电气设计培训(课堂PPT).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,电气培训目录,一、基础知识,二、低压配电,三、线路敷设,四、防雷,五、接地,六、控制系统,七、电气识图,八、绘制照明电气施工图,九、电气设计、交底案例,十、参考规范图集,一、基础知识,电压,U,单位,V,供电电压一般为,AC220/380V,。,电流,I,单位,A,根据功率及电压计算，计算电流是选择电缆、线缆保护电器的基础。,电阻,R,单位,除白炽灯为阻性，其他光源均为感性或容性负载。,功率,P,单位,W,已知量，计算电流、电压降的依据。,功率因数,cos,功率因数的大小与电路的负荷性质有关，如白炽灯泡电阻负荷的功率因数为,1,，气体放电灯、,LED,等符合功率因数都小于,1,。,电流计算公式,Ijs=Pjs/,（,U*cos,),由于节能要求，功率因数小于,1,的灯具一般要求功率因数补偿到,0.85,以上，因此根据计算功率就可以求出计算电流。具体计算在电气计算中举例。,1,、常用物理量,一、基础知识,2,、基本电路,串联,并联,L1,L2,L3,N,PE,特点：光源电压之和为电源电压，,因而其中一个灯造成另一个灯的电压损失,特点：光源电压即电源电压,两灯都没有电压损失,信息中心,楼内配电间,公用电,1,变压器,2,变压器,灯具,变压器,低压配电盘、柜,照明配电箱,分界点：为照明配电箱进线进线及开关,一、基础知识,3,、照明配电设计设计范围,二、低压配电,TN-C,系统,TN-S,系统,TN-C-S,系统,T,N,系,统,TN,系统 电气设备的金属外壳与工作零线相接的保护系统，称作接零保护系统,三相平衡,广泛应用,工地临电,1,、低压配电系统,二、低压配电,1,、低压配电系统,TT,系统,IT,系统,TT,系统 指将电气设备的金属外壳直接接地的保护系统，称为保护接地系统,户外大范围,短距离，不能停电的地方，如医院手术室,IT,系统 电源侧没有工作接地，或经过高阻抗接地,负载侧电气设备进行接地保护,二、低压配电,1,、低压配电系统,供电线路符号小结,1,）国际电工委员会（,IEC,）规定的供电方式符号中，第一个字母表示电力（电源）系统对地关系。如,T,表示是中性点直接接地；,I,表示所有带电部分绝缘。,2,）第二个字母表示用电装置外露的可导电部分对地的关系。如,T,表示设备外壳接地，它与系统中的其他任何接地点无直接关系；,N,表示负载采用接零保护。,3,）第三个字母表示工作零线与保护线的组合关系。如,C,表示工作零线与保护线是合一的，如,TN-C,；,S,表示工作零线与保护线是严格分开的，所以,PE,线称为专用保护线，如,TN-S,。,T N-S,电力电源对地关系,外漏导电部分对地关系,工作零线和保护线组合关系,二、低压配电,2,、系统方案,总,配电箱,放射状,树干状,分,配电箱,分,配电箱,分,配电箱,配电箱,配电箱,配电箱,配电箱宜放置在负荷中心，且供电半径为,30-50m,。,二、低压配电,3,、低压电器选择,开关功能,系统接地方式,系统型式,三相四线,三相三线,单相二线,电源进线开关,TN-S,3,3,2,TN-C-S,3,3,2,TT,4,3,2,IT,4,3,2,剩余电流保护器,TN-S,3,3,2,TN-C-S,3,3,2,TT,4,3,2,IT,4,3,2,备注,有中性线引出,无中性线引出,相线及中性线,TN-C,系统严禁断开,PEN,线。,断路器脱扣曲线选择,:1,）电阻性，如白炽灯，选择,B,型，,2,）电抗性，如气体放电灯,选择,C,型，如施耐德,C65N-C,系列,3,）整定值一般按照计算电流的,1.25-1.5,倍，小于电缆电线的载流量,二、低压配电,4,、导体选择,类别、用途,导体,绝缘种类,内护层,其他,电力电缆（省略）,K-,控制电缆,P-,信号电缆,Y-,移动式软电缆,R-,软线,X-,橡皮电缆,H-,市内电话电缆,T-,铜,(,省略,)L-,铝,Z-,纸绝缘,X-,天然橡胶,V-,聚氯乙烯,Y-,聚乙烯,YJ-,交联聚乙烯,Q-,铅护套,L-,铝护套,V-,聚氯乙烯护套,Y-,聚乙烯护套,电缆型号前加,ZR-,阻燃，,NH-,耐火，,WDZ-,低烟无卤（行业标准）,电缆（线）型号含义,电缆通用外护层型号数字含义,例如,RVV-34mm,2,就是表示,3,芯,4,平方（毫米通常省略）聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套软线,第一个数字,第一个数字,代号,铠装类型,代号,外被类型,0,0,1,1,纤维层,2,双钢带,2,聚氯乙烯外套,3,细圆钢丝,3,聚乙烯外套,4,粗圆钢丝,4,例如,VV,22,-510mm,2,就是表示,5,芯,10,平方（毫米通常省略）聚氯乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套电缆,二、低压配电,4,、导体选择,电缆（线）选择,1,）根据使用场所选择绝缘、护套。,2,）根据电流及电压降选择合适截面。,3,）照明配电箱进线截面不小于,6mm,2,。,4,）容量宜为计算容量的,1.25-1.5,倍。,5,）电缆芯数根据接地系统型式选择。,中心线、保护线要求,电气中相导体的界面,S,相应保护导体的最小界面,S16,S,16,S35,16,35,S/2,三、线路敷设,常用规定,1,）穿管敷设电线总截面积不应大于管内径的,40%,。,2,）同一线槽内导线总截面积不应大于线槽内截面的,20%,。,3,）干燥场所金属导管壁厚不小于,1.5mm,，潮湿场所金属导管壁厚不小于,2.0mm,。,常用管材,1,）,KBG,指的是采用套接扣压式连接技术，取代传统的胶水连接或焊接施工，且无须再做跨接线的线管。,2,）,JDG(,套接紧定式镀锌钢导管、电气安装用钢性金属平导管,),是一种电气线路最新型保护用导管，连接套管及其金属附件采用螺钉紧定连接技术组成的电线管路，无需做跨接地，焊接和套丝，是明敷暗敷绝缘电线专用保护管路的最佳选择。,敷设方式,需要根据现场条件选择，一般新修建筑有条件尽量采用暗敷；老建筑不能暗敷时需要采取措施减小对建筑立面的破坏。,四、防雷,1,、直击雷,1,）建筑物已经安装有防直击雷的避雷针、接闪器等措施。但也不能忽视，如漕泾烟囱照明，半腰部分灯具也在直击雷范围内，需要加装避雷针。,2,）建筑物上的灯具外漏导电部分要可靠接地。,2,、感应雷,主要措施，在电源进线端或附近加装浪涌保护器（,SPD,）。,雷电防护区（,LPZ,）的划分,雷电防护分区,电磁场强度特征,LPZ0A,区,本区内各物体完全暴露在外部防雷装置的保护范围之外，都可能遭受到直接雷击；本区内的电磁场没有衰减,LPZ0B,区,本区内各物体完全暴露在外部防雷装置的保护范围之内，应不可能遭到大于所选滚球半径对应的雷电流雷击，但本区内的电磁场没有衰减,LPZ1,区,本区内个物体不可能遭到直接雷击，流经各导体的雷电流已经分流，比,LPZ0B,区减小；且由于建筑有屏蔽措施，本区内的电磁场强度已初步衰减,LPZn+1,区后续,防雷区,当需要进一步减小流入的电流和电磁场强度时，应增设后续防雷区，并需要按保护的对象所要求的环境区选择后续防雷区的要求条件,四、防雷,3,、,SPD,主要参数,1,）最大持续电压,Uc,。,220,380V,三相系统中的浪涌保护器的设置，应与接地形式及接线方式一致，且其最大持续运行电压,Uc,应符合下列规定：,1)TT,系统中浪涌保护器安装在剩余电流保护器的负荷侧时，,Uc,不应小于,1,55Uo,；当浪涌保护器安装在剩余电流保护器的电源侧时，,Uc,不应小于,1,15Uo,；,2)TN,系统中，,Uc,不应小于,1,15Uo,；,3)IT,系统中，,Uc,不应小于,1,15U(U,为线间电压,),。注：,Uo,是低压系统相导体对中性导体的标称电压，在,220,380V,三相系统中，,Uo=220V,。,2,）标称放电电流,In,（额定放电电流）。,防护等级,LPZ0,与,LPZ1,交界处,后续防雷区交界处,第一级最大放电电流（,kA,）,第二级最大放电电流（,kA,）,第三级最大放电电流（,kA,）,第四级最大放电电流（,kA,）,（,10/350,s,）,（,8/20,s,）,（,8/20,s,）,（,8/20,s,）,（,8/20,s,）,A,级,20,80,20,20,B,级,15,40,20,C,级,12.5,20,D,级,12.5,10,A-D,为建筑的重要性依次降低,四、防雷,3,、,SPD,主要参数,3,）电压保护水平,Up,。,220V/380V,三相配电系统的各种设备绝缘耐冲击过压额定值,设备位置,电源处设备,配电线路和最后分支线路的设备,用电设备,特殊需要的保护设备,耐冲击过压类别,IV,类,III,类,II,类,类,耐冲击过压,额定值,6kV,4kV,2.5kV,1.5kV,注：,l I,类一需要将瞬态过电压限制到特定水平的设备；,2,类一如家用电器、手提工具和类似负荷；,3,类一如配电盘，断路器，包括电缆、母线、分线盒、开关、插座等的布线系统，以及应用于永久至固定装置的固定安装的电动机等一些其他设备；,4,类一如电气计量仪表、一次线过流保护设备、波纹控制设备。,4,）,SPD,选型根据各厂家设备技术参数选择，一般情况照明配电箱选择,40kA,级别设备，特别重要的建筑主配电箱选择高一级，另外需考虑上级配电系统设备选择配合。,五、接地,一般规定,1,电机、电器、手持式及移动式电器；,2,配电设备、配电屏与控制屏的框架；,3,室内、外配电装置的金属构架、钢筋混凝土构架的钢筋及靠近带电部分的金属围栏等；,4,电缆的金属外皮和电力电缆的金属保护导管、接线盒及终端盒；,5,建筑电气设备的基础金属构架；,6,类照明灯具的金属外壳。,1,）除另有规定外，下列电气装置的外露可导电部分均应接地,2,）除另有规定外，下列电气装置的外露可导电部分可不接地,1,干燥场所的交流额定电压,50V,及以下和直流额定电压,110V,及以下的电气装置；,2,安装在配电屏、控制屏已接地的金属框架上的电气测量仪表、继电器和其他低压电器；安装在已接地的金属框架上的设备；,3,当发生绝缘损坏时不会引起危及人身安全的绝缘子底座。,3,）接地电阻要求，各地区会有不同要求一般要求不大于,4,，且越低越好；除,IT,系统禁止接地外。,六、控制系统,基本控制原理：小电流控制大电流,1,、控制原理,交流接触器,智能继电器,2,、实现方式,电气设计,照明设计,多个回路,同一开启模式的灯具回路用同一交流接触器控制,单独配电箱,每个端口一个回路,需要后期编程组合开启模式,优缺点,控制简单易用，但变化空间不大,可以通过编程改变照明模式，方便管理，但每个回路输出功率有限，一般不超过,20A,七、电气识图,1,、常用图例,2,、标注代码,线路敷设方法的标注,导线敷设部位的标注,序号,名称,字母代号,序号,名称,字母代号,1,穿焊接钢管敷设,SC,1,暗敷在梁内,BC,2,穿电线管敷设,MT,2,沿或跨柱敷设,AC,3,穿硬塑料管敷设,PC,3,沿墙敷设,WS,4,电缆桥架敷设,CT,4,暗敷在墙内,WC,5,金属线槽敷设,MR,5,沿顶板面敷设,CE,6,塑料线槽敷设,PR,6,暗敷在屋面或顶板内,CC,7,穿金属软管敷设,CP,7,吊顶内安装,SCE,8,直埋敷设,DB,8,地板或地面下敷设,FC,9,电缆沟敷设,TC,10,混凝土排管敷设,CE,参考图集,04DX003,AL/ALE,照明配电箱,总平图,电缆线路,总平图,断路器,系统图,接触器,系统图,RCD,漏电保护,系统图,SPD,浪涌保护,系统图,3,、读图步骤,从系统图到平面走线图，从主干到分支回路,八、绘制照明电气施工图,1,、需要业主提供资料，供电点位置及可用容量，如业主未提供，将需将照明配电箱设置在负荷中心位置，从供电点引主电缆过来。,2,、建筑照明部分分支回路总光源数量不宜超过,25,个（,LED,光源可以特殊考虑），负载功率不宜超过,2KW,，回路电流不宜超过,10A,，室外大功率泛光灯具可以特殊考虑（如,2KW,大功率金卤灯，一个灯功率就超过功率、电流的限制）。,3,、根据照明模式连接分支回路灯具，如几个,200W,型号为,A,型的灯具，附近有一个,B,型的灯具，如果照明模式不要求分开开启，可以考虑连接在同一个回路，避免有色金属的浪费。,4,、绘制顺序与读图顺序相反，从分支回路到主干，从平面到系统图。,5,、一般情况，电气管线路采用平面图，立面管线类似系统图作用。,6,、,CAD,绘制要求如同灯具配置图，绘制标准、图例、图标、说明、字体等需要作统一规定。,1,、绘制原则,八、绘制照明电气施工图,1,、电流计算,单相电流公式：,Ijs=Pjs/,（,U*cos,)220V,三相平衡电流公式：,Ijs=Pjs/,（,1.732*U*cos,)380V,单相电流近似计算公式：,Ijs=5*Pjs,功率单位为,kW,功率因数不低于,0.8,三相平衡电流近似计算公式：,Ijs=2*Pjs,功率单位为,kW,功率因数不低于,0.8,注意：三相一般不会太均匀，计算功率以最大项功率三倍计算（三相公式），选择导线及保护电气,2,、示例,2,、基本电气计算,2.0kW,1.0kW,1.0kW,10A,5A,5A,16A,10A,10A,20A,八、绘制照明电气施工图,1,、电压降计算,电压降计算公式比较多，其中比较简洁方便不同电压等级均可采用的的一个公式：,U%=(Pi*Li)/(S*C),R,U/I S,(L/R),其中,P,为功率，单位,kW,，,L,为长度，单位,m,，,S,为电缆截面，单位,mm,2,，,C,为系数，需查表。,导线电阻率，铜芯电线电阻率：,0.0172,；铝导线电阻率：,0.0283,室内照明干线电压降不宜超过,1%,，室外照明干线电压降不宜超过,2.5%,；,室内照明分支线电压降不宜超过,2%,，室外照明分支线电压降不宜超过,4%,2,、基本电气计算,线路电压损失计算系数,C,值,线路标称电压（,V,）,线路系统,C,值,220/380,三相四线,75,220/380,两相三线,33.3,220,单相及直流,12.56,110,3.14,36,0.34,24,0.15,12,0.037,6,0.0093,2,、计算题,根据左表，试计算照明分支线路允许长度，导线采用,2.5mm,2,。（照明分支线路总功率不宜超过,2KW,，电压降不宜超过,4%,）,答案：,L=2.5*12.56*4/2=62.8,3,、,【,例,】,试计算下图所示照明网络的电压损失。图中,AB,段（三相）长,20,米，导线截面为,6mm2,，分支线均为单相，导线截面为,4mm2,；分支线所接的各个照明灯具负荷为,750,（白炽灯），由各个负荷分成的线段长度如图所示；网络电压为,220V/380V,，所有导线均为铜芯导线。,解：,AB,段的电压损失，查表,C=77,，根据公式,U,AB,%=(Pi*Li)/(S*C)=150.7520/(776)=0.49%,线段,BC,、,BD,、,BE,的电压损失，查表,C=12.8,，根据公式,U,BC,%=(Pi*Li)/(S*C)=50.75(10+12)/(12.84)=1.61%,U,BD,%=(Pi*Li)/(S*C)=50.75(10+13.5)/(12.84)=1.38%,U,BE,%=(Pi*Li)/(S*C)=50.75(5+15)/(12.84)=1.76%,至线路末段的电压损失等于干线,AB,段上的电压损失与分支线上的电压损失之和，例如，支线,BE(,电压损失最大,),末端的总电压损失为,U,AE,%=,U,AB,%+,U,BE,%=0.49%+1.76%=2.25%,4,、,当,cos,1,，线路电压损失的计算,由于气体放电灯的大量采用，实际照明负载,cos,1,，照明网络每一段线路的全部电压损失可用下式计算：,U,f,%=,U%,Rc,式中,Rc,计入“由无功负荷及电抗引起的电压损失”的修正系数。,截面,(mm2),电缆、穿管导线当,cos,明敷导线当,cos,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,室内线间距离,150(mm),室外线间距离,400(mm),1.5,1.01,1.01,1.01,1.01,1.00,2.5,1.02,1.02,1.01,1.01,1.01,1.07,1.05,1.04,1.03,1.02,4,1.03,1.02,1.02,1.01,1.01,1.11,1.08,1.06,1.05,1.03,6,1.05,1.03,1.03,1.02,1.01,1.16,1.12,1.09,1.07,1.04,10,1.06,1.05,1.04,1.03,1.02,1.24,1.18,1.14,1.10,1.07,1.31,1.24,1.18,1.13,1.09,16,1.09,1.07,1.05,1.04,1.03,1.36,1.28,1.21,1.16,1.10,1.48,1.37,1.28,1.21,1.14,25,1.14,1.11,1.08,1.06,1.04,1.54,1.41,1.42,1.23,1.15,1.73,1.56,1.43,1.32,1.20,35,1.19,1.14,1.11,1.08,1.05,1.72,1.56,1.43,1.31,1.20,1.99,1.76,1.58,1.43,1.28,23,5,、,【,例,】,已知某,10kV,专线长度为,3km,用户报装容量为,3000kVA,该线路为,LGJ-185,架空线路，,cos,0.8,时，电压损失参数为,Up%=0.433%kW/km,。求用户在满载且,cos,0.8,时的线路电压损失。,容量为,3000kVA,，在满载且,cos,0.8,时的线路电流：,I,P/1.732/U/cos,3000/1.732/10/0.8216.5(A),LGJ-185,为钢芯铝绞线，截面为,181,平方，专线长度为,3km,的单线电阻：,(,铝导线电阻率：,0.0283),R,L/S,0.02833000/1810.47(),单根线路电压损失：,U,RI,0.47216.5102(V),6,、,【,例,】,根据电压损失,知道负荷,距离，计算动力电缆铜芯截面公式,应用公式：,R,U/I,S,(L/R),(,导线电阻率，铜芯电线电阻率：,0.0172),例：三相负荷,(,电机类,),总功率,50KW,，电流：,I100A,，距离：,L,400,米，线路端电压为,400V,，要求线路末端电压为,380V,，线电压降,(2,根线,)20V,，每根线损压降：,U,10V,求线阻,(,单线,),：,R,U/I,10/100,0.1(),求铜芯截面：,S,(L/R),0.0172(400/0.1)69(,平方,),7,、,【,例,】,供电电压为,660,伏，负荷,400KW,，请问选择铜芯电缆应为多大面积,供电距离过长，必须允许一定的电压降。,供电电压为,660,伏，负荷,400KW,时的额定电流：,I,P/1.732Ucos,400/1.7320.660.8437(A),距离：,L,1000,米，铜芯电线电阻率：,0.0172,，线路末端线与线,(,电压,630V),允许电压降为,30V,，即单线压降：,U,15V,求单线阻：,R,U/I,15/4370.034(),求线截面：,S,L/R,0.01721000/0.034506(,平方,),九、电气设计、交底案例,1,、青浦皇冠电气设计思路,1,、了解图纸概况，确定供电点位置及容量，统计系统总功率；,2,、根据控制回路要求，即每种类型灯具单独一个回路，确定分支回路，一般按照不大于,2kW,要求；,3,、连接分支回路至配电箱；,4,、绘制系统图，根据分支回路功率调整相位，保证三相基本平衡；计算分支回路电流选择导线、电器。一般基于分支回路功率不超过,2kW,，基本上不用考虑分支回路载流量，电压降的问题；,5,、桥架和,SC,钢管都比较常用，具体要结合建筑特点选择；,6,、绘制完系统图校对系统图上的回路编号与平面图中的回路编号是否一致。,九、电气设计、交底案例,1,、月亮湾建筑景观照明,1,、问题一 建筑为玻璃幕墙结构，灯具在室外，存在电源出线的问题。,总结：分析建筑结构图纸，与相关专业人员配合解决,2,、问题二 由于其结构特点及景观要求，并且考虑后期维护，电源需要放置在室内，另外一排线条灯数量最多处,35,条，且低压供电线损比较大，因而线条灯电源及电压降问题需要着重考虑。,总结：采用低压供电的,LED,，灯具数量比较多的情况下，要注意单个,LED,电源的供电半径,2,、武进区政府建筑景观照明,问题 建筑比较旧，且无正确可用图纸，配电箱的设置问题。,总结：大功率灯具为负荷主要部分，且在户外地面，配电箱设置宜就近设置在负荷中心，不宜设置在楼顶。,3,、武进职业教育中心建筑景观照明,问题 行政楼及图书馆低压配电间在地下室，建筑外墙为钢挂石材，不能直接从室内出线到室外，大楼有竖井。,总结：照明配电箱的位置设置要根据现场具体情况分析，设置。,十、参考规范图集,民用建筑电气设计规范,JGJ16-2008,建筑物防雷设计规范,GB 50057-94,（,2000,版）,低压配电设计规范,GB 50054-95,04DX003,民用建筑工程电气施工图设计深度图样,