建筑电气技术基础04讲义6.ppt

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1、建筑电气技术基础04讲义6 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望第一节第一节 建筑常用动力设备及建筑常用动力设备及对供电要求对供电要求 一、配电一、配电分布的要求分布的要求给排水动力负荷给排水动力负荷冷冻机组动力负荷冷冻机组动力负荷电梯负荷电梯负荷照明负荷照明负荷通风机负荷通风机负荷弱电负荷弱电负荷电炊负荷电炊负荷插座设备负荷插座设备负荷二、负荷等级的要求二、负荷等级的要求 其级别依建筑等级和负荷类别等划分其级别依建筑等级和负荷类别等划分。一类建筑的消防

2、设备的两个电源或两回一类建筑的消防设备的两个电源或两回路，应在最末一级配电箱处自动切换。路，应在最末一级配电箱处自动切换。三、起动与保护方面的要求三、起动与保护方面的要求（一）电动机直接起动（一）电动机直接起动1.起动时压降不超过允许值起动时压降不超过允许值2.系统有足够大的容量系统有足够大的容量（二）电动机应装设相间短路保护，并根（二）电动机应装设相间短路保护，并根据情况分别装设过载保护、接地故障保据情况分别装设过载保护、接地故障保护、断相保护和低电压保护。护、断相保护和低电压保护。第二节第二节 供电网络结构供电网络结构一一 高压线路的接线方式高压线路的接线方式（一）放射式线路（一）放射式线

3、路可靠性高。可靠性高。继电保护整定等易于实现。继电保护整定等易于实现。开关设备多，投资大。开关设备多，投资大。适于供较重要的和容量较大的负荷。适于供较重要的和容量较大的负荷。只限于两级以内。只限于两级以内。（二）树干式线路（二）树干式线路出线少，开关设备和导线耗用少，投资出线少，开关设备和导线耗用少，投资省。省。可靠性低。可靠性低。适于负荷容量较小适于负荷容量较小，不重要的用电负荷。，不重要的用电负荷。干线连接变压器不超过干线连接变压器不超过5台，总安装容量台，总安装容量不大于不大于3000KVA。（三）环网线路（三）环网线路可靠性高（相对于树干式。但继电保可靠性高（相对于树干式。但继电保护比

4、较复杂，整定配合也较困难。护比较复杂，整定配合也较困难。一般采用一般采用“开口运行开口运行”，开环点为电压，开环点为电压差最小的点差最小的点。环形线路载流量按所接的全部变压器容环形线路载流量按所接的全部变压器容量计算，有色金属消耗量大。量计算，有色金属消耗量大。单电源环形只适于允许停电半小时以内单电源环形只适于允许停电半小时以内的二级负荷。双电源环形可用于一、二的二级负荷。双电源环形可用于一、二级负荷，但可靠性低于放射式。级负荷，但可靠性低于放射式。通常采用以高压负荷开关的高压环形柜通常采用以高压负荷开关的高压环形柜组成，特适于城市电网。组成，特适于城市电网。二二 低压线路接线方式低压线路接线

5、方式放射式线路放射式线路 主用于容量大，负荷集中，或重要的用主用于容量大，负荷集中，或重要的用电负荷，或者需要连锁起动、停车的用电负荷，或者需要连锁起动、停车的用电负荷。电负荷。树干式线路树干式线路 常采用插接式母线或预分支电缆。常采用插接式母线或预分支电缆。环形线路环形线路链式线路链式线路 适用于供电距离较远而用电设备容量小适用于供电距离较远而用电设备容量小而相距较近场所。相连的用电设备一般而相距较近场所。相连的用电设备一般不宜多于不宜多于5台，总容量不宜超过台，总容量不宜超过10kw.第三节第三节 供配电网络的敷设方式供配电网络的敷设方式一、电力电缆的结构和敷设一、电力电缆的结构和敷设（一

6、）电缆和电缆头（一）电缆和电缆头1.常用电力电缆按绝缘介质分：常用电力电缆按绝缘介质分：油浸纸绝缘电力电缆油浸纸绝缘电力电缆(ZQD,ZLQD等等)聚氯乙烯绝缘电力电缆聚氯乙烯绝缘电力电缆(VV,VLV等等)交联聚氯乙烯绝缘电力电缆交联聚氯乙烯绝缘电力电缆(YJV,YJLV等等)2.电缆头电缆头中间接头中间接头 T型接头、预分支电缆。型接头、预分支电缆。终端封端头终端封端头 分支电缆是适用于现代高层建筑和现代化分支电缆是适用于现代高层建筑和现代化工厂的一种新型垂直主电缆，其主要优点有：工厂的一种新型垂直主电缆，其主要优点有：经济、缩短施工周期、高质量等。经济、缩短施工周期、高质量等。分支电缆载

7、流量只能做到分支电缆载流量只能做到1000A左右，引左右，引出的容量一旦确定后就难以更改，灵活性不如出的容量一旦确定后就难以更改，灵活性不如母线槽。此外，各支点的尺寸一定要比较准确。母线槽。此外，各支点的尺寸一定要比较准确。但总体来看，分支电缆仍是一种省钱但总体来看，分支电缆仍是一种省钱(工程造工程造价约为母线槽的价约为母线槽的50一一70)、省力、安全可、省力、安全可靠的供电干线形式，有生命力。分支电缆已在靠的供电干线形式，有生命力。分支电缆已在世界上多数目家和地区的建筑行业中被广泛采世界上多数目家和地区的建筑行业中被广泛采用。用。（二）电缆的阻燃性能（二）电缆的阻燃性能1.耐火布线：耐火布

8、线：指由于火的作用火灾温升曲线达到指由于火的作用火灾温升曲线达到840时，使线路在时，使线路在30min内仍可靠供电内仍可靠供电的布线方式。的布线方式。2.耐热布线：耐热布线：指由于火的作用火灾温升曲线达到指由于火的作用火灾温升曲线达到380时，使线路在时，使线路在15min内仍能可靠供内仍能可靠供电的布线方式。电的布线方式。一类高、低层建筑内的电力、照明、一类高、低层建筑内的电力、照明、自控等线路宜采用阻燃型电线和电缆；自控等线路宜采用阻燃型电线和电缆；但重要消防设备但重要消防设备(如消防水泵，消防电梯，如消防水泵，消防电梯，防、排烟风机等防、排烟风机等)的供电回路，有条件时的供电回路，有条

9、件时可采用耐火型电缆或采用其他防火措施可采用耐火型电缆或采用其他防火措施以达耐火配线要求。以达耐火配线要求。二类高、低层建筑内的消防用电设备，二类高、低层建筑内的消防用电设备，宜采用阻燃型电线和电缆。宜采用阻燃型电线和电缆。3.低烟无卤型交联聚乙烯绝缘电缆低烟无卤型交联聚乙烯绝缘电缆 阻燃型普通电缆含有卤素，一旦发生阻燃型普通电缆含有卤素，一旦发生电气火灾而燃烧时，不仅发烟量大而又电气火灾而燃烧时，不仅发烟量大而又还会产生大量的酸性有毒气体。还会产生大量的酸性有毒气体。建筑电气工程宜优先选用交联聚乙烯建筑电气工程宜优先选用交联聚乙烯绝缘电缆，代替聚氯乙烯电缆。绝缘电缆，代替聚氯乙烯电缆。（三）

10、电缆敷设（三）电缆敷设沿竖井敷设沿竖井敷设沿电缆沟敷设沿电缆沟敷设沿电缆桥架敷设沿电缆桥架敷设二、插接式绝缘母线及敷设二、插接式绝缘母线及敷设 体积小，载流量大，敷设方便，与分体积小，载流量大，敷设方便，与分支线接线容易，在高层建筑中广泛使用。支线接线容易，在高层建筑中广泛使用。常在高层建筑竖井内敷设，每层有插常在高层建筑竖井内敷设，每层有插接箱接箱。例：例：CMC3A三、架空线路结构及敷设三、架空线路结构及敷设（一）架空线路的导线（一）架空线路的导线铜绞线铜绞线铝绞线铝绞线钢绞线钢绞线钢芯铝绞线钢芯铝绞线（二）电杆、横担、拉线（二）电杆、横担、拉线（三）绝缘子和金具（三）绝缘子和金具（四）敷

11、设（四）敷设 原则：原则：路径短，转角少，保持安全距离，路径短，转角少，保持安全距离，多回路导线同杆时，电压高的线在上面，多回路导线同杆时，电压高的线在上面，电压低的线在下面等。电压低的线在下面等。四、低压配电导线的结构和敷设四、低压配电导线的结构和敷设（一）导线（一）导线橡皮绝缘导线橡皮绝缘导线 适于室外。（适于室外。（BXF等等塑料绝缘导线塑料绝缘导线 不适于室外。（不适于室外。（BV等等塑料护套线（适于室内）（塑料护套线（适于室内）（BVV等）等）（二）敷设方式（二）敷设方式 明敷和暗敷明敷和暗敷用瓷夹板、瓷珠或瓷瓶等沿墙明敷。用瓷夹板、瓷珠或瓷瓶等沿墙明敷。用槽板在墙、吊顶内等明、暗敷

12、。用槽板在墙、吊顶内等明、暗敷。穿塑料管明敷或暗敷。穿塑料管明敷或暗敷。穿钢管明敷或暗敷。穿钢管明敷或暗敷。直敷布线直敷布线（三）有关规程规定（三）有关规程规定线槽中载流导线不宜超过线槽中载流导线不宜超过30根，导线总根，导线总面积不超过线槽的面积不超过线槽的20。穿钢管的交流线路（穿钢管的交流线路（25A)，应将同一回，应将同一回路穿同一钢管内。路穿同一钢管内。照明回路可以几个回路同时穿入一个管照明回路可以几个回路同时穿入一个管内，但导线根数不应多于内，但导线根数不应多于8根，穿管面积根，穿管面积不超过内截面的不超过内截面的40。一般一个防火分区设一般一个防火分区设12个竖井，约个竖井，约2

13、0003000M2设置一个带竖井的配电小设置一个带竖井的配电小间。间。强、弱电竖井配电小间应分开，若弱电强、弱电竖井配电小间应分开，若弱电线路不多，可以与强电合用，但之间保线路不多，可以与强电合用，但之间保持一定距离持一定距离。第四节第四节 导线和电缆截面的选择导线和电缆截面的选择 一一 概述概述 为使供电系统安全、可靠、优质、经济为使供电系统安全、可靠、优质、经济地运行地运行，截面的选择必需满足下列条件：截面的选择必需满足下列条件：（一）发热条件（一）发热条件（二）电压损失条件（二）电压损失条件（三）经济电流密度（三）经济电流密度（四）机械强度（四）机械强度（五）按热稳定最小截面来校验（五）

14、按热稳定最小截面来校验 二二 按发热条件按发热条件（一）额定载流量（一）额定载流量 IN 的选择的选择 Ial 导线和电缆允许长期工作电流值。导线和电缆允许长期工作电流值。K 校正系数。校正系数。当敷设处的环境温度不同于当敷设处的环境温度不同于Ial 所采用的所采用的环境温度时，进行温度校正。环境温度时，进行温度校正。导线或电缆不同的敷设方式，需要进行导线或电缆不同的敷设方式，需要进行校正。校正。导线或电缆多根穿管，直埋深度，多根导线或电缆多根穿管，直埋深度，多根并列敷设等，需要进行校正。并列敷设等，需要进行校正。Ic 计算电流。对变压器高压侧的导计算电流。对变压器高压侧的导线线 应取变压器额

15、定一次电流应取变压器额定一次电流 I1NT。对于。对于电容器的引入线，考虑充电时的涌流，电容器的引入线，考虑充电时的涌流，对高压电容器对高压电容器 Ic=1.35INC，对低压电容器，对低压电容器Ic=1.5INC。（二）按发热条件选择的截面还应与熔断（二）按发热条件选择的截面还应与熔断器或低压过电流脱扣器等保护装置的电器或低压过电流脱扣器等保护装置的电流校验配合。流校验配合。熔断器熔体的额定电流熔断器熔体的额定电流INFE0.8Ial。空气断路器长延时电流脱扣器的整定电空气断路器长延时电流脱扣器的整定电流流 IOPTRIal。（三）低压系统中性线和保护线的选择（三）低压系统中性线和保护线的选

16、择1.中性线（中性线（N)截面的选择截面的选择(1)一般不小于相线截面的一般不小于相线截面的50,即即So0.5S。(2)对于三次谐波相当突出的三相线路，大对于三次谐波相当突出的三相线路，大于或等于相线截面，即：于或等于相线截面，即：气体放电灯为主的三相四线和两相三气体放电灯为主的三相四线和两相三线电路：线电路：SoS；采用晶闸管调光的三相四线和两相三采用晶闸管调光的三相四线和两相三线电路：线电路：So2S。(3)对于由三相线路分出的两相及单相线路，对于由三相线路分出的两相及单相线路，等于相线截面，即等于相线截面，即SoS。2.保护线保护线(PE)截面的选择截面的选择(1)当当S 16mm2时

17、，时，SPES，当当16mm2 S 35mm2时，时，SPE 16mm2 当当S 35mm2时，时，SPE0.5S。(2)保护线还应满足单相接地故障保护要求。保护线还应满足单相接地故障保护要求。(3)保护中性线保护中性线(PEN)截面的选择截面的选择 具有具有PE和和N的双重功能，取其中最大的双重功能，取其中最大值。即：值。即：SPEN =(50%100%)S 及单相接地故及单相接地故障保护要求。障保护要求。三三 按经济电流密度条件（年运行费最小按经济电流密度条件（年运行费最小 经济面积与经济电流密度关系为：经济面积与经济电流密度关系为：计算计算 后，应选择最较近的标准面积。后，应选择最较近的

18、标准面积。四四 按线路电压损失条件按线路电压损失条件（一）线路电压损失计算（一）线路电压损失计算1.支路电流法：支路电流法：L2、R2、X2 L1、R1、X1 I1(P1j Q1)I2(P2+jQ2)l1、r1、x1 l2、r2、x2 i1、cos1 i2、cos 2 (p1+jq1)(p2+jq2)2.干线电流法：干线电流法：3.支路功率法：支路功率法：4.干线功率法：干线功率法：UNL 额定线电压；（额定线电压；（kVP 负载有功功率；（负载有功功率；（kW P1=（p1+p2),P2=p2Q 负载无功功率；（负载无功功率；（kvar Q1=（q1+q2),Q2=q2 i负荷电流负荷电流；

19、（；（AI各线段电流；（各线段电流；（Al,r,x,各线段长度，电阻，电抗；各线段长度，电阻，电抗；L,R,X各负荷点到线路首端的长度，电阻，各负荷点到线路首端的长度，电阻，电抗；电抗；（二）线路电压损失查表法（二）线路电压损失查表法1.从干线电流法得：从干线电流法得：2.从干线功率法得：从干线功率法得：Il 电流负荷距（电流负荷距（Akm；Pl功率负荷距（功率负荷距（kwkm)；Ki每安公里的电压损失，查表时与每安公里的电压损失，查表时与 负荷功率因数一致。负荷功率因数一致。Kp每千瓦公里的电压损失，查表时每千瓦公里的电压损失，查表时 与负荷功率因数一致。与负荷功率因数一致。3.对于同截面同

20、样敷设方式下的对于同截面同样敷设方式下的“无感无感”线路（低压配电网，而且负荷功率因线路（低压配电网，而且负荷功率因数为数为1时：时：M总负荷距（总负荷距（kWm)；S导线截面（导线截面（mm2)；R0r0导线每米电阻值（导线每米电阻值（/m)；导线电导率；导线电导率；C系数，查表。系数，查表。三相四线线路三相四线线路两相三线线路两相三线线路单相或直流线路单相或直流线路五五 按机械强度条件按机械强度条件 不同导线，按不同用途及安装方式有最不同导线，按不同用途及安装方式有最小允许截面积，只要大于其值即可小允许截面积，只要大于其值即可。六六 根据设计经验根据设计经验（一）一般来说：（一）一般来说：

21、1.高压线路往往先按经济电流密度来选择，高压线路往往先按经济电流密度来选择，再校验其它条件。再校验其它条件。2.低压动力线因其负荷电流较大，一般先低压动力线因其负荷电流较大，一般先按发热条件选择，再校验其电压损失和按发热条件选择，再校验其电压损失和机械强度机械强度。3.低压照明线，因其电压水平要求高，一低压照明线，因其电压水平要求高，一般先按电压损失条件选择，再校验其发般先按电压损失条件选择，再校验其发热条件和机械强度热条件和机械强度。（二）在（二）在10kV及以下的线路中，因供电距及以下的线路中，因供电距离较短，很少使用按经济电流密度选择。离较短，很少使用按经济电流密度选择。小截面导线按载流

22、量所选的导线截面已小截面导线按载流量所选的导线截面已满足电压损失要求时，可加大一级，以满足电压损失要求时，可加大一级，以减少线路的电能损失，若按电压损失要减少线路的电能损失，若按电压损失要求已加大一级导线截面，则不用再增大。求已加大一级导线截面，则不用再增大。（三）对于较短的高压线路，可不必进行（三）对于较短的高压线路，可不必进行电压损失校验。电压损失校验。（四）高压电缆其截面往往决定于热稳定（四）高压电缆其截面往往决定于热稳定要求最小截面，因此必需进行热校验。要求最小截面，因此必需进行热校验。低压配电线路，一般都是大电流传输，低压配电线路，一般都是大电流传输，截面较大，支线虽截面小，但短路电

23、流截面较大，支线虽截面小，但短路电流也小，几乎都能满足热稳定。也小，几乎都能满足热稳定。（五）下列情况不必进行短路效应的校验（五）下列情况不必进行短路效应的校验1.用熔断器保护的导体不必热校验，采用用熔断器保护的导体不必热校验，采用限流型熔断器及熔断器额定电流在限流型熔断器及熔断器额定电流在60A及及以下的可不必进行动、热校验。以下的可不必进行动、热校验。2.架空电力线路等。架空电力线路等。（六）截面载流量与过负荷整定电流的配（六）截面载流量与过负荷整定电流的配合合（七）在一个工程中，一般选取距离最长，（七）在一个工程中，一般选取距离最长，截面最小的进行电压损失及单相接地故截面最小的进行电压损失及单相接地故障切除时间校验。障切除时间校验。