所：变电所：接受电能、

5、变换电压和分配电能的场所。接受电能、变换电压和分配电能的场所。 升压变电所：电压高，输电线路中线电流就越小。升压变电所：电压高，输电线路中线电流就越小。 6 6、10KV 11010KV 110、220220、500KV500KV 降压变电所：降压变电所： 配电所：配电所：用来接受和分配电能，而不改变电压高低的场所。用来接受和分配电能，而不改变电压高低的场所。 一次能源一次能源电能（二次能源）电能（二次能源） 3 3、电力线路、电力线路 送电线路：送电线路：35KV35KV以上以上 配电线路：配电线路：10KV10KV及以下的电力线路及以下的电力线路 4 4、电能用户（电力负荷）、电能用户（电

6、力负荷） 电能用户：一切消耗电能的用电设备。电能用户：一切消耗电能的用电设备。 电能电能 机械能、热能、光能机械能、热能、光能 动力用电设备动力用电设备 照明用电设备照明用电设备 电热用电设备电热用电设备 工艺用电设备：电解、冶炼、电焊工艺用电设备：电解、冶炼、电焊 二、电力系统的电压和频率二、电力系统的电压和频率 1 1、电压等级及适用范围、电压等级及适用范围 输送的三相视在功率输送的三相视在功率 S S一定时，线电压一定时，线电压U Ul l越高，线电流越高，线电流I Il l越小越小 U U 电能损失电能损失P=IP=Il l2 2R Rl l，电压损失，电压损失UUl l I Il l

7、R Rl l 减小线路的导线截面积减小线路的导线截面积 绝缘水平要求提高绝缘水平要求提高 远距离输电为什么要采用高压远距离输电为什么要采用高压? llI US3 二、电力系统的电压和频率二、电力系统的电压和频率 1 1、电压等级及适用范围、电压等级及适用范围 1KV1KV以下以下 低压低压 1KV1KV以上、以上、330KV330KV以下以下 高压高压 330KV330KV及以上及以上 超高压超高压 220KV220KV及以上及以上 大电力系统主干线大电力系统主干线 几百公几百公里至几千公里里至几千公里 110KV 110KV 中小型电力系统主干线中小型电力系统主干线 100Km100Km左右

8、左右 35KV 35KV 电力系统二次网络、大型工厂的内部供电电力系统二次网络、大型工厂的内部供电 30Km30Km左右左右 6 610KV10KV 城镇和工业与民用建筑施工供电城镇和工业与民用建筑施工供电 10Km10Km左右左右 2 2、额定电压和频率、额定电压和频率 电能质量电能质量电压、频率电压、频率 1 1）额定电压）额定电压 用电设备在额定电压下运行，能获得最佳的经济效果。用电设备在额定电压下运行，能获得最佳的经济效果。 用电设备的端电压变化范围是有限度的用电设备的端电压变化范围是有限度的5 5 供电线路的首端（靠电源端）电压高于电网电压额定电压供电线路的首端（靠电源端）电压高于电

9、网电压额定电压5 5 供电线路末端电压可低于电网额定电压供电线路末端电压可低于电网额定电压5 5 电力变压器副边的额定电压高于电网额定电压电力变压器副边的额定电压高于电网额定电压5 5或或1010 5 5 内阻抗压降内阻抗压降 5 5 线路电压损失（供电线路较长时）线路电压损失（供电线路较长时） 2 2）频率）频率 50Hz50Hz0.5Hz0.5Hz 有功功率不足有功功率不足 频率降低频率降低 无功功率不足无功功率不足 电压降低电压降低 三、民用建筑供电系统三、民用建筑供电系统 1 1、用电负荷在、用电负荷在100kW100kW以下的建筑以下的建筑 不单独设置变压器，只需要设置一个低压配电室

10、，不单独设置变压器，只需要设置一个低压配电室， 采用采用380/220V380/220V低压供电。低压供电。 2 2、用电负荷在、用电负荷在100kW100kW以上的小型民用建筑设施以上的小型民用建筑设施 小型民用建筑设施供电系统小型民用建筑设施供电系统 3 3、中型民用建筑设施的供电、中型民用建筑设施的供电 中型民用建筑设施供电系统中型民用建筑设施供电系统 4 4、大型民用建筑设施的供电、大型民用建筑设施的供电 电源进线电源进线 大型民用建筑设施供电系统大型民用建筑设施供电系统 室内型变电所平面布置室内型变电所平面布置 一般用于大中型企业和高层建筑一般用于大中型企业和高层建筑 第二节第二节

11、负荷分类及计算负荷分类及计算 负荷：用电设备所用的电功率，或线路中通过的电流。负荷：用电设备所用的电功率，或线路中通过的电流。 一、负荷的分类及其对供电的要求一、负荷的分类及其对供电的要求 按照用电设备对供电按照用电设备对供电可靠性可靠性的要求，以及中断供电的要求，以及中断供电 在政治上、经济上所造成的损失或影响的程度，将其分在政治上、经济上所造成的损失或影响的程度，将其分 为三级。为三级。 1 1、一级负荷、一级负荷 特别重要负荷特别重要负荷 符合下列情况之一时，应为一级负荷：符合下列情况之一时，应为一级负荷： 中断供电将造成人身伤亡；中断供电将造成人身伤亡； 中断供电将在政治、经济上造成重

12、大损失；中断供电将在政治、经济上造成重大损失； 中断供电将影响有重大政治、经济意义用电单位中断供电将影响有重大政治、经济意义用电单位 的正常工作。的正常工作。 供电方案供电方案 两个两个独立电源独立电源供供 电，当一个电源发生电，当一个电源发生 故障时，另一个电源故障时，另一个电源 不应同时受到损坏。不应同时受到损坏。 特别重要负荷，特别重要负荷， 还应增设还应增设应急电源应急电源， 并严禁将其它负荷接并严禁将其它负荷接 入应急供电系统。入应急供电系统。 柴油发电机组柴油发电机组 双电源双电源 高压母线分段高压母线分段 双变压器双变压器 低压母线分段低压母线分段 2 2、二级负荷、二级负荷 符

13、合下列情况之一时，应为二级负荷：符合下列情况之一时，应为二级负荷： 中断供电将在政治上、经济上造成较大损失；中断供电将在政治上、经济上造成较大损失； 中断供电将影响重要用电单位的正常工作。中断供电将影响重要用电单位的正常工作。 供电方案供电方案 一般应由上一级变电所的两段母线上引来一般应由上一级变电所的两段母线上引来双回路双回路供电。供电。 也可由一条专用架空线路供电。也可由一条专用架空线路供电。 3 3、三级负荷、三级负荷 不属于一级和二级的负荷不属于一级和二级的负荷 供电方案供电方案 单电源供电单电源供电 4 4、负荷的计算、负荷的计算 用电量有多少？用电量有多少？ 并不是所有用电设备同时

14、运行并不是所有用电设备同时运行 不一定每台设备都达到额定值不一定每台设备都达到额定值 计算方法计算方法 单位指标法单位指标法 需要系数法需要系数法 计算负荷计算负荷 计算负荷：计算负荷：按按发热条件发热条件选择导线和电气设备时选择导线和电气设备时 采用的一个假想负荷采用的一个假想负荷 第三节第三节 民用建筑供配电线路及其敷设民用建筑供配电线路及其敷设 供电：供电：从城市电网（市电）高压从城市电网（市电）高压10kV10kV或低压或低压380/220V380/220V 取得电源。取得电源。 配电：配电：将电能分配至各用电负荷。将电能分配至各用电负荷。 一、配电方式一、配电方式 低压配电线路的接线

15、方式低压配电线路的接线方式 1 1、放射式、放射式 低压母线上引出若低压母线上引出若 干线路干线路 分别配电给各配电箱分别配电给各配电箱 或用电设备或用电设备 供电可靠性和供电质量都较高。供电可靠性和供电质量都较高。 增加了建设投资和运行费用，也增加了建设投资和运行费用，也 给变、配电所的低压出线路径带来给变、配电所的低压出线路径带来 困难。困难。 多用于容量大的单台设备或多用于容量大的单台设备或 对供电可靠性要求高的场合对供电可靠性要求高的场合 放射式放射式 2 2、树干式、树干式 低压母线上引出少低压母线上引出少 数干线数干线 干线上引出若干干线上引出若干 支线支线 支线引至各用支线引至各

16、用 电设备电设备 供电可靠性差供电可靠性差 建设投资和运行费用低建设投资和运行费用低 适用于设备容量小，适用于设备容量小， 负荷分布比较均匀，而负荷分布比较均匀，而 且对供电可靠性无特殊且对供电可靠性无特殊 要求的三级负荷。要求的三级负荷。 树干式树干式 3 3、环形式、环形式 低压环形接线低压环形接线 4 4、链式、链式 常用于住宅建筑照明线路中常用于住宅建筑照明线路中 所链设备一般不超过所链设备一般不超过 34台台 5 5、混合式、混合式 具有放射式具有放射式 和树干式的共同和树干式的共同 特点特点 适用于用电设备或配电箱多，容量又适用于用电设备或配电箱多，容量又 比较小，分布比较均匀的用

17、电设备的场合。比较小，分布比较均匀的用电设备的场合。 住宅室内配电方式住宅室内配电方式 用户配电箱用户配电箱 二、低压供配电线路二、低压供配电线路 将变电所的将变电所的380/220V380/220V低压电能输送和分配至用电设备低压电能输送和分配至用电设备 1 1、动力负荷线路、动力负荷线路 动力用电设备动力用电设备:电梯、自动扶梯、冷水机、风机、水泵电梯、自动扶梯、冷水机、风机、水泵 少部分容量较大的电热用电设备少部分容量较大的电热用电设备 绝大部分属于三相负荷绝大部分属于三相负荷 三相三线制线路三相三线制线路 容量较大的单相负荷，尽可能平衡地接到三相负荷上。容量较大的单相负荷，尽可能平衡地

18、接到三相负荷上。 2 2、照明照明负荷线路负荷线路 照明用电设备：照明用电设备：灯具、电视机、电风扇、电冰箱、灯具、电视机、电风扇、电冰箱、 洗衣机、日用电热电器洗衣机、日用电热电器 一般是单相负荷一般是单相负荷 220V220V两线制线路两线制线路 当单相负荷计算电流超过当单相负荷计算电流超过30A30A时，应采用时，应采用380/220V380/220V三三 相四线制线路供电。相四线制线路供电。 照明、动力配电箱照明、动力配电箱 三、配电导线的选择三、配电导线的选择 电线电线 电缆：一根或几根绝缘导线组合成线芯，外面包上电缆：一根或几根绝缘导线组合成线芯，外面包上 绝缘层和保护层。绝缘层和

19、保护层。 1 1、常用电线和电缆型号的选择原则、常用电线和电缆型号的选择原则 （1 1）以铝代铜，尽量采用铝芯导线。）以铝代铜，尽量采用铝芯导线。 （2 2）尽量选用塑料绝缘电线。）尽量选用塑料绝缘电线。 （3 3）电缆线的选用，应认真考虑）电缆线的选用，应认真考虑“以铝代铜以铝代铜”、“以铝包代铅以铝包代铅 包包”、“以合成材料以合成材料( (如塑料如塑料) )代替橡胶代替橡胶”等原则。等原则。 （4 4）注意选用新材料、新品种的电线和电缆。）注意选用新材料、新品种的电线和电缆。 （5 5）电线和电缆具体型号的选用，应根据）电线和电缆具体型号的选用，应根据使用环境使用环境和和敷设方式敷设方式

20、 而定。而定。 2 2、常用电线和电缆截面的选择方法、常用电线和电缆截面的选择方法 （1 1）主要要求）主要要求 1 1）足够的机械强度）足够的机械强度 机械强度条件机械强度条件 2 2）不因长期通过负荷电流使导线过热，以避免绝缘）不因长期通过负荷电流使导线过热，以避免绝缘 性能破坏或短路失火等事故性能破坏或短路失火等事故 发热条件发热条件 3 3）线路上的损失不能过大）线路上的损失不能过大 电压损失条件电压损失条件 电力线路电力线路10% 10% 照明线路照明线路55 （2 2）具体方法）具体方法 按发热条件选择导线截面按发热条件选择导线截面 I Iys ys I Ij j 计算电流不超过导

21、线正常运行时的允许载流量计算电流不超过导线正常运行时的允许载流量 允许载流量允许载流量 不同材料和绝缘、环境温度不同材料和绝缘、环境温度 按允许电压损失选择导线截面按允许电压损失选择导线截面 按机械强度选择导线截面按机械强度选择导线截面 最小截面最小截面 经济电流密度法经济电流密度法 从从经济角度经济角度出发，综合考虑输电线路的电能损耗出发，综合考虑输电线路的电能损耗 和投资效益等指标，来确定导线单位截面积内流过的和投资效益等指标，来确定导线单位截面积内流过的 电流值，其数据可查有关手册。电流值，其数据可查有关手册。 （3 3）步骤）步骤 低压动力线路低压动力线路 先按发热条件选择先按发热条件

22、选择 再用电压损失条件、机械强度条件校核再用电压损失条件、机械强度条件校核 低压照明线路低压照明线路 先按压损选择先按压损选择 再用发热条件、机械强度条件校核再用发热条件、机械强度条件校核 高压线路高压线路 先按经济电流密度选择法来选择先按经济电流密度选择法来选择 再用发热条件、压损条件校核再用发热条件、压损条件校核 对于高压架空线路，还要检验其机械强度对于高压架空线路，还要检验其机械强度 四、配电线路四、配电线路 1 1、室外配电线路、室外配电线路 （1 1）架空线路）架空线路 低压架空线路与各低压架空线路与各 种设施间的最小距离种设施间的最小距离 （2 2）电缆线路）电缆线路 埋地敷设埋地

23、敷设 8 8根及以下根及以下 电缆沟电缆沟 敷设敷设 1818根以下根以下 电缆隧道敷设电缆隧道敷设 多于多于1818根根 排管内敷设排管内敷设 不多于不多于1212根根 电缆沟、电缆隧道在进入建筑物处，应采用防火电缆沟、电缆隧道在进入建筑物处，应采用防火 措施，如设防火墙、墙上设防火门，并应加锁。措施，如设防火墙、墙上设防火门，并应加锁。 2 2、室内线路、室内线路 明敷设明敷设 暗敷设暗敷设 第四节第四节 常用低压电器及其选择常用低压电器及其选择 一、低压配电线路保护一、低压配电线路保护 电流通过导体发热，当电流过大时，导线温升过高，电流通过导体发热，当电流过大时，导线温升过高， 其绝缘层将迅速老化，缩短使用期限，严重时还其绝缘层将迅速老化，缩短使用期限，严重时还 可能引起着火。因此线路应具备一定的保护装置。可能引起着火。因此线路应具备一定的保护装置。 线路的过电流保护装置一般采用熔断器或断路器。线路的过电流保护装置一般采用熔断器或断路器。 低压配电线路的保护分为：低压配电线路的保护分为： 短路保护、过负荷保护、