5第五章-室內(nèi)供配電系統(tǒng)(2008)解析

現(xiàn)代建筑電氣-----2023年度建筑電氣教案電氣工程學(xué)院第五章室內(nèi)供配電系統(tǒng)

§1配電系統(tǒng)的配電要求及配電方式室內(nèi)配電系統(tǒng)：從建筑物配電箱或配電室至各層安排電箱或各層用戶單元開關(guān)之間的供電線路系統(tǒng)。一般屬于低壓配電系統(tǒng)。⑴低壓配電系統(tǒng)的配電要求a.供電牢靠和保證電壓質(zhì)量。依據(jù)民用建筑用電負(fù)荷的性質(zhì)和由于停電給政治上、經(jīng)濟(jì)上造成的損失，對(duì)用電設(shè)備提出的不中斷要求。供電的牢靠性是由供電電源、供電方式和供電線路共同打算的。低壓配電線路應(yīng)當(dāng)滿足民用建筑用電質(zhì)量的要求。這里主要指電壓和頻率兩個(gè)指標(biāo)〔電壓不能偏離要求，電壓供電半徑不宜超過250m，頻率要保證國(guó)家規(guī)定50Hz〕。b.考慮進(jìn)展。從工程角度動(dòng)身，低壓配電線路應(yīng)當(dāng)力求接線簡(jiǎn)潔，操作便利、安全，具有肯定的敏捷性，并能適應(yīng)用電負(fù)荷進(jìn)展的需要。c.操作安全、檢修便利。d.節(jié)省有色金屬消耗，削減電能損耗。e.其他要求。民用建筑低壓配電一般承受220/380V中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，例如山東；但也有承受TT接地系統(tǒng)〔中性點(diǎn)不接地〕，例如上海。第五章室內(nèi)供配電系統(tǒng)

⑵低壓配電系統(tǒng)的根本配電方式民用建筑低壓配電線路的根本配電方式〔也叫根本接線方式〕有：放射式、樹干式和混合式三種。?

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?低壓配電屏

低壓配電屏

低壓配電屏

(a)放射式

(b)樹干式

(c)混合式

圖低壓配電線路的根本配電方式第五章室內(nèi)供配電系統(tǒng)

a.放射式：用于負(fù)荷分布范圍大，且配電中心與安排點(diǎn)的距離比較均勻，需要集中連鎖起動(dòng)或停車等場(chǎng)合。例如鍋爐房的風(fēng)機(jī)、爐排和除渣的聯(lián)鎖。優(yōu)點(diǎn)：供電牢靠性高，配電設(shè)備集中。缺點(diǎn)：配電設(shè)備多，消耗較多的有色金屬。b.樹干式：適用于用電設(shè)備的布置比較均勻，容量不大，又無特殊要求的場(chǎng)合。優(yōu)點(diǎn)：配電設(shè)備簡(jiǎn)潔，有色金屬消耗較少。缺點(diǎn)：干線故障時(shí)影響范圍大。c.混合式：前兩者的綜合運(yùn)用，具有兩者的優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)代建筑中應(yīng)用最為廣泛。

第五章室內(nèi)供配電系統(tǒng)

⑶高層民用建筑供配電

a.負(fù)荷特征

民用建筑一般民用建筑高層民用建筑：10層以上的住宅建筑、高度24m以上的其它民用建筑。

高層建筑

一類高層：19層以上的住宅或建筑高度50m以上的其它建筑。

二類高層：10-18層住宅建筑或建筑高度24-50m的高層民用建筑。

高層民用建筑與一般民用建筑相比具有如下負(fù)荷特征：

高層中增加了很多特殊的用電設(shè)備，如生活方面：電梯、水泵和空調(diào)機(jī)組等；

消防方面：消防用電梯，消防水泵、排煙風(fēng)機(jī)、火災(zāi)報(bào)警和事故照明等；

用電量集中。不僅用電設(shè)備增多，且用電時(shí)間明顯增加。

第五章室內(nèi)供配電系統(tǒng)

用電牢靠性要求很高。一類建筑的消防用電設(shè)備為一級(jí)負(fù)荷；

二類建筑的消防用電設(shè)備為二級(jí)負(fù)荷。

b.供電電源

b.供電電源

高層民用建筑的供電要明確該建筑物的負(fù)荷級(jí)別及對(duì)不同負(fù)荷級(jí)別的供電要求。

目前新建的高層民用建筑一般承受三個(gè)電源供電；兩個(gè)市電源再加一組備用柴油發(fā)電機(jī)。備用電源是在電網(wǎng)發(fā)生事故時(shí)，至少能使高層民用建筑的生活電梯、安全照明、消防水泵、消防電梯及其它通訊系統(tǒng)仍能繼續(xù)供電。

c.高層民用建筑的低壓配電方式高層民用建筑低壓配電系統(tǒng)包括：

電力系統(tǒng)；照明系統(tǒng)；事故照明、防火和報(bào)警等消防系統(tǒng)。第五章室內(nèi)供配電系統(tǒng)

放射式供電：對(duì)容量較大的集中負(fù)荷或重要負(fù)荷〔或大型負(fù)荷〕。

分區(qū)樹干式供電：各樓層的照明、風(fēng)機(jī)等均勻分布的負(fù)荷。樹干式配電分區(qū)的層數(shù)，可依據(jù)用電負(fù)荷的性質(zhì)、密度、治理?xiàng)l件來確定。

消防用電設(shè)備承受單獨(dú)的供電回路，依據(jù)水平、垂直方向防火，分區(qū)進(jìn)展放射式供電。消防用電設(shè)備的兩個(gè)電源在最末一級(jí)配電箱處自動(dòng)切換?！?低壓愛護(hù)裝置及選擇一、用電設(shè)備及配電線路的愛護(hù)在民用建筑中有些用電設(shè)備自身有愛護(hù)裝置，工程中不再考慮單獨(dú)的愛護(hù)，將配電線路的愛護(hù)作為他們的后備愛護(hù)。而有些設(shè)備〔照明電器、小風(fēng)扇等〕把配電線路作為它的愛護(hù)。第五章室內(nèi)供配電系統(tǒng)

⑴照明用電設(shè)備的愛護(hù)現(xiàn)在廣泛承受的帶短路脫扣器的自動(dòng)空氣開關(guān)愛護(hù)，可作為短路和過負(fù)荷愛護(hù)。⑵電力用電設(shè)備的愛護(hù)電力負(fù)荷需要從電力配電箱或照明配電箱中分別供電。除了本身單獨(dú)設(shè)有愛護(hù)裝置的設(shè)備外，其余的設(shè)備都在分路供電線路上裝設(shè)單獨(dú)的愛護(hù)裝置。⑶低壓配電設(shè)備的愛護(hù)包括三個(gè)的內(nèi)容

短路愛護(hù)過負(fù)荷愛護(hù)過電壓愛護(hù)a.低壓配電線路的短路愛護(hù)全部低壓配電線路都裝設(shè)短路愛護(hù)，一般可承受熔斷器或自動(dòng)開關(guān)愛護(hù)。第五章室內(nèi)供配電系統(tǒng)

b.低壓配電線路的過負(fù)荷愛護(hù)低壓配電線路均應(yīng)裝設(shè)過負(fù)荷愛護(hù)，一般可承受熔斷器或自動(dòng)開關(guān)愛護(hù)。c.低壓配電線路的過壓愛護(hù)民用建筑低壓配電線路上消失的過電壓狀況：

高壓架空線斷線落在低壓線路上；

三相四線制供電系統(tǒng)的零線斷落引起中性點(diǎn)偏移；

雷擊低壓線路；

誤接線，220接上380等。上述狀況將導(dǎo)致低壓線路上消失超過正常值的過電壓，使接在該線上的設(shè)備因電壓過高而損壞。防止的措施：過壓愛護(hù)，加過壓愛護(hù)開關(guān)。第五章室內(nèi)供配電系統(tǒng)

d.上、下級(jí)愛護(hù)之間的協(xié)作當(dāng)配電系統(tǒng)的某處發(fā)生故障時(shí)，防止事故擴(kuò)大到非事故局部，要求電源側(cè)、負(fù)載側(cè)的愛護(hù)電器之間具有選擇性的協(xié)作。

當(dāng)上、下級(jí)均承受熔斷器愛護(hù)時(shí)，上級(jí)熔體電流比下級(jí)熔體電流大2-3級(jí)。

當(dāng)上、下級(jí)均承受自動(dòng)開關(guān)時(shí)，上級(jí)脫扣器的額定電流比下級(jí)大于或等于1.2倍。

當(dāng)電源側(cè)承受自動(dòng)開關(guān)，負(fù)載側(cè)承受熔斷器時(shí)，自動(dòng)開關(guān)的愛護(hù)特性曲線在熔體特性曲線之上。

當(dāng)電源側(cè)承受熔斷器，負(fù)載側(cè)承受自動(dòng)開關(guān)時(shí)，正好與上一種狀況相反。二、配電電氣設(shè)備及選擇

⑴常用低壓熔斷器

第五章室內(nèi)供配電系統(tǒng)

熔斷器的愛護(hù)作用靠熔體來完成，肯定截面的熔體只能承受肯定值的電流，當(dāng)通過電流超過規(guī)定值時(shí)，熔體將熔斷，從而起到愛護(hù)的作用。⑵熔體的選擇

熔斷器的額定電流與熔體的額定電流不一樣，幾個(gè)不同額定電流等級(jí)的熔體可以裝入某一額定電流等級(jí)的熔斷器。

選擇熔斷器愛護(hù)時(shí)，先選擇熔體規(guī)格，再選擇熔斷器。a.熔體額定電流確實(shí)定對(duì)于無起動(dòng)電流的負(fù)荷，一般照明、電加熱器等；

Ie≥Ic

有起動(dòng)電流的負(fù)荷：Ie≥(1.1-1.7)Icb.熔斷器與導(dǎo)線截面的協(xié)作Ie≤0.8Iw

式中

Ie——熔體額定電流；

Iw——電線、電纜額定載流量。

第五章室內(nèi)供配電系統(tǒng)

c.熔斷器額定電壓、電流確實(shí)定Ue

≥Uw

Ie≥Ic

式中Uw——線路的額定電壓；

Ic——線路的計(jì)算電流。

確定了熔體的額定值熔斷器的額定值。

⑶自動(dòng)空氣開關(guān)及其選擇

a.自動(dòng)開關(guān)，即自動(dòng)空氣開關(guān)或斷路器

自動(dòng)開關(guān)的作用：在電路消失過載或短路時(shí)，自動(dòng)切斷電路，愛護(hù)串接在它之后的電器設(shè)備，也可用于不頻繁操作的電路中作掌握電器。

自動(dòng)開關(guān)的分類

按用途分

配電用空氣開關(guān)

電動(dòng)機(jī)愛護(hù)用自動(dòng)空氣開關(guān)照明用自動(dòng)空氣開關(guān)第五章室內(nèi)供配電系統(tǒng)

按構(gòu)造分塑料外殼式

框架式

快速式——主要用于對(duì)半導(dǎo)體整流器的過載、短路的快速愛護(hù)限流式——限制短路電流愛護(hù)式過載和短路均瞬時(shí)動(dòng)作

過載延時(shí)、斷路瞬時(shí)動(dòng)作

過載短路均長(zhǎng)延時(shí)動(dòng)作

過載短路均短延時(shí)動(dòng)作

b.自動(dòng)開關(guān)的選擇

包括的內(nèi)容

額定電壓

額定電流

脫扣器整定電流

脫扣器瞬時(shí)動(dòng)作整定電流〔整定倍數(shù)〕第五章室內(nèi)供配電系統(tǒng)

額定電壓、額定電流確實(shí)定按線路的額定電壓選擇：

式中——自動(dòng)開關(guān)的額定電壓，；

——線路額定電壓，；

按線路的額定電流選擇：

長(zhǎng)延時(shí)動(dòng)作的過電流脫扣器整定電流

式中——長(zhǎng)延時(shí)過電流脫扣器的動(dòng)作整定電流，；

——線路計(jì)算電流，；

——牢靠系數(shù)，取1.1。

短延時(shí)動(dòng)作的過電流脫扣器整定電流

應(yīng)大于尖峰電流

第五章室內(nèi)供配電系統(tǒng)

式中——短延時(shí)過電流脫扣器的動(dòng)作整定電流，；

——配電線路的尖峰電流，；

——考慮整定誤差的牢靠系數(shù)，對(duì)動(dòng)作時(shí)間大于0.02s的自動(dòng)開關(guān)取1.35，小于0.02s的自動(dòng)開關(guān)取1.7-2。對(duì)單臺(tái)電動(dòng)機(jī)回路，尖峰電流等于起動(dòng)電流：

——電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流。

對(duì)配電線路，不考慮電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)時(shí)，其尖峰電流為：

式中——配電線路中功率最大的一臺(tái)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流，；

——除起動(dòng)電流最大的一臺(tái)電動(dòng)機(jī)外的回路計(jì)算電流，；

第五章室內(nèi)供配電系統(tǒng)

瞬時(shí)動(dòng)作過電流脫扣器的整定電流

要躲過配電線路的尖峰電流，

式中——瞬時(shí)過電流脫扣器整的動(dòng)作整定電流，；

——瞬時(shí)脫扣器牢靠系數(shù)，取1.2。⑷漏電愛護(hù)裝置漏電愛護(hù)裝置是一種自動(dòng)電器。其作用：對(duì)有致命危急的人身觸電進(jìn)展愛護(hù)，以及防止因電氣設(shè)備或線路漏電而引起火災(zāi)。a.裝置的分類

按其動(dòng)作原理可分為電壓型、電流性和脈沖型

按脫扣器的形勢(shì)分為電磁式和電子式按其愛護(hù)功能及構(gòu)造特征分為漏電繼電器、漏電斷路器、漏電開關(guān)及漏電愛護(hù)插座第五章室內(nèi)供配電系統(tǒng)

漏電繼電器由零序電流互感器和繼電器組成。

漏電斷路器是在斷路器上加裝漏電愛護(hù)器件而成。

漏電開關(guān)由零序電流互感器、漏電脫口器和主開關(guān)組成，裝在絕緣外殼里。

漏電愛護(hù)插座是由漏電斷路器或漏點(diǎn)開關(guān)與插座組合而成。b.漏電愛護(hù)裝置的應(yīng)用漏電愛護(hù)開關(guān)的愛護(hù)方式低壓電網(wǎng)的總愛護(hù)，如住宅的總進(jìn)線開關(guān)低壓電網(wǎng)的分級(jí)愛護(hù)漏電總愛護(hù)電壓型漏電愛護(hù)開關(guān)：配電變壓器二次側(cè)中性點(diǎn)不接地的低壓電網(wǎng)的漏電總愛護(hù)電流型漏電愛護(hù)開關(guān)：配電變壓器二次側(cè)中性點(diǎn)直接接地的低壓電網(wǎng)的漏電總愛護(hù)第五章室內(nèi)供配電系統(tǒng)

低壓電網(wǎng)的分級(jí)愛護(hù)方式：一般分為三級(jí)。目的：為了縮小停電范圍。

三級(jí)愛護(hù)第一級(jí)：全網(wǎng)的總愛護(hù)，設(shè)在低壓電網(wǎng)總愛護(hù)開關(guān)和主干線愛護(hù)開關(guān)。目的：縮小事故的停電范圍。

其次級(jí)：支路愛護(hù)，設(shè)在一個(gè)部門的進(jìn)線配電盤上。目的：防止用戶發(fā)生觸電事故。

第三級(jí)：線路末端及單相愛護(hù)由于電磁式漏電愛護(hù)開關(guān)比電子式漏電愛護(hù)開關(guān)牢靠性高，工程應(yīng)用中承受電磁式漏電愛護(hù)開關(guān)。第五章室內(nèi)供配電系統(tǒng)

§3室內(nèi)供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

一、設(shè)計(jì)要求⑴配電設(shè)計(jì)的依據(jù)：依據(jù)設(shè)計(jì)工程、設(shè)備裝置狀況、用電負(fù)荷性質(zhì)和裝機(jī)容量來考慮。⑵配電設(shè)計(jì)的內(nèi)容：

a.配電系統(tǒng)的形式；

b.線路敷設(shè)方式；

c.開關(guān)電器設(shè)備選擇和導(dǎo)線型號(hào)規(guī)格選擇等；

d.把所選擇的結(jié)果標(biāo)注在設(shè)計(jì)圖的相應(yīng)部位上。

⑶遵照規(guī)定。

二、配線的技術(shù)要求⑴配線需要考慮的因素

a.應(yīng)依據(jù)建筑物的性質(zhì)、要求、用電設(shè)備的分布及環(huán)境特征等因素；b.應(yīng)避開外部熱源、灰塵聚攏及腐蝕或污染物存在對(duì)布線系統(tǒng)帶來的影響；第五章室內(nèi)供配電系統(tǒng)

c.防止在敷設(shè)過程中因受沖擊、振動(dòng)和建筑物的伸縮、沉降等各種外界應(yīng)力作