5第五章-室内供配电系统(2008)解析.ppt

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1、现现 代代 建建 筑筑 电电 气气-2008年度建筑电气教案年度建筑电气教案电气工程学院电气工程学院第第五五章章 室室内内供供配配电电系系统统 11配电系统的配电要求及配电方式配电系统的配电要求及配电方式室内配电系统：室内配电系统：从建筑物配电箱或配电室至各层分配电箱或各层用从建筑物配电箱或配电室至各层分配电箱或各层用户单元开关之间的供电线路系统。一般属于低压配电系统。户单元开关之间的供电线路系统。一般属于低压配电系统。低压配电系统的配电要求低压配电系统的配电要求a.a.供电可靠和保证电压质量。供电可靠和保证电压质量。根据民用建筑用电负荷的性质和由于停电给政治上、经济上造成根据民用建筑用电负荷

2、的性质和由于停电给政治上、经济上造成的损失，对用电设备提出的不中断要求。的损失，对用电设备提出的不中断要求。供电的可靠性是由供电电源、供电方式和供电线路共同决定的。供电的可靠性是由供电电源、供电方式和供电线路共同决定的。低压配电线路应当满足民用建筑用电质量的要求。这里主要指电压低压配电线路应当满足民用建筑用电质量的要求。这里主要指电压和频率两个指标（电压不能偏离要求，电压供电半径不宜超过和频率两个指标（电压不能偏离要求，电压供电半径不宜超过250m250m，频率要保证国家规定频率要保证国家规定50H50Hz z）。）。b.b.考考虑虑发发展展。从从工工程程角角度度出出发发，低低压压配配电电线线

3、路路应应当当力力求求接接线线简简单单，操操作作方方便便、安安全全，具具有有一一定定的的灵灵活活性性，并并能能适适应应用用电电负负荷荷发发展展的需要。的需要。c.c.操作安全、检修方便。操作安全、检修方便。d.d.节省有色金属消耗，减少电能损耗。节省有色金属消耗，减少电能损耗。e.e.其其他他要要求求。民民用用建建筑筑低低压压配配电电一一般般采采用用220/380V220/380V中中性性点点直直接接接接地地系系统统，例例如如山山东东；但但也也有有采采用用TTTT接接地地系系统统（中中性性点点不不接接地地），例例如上海。如上海。第第五五章章 室室内内供供配配电电系系统统 低压配电系统的基本配电方

4、式低压配电系统的基本配电方式 民用建筑低压配电线路的基本配电方式（也叫基本民用建筑低压配电线路的基本配电方式（也叫基本接线方式）有：放射式、树干式和混合式三种。接线方式）有：放射式、树干式和混合式三种。低压配电屏低压配电屏 低压配电屏低压配电屏 低压配电屏低压配电屏 (a)放射式放射式 (b)树干式树干式 (c)混合式混合式 图图 低压配电线路的基本配电方式低压配电线路的基本配电方式 第第五五章章 室室内内供供配配电电系系统统 a.a.放射式：放射式：用于负荷分布范围大，且配电中心与分配用于负荷分布范围大，且配电中心与分配点的距离比较均匀，需要集中连锁起动或停车等场点的距离比较均匀，需要集中连

5、锁起动或停车等场合。例如锅炉房的风机、炉排和除渣的联锁。合。例如锅炉房的风机、炉排和除渣的联锁。优点：供电可靠性高，配电设备集中。优点：供电可靠性高，配电设备集中。缺点：配电设备多，消耗较多的有色金属。缺点：配电设备多，消耗较多的有色金属。b.b.树干式：树干式：适用于用电设备的布置比较均匀，容量不大，又无适用于用电设备的布置比较均匀，容量不大，又无特殊要求的场合。特殊要求的场合。优点：配电设备简单，有色金属消耗较少。优点：配电设备简单，有色金属消耗较少。缺点：干线故障时影响范围大。缺点：干线故障时影响范围大。c.c.混合式：混合式：前两者的综合运用，具有两者的优点，在现代建筑中前两者的综合运

6、用，具有两者的优点，在现代建筑中应用最为广泛。应用最为广泛。第第五五章章 室室内内供供配配电电系系统统 高层民用建筑供配电高层民用建筑供配电 a.a.负荷特征负荷特征 民用建筑民用建筑 普通民用建筑普通民用建筑 高层民用建筑：高层民用建筑：1010层以上的住宅建筑、高度层以上的住宅建筑、高度24m24m以上的其它民用建筑。以上的其它民用建筑。高层建筑高层建筑 一类高层：一类高层：1919层以上的住宅或建筑高度层以上的住宅或建筑高度50m50m以上的其它建筑。以上的其它建筑。二类高层：二类高层：10-1810-18层住宅建筑或建筑高度层住宅建筑或建筑高度24-50m24-50m的高层民用建筑。的

7、高层民用建筑。高层民用建筑与一般民用建筑相比具有如下负荷特征：高层民用建筑与一般民用建筑相比具有如下负荷特征：高层中增加了许多特殊的用电设备，如高层中增加了许多特殊的用电设备，如生活方面：电梯、水泵和空调机组等；生活方面：电梯、水泵和空调机组等；消防方面：消防用电梯，消防水泵、排烟风机、火灾报消防方面：消防用电梯，消防水泵、排烟风机、火灾报 警和事故照明等；警和事故照明等；用电量集中。不仅用电设备增多，且用电时间明显增加。用电量集中。不仅用电设备增多，且用电时间明显增加。第第五五章章 室室内内供供配配电电系系统统 用电可靠性要求很高。用电可靠性要求很高。一类建筑的消防用电设备为一级负荷；一类建

8、筑的消防用电设备为一级负荷；二类建筑的消防用电设备为二级负荷。二类建筑的消防用电设备为二级负荷。b.供电电源 b.b.供电电源供电电源 高高层层民民用用建建筑筑的的供供电电要要明明确确该该建建筑筑物物的的负负荷荷级级别别及及对对不同负荷级别的供电要求。不同负荷级别的供电要求。目前新建的高层民用建筑一般采用三个电源供电；两个市电目前新建的高层民用建筑一般采用三个电源供电；两个市电源再加一组备用柴油发电机。源再加一组备用柴油发电机。备用电源是在电网发生事故时，至少能使高层民用建筑的生备用电源是在电网发生事故时，至少能使高层民用建筑的生活电梯、安全照明、消防水泵、消防电梯及其它通讯系统仍能继活电梯、

9、安全照明、消防水泵、消防电梯及其它通讯系统仍能继续供电。续供电。c.c.高层民用建筑的低压配电方式高层民用建筑的低压配电方式高层民用建筑低压配电系统包括：高层民用建筑低压配电系统包括：电力系统；电力系统；照明系统；照明系统；事故照明、防火和报警等消防系统。事故照明、防火和报警等消防系统。第第五五章章 室室内内供供配配电电系系统统 放放射射式式供供电电：对对容容量量较较大大的的集集中中负负荷荷或或重重要要负负荷荷（或大型负荷）。（或大型负荷）。分区树干式供电：分区树干式供电：各楼层的照明、风机等均匀分布的负荷。各楼层的照明、风机等均匀分布的负荷。树树干干式式配配电电分分区区的的层层数数，可可根根

10、据据用用电电负负荷荷的的性性质质、密密度度、管理条件来确定。管理条件来确定。消防用电设备采用单独的供电回路，按照水平、垂直方向防消防用电设备采用单独的供电回路，按照水平、垂直方向防火，分区进行放射式供电。火，分区进行放射式供电。消防用电设备的两个电源在最末一级配电箱处自动切换。消防用电设备的两个电源在最末一级配电箱处自动切换。2 2 低压保护装置及选择低压保护装置及选择 一、用电设备及配电线路的保护一、用电设备及配电线路的保护 在民用建筑中有些用电设备自身有保护装置，工程中不再在民用建筑中有些用电设备自身有保护装置，工程中不再考虑单独的保护，将配电线路的保护作为他们的后备保护。考虑单独的保护，

11、将配电线路的保护作为他们的后备保护。而有些设备（照明电器、小风扇等）把配电线路作为它的而有些设备（照明电器、小风扇等）把配电线路作为它的保护。保护。第第五五章章 室室内内供供配配电电系系统统 照明用电设备的保护照明用电设备的保护 现在广泛采用的带短路脱扣器的自动空气开关保护，现在广泛采用的带短路脱扣器的自动空气开关保护，可作为短路和过负荷保护。可作为短路和过负荷保护。电力用电设备的保护电力用电设备的保护 电力负荷需要从电力配电箱或照明配电箱中分别供电。除电力负荷需要从电力配电箱或照明配电箱中分别供电。除了本身单独设有保护装置的设备外，其余的设备都在分路供了本身单独设有保护装置的设备外，其余的设

12、备都在分路供电线路上装设单独的保护装置。电线路上装设单独的保护装置。低压配电设备的保护低压配电设备的保护 包括三个的内容包括三个的内容 短路保护短路保护 过负荷保护过负荷保护 过电压保护过电压保护 a.低压配电线路的短路保护低压配电线路的短路保护 所有低压配电线路都装设短路保护，一般可采用熔断器或所有低压配电线路都装设短路保护，一般可采用熔断器或自动开关保护。自动开关保护。第第五五章章 室室内内供供配配电电系系统统 b.b.低压配电线路的过负荷保护低压配电线路的过负荷保护低压配电线路均应装设过负荷保护，一般可采用熔断低压配电线路均应装设过负荷保护，一般可采用熔断器或自动开关保护。器或自动开关保

13、护。c.c.低压配电线路的过压保护低压配电线路的过压保护民用建筑低压配电线路上出现的过电压情况：民用建筑低压配电线路上出现的过电压情况：高压架空线断线落在低压线路上；高压架空线断线落在低压线路上；三相四线制供电系统的零线断落引起中性点偏移；三相四线制供电系统的零线断落引起中性点偏移；雷击低压线路；雷击低压线路；误接线，误接线，220220接上接上380380等。等。上述情况将导致低压线路上出现超过正常值的过电压，上述情况将导致低压线路上出现超过正常值的过电压，使接在该线上的设备因电压过高而损坏。使接在该线上的设备因电压过高而损坏。防止的措施：过压保护，加过压保护开关。防止的措施：过压保护，加过

14、压保护开关。第第五五章章 室室内内供供配配电电系系统统 d.d.上、下级保护之间的配合上、下级保护之间的配合 当配电系统的某处发生故障时，防止事故扩大到非当配电系统的某处发生故障时，防止事故扩大到非事故部分，要求电源侧、负载侧的保护电器之间具有选事故部分，要求电源侧、负载侧的保护电器之间具有选择性的配合。择性的配合。当上、下级均采用熔断器保护时，上级熔体电流比下级熔当上、下级均采用熔断器保护时，上级熔体电流比下级熔体电流大体电流大2-32-3级。级。当上、下级均采用自动开关时，上级脱扣器的额定电流比当上、下级均采用自动开关时，上级脱扣器的额定电流比下级大于或等于下级大于或等于1.21.2倍。倍

15、。当电源侧采用自动开关，负载侧采用熔断器时，自动开当电源侧采用自动开关，负载侧采用熔断器时，自动开关的保护特性曲线在熔体特性曲线之上。关的保护特性曲线在熔体特性曲线之上。当电源侧采用熔断器，负载侧采用自动开关时，正好与上当电源侧采用熔断器，负载侧采用自动开关时，正好与上一种情况相反。一种情况相反。二、配电电气设备及选择二、配电电气设备及选择 常用低压熔断器常用低压熔断器 第第五五章章 室室内内供供配配电电系系统统 熔断器的保护作用靠熔体来完成，一定截面的熔体熔断器的保护作用靠熔体来完成，一定截面的熔体只能承受一定值的电流，当通过电流超过规定值时，只能承受一定值的电流，当通过电流超过规定值时，熔

16、体将熔断，从而起到保护的作用。熔体将熔断，从而起到保护的作用。熔体的选择熔体的选择 熔断器的额定电流与熔体的额定电流不一样，几个不同额熔断器的额定电流与熔体的额定电流不一样，几个不同额定电流等级的熔体可以装入某一额定电流等级的熔断器。定电流等级的熔体可以装入某一额定电流等级的熔断器。选择熔断器保护时，先选择熔体规格，再选择熔断器。选择熔断器保护时，先选择熔体规格，再选择熔断器。a.a.熔体额定电流的确定熔体额定电流的确定 对于无起动电流的负荷，一般照明、电加热器等；对于无起动电流的负荷，一般照明、电加热器等；I Ie eIIc c 有起动电流的负荷：有起动电流的负荷：I Ie(1.1-1.7)

17、(1.1-1.7)I Icb.b.熔断器与导线截面的配合熔断器与导线截面的配合I Ie e 0.8 0.8 I Iw w 式中式中 Ie熔体额定电流；熔体额定电流；I Iw w电线、电缆额定载流量。电线、电缆额定载流量。第第五五章章 室室内内供供配配电电系系统统 c.c.熔断器额定电压、电流的确定熔断器额定电压、电流的确定 Ue U Uw I Ie eIIc c 式中式中 U Uw w线路的额定电压；线路的额定电压；Ic线路的计算电流。线路的计算电流。确定了熔体的额定值确定了熔体的额定值 熔断器的额定值。熔断器的额定值。自动空气开关及其选择自动空气开关及其选择 a.自动开关，即自动空气开关或断

18、路器自动开关，即自动空气开关或断路器 自动开关的作用：在电路出现过载或短路时，自动切断自动开关的作用：在电路出现过载或短路时，自动切断电路，保护串接在它之后的电器设备，也可用于不频繁操电路，保护串接在它之后的电器设备，也可用于不频繁操作的电路中作控制电器。作的电路中作控制电器。自动开关的分类自动开关的分类 按用途分按用途分 配电用空气开关配电用空气开关 电动机保护用自动空气开关电动机保护用自动空气开关 照明用自动空气开关照明用自动空气开关 第第五五章章 室室内内供供配配电电系系统统 按结构分按结构分 塑料外壳式塑料外壳式 框架式框架式 快速式快速式主要用于对半导体整流器的过载、主要用于对半导体

19、整流器的过载、短路的快速保护短路的快速保护 限流式限流式限制短路电流限制短路电流 保护式保护式 过载和短路均瞬时动作过载和短路均瞬时动作 过载延时、断路瞬时动作过载延时、断路瞬时动作 过载短路均长延时动作过载短路均长延时动作 过载短路均短延时动作过载短路均短延时动作 b.b.自动开关的选择自动开关的选择 包括的内容包括的内容 额定电压额定电压 额定电流额定电流 脱扣器整定电流脱扣器整定电流 脱扣器瞬时动作整定电流（整定倍数）脱扣器瞬时动作整定电流（整定倍数）第第五五章章 室室内内供供配配电电系系统统 额定电压、额定电流的确定额定电压、额定电流的确定 按线路的额定电压选择：按线路的额定电压选择：

20、式中式中 自动开关的额定电压，自动开关的额定电压，；线路额定电压，线路额定电压，；按线路的额定电流选择：按线路的额定电流选择：长延时动作的过电流脱扣器整定电流长延时动作的过电流脱扣器整定电流 式中式中 长延时过电流脱扣器的动作整定电流，长延时过电流脱扣器的动作整定电流，；线路计算电流，线路计算电流，；可靠系数，取可靠系数，取1.11.1。短延时动作的过电流脱扣器整定电流短延时动作的过电流脱扣器整定电流 应大于尖峰电流应大于尖峰电流 第第五五章章 室室内内供供配配电电系系统统 式中式中 短延时过电流脱扣器的动作整定电短延时过电流脱扣器的动作整定电 流，流，；配电线路的尖峰电流，配电线路的尖峰电流

21、，；考考虑虑整整定定误误差差的的可可靠靠系系数数，对对动动作作时时间间大大于于0.02s0.02s的的自自动开关取动开关取1.351.35，小于，小于0.02s0.02s的自动开关取的自动开关取1.7-21.7-2。对单台电动机回路，尖峰电流等于起动电流：对单台电动机回路，尖峰电流等于起动电流：电动机的起动电流。电动机的起动电流。对配电线路，不考虑电动机自起动时，其尖峰电流为：对配电线路，不考虑电动机自起动时，其尖峰电流为：式中式中 配电线路中功率最大的一台电动机起动电流，配电线路中功率最大的一台电动机起动电流，；除起动电流最大的一台电动机外的回路计算电流，除起动电流最大的一台电动机外的回路计

22、算电流，；第第五五章章 室室内内供供配配电电系系统统 瞬时动作过电流脱扣器的整定电流瞬时动作过电流脱扣器的整定电流 要躲过配电线路的尖峰电流，要躲过配电线路的尖峰电流，式中式中 瞬时过电流脱扣器整的动作整定电流，瞬时过电流脱扣器整的动作整定电流，；瞬时脱扣器可靠系数，取瞬时脱扣器可靠系数，取1.21.2。漏电保护装置漏电保护装置 漏电保护装置是一种自动电器。漏电保护装置是一种自动电器。其其作作用用：对对有有致致命命危危险险的的人人身身触触电电进进行行保保护护，以以及及防防止止因因电电气气设备或线路漏电而引起火灾。设备或线路漏电而引起火灾。a.装置的分类装置的分类 按其动作原理可分为电压型、电流

23、性和脉冲型按其动作原理可分为电压型、电流性和脉冲型 按脱扣器的形势分为电磁式和电子式按脱扣器的形势分为电磁式和电子式按其保护功能及结构特征分为漏电继电器、漏按其保护功能及结构特征分为漏电继电器、漏电断路器、漏电开关及漏电保护插座电断路器、漏电开关及漏电保护插座 第第五五章章 室室内内供供配配电电系系统统 漏电继电器由零序电流互感器和继电器组成。漏电继电器由零序电流互感器和继电器组成。漏电断路器是在断路器上加装漏电保护器件而成。漏电断路器是在断路器上加装漏电保护器件而成。漏电开关由零序电流互感器、漏电脱口器和主开关组成，装漏电开关由零序电流互感器、漏电脱口器和主开关组成，装在绝缘外壳里。在绝缘外

24、壳里。漏电保护插座是由漏电断路器或漏点开关与插座组合而成。漏电保护插座是由漏电断路器或漏点开关与插座组合而成。b.漏电保护装置的应用漏电保护装置的应用 漏电保护开关漏电保护开关的保护方式的保护方式 低压电网的总保护，如住宅的总进线开关低压电网的总保护，如住宅的总进线开关 低压电网的分级保护低压电网的分级保护 漏电总保护漏电总保护 电压型漏电保护开关：配电变压器二次侧电压型漏电保护开关：配电变压器二次侧中性点不接地的低压电网的漏电总保护中性点不接地的低压电网的漏电总保护 电流型漏电保护开关：配电变压器二次侧中电流型漏电保护开关：配电变压器二次侧中性点直接接地的低压电网的漏电总保护性点直接接地的低

25、压电网的漏电总保护 第第五五章章 室室内内供供配配电电系系统统 低压电网的分级保护方式：一般分为三级。低压电网的分级保护方式：一般分为三级。目的：为了缩小停电范围。目的：为了缩小停电范围。三级保护三级保护 第一级：全网的总保护，设在低压电网总保护第一级：全网的总保护，设在低压电网总保护开关和主干线保护开关。开关和主干线保护开关。目的：缩小事故的停电范围。目的：缩小事故的停电范围。第二级：支路保护，设在一个部门的进线配第二级：支路保护，设在一个部门的进线配电盘上。电盘上。目的：防止用户发生触电事故。目的：防止用户发生触电事故。第三级：线路末端及单相保护第三级：线路末端及单相保护 由于电磁式漏电保

26、护开关比电子式漏电保护开关可靠性高，由于电磁式漏电保护开关比电子式漏电保护开关可靠性高，工程应用中采用电磁式漏电保护开关。工程应用中采用电磁式漏电保护开关。第第五五章章 室室内内供供配配电电系系统统 3室内供配电系统设计室内供配电系统设计 一、设计要求一、设计要求 配配电电设设计计的的依依据据：根根据据设设计计项项目目、设设备备装装置置状状况况、用电负荷性质和装机容量来考虑。用电负荷性质和装机容量来考虑。配电设计的内容：配电设计的内容：a.a.配电系统的形式；配电系统的形式；b.b.线路敷设方式；线路敷设方式；c.c.开关电器设备选择和导线型号规格选择等；开关电器设备选择和导线型号规格选择等；

27、d.把所选择的结果标注在设计图的相应部位上。把所选择的结果标注在设计图的相应部位上。遵照规定。遵照规定。二、配线的技术要求二、配线的技术要求 配线需要考虑的因素配线需要考虑的因素 a.应根据建筑物的性质、要求、用电设备的分布及环境特应根据建筑物的性质、要求、用电设备的分布及环境特征等因素；征等因素；b.应避免外部热源、灰尘聚集及腐蚀或污染物存在对应避免外部热源、灰尘聚集及腐蚀或污染物存在对布线系统带来的影响；布线系统带来的影响；第第五五章章 室室内内供供配配电电系系统统 c.防止在敷设过程中因受冲击、振动和建筑物的伸缩、防止在敷设过程中因受冲击、振动和建筑物的伸缩、沉降等各种外界应力作用而带来

28、的危害。沉降等各种外界应力作用而带来的危害。配线技术要求配线技术要求 a.导线额定电压应大于线路的工作电压，导线的绝缘应符合线导线额定电压应大于线路的工作电压，导线的绝缘应符合线路的安装方式和敷设的环境条件。导线截面应能满足供电和机路的安装方式和敷设的环境条件。导线截面应能满足供电和机械强度的要求。械强度的要求。b.配线时要尽量避免导线接头，必须有接头时，应采用压接配线时要尽量避免导线接头，必须有接头时，应采用压接和焊接；穿在管内的导线禁止有接头，接头放在接线盒内。和焊接；穿在管内的导线禁止有接头，接头放在接线盒内。c.明配线路在建筑物内应水平或竖直敷设。明配线路在建筑物内应水平或竖直敷设。d.不得将护套电线直接埋入墙壁、顶棚的抹灰层内。不得将护套电线直接埋入墙壁、顶棚的抹灰层内。e.导线穿管时，其总截面（包括外护层）一般不超过管子内截导线穿管时，其总截面（包括外护层）一般不超过管子内截面的一半。面的一半。f.为了避免涡流效应，应将同一回路的各相导线和中性线穿同为了避免涡流效应，应将同一回路的各相导线和中性线穿同一金属管内，不同回路的导线不能穿入同一管内。一金属管内，不同回路的导线不能穿入同一管内。本章结束！本章结束！