电气工程(屠伶俐)
10页1、电气工程小结建筑电气工程已经涵盖了建筑物的供配电、建筑照明、建筑防雷与接地以及火灾自动报警、有线电视、通信、安防、楼宇自控、网络布线等诸方面。其中供配电、照明、防雷接地等按以往惯例划分为强电部分,而消防、电视、通信、安防、楼宇和布线划分为弱电部分。此两部分既有所区别又存在密切的联系,其相互关联、相互作用,共同构成现代建筑完整的电气系统。第1章 学前知识补充1、有功功率(P):电能用于做功被消耗,它们转化为热能、光能、 机械能或化学能等,称为有功功率。2、无功功率(Q):交流电压中电磁类电气设备(如变压器、电动机、电磁线圈等),完成电磁能量的相互转换。3、视在功率(S):包括有功功率和无功功率,但不是简单的代数和。4、功率因数:功率因素=有功功率/视在功率,它表示有功功率占视在功率的比例。功率因数的大小与电路的负荷性质有关。 5、交流电:大小和方向随时间变化的电流称为交流电。6、功率:某一交流电压在1s内所作的功称为功率。 第2章 电力系统及其建筑供配电1、电力系统的基本概念及组成(1)电能的产生:人类使用的电能是将各种非电形式的能源通过发电设备转换而成的。(2)用电负荷:工业和民用建筑
2、中,有各种各样的用电设备,可统称为用电负荷。(3)用电负荷分类负荷名称能量转换方式设备应用举例电动机电能 机械能水泵、风机、电梯电加热电能 热能电炉、电加热器、电烤箱电光源电能 光能各类灯具电化学 电能 化学能电解、电镀(2)电力系统由发电厂、输电线路、变配电所组成。 A、发电厂是生产电能的工厂。输电线路的作用就是将发电厂产生的电能 输送到用电地区。 B、线路的电压等级与其输送电能的距离和功率有关,一般是输送距离越 远,输送功率越大,则电压等级就越高。按其功能不同又可分为送电 线路和配电线路。按其敷设方式不同又分为架空线路和电缆线路。C、变电所是改变电压和分配电能的场所,由电压器和配电装置组成,变 压器用来改变电压。根据供电对象不同,变电所分为区域变电所和用 户变电所。 (3)电能的质量主要有电压偏移和频率两项指标。 A、电压偏移是指在正常运行情况下,用电设备受电端的电压偏差允许 值(以额定电压的百分数表示)。不同用电负荷对电压偏移的限制不 同,可采用正确选择变压器的变化、合理设计变配电系统、尽量保持 三相平衡和合理补偿无功功率等措施来减少电压偏移。 B、我国电力工业的标准频率为50H
3、z。 C、智能建筑中大量使用计算机等非线性负荷,其产生的高次谐波污染 会对电力系统产生影响,需采取相应的技术措施加以解决。 D、由于电能本身的特点,其生产、传输和使用是同时完成的,在电力 系统中,发电、供电和用电之间始终是保持平衡的,既不能中断也不便 储存。2、负荷等级及供配电系统 (1)负荷等级定义要求一级负荷指中断供电将:A、 造成人身伤亡B、造成重大政治影响以及重大经济损失C、造成公共场所严重混乱的用电负荷。应由两个独立电源供电,同时增设独立的应急电源。二级负荷指中断供电将:A、 造成较大的政治影响和经济损失B、 造成公共场所秩序混乱的用电负荷。宜有两个电源供电,并且应做到当发生电力变压器故障或常见故障时不致中断供电。三级负荷不属于一级和二级的负荷。采用单回路供电。 (2)供电电压的选择:我国目前普遍对中、小容量用电负荷的供电电压为 380V(三相)和220V(单相)。(3)变配电设备:在一般建筑物中常用的变配电设备包括变压器、高压开关柜、低压配电柜、直流操作及信号屏、静电电容器、配电箱(盘)等。 (4)配电系统的基本形式:根据负荷等级、容量大小、线路配置等诸多因素, 可分为以下
4、三种:(1)放射式;(2)树干式;(3)混合式(5)变配电所: A、变配电所位置的选择应符合:接近负荷中心、进出线方便、接近电源侧、设备吊装与运输方便等。 B、变配电所根据其采用设备的结构形式不同,可分为下进下出线、上进上出线、上进下出线和下进上出线等不同的进出线方式。(6) 在一些建筑供电电源可靠性较差而建筑本身的负荷等级又要求较高的情况下,自备应急柴油发电机组作为自备电源。3、建筑电气设备及电线、电缆(1)建筑电气设备的范畴:建筑物内各种用电负荷即为用电设备,可分为动力和照明两大类。电能是靠电线或电缆输送的,各种各样的控制信号也是靠线缆来传输的。(2)电线、电缆的选择及其保护A、线缆的选择:线缆的选择要依据各方面的条件,包括其截面要符合载流量(允许温升)、电压损失、机械强度等方面的要求,且其绝缘额定电压必须大于其线路的工作电压。按使用环境及敷设方式选择;按温升选择截面;按电压损失或发热系数等校验截面;零线(中性线)及地线(保护线)截面的选择。B、线缆的保护:线缆的保护分为机械保护和电气保护两种。(3)配电线路的敷设A、线缆的敷设方式:分为室外线路和室内线路。前者又分为电缆路或架空线
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