建筑電氣概論

建筑電氣概論建筑電氣工程介紹

一、建筑電氣概論二、建筑電氣詳細分類

第一章建筑電氣概論A、建筑電氣定義及基本組成B、強電弱電的基本概念A、建筑電氣定義及基本組成定義：研究電能（強電）和電信號（弱電）在建筑物中輸送、分配、應(yīng)用的一門學科。作用：服務(wù)于建筑及建筑物內(nèi)人們的生活、工作、娛樂、安全等基本組成：由配電線路、控制和保護設(shè)備（配電盤/空氣開關(guān)）、用電設(shè)備三大基本部分所組成。B、強電和弱電基本概念強電工程：把電能引入建筑物，進行電能再分配并通過用電設(shè)備將電能轉(zhuǎn)換成機械能、熱能、光能等。弱電工程：實現(xiàn)建筑物內(nèi)部以及內(nèi)部和外部間的信息交換、信息傳遞及信息控制等。從電壓等級上劃分，強電一般是110V以上，弱電一般是60V以下二、建筑電氣的分類

建筑強電系統(tǒng)

建筑弱電系統(tǒng)

建筑供配電系統(tǒng)建筑照明系統(tǒng)防雷接地系統(tǒng)建筑動力系統(tǒng)

火災自動報警系統(tǒng)安全防范系統(tǒng)建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)有線電視系統(tǒng)綜合布線系統(tǒng)有線廣播及擴聲系統(tǒng)會議系統(tǒng)供配電系統(tǒng)定義：

接受電源輸入的電能，變壓之后向用電設(shè)備分配電能的系統(tǒng)。供配電系統(tǒng)側(cè)重于研究：建筑物供電電源的確定

建筑物中用電設(shè)備的負荷分類、負荷等級的確定。

建筑物變配電所（房）內(nèi)電氣設(shè)備的選擇與布置、電氣參數(shù)的計算、電氣主結(jié)線圖的設(shè)計等。

本章重點：負荷分類、負荷等級的確定低壓電氣主結(jié)線圖（一）建筑供配電系統(tǒng)供配電系統(tǒng)（強電）

電能的生產(chǎn)、輸送和分配

發(fā)電廠

電力網(wǎng)用電戶發(fā)電廠區(qū)域電力網(wǎng)地方線路網(wǎng)區(qū)域變電所地區(qū)變電所用戶變電所用戶低壓配電線路電力網(wǎng)

6.3~10kV110~500kV10~35kV380/220V電力系統(tǒng)組成原理圖380/220V電能轉(zhuǎn)換

熱能（火力發(fā)電廠）核能（核能發(fā)電廠）水能（水力發(fā)電廠）

風能（風力發(fā)電廠）太陽能（太陽能電站）地熱能（地熱發(fā)電廠）電能轉(zhuǎn)換類型鍋爐燃料的化學能熱能汽輪機機械能發(fā)電機電能其能量轉(zhuǎn)換過程是：(1)．火力發(fā)電廠

火力發(fā)電廠簡稱火電廠，它是利用煤、石油、天然氣等燃料的化學能來生產(chǎn)電能的。我國的火電廠主要是燃煤，煤粉在鍋爐的爐膛內(nèi)充分燃燒，將鍋爐內(nèi)的水燒成高溫高壓的蒸汽，推動汽輪機轉(zhuǎn)動，使與它聯(lián)軸的發(fā)電機旋轉(zhuǎn)發(fā)電。(蒸汽管道)（冷凝器)（河流或水庫）（變電所）輸送帶（渦輪）（煤炭供應(yīng)）（鍋爐）（大煙囪）（發(fā)電機）（冷卻水）水流位能水輪機機械能發(fā)電機電能(2)．水力發(fā)電廠

水力發(fā)電廠簡稱水電廠或水電站。（它是利用水流的位能來生產(chǎn)電能的。當控制水流的閘門打開時，水流沿進水管進入水輪機蝸殼室，沖動水輪機，帶動發(fā)電機發(fā)電。）其能量轉(zhuǎn)換過程是：(3)．核能發(fā)電廠

利用核反應(yīng)堆中核裂變所釋放出的熱能進行發(fā)電的方式。它與火力發(fā)電極其相似。只是以核反應(yīng)堆及蒸汽發(fā)生器來代替火力發(fā)電的鍋爐，以核裂變能代替礦物燃料的化學能。除沸水堆外（見輕水堆），其他類型的動力堆都是一回路的冷卻劑通過堆心加熱，在蒸汽發(fā)生器中將熱量傳給二回路或三回路的水，然后形成蒸汽推動汽輪發(fā)電機。沸水堆則是一回路的冷卻劑通過堆心加熱變成70個大氣壓左右的飽和蒸汽，經(jīng)汽水分離并干燥后直接推動汽輪發(fā)電機。反應(yīng)堆核裂變能熱能汽輪機機械能發(fā)電機電能其能量轉(zhuǎn)換過程是：(4)．太陽能發(fā)電廠太陽能的能源是來自地球外部天體的能源（主要是太陽能），是太陽中的氫原子核在超高溫時聚變釋放的巨大能量，人類所需能量的絕大部分都直接或間接地來自太陽。我們生活所需的煤炭、石油、天然氣等化石燃料都是因為各種植物通過光合作用把太陽能轉(zhuǎn)變成化學能在植物體內(nèi)貯存下來后，再由埋在地下的動植物經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代形成。此外，水能、風能、波浪能、海流能等也都是由太陽能轉(zhuǎn)換來的。光能熱能機械能發(fā)電機電能太陽能集熱器汽輪機其能量轉(zhuǎn)換過程是：(5)．風力發(fā)電廠風力發(fā)電的原理，是利用風力帶動風車葉片旋轉(zhuǎn)，再透過增速機將旋轉(zhuǎn)的速度提升，來促使發(fā)電機發(fā)電。依據(jù)目前的風車技術(shù)，大約是每秒三公尺的微風速度（微風的程度），便可以開始發(fā)電。光能機械能發(fā)電機電能其能量轉(zhuǎn)換過程是：(6)．地熱能發(fā)電廠地熱發(fā)電是利用地下熱水和蒸汽為動力源的一種新型發(fā)電技術(shù)。其基本原理與火力發(fā)電類似，也是根據(jù)能量轉(zhuǎn)換原理，首先把地熱能轉(zhuǎn)換為機械能，再把機械能轉(zhuǎn)換為電能。地熱發(fā)電實際上就是把地下的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，然后再將機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿哪芰哭D(zhuǎn)變過程或稱為地熱發(fā)電。熱能機械能發(fā)電機電能汽輪機其能量轉(zhuǎn)換過程是：電力系統(tǒng)的電壓和頻率電壓等級

交流電力網(wǎng)的額定電壓等級有：

220V、380V、3KV、6KV、10KV、35KV、110KV、220KV、330KV、550KV

習慣上把1KV以上的電壓稱為高壓，1KV以下的稱為低壓。各種電壓等級的適用范圍（見下表）★強電

變配電的主要設(shè)備變壓器高壓配電裝置低壓配電裝置負荷：指用電設(shè)備，也指用電設(shè)備消耗的電能或電功率。負荷又稱為用電量。一.負荷分類及分布特點1.負荷分類依據(jù)：供電部門執(zhí)行的電價不同。照明電價負荷非工業(yè)電力電價負荷工業(yè)電力電價負荷

電梯、各種泵、各種風機、公共廚房設(shè)備等工礦企業(yè)的生產(chǎn)機械生活照明電價辦公照明電價商業(yè)照明電價民用燈具,插座,空調(diào)機,計算機等民用建筑負荷分布與負荷級別負荷分布特點(1).不同類型建筑負荷分布的特點旅館類照明電價負荷約占60~65%

非工業(yè)電力電價負荷約占35~40%

辦公樓、綜合樓類照明電價負荷約占65~70%

非工業(yè)電力電價負荷約占30~35%普通照明負荷占20~30%

空調(diào)負荷占35~45%

普通照明負荷占30~40%

空調(diào)負荷占35~45%民用建筑負荷分布與負荷級別住宅樓類照明電價負荷約占75~85%

非工業(yè)電力電價負荷約占15~25%(2).同一建筑中不同部位負荷分布特點負荷主要集中與建筑物底部、頂部，大型建筑的中間部位等。普通照明負荷占15~30%

空調(diào)負荷占50~65%民用建筑負荷分布與負荷級別二.負荷級別及對供電電源的要求1.負荷級別分級依據(jù)：用電設(shè)備（負荷）對供電可靠性的要求及中斷供電造成的危害程度。一級負荷：中斷供電會造成人員傷亡、重大政治影響、重大經(jīng)濟損失。二級負荷：中斷供電將在政治、經(jīng)濟上造成較大損失、將影響正常工作、將造成公共場所秩序混亂。三級負荷：不屬于一、二級負荷者。民用建筑負荷分布與負荷級別屬于一級負荷的設(shè)備有:

消防水泵、消防電梯、防排煙設(shè)施、火災自動報警、自動滅火裝置、火災事故照明、疏散指示標志和電動的防火門窗、卷簾、閥門等消防用電設(shè)備;保安設(shè)備;主要業(yè)務(wù)用的計算機及外設(shè)、通信設(shè)備;重要場所的應(yīng)急照明屬于二級負荷的設(shè)備有:客梯、生活供水泵房等屬于三級負荷的設(shè)備有：空調(diào)、照明等民用建筑負荷分布與負荷級別注：一切消防用電設(shè)備均屬于一級或二級負荷各負荷級別相對應(yīng)的供電電源的要求

一級負荷需要有兩個獨立電源供電。

二級負荷需要雙回路供電。

三級負荷只要求單電源供電。一個建筑物中的用電設(shè)備，可能含有幾種級別的負荷。某些設(shè)備需要雙電源供電，某些設(shè)備只需要單電源供電。民用建筑負荷分布與負荷級別

是指在自然采光不足之處或夜間，提供必要的照度，滿足人們的視覺要求(屬生理要求)，

以保證所從事的生產(chǎn)生活活動正常進行而采用的照明系統(tǒng)。事故照明——是當工作照明因事故而中斷時，供暫時繼續(xù)工作或人員疏散用的照明。警衛(wèi)值班照明障礙照明——裝設(shè)于高大建筑物的頂部。作為飛行障礙標志的照明。彩燈和裝飾照明二、建筑電氣照明系統(tǒng)（強電）——在重要的場所，如值班室、警衛(wèi)室等地方所設(shè)的照明正常照明————布置在高大建筑物輪廓線上，用來顯示筑物的藝術(shù)造型，以增添節(jié)日的歡樂氣氛。分類防雷接地分為兩個概念，一是防雷，防止因雷擊而造成損害；二是靜電接地，防止靜電產(chǎn)生危害。三、建筑物防雷接地系統(tǒng)（強電）主要類型一、工廠防雷分為整體結(jié)構(gòu)防雷，就是主廠房防雷，主要基礎(chǔ)打接地極、接地帶，形成一個接地網(wǎng)，接地電阻小于10歐。再與主廠房的鋼筋或鋼構(gòu)的主體連接。水泥混凝土屋頂接避雷帶或避雷針，墻外地面還得留有接地測試點，鋼構(gòu)應(yīng)用鍍鋅扁鐵作直接引到屋頂。二、供電系統(tǒng)接地分為保護接地和工作點接地，保護接地是帶電設(shè)備外殼接地。工作點接地指零線接地，接地網(wǎng)做法與避雷接地方式一樣，接地電阻小于4歐。三、儀器儀表接地系統(tǒng)。該系統(tǒng)接地電阻小于1歐，不能與防雷接地連接。四、防靜電接地，如油管等，每隔（彎頭）35米就得有一處可靠接地（可系統(tǒng)也可獨立），電阻小于30歐。

雷云直接對建筑物放電；此時，若沒有良好的接地通路，大電流會引起火災、損壞建筑物、損壞電氣設(shè)備等。

建筑物上產(chǎn)生的感應(yīng)電荷，在雷云放電后，不會立即消失，電荷會互相排斥，形成巨大的能量，損壞建筑物；形成的高電位，會造成電氣設(shè)備、線路的破壞。如何防雷？關(guān)鍵是在建筑物內(nèi)部提供一個良好的接地通路。雷電的危害依據(jù)《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》，建筑物的防雷分為三級：一級防雷建筑：特別重要的建筑、高度超過100m的超高層建筑等二級防雷建筑：大型建筑、19層以上住宅樓、高度超過50m的其他民用建筑等三級防雷建筑：20m以上的民用建筑、雷電活躍地區(qū)15m以上的建筑等防雷等級使用電動機，拖動水泵、風機等運行。如供暖通風、上水、熱水供應(yīng)系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)等，所以建筑動力系統(tǒng)實質(zhì)上就是向電動機配電，以及對電動機進行控制的系統(tǒng)。四、建筑動力系統(tǒng)（強電）五、火災自動報警系統(tǒng)（弱電）火災自動報警系統(tǒng)由火災自動報警系統(tǒng)、消防聯(lián)動控制系統(tǒng)、火災應(yīng)急廣播系統(tǒng)、消防專用系統(tǒng)等組成，是建筑弱電中最重要、最復雜的系統(tǒng)之一。是建筑電氣與建筑給排水、建筑環(huán)境與設(shè)備、建筑學等各個專業(yè)之間結(jié)合最緊密的系統(tǒng)。了解火災自動報警設(shè)備的組成及基本應(yīng)用。