建筑设备工程第4章

第4章建筑电气第4章建筑电气学习目标熟悉建筑电气的组成、分类和作用；掌握建筑供配电方式及特点；掌握电气照明系统的方式及要求；熟悉电气设备的原理和安装；熟悉施工现场临时用电要求；掌握供配电负荷的计算方法；能识读建筑电气施工图样；了解供配电线路的布置与敷设要求。第4章建筑电气4.14.24.34.44.54.64.7建筑电气系统的作用建筑供配电系统建筑电气照明系统安全用电与建筑防雷施工现场临时用电电气照明系统施工图建筑电气系统安装内容第4章建筑电气4.1建筑电气系统作用建筑电气是以电能、电气设备和电气技术为手段，创造、维持与改善室内外空间的电、光、热、声等环境，以利于提高人们的生活、工作和学习质量。创造良好舒适环境。（1）创造良好视觉光环境（2）创造舒适温湿度环境（3）创造空气环境的设备（4）创造声音环境方便使用。加快信息传递。增强人身安全保护。提高设备控制性能。4.1.1建筑电气系统作用第4章建筑电气4.1.2建筑电气系统的分类建筑电气系统一般由用电设备、供配电线路、控制和保护装置三大基本部分组成。1.建筑的供配电系统（1）电能产生、输送和分配～G降压变压器区域变电所工厂（用户）配电线低压配电线高压变压器降压高压输电线变压器升压发电厂发电机380/220V6～10kV35～330kV3.15～15.75kV(电用户)工厂发电站1）发电厂2）电能输送3）电能用户电力系统组成示意图第4章建筑电气（2）电力系统的电压和频率1）电压等级：我国规定交流电网的额定电压等级有：220V、380V、3kV、6kV、10kV、35kV、110kV、220kV等。2）各种电压等级的适用范围：高压多用于远距离输送电能，三相四线制低压供电采用380/220v；3）额定电压和频率：我国规定使用的工频交流电频率为50Hz，线/相电压为380/220V。小范围民用建筑设施的供电，只需要设一个简单的降压变电室（所），把电源进线6～10kV经过降压变压器直接变为低压380/220V三相四线制。大型民用建筑设施的供电，一般电压选为6～10kV，经过高压配电所，再用几路高压配电线将电能分别送到各建筑物变电所，降为380/220V电压供给用电设备工作使用。（3）民用建筑供电系统第4章建筑电气（4）电力负荷的分类根据供电中断造人身伤亡和设备安全的影响、政治影响和经济损失程度，电能用户可以分为三个等级：1）一级负荷对于一级负荷要求采用至少两个独立的电源同时供电，设置自动投入装置控制两个电源的转换。2）二级负荷二级负荷要用两个独立电源供电，只有一个电源供电时必须采用两个回路。3）三级负荷对供电没特殊要求，一般都为单回线路供电，但在可能情况下也应尽力提高供电的可靠性。2.电气照明系统（1）建筑电气照明系统组成电气系统指电能的产生、输送、分配、控制和消耗使用的整个系统。照明系统指光能的产生、传播、分配(反射、折射和透射)和消耗吸收系统。第4章建筑电气（2）建筑照明系统的分类正常照明事故照明警卫值班照明障碍照明彩灯和装饰照明3.建筑动力系统（1）电动机的种类及其在公共建筑中的应用电动机分类交流电动机直流电动机同步电动机异步电动机他励式直流电动机自励式直流电动机笼式异步电动机绕线转子电动机串励式并励式复励式异步电动机构造简单、价格便宜、启动方便，在建筑动力系统中得到广泛应用。第4章建筑电气（2）异步电动机的启动指电动机从接通电源开始转动，到转速增至额定转速这个过程称启动过程。（3）异步电动机的启动方法1）笼型异步电动机的启动笼式电动机的启动全压启动（直接启动）降压启动定子绕组串电阻自耦变压器星—三角转换2）绕线式转子电动机绕线转子异步电动机启动时，转子电路中可串入频敏电阻器或启动变阻器。电动机启动必须有过载（热继电器）、欠电压和短路保护。第4章建筑电气4.建筑弱电系统以毫安为计量单位的称为弱电系统。建筑弱电系统主要进行信息的传递和交换，主要包括：（1）火灾自功报警与消防联动系统（2）电话通讯系统1）电话系统设备：电话系统的设备主要包括有话机、电话交换机及各种线路设备和线材。2）电话交换站站址的选择和布置：民用建筑物内的电话交换站宜设在四层以下、首层以上的房间，房间宜朝南并开窗；电话站不宜设在易积水潮湿的房间（浴室、下生间、开水房）附近；不宜设在变压器、配电房等磁场强的楼上楼下或隔壁；不宜设在空调及通风机房等震动不稳定场所的附近。第4章建筑电气3）室内电话线路敷设对于大型或高层民用建筑应设置弱电专用坚井。由电话交换站或交接箱出来的分支电缆通常采用穿管暗敷或线槽敷设至竖并，分支电缆在坚井内应穿钢管或线槽敷设。每层的分线盒安装在竖井内，一般为挂墙明敷。从分线盒引至用户电话出线座的线路可采用穿管暗敷，也可以沿墙或踢脚线处用卡钉明敷。（3）建筑广播系统1）广播系统的组成：广播系统一般由播音室、线路和放音设备三部分组成。2）广播系统的类型①集中播放、分路广播系统第4章建筑电气②利用CATV系统传输的高频调制式广播系统③多信多路集散控制广播系统：该系统是应用集散控制理论的先进广播系统，可以在12个区域同时播放12种不同的内容。④同声传译系统：用在需要用两种或两种以上的不同国家或民族语言的会场中，可以将发言者的语言同时翻译成各种语言，是会议系统的一个组成部分。（4）共用电视天线和有线电视1)共用电视天线系统（简称CATV系统）第4章建筑电气第4章建筑电气2）有线电视而且随着城市高层建筑日益增多，电视信号在传播过程中难免受到阻档而影响收视质量。电缆电视技术的发展拓展成为以闭路形式或以有线传输方式传送各种电视信号，尤其是扩宽到卫星直播电视节日的接收、微波中继、录象和摄像、自办节目等。（5）智能化建筑综合布线和安防系统1）综合布线系统构成①工作区子系统②水平子系统③干线(垂直)子系统④设备间子系统⑤管理子系统⑥建筑群子系统第4章建筑电气2）安防系统①监控系统监控系统的作用非常之大，它可以辅助保安系统对于小区内外的环境，及小区重要区域做现场实时监视。②门禁识别系统在小区的每一个出入口处，以及每一栋楼的入口，均安装有智能门禁系统，甚至在车辆出入口处，还需要安装能够识别车辆出入用的管理系统。③可视对讲系统该系统不仅是小区必备的配置，而且是应用较为广泛的系统。④巡更管理系统巡更管理系统是采用动态实时在线巡查系统技术进行小区巡更的计算机管理。⑤家庭内综合安防系统窗磁、门磁开关，燃气泄漏报警，感烟报警，紧急按钮等安防系统均应用于家庭内部，在每户业主的家中装设红外线探头、窗磁门磁开关、感烟探头、紧急报警按钮等，每个单元入口设置一台门口主机，在保安中心设置一套管理主机。第4章建筑电气4.2建筑供配电系统4.2.1用电负荷的计算1.计算负荷是按发热条件选择供电系统中的电气设备的一个假设负荷，计算负荷产生的热效应和实际变动负荷产生的最大热效应是等效的。通常把根据半小时的平均负荷所绘制的负荷曲线上的最大负荷作为计算负荷，并作为按发热条件选择电气设备的依据。2.计算负荷的确定（1）设备的容量1）设备的额定功率：每台用电设备的铭牌上都标有“额定功率”（一般指有功功率kW）。2）用电设备的工作制：第4章建筑电气①长期连续工作制②短时运行工作制③断续运行工作制：负荷暂载率%100%1000tttTtNNNNeSPPcos3）设备容量的确定对长期连续工作制和短时运行工作制的用电设备，设备容量就是铭牌上的额定功率；对重复短时断续工作制（断续周期工作制）的用电设备，设备容量就是将设备在某一负荷持续率的铭牌容量“统一等效”换算到一个规定的负荷持续率下的功率。①电焊机及电焊装置的设备容量：统一换算到＝100％，其设备容量的换算公式为②起重吊车电动机：要求统—换算到＝25％，换算见下式NNNNePPP225第4章建筑电气③各种照明设备的设备容量纯电阻负载白炽灯、碘钨灯的设备容量是指灯泡上标出的额定功率；对有镇流器的气体放电光源，必须考虑镇流器中的功率损失。对高压水银灯应其设备容量应为灯泡额定功率的1.1倍；对金属卤化物灯其设备容量应为灯泡额定功率的1.1倍；对荧光灯其设备容量为灯管额定功率的1.2倍。下列用电设备在进行负荷计算时，不列入设备容量之内：备用生活水泵、备用电热水器、备用空调制冷设备及其他备用设备；消防水泵、专用消防梯及消防状态下才使用的送风机、排烟机等，以及在非正常状态下投入使用的电气设备；当夏季有吸收式制冷的空调系统，而冬季则利用锅炉取暖时，在后者容量小于前者情况下的锅炉设备。（2）计算负荷的计算cPxK1）需要系数xK2）有功计算负荷excPKP第4章建筑电气3）无功计算负荷tanccQP4）视在计算负荷22cccQPScosccPS或功率因数无功计算负荷有功计算负荷视在计算负荷(容量)（3）计算电流cINccUSI3（4）用电设备计算负荷计算步骤第4章建筑电气4.2.2电气设备及其选择1.低压控制设备及其选择（1）刀开关1）开启式负荷开关常见型号有HKl型和HK2型，其额定电流有5A、10A、15A、30A、60A，按极数分为二极开关和三极开关。2）封闭式负荷开关铁壳盖的型号有HH3型、HH4型、HH10型、HH11型等系列，HH10型的额定电流有10A、15A、20A、30A、60A、100A，HH11型的额定电流有100A、200A、300A、400A，铁壳闸极数一般为三极。第4章建筑电气（2）低压断路器低压断路器的工作原理图1—电磁铁2、5—拉力弹簧3—锁扣4—顶杆5—失压电磁铁7—双金属片8—发热电阻低压断路器型号的表示第4章建筑电气低压断路器（自动空气开关）的选择：1）额定电压的选择：低压断路器的额定电压应大于线路的工作电压；2）额定电流的选择：低压断路器的额定电流应大于或等于线路中的计算电流；3）开关的断流能力：低压断路器的断流能力是切断的短路电流的能力，其断流能力应大于或等于线路中的短路电流；4）脱扣器的动作整定电流：对于采用热脱扣器和复式脱扣器的自动空气开关，其脱扣器的动作整定电流可按以下情况选择：热脱扣器的动作整定电流≥1.1；电磁脱扣器的动作整定电流≥1.35；是线路中出现的尖峰电流，对于电动机来说，尖峰电流是电动机的起动电流。NUNIjsIocIOPIPKIOPIOPIjsIPKININU2.低压保护设备及选择（1）低压熔断器第4章建筑电气1）瓷插式熔断器瓷座的动触头两端接熔丝，其熔体的额定电流规格有0.5A、1A、2A、3A、5A、7A、10A、15A、20A、25A、30A、35A、40A、45A、50A、60A、70A、75A、80A、100A，熔断器的额定电流的规格有5A、10A、15A、20A、30A、60A、100A等。2）螺旋式熔断器其熔丝装在熔管内，熔丝熔断时其电弧不与外部空气接触，熔断器的额定电流规格有15A、60A、100A三种。螺旋式熔断器的型号意义瓷插式熔断器的行号意义第4章建筑电气3）封闭式熔断器它有而高温的密封保护管（纤维管），内装熔片。当熔片熔化时，密封管内气压很高能起灭弧作用，还能避免相间短路，常作为大容量负载的短路保护。封闭式熔断器型号意义额定电流60A熔管内熔片额定电流100A设计序号封闭式熔断器RM10-100/604）有填料封闭式熔断器有填料封闭式熔断器型号意义它有限流作用及较大的极限分断能力，瓷管内填充硅砂，起灭弧作用。1—闸刀2—瓷管3—盖板4—指示器5—熔丝指示器6—硅砂7—熔体第4章建筑电气（2）熔断器熔丝的选择对于照明负载，熔断器的熔丝额定电流应稍大于或等于负荷计算电流，即；对于电动机负载，熔断器熔丝额定电流应按电动机的额定电流的1.5～2.5倍选择，即；对于多台电动机负载，其供电干线总保险的熔断器的熔丝额定电流可按下式选择。RNIjsINRNI～I)5.25.1(RNIRNI)1()5.25.1(nNMRNII～I4.2.3配电线路导线截面的选择1.配电线路常用的导线型号（1）绝缘导线的型号BX型表示橡胶绝缘铜芯导线，BLX型则表示橡胶绝缘铝芯导线。BV（BVV）型表示聚