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1、第八章低压配电设备及导线的选择第一页，本课件共有77页第一节第一节 建筑电气的基本作用与分类建筑电气的基本作用与分类什么是建筑电气？什么是建筑电气？利用电工学和电子学的理论与技术，在建筑内部人利用电工学和电子学的理论与技术，在建筑内部人为创造并保持理想的环境，以充分发挥建筑物功能为创造并保持理想的环境，以充分发挥建筑物功能的电工、电子设备和系统，统称为建筑电气的电工、电子设备和系统，统称为建筑电气在电气设备和系统中，都是进行各种能量及信号的传送在电气设备和系统中，都是进行各种能量及信号的传送或转换。或转换。第二页，本课件共有77页建筑电气的分类建筑电气的分类根据使用功能的不同，分为五类：根据使
2、用功能的不同，分为五类：1 1 创造光、温度、空气和声音等环境的设备创造光、温度、空气和声音等环境的设备2 2 追求快捷、高效工作方式的设备追求快捷、高效工作方式的设备3 3 加强防灾、减灾能力的设备加强防灾、减灾能力的设备4 4 自动控制和优化设备性能的设备自动控制和优化设备性能的设备5 5 提供生产工艺、办公设备、日用电器的能源提供生产工艺、办公设备、日用电器的能源第三页，本课件共有77页补充：补充：第四页，本课件共有77页强电和弱电的区别强电和弱电的区别弱电一般是指直流电路或音频、视频线路、网络线路、电话线路，弱电一般是指直流电路或音频、视频线路、网络线路、电话线路，直流电压一般在直流电
3、压一般在32V32V以内。建筑中的弱电主要有两类：以内。建筑中的弱电主要有两类：一类一类是国家规定的安全电压等级及控制电压等低电压电能，有交是国家规定的安全电压等级及控制电压等低电压电能，有交流与直流之分，如流与直流之分，如24V24V直流控制电源，或应急照明灯备用电源。直流控制电源，或应急照明灯备用电源。一类一类是载有语音、图像、数据等信息的信息源，如电话、电视、计是载有语音、图像、数据等信息的信息源，如电话、电视、计算机的信息。算机的信息。强电是用作一种动力能源，弱电是用于信息传递。强电是用作一种动力能源，弱电是用于信息传递。（1 1）交流频率不同）交流频率不同 强电的频率一般是强电的频率
4、一般是50Hz50Hz（赫），称（赫），称“工频工频”，意即工业用电的频率：弱电的频率往往是高频或特高频，以意即工业用电的频率：弱电的频率往往是高频或特高频，以KHzKHz（千赫）、（千赫）、MHzMHz（兆赫）计。（兆赫）计。（2 2）传输方式不同）传输方式不同 强电以输电线路传输，弱电的传输有有线与无强电以输电线路传输，弱电的传输有有线与无线之分。无线电则以电磁波传输。线之分。无线电则以电磁波传输。（3 3）功率、电压及电流大小不同）功率、电压及电流大小不同 强电功率以强电功率以KWKW（千瓦）、（千瓦）、MWMW（兆瓦）（兆瓦）计、电压以计、电压以V V（伏）、（伏）、KVKV（千伏）计
5、，电流以（千伏）计，电流以A A（安）、（安）、kAkA（千安）（千安）计；计；第五页，本课件共有77页第六页，本课件共有77页第七页，本课件共有77页第八页，本课件共有77页第九页，本课件共有77页第二节第二节 电能的产生、输送和分配电能的产生、输送和分配电力网：电力网：由输配电系统和变电所组成，用于连接发电厂和用由输配电系统和变电所组成，用于连接发电厂和用户户第十页，本课件共有77页标准额定电压标准额定电压国家对发电、输电、用电及所有用电设备的额定电压均有国家对发电、输电、用电及所有用电设备的额定电压均有统一的规定，按照不同电压分成若干个标准电压等级统一的规定，按照不同电压分成若干个标准电
6、压等级表表8-28-20.220.22、0.38kV 0.38kV：通过三相四线制供电线路供低压用户通过三相四线制供电线路供低压用户3 3、6 6、10kV10kV：用于配电和高压用户使用用于配电和高压用户使用3535、110110、220 kV220 kV：用于远距离输电用于远距离输电第十一页，本课件共有77页电能质量电能质量1 1 电压偏移电压偏移 供电电压偏离用电设备额定电压的数值占用电设备额供电电压偏离用电设备额定电压的数值占用电设备额定电压的百分数定电压的百分数 （8-18-1）表表8-3 8-3 用电设备受电端的电压允许偏离值用电设备受电端的电压允许偏离值2 2 频率频率 我国电网
7、的频率标准是我国电网的频率标准是50Hz50Hz，偏差不超过偏差不超过0.5Hz0.5Hz 频率变化会对电网的运行质量产生较大影响频率变化会对电网的运行质量产生较大影响3 3 波形波形 标准的正弦波，不应使波形产生畸变标准的正弦波，不应使波形产生畸变第十二页，本课件共有77页第三节第三节 负荷的分类及计算负荷的分类及计算一、负荷的分类及供电措施一、负荷的分类及供电措施根据建筑物的重要性及中断供电的后果分为三级：根据建筑物的重要性及中断供电的后果分为三级：（1 1）一级负荷：）一级负荷：中断供电将造成人身伤亡时；中断供电将造成人身伤亡时；中断供电将造成重大政治影响者；中断供电将造成重大政治影响者
8、；中断供电将造成重大经济损失者；中断供电将造成重大经济损失者；中断供电将造成公共场所的秩序严重混乱者。中断供电将造成公共场所的秩序严重混乱者。要求：要求：采用两个以上的独立电源供电，同时还必须采用两个以上的独立电源供电，同时还必须增设应急电源增设应急电源第十三页，本课件共有77页（2 2）二级负荷：）二级负荷：中断供电将造成较大政治影响者；中断供电将造成较大政治影响者；中断供电将造成较大经济损失者；中断供电将造成较大经济损失者；中断供电将造成公共场所秩序混乱者中断供电将造成公共场所秩序混乱者要求：要求：采用两个电源供电，尽可能有两个以上的独立采用两个电源供电，尽可能有两个以上的独立电源供电电源
9、供电第十四页，本课件共有77页（3 3）三级负荷）三级负荷不属于一级和二级负荷的不属于一级和二级负荷的要求：无要求：无第十五页，本课件共有77页补充补充按照核收电费的按照核收电费的“电价规定电价规定”，将建筑物用电负荷分为，将建筑物用电负荷分为（1）照明和划入照明电价的非工业负荷）照明和划入照明电价的非工业负荷（2）非工业负荷）非工业负荷（3）普通工业用电）普通工业用电 第十六页，本课件共有77页（4 4）供电措施）供电措施一级负荷由两个电源独立供电，当一个电源发生故障一级负荷由两个电源独立供电，当一个电源发生故障时，另一个电源应不致同时受到损坏时，另一个电源应不致同时受到损坏 还应增设应急电
10、源还应增设应急电源二级负荷，宜由两个回路供电二级负荷，宜由两个回路供电三级负荷对供电无特殊要求三级负荷对供电无特殊要求第十七页，本课件共有77页二、负荷的计算（略）三、单相负荷的计算（略）四、无功功率补偿（略）第十八页，本课件共有77页 变变 配配 电电 室室物业小区的供配电系统是指从高压电网引入电源，到各用户的所有电气物业小区的供配电系统是指从高压电网引入电源，到各用户的所有电气设备、配电线路的组合设备、配电线路的组合高压配电所：高压配电所：从电网接受高压电能，经高压配电装置和线路，分送给从电网接受高压电能，经高压配电装置和线路，分送给各变电所各变电所变电所：变电所：将高压电变成低压电后向用
11、户分配电能将高压电变成低压电后向用户分配电能变配电所（室）：变配电所（室）：完成降压和高低压配电的任务完成降压和高低压配电的任务第四节第四节 配电系统的基本形式配电系统的基本形式第十九页，本课件共有77页低压配电方式是指低压干线的配线方式低压配电方式是指低压干线的配线方式 图图8-2主要有放射式、树干式和混合式三种。主要有放射式、树干式和混合式三种。第二十页，本课件共有77页一条线路同时向若干用电设备配电一条线路同时向若干用电设备配电第二十一页，本课件共有77页各个负荷独立受电各个负荷独立受电第二十二页，本课件共有77页低压配电箱（盘）低压配电箱（盘）配电箱（盘）是直接向低压用电设备分配电能的
12、控制、配电箱（盘）是直接向低压用电设备分配电能的控制、计量盘，在小区建筑中用量很大。计量盘，在小区建筑中用量很大。配电盘的位置应尽量置于用电负荷中心，以缩短配配电盘的位置应尽量置于用电负荷中心，以缩短配电线路和减少电压损失。电线路和减少电压损失。还应注意所选配电盘位置应有利于维修、干燥且还应注意所选配电盘位置应有利于维修、干燥且通风、采光良好，不影响建筑美观和建筑结构的通风、采光良好，不影响建筑美观和建筑结构的安全等。安全等。第二十三页，本课件共有77页第二十四页，本课件共有77页第二十五页，本课件共有77页第二十六页，本课件共有77页某校实验楼树形供电线路示意图某校实验楼树形供电线路示意图去
13、教学楼去教学楼去宿舍去宿舍 食堂食堂干线干线干线干线干线干线 2#生活区生活区配电柜配电柜 1#教学区教学区配电柜配电柜 3#实验区实验区配电柜配电柜实验楼总实验楼总 配电箱配电箱X房间房间配电箱配电箱X房间房间配电箱配电箱分支线分支线分支线分支线分支线分支线2层配电箱层配电箱11层配电箱层配电箱1层配电箱层配电箱 1#主配主配电柜电柜10kV去报告厅去报告厅实验楼实验楼配电变压器配电变压器配电柜配电柜第二十七页，本课件共有77页配电柜（屏）配电柜（屏）配电柜是用于成套安装供配电系统中受配电设备的定型配电柜是用于成套安装供配电系统中受配电设备的定型柜。柜。有高压、低压配电柜两大类。有高压、低压
14、配电柜两大类。低压配电柜低压配电柜用于动力、照明及配电设备的电能转换、用于动力、照明及配电设备的电能转换、分配和控制之用分配和控制之用高压配电柜高压配电柜用于接受分配电能，并对电路具有控制、保用于接受分配电能，并对电路具有控制、保护和测量等功能护和测量等功能 第二十八页，本课件共有77页一、导电材料一、导电材料用作电线电缆的导电材料，通常有铜和铝两种用作电线电缆的导电材料，通常有铜和铝两种铜的特点铜的特点铝的特点铝的特点固定敷设用的布电线一般采用铜芯线固定敷设用的布电线一般采用铜芯线下列场合不应采用铝芯线缆下列场合不应采用铝芯线缆下列场合不宜采用铝芯线缆下列场合不宜采用铝芯线缆下列场合应采用铝
15、下列场合应采用铝下列场合宜采用铝下列场合宜采用铝第五节第五节 电线、电缆的选择与敷设电线、电缆的选择与敷设第二十九页，本课件共有77页油浸纸绝缘电力电缆油浸纸绝缘电力电缆 交联聚乙烯绝缘电力电缆交联聚乙烯绝缘电力电缆 电缆线路电缆线路电缆是由电缆是由芯线、外加芯线、外加绝缘层和保护层绝缘层和保护层组成的组成的电线电线第三十页，本课件共有77页第三十一页，本课件共有77页第三十二页，本课件共有77页电线和电缆的区别电线和电缆的区别“电线电线”和和“电缆电缆”并没有严格的界限。通常将芯数少、并没有严格的界限。通常将芯数少、产品直径小、结构简单的产品称为产品直径小、结构简单的产品称为电线电线 没有绝
16、缘的称为没有绝缘的称为裸电线裸电线其他的称为其他的称为电缆电缆（电缆是多根导线组成的（电缆是多根导线组成的 ）；）；第三十三页，本课件共有77页二、电缆绝缘材料及护套的选择二、电缆绝缘材料及护套的选择1 1 普通电缆普通电缆2 2 阻燃电缆阻燃电缆在规定的实验条件下燃烧，具有使火焰在规定的实验条件下燃烧，具有使火焰蔓延仅在限定范围内，撇去火源后，残焰和蔓延仅在限定范围内，撇去火源后，残焰和残灼能在限定的时间内自行熄灭的电缆残灼能在限定的时间内自行熄灭的电缆3 3 耐火电线、电缆耐火电线、电缆 凡是在火灾时，仍需保证正常运行的线路凡是在火灾时，仍需保证正常运行的线路第三十四页，本课件共有77页三
17、、电线、电缆截面选择的条件（略）三、电线、电缆截面选择的条件（略）第三十五页，本课件共有77页四、线路的敷设四、线路的敷设1 1 电缆线路的敷设电缆线路的敷设 室外电缆：架空敷设室外电缆：架空敷设 排管、电缆沟、电缆隧道、直接埋地敷设排管、电缆沟、电缆隧道、直接埋地敷设 室内电缆：金属托架或金属托盘明设室内电缆：金属托架或金属托盘明设 室内埋地敷设室内埋地敷设 第三十六页，本课件共有77页第三十七页，本课件共有77页2 2 绝缘导线的敷设绝缘导线的敷设绝缘导线的敷设方式可分为明敷和暗敷。绝缘导线的敷设方式可分为明敷和暗敷。导线明敷：导线明敷：就是把导线沿建筑物的墙壁、顶棚表面及桁架等处外表就是
18、把导线沿建筑物的墙壁、顶棚表面及桁架等处外表面敷设，导线裸露在外面敷设，导线裸露在外优点：造价低，施工简便，维修容易优点：造价低，施工简便，维修容易缺点：由于导线裸露在外，容易受到有害气体的缺点：由于导线裸露在外，容易受到有害气体的腐蚀，受到机械损伤时易发生事故，同时不够美腐蚀，受到机械损伤时易发生事故，同时不够美观观第三十八页，本课件共有77页导线暗敷导线暗敷就是将导线装在管子、线槽等保护体内，敷设在墙就是将导线装在管子、线槽等保护体内，敷设在墙壁、顶棚、地坪及楼板等内部。壁、顶棚、地坪及楼板等内部。优点：美观，防潮，防腐蚀及意外机械损伤优点：美观，防潮，防腐蚀及意外机械损伤缺点：安装费用较
19、高，检修困难缺点：安装费用较高，检修困难第三十九页，本课件共有77页架空线路架空线路组成：导线、电杆、绝缘子、线路、金具等组成：导线、电杆、绝缘子、线路、金具等。1 1低压导线，低压导线，2 2针式绝缘子，针式绝缘子，3 3横担，横担，4 4低压电杆，低压电杆，5 5横担，横担，6 6高压悬式高压悬式绝缘子串，绝缘子串，7 7线夹，线夹，8 8高压导线，高压导线，9 9高压电杆，高压电杆，1010避雷线避雷线 第四十页，本课件共有77页第四十一页，本课件共有77页课堂练习课堂练习3、6、10kV电压电压（）A 用于远距离输电用于远距离输电B 用于配电用于配电C 高压用户使用高压用户使用D 供低
20、压用户供低压用户第四十二页，本课件共有77页35、110、220 kV电压电压（）A 用于远距离输电用于远距离输电B 用于配电用于配电C 高压用户使用高压用户使用D 供低压用户供低压用户第四十三页，本课件共有77页0.22、0.38kV电压电压（）A 用于远距离输电用于远距离输电B 用于配电用于配电C 高压用户使用高压用户使用D 供低压用户供低压用户第四十四页，本课件共有77页三相四线制是把发电机的三个线圈的末端连接在一起三相四线制是把发电机的三个线圈的末端连接在一起，成，成为一个公共端点（称为一个公共端点（称中性点中性点），用符号），用符号“N”表示。表示。由中性点引出的输电线成为中性线，简
21、称由中性点引出的输电线成为中性线，简称中线中线。中线通常与大地相连，并把接地的中性点称为中线通常与大地相连，并把接地的中性点称为“零点零点”，而把，而把接地的中性线叫接地的中性线叫“零线零线”从三个线圈的始端引出的输电线叫做从三个线圈的始端引出的输电线叫做端线端线或或相线相线，俗称，俗称“火火线线”补充：三相四线制补充：三相四线制第四十五页，本课件共有77页（1）开路状态）开路状态电路中没有电流通过，电流为零电路中没有电流通过，电流为零负载没有消耗电能负载没有消耗电能电源也没有输出电能电源也没有输出电能（2）短路状态）短路状态短路是电源未经负载而直接由导体构成闭合的回路。短路是电源未经负载而直
22、接由导体构成闭合的回路。特征：短路电流很大特征：短路电流很大（3）通路状态（额定工作状态）通路状态（额定工作状态）补充：电路的工作状态补充：电路的工作状态第四十六页，本课件共有77页补充：电力变压器补充：电力变压器是一种静止的电气设备，利用电磁感应原理，改变是一种静止的电气设备，利用电磁感应原理，改变交流电压而保持交流电频率不变的电气设备交流电压而保持交流电频率不变的电气设备符号符号第四十七页，本课件共有77页第四十八页，本课件共有77页第四十九页，本课件共有77页第五十页，本课件共有77页该设备为：该设备为：A 配电柜配电柜B 配电箱配电箱C 配电盒配电盒D 变电盒变电盒第五十一页，本课件共
23、有77页该设备为：该设备为：A 配电柜配电柜B 配电箱配电箱C 配电盒配电盒D 变电盒变电盒第五十二页，本课件共有77页第六节第六节 低压配电线路保护及保护装置选择低压配电线路保护及保护装置选择为保证线路的正常运行为保证线路的正常运行，线路应具备一定的保护装置，线路应具备一定的保护装置，在低压配电线路中的保护包括有在低压配电线路中的保护包括有短路保护：短路保护：在短路电流对导体及其连接件造成危害之前，在短路电流对导体及其连接件造成危害之前，切断故障线路切断故障线路过负荷保护过负荷保护：过负荷电流过大：过负荷电流过大导线温升过高导线温升过高绝绝缘迅速老化缘迅速老化严重时短路严重时短路引起着火引起
24、着火接地故障保护：接地故障保护：防止人身间接电击以及电气火灾防止人身间接电击以及电气火灾、线、线路损坏等事故路损坏等事故常用的低压保护电器常用的低压保护电器主要有主要有刀开关、熔断器、断刀开关、熔断器、断路器、漏电保护装置路器、漏电保护装置等。等。第五十三页，本课件共有77页一、刀开关一、刀开关又称低压隔离开关又称低压隔离开关通常用手操纵：固定的夹座和可动的闸刀通常用手操纵：固定的夹座和可动的闸刀负荷开关：刀开关负荷开关：刀开关+熔断器熔断器1-瓷柄 2-触刀 3-出线座 4-瓷底座 5-静触头 6-进出线 7-8-胶盖第五十四页，本课件共有77页第五十五页，本课件共有77页封闭式负荷开关封闭
25、式负荷开关 （铁盖闸）（铁盖闸）常见型号常见型号HH3、HH4、HH10、HH11等型号。等型号。第五十六页，本课件共有77页第五十七页，本课件共有77页第五十八页，本课件共有77页二、熔断器二、熔断器熔断器是一种保护电器。是人为地在电网中设置一熔断器是一种保护电器。是人为地在电网中设置一个最薄弱的发热元件，当过载或短路电流流过该元个最薄弱的发热元件，当过载或短路电流流过该元件时，利用元件（即熔体）本身产生的热量将自己件时，利用元件（即熔体）本身产生的热量将自己熔断，从而使电路断开，达到保护电网和电气设备熔断，从而使电路断开，达到保护电网和电气设备的目的。的目的。主要由熔体和安装熔体用的绝缘器
26、组成。主要由熔体和安装熔体用的绝缘器组成。第五十九页，本课件共有77页R熔断器第六十页，本课件共有77页第六十一页，本课件共有77页三、断路器三、断路器自动空气开关自动空气开关自动空气开关：又称自动空气断路器自动空气开关：又称自动空气断路器主要在低压配电网路中作为开关设备和保护元件主要在低压配电网路中作为开关设备和保护元件是电路发生过载、短路或欠电压时能自动分断电路的电器。是电路发生过载、短路或欠电压时能自动分断电路的电器。在正常情况下，可作在正常情况下，可作“开开”与与“合合”的开关作用的开关作用在电路出现故障时，自动切断在电路出现故障时，自动切断故障电路故障电路第六十二页，本课件共有77页
27、第六十三页，本课件共有77页自动空气开关动作后，只要切除或排除了故障，一般不需自动空气开关动作后，只要切除或排除了故障，一般不需要更换零件，又可以再投入使用要更换零件，又可以再投入使用第六十四页，本课件共有77页第六十五页，本课件共有77页第六十六页，本课件共有77页四、漏电保护器四、漏电保护器漏电保护器又称触电保安器，它是一种自动电器，装有漏电保护器又称触电保安器，它是一种自动电器，装有检漏元件联动执行元件自动分断发生故障的线路。检漏元件联动执行元件自动分断发生故障的线路。漏电保护器能迅速断开发生人身触电、漏电和单相漏电保护器能迅速断开发生人身触电、漏电和单相接地故障的低压线路。接地故障的低
28、压线路。第六十七页，本课件共有77页课堂练习课堂练习该设备为（该设备为（）A 刀开关、刀开关、B 熔断器、熔断器、C 自动开关、自动开关、D 漏电保护装置漏电保护装置第六十八页，本课件共有77页该设备为（该设备为（）A 刀开关、刀开关、B 熔断器、熔断器、C 自动开关、自动开关、D 漏电保护装置漏电保护装置第六十九页，本课件共有77页该设备为（该设备为（）A 刀开关、刀开关、B 熔断器、熔断器、C 自动开关、自动开关、D 漏电保护装置漏电保护装置第七十页，本课件共有77页该设备上黄色按钮为（该设备上黄色按钮为（）A 刀开关、刀开关、B 熔断器、熔断器、C 自动开关、自动开关、D 漏电保护装置漏
29、电保护装置第七十一页，本课件共有77页在低压配电线路中的保护包括在低压配电线路中的保护包括()A 短路保护短路保护B 开路保护开路保护C过负荷保护过负荷保护D 接地故障保护接地故障保护第七十二页，本课件共有77页在三相四线制供电方式中，相线在三相四线制供电方式中，相线L1、L2、L3与中线与中线N之间之间的输出电压是（的输出电压是（）A 0.22kV B 3kVC 0.66 kVD 0.38kV第七十三页，本课件共有77页在三相四线制供电方式中，相线在三相四线制供电方式中，相线L1、L2、L3之间的输出电之间的输出电压是（压是（）A 0.22kV B 3kVC 0.66 kVD 0.38kV第七十四页，本课件共有77页第七十五页，本课件共有77页第七十六页，本课件共有77页第七十七页，本课件共有77页