电气设计基础知识培训1

中国暖通净化行业协会技术讲座一．用电负荷分级二．低压配电三．低压配电线路的保护四．低压电器五．电线电缆六．照明系统中国暖通净化行业协会技术讲座一、用电负荷分级•1.1用电负荷分级•1.1.1符合下列情况之一时，应为一级负荷：（1）中断供电将造成人身伤亡时。（2）中断供电将在政治、经济上造成重大影响或损失时。（3）中断供电将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作，或造成公共场所秩序严重混乱时。例如：重要通信枢纽、重要交通枢纽、重要的经济信息中心、特级或甲级体育建筑、国宾馆、国家级及承担重大国事活动的会堂以及经常用于重要国际活动的大量人员集中的公共场所等用电单位中的重要电力负荷。在一级负荷中，当中断供电后将造成人身伤亡，重大设备损坏或发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要场所中不允许中断供电的负荷，为特别重要的负荷。•1.1.2符合下列情况之一时，应为二级负荷：（1）中断供电将造成较大政治影响时。（2）中断供电将造成较大经济损失时。（3）中断供电将影响重要用电单位的正常工作，或造成公共场所秩序混乱时。•1.1.3不属于一级负荷和二级负荷的用电负荷应为三级负荷。各级负荷对电源的要求•1.2.1一级负荷的供电电源应符合下列规定：（1）一级荷应由双重电源供电；当一个电源发生故障时，另一个电源不应同时受到损坏。（2）一级负荷中特别重要的负荷，除由双重电源供电外，还应增设应急电源，并严禁将其他负荷接入应急供电系统；设备的供电电源的切换时间，应满足设备允许中断供电的要求。（3）中断供电将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作，或造成公共场所秩序严重混乱时。例如：重要通信枢纽、重要交通枢纽、重要的经济信息中心、特级或甲级体育建筑、国宾馆、国家级及承担重大国事活动的会堂以及经常用于重要国际活动的大量人员集中的公共场所等用电单位中的重要电力负荷。在一级负荷中，当中断供电后将造成人身伤亡，重大设备损坏或发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要场所中不允许中断供电的负荷，为特别重要的负荷。•1.2.2二级负荷的供电系统宜由两回线路供电。在负荷较或地区供电条件困难时，二级负荷可由一回6kV及以上专用的架空线路供电。•1.2.3备用电源负荷严禁接入应急供电系统中国暖通净化行业协会技术讲座二、低压配电带电导体系统的型式宜采用单相二线制、两相三线制、三相三线制和三相四线制。低压配电系统接地型式可采用TN系统、TT系统和IT系统。TN系统又分为：TN-C系统、TN-S系统、TN-C-S系统。常用低压电力配电系统有放射式、树干式、链式。常用低压配电线路的保护有短路保护、过载保护、接地故障保护接地型式•2.1.1TN系统2.1.1.1TN-S系统:整个系统的中性线(N)与保护线(PE)是分开的。系统:整个系统的中性线(N)与保护线(PE)是合一的。2.1接地型式系统:系统中前一部分线路的中性线与保护线是合一的。2.1接地型式中国暖通净化行业协会技术讲座•2.1.2TT系统:电源端有一点直接接地，受电设备的外露可导电部分通过保护线接至与电源端接地点无直接关联的接地极。2.1接地型式中国暖通净化行业协会技术讲座•2.1.3IT系统:电源端的带电部分与大地间无直接连接或有一点经足够大的阻抗接地，受电设备的外露可导电部分通过保护线接至接地极。对于民用建筑的低压配电系统应采用TT、TN-S或TN-C-S接地型式并进行等电位连接。为保证民用建筑的用电安全，不宜采用TN-C接地型式；有总等电位连接的TN-S接地型式系统建筑内的中性线不需隔离；对TT接地型式系统的电源进线开关应隔离中性线，漏电保护器必须隔离中性线。2.1接地型式常用低压电力配电系统接线•2.2.1放射式特点：配电线故障互不影响，供电可靠性较高，配电设备集中，检修比较方便，但系统灵活性较差，有色金属消耗较多，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）需要集中连锁起动、停车的设备。3）有腐蚀性介质或爆炸危险等环境，不宜将用电及保护起动设备放在现场者。中国暖通净化行业协会技术讲座•2.2.2树干式:特点：配电设备及有色金属消耗较少，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布置比较均匀、容量不大，又无特殊要求的场合。2.2常用低压电力配电系统接线中国暖通净化行业协会技术讲座•2.2.3链式:特点：与树干式相似，适用于距配电屏较远而彼此相距又较近的不重要的小容量用电设备。链接的设备一般不超过5台、总容量不超过10kW。供电给容量较小的用电设备的插座，采用链式配电时，每一条环链回路的数量可适当增加。2.2常用低压电力配电系统接线中国暖通净化行业协会技术讲座三、低压配电线路的保护在电气故障情况下，为防止因间接接触带电体而导致人身电击，因线路故障导致过热造成损坏，甚至导致电气火灾，低压配电线路应装设短路保护、过负载保护和接地故障保护，用以分断故障电流或发生故障报警信号，以防止因间接接触带电体而导致人身电击或导致火灾。配电线路采用的上下级保护电器，其动作应具有选择性，各级之间应协调配合；对非重要负荷的保护电器可允许无选择性切断故障线路。中国暖通净化行业协会技术讲座保护电器应在短路电流对导体和连接件产生的热效应和机械力造成危害之前分断该短路电流。短路保护电器应满足以下两个条件：（1）分断能力不应小于保护电器安装处的预期短路电流，但下列情况可以除外：上极已装有所需分断能力的保护电器，则下级保护电器的分断能力允许小于预期短路电流。（2）应在短路电流使导体达到允许的极限温度之前分断该短路电流。3.1短路保护中国暖通净化行业协会技术讲座短路电流的检验：（1）当短路电流持续时间不大于5s时，导体从正常运行的允许最高温度上升到时极限温度的持续时间t可近似地用下式计算3.1短路保护中国暖通净化行业协会技术讲座（2）当短路电流持续时间小于0.1s时，应校验K2S2＞I2t(I2t为保护电器制厂提供的允许通过的能量值）当采用断路器作短路保护时：（1）瞬时脱扣器的全分断时间极短，一般为10-20ms，一般都能符合式（11-1）要求。但应注意，当配电变压器容量很大，从低压配电屏直接引出截面很小的馈线时，难以达到热稳定要求，应按式（11-1）校验。（2）短延时脱扣器的动作时间一般为0.1~0.8s，根据经验，选用带短延时脱扣器的断路器所保护的配电干线截面不会太小，一般能满足（11-1）要求，可不校验。3.1短路保护中国暖通净化行业协会技术讲座保护电器应在过负载电流引起的导体温升对导体的绝缘、接头、端子或导体周围的物质造成损害前切断负载电流。过负载保护电器的动作特性应同时满足以下两个条件：根据GB14048.2-2008《低压开关设备和控制设备断路器》制造标准规定，低压断路器约定动作电流I2=1.3Iset1.3.2过负载保护中国暖通净化行业协会技术讲座当发生带电导体与外露可导电部分、装置外可导电部分分、PE线、PEN线、大地等之间的接地故障时，保护电器必须自动切断该故障电路，以防止人身间接电击、电气火灾等事故。TN系统接地故障保护方式的选择：（1）当灵敏性符合要求时，采用短路保护兼作接地故障保护。（2）采用零序电流保护。（3）采用剩余电流保护。TN系统配电线路接地故障保护的动作特性应符合下列要求：ＺＳ·Ｉａ≤ＵＯ式中：ＺＳ——接地故障回路的阻抗（Ω）Ｉａ——保证保护电器在规定时间内切断故障回路的电流（Ａ）ＵＯ——相线对地标称电压（Ｖ）。3.3接地故障保护中国暖通净化行业协会技术讲座•4.1隔离电器当维护测试和检修设备需断开电源时，应设置隔离电器。隔离电器应有效地将所有带电供电导体与有关回路隔离。隔离电器应采用下列电器：（1）单极或多极隔离器、隔离开关或隔离插头；（2）插头与插座；（3）连接片；（4）不需要拆除导线的特殊端子；（5）熔断器；（6）具有隔离功能的开关和断路器。半导体开关电器，严禁作为隔离电器。四、低压电器中国暖通净化行业协会技术讲座•4.2功能性开关电器独立控制电气装置的电路的每一部分，均应装设功能性开关电器。功能性开关电器可采用下列电器：（1）开关；（2）半导体开关电器；（3）断路器；（4）接触器；（5）继电器；（6）16A及以下的插头及插座。隔离器、熔断器和连接片严禁作为功能性开关电器。四、低压电器中国暖通净化行业协会技术讲座功能：不频繁通断电路，并能在电路过载、短路及失压时自动分断电路。特点：操作安全，分断能力较高。分类：框架式（万能式）和塑壳式（装置式）结构：触头系统、灭弧装置、脱扣机构、传动机构。4.3.1低压断路器连接/试验/分离指示1.天弧罩2.开关本体3.抽屉座4.合闸按钮5.分闸按钮6.智能脱扣器7.摇匀柄插入位置8.连接/试验/分离指示4.3.1低压断路器．主触头2．自由脱扣器3．过电流脱扣器4．分励脱扣器5．热脱扣器6．失压脱扣器7．按钮塑壳式低压断路器原理图12345671-主触头2-自由脱扣器3-过电流脱扣器4-分励脱扣器5-热脱扣器6-失压脱扣器7-按钮12345671-主触头2-自由脱扣器3-过电流脱扣器4-分励脱扣器5-热脱扣器6-失压脱扣器7-按钮4.3.1低压断路器．主触头2．自由脱扣器3．过电流脱扣器4．分励脱扣器5．热脱扣器6．失压脱扣器7．按钮塑壳式低压断路器原理图12345671-主触头2-自由脱扣器3-过电流脱扣器4-分励脱扣器5-热脱扣器6-失压脱扣器7-按钮12345671-主触头2-自由脱扣器3-过电流脱扣器4-分励脱扣器5-热脱扣器6-失压脱扣器7-按钮线路短路或严重过载保护4.3.1低压断路器．主触头2．自由脱扣器3．过电流脱扣器4．分励脱扣器5．热脱扣器6．失压脱扣器7．按钮塑壳式低压断路器原理图12345671-主触头2-自由脱扣器3-过电流脱扣器4-分励脱扣器5-热脱扣器6-失压脱扣器7-按钮12345671-主触头2-自由脱扣器3-过电流脱扣器4-分励脱扣器5-热脱扣器6-失压脱扣器7-按钮远距离跳闸，对电路不起保护作用4.3.1低压断路器．主触头2．自由脱扣器3．过电流脱扣器4．分励脱扣器5．热脱扣器6．失压脱扣器7．按钮塑壳式低压断路器原理图12345671-主触头2-自由脱扣器3-过电流脱扣器4-分励脱扣器5-热脱扣器6-失压脱扣器7-按钮12345671-主触头2-自由脱扣器3-过电流脱扣器4-分励脱扣器5-热脱扣器6-失压脱扣器7-按钮线路过载保护4.3.1低压断路器中国暖通净