建筑电气设计基础知识汇总(新手必备).ppt

建筑电气 设计基础强弱电系统第1章 建筑电气概论1.建筑分类及高层建筑定义 一.建筑分类 分类的依据：建筑物的重要性 建筑物的高度、层数 防火等级 一类建筑：19层以上的住宅楼、建筑高度50m以上的其他民用建筑、特别重要的公共建筑等。二类建筑：1018层的住宅楼、建筑高度2450m之间的其他民用建筑、重要的公共建筑等。三类建筑：10层以下的住宅楼、建筑高度不超过24m的其他民用建筑。二.高层建筑的定义 依据：高层民用建筑设计防火规范 10层及10层以上的住宅楼 建筑高度超过24m的其他民用建筑 高层建筑属于一类或二类建筑，但一、二类建筑不一定是高层建筑。本课程侧重于介绍高层民用建筑电气2.建筑电气研究的内容 供电系统 照明系统 电力系统（动力系统）低压配电线路 建筑物防雷、接地系统 火灾报警系统 电话系统 广播音响系统 有线电视系统 安全防范系统 智能建筑自动化系统 *建筑强电建筑弱电第2章 建筑供电系统 供电系统侧重于研究：建筑物中用电设备的负荷分类、负荷等级的确定。建筑物供电电源的确定 建筑物变配电所（房）内电气设备的选择与布置、电气参数的计算、电气主结线图的设计等。本章重点：负荷分类、负荷等级的确定 低压电气主结线图 发电厂 区域电力网 地方线路网 区域变电所地区变电所用户变电所用户低压配电线路电力网 6.310kV 110500kV 1035kV 380/220V电力系统组成原理图连接P13380/220V1.民用建筑负荷级别与负荷分布特点 负荷：指用电设备，也指用电设备消耗的电能或电功率。负荷又称为用电量。一.负荷分类及分布特点1.负荷分类 依据：供电部门执行的电价不同。照明电价负荷 非工业电力电价负荷 工业电力电价负荷 电梯、各种泵、各种风机、公共厨房设备等工矿企业的生产机械生活照明电价办公照明电价商业照明电价 民用灯具,插座,空调机,计算机等2.负荷分布特点(1).不同类型建筑负荷分布的特点 旅馆类 照明电价负荷约占6065%非工业电力电价负荷约占3540%办公楼、综合楼类 照明电价负荷约占6570%非工业电力电价负荷约占3035%普通照明负荷占2030%空调负荷占3545%普通照明负荷占3040%空调负荷占3545%住宅楼类 照明电价负荷约占7585%非工业电力电价负荷约占1525%(2).同一建筑中不同部位负荷分布特点 负荷主要集中与建筑物底部、顶部，大型建筑的中间部位等。普通照明负荷占1530%空调负荷占5065%二.负荷级别及对供电电源的要求1.负荷级别 分级依据：用电设备（负荷）对供电可靠性的要求及中断供电造成的危害程度。一级负荷：中断供电会造成人员伤亡、重大政治影响、重大经济损失。二级负荷：中断供电将在政治、经济上造成较大损失、将影响正常工作、将造成公共场所秩序混乱。三级负荷：不属于一、二级负荷者。一切消防用电设备均属于一级或二级负荷。2.对供电电源的要求 一级负荷需要有两个独立电源供电。二级负荷需要双回路供电。三级负荷只要求单电源供电。一个建筑物中的用电设备，可能含有几种级别的负荷。某些设备需要双电源供电，某些设备只需要单电源供电。连接P8三.电力负荷的计算方法 负荷计算就是求:设备容量、计算容量、计算电流等。设备容量（Pe）：又称为安装容量，是用户所安装的用电设备的额定容量或额定功率之（设备名牌上的数据）。计算容量（Pjs）：又称为计算负荷，是用户的最大用电功率。是选择变压器、备用电源容量、无功补偿容量的依据，也是计算配电系统各回路中电流的依据。计算电流（Ijs）：是计算负荷在额定电压下的电流。是选择导线、断路器、功率损耗等的依据。1.单位指标法KW Pjs=KVA Sjs=有功功率计算负荷（KW）；Sjs：视在功率计算负荷（KVA）；Kp：单位负荷指标（W/m2，W/户，W/人）Ks：单位负荷指标（VA/m2，VA/户，VA/人）N：单位数量。如：建筑面积m2、户数、人 数KpN1000KsN1000建筑类别用电指标（W/m2）建筑类别用电指标（W/m2）公寓3050医院4070旅馆4070高等学校2040办公4080中小学1220商业一般：4080展览馆5080大中型：70130体育4070演播厅250500剧场5080汽车库815各类建筑物的用电指标例：某教学楼建筑面积1.5万m2，已知单位负荷指标Kp=30W/m2，计算总有功功率？解：Pjs=450 KW 例：某高层住宅楼共172户，每户设计功率为8KW，计算总有功功率？Pjs=1376 KW(误差很大）30 x1500010008000 x1721000 2.需要系数法 依据：所有用电设备不可能同时使用，也不可能所有用电设备都工作在最大运行状态。Pjs=Kc Pe Pjs：有功功率计算负荷（KW）；Pe：用电设备的总功率（KW）；Kc：需要系数（查表得）例：接上例，查表得 Kc=0.45 Pjs=0.45 x 8 x 172=0.45x1376=619 KW按单相配电计算时所连接的基本户数按三相配电计算时所连接的基本户数需要系数通用值推荐值39114120.950.956180.750.808240.660.7010300.580.6512360.500.6014420.480.5516480.470.5518540.450.5021630.430.5024720.410.4525100753000.400.451252003756000.330.35住宅用电负荷需要系数 3.计算电流（1）380/220V三相平衡负荷的计算电流 Ijs=Pjs/3 x380 xcosA）（2）220V单相负荷的计算电流 Ijs=Pjs/220 xcosA）常用设备的功率因数（cos)负荷名称功率因数负荷名称功率因数荧光灯（电感）0.55空调0.8荧光灯（电子）0.9水泵、风机0.8普通插座0.9冷冻机房设备0.80.85电热水器、电饭堡1电梯0.7白炽灯1洗衣机房、厨房设备0.80.92.低压电气设备1.低压隔离开关 符号：作用：接通或断开电路。特点：灭弧效果差，不宜带负荷操作。有明显的断开间隙，用于不经常操作的电。2.低压负荷开关 符号：作用：接通或断开电路。可以带负荷操作。3.低压断路器 符号：作用：在有负荷的情况下接通或断开电路，同时能切断过载和短路电流，某些产品有过电压、失压保护功能。低压断路器依据体、通过的额定电流大小、保护功能等可分为：微型断路器 塑壳式断路器 框架式断路器主要用于125A以下的配电保护主要用于630A以下的配电保护主要用于2500A以下建筑物进线处大电流的保护4.电流互感器 符号：作用：将电路中流过的大电流变换成小电流（额定电流5A），供仪表（电流表、电能表等）测量及指示用。5.电容器 符号：作用：补偿用电设备的功率因素cos。国家规定：高压供电的电源侧cos0.9，低压供电电源侧cos0.85。6.低压开关柜 按照结构形式可分为：固定式开关柜，主要型号有：XL、GXL等。抽屉式开关柜，主要型号有：GCL、GCK等。柜体几何尺寸，以低压抽屉式开关柜为例：高：2.2 m 深：0.8、1.0 m 宽：0.6、0.8 m 在供电系统中，还要经常采用高压开关柜及各种高压元器件。3.变配电所主结线的确定一.建筑物供电电源的确定 主要研究的问题：需要几路供电电源。（依据建筑物的负荷等级确定）是高压还是低压引入。（依据建筑物总负荷的大小确定）1.0.22/0.38kV 低压电源供电 应用于总负荷较小、负荷等级为二、三级的建筑。多数场合为三类建筑。2.一路10（6）kV高压、一路0.22/0.38kV低压电源供电 应用于总负荷较大，负荷等级可为1、2、3级的,其中需要提供双电源的备用电源负荷较小，或无法获取第二路高压的一类、二类建筑。3.两路10（6）kV高压电源供电 应用于总负荷较大，负荷等级可为1、2、3级的一类、二类建筑。是现阶段一、二类建筑常采用的供电方案。4.两路10（6）kV电源供电、自备发电机组备用 应用于含有大量一级负荷的特别重要的一类建筑。5.两路35kV电源供电、自备发电机组备用 应用于总负荷特别大的一类建筑。二.低压电气主结线 主结线：由电力变压器、各种开关电器、母线、电力电缆、电容器等电气设备依照一定次序相连接的接受和分配电能的电路。主结线分为高压主结线、低压主结线。母线：又称为汇流排，是接受电能、分配电能的导体。10kV10kV 电力 照明 电力分计量分计量低压电气主结线图（一）联络母线连接A-PD.DWG连接P91x3x3 x3x3 照 明 动 力低压电气主结线图（二）动力分计量2200600(800、1000）800（1000）GCL开关柜尺寸第3章 照明系统 照明系统主要包含：照明设计 光源、灯具的选择与布置，开关、插座的选择与布置等。照明配电线路设计 照明配电线路的保护及敷设等。本章重点：室内照明设计平面图、系统图的识读 几种常见低压配电系统的特点1.灯具的选择与布置灯具=光源+控照器+附件一.灯具的选择1.光源的选择 （1）光源的种类 热辐射光源 利用电流将灯丝加热到白炽程度而产生热辐射发光的一种光源。属于第1代电光源。白炽灯：卤钨灯：钨丝真空或惰性气体加入卤素，如溴、碘玻璃罩 气体放电光源 利用电流通过灯管中气体而产生放电发光的一种光源。通过掺入不同的气体可有荧光灯、高压汞灯、高压钠灯、金属卤化物灯等。S灯管镇流器触发装置220V荧光灯电路图荧光灯：按管径分类 38、26、16mm；按色温分类 日光色、冷光色、暖白色；按灯管形状分类 直管形 20W、30W、36W、40W等；环形 20W、22W、30W、32W、40W等；紧凑形 8W、11W、15W、22W等 荧光灯属于第2代电光源。金属卤化物灯：在气体放电管内添加金属卤化物（碘、溴、钠、镝、钍、等）构成。可提高：光效、显色性等。金属卤化物灯属于第3代电光源。（2）光源的性能指标 总体性能指标：热辐射光源：色温低（暖色）、显色性好、便于调光、功率因素高、光效低、寿命短。气体放电光源：色温有高有低、显色性有高有低、功率因素低、点燃迟、光效高、寿命长。（3）光源的选择 总体原则：节能、绿色照明。一般场合均选用荧光灯，特殊场合根据需要选择其他光源。绿色照明：限制白炽灯的使用；采用卤钨灯取代白炽灯（光效提高1倍）；推荐采用紧凑形荧光灯取代白炽灯（寿命提高10倍、光效57倍）；推荐采用26、16细管荧光灯（寿命提高5倍）推荐采用金属卤化物灯。2.灯具的选择 （1）控罩器（灯罩）的作用 改变光源的配光曲线 提高光效 改善眩光发光强度发光强度=0=90=0=90 （2）灯具的分类 按照安装方式分类：壁灯、吸顶灯、吊灯、嵌入式灯、地脚灯等。按照用途分类：普通灯、庭圆灯、广场灯、应急灯、防潮灯、防爆灯、工矿灯、泛光灯等。灯具的分类可以有很多种方式。（3）灯具的选择 灯具的选择应从光源、灯罩两个方面考虑。灯具的光学特性 灯具的经济性 灯具的使用环境 灯具与建筑物、室内装饰效果的色彩、造型、安装方式等的协调。二.灯具的布置 总体原则：工作面的照度、照度均匀性、眩光的限制、维修方便、美观、与建筑风格协调。1.布灯的合理性 距高比合适（L/h）L：灯具的间距，h：灯具的计算高度，灯具离墙的距离一般为灯具间距的1/21/3 灯具安装高度适宜h垂度计算高度工作面高度一般为0.75mLL B BAA双管荧光灯嵌入式安装AA方向：L/h 1.25BB方向：L/h 1.20灯具的布置图 2.均匀性布灯 不考虑室内设施的摆设位置，将灯具均匀的有规律的排列。一般场合均采用此方案。优点：照度均匀、美观、整体效果好。需注意与风扇、风口、扬声器、探头、喷淋头的位置配合。3.选择性布灯 根据工作场所设施布置情况，有选择的布置。2.照度标准与照度计算方法一.照度标准 不同类型的建筑、同一建筑中不同功能的房间、不同的部位，照度标准不相同。工程设计中，按照建筑照明设计标准GB 50034-2004执行。类 别参考平面及其高度照度标准值（lx）一般阅览室、0.75m水平面300老年读者阅览室0.75m水平面500陈列室、目录室、出纳室0.75m水平面300工作间0.75m水平面300书 库0.75m垂直面50图书馆建筑照明标准值类 别参考平面及其高度照度标准值（lx）普通办公室0.75m水平面300高档办公室0.75m水平面500会议室0.75m水平面300接待室、前台0.75m水平面300营业厅0.75m水平面300资料、档案室0.75m水平面200办公建筑照明标准值类 别参考平面及其高度照度标准值（lx）教室课桌面300实验室实验桌面300美术教室桌面500多媒体教室0.75m水平面300教室黑板黑板面500学校建筑照明值标准连接P55二.照度计算方法 1.利用系数法 F=N=EavANKEavAFK式中：F：每个灯具中光源的总光通量（lm）Eav：工作面上的平均照度（lx）A：房间面积（m2）N：灯具数量（盏）K：维护系数（一般为0.70）：灯具的利用系数（查利用系数表得到）2.单位容量法 N式中：S：被照面积（m2）P：每个灯具内灯泡总功率（W）W：单位面积所需安装功率（W/m2）N：被照面积内灯具数量WSP计算高度（m）房间面积（m2）荧光灯照度（lx）3050751001502002310151525255050150150300300以上3.22.72.42.11.91.85.24.53.93.43.23.07.86.75.85.14.74.510.48.97.76.86.35.915.613.411.610.29.48.9211815.413.612.511.834101515202030305050120120300300以上4.53.33.22.72.42.11.97.56.25.34.53.93.43.211.39.38.06.85.85.14.81512.410.697.76.86.3231915.913.611.610.29.5302521.218.115.413.512.6带发射罩荧光灯单位面积安装功率（W/m2）例：某教室长15m，宽10m，高3.5m，拟选用带有反射罩的2x40W双管荧光灯均匀性布置，吸顶安装，桌面设计平均照度为300lx，采用单位容量法，确定该教室的灯具数量。解：灯具计算高度 h=3.5-0.75=2.75m 查表得 W=20.4W/m2 N =31.9只 该教室的灯具数量取32只。WSP20.4 x 1502x（40+8）3.室内照明设计概论 不同类型的建筑、同一座建筑中不同功能的房间，室内照明设计的要求、方法有所不同。室内照明设计需要考虑到多方面的要求，如：照度标准、照度均匀性、眩光控制、显色性、维护等。这些方面都反映在灯具的选择与布置中。室内照明设计的一般步骤为：确定设计照度值 选择光源 选择灯具类型和型号、确定灯具的布置 照度的计算或验算（通过计算，确定灯具的数量、光源的安装功率；或反之，初定房间灯具的数量，验算照度值，如不符，再调整之。）此外，还有照明配电设计。例：某教室长15m，宽10m，高3.5m，完成该教室的室内照明设计。解：确定设计照度 查表得：300lx 选择光源：荧光灯 选择灯具：YG22（2x40W），均匀性布灯，吸顶安装。照度计算：采用单位容量法，得 N=32只（前述例题结果）连接P48教室灯具平面布置15000100004.照明配电系统一.照明配电方式 1.照明配电对低压电源的要求 普通照明：单电源（单回路）供电。应急照明：双电源（双回路）供电。普通照明配电箱应急照明配电箱 2.干线配电方式 “干线”：变、配电所（房）中配电柜 配电箱（柜）之间、配电箱（柜）配电箱之间的连接线路。配电房中的配电柜配电箱配电箱配电箱配电箱水泵控制箱风机控制箱电梯控制箱风机控制柜 放射式配电 特点：各楼层的配电箱、柜与配电房的总配电柜之间是单独敷设的线路，各配电线路故障互不影响，供电可靠性高。该方式主要用于多层建筑，或高层建筑的部分配电。配电箱配电房中的配电柜应急照明箱配电箱配电箱水泵控制箱风机控制箱电梯控制箱 树干式配电 特点：多个配电箱（柜）共用一条干线与配电房总配电柜连接。该方式系统灵活性好，干线故障时影响范围较大。主要应用于设备分布比较均匀的场合，尤其适用于高层建筑的照明配电。配电房中的配电柜配电箱配电箱配电箱母线或分支电缆n层2层1层配电房中的配电柜配电箱配电箱配电箱配电箱 链式配电 特点与树干式配电相似，适用于距配电房较远而彼此相距又较近的小容量的用电设备，链接的台数不宜大于5台，总容量不宜大于10kw。配电房中的配电柜风机电控箱风机电控箱风机电控箱不宜大于5台配电箱配电箱配电箱 混合式配电 高层建筑的干线配电方式一般均为树干式、放射式配电的混合。配电房中的配电柜配电箱配电箱配电箱配电箱生活泵控制箱风机控制箱电梯控制箱风机控制柜消防泵控制箱应急照明箱污水泵控制箱配电箱配电箱配电箱 3.配电支线 “配电支线”：指末端配电箱的输出回路（即末端配电箱至用电设备之间的连接线路）。配电支线的类型 可以是单相出线支路，也可能是三相出线支路。灯具、插座一般不共用同一条支路。住宅楼厨、卫、空调应分别单独设置支路。配电箱 每条出线支路的导线根数 单相电：灯具回路 23根线（一般为2根）插座回路 3根线 三相电：45根线 接三相插座，原则上4根线；接三相用电设备的控制箱，原则上5根线；从控制箱接电动机类设备，4根线。出线支路的导线截面积 单相电：灯具回路 2.5mm2 插座回路 2.5、4mm2 三相电：2.5、4、mm2 总体原则：每条灯具回路的电流不宜大于15A，一条回路灯具串接数量不超过25只。每条单相插座回路电流一般不超过15A（有时也可为20A），插座数量不超过10只。三相回路的电流按所连接设备的功率计算得到。多数情况下一条回路只连接一台设备。二.配电箱的设置配电箱的作用：完成的进线与各个出线支路的配电。1.配电箱数量的确定 主要从下列几点考虑：该配电箱需要连接的总设备负荷的大小（末端配电箱总电流一般可控制在80A以内、即总负荷在4050KW）。配线距离的长短（单相支路长度应控制在3050m）。出线支路数量（一般控制在30个单相出线支路以内）管理者的使用方便。对于住宅楼，每户需设置一个家用保护配电箱。2.配电箱设置位置 主要从下列几点考虑：尽量靠近负荷中心。管理、操作方便。配电出线供电半径为3050m。有电气竖井的建筑，优先考虑设置在楼层的竖井（配电小间）内。三.照明配电系统常用设备 1.照明配电柜 通常设置在配电房中（见供电系统）。2.照明配电箱 材质：塑料、金属。安装方式：挂墙明装、暗敷设。位数（回路数）：位数有：12、24、36、48位等。照明配电箱中1位的宽度为18mm，1个单相断路器占有12位，一个三相断路器占有34位。型号：各厂家型号不一，常见型号有PZ30等。3.照明配电箱中常用器件 符号：作用：对负载电路起断、合闸，过载、短路保护，有些微型断路器还有过压保护功能。额定电流主要有：6、10、16、20、25、32、40、50、63、80、100、125A等规格。微型断路器断路器宽度：（1P=18mm，又称1位宽度）单相断路器宽度有：1P、2P两种，应用最广泛的有施耐得产品DPN系列（1P、零线、相线同时断开），C65系列（1P、2P）。三相断路器宽度有：3P、4P两种，应用最广泛的有施耐得产品C65系列、NC100系列。并有C曲线、D曲线两种。微型漏电保护开关 符号：作用：对负载电路起断、合闸、短路、过载、漏电保护。漏电动作电流：30mA（10mA、20mA）。塑壳类型的断路器漏电动作电流还有100mA、300mA。220V R人=1000，I=0.22A2201000LN电灯 工程中：插座回路需要设置漏电保护（30mA），住宅楼总入口处需要设置漏电保护（300mA）。典型产品：施耐得公司 DPNvigi系列（2P宽度）。微型隔离开关 符号：作用：对电路起断、合闸作用，不宜带负荷操作。微型负荷开关 符号：作用：对电路起断、合闸作用，可以带负荷操作。四.照明系统图 用单线图表示某个照明配电箱（柜）中系统的组成、相互关系及其主要特征的一种简。照明系统图上通常可表示：配电箱进、出线的型号、规格、根数、敷设方式及部位；各种开关的型号规格，用电参数（如：设备容量、需要系数、计算容量、计算电流、cos等）；回路编号、相序等。导线标注格式：ab（c x d）ef其中：a：回路编号（WL：照明回路；WX：插座回路）b：导线型号 c：导线根数 d：导线截面积（mm2)e：敷设管材及管径 f：敷设部位（FC：地面内暗敷，CC：顶板内敷）abcabcabcabcDPN16A/1PDPNvigi16A/2PC65N20A/4PINT10063A/4PWL1BV2x2.5P16CCWX1BV3x2.5P20FCWL2BV2x2.5P16CCWL3BV2x2.5P16CCWL4BV2x2.5P16CCWX2BV3x2.5P20FCWX3BV5x4P25FCWX4BV5x4P25FC照明照明照明照明单相插座单相插座三相插座三相插座Pe=18KWKc=0.8Cos=0.85Pjs=14.4KWIjs=27.3AWL1-BV5x10-P40-WC/FC某照明系统图例：某五层（30户）住宅楼照明系统图介绍总配电箱单元配电箱单元配电箱单元配电箱家用保护箱某住宅楼配电干线图一单元二单元三单元AL1AL2AL3AL300mA40AKwh10(40)63A150A250A至一单元 至二单元3AL电箱系统图楼道照明至家用保护箱AL配电箱系统图注：图中标注不完善WL3-YJV4x35+1x16S50-FCBV3x16-P32-WC/FCabcabcabccc普通照明厨房插座卫生间插座普通插座空调插座1空调插座2空调插座3DPN-16A/1PDPN vigi-16A/2PDPN-16A/1PWL-BV2x2.5-P16-CCWX1-BV3x2.5-P20-FCWX2-BV3x2.5-P20-FCWX3-BV4x2.5-P20-FCWX4-BV3x2.5-P20-FC WX5-BV3x2.5-P20-FCINT100-63A/2P家用保护箱配电系统图 WX6-BV3x2.5-P20-FC五.照明平面图 照明平面图主要应表达下列内容：在建筑平面图的基础上绘制出配电箱、灯具、开关、插座、线路等平面布置，标出回路的编号。标注出线路走向、引入线规格、线路敷设方式和标高、灯具型号容量及安装方式和标高。等等。卧卧厨厕厅厕厨厅卧卧底层照明平面图WL33卧卧厨厕厅厕厨厅卧卧底层插座平面图KKKWX3WX1WX2WX4WX5WX6333336.应急照明系统在正常照明因发生火灾时被切断，或正常照明因故障熄灭后，可继续维持照明或安全通行、安全疏散的照明系统。一.应急照明的内容与设置 1.应急照明的内容 备用照明：正常照明失效时，为继续工作（或暂时继续工作）而设的照明。疏散照明：为了使人员在火灾情况下，能从室内安全撤离至室外（或某一安全地区）而设的照明。安全照明：正常照明突然中断时，为确保处于潜在危险的人员安全而设的照明。2.应急照明的设置 备用照明的设置：配电房、消防水泵房、防排烟风机房、消防中心、通信机房、大中型计算机房等设备用房；面积超过1500mm2的营业厅、展览厅；其他重要的厅堂类。疏散照明的设置：建筑物（二类建筑的住宅除外）的疏散走道、公共出口处等。安全照明的设置：凡在火灾时因正常电源突然中断将导致人员伤亡的潜在危险场所（如：医院内的重要手术室、急救室等）。二.应急照明的供电1.供电时间疏散照明的供电时间不小于20分钟。备用照明的供电时间一般不小于1小时，分场合的备用照明需要长期维持供电（如配电房、消防水泵房、消防中心等处)。2.供电方式 一、二类建筑中的应急照明分别属于1、2级负荷，应采用双电源供电，且末端切换。三类建筑中的应急照明原则上可以采用单电源供电，但灯具应自带蓄电池。应急照明配电箱NR三.应急照明灯具 工程中，应急照明的灯具一般都选用自带蓄电池的应急灯。应急灯主要有：安全出口标志灯 疏散指示标志灯 备用照明、疏散照明灯：专用照明灯具（宜自带蓄电池）安全出口EXIT安全出口安全出口 应急照明灯具的线制：二线制应急灯：三线制应急灯 四线制应急灯应急灯应急灯NL220V应急灯应急灯NL220V应急灯应急灯NL220VPE第4章 动力系统 动力系统的电气设计主要包含：动力设备的配电 动力设备的控制 本章重点：建筑物中消防设备、空调设备、给排水设备的常用配电方法。建筑物中消防设备、给排水设备的常用控制方法。1.常用动力设备的配电 民用建筑中的动力设备主要有：水泵类、风机类、电梯类、空调设备类、大型厨房设备类、大型洗衣设备类等。动力设备的配电主要从三个方面考虑：供电可靠性 负荷大小 电费价格（即设备的负荷等级）（即设备的容量、或功率）（是照明电价还是非工业电力电价负荷）连接P25一.消防用电设备的配电 民用建筑中的消防动力设备主要有：消防泵、喷淋泵、正压风机、防排烟风机、送风机、消防电梯、防火卷帘门等。配电特点：双电源供电、末端切换。绝大多数消防设备的功率较大，都采用放射式配电。功率很小的消防设备（每台设备的功率在3KW以内）可采用链式、树干式配电。二.空调动力设备的配电 民用建筑中空调动力设备主要有：冷水机组、热泵机组、冷却水泵、冷冻水泵、冷却塔风机、新风机、风机盘管。以及柜式、挂壁式、窗式空调机等。配电特点：以单电源供电方式为主。大多数空调动力设备功率大，采用放射式配电（有时为两级放射式配电）。小型空调设备（如风机盘管）可采用链式配电。分体空调、柜机、窗机一般在照明配电箱中按普通插座配电。三.电梯的配电 民用建筑中的电梯主要有：客梯、自动扶梯、景观电梯、货梯、消防电梯等。配电特点：采用放射式配电。非消防电梯可采用单电源供电。消防电梯采用双电源供电、末端切换。四.非消防的给排水设备的配电 民用建筑中的非消防给排水设备主要有：生活水泵、潜污泵、管道泵等。配电特点：生活水泵一般都采用放射式配电（有时为两级放射式配电）。潜污泵、管道泵的功率一般只有23kW，且布置较分散，通常采用链式配电或两级放射式配。配电方式放射式链式配电房中的配电柜消防泵电控箱生活泵电控箱污水泵电控箱1污水泵电控箱3污水泵电控箱2喷淋泵电控箱电梯电控箱正压风机电控箱气压罐电控箱风机电控箱盘管4盘管2盘管3盘管1集中空调机房控制柜热泵机组冷却塔冷水机组小型风机1小型风机2小型风机3自动给水装置制冷机组减湿器给水泵（一用一备）0.75kW 冷却 水泵18KW 冷冻 水泵22KW3KW2x1KW10KW总动力配电箱电控箱电控箱电控箱电控箱电控箱 电控箱某集中空调机房水泵房动力平面布置图BV-5x6-SC25-FC2.常用动力设备的控制简介一.电动机启动方式的选择 电动机启动电流是额定工作电流的47倍，需要经过几秒钟时间才能达到稳定值（额定工作电流）。若启动电流过大，会影响其他设备的正常工作，甚至会造成线路的故障等。电动机启动方式有：直接启动 适用于小功率的电动机类设备的启动。如：各种小型风机、污水泵、管道泵等。降压启动 适用于大功率的电动机类设备的启动。如：正压风机、大功率的排烟风机、消防泵、喷淋泵等。二.几种常用动力设备的控制 1.消防用电设备的控制 消防设备的控制是建筑电气设备的控制中最重要的内容，其控制方法有：现场手动控制 远程控制（遥控）（1）消防泵的控制消防泵电控柜消防泵1 消防泵2NR消防泵电控箱消防泵1 消防泵2双电源切换箱NR 现场手动控制 在水泵房消防泵电控柜（箱）面板上现场操作启动、停止按纽，完成控制。这种方式可靠性高，但必须有人员到达现场。远程控制 此时，现场电控箱面板操作开关必须在“自动”位置。控制途径：消火栓按纽直接启动消防泵。消防中心直接启动消防泵手动控制自动控制消防泵电控柜消防泵1 消防泵2NR消火栓按纽1消火栓按纽2消火栓按纽N需24根导线双电源切换箱消防泵电控柜消防泵1 消防泵2NR消火栓按纽1消火栓按纽2消火栓按纽N需24根导线双电源切换箱消火栓按纽直接启动消防泵原理图（一）消防泵电控柜消防泵1 消防泵2NR消火栓按纽1消火栓按纽2消火栓按纽N消防中心火灾自动报警控制柜27双电源切换箱消火栓按纽直接启动消防泵原理图（二）（2）喷淋泵的控制喷淋泵电控柜喷淋泵1 喷淋泵2NR 现场手动控制 原理同消防泵的手动控制。远程控制 喷淋泵电控柜面板操作开关必须在“自动”位置。消防中心直接启动喷淋泵 压力开关直接启动喷淋泵手动操作自动操作双电源切换箱喷淋泵电控柜喷淋泵1 喷淋泵2NR消防中心火灾自动报警控制柜27湿式报警系统PPP压力开关水流指示器至喷淋泵2水喷淋灭火系统双电源切换箱消防泵远程控制原理图（3）排烟风机、正压送风机、送风机的控制 现场手动控制 原理同消防泵、喷淋泵。消防中心控制排烟风机电控柜排烟风机1 排烟风机2NR双电源切换箱手动控制自动控制排烟风机电控柜排烟风机1 排烟风机2NR双电源切换箱消防中心火灾自动报警控制柜27 消防中心控制各类风机原理图风机自动手动停止2KA1SB2SBKMKMKHHBHGKMKM2KA1KA1KAKMKHQF消防中心控制风机控制风机启动信号风机停止信号中间继电器风机控制风机启动信号风机停止信号至消防中心L1 L2 L3 单台防排烟风机控制电路图1KAN 2.生活水泵、潜污泵的控制（1）利用水池水位的高低控制泵的起、停 生活水泵：低水位启动、高水位停止。生活水泵电控箱屋顶水箱水泵22至水池至各用户液位控制器电源生活水泵控制原理图 潜污泵：高水位启动、低水位停止。潜污泵电控箱潜污泵电源引至室外排水管道集水坑液位控制器潜污泵控制原理图 工程中常用的液位控制器有：浮球开关、干簧管液位器潜污泵（2）利用管网压力的变化控制泵的起、停电控箱水泵空压机P气压水罐至水池气压给水装置的控制原理图变频调速装置水泵至本楼层用户至本楼层用户至本楼层用户压力表压力开关接室外管网或水箱变频调速给水装置原理图注：生活水泵、潜污泵、新风机组、空调机组等设备的控制可以通过楼宇自控系统进行控制。即：建筑设备自动化系统。至用户第5章 低压配电线路 建筑物低压配电线路的设计主要是：配电导线的选择、配电线路的敷设。本章重点：掌握低压配电导线的选择方法。了解建筑物内低压配电线路的敷设方式。1.配线选择一.低压配电导线种类电线类硬电线软电线护套线 （BVV系列）阻燃线 （ZR-系列）塑料绝缘 （BV系列）橡皮绝缘 （BX系列）塑料绝缘 （BVR系列）橡皮绝缘 （BXR系列）低压配电 导线电缆类室内用电缆（VV系列、YJV系列）室外用电缆（VV22系列、YJV22系列）阻燃电缆 （ZR-系列）耐火电缆 （NH-系列）分支电缆 母线槽类 低压配电导线的种类空气绝缘型密集型二.导线类型的选择 总体原则：放射式配电中，小电流选用电线类、大电流选用电缆类。树干式配电线路选用母线或分支电缆类。三.导线截面积的选择 选择原则：按照允许载流量、允许电压损失、机械强度三个方面综合考虑。1.按允许载流量选择导线截面积允许载流量：导线中允许长期通过的额定电流。允许载流量取决于三个主要因素：导线截面积:导线截面积越大，允许载流量越大。环境温度:环境温度越高，同一导线的允许载流量下降。散热程度:导线散热程度的好坏与敷设方式（明、暗）、管子的材质（塑料、钢）、管径大小等因素有关。截面（mm2)2根单芯3根单芯4根单芯25c30c35c40c25c30c35c40c25c30c35c40cBV铜芯线1.52019181718171615171615142.52826242325242321232221194.03735333033312927302826246.05047444143413936393735321069656157605754505350474416878277717773696469656157251131071019310195898390858074聚氯乙稀绝缘电线穿钢管敷设的载流量（A）截面（mm2)2根单芯3根单芯4根单芯25c30c35c40c25c30c35c40c25c30c35c40cBV铜芯线1.51716151416151413141312112.52524232122212018201918174.03331292730282624272524226.04341393638363431343230281059565349524946434744413816767268636965615760575450251019589839085807480757165聚氯乙稀绝缘电线穿塑料管敷设的载流量（A）截面（mm2）BV铜芯线25C30 C35 C40 C1.5252423212.53432302844542403765855524810807571651611110599912514613813012035180170160148聚氯乙烯绝缘电线明敷设的载流量（A）线路计算电流、断路器额定电流、导线长期允许载流量之间的配接关系：I线路计算电流I断路器定额电流I导线允许载流量abcabcabcabcDPN16A/1PDPNvigi16A/2PC65N20A/4PINT10063A/4PWL1BV2x2.5P16CCWX1BV3x2.5P20FCWL2BV2x2.5P16CCWL3BV2x2.5P16CCWL4BV2x2.5P16CCWX2BV3x2.5P20FCWX3BV5x4P25FCWX4BV5x4P25FC照明照明照明照明单相插座单相插座三相插座三相插座Pe=18KWKc=0.8Cos=0.85Pjs=14.4KWIjs=27.3AWL1-BV5x10-P40-WC/FCC65N-32A/4P 2.按允许电压损失选择导线截面积 允许电压损失：动力设备用电的电压损失：5%以内。照明设备用电的电压损失：+5-2.5%以内。工程中，应该控制末端插座或设备至配电箱、配电箱至配电房、配电房至变压器的距离。当距离较长时，可适当放宽导线截面积。3.按机械强度要求选择导线截面积 室外架空线路有此要求，室内配电线路中。一般不考虑此要求。小结：室内低压配电线路中，通常情况下，都是按照允许载流量选择导线截面积，允许电压降作为校验。消防线路的导线选择应优先考虑选用阻燃（ZR-）电线、电缆，或耐火电缆（NH-）2.电气竖井与配电小间 当建筑物内垂直方向需要敷设的线路较多、或导线截面积较大时，应设置电气竖井。当同一楼层的配电箱、柜较多时，应设置配电小间。在较大型的建筑物中，还要设置弱电竖井和弱电设备小间。一.电气竖井的位置和数量 位置：靠近负荷中心。数量：一般建筑中有一个强电竖井、一个弱电竖井。大型建筑中可有多个强弱电竖井。二.配电小间的面积与布置 面积大小：应满足设备布置和操作空间。楼层配电小间的平面布置：配电小间设备平面布置大样图 配电箱 电缆桥架 母线槽 配电箱3.垂直干线敷设一.母线敷设二.电缆桥架敷设 桥架主要用来敷设电缆用，可同时敷设很多根电缆。常见于建筑物的垂直竖井内，有多种材质、多种规格的桥架。4.楼层水平线路敷设一.线槽水平敷设 线槽主要用来敷设电线用，可同时敷设很多根电线。线槽也有多种材质、多种规格。二.穿管敷设 1.管材的种类 钢管（厚壁钢管）符号：SC或S 电线管（薄壁钢管）符号：TC或T 塑料管 符号：PVC或P多数场合用塑料管，需要屏蔽的场合用金属 管。2.管径 金属管：15、20、25、32、40、50、塑料管：16、20、25、32、40、50、管径的选用：导线填充率3040%。三.敷设方式 “C”为暗敷设，“A”为明敷设。地面内暗敷设，符号：FC 墙内暗敷设，符号：WC 顶板内暗敷设，符号：CC 四.导线标注 导线标注格式：ab（c x d）ef其中：a：回路编号（WL：照明回路；WX：插座回路、WE：应急照明回路、WP：动力回路）b：导线型号 c：导线根数 d：导线截面积（mm2)e：敷设管材及管径 f：敷设部位（FC：地面内暗敷，CC：顶板内敷设）如：WL1-BV（2x2.5）P16-