建筑电气 教学课件 ppt 作者 汪永华 主编 第5章

1、第5章 室内供配电,主要内容,普通高等教育“十一五”国家级规划教材,民用建筑一般从市电高压10kV或低压380/220V取得电源，称为供电；然后将电源分配到各个用电负荷，称为配电。采用各种元件（如开关、导线）及设备（如配电箱）将电源与负荷连接起来，即组成了民用建筑的供配电系统。 室内供配电是指：从建筑物的配电室或配电箱，至各层分配电箱或各层用户单元开关箱之间的供配电系统。一般是低压配电系统。,第5章 室内供配电,主要内容,普通高等教育“十一五”国家级规划教材,5.1 室内供配电要求及配电方式,5.2 保护装置及选择,5.3 电度表接线方式,5.4 低压配电箱,本章小结,5.1 室内供配电要求及配电方式,主要内容,普通高等教育“十一五”国家级规划教材,5.1.1 室内供配电要求,5.1.2室内配电系统的基本配电方式,5.1.3高层建筑供配电,5.1.1 室内供配电要求,主要内容,普通高等教育“十一五”国家级规划教材,1.可靠性要求 供配电线路应当尽可能的满足民用建筑所必须的供电可靠性要求。所谓可靠性，是指根据建筑物用电负荷的性质和重要程度，对供电系统提出的不能中断供电的要求。不同的负荷，

2、可靠性的要求不同，分三个等级： 一级负荷，要求供电系无论是正常运行还是发生事故时 ，都应保证其连续供电。因此，一级负荷应由两个独立电源供电。,5.1.1 室内供配电要求,主要内容,普通高等教育“十一五”国家级规划教材,二级负荷，当地区供电条件允许投资不高时，宜由两个电源供电。当地区供电条件困难或负荷较小时，则允许采用一条6kV及以上专用架空线供电。 三级负荷，无特殊供电要求。 为了确定某民用建筑的负荷等级，必须向建设单位调查研究，然后慎重确定。不同级别的负荷对供电电源和供电方式的要求也是不同的。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。,5.1.1 室内供配电要求,主要内容,普通高等教育“十一五”国家级规划教材,2. 电能质量要求 电能质量的指标通常是电压、频率和波形，其中尤以电压最为重要。它包括电压的偏移、电压的波动和电压的三相不平衡度等。因此，电压质量除了与电源有关外还与动力、照明线路的合理设计有很大关系，在设计线路时，必须考虑线路的电压损失。一般情况下，低压供电半径不宜超过250m。,5.1.1 室内供配电要求,主要内容,普通高等教育“十一五”国家级规划教材,3.

3、发展要求 从工程角度看，低压配电线路应力求接线操作方便、安全，具有一定的灵活性，并能适应用电负荷的发展需要。例如，住宅远期用电负荷密度（平均单位面积的用电量），96年及以前的规范规定，多层住宅为每平方米610W，高层住宅为每平方米1015W。近年来由于家用电器迅速的发展和居住面积的扩大，住宅用电负荷密度随之迅速增加，国家规范也及时作了修订，因此，再设计时应认真作好调查研究，参照当时当地的有关规定，并适当考虑发展的需要。,5.1.1 室内供配电要求,主要内容,普通高等教育“十一五”国家级规划教材,4. 民用建筑低压配电系统的其它要求 （1）配电系统的电压等级一般不超过两级； （2）为便于维修，多层建筑宜分层设置配电箱，每户宜有独立的电源开关箱； （3）单相用电设备应合理分配，力求使三相负荷平衡； （4）引向建筑的接户线，应在室内靠近进线处便于操作的地方装设开关设备； （5）尽可能节省有色金属的消耗，减少电能的损耗，降低运行费等。,5.1.2室内配电系统的基本配电方式,主要内容,普通高等教育“十一五”国家级规划教材,室内低压配电系统由配电装置（配电盘）及配电线路（干线及分支线路）组成。常用

4、配电方式有以下几种形式：如图5-1所示 1. 放射式 放射式的优点各个负荷独立受电，供电可靠性较高，故障时影响面较小，配电设备集中，检修方便；电压波动相互间影响较小。但系统灵活性较差，有色金属消耗较多，相应的投资也较大。一般在下列情况下采用： （1）容量大、负荷集中或重要的用电设备； （2）需要联锁起动、停车的设备； （3）有腐蚀性介质和爆炸危险等场所不宜将配电及保护起动设备放在现场者。,5.1.2室内配电系统的基本配电方式,主要内容,普通高等教育“十一五”国家级规划教材,2. 树干式 树干式的特点是配电设备及有色金属的消耗较少，系统灵活性好，但干线故障时影响范围大。一般用于用电设备的分布比较均匀、容量不大、又无特殊要求的场合。 3. 混合式 混合式的特点介于放射式和树干式两者之间。若干线上所接用的配电盘不多时，仍然比较可靠，因而在大多数情况下一个大系统都采用树干式与放射式相混合的配电方式。,5.1.2室内配电系统的基本配电方式,主要内容,普通高等教育“十一五”国家级规划教材,图5-1 配电方式分类示意,5.1.3高层建筑供配电,主要内容,普通高等教育“十一五”国家级规划教材,1. 负

5、荷特征 高层建筑的建筑面积一般在7000平方米以上，其用电负荷不但有照明负荷，而且还有动力负荷，因此，用电量较大。19层及以上的消防用电设备为一级负荷，18层及以下的消防用电设备为二级负荷。非消防电梯为二级负荷，其余为三级负荷。消防用电设备包括：消防泵、排烟风机、消防电梯、事故照明及疏散标志灯等。 高层建筑配电系统的特点是负荷容量大、线路较长，对电源的可靠程度要求较高，并需密切配合建筑物的消防设计。,5.1.3高层建筑供配电,主要内容,普通高等教育“十一五”国家级规划教材,2. 供电电源 不同使用性质的高层建筑，虽然有其不同的用电要求，但在电梯、事故照明以及消防用电方面的供电原则是一致的。同类高度的建筑，应具有相同的防火和安全措施、相同的供电及照明要求。高层建筑的供电电源和配电分区、垂直干线的负荷层数及敷设、配电系统的控制和保护，除须满足建筑的功能要求和维护管理条件外，往往取决于消防设备的设置、建筑的防火分区以及各项消防技术要求。,5.1.3高层建筑供配电,主要内容,普通高等教育“十一五”国家级规划教材,一级负荷应采用两个独立电源供电。这两个独立电源可取自城市电网，它们之间可有相互联系

6、，但当发生一种故障且主保护装置失灵时，仍有一个电源不中断供电。在大型的保护完善和运行可靠的城市电网条件下，这两个独立电源溯其源端应至少是引自35kV及以上枢纽变电站的两段母线；也可一个取自城市电网，另一个设自备电源。 二级负荷应有两个电源供电。这两个电源端宜取自城市端电网的10kV负荷变电站的两段母线；有困难时，两个电源可引自任意两台变压器的0.4kV低压母线。,5.1.3高层建筑供配电,主要内容,普通高等教育“十一五”国家级规划教材,3. 配电方式 高层建筑配电方式主要有放射式、树干式与混合式三种，而大多采用混合式分区配电方式。 随着时代的发展和生活水平的提高，对高层建筑设备在性能、系统故障率、可靠性及维护管理方面，要求也更高了。如对安全管理、消防用电、防灾监视装置、事故照明等，要求高度可靠、耐久、节能、维护简单、节约面积等。一般情况将照明与电力划分两个配电系统，其他消防、报警、监控等宜应自成体系以提高可靠性。常用的基本方案如下：,5.1.3高层建筑供配电,主要内容,普通高等教育“十一五”国家级规划教材,对于高层建筑中容量较大、有单独控制要求的负荷，如冷冻机组等，宜由专用变压器的低压

7、母线以放射式配线直接供电。 对于在各层中大面积均匀分布的照明和风机盘管负荷，多由专用照明变压器的低压母线，以放射式引出若干条干线沿楼的高度向上延伸形成“树干”。照明干线可按分区向所辖楼层配出水平支干线或支线，一般每条干线可辖4 6个楼层。风机盘管干线可在各楼层配出水平支线，均形成所谓“干竖支平”形配电网络。,5.1.3高层建筑供配电,主要内容,普通高等教育“十一五”国家级规划教材,应急照明干线与正常照明干线平行引上，也按“干竖支平”配出，但其电源端在紧急情况下可经自动切换开关与备用电源或备用发电机组相接。 空调动力、厨房动力、电动卷帘门等一般动力由专用动力变压器供电，由低压母线按不同种类负荷以放射式引出若干条干线沿楼向上延伸，成“干竖支平”形配电。 消防泵、消防电梯等消防动力负荷采用放射式供电。一般为单独从变电所不同母线段上直接引出两路馈电线到设备，即一用一备，采用末端自投。在紧急情况下，可经切换开关自动投入备用电源或备用发电机。,5.1.3高层建筑供配电,主要内容,普通高等教育“十一五”国家级规划教材,高层建筑的配电方式可有多种形式，每种配电形式都与相应的配电装置和敷设方式相联系，而

8、各有优缺点。常用的几种方式如图5-2所示。 图5-2（a）为单干线方案，适用于一般高层建筑用电量较少的场合，基本上为电缆或电线穿管敷设，系统可靠性差，工程造价低。 图5-2（b）为双干线方案，每一干线负担一半负荷，可以采用电缆或母线，事故时影响面较小，如干线按全负荷设计，可以互为备用，可提高供电可靠性。 图5-2（c）介于（a）、（b）二方案之间，具有公共备用干线，较（b）方案节约，较（a）方案可靠。,5.1.3高层建筑供配电,主要内容,普通高等教育“十一五”国家级规划教材,图5-2（d）为母干线方案，适宜于负荷量较大场合，但没有备用干线。 图5-2（e）为双母干线，树干式配电，对各分支可加自动切换装置，可靠性高，投资较大。 由上可知，配电方式是各种各样的，可以灵活运用，按实际情况选择。而不同性质的负荷，应根据用电要求设置专用线路，以免相互干扰，尤其应注意确保重要负荷对供电可靠性的要求。,5.1.3高层建筑供配电,主要内容,普通高等教育“十一五”国家级规划教材,图 5-2 高层建筑配电方式,(a),(b),(c),(d),(e),5.2保护装置及选择,主要内容,普通高等教育“十一五”国

9、家级规划教材,5.2.1用电设备及配电线路的保护,5.2.2刀开关、熔断器的选择,5.2.3低压空气断路器的选择,5.2.1用电设备及配电线路的保护,主要内容,普通高等教育“十一五”国家级规划教材,民用建筑用电主要有：照明、家用电器、办公电器、实验设备、医疗机械、商业及服务业修理机械、炊事机械、影视通讯设备、建筑机械、暖通给排水设备等。这些用电设备按其使用电能的形式可归纳为：照明；电热器；电动机；小型变压器等。为了使用安全，要采取相应的保护措施。,5.2.1用电设备及配电线路的保护,主要内容,普通高等教育“十一五”国家级规划教材,1.照明设备的保护 照明设备需要保护的是其中的灯具、插座、开关及其连接导线。由于这些元件是连接在照明支路上的，数量较多，但价值不高，通常不对每个器件进行单独保护，而采用照明支路的保护装置兼作它们的短路保护。一般照明支路之所以不宜大于15A，考虑其能保护灯具、开关及连接导线的短路，是其重要原因之一。一条照明支路中的个别灯具处于室外或其它非正常环境，当灯具内电气短路可能性大时，应采取附加专用保护装置，以减少由于它的故障而影响全支路工作。 为改善日光灯的功率因数，通常采取每个日光灯管配以电容器补偿。鉴于电容器易于发生短路，故应附加熔断器保护。室外照明各回路除应有保护外，每个灯具宜有单独的保护。,5.2.1用电设备及配电线路的保护,主要内容,普通高等教育“十一五”国家级规划教材,民用建筑的许多小型用电设备（指0.5kW的感性负荷或2kW的阻性负荷），通常用插头连接在照明插座支路上。若设备自身带有保护装置（如洗衣机）则照明插座支路的保护作为其后备保护；若自身不具备保护装置（如台扇）需依靠照明插座支路的保护作为它的保护。以上两种情况往往同时存在，故照明插座支路的保护装置，必须考虑能够保护那些自身不具备电气保护的用电设备的短路。因此，在住宅中照明与插座混合的支路或单独的插座回路，其保护电路的额定电流一般不大于10A。当插座支路的保护装置额定电流较大时，可选用带有熔丝管的插座，熔丝管的额定电流可根据可能接用设备的容量选取，一般不大于5A。,5.2.1用电设备及配电线路的保护,主要内容,普通高等教育“十一五”国家级规划教材,照明支路（包括照明插座支路）的保护采用熔断器或自动开关。目前，建筑大多采用自动开关（一些还加有漏电保护装置）。

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