建筑电气基本知识2

首先介绍建筑电气基本概念、建筑电气范围及强电和弱电的基本概念。介绍交流电、正弦交流电、交流电的三要素等基本概念，阐述正弦交流电的表示方法，介绍交流电路组成元件及各元件性能，介绍交流电路功率因素含意及提高功率因素的方法。内容提要：第一章建筑电气基本知识一、建筑电气概述建筑电气工程是研究电能和电信号在建筑物中输送、分配和应用的科学。如：配电柜、配电箱、控制箱照明电器、动力设备控制等如：通信系统、火灾自动报警系统CATV系统、安全防范系统第一节概述1.建筑电气工程2.建筑电气工程的意义（1）电能和电信号易产生、输送和分配，易于转换和应用；（2）能为人们提供舒适、便利、安全的建筑环境。二、强电和弱电基本概念★强电工程工程把电能引入建筑物，进行电能再分配并通过用电设备将电能转换成机械能、热能和光能等。★弱电工程工程是实现建筑物内部以及内部和外部间的信息交换、信息传递及信息控制等。从电压等级上划分，强电一般是110V以上，而弱电一般是60V以下。三、强电工程和弱电工程涉及范围★强电动力工程照明工程变配电工程防雷接地工程及其他用电力工程★弱电通信与计算机网络CATV电视与卫星电视闭路电视和监控系统安全防范系统电话通信系统火灾自动报警系统公共广播系统四、本课程学习方法1、以课堂听课为主，参考资料为辅；有些内容需记笔记2、以识读建筑电气施工图为主，从平面到系统；3、实用为主，理论和原理为辅；4、自觉、自助学习为主，教师指导为辅；5、自助完成作业；6、充分讨论，加深理解，掌握要点。第二节交流电基本概念建筑电气工程的主要功能之一是输送电能、分配电能和应用电能，而电能的应用形式主要是交流电。一、交流电交流电是指大小和方向随时间周期性（正弦规律）变化的电压或电流。以交流电的形式产生电能或供给电能的设备称为交流电源。由交流电源、用电设备和连接导线组成的电流流通路径称为交流电路。二、三相交流电路由于三相交流电在生产、输送和应用等方面有很多优点，因此建筑物中的供电、配电和用电均是组成三相交流电路来进行。三相交流电路中的电源有三个，每一个电源称为一相电源，一般称为A、B、C三相电源。三相电源向外供电是采用三相三线制、三相四线制或三相五线(增加一条接地保护线)的形式。所谓三相四线制就是三根相线(火线)一条中性线（零线）的供电体制。三、三相交流电源1.三相交流电的产生三相交流电由三相交流发电机产生。发电原理动画三相发电机的每一相绕组都可以看做是一个独立的单相电源分别向负载供电。这种供电方式需用六根输电线，既不经济也体现不出三相交流电的优点。因此，发电机三相定子绕组都是在内部采用星形(Y形)或三角形(△形)两种连接方式向外输电。2.三相电源的星形连接如下页所示，将发电机三个线圈的末端X、Y、Z连接在一起，这个连接点N称为中性点，自该点引出的导线叫中性线，中性线通常与大地相连，此时又称零线。

从三相线圈的首端A、B、C分别引出三根导线统称为相线(俗称火线)。这种具有中线的三相供电方式称为三相四线制，而无中线只引出3根相线的供电方式称为三相三线制三相四线制供电的特点是可以提供给用电设备（负载）两种电压。一种称为相电压，即相(火)线与零线之间的电压，共有三个，分别用uA、uB、uC表示。另一种称为线电压，即相线与相线之间的电压，也有三个，分别用uAB，uBC，uCA表示。由于发电机三个线圈中产生的三个相电动势为对称的，因此，三个相电压、三个线电压也是对称的，可以证明U线＝U相。三相电源的星形(Y形)连接的比较多，优点是可以同时得到两种不同等级的电压向三相用电设备和单相用电设备供电。四、三相负载的星形连接三相负载指使用三相交流电源的用电设备，例如三相电动机、三相电热炉，也可以是几个使用单相电源的用电设备的组合，例如三个或四个灯泡等。但是对于众多的单相用电设备的组合，往往要求尽量均衡地分配在三根相线上。三相负载也必须采用一定的连接方式接入三相电源，才能体现三相电源供电的优越性。三相负载也有两种连接方法，即星形连接和三角形连接。建筑物中的大量用电设备是采用星形连接的方式接入三相电源的。1.三相不对称负载的星形连接在三相负载中，如每一相负载的大小相等、性质相同，则称其为三相对称负载；否则，就为三相不对称负载。三相不对称负载使得三根相线上的电流不相等。因此要使多余的电流往中线上流，故一定要有中线。对于三相四线制供电，三相负载作星形连接有中线时，各相负载两端的电压分别等于电源的相电压。由于有中线，各相负载与电源独自构成回路，互不干扰。2.三相对称负载的星形连接三相对称负载使得三根相线上的电流相等，无多余的电流往中线上流，故不需要有中线。第三节交流电路负载及负载性能

交流电路负载有阻性负载、感性负载和容性负载等。一、理想负载1．电阻元件电阻元件是一种消耗电能的元件。欧姆定律:关联方向：u=Ri非关联方向时：u=－Ri功率：2．电感元件电感元件是一种能够贮存磁场能量的元件。如右图所示：特点：只有电感上的电流变化时，电感两端才有电压。在直流电路中，电感上即使有电流通过，但ｕ＝０，相当于短路。在交流电路中的阻值：存储能量：3．电容元件电容元件是一种能够贮存电场能量的元件。如右图所示：特点：只有电容上的电压变化时，电容两端才有电流。在直流电路中，电容上即使有电压，但ｉ＝０，相当于开路，即电容具有隔直作用。在交流电路中的阻值：存储能量：二、实际负载实际电路中理想负载基本不存在，而往往是在负载性质展现出呈阻性负载、呈感性负载和呈容性负载，我们统一称这些负载为阻抗，用“Z”表示，具体如下：1、阻性负载负载在电路中呈现电阻性质如：白炽灯2、感性负载负载在电路中呈现感性性质如：日光灯、电扇等3、感性负载负载在电路中呈现容性性质如：电容器、同步电动机等实际电路中，是多种特性的负载串、并联而成，我们称之为：阻性、感性和容性只对负载的两端在电路中呈现的性质而言。例如：日光灯用电路来表示，实际是电阻和电感的串联电路。RL电阻R代表灯管线圈L代表镇流器第四节建筑电气工程图基本知识一、建筑电气工程图概述

建筑电气工程图是用于工程建设的电气图，它是建筑电气工程安装施工的主要依据，也是电气安装工程预算计价的主要依据。

建筑电气工程图必须按照国家制订和颁布的电气制图标准来绘制。1.电气图的表达形式国标GB6988《电气制图》规定电气图的表达形式分为4种：（1）图图是用图注示法的各郊种表达形挎式的统称奔。图示法的常见表达形久式为：投影法图形符农号表格建筑施工勇图采用的笨是投影法电气施壤工图中纷的设备造采用的请是图形森法各种施工阻图中的各朽类表格（2）江简图简图是“积用图形符新号、带注辅释的围框归或简化外糟形表示系火统或设备骆中各组成瞎部分之间寻相互系及龟其连接关削系的一种宗图。在不琴致引起混收淆时，简限图也可简扮称为“图皇”。应该说明证的是，“绪简图”是氧技术术语列，简图是锅电气图坑的主要营表达形乒式。在电气称图中的刚大多数巷图种，除如系统底图、电巴路图和染接线图懒等都属窄于简图鸭。（3）晃表图表图是歉表示两末个以上校变量之害间关系井的一种弟图。表图所表洒示的内容水和方法都眉不同于简翅图。例如朽经常碰到以的电流波疮形图、电赛压时序图喊都属于表图之列狮。（4）表巩格表格是“矩把数据按河纵横排列区的一种表日达形式，本用以说明解系统、成却套装置或撒设备中各迅组成部分厌的相互关耻系或连接爹关系，或连者用以提丛供工作参滔数。表格也信可简称谁“表”书。表格汽可以作殿为图的补充，也帽可以用来紫代替某种印图。例如主要设备糠材料表、表接线表等匪。2.电嫌气图的帆种类及洞用途(1)种诵类GB6完988《离电气制图壳》规定电悟气图的种慈类经过综身合和统一寸，按照用拾途划分为敏15种。捏即：数据单、系统图卡或框图效、功能图腹、逻辑图毁、功能表图益、电路图摊、等效电阵路图、端子功趟能图、程序图、设备元获件表、接线图贸或接线横表、单元接线偷图或单元塔接线表、互连接线扑图或互连袄接线表；位置简技图或位干置图、端子接线程图或端子执接线表。后来又勺增加电避缆配置借图或电筐缆配置洞表，故她现在实献际分为吵16种。建筑电轰气工程米中常见余的只是其中的部分种翅类。(2)寸系统图享或框图用符号梅或带注事释的框丢概略表倒示系统酸或分系历统的基聪本组成池、相互竹关系及谱其主要干特征的狡一种简姐图。其用途伞是：为进一刷步绘制其专他种类阔的电气半图或编制详细粮的技术文斗件提供依叶据；供操损作和维修则时参考。系统图的伏规模有大滴有小，一股个变配电匪所的系图冻规模一般虫都比较大毁，一个住随宅楼的系赴统图就比较鸽简单。如下页图是某住宅楼照明配干电系统谣图。从系统锄图中所蝴表达的茅内容，朵可以了拳解到A匆栋2单元3层楼论的电度表惰箱共有2染户，电表爪箱的进线财为3相5哗线，其中的L革1（A）严相与电度区表连接，经过1个漏40A师的漏电保逮护自动开畅关再通过邮3根(相怖线L1、教零线N和络接地保护冠线PE)爆1Omm2的BV型嘴号导线进掩入户内，户内也有锯一个配电迫箱，又分递成5个回弯路经自动榨开关向用绵户的电气袖设备配电哪。(3)精位置简牌图或位顺置图表示成套努装置、设告备或装置天中各个项亲目的位置泄的一种简巾图或图。位置简图狱是用图形剩符号绘制威的图。其作用撕是表示一个区域垫或一个建臣筑物内成偿套电气装线置中的元专件和连接暑布线。而位置图括则是用投影法外绘制的图邮，根据描凉述对象的瓦不同，它斯可以用来伯表示一个这地理区域粉、一个建慰筑物或一宇个设备中知的各个项英目的位置斩。在建筑电获气工程中求所常见的需“照明平炕面布置图撞”或“动力平奥面布置图”乱等均属滨于位置患简图或胸位置图。例如下页图就是某住户照明耕配电平怪面布置饮图。照明配电映平面布置溪图中所表斤达下列内接容：用户的袋配电情腥况，灯具、券开关、瓦插座的和安装位流置情况配电导商线的走鲜向等平面布妻置图能检反映安诵装位置捉，但不籍能反映松安装高胞度，安金装高度翅一般通竟过说明搁或文字忽标注进撒行了解诸，还需依了解建眨筑结构常，因导灯线的走软向和布左置与建杆筑结构疑密切相却关。平面布识置图的寇识读方毙法是课权程的重份点之一斩，将在胃后面详矿细介绍。(4)日电路图用图形节符号按告工作顺无序排列左，表述劣电路、期设备或钥成套装鞭置的基博本组成淡和连接遍关系，蛙不考虑望其实际叔位置的降一种简们图。作用是：理解电续路、设松备或成倡套装置香及其组给成部分言的工作军原理；探分析和县计算电唱路特性际；为测气试和寻驴找故障中提供信洞息；作热为编制会接线图贡的依据桶。电路图越形式如签下页。顽在建筑白电气工矿程中，赵这种电旅路图常金用于说徐明某种细设备的贷控制原露理。3.电气趣图用图形框符号图形符恰号是用砖于电气肝图或其馋他文件效中表示济一个设扛备或概普念的一旅种图形推、记号叹或符号军，是电聚气技术平领域中普最基本唐的工程奏语言。简图主适要是用豪图形符顽号绘制泼的，因乡丰此，对营于图形地符号，陆我们不煤仅要熟华悉它，针还要熟爷练地应墙用它。二、