建筑电气电工基本知识-建筑供配电系统

第三篇建筑电气电工基本知识

13建筑供配电系统目录电力系统概述1负荷计算2设备及线缆的选择33建筑施工现场临时用电组织设计4Back13.1电力系统概述电力系统是由生产、转换、分配、输送和使用电能的发电厂、变电站、电力线路和用电设备联系在一起组成的统一整体。

图13-1所示为电力系统示意图。在电力系统中除去发电厂和用电设备以外的部分称为电力网络，简称电网，如图13-1所示。一个电网由很多变电站和电力线路组成。13.1.1电力系统、供配电系统的基本概念供配电系统是电力系统的一个重要组成部分，包括电力系统中区域变电站和用户变电站，涉及电力系统电能发、输、配、用的后两个环节，其运行特点、要求与电力系统基本相同。只是由于供配电系统直接面向用电设备及其使用者，因此供、用电的安全性尤显重要。供配电系统示意图如图13-1中点划线框部分。13.1电力系统概述13.1电力系统概述图13-1电力系统示意图Back13.1电力系统概述图13-1电力系统示意图Back众所周知，三相交流系统中，三相视在功率S和线电压U、线电流I之间的关系为

S=√3UI当输送功率一定时，电压越高，电流越小，线路、电气设备等的载流部分所需的截面积就越小，有色金属投资也就越小；同时，由于电流小，传输线路上的功率损耗和电压损失也较小。13.1电力系统概述13.1.2电力系统的额定电压

电力系统额定电压的规定另一方面，电压越高，对绝缘的要求则越高，变压器、开关等设备以及线路的绝缘投资也就越大我国国家标准《标准电压》（GB156—1993）规定的部分额定电压如表13-1所示（详见Ｐ273）。在我国，不同地区电网的额定电压系列不同，主要有：330kV／110kV／35kV／10kV；500kV／220kV／110kV／35kV／10kV；500kV／220kV／66kV／10kV。由于各电网电压标准的不同，给全国联网造成一定的难度。13.1电力系统概述（1）输送功率和输送距离前已述及，对应一定的输送功率和输送距离有一相对合理的线路电压。表13-2（详见P274）中列出了根据运行数据和经验确定的、与各额定电压等级相适应的输送功率和输送距离。（2）输电电压220～750kV电压一般为输电电压，完成电能的远距离传输功能。该电网称为高压输电网。13.1电力系统概述

各种电压等级的适用范围（3）配电电压110kV及以下电压一般为配电电压，完成对电能进行降压处理并按一定方式分配至电能用户的功能。其中35～110kV配电网为高压配电网，10～35kV配电网为中压配电网，1kV以下配电网称为低压配电网。3kV、6kV是工业企业中压电气设备的供电电压。20kV电压等级目前还不常用，一般要经论证结果证明用户确实需要时才采用。13.1电力系统概述（1）一级负负荷符合下列条条件之一的的，为一级级负荷。①中断供供电将造成成人身伤亡亡的负荷。。如医院急急诊室、监监护病房、、手术室等等处的负荷荷。②中断供供电将在政政治、经济济上造成重重大损失的的负荷。13.1电力系统概概述13.1.3电力负荷的分级及其对供电电源的要求负荷分级③中断供供电将影响响有重大政政治、经济济意义的用用电单位的的正常工作作的负荷，，如：重要要交通枢纽纽、重要通通信枢纽、、重要宾馆馆、大型体体育场馆、、经常用于于国际活动动的大量人人员集中的的公共场所所等用电单单位中的重重要负荷。。13.1电力系统概概述（2）二级负负荷符合下列条条件之一的的，为二级级负荷。①中断供供电将在政政治、经济济上造成较较大损失的的负荷。②中断供供电将影响响重要用电电单位的正正常工作的的负荷。13.1电力系统概概述（3）三级负负荷不属于一、、二级负荷荷者为三级级负荷。在一个工业业企业或民民用建筑中中，并不一一定所有用用电设备都都属于同一一等级的负负荷，因此此在进行系系统设计时时应根据其其负荷级别别分别考虑虑。13.1电力系统概概述（1）一级负负荷对电源源的要求一级负荷中中有普通一一级负荷和和特别重要要的一级负负荷之分。。普通一级负负荷应由两两个电源供供电，且当当其中一个个电源发生生故障时，，另一个电电源不应同同时受到损损坏。特别重要的的一级负荷荷，除由满满足上述条条件的两个个电源供电电外，尚应应增设应急急电源专门门对此类负负荷供电。。13.1电力系统概概述不同等级负负荷对电源源的要求（2）二级负负荷对电源源的要求宜由两回线线路供电，，当电源来来自于同一一区域变电电站的不同同变压器时时，即可认认为满足要要求。在负荷较小或地区区供电条件困难时时，可由一回6kV及以上专用的架空空线路或电缆线路路供电。当采用架架空线时，可为一一回架空线供电；；当采用电缆线路路时，应采用两根根电缆组成的线路路供电，且每根电电缆应能承受100％的二级负荷。13.1电力系统概述（3）三级负荷对电电源的要求三级负荷对电源无无特殊要求，一般般以单电源供电即即可。13.1电力系统概述供配电系统的中性性点是指星形联结的变变压器或发电机绕绕组的中间点。所谓系统的中性点点运行方式，是指系统中性点点与大地的电气联联系方式，或简称称系统中性点的接接地方式。13.1电力系统概述供配电系统中性点点运行方式13.1.4中性点运行方式及低压配电系统接地的形式（1）中性点接地系系统中性点接地系统，就是中性点直接接接地或经小电阻阻接地的系统，也也称大接地电流系系统。这种系统中一相接接地时，出现了除除中性点接地点以以外的另一个接地地点，构成了短路路回路，接地故障障相电流很大，为为了防止设备损坏坏，必须迅速切断断电源，因而供电电可靠性低，易发发生停电事故。但这种系统上发生生单相接地故障时时，由于系统中性性点的钳位作用，，使非故障相的对对地电压不会有明明显的上升，因而而对系统绝缘是有有利的。13.1电力系统概述（2）中性点不接地地系统中性点不接地系统统，是指中性点不接接地或经过高阻抗抗（如消弧线圈））接地的系统，也也称小接地电流系系统。这种系统发生单相相接地故障时，只只有比较小的导线线对地电容电流通通过故障点，因而而系统仍可继续运运行，这对提高供供电可靠性是有利利的。但这种系统在发生生单相接地故障时时，系统中性点对对地电压会升高到到相电压，非故障障相对地电压会升升高到线电压；若若接地点不稳定，，产生了间歇性电电弧，则过电压会会更严重，对绝缘缘不利。13.1电力系统概述对于高压输配电网网，由于传输功率率大且传输距离长长，一般都采用110kV及以上的电压等级级，在这样高的电电压等级下绝缘问问题比较突出，因因此一般都采用中中性点接地系统；；而在中压系统中中，中性点不接地地系统发生单相接接地故障时产生的的过电压对绝缘的的威胁不大，因为为中压系统的绝缘缘水平是根据更高高的雷电过电压制制定的，因此为了了提高供电可靠性性，中压系统较多多地采用了中性点点不接地系统。13.1电力系统概述对于1kV以下的低压配电系系统，中性点运行行方式与绝缘的关关系已不是主要问问题，这时中性点点运行方式主要取取决于供电可靠性性和安全性。因此此，1kV以下的低压配电系系统采用中性点接接地系统。13.1电力系统概述低压配电系统接地地的形式根据电源源端与地的关系、、电气装置的外露露可导电部分与地地的关系分为TN、TT、IT系统，其中TN系统又分为TN-S、TN-C、TN-C-S系统。以拉丁文字作代号号形式的意义为：：第一个字母表示电电源与地的关系。。T表示电源有一点直直接接地；I表示电源端所有带带电部分不接地或或有一点通过阻抗抗接地。13.1电力系统概述低压配电系统接地地的形式第二个字母表示电电气装置的外露可可导电部分与地的的关系。N表示电气装置的外外露可导电部分与与电源端有直接电电气连接；T表示电气装置的外外露可导电部分直直接接地，此接地地点在电气上独立立于电源端的接地地点。（1）TN系统根据国家标准《供配电系统设计规规范》GB50052—95规定：TN电力系统有一点直直接接地，电气设设施的外露可导电电部分用保护线与与该点连接。13.1电力系统概述按中性线与保护线线的组合情况，TN系统有以下三种形形式：①TN-S系统（见图13-2）整个系系统的中性线和保保护线是分开的。。②TN-C系统（见图13-3）整整个系统的中中性线和保护护线是合一的的。③TN-C-S系统（见图13-4）系系统中有一部部分中性线和和保护线是合合一的。13.1电力系统概述述（2）TT系统TT系统有一个直直接接地点，，电气设施的的外露可导电电部分接至电电气上与电力力系统的接地地点无关的接接地极（见图13-5）。（3）IT系统IT系统的带电部部分与大地间间不直接连接接，而电气设设施的外露可可导电部分则则是接地的（（见图13-6）。13.1电力系统概述述13.1电力系统概述述图13-2TN-S系统Back13.1电力系统概述述图13-3TN-C系统Back13.1电力系统概述述图13-4TN-C-S系统Back13.1电力系统概述述图13-5TT系统Back13.1电力系统概述述图13-6IT系统Back1频率质量电力系统的额额定频率为50Hz。当电力系统统的容量在300万kW及以上时，频频率偏差允许许值为±0.2Hz；电力系统的的容量在300万kW以下时，频率率偏差允许值值为±0.5Hz。13.1电力系统概述述13.1.5电能的质量及其标准2电压质量国家标准GB50052—95《供配电系统设设计规范》规定，正常运运行情况下，，用电设备端端子处电压偏偏差的允许值值应符合下列列要求：①电电动机为±5％。②照明明，在一般场场所为±5％；对于远离离变电所的小小面积一般工工作场所，难难以满足以上上要求时，可可为+5％、-10％；应急照明明、道路照明明和警卫照明明等为+5％、-10％。③其他他用电设备，，当无特殊规规定时为±5％。13.1电力系统概述述3波形质量电能的质量除除了频率与电电压以外，还还包含了供电电电压的波形形。电力系统统电压的波形形应是50Hz的正弦波形，，如果波形偏偏离正弦波形形就称为波形形畸变，可以以根据傅立叶叶级数从畸变变的波形中分分解出50Hz的基波及一系列列的高次谐波。。电压或电流中中含有的高次谐谐波越多，或者者高次谐波的幅幅值（或有效值值）越大，其波波形离正弦波形形就越远，畸变变就越严重，波波形质量就越差差。13.1电力系统概述负荷曲线按纵坐坐标所表示的功功率可分为有功负荷曲线和和无功负荷曲线线。按横坐标所表示示的时间范围可可分为日负荷曲线和年年负荷曲线。1日负荷曲线的绘绘制日负荷曲线是以以一昼夜24h为时间范围绘制制的。日负荷曲曲线的绘制方法法有：13.2负荷计算13.2.1负荷曲线（1）根据某一监监测点24h内各个时刻的功功率表中显示的的数据，逐点绘绘制而成的平滑滑曲线，如图13-7所示，这样得到到的负荷曲线最最为准确。（2）工程上，为为了表达和计算算简单起见，往往往将负荷曲线线用等效的阶梯梯形曲线来代替替，与精确的负负荷曲线之间会会有一定的误差差，但这种误差差是可以允许的的。最为常见的的负荷曲线是以以0.5h为时间间隔所绘绘制的曲线，如如图13-8所示。13.2负荷计算13.2负荷计算2日负荷曲线的特特征参数（1）日电能耗量量Wd(kW·h)（2）最大功率Pmax(kW)表示负荷曲线上上功率最大的一一点的功率值。。（3）平均功率Pav(kW)表示日负荷曲线线上日电能耗量量与时间（24h）的比值，即Pav=Wd/24（4）有功负荷系系数α为α=Pav/Pmax通常α＝0.7～0.75。（5）无功负荷系系数ββ=Qav/Qmax通常β＝0.76～0.82。13.2负荷计算计算负荷是一个个假想的持续负负荷，其热效应应与同时间内实实际变动负荷所所产生的热效应应相等。在供配配电系统中，以以最大30min的平均负荷作为为选择电气设备备的依据，并认认为只要电气设设备能承受该负负荷的长期作用用即可在正常情情况下长期运行行。一般将这个个最大平均负荷荷称为计算负荷。13.2负荷计算13.2.2计算负荷的概念为什么要以30min作为确定计算负负荷的依据呢？？当通过载流导体体的电流过大时时由于发热，导导体温度会持续续上升，直至被被损坏。当正常常工作电流通过过载流导体时，，导体发热达到到某一热平衡状状态，此时导体体温度也相应升升高到某一可以以允许的较高的的温度值。分析析表明，载流导导体一般经过（（3～4）τ（τ为发热时间常数数）即能达到稳稳定温度，而导导体的τ一般为10～30min，因此达到稳定定温度需30～120min。为了保证当载载流导体上长期期通过计算电流流时的最高稳定定温度不超过其其允许温度，因因此取最大30min平均负荷作为计计算负荷其实是是一种较为保守守的取法，它是是以发热时间常常数较短的导体体达到热平衡的的时间为取值依依据。时间值取取得越短，最大大的等效负荷（（即计算负荷））就越大。13.2负荷计算1连续运行工作制制（长期工作制制）即电气设备投入入工作的持续时时间较长，负荷荷稳定。在工作作时间内，电气气设备载流导体体可以达到稳定定的工作温度。。连续运行工作制制的负荷是指其其持续工作时间间tw超过导体达到热热平衡所需的时时间，即tw＞(3～4)τ13.2负荷计算13.2.3负荷的工作制2短时运行工作制制（短时工作制制）即电气设备的工工作时间短而停停歇时间长。在在工作时间内，，电气设备来不不及达到稳定温温度就停止运行行并开始冷却，，其发热所产生生的温升可以在在停歇时间内冷冷却到周围的介介质温度。短时运行工作制制的设备很少，，如金属切削用用的辅助机械（（龙门刨横梁升升降电动机、刀刀架快速移动装装置）、水闸用用电动机等。13.2负荷计算3断续运行工作制制（反复短时工工作制）即电气设备以断断续方式反复工工作，其工作和和停歇相互交替替。在工作时间间内，电气设备备来不及达到稳稳定温升就停止止运行并开始冷冷却，但其发热热产生的温升不不足以在停歇时时间内冷却到周周围的介质温度度。这种电气设备运运行时的可承受受功率与其工作作时间tw和停歇时间to的相对长度有关关，一般用负荷荷持续率ε来表示，即ε=tw/(tw+to)×100%13.2负荷计算13.2负荷计算1需要系数Kd的含义当一个供电范围围内的所有电气气设备正常使用用的时候，由于于各种原因，该该供电范围的计计算负荷Pc总会比电气设备备的总容量小，，它们的比值称称为需要系数，即需要系数法13.2.4负荷计算的方法2需要系数法的计计算步骤(1）设备功率每组中只有一台台（套）电气设设备时，应将设设备实际向供配配电系统吸取的的电功率作为计计算负荷，又常常把单台设备的的计算负荷称作作设备功率,以PN表示。①连续工作制制负荷时PN=Pr②断续运行工作制制电动机类负荷荷时，应将其额额定功率换算成成负荷持续率为为25％时的等效功率率，即PN=2Pr√εr13.2负荷计算③断续运行工工作制电焊机类类负荷时，应将将其额定功率换换算成负荷持续续率为100％时的等效功率率，即PN=Pr√εr④成组用电设备的的设备功率是指指除备用设备以以外的所有单个个用电设备额定定输入功率的总总和。⑤照明设备的的设备功率应考考虑辅助其正常常工作的镇流器器等元件上的功功率损耗。白炽灯光源的照照明设备：PN=Pr;荧光灯光源的照照明设备：PN=1.25Pr;高强气体放电灯灯光源的照明设设备：PN=1.1Pr。13.2负荷计算13.2负荷计算（2）单组设备计计算负荷当分组后同一组组中设备台数＞＞3台时，计算负荷荷应考虑其需要要系数，以第j组为例，即13.2负荷计算(3）多组设备的的计算负荷当供电范围内有有多个性质不同同的电气设备组组时，先将每一一组都按上述1～2所述步骤计算后后，再考虑各个个设备组的一个个同时系数，因因此其计算负荷荷为【例13-1】某旅游宾馆变电电站负荷情况如如下列设备清单单所示，用需要要系数法计算变变电站总计算有有功功率、无功功功率、视在功功率和计算电流流。设备清单：大堂、走道、餐餐厅、多功能厅厅等处照明设备备容量：150kW（带电容补偿，，cosφ=0.9）荧光灯；180kW白炽灯客房照明设备容容量：70kW白炽灯冷水机组容量：：120kW×4台冷冻水泵容量：：30kW×5台（其中一台备备用）冷却水泵容量：：22kW×5台（其中一台备备用）冷却塔容量：7.5kW×4台送、排风机容量量：11kW×5台；22kW×3台；17.5kW××5台电梯容量：30kW×3台(ε=40%)厨房设备容量：：15kW×2台；5kW×5台；2.2kW×6台洗衣设备容量：：30kW×2台；6kW×3台；4kW×4台13.2负荷计算【解】(1）分组计算①大堂、走道道、餐厅、多功功能厅等处荧光光灯照明设备(Kd1=0.7,cosφ1=0.9,tanφ1=0.48)考虑电感型镇流流器:PN1=1.25Pr1=1.25×150=187.5(kW)Pc1=Kd1PN1=0.7×187.5=131.25(kW)Qc1=tanφ1Pc1=0.48×131.25=63(kvar)②大堂、走道、餐餐厅、多功能厅厅等处白炽灯照照明设备(Kd2=0.7,cosφ2=1,tanφφ2=0)PN2=Pr2=180(kW)Pc2=Kd2PN2=0.7×180=126(kW)Qc2=tanφ2Pc2=0×126=0③客房白炽灯照明设设备(Kd3=0.4,cosφ3=1,tanφ3=0)PN3=Pr3=70(kW)Pc3=Kd3PN3=0.4×70=28(kW)Qc3=tanφ3Pc3=0×28=013.2负荷计算④冷水机组、冷冷冻水泵、冷却水水泵、冷却塔设备备(Kd4=0.7,cosφ4=0.8,tanφ4=0.75)PN4=Pr4=4×120+4×30+4×22+4×7.5=718(kW)Pc4=Kd4PN4=0.7×718=502.6(kW)Qc4=tanφ4Pc4=0.75×502.6=376.95(kvar)⑤送、排风机(Kd5=0.65,cosφ5=0.8,tanφ5=0.75)PN5=Pr5=5×11+3××22+2×17.5=156(kW)Pc5=Kd5PN5=0.65×156=101.4(kW)Qc5=tanφ5Pc5=0.75×101.4=76.05(kvar)⑥电梯(Kd6=1,cosφ6=0.5,tanφ6=1.73)PN6=2Prεr=2×3×3040%=113.84(kW)Pc6=Kd6PN6=1×113.84=113.84(kW)Qc6=tanφ6Pc6=1.73×113.84=196.94(kvar)13.2负荷计算⑦厨房设备(Kd7=0.4,cosφ7=0.75,tanφ7=0.88)PN7=Pr7=2×15+5××5+6×2.2=68.2(kW)Pc7=Kd7PN7=0.4×68.2=27.28(kW)Qc7=tanφ7Pc7=0.88×27.28=24.01(kvar)⑧洗衣设备(Kd8=0.35,cosφ8=0.7,tanφ8=1.02)PN8=Pr8=2×30+3××6+4×4=94(kW)Pc8=Kd8PN8=0.35×94=32.9(kW)Qc8=tanφ8Pc8=1.02×32.9=33.56(kvar)(2）计算总计算负负荷因为，对于变电站站总计算负荷，K∑P取值范围一般在0.85～1，K∑Q取值范围一般在0.95～1，所以取K∑P=0.9，K∑Q=0.97。则13.2负荷计算Pc=0.9×(131.25+126+28+502.6+101.4+113.84+27.28+32.9)=956.943(kW)Qc=0.97×(63+0+0+376.95+76.05+196.94+24.01+33.56)=747.3947(kvar)Sc≈1214.22(kV·A)Ic≈1844.82(A)13.2负荷计算常见的方法有有负荷密度法法、单位指标标法和住宅用用电量指标法法。（1）负荷密度度法Pc=ρS一些常见的工工业与民用电电能用户的负负荷密度指标标见附录。（2）单位指标标法Pc=αN13.2负荷计算利用各种用电电指标的负荷荷计算方法（3）住宅用电电量指标法Pc=K∑βN上述方法中所所涉及到的负负荷密度指标标、单位用电电量指标或住住宅用电量指指标也都是由由经统计和处处理的经验数数据得到的。。13.2负荷计算13.2负荷计算设单相设备视视在功率Sφmax最大的一相的的有功功率为为Pφmax（其功率因数数为cosφmax），即以该相相负荷为计算算依据，补充充其他两相的的单相负荷，，使其大小与与最大相相同同，变成三相相等效的平衡衡负荷。这时等效的三三相负荷应为为：单相用电设备备接于相电压压时的三相等等效负荷13.2.5单相用电设备的负荷计算（1）计算三相相等效负荷的的一般方法先将接于线电电压的单相负负荷等效为接接于相电压的的单相负荷（（具体等效方方法参考相关关资料），再再用上述求接接于相电压的的单相负荷的的等效方法计计算等效三相相负荷。（2）计算三相相等效负荷的的简化方法假设P12≥P23≥P31，按发热等效效原理，如图13-9所示，可推导出等等效三相负荷荷：13.2负荷计算单相用电设备备接于线电压压时的三相等等效负荷13.2负荷计算图13-9按发热等效原原理将线间负负荷分解成相相间负荷13.2负荷计算Back13.3设备及线缆的的选择供配电系统中中开关电器按按所在电压等等级可分为高压开关、中中压开关和低低压开关。1低压断路器低压断路器又叫低压自动动空气开关，，是低压系统统中既能分合合负荷电流也也能分断短路路电流的开关关电器。低压压断路器通常常是按其结构构形式分类的的，可分为框架式、塑壳壳式和小型模模块式。其操作方法法有人力操作作、电动操作作和储能操作作。主触头极极数有单极、、2极、3极和4极。13.3.1开关电器及其选择图13-10所示为低压断路器器的工作原理理示意图。低低压断路器由由三个基本部部分组成。①主触头和和灭弧系统②脱扣器器③自由脱脱扣机构和和操作机构构13.3设备及线缆缆的选择（2）常用低低压断路器器①万能式式断路器万能式断路路器一般具具有一个有有绝缘衬垫垫的钢制框框架，所有有部件均安安装在这个个框架内，，所以又称称为框架式式断路器。。其外形结结构如图13-11所示。②塑料外外壳式断路路器塑料外壳式式断路器的的主要特征征是有一个个采用聚酯酯绝缘材料料模压而成成的外壳，，所有部件件都装在这这个封闭型型外壳中。。其塑料外外壳式断路路器外形结结构如图13-12所示。13.3设备及线缆缆的选择③模数化化小型断路路器模数化小型型断路器属属于配电网网的终端电电器，是组组成终端组组合电器的的主要部件件之一。终终端电器是是指装于线线路末端的的电器，对对有关系统统和用电设设备进行分分合控制和和保护。模模数化小型型断路器外外形结构如图13-13所示。13.3设备及线缆缆的选择2低压隔离开开关在断开位置置能符合规规定的隔离离功能要求求的开关电电器称为低压隔离器器。在断开位置置能满足隔隔离器要求求的开关称称为低压隔离开开关，又称低压刀开关关。低压隔离开开关是一种种结构简单单、应用十十分广泛的的手动电器器，主要供供无载通断断电路用，，即在不分分断负载电电流或分断断时各极两两触头间不不会出现明明显电压差差的条件下下接通或分分断电路用用。13.3设备及线缆缆的选择3负荷开关负荷开关有有HH系列封闭式式负荷开关关和HK系列开启式式负荷开关关。负荷开开关具有灭灭弧装置，，可以通断断正常的负负荷电流。。HH系列封闭式式负荷开关关又称铁壳壳开关，一一般是三极极，常用型型号有HH3、HH4系列。它是是刀开关和和熔断器的的组合产品品，由铁壳壳、熔断器器、闸刀、、夹座和操操作机构等等组成。HK系列开启式式负荷开关关，也称胶胶盖瓷底闸闸刀开关。。13.3设备及线缆缆的选择4剩余电流保保护装置及及开关剩余电流保保护装置又又称为漏电电保护装置置，是对电电气回路的的不平衡电电流进行检检测而发出出信号的装装置。当回回路中有电电流泄漏且且达到一定定值时，剩剩余电流保保护装置可可向断路器器发出跳闸闸信号，切切断电路，，以避免触触电事故的的发生或因因泄漏电流流造成火灾灾事故的发发生。其动动作原理如图13-14所示。13.3设备及线缆缆的选择5开关电器的的选择开关电器的的选择原则则具有共通通性，即不不仅要保证证开关电器器正常时的的可靠工作作，还应保保证系统故故障时能承承受短时的的故障电流流的作用，，同时尚应应满足不同同的开关电电器对电路路分断能力力的要求，，因此，开关电器的的选择应符符合下列基基本条件：：（1）满足正正常工作条条件①满足工工作电压要要求开关电电器额定电电压应等于于系统的标标称电压，，开关电器器最高工作作电压应大大于或等于于装设处系系统的最高高工作电压压。13.3设备及线缆缆的选择②满足工工作电流要要求开关电电器额定电电流大于或或等于装设设处的计算算电流，即即Ir≥Ic③满足工工作环境要要求选择电电气设备时时，应考虑虑其适合运运行环境条条件要求，，如温度、、风速、湿湿度、污秽秽、海拔、、地震烈度度等。（2）满足短路路故障时的动动、热稳定条条件（3）满足开关关电器分断能能力的要求13.3设备及线缆的的选择13.3设备及线缆的的选择图13-10低压断路器的的工作原理示示意图Back13.3设备及线缆的的选择图13-11万能式断路器器的外形结构构Back13.3设备及线缆的的选择图13-12塑料外壳式断断路器的外形形结构Back13.3设备及线缆的的选择图13-13模数化小型断断路器的外形形结构(a）正面;(b）侧面Back13.3设备及线缆的的选择图13-14剩余电流动作作保护装置原原理图Back（1）瓷插式熔熔断器如图13-15所示，这种熔断器器一般用于民民用交流电50Hz，额定电压380V或220V，额定电流小小于200A的低压照明线线路或分支回回路中，作短短路或过电流流保护用。13.3设备及线缆的的选择常用低压熔断断器13.3.2熔断器及其选择（2）螺旋式熔熔断器如图13-16所示，一般用于电电气设备的控控制系统中作作短路和过电电流保护。其其熔体支持部部分是一个瓷瓷管，内有石石英砂和熔体体，熔体两端端焊在瓷管两两端的导电金金属端盖上，，其上端盖中中有一个染有有红漆的熔断断指示器。当当熔体熔断时时，熔断指示示器弹出脱落落。13.3设备及线缆的的选择（3）有填料高高分断熔断器器如图13-17所示，有填料高分分断熔断器广广泛应用于各各种低压电气气线路和设备备中作为短路路和过电流保保护。它具有有较高的分断断电流（120kA）的能力，额额定电流也可可达1250A。其熔体是采采用紫铜箔冲冲制的网状多多根并联形式式的熔片，中中间部位有锡锡桥，装配时时将熔片围成成笼状，以充充分发挥填料料与熔体接触触的作用，这这样既可均匀匀分布电弧能能量而提高分分断能力，又又可使管体受受热比较均匀匀而不易使其其断裂。13.3设备及线缆的的选择13.3设备及线缆的的选择图13-15瓷插式熔断器器Back13.3设备及线缆的的选择图13-16螺旋式熔断器器Back13.3设备及线缆的的选择图13-17有填料高分断断熔断器Back1满足正常工作作条件(1)满足工作电压压要要求熔断断器额定电压压应等于系统统的标称电压压，熔断器最最高工作电压压应大于或等等于装设处系系统的最高工工作电压。（2）满足工作作电流要要求求由于熔断器器有熔断器额额定电流和熔熔体额定电流流之分，因此此需对两个电电流进行选择择。13.3设备及线缆的的选择熔断器的选择择①用于保护护负荷电流比比较平稳的照照明或电热设设备，以及一一般控制电路路的熔断器，，其熔体额定定电流Ir·FE一般按线路计计算电流确定定。即Ir·FE=KIc②用于保护有电电动机负荷的的线路，熔断断器熔体额定定电流应大于于电动机起动动时的电流。。即Ir·FE≥Kr(Ist+Ic′)(3)满足工作环境境要求。13.3设备及线缆的的选择2满足分断能力力的要求熔断器分为限流式熔断断器和不限流流式熔断器。限流式熔断断器能在约0.01s内（即短路电电流达到最大大值之前）熄熄灭电弧，切切断电路；不不限流式熔断断器需在电流流第一次过零零时才能熄灭灭电弧，切断断电路。(1)限流式熔断器器因其开断电路路时短路电流流尚未达到最最大值，即只只需满足Ibr≥I(3)∞13.3设备及线缆的的选择(2)非限流式熔断断器在产生电弧后后，电流可以以继续升高达达到最大值，，所以应按冲冲击电流来校校验，即Ibr≥I(3)sh13.3设备及线缆的的选择(1)满足工作电压压要求电流互感器额额定电压应等等于系统的标标称电压，最最高工作电压压应大于或等等于装设处系系统的最高工工作电压。(2)满足工作电流流要求一次侧额定电电流：Ir1≥Ic;二次侧额定电电流：Ir2=5A。13.3设备及线缆的的选择电流互感器的的选择13.3.3互感器的选择(3)准确度等级①在对电流流互感器一次次侧额定电流流进行选择时时，考虑到二二次仪表的指指针指在仪表表盘1／2～2／3时较易准确读读数，因此，，一般为：Ir1=(1.25～1.5)Ic②二次侧负荷与与二次侧所接接仪表有关，，仪表越多，，二次侧阻抗抗越大，准确确度越差。某某一准确度等等级对应了一一个额定的二二次负荷（即即允许阻抗值值Z2），则二次侧侧负荷容量应应满足条件为为：S2≤S2r13.3设备及线缆的的选择(4)电流互感器的的动、热稳定定因线路短路时时，短路电流流会流过电流流互感器的一一次绕组，所所以应做动、、热稳定校验验。与开关电器一一样，动稳定定应满足的条条件为：imax≥ish热稳定应满足足的条件为：：I2tt≥I2∞tmax13.3设备及线缆的的选择(1)满足工作电压压要求一次侧电压：：电压互感器器一次侧额定定电压应等于于系统的标称称电压，一次次侧最高工作作电压应大于于或等于装设设处系统的最最高工作电压压。二次侧电压：：电压互感器器二次侧额定定电压应满足足仪表额定电电压100V的要求。13.3设备及线缆的的选择电压互感器的的选择13.3设备及线缆的的选择(2)准确度等级与电流互感器器一样，即S2≤S2r因为接入二次次侧的各仪器器、仪表的电电压线圈阻抗抗都很大，所所以二次负荷荷中不再考虑虑二次导线及及连接点的阻阻抗。（1）按机械强强度条件选择择导线截面为保证电力线线缆在正常生生产、运输、、安装和运行行过程中不受受机械力的作作用而损坏，，必须满足机机械强度的要要求。各种导导线最小截面面见附录。13.3设备及线缆的的选择相线截面的选选择13.3.4电力线缆及其选择（2）按导线载载流量条件选选择导线截面面Ial≥Ic导线载流量Ial是指导线或电电缆在某一特特定的环境和和敷设条件下下，其稳定工工作温度不超超过其绝缘允允许最高持续续工作温度的的最大负载电电流。（3）按电压损损失选择导线线截面以接有三个负负荷的线路为为例，如图13-18所示，P1,Q1;P2,Q2；P3,Q3分别为各线线路段l1、l2、l3上的有功负负荷和无功功负荷。13.3设备及线缆缆的选择（4）按短路路条件选择择导线截面面①线缆的的动稳定除除硬母线外外，其余导导线、电缆缆等均为可可绕的，力力效应不明明显，一般般不进行动动稳定校验验。②线缆的的热稳定架架空导线因因散热性很很好，可不不作热稳定定校验。绝绝缘电线、、电缆则应应进行热稳稳定校验。。满足热稳定定要求的导导线或电缆缆的最小截截面Amin应为：Amin≥I∞/C√tmin13.3设备及线缆缆的选择（5）按经济济电流密度度选择截面面从线缆选择择的经济性性角度出发发，既要考考虑一次投投资的节约约，也要考考虑运行费费用的低廉廉，即线路路损耗小。。顾及两方方面因素，，线缆截面面在满足基基本运行要要求的情况况下，截面面选择过大大不利于一一次投资的的节约，过过小又不利利于线路损损耗的降低低。使线路路的平均年年费用支出出最小的截截面叫经济济截面Acc。经济截面面可按下式式计算：Acc=Ic/Jcc13.3设备及线缆缆的选择13.3设备及线缆缆的选择图13-18带集中三相相对称负荷荷的线路电电压损失Back在单相回路路中，由于于流过中性性线上的电电流与相线线相同，因因此中性线线截面应与与相线截面面相同。在三相四线线或二相三三线系统中中，当用电电负荷大部部分为单相相负荷或为为气体放电电灯等有三三次谐波产产生的负荷荷时，中性性线截面也也不应小于于相线截面面。对于采用可可控硅调光光的三相四四线或二相相三线系统统，由于谐谐波分量较较重，其中中性线截面面不应小于于相线截面面的2倍。13.3设备及线缆缆的选择中性线的选选择13.3设备及线缆缆的选择保护线应能能承受故障障电流在故故障持续时时间内的发发热作用，，保证热稳稳定，即保保护线截面面不应小于于A。保护线的选选择先分别按中中性线、保保护线选择择，然后取取其较大的的作为保护护中性线的的截面。13.3设备及线缆缆的选择保护中性线线的选择（1）变压器器台数的确确定在供配电系系统中，变变压器台数数与供电范范围内用电电负荷大小小、性质、、重要程度度有关。①三级负负荷一般设设一台变压压器，但考考虑现有开开关设备开开断容量的的限制，所所选单台变变压器的额额定容量一一般不大于于1250kV·A；当用电负负荷所需的的变压器容容量大于1250kV·A时，通常应应采用两台台或更多台台变压器。。13.3设备及线缆缆的选择电力变压器器的选择13.3.5电力变压器和柴油发电机的选择②当季节节性或昼夜夜性的负荷荷较多时，，可将这些些负荷采用用单独的变变压器供电电，以便这这些负荷不不投入使用用时切除相相应的供电电变压器，，减少空载载损耗。③当有较大的冲冲击性负荷时，为为避免对其他负荷荷供电质量的影响响，可单独设变压压器对其供电。④当有大量一、、二级负荷时，为为保证供电可靠性性，应设两台或多多台变压器，以起起到备用的作用。。13.3设备及线缆的选择择（2）变压器容量的的确定①单台变压器容容量一般不大于1250kV·A。若负荷集中且确确有需要，可采用用1600kV·A或更大的变压器。。②最大负荷率一一般取为β=Sc/SrT=75%～85%，其中Sc为正常运行时的计计算负荷。这是综综合考虑变压器的的经济运行和变压压器一次投资得到到的负荷率。③两台变压器互互为备用时，当一一台变压器出现故故障或检修时，另另一台变压器容量量应能保证向所有有一、二级负荷供供电。13.3设备及线缆的选择择④变压器容量应应能保证电动机起起动要求，否则应应对电动机采取降降压起动措施或提提高变压器容量。。一般来讲，直接接起动的笼型电动动机最大容量不应应超过变压器容量量的30％。13.3设备及线缆的选择择（1）柴油发电机起起动方式选择柴油发电机组通常常是为重要负荷而而设，它的首要任任务是必须在应急急情况下，能够可可靠起动并投入正正常运行，因此应应具有快速自起动动功能。通常使用用配有整流充电设设备的电压为24V的蓄电池组作起动动电源，其容量应应保证柴油发电机机连续起动6次。同时，为了避免柴柴油发电机组与电电网故障的相互影影响，柴油发电机机组应与电网之间间有互锁关系系，不得并联运行行。当电网恢复供供电后，柴油发电电机组应能自动退退出工作并延时停停机。13.3设备及线缆的选择择柴油发电机的选择择（2）柴油发电机中中性点运行方式选选择为降低系统内部过过电压以及同时兼兼顾三相和单相设设备的供电，柴油油发电机采用中性性点直接接地的中中性点运行方式。。（3）柴油发电机台台数的选择柴油发电机总台数数一般不超过2台。多台机组应选选择型号、规格和和特性相同的成套套设备，所用燃油油性质应一致。13.3设备及线缆的选择择13.3设备及线缆的选择择（4）柴油发电机容容量的选择柴油发电机容量应应根据应急负荷大大小以及单台电动动机最大的起动容容量、起动时母线线电压降等因素综综合考虑确定。①按应急负荷计计算发电机容量13.3设备及线缆的选择择②按最大单台电电动机或成组电动动机起动的需要，，计算发电机容量量③按起动电动机机时母线允许电压压偏差计算发电机机容量按照《施工现场临时用电电安全技术规范》（JGJ46—2005）的规定，施工现场临时用电电组织设计应包括括：①现场勘测；②②确定电源进线线、变电所或配电电室、配电装置、、用电设备位置及及线路走向；③进进行负荷计算；；④选择变压器器；⑤设计配电电系统（设计配电电线路，选择导线线或电缆；设计配配电装置，选择电电器；设计接地装装置；绘制临时用用电工程图纸，主主要包括用电工程程总平面图、配电电装置布置图、配配电系统接线图、、接地装置设计图图）；⑥设计防防雷装置；⑦确确定防护措施；⑧⑧制定安全用电电措施和电气防火火措施等内容。13.4建筑施工现场临时时用电组织设计现场勘测的内容主要包括该施工现现场周围有无外电电架空线路与外电电埋地电缆，外电电架空线路、埋地地电缆与该施工现现场的位置关系，，提供给该施工现现场的电源及位置置，施工现场的平平面布置以及连接接该施工现场的道道路、周边的建筑筑物等情况。根据现场勘测的情情况及施工现场的的平面布置确定电电源进线、变电所所或配电室、配电电装置、用电设备备位置及线路走向向。13.4建筑施工现场临时时用电组织设计建筑施工现场临时时用电工程专用的的电源中性点直接接接地的220V／380V三相四线制低压电电力系统必须符合合下列规定：采用用三级配电系统；；采用TN-S接零保护系统；采采用二级漏电保护护系统。关于负荷计算、开开关电器的选择、、变压器的选择、、导线或电缆的选选择，可参阅第2、3节的内容。最后，，绘制临时用电工工程图纸，主要包包括用电工程总平平面图、配电装置置布置图、配电系系统接线图、接地地装置设计图。13.4建筑施工现场临时时用电组织设计(1)在施工现场专用变变压器供电的TN-S接零保护系统中，，电气设备的金属属外壳必须与保护护零线连接。保护护零线应由工作接接地线、配电室（（总配电箱）电源源侧零线或总漏电电保护器电源侧零零线处引出（图13-19）。(2)当施工现场与外电电线路共用同一供供电系统时，电气气设备的接地、接接零保护应与原系系统保持一致，不不得一部分设备做做保护接零，另一一部分设备做保护护接地。13.4建筑施工现场临时时用电组织设计13.4.1设计接地装置采用TN系统做保护接零时时，工作零线（N线）必须通过总漏漏电保护器，保护护零线（PE线）必须由电源进进线零线重复接地地处或总漏电保护护器电源侧零线处处引出形成局部TN-S接零保护系统（图13-20）。(3)PE线上严禁装设开关关或熔断器，严禁禁通过工作电流，，且严禁断线。(4)TN系统中的保护零线线除必须在配电室室或总配电箱处做做重复接地外，还还必须在配电系统统的中间处和末端端处做重复接地。。13.4建筑施工现场临时时用电组织设计13.4建筑施工现现场临时用用电组织设设计图13-19专用变压器器供电时TN-S接零保护系系统示意Back13.4建筑施工现现场临时用用电组织设设计图13-20三相四线供供电时局部部TN-S接零保护系系统保护零零线引出示示意Back(1)在土壤电阻阻率低于200Ω··m区域的电杆杆可不另设设防雷接地地装置，但但在配电室室的架空进进线或出线线处应将绝绝缘子铁脚脚与配电室室的接地装装置相连接接。(2)施工现场内内的起重机机、井字架架、龙门架架等机械设设备，以及及钢脚手架架和正在施施工的在建建工程等的的金属结构构，当在相相邻建筑物物、构筑物物等设施的的防雷装置置接闪器的的保护范围围以外时，，应按表13-7的规定安装装防雷装置置。13.4建筑施工现现场临时用用电组织设设计13.4.2设计防雷装置(3)机械设备或或设施的防防雷引下线线可利用该该设备或设设施的金属属结构体，，但应保证证电气连接接。(4)机械设备上上的避雷针针（接闪器器）长度应应为1～2m。塔式起重重机可不另另设避雷针针（接闪器器）。(5)安装避雷针针（接闪器器）的机械械设备，所所有固定的的动力、控控制、照明明、信号及及通信线路路宜采用钢钢管敷设，，钢管与该该机械设备备的金属结结构体应做做电气连接接。(6)施工现场内内所有防雷雷装置的冲冲击接地电电阻值不得得大于30Ω。13.4建筑施工现现场临时用用电组织设设计(7)做防雷接地地机械上的的电气设备备，所连接接的PE线必须同时时做重复接接地，同一一台机械电电气设备的的重复接地地和机械的的防雷接地地可共用同同一接地体体，但接地地电阻应符符合重复接接地电阻值值的要求。。13.4建筑施工现现场临时用用电组织设设计（1）在建工工程不得在在外电架空空线路正下下方施工、、搭设作业业棚、建造造生活设施施或堆放构构件、架具具、材料及及其他杂物物等。（2）在建工工程（含脚