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文档简介

1、第九章 建筑供配电系统,第一节 电工基本知识,一、电路的基本概念,1电路和电路图 电路就是电流所流经的路径。不论电路的结构如何复杂,但就其作用来说,一个完整的电路由电源、负载、开关和保护装置及联接导线等4部分组成。,一、电路的基本概念,2电路的基本物理量 (1)电流 (2)电压 (3)电功率 电流在单位时间内电路中产生或者消耗的电能,称为电功率 (4)电阻,一、电路的基本概念,例9. 1一台29英寸的彩色电视机的功率为183W,平均每天开机2h,则一个月(30天)消耗多少度电? 解:W=Pt=183103230=10.98千瓦时=10.98度,一、电路的基本概念,3电路的工作状态 (1)开路状

2、态 (2)短路状态 (3)额定工作状态 各种电气设备的电压、电流及功率等都有其额定值。额定值是电气产品的使用规定,电路中的各种电气设备在满足额定条件下,电路处于正常工作状态。,二、交流电,1正弦交流电 实际电力网中用的是按正弦规律变化的交流电。即使电动机车运输、电镀、电信等行业需要直流电,也大多是经过交流电整流获得。,二、交流电,(1)正弦交流电的基本物理量,二、交流电,(2)交流电的有效值 在一个电阻中,分别通以直流电和交流电,如果经过一个交流周期的时间,它们在电阻上产生的热量是相等的,则把直流电的大小作为交流电的有效值 一般交流电表测出的数值都是有效值,灯泡、电器、仪表上所标注的交流电压、

3、电流数值都是有效值。,二、交流电,2三相交流电 三相交流电是三个大小相等、频率相同、相位彼此相差120的三个电动势。如图:,目前低压系统中多数采用三相四线制的供电方式,如图所示:,单相负载与三相电源的连接方法,使用任何电气设备,均要求负载所承受的电压等于它的额定电压,所以负载要采用一定的连接方式,以满足负载对电压的要求。,三相负载星形连接 三相负载的三角形连接,三、电力变压器,1电力变压器的用途 电力变压器是改变交流电压而保持交流电频率不变的电气设备。 我国目前远距离交流输电线路电压大都在35kV以上,这样高的电压,不可能直接产生,因此,在输电时要用变压器将电压升高。 电能输送到用电区后,为了

4、保证安全用电和用电设备的电压要求,还必须用电力变压器将电压降低。,电力变压器用符号 表示,三、电力变压器,2电力变压器的基本结构 电力变压器主要部件是绕组和铁心(器身)构成的电磁部分。还有油箱、冷却装置、绝缘套管、调压和保护装置等部件。 变压器油起两个作用: 在变压器绕组与绕组、绕组与铁心及油箱之间起绝缘作用; 变压器油受热后产生对流,对变压器铁心和绕组起散热作用。,3变压器的基本工作原理 原绕组接入交流电源后就有交流电流通过,于是在铁心中产生交变磁通,所以铁心上的主磁通同时通过一次侧绕组和二次侧绕组。一次侧绕组产生自感电动势的同时,在二次侧绕组中产生互感电动势,就有感应电流流过负载。,四、电

5、动机,1电动机的用途和分类 电动机是把电能转换成机械能的动力设备。 按电流性质:直流电动机和交流电动机 按电源相数:单相电动机和三相电动机 三相电动机又可分为同步式和异步式两种。异步电动机按转子结构不同有鼠笼型和绕线型两种。,2异步电动机的基本结构,(1)定子 电动机的定子部分包括机座、定子铁心和定子绕组。 (2)转子 异步电动机的转子由转子铁心、转子绕组和转轴等部分组成。,异步电动机的基本结构,3三相异步电动机的调速方法 (1)三相异步电动机变极调速 (2)三相异步电动机变压调速 (3)三相异步电动机变频变压调速系统,第二节 建筑供配电系统概述,一、电力系统和电力网 1电力系统和电力网 电力

6、系统是由发电、输电和配电系统组成。,第二节 建筑供配电系统概述,2电力网的电压等级 从输电的角度看,电压越高则输送的距离就越远,传输的容量越大,电能的损耗就越小;但电压越高,要求的绝缘水平也越高,因而造价也越高。 3频率标准 我国电网的频率标准是50Hz,频率变化会对电网的运行质量产生较大影响,第二节 建筑供配电系统概述,二、线路的敷设 电缆、电线的敷设应根据建筑的功能、室内装饰的要求和使用环境等因素,经技术、经济比较后确定, 1架空线路 2电缆线路 3绝缘导线的敷设 绝缘导线的敷设方式可分为明敷和暗敷。,导线穿管敷设时应注意以下几点:, 钢管弯曲半径不得小于该管径的6倍,钢管弯曲角度不得小于

7、90。 管内所穿导线的总面积不能超过管内截面的40,管内导线的数目不能超过8根。 管内导线不允许出现接头和扭拧现象,所有导线的接头和分支都应在接线盒内进行。 不同回路和不同电压的导线除特殊情况外不应穿在同一根管内。 塑料管布线一般适用于室内和有酸碱腐蚀性介质的场所,但在宜受机械损伤的场所不宜明敷。,三、建筑物用电负荷的分类和类别,1. 将民用建筑用电负荷分为三级: (1)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时; 中断供电将造成重大政治影响者; 中断供电将造成重大经济损失者; 中断供电将造成公共场所的秩序严重混乱者。,三、建筑物用电负荷的分类和类别,(2)符合下列情况之一时

8、,应为二级负荷: 中断供电将造成较大政治影响者; 中断供电将造成较大经济损失者; 中断供电将造成公共场所秩序混乱者,三、建筑物用电负荷的分类和类别,(3)不属于一级和二级负荷者应为三级负荷。 2建筑物负荷类别 (1)照明和划入照明电价的非工业负荷 (2)非工业负荷 (3)普通工业用电,四、低压配电,低压配电方式是指低压干线的配线方式。低压配电一般采用380/220V中性点直接接地的系统。 低压配电的结线方式主要有放射式、树干式和混合式三种。,图9-1 低压配电方式,五、高层建筑供电,(1)高层建筑的负荷分级 一级负荷:消防用电设备,应急照明,消防电梯。 二级负荷:客用电梯,供水系统,公用照明。

9、 三级负荷:居民用电等其他用电设备。 (2)高层建筑的供电要求 因为高层建筑存在着一级或二级负荷,所以现代高层建筑均是采用至少两路独立的10kV电源同时供电。,(3)高层建筑常用的供电方案,第三节 变 配 电 室,物业小区供配电系统是指从高压电网引入电源,到各用户的所有电气设备、配电线路的组合。 变配电所(室)是小区供配电系统的枢纽,它担负着接受电能、变换电压、分配电能的任务。,物业小区变配电系统构成示意图,一、低压配电箱(盘),配电箱(盘)是直接向低压用电设备分配电能的控制、计量盘,在小区建筑中用量很大。 配电盘的位置应尽量置于用电负荷中心,以缩短配电线路和减少电压损失。 还应注意所选配电盘

10、位置应有利于维修、干燥且通风、采光良好,不影响建筑美观和建筑结构的安全等。,二、配电柜(屏),配电柜是用于成套安装供配电系统中受配电设备的定型柜。有高压、低压配电柜两大类。 在安装时,受电配电柜居中,分支配电柜分居两侧;控制、信号部件及空气开关对应装配于配电柜的正面,这样安装便于监视、操作及保养。配电柜背面只有母线,检查及维修也很方便。,三、建筑物的变配电所,变配电所由高压配电室、变压器室和低压配电室三部分组成, 1位置的选择 变配电所的位置在其配电范围内应尽量布置在接近电源侧,并位于或接近于用电负荷中心,保证进出线路顺直、方便、最短,变配电所不应选在有剧烈震动的场所,不宜选在多尘、水雾和有腐

11、蚀性气体的场所,,三、建筑物的变配电所,有人值班的变配电所应单独设值班室,只有低压配电室时,值班室可与低压配电室合并,但应保证值班人员工作的一面或一端,低压配电装置到墙的距离不应小于3m。 变配电所房间内部设备的布置应做到线路顺直、最短、进出方便,有利于操作、巡视、试验和检修。,第四节 低压配电系统保护装置,为保证线路的正常运行,线路应具备一定的保护装置,在低压配电线路中的保护包括有短路保护、过负荷保护,接地故障保护和中性线保护。 常用的低压保护电器主要有刀开关、熔断器、自动开关、漏电保护装置等。,一、刀开关,二、熔断器,熔断器是一种保护电器。是人为地在电网中设置一个最薄弱的发热元件,当过载或

12、短路电流流过该元件时,利用元件(即熔体)本身产生的热量将自己熔断,从而使电路断开,达到保护电网和电气设备的目的。主要由熔体和安装熔体用的绝缘器组成。,三、自动空气开关,四、漏电保护器,漏电保护器又称触电保安器,它是一种自动电器,装有检漏元件联动执行元件自动分断发生故障的线路。漏电保护器能迅速断开发生人身触电、漏电和单相接地故障的低压线路。,TA0零序电流互感器;S试验按钮;Y漏电脱扣器 图9.2 单相电子式漏电开关工作原理图,漏电保护器的选择,漏电保护装置动作电流值的整定原则是:在躲开电网泄漏电流的前提下尽量小。 总保护的动作电流值大多是可调的,调节范围一般在15100mA之间,最大可达200mA以上。其动作时间一般不超过0.1s。 家庭中安装的漏电开关,主要作用是防止人身触电,漏电开关的动作电流值,一般不大于30mA 。,第五节 建筑供配电系统的维护与管理,建筑供配电系统管理的目的在于: 安全。在电能使用中不发生设备和人身伤亡事故。 可靠。满足用户对电能可靠性的要求,不随意断电。 优质。满足用户对电压和频率的要求。 经济。使用费用要

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