建筑設(shè)備工程模塊7課件

1、 建筑設(shè)備工程模塊7 建筑電氣系統(tǒng)目錄 7.1電工學(xué)的基本知識 7.2供配電系統(tǒng) 7.3建筑電氣照明系統(tǒng) 7.4接 地 系 統(tǒng)模塊7 建筑電氣系統(tǒng) 7.5建筑防雷系統(tǒng) 7.6安全用電 學(xué)習(xí)目標(biāo) （1）了解直流電路、交流電路的特點(diǎn)。 （2）了解電力系統(tǒng)的組成、供配電系統(tǒng)的主要設(shè)備及其作用。 （3）了解配電系統(tǒng)的幾種基本形式，掌握設(shè)備及線纜的選擇原則。 （4）了解照明的基本概念，熟悉常用電光源、燈具及其選用方法。 （5）了解建筑防雷、接地系統(tǒng)的安裝、測試及驗收工作。 （6）了解電氣可能產(chǎn)生的危害及常見觸電方式，掌握安 全用電的常識及急救方法。模塊7 建筑電氣系統(tǒng)7.1.1電路的組成7.1 電工學(xué)的

2、基本知識 電路是指由金屬導(dǎo)線和電氣以及電子部件組成的導(dǎo)電回路。其中，直流電通過的電路稱為直流電路，交流電通過的電路稱為交流電路。如圖7-1所示，電路是由電源、負(fù)載、輸電導(dǎo)線和控制裝置等組成的。對電源來講，負(fù)載、輸電導(dǎo)線和控制裝置稱為外電路，電源內(nèi)部稱為內(nèi)電路。7.1.1電路的組成7.1 電工學(xué)的基本知識圖7-1手電筒的電路模型7.1.1電路的組成7.1 電工學(xué)的基本知識（2） 電源。電源是把其他形式的能量轉(zhuǎn)換成電能，并且向電路供應(yīng)電能的裝置。其可分為交流電源和直流電源。 負(fù)載。負(fù)載是使用電能的裝置，它把電能轉(zhuǎn)換為其他形式的能。 輸電導(dǎo)線。輸電導(dǎo)線是電能的傳輸途徑，它把電能從一個位置傳輸?shù)搅硪粋€

3、位置。 控制裝置?？刂蒲b置是控制負(fù)載是否使用電能的裝置。如控制燈亮/滅、電動機(jī)啟/停的開關(guān)。（1）（3）（4）7.1.1電路的組成7.1 電工學(xué)的基本知識7.1.2電路的狀態(tài)7.1 電工學(xué)的基本知識圖7-2電路狀態(tài)7.1.2電路的狀態(tài)7.1 電工學(xué)的基本知識 （1）通路。當(dāng)電源與負(fù)載接通時，電路中就有了電流及能量的輸送和轉(zhuǎn)換，電路的這一種狀態(tài)稱為通路。通路時，電源向負(fù)載輸出電功率，電源這時的狀態(tài)稱為有載或稱電源處于負(fù)載狀態(tài)。各種電氣設(shè)備在工作時，其電壓、電流和功率都有一定的限額，這些限額是表示它們的正常工作條件和工作能力，稱為電氣設(shè)備的額定值。 （2）斷路。當(dāng)某一部分電路與電源斷開時，該部分電

4、路中既沒有電流，也沒有能量的輸送和轉(zhuǎn)換，這部分電路所處的狀態(tài)稱為斷路（也稱開路）。斷路時，電源既不產(chǎn)生也不輸出電功率，電源此時的狀態(tài)稱為空載。斷路處的電流等于零，開路處的電壓應(yīng)視電路情況而定。7.1.2電路的狀態(tài)7.1 電工學(xué)的基本知識 （3）短路。當(dāng)某一部分電路的兩端用電阻可以忽略不計的導(dǎo)線或開關(guān)連接起來時，該部分電路中的電流全部被導(dǎo)線旁路或者被開關(guān)旁路，這一部分電路所處的狀態(tài)稱為短路或短接。短路處的電壓等于零，而電流很大，這會使短路電流所通過的電源、開關(guān)、導(dǎo)線等被損壞，因此，短路是一種事故狀態(tài)。7.1.3直流電路7.1 電工學(xué)的基本知識 直流電路就是指電流的方向不變的電路，直流電路的電流大

5、小是可以改變的。電流的大小方向都不變的稱為恒定電流。直流電流只會在電路閉合時流動，而在電路斷開時完全停止流動。在電源外，正電荷經(jīng)電阻從高電勢處流向低電勢處；在電源內(nèi)，正電荷從低電勢處流向高電勢。7.1.3直流電路7.1 電工學(xué)的基本知識1.基爾霍夫電流定律（KCL） 基爾霍夫電流定律（KCL）：在任一時刻，流入任一節(jié)點(diǎn)的電流Ii之和等于從該節(jié)點(diǎn)流出的電流Io之和，即:定律中節(jié)點(diǎn)是指在電路中有三條以上支路的連接點(diǎn)，支路是指每一段不分支的電路?；鶢柣舴螂娏鞫刹粌H適用于電路中的任意節(jié)點(diǎn)，而且還可以推廣應(yīng)用于電路中任何一個假定的閉合面。7.1.3直流電路7.1 電工學(xué)的基本知識2.基爾霍夫電壓定律（

6、KVL） 基爾霍夫電壓定律（KVL）：在任一時刻，電路中任一閉合回路內(nèi)電壓升Us的代數(shù)和等于電壓降Uj的代數(shù)和，即所謂回路，是指由電路元件組成的閉合路徑。未被其他支路分割的單孔回路稱為網(wǎng)孔?；鶢柣舴螂妷憾刹粌H適用于電路中的任一閉合回路，而且還可以推廣應(yīng)用于任何假想閉合的一段電路。7.1.3直流電路7.1 電工學(xué)的基本知識3.支路電流法 支路電流法是求解復(fù)雜電路最基本的方法，它以支路電流為求解對象，直接應(yīng)用基爾霍夫定律，分別對節(jié)點(diǎn)和回路列出所需的電流和電壓方程組，解出各支流電流。7.1.4單相交流電路7.1 電工學(xué)的基本知識 電壓的大小和方向都隨時間改變的電路叫交流電路，如220 V的民用電、

7、380 V的工業(yè)用電等。單相交流電路是指只有一個交流電壓的電路。正弦交流電，是指電壓和電流均按正弦規(guī)律變化的電路。7.1.4單相交流電路7.1 電工學(xué)的基本知識正弦交流電的電流函數(shù)表達(dá)式如下： 式中，i為瞬時電流（A）；Im為電流幅值；為角頻率（rad/s）；0為初相位（rad）；t為時間（s）。7.1.4單相交流電路7.1 電工學(xué)的基本知識1.周期與頻率、角頻率正弦量變化一次所需的時間稱為周期，以符號T表示，單位為秒（s）。每秒變化的次數(shù)稱為頻率，以符號f表示，單位為赫茲（Hz）。頻率與周期之間具有倒數(shù)關(guān)系，即：角頻率是指單位時間內(nèi)電角度的變化，以符號表示，單位為弧度/秒（rad/s）。角頻

8、率與頻率和周期間有如下的關(guān)系：7.1.4單相交流電路7.1 電工學(xué)的基本知識2.幅值與有效值 正弦量在任一瞬時的值稱為瞬時值，用小寫字母表示，如i、u及e分別表示電流、電壓及電動勢的瞬時值。瞬時值中的最大值稱為幅值，用帶下標(biāo)m的字母來表示，例如，Im、Um及Em分別表示電流、電壓及電動勢的幅值。交流電的有效值是根據(jù)其熱效應(yīng)確定的，常用I、U及E表示正弦交流電的電流、電壓和電動勢的有效值。一般所講的正弦電壓或電流的大?。ㄈ缃涣麟妷?80 V或220 V）都是指它們的有效值，一般交流安培計和伏特計的刻度也是根據(jù)有效值來確定的。7.1.4單相交流電路7.1 電工學(xué)的基本知識3.初相位正弦量是隨時間而

9、變化的，對于一個正弦量，所取的計時起點(diǎn)不同，正弦量的初始值（當(dāng)t=0時的值）就不同，到達(dá)幅值或某一特征值的時間也就不同。例如，有兩個正弦量: 式中，角度t+1和t+2稱為正弦量的相位角或相位，它反映正弦量變化的進(jìn)程。當(dāng)相位角隨時間連續(xù)變化時，正弦量的瞬時值會隨之連續(xù)變化。7.1.4單相交流電路7.1 電工學(xué)的基本知識t=0時的相位角稱為初相位角或初位角。則i1的初相位為1，i2的初相位為2。由此可見，所取計時起點(diǎn)不同，正弦量的初相位不同，其初始值也就不同。兩個同頻率的正弦量相位角之差稱為相位角差或相位差，用表示。i1和i2的相位差為： 當(dāng)12（或12）時，i1的變化超前（或滯后）于i2；當(dāng)12

10、=0，即=0時，i1的和i2具有相同的初相位（即同相）；當(dāng)12=，即=時，稱i1和i2的相位相反（即反相）。7.1.5三相交流電路7.1 電工學(xué)的基本知識 三相交流電是由三個頻率相同、振幅相等、相位差互差120的交流電路組成的電力系統(tǒng)，如圖7-3所示。圖7-3三相電動勢的波形圖及相量圖7.1.5三相交流電路7.1 電工學(xué)的基本知識1.三相交流電源的連接三相交流電源的星形連接，也稱Y形連接，如圖7-4所示。從三相電源的三相繞組的始端A、B、C分別引出三根線，稱之為相線（俗稱火線），再將三相繞組的末端連接在一起成為公共點(diǎn)N（稱為中性點(diǎn)），從N點(diǎn)引出一根導(dǎo)線稱為中性線（俗稱零線），這樣便形成了三相四

11、線制的供電系統(tǒng)。圖7-4三相交流電源的星形連接1.三相交流電源的連接7.1.5三相交流電路7.1 電工學(xué)的基本知識圖7-5三相交流電源的三角形連接 將電源的三相繞組的任意一相繞組的末端與另一相繞組的始端相接，組成一封閉三角 形，再由繞組間彼此連接的各點(diǎn)引出三根導(dǎo)線作為連接負(fù)載之用。這樣的連接法稱為三角形連接法，也稱形連接法，如圖7-5所示。在三角形連接法中，端線之間的線電壓也就是電源每相繞組的相電壓。7.1.5三相交流電路7.1 電工學(xué)的基本知識2.負(fù)載的連接1）三相負(fù)載的連接2）單相負(fù)載的連接7.1.5三相交流電路7.1 電工學(xué)的基本知識圖7-6三相負(fù)載的星形連接法7.1.5三相交流電路7.

12、1 電工學(xué)的基本知識圖7-7三相負(fù)載的三角形連接法7.1.5三相交流電路7.1 電工學(xué)的基本知識圖7-8單相負(fù)載接于三相電源的電路7.1.5三相交流電路7.1 電工學(xué)的基本知識圖7-9單相負(fù)載接于三相電源的等效電路7.2.1建筑電氣系統(tǒng)的分類與組成7.2 供配電系統(tǒng) 利用電氣技術(shù)、電子技術(shù)及近現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)與理論，在建筑物內(nèi)外人為創(chuàng)造并合理保護(hù)理想的環(huán)境，充分發(fā)揮建筑物功能的一切電工、電子設(shè)備的系統(tǒng)，統(tǒng)稱為建筑電氣系統(tǒng)。7.2.1建筑電氣系統(tǒng)的分類與組成7.2 供配電系統(tǒng)圖7-10建筑電氣系統(tǒng)的組成7.2.1建筑電氣系統(tǒng)的分類與組成7.2 供配電系統(tǒng) 建筑電氣系統(tǒng)以電壓高低為依據(jù)，可分為強(qiáng)電和弱

13、電。強(qiáng)電包括供配電、照明、防雷等，弱電包括電話、電視、消防、樓宇自控等。建筑電氣系統(tǒng)還可以按功能分為供電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、減災(zāi)系統(tǒng)、信息系統(tǒng)等。7.2.2電力系統(tǒng)簡介7.2 供配電系統(tǒng) 電力系統(tǒng)是由發(fā)電、輸電、變電、配電和用電等環(huán)節(jié)組成的電能生產(chǎn)與消費(fèi)系統(tǒng)，它是現(xiàn)代社會中最重要、最龐雜的工程系統(tǒng)之一。而接受電源輸入的電能，并進(jìn)行檢測、計量、變壓等，然后向用戶和用電設(shè)備分配電能的系統(tǒng)，則稱為供配電系統(tǒng)。7.2.2電力系統(tǒng)簡介7.2 供配電系統(tǒng)1.電能的生產(chǎn)、輸送和分配1）發(fā)電廠2）電力網(wǎng)3）電力用戶7.2.2電力系統(tǒng)簡介7.2 供配電系統(tǒng)2.電源的引入方式 （1）建筑物較小或用電設(shè)備負(fù)荷較小，而且

14、均為單相、低壓用電設(shè)備，可用電力系統(tǒng)的柱上變壓器引入單相220 V的電源。 （2）建筑物較大或用電設(shè)備的容量較大，但全部為單相和三相低壓用電設(shè)備時，可由電力系統(tǒng)的柱上變壓器引入380 V/220 V的電源。 （3）建筑物很大或用電設(shè)備的容量很大，雖全部為單相和三相低壓用電設(shè)備，但綜合考慮技術(shù)因素和經(jīng)濟(jì)因素，應(yīng)由變電所引入三相高壓電源，經(jīng)其降壓后供用電設(shè)備使用。7.2.2電力系統(tǒng)簡介7.2 供配電系統(tǒng)3.電壓的質(zhì)量指標(biāo)（1） 電壓偏移（2） 電壓波動（3） 頻率（4） 三相電壓不平衡7.2.2電力系統(tǒng)簡介7.2 供配電系統(tǒng)4.電力負(fù)荷分級及供電要求3）三級負(fù)荷不屬于一級負(fù)荷和二級負(fù)荷的一般電力負(fù)

15、荷為三級負(fù)荷，這類負(fù)荷突然中斷供電所造成的損失不大或不會造成直接損失。2）二級負(fù)荷二級負(fù)荷是指中斷供電會造成經(jīng)濟(jì)上較大的損失，會在政治上產(chǎn)生較大的影響或?qū)⒃斐晒矆鏊刃蚧靵y的電力負(fù)荷。如交通與通信樞紐、廣播電視、商貿(mào)中心等。1）一級負(fù)荷一級負(fù)荷是指突然中斷供電將會造成人身傷亡或會引起對周圍環(huán)境嚴(yán)重污染的，將會在經(jīng)濟(jì)上造成巨大損失的，將會造成社會秩序嚴(yán)重混亂或在政治上產(chǎn)生嚴(yán)重影響的用電負(fù)荷。7.2.3供配電系統(tǒng)中的主要設(shè)備7.2 供配電系統(tǒng) （1）輸送電能設(shè)備，如母線、導(dǎo)線和絕緣子，這三者是輸送電能必不可少的設(shè)備。 （2）通斷電路設(shè)備，高電壓、大功率采用斷路器，低電壓、中小功率采用自動空氣開關(guān)

16、或刀閘等。 （3）檢修指示設(shè)備，如高壓隔離開關(guān)。 （4）滿足高電壓、大電流檢查計量和繼電保護(hù)需要的電壓互感器和電流互感器。7.2.3供配電系統(tǒng)中的主要設(shè)備7.2 供配電系統(tǒng) （5）故障保護(hù)設(shè)備，如熔斷器等。 （6）雷電保護(hù)設(shè)備，如避雷器等。 （7）功率因數(shù)改善設(shè)備，如電容器等。 （8）限制短路電流設(shè)備，如電抗器等。7.2.4變配電所和常用的高壓設(shè)備7.2 供配電系統(tǒng)1.變配電所位置的選擇原則231 接近負(fù)荷中心，這樣可以降低電能損耗，節(jié)約輸電線用量； 進(jìn)出線方便；33 接近電源側(cè)；4 設(shè)備吊裝、運(yùn)輸方便；7.2.4變配電所和常用的高壓設(shè)備7.2 供配電系統(tǒng)635 不應(yīng)設(shè)在有劇烈振動的場所； 不

17、宜設(shè)在多塵、水霧（如大型冷卻塔）或有腐蝕性氣體的場所，如無法遠(yuǎn)離時，則不應(yīng)設(shè)在污染源的下風(fēng)側(cè)；37 不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室或其他經(jīng)常積水場所的正下方或貼鄰；8 變配電所為獨(dú)立建筑物時，不宜設(shè)在地勢較低洼和可能積水的場所；7.2.4變配電所和常用的高壓設(shè)備7.2 供配電系統(tǒng)1039 高層建筑地下層變配電所的位置，宜選在通風(fēng)、散熱條件較好的場所； 變配電所位于高層（或其他地下建筑）的地下室時，不宜設(shè)在最底層，當(dāng)?shù)叵聝H有一層時，應(yīng)采取適當(dāng)抬高該場所地面等防水措施，并應(yīng)避免洪水或積水從其他渠道淹沒變配電所的可能性；311 當(dāng)建筑物的高度超過100 m時，也可在高層區(qū)的避難層或技術(shù)層內(nèi)設(shè)置變配電所。一般情況

18、下，低壓供電半徑不宜超過250 m。7.2.4變配電所和常用的高壓設(shè)備7.2 供配電系統(tǒng)2.變配電所的主接線方式 變配電所的主接線（也稱一次接線）是指由各種開關(guān)電器、電力變壓器、互感器、母線、電力電纜、并聯(lián)電容器等電氣設(shè)備按一定次序連接的接受和分配電能的電路。它是選擇電氣設(shè)備及確定配電裝置安裝方式的依據(jù)，也是運(yùn)行人員進(jìn)行各種倒閘操作和事故處理的重要依據(jù)。主接線的基本方式有單母線接線、雙母線接線和橋式接線等。7.2.4變配電所和常用的高壓設(shè)備7.2 供配電系統(tǒng)3.變電所的形式和組成變電所的形式有獨(dú)立式、附設(shè)式、桿上式或高臺式、成套式，其中附設(shè)式又分為內(nèi)附式和外附式。變電所一般由高壓配電室、變壓器

19、室和低壓配電室三部分組成。7.2.4變配電所和常用的高壓設(shè)備7.2 供配電系統(tǒng)4.常用的高壓設(shè)備常用的高壓一次電氣設(shè)備有高壓隔離開關(guān)、高壓斷路器、高壓負(fù)荷開關(guān)、高壓熔斷器、高壓開關(guān)柜、高壓避雷器和互感器等。7.2.5配電系統(tǒng)的基本形式7.2 供配電系統(tǒng)1.放射式系統(tǒng)2.樹干式系統(tǒng)3.鏈?zhǔn)较到y(tǒng)4.變壓器-干線式系統(tǒng)5.混合式系統(tǒng)7.2.6電力負(fù)荷的計算7.2 供配電系統(tǒng)1.負(fù)荷計算的內(nèi)容 計算負(fù)荷。通常把一年內(nèi)最高日負(fù)荷曲線中30 min平均負(fù)荷的最大值，稱為平均最大負(fù)荷（簡稱“最大負(fù)荷”，記為計算負(fù)荷P30或Pj）。（1） 尖峰電流。尖峰電流用來校驗電壓波動和選擇保護(hù)電器；在一級、二級負(fù)荷設(shè)計

20、中，用來確定備用電源或應(yīng)急電源。（2） 季節(jié)性負(fù)荷。從經(jīng)濟(jì)運(yùn)行條件出發(fā)，季節(jié)性負(fù)荷可作為確定變壓器臺數(shù)和容量的依據(jù)。（3）7.2.6電力負(fù)荷的計算7.2 供配電系統(tǒng)2.負(fù)荷計算方法 （1）在方案設(shè)計階段可采用單位指標(biāo)法；在初步設(shè)計及施工圖設(shè)計階段，宜采用需要系數(shù)法。對于住宅，在設(shè)計的各個階段均可采用單位指標(biāo)法。 （2）居民行為對活期存款轉(zhuǎn)定期存款或其他短期金融工具比率的影響7.2.6電力負(fù)荷的計算7.2 供配電系統(tǒng)3.用電設(shè)備的工作制（1） 長期工作制（2） 短時工作制（3） 反復(fù)短時工作制7.2.6電力負(fù)荷的計算7.2 供配電系統(tǒng)4.設(shè)備容量的確定 在進(jìn)行電力負(fù)荷計算時，應(yīng)首先確定用電設(shè)備的

21、設(shè)備容量Pe。將同類型的用電設(shè)備歸為一組，稱為用電設(shè)備組。計算時的設(shè)備容量即指用電設(shè)備組的設(shè)備容量，并不包括備用設(shè)備的設(shè)備容量。用電設(shè)備銘牌上標(biāo)示的容量為額定容量PN。在進(jìn)行負(fù)荷計算前，應(yīng)對各種負(fù)荷做如下處理。7.2.6電力負(fù)荷的計算7.2 供配電系統(tǒng) （1） 對不同工作制用電設(shè)備的額定功率PN或額定容量SN進(jìn)行換算。 （2） 消防設(shè)備與發(fā)生火災(zāi)時必須切斷的設(shè)備取其大者計入總設(shè)備容量。 （3） 夏季制冷設(shè)備與冬季取暖設(shè)備取其大者計入總設(shè)備容量。 （4） 單相負(fù)荷應(yīng)均衡分配到三相上。當(dāng)單相負(fù)荷小于三相對稱負(fù)荷的15%時，可全部按三相負(fù)荷進(jìn)行計算；若大于15%，則單相負(fù)荷應(yīng)換算成等效三相負(fù)荷后才能

22、與三相負(fù)荷相加。7.2.6電力負(fù)荷的計算7.2 供配電系統(tǒng) 需要系數(shù)法是把設(shè)備功率乘以需要系數(shù)及同時系數(shù)，直接求出計算負(fù)荷的方法。這種方法簡便易行，廣泛應(yīng)用于方案估算、初步設(shè)計和變配電所的負(fù)荷計算中。但當(dāng)需要系數(shù)取不準(zhǔn)時，誤差會較大。5.需要系數(shù)法7.2.6電力負(fù)荷的計算7.2 供配電系統(tǒng)7.2.6電力負(fù)荷的計算7.2 供配電系統(tǒng)6.二項式計算法 二項式計算法考慮到了多臺用 電設(shè)備組中有少數(shù)大容量用電設(shè)備對負(fù) 荷的影響，一般用于低壓分支干線和配電箱 的負(fù)荷計算。在這種情況下用需要系數(shù) 法計算的結(jié)果一般偏小，而用二項式法就比較合適。7.2.6電力負(fù)荷的計算7.2 供配電系統(tǒng)7.單位指標(biāo)法方案設(shè)計

23、階段為便于確定供電方案和選擇變壓器的容量和臺數(shù)，可采用單位指標(biāo)法，根據(jù)目前的用電水平和裝備標(biāo)準(zhǔn)，確定各種不同類型建筑物的變壓器裝置指標(biāo)。單位指標(biāo)法的計算公式如下： 式中，S30為計算的視在功率（kW）；K為單位指標(biāo)（W/m2）；F為建筑面積（m2）。7.2.6電力負(fù)荷的計算7.2 供配電系統(tǒng)8.單相負(fù)荷計算7.2.6電力負(fù)荷的計算7.2 供配電系統(tǒng)9.無功功率補(bǔ)償措施 （1）提高用電設(shè)備的自然功率因數(shù)，通過合理地選擇電動機(jī)和變壓器的容量，盡量減少電動機(jī)與變壓器的輕載運(yùn)行。 （2）采用電力電容補(bǔ)償時，宜采用就地平衡原則。居民區(qū)的無功負(fù)荷宜在小區(qū)變電所的低壓側(cè)集中補(bǔ)償；照明光源宜就地補(bǔ)償、就地平衡

24、。 （3）集中安裝的無功功率補(bǔ)償設(shè)備應(yīng)做到隨其負(fù)荷和電壓的變動投入或切除，防止無功負(fù)荷倒送。電容器組宜采用循環(huán)自動投切運(yùn)行方式。7.2.7電力負(fù)荷的計算7.2 供配電系統(tǒng) 4. 低壓斷路器的選擇 5. 刀開關(guān)和組合開關(guān)的選擇 6. 交、直流接觸 器的選擇1. 低壓配電線路的保護(hù) 2. 選擇低壓電氣設(shè)備的一般要求 3. 熔斷器的選擇7.2.8電線和電纜的選擇7.2 供配電系統(tǒng)7.2 供配電系統(tǒng)7.2.8電線和電纜的選擇7.2.9配電線路的敷設(shè)7.2 供配電系統(tǒng)2） 絕緣電纜的敷設(shè)1） 電纜線路的敷設(shè)3） 線槽布線7.3.1光與光的度量7.3 建筑電氣照明系統(tǒng)1.光的實質(zhì) 光是屬于一定波長范圍內(nèi)的

25、電磁輻射，即電磁波。波長范圍為380780 nm（1nm=10-9 m）的電磁波能使人眼產(chǎn)生光感，這部分電磁波稱為可見光。與其相鄰波長短的部分稱為紫外線（10380 nm），波長長的部分稱為紅外線（78034 000 nm）。7.3.1光與光的度量7.3 建筑電氣照明系統(tǒng)2.光的度量 光的度量是指對照明在人眼中產(chǎn)生的視覺效果進(jìn)行數(shù)量標(biāo)定。常用的光的度量方式有以下四種。7.3.1光與光的度量7.3 建筑電氣照明系統(tǒng)1）光通量3）照度2）發(fā)光強(qiáng)度（光強(qiáng)）4）亮度7.3.2照明的基本要求7.3 建筑電氣照明系統(tǒng)亮度與亮度分布照明的均勻性光源的顯色性照明的穩(wěn)定性1.2.3.4.7.3.3電氣照明的種類

26、7.3 建筑電氣照明系統(tǒng)1.正常照明3.值班照明 6.景觀照明4.警衛(wèi)照明5.障礙照明2.應(yīng)急照明7.3.4電光源7.3 建筑電氣照明系統(tǒng)1.電光源的分類1）熱輻射光源2）放電光源7.3.4電光源7.3 建筑電氣照明系統(tǒng)2.電光源的參數(shù) 電光源的性能與特點(diǎn)可通過各種參數(shù)來反映，這些參數(shù)是選擇光源的依據(jù)。電光源的主要參數(shù)有：額定電壓、額定電流、額定功率、光通量輸出、發(fā)光效率、壽命、光譜能量分布、光源色表與顯色指數(shù)等。7.3.4電光源7.3 建筑電氣照明系統(tǒng)3.常用電光源 1）白熾燈 4）高壓汞燈 6）金屬鹵化物燈 2）鹵鎢燈 5）高壓鈉燈 7）氙燈 3）熒光燈 9）LED燈 8）霓虹燈7.3.4

27、電光源7.3 建筑電氣照明系統(tǒng)圖7-11白熾燈結(jié)構(gòu)1氬氣；2玻璃泡；3燈絲；4燈絲支持絲；5芯柱；6排氣管；7燈口；8外部導(dǎo)入絲；9杜美絲；10內(nèi)部導(dǎo)入絲7.3.5燈具的分類與選擇7.3 建筑電氣照明系統(tǒng)1.燈具的分類 （1）按光源的類型，可分為白熾燈具、鹵鎢燈具和熒光燈具等。按光源的數(shù)目，可分為普通燈具、組合花燈燈具（由幾個到幾十個光源組合而成）。 （2）按控制器結(jié)構(gòu)形式（按控制器結(jié)構(gòu)的嚴(yán)密程度進(jìn)行分類），可分為開啟式燈具、保護(hù)式燈具、密閉式燈具和防爆燈具等。 （3）按配光曲線，可分為直射型燈具、半直射型燈具、漫射型燈具、反射型燈具、半反射型燈具等。其中反射型燈具和半反射型燈具利用頂棚作為二

28、次發(fā)光體，使室內(nèi)光線均勻、柔和、無陰影。7.3.5燈具的分類與選擇7.3 建筑電氣照明系統(tǒng) （4）按燈具在建筑物上的安裝方式，可分為吸頂式、嵌入頂棚式、懸掛式、墻壁式和可移動式。 （5）為了適應(yīng)某些特殊環(huán)境的需要，還有一些特殊的照明器，主要有防潮型、防爆安全型、隔爆型、防腐蝕型等。7.3.5燈具的分類與選擇7.3 建筑電氣照明系統(tǒng)2.燈具的選擇1） 光源2） 技術(shù)性3） 經(jīng)濟(jì)性4） 使用性5） 功能性7.3.5燈具的分類與選擇7.3 建筑電氣照明系統(tǒng)3.燈具的布置 燈具的布置應(yīng)滿足：規(guī)定的照度；工作面上照度均勻；光線的射向適當(dāng)，無眩光,無陰影；燈泡安裝容量減至最少；維護(hù)方便；布置整齊、美觀，并

29、與建筑空間相協(xié)調(diào)。7.3.6照明控制7.3 建筑電氣照明系統(tǒng)蹺板開關(guān)控制31542斷路器控制 定時控制光電感應(yīng)開關(guān)控制智能控制器控制7.3.7照明供電系統(tǒng)的組成與線路布置7.3 建筑電氣照明系統(tǒng) 建筑物照明的供電系統(tǒng)主要由進(jìn)戶線、配電箱、配電線路及開關(guān)、插座、用電設(shè)備組成。如圖7-12所示。圖7-12照明配電線路7.3.7照明供電系統(tǒng)的組成與線路布置7.3 建筑電氣照明系統(tǒng)1.進(jìn)戶線進(jìn)戶點(diǎn)的位置應(yīng)根據(jù)供電電源的位置、建筑物大小和用電設(shè)備的布置情況綜合考慮后確定。當(dāng)建筑物的長度在60 m以內(nèi)時，采用一處進(jìn)線；當(dāng)超過60 m時，可根據(jù)需要采用兩處進(jìn)線。進(jìn)戶線距室內(nèi)地平面高度不得低于3.5 m，對于

30、多層建筑物，一般可以由二層進(jìn)戶。7.3.7照明供電系統(tǒng)的組成與線路布置7.3 建筑電氣照明系統(tǒng)2.配電箱配電箱是接受和分配電能的裝置。配電箱裝設(shè)有開關(guān)、熔斷器及電度表等電氣設(shè)備。照明供電的配電箱要求：三相電源的零線不經(jīng)過開關(guān)，直接接在零線極上，各單相電路所需零線都可以從零線接線板上引出。照明配電箱一般安裝在距離地面1.5 m處。7.3.7照明供電系統(tǒng)的組成與線路布置7.3 建筑電氣照明系統(tǒng)3.干線 （1）放射式。放射式的可靠性高，一個分配電箱發(fā)生故障時不影響其他分配電箱的供電，但管線較多，投資較大。 （3）混合式?；旌鲜绞巧鲜鰞煞N布置方式的混合應(yīng)用。（2）樹干式。樹干式的可靠性較放射式差，但節(jié)

31、省了管線，降低了造價，一般用于容量不大、狹長區(qū)域的建筑群供電。7.3.7照明供電系統(tǒng)的組成與線路布置7.3 建筑電氣照明系統(tǒng)4.支線布置支線時，燈具、插座等負(fù)荷通常被均勻分成幾組，每一組的電氣設(shè)備由一個支線供電，各支線獨(dú)立。照明系統(tǒng)中每一單相支線電流一般不宜超過15 A，燈和插座的數(shù)量不宜超過20個，最多不應(yīng)超過25個。7.3.7照明供電系統(tǒng)的組成與線路布置7.3 建筑電氣照明系統(tǒng)5.室內(nèi)照明線路的敷設(shè)（1）明線敷設(shè)（2）暗線敷設(shè)7.3.8電氣照明系統(tǒng)的維護(hù)7.3 建筑電氣照明系統(tǒng)1.照明線路的運(yùn)行及維護(hù) 照明線路在投入運(yùn)行前，應(yīng)進(jìn)行認(rèn)真的檢查驗收，并建立設(shè)備技術(shù)管理檔案，標(biāo)明規(guī)范及負(fù)荷名稱，

32、在運(yùn)行維護(hù)后及時填寫有關(guān)檢查結(jié)果，如負(fù)荷情況、絕緣情況、存在缺陷等，以便經(jīng)常掌握線路的運(yùn)行情況。對頂棚內(nèi)的照明線路每年應(yīng)巡視檢查維修一次；若線路停電時間超過一個月，則在重新送電前，應(yīng)做巡視檢查，并測絕緣電阻。7.3.8電氣照明系統(tǒng)的維護(hù)7.3 建筑電氣照明系統(tǒng)2.照明系統(tǒng)的常見故障（1）（2）（3）短路開路漏電7.4.1接地的種類7.4 接 地 系 統(tǒng)工作接地 12 3 4 5保護(hù)接地重復(fù)接地防雷接地 防靜電接地7.4.2低壓電網(wǎng)的接地系統(tǒng)7.4 接 地 系 統(tǒng) 2 .T系統(tǒng)3.IT系統(tǒng) 1 .TN系統(tǒng)7.4.3接地裝置7.4 接 地 系 統(tǒng)1.接地裝置的組成 接地裝置由埋在地下的接地體、連接

33、接地體和電氣設(shè)備的接地線組成。一般將埋入地中的金屬件（如角鋼、扁鋼和鋼管等）稱為人工接地體。7.4.3接地裝置7.4 接 地 系 統(tǒng)圖7-13人工接地體7.4.3接地裝置7.4 接 地 系 統(tǒng)7.4.3接地裝置7.4 接 地 系 統(tǒng) （1）接地體的埋設(shè)深度不應(yīng)小于0.6 m，且必須在大地凍土層以下。角鋼及鋼管接地體應(yīng)垂直配置。2.接地體的埋設(shè)要求 （2）垂直接地體的長度不應(yīng)小于2.5 m，其相互之間的距離一般不應(yīng)小于5 m。 （3）防雷接地的人工接地裝置的接地干線埋設(shè)，經(jīng)人行通道處的埋設(shè)深度不應(yīng)小于1 m，且應(yīng)采取均壓措施或在其上方鋪設(shè)卵石或瀝青地面。7.4.3接地裝置7.4 接 地 系 統(tǒng)

34、（4）人工接地裝置或利用建筑區(qū)基礎(chǔ)鋼筋的接地裝置必須在地面以上按設(shè)計要求位置設(shè)測試點(diǎn)。 （5）埋入后接地體周圍要用新土夯實。 （6）接地體的地下部分不得涂漆。7.4.3接地裝置7.4 接 地 系 統(tǒng)3.接地體的連接要求 接地體的焊接應(yīng)采用搭焊接。連接體與接地干線的連接應(yīng)采用可拆卸的螺栓連接點(diǎn)，以便測量電阻。7.4.3接地裝置7.4 接 地 系 統(tǒng)4.接地電阻的測試接地電阻的測試應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)奶鞖膺M(jìn)行。常用的接地電阻測試儀為ZC-8型。測試前將儀表斷接卡子緊固螺栓擰開，沿被測接地裝置（接地極）E將電位探針P和電流探針C成直線彼此相距20 m打入地下，電位、電流電極的位置不能放反。E、P和C用不小于

35、2.5 mm2的銅芯線分別與儀表對應(yīng)端子連接。實測接地裝置的接地電阻值必須符合設(shè)計要求。7.5.1雷電的產(chǎn)生與危害7.5 建筑防雷系統(tǒng)1.雷電的形成 雷電是一種常見的自然現(xiàn)象，每年春季開始活動，夏季最為頻繁劇烈，秋季逐漸減少、消弱以至于消失。雷電的形成過程可以分為氣流上升、電荷分離和放電三個階段。7.5.1雷電的產(chǎn)生與危害7.5 建筑防雷系統(tǒng)2.容易發(fā)生雷擊災(zāi)害的環(huán)境 不同環(huán)境下發(fā)生雷擊災(zāi)害的幾率是不同的。農(nóng)田、在建的建筑物、開闊地、水域等環(huán)境發(fā)生雷擊的幾率最高，這是因為在農(nóng)田、開闊地、水域等地方人們往往單獨(dú)勞作或行動，而且這些地方地勢平坦，相對而言人體位置可能較高，因而更容易被雷擊中。雷電流

36、可能會從頭部進(jìn)入人體，再從兩腳流入大地。由于直接雷擊時電流很大，很容易使被雷擊者受到傷害。在建的建筑物一般沒有防雷設(shè)備，鋼筋、鐵管等導(dǎo)體很多，因而也容易受到雷電襲擊。7.5.1雷電的產(chǎn)生與危害7.5 建筑防雷系統(tǒng)3.雷擊的選擇性7.5.1雷電的產(chǎn)生與危害7.5 建筑防雷系統(tǒng)4.雷擊的基本形式（1）直擊雷（2）感應(yīng)雷（3）雷電波侵入（4）球形雷7.5.1雷電的產(chǎn)生與危害7.5 建筑防雷系統(tǒng)5.雷暴日 雷電的大小與多少和氣象條件有關(guān)，評價某地區(qū)雷電活動的頻繁程度，一般以雷暴日為單位。在一天內(nèi)只要聽到雷聲或者看到雷閃就算一個雷暴日。由當(dāng)?shù)貧庀笈_站統(tǒng)計的多年雷暴日的年平均值，稱為年平均雷暴日數(shù)，單位為

37、d/a（天/年）。年平均雷暴日不超過15 d的地區(qū)稱為少雷區(qū)，超過40 d的地區(qū)為多雷區(qū)。7.5.1雷電的產(chǎn)生與危害7.5 建筑防雷系統(tǒng)6.雷電的危害 （1）熱效應(yīng)。雷電流通過導(dǎo)體時，在極短的時間內(nèi)轉(zhuǎn)換成大量的熱能，可造成物體燃燒、金屬熔化，極易引起火災(zāi)、爆炸等事故。（2）機(jī)械效應(yīng)。雷電的機(jī)械效應(yīng)所產(chǎn)生的破壞作用主要表現(xiàn)為兩種形式：一是雷電流流入樹木或建筑物構(gòu)件時在它們內(nèi)部產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力；二是雷電流流過金屬物體時產(chǎn)生的電動力。1）直接破壞作用7.5.1雷電的產(chǎn)生與危害7.5 建筑防雷系統(tǒng) （1）電氣效應(yīng)。雷電引起的過電壓會擊毀電氣設(shè)備和破壞線路的絕緣，產(chǎn)生火花放電，引起開關(guān)掉閘，造成線路停電；過

38、電壓還會干擾電子設(shè)備，使系統(tǒng)數(shù)據(jù)丟失，造成通信、計算機(jī)、控制調(diào)節(jié)等電子系統(tǒng)癱瘓。（2）電磁效應(yīng)。由于雷電流量值大且變化迅速，其周圍空間就會產(chǎn)生強(qiáng)大且變化劇烈的磁場，處于這個變化磁場中的金屬物體就會感應(yīng)出很高的電動勢，使構(gòu)成閉合回路的金屬物體產(chǎn)生感應(yīng)電流，產(chǎn)生發(fā)熱現(xiàn)象。2）間接破壞作用7.5.2建筑物的防雷等級劃分7.5 建筑防雷系統(tǒng)1.第一類防雷建筑物 第一類防雷建筑物是指制造、使用或貯存有炸藥、火藥、起爆藥、火工品等大量爆炸物資的建筑物，這類建筑物因火花而引起爆炸，會造成巨大的破壞和人身傷亡。7.5.2建筑物的防雷等級劃分7.5 建筑防雷系統(tǒng)2.第二類防雷建筑物 （1）國家級重點(diǎn)文物保護(hù)的建

39、筑物、國家級的會堂、辦公建筑物、大型展覽和博覽建筑物、大型火車站、國賓館、國家級檔案館、大型城市的重要給水泵房等特別重要的建筑物。 （2）國家級計算中心、國際通信樞紐等對國民經(jīng)濟(jì)有重要意義且裝有大量電子設(shè)備的建筑物。 （3）制造、使用或貯存爆炸物質(zhì)的建筑物，且電火花不易引起爆炸或不致造成巨大破壞和人身傷亡的。7.5.2建筑物的防雷等級劃分7.5 建筑防雷系統(tǒng)3.第三類防雷建筑物（1） 省級重點(diǎn)文物保護(hù)的建筑物及省級檔案館。（2） 預(yù)計雷擊次數(shù)大于或等于0.012次/a,且小于或等于0.06次/a的部、省級辦公建筑物及其他重要或人員密集的公共建筑物。7.5.2建筑物的防雷等級劃分7.5 建筑防雷

40、系統(tǒng)（3） 預(yù)計雷擊次數(shù)大于或等于0.06次/a,且小于或等于0.3次/a的住宅、辦公樓等一般性民用建筑物。（4） 平均雷暴日大于15 天/a的地區(qū)，高度在15 m及以上的煙囪、水塔等孤立的高聳建筑物。7.5.3防雷裝置及接地形式7.5 建筑防雷系統(tǒng)接閃器防雷裝置的組成：引下線接地裝置7.5.3防雷裝置及接地形式7.5 建筑防雷系統(tǒng)1. 接地體 2. 接地線 接地裝置的組成7.5.4不同級別建筑物的防雷措施7.5 建筑防雷系統(tǒng)1.第一類防雷建筑物的防雷措施 （1）防直擊雷。應(yīng)裝設(shè)獨(dú)立避雷針或架空避雷線（網(wǎng)），使保護(hù)物體處于接閃器的保護(hù)范圍內(nèi)。當(dāng)建筑物太高或由于其他原因難以裝設(shè)獨(dú)立避雷針、架空避

41、雷線（網(wǎng)）時，可采用裝設(shè)在建筑物上的避雷網(wǎng)、避雷針或混合組成的接閃器進(jìn)行直擊雷防護(hù)。避雷網(wǎng)的網(wǎng)格尺寸應(yīng)不大于5 m5 m或6 m4 m。 （2）防閃電感應(yīng)。建筑物內(nèi)的設(shè)備、管道、構(gòu)架、電纜金屬外皮、鋼屋架和鋼窗等較大金屬物，以及突出屋面的放散管、風(fēng)管等金屬物，均應(yīng)接到防閃電感應(yīng)的接地裝置上。平行敷設(shè)的管道、構(gòu)架和電纜金屬外皮等長金屬物，其凈距小于100 mm時應(yīng)采用金屬線跨接，跨接點(diǎn)的間距不應(yīng)大于30 m。長金屬物的連接處應(yīng)用金屬線跨接。7.5.4不同級別建筑物的防雷措施7.5 建筑防雷系統(tǒng) （3）防閃電電涌侵入。室外低壓配電線路應(yīng)全線采用電纜直接埋地敷設(shè)，在入戶處應(yīng)將電纜的金屬外皮、鋼管接到

42、防閃電感應(yīng)的接地裝置上。架空金屬管道，在進(jìn)出建筑物處應(yīng)與防閃電感應(yīng)的接地裝置相連。距離建筑物100 m內(nèi)的管道，宜每隔25 m接地一次。埋地或地溝內(nèi)的金屬管道，在進(jìn)出建筑物處應(yīng)等電位連接到防閃電感應(yīng)的接地裝置上。 （4）防側(cè)擊。當(dāng)建筑物高于30 m時，應(yīng)從30 m起每隔不大于6 m沿建筑物四周設(shè)水平接閃帶，并與引下線相連。30 m及以上外墻上的欄桿、門窗等較大的金屬物應(yīng)與防雷裝置相連。 （5）引下線間距不應(yīng)小于12 m。7.5.4不同級別建筑物的防雷措施7.5 建筑防雷系統(tǒng)2.第二類防雷建筑物的防雷措施 （1）防直擊雷。宜采用裝設(shè)在建筑物上的避雷網(wǎng)（帶）、避雷針或混合組成的接閃器進(jìn)行直擊雷防護(hù)。避雷網(wǎng)的網(wǎng)格尺寸不大于10 m10 m或12 m8 m。 （2）防閃電電涌侵入。當(dāng)?shù)蛪壕€路全線采用電纜直接埋地敷設(shè)時，入戶端應(yīng)將電纜金屬外皮、金屬線槽與防雷的接地裝置相連。 （3）引下線間距不應(yīng)大于18 m。7.5.5建筑物防雷系統(tǒng)的驗收7.5 建筑防雷系統(tǒng) （1）建筑物頂部的避雷針、避雷帶等必須與頂部外露的其他金屬物體連成一個完整的電氣電路，且與避雷引下線連接可靠。 （2）避雷針、避雷帶應(yīng)位置正確，焊接固定的焊縫飽滿無遺漏，螺栓固定的備帽等防松零件齊全，焊接部分的防腐油漆完整。 （3）避雷帶應(yīng)平正順直，固定點(diǎn)支持件應(yīng)間距均勻、固定可靠，每個支持件應(yīng)能承受大于5 k