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第1章 阅读建筑电气工程图的基本知识
建筑电气工程图是阐述建筑电气系统的工作原理, 描述建筑电气产品的构成和功能, 用来指导各种电气设备、 电气线路的安装、 运行、 维护和管理的图纸。它是沟通电气设计人员、 安装人员、 操作人员的工程语言, 是进行技术交流不可缺少的重要手段。要看懂建筑电气工程图, 必须掌握有关电气图的基本知识, 了解各种电气图形符号, 了解电气图的构造、 种类、 特点以及在建筑工程中的作用, 还要了解电气图的基本规定和常见术语, 以及看图的基本步骤和方法。
1.1 建筑电气工程图的表示形式
1.1.1 关子电气图的概念
电气图是用各种电气符号、 代注释的围框、 简化的外形来表示的系统、 设备、 装置、 元件等之间的相互关系的一种简图。识读电气图时, 应了解电气图在不同的使用场合和表示不同的对象时, 所采用的表示形式。GB 6988《电气制图》系列标准规定, 电气图的表示形式分为四种。
1.图
图是用图示法的各种表示形式的统称, 即用图的形式来表示信息的一种技术文件, 包括用图形符号绘制的图(如各种简图)以及用其它图示法绘制的图(如各种表图)等。
2.简图
简图是用图形符号、 带注释的图框或简化外形表示系统或设备中各组成部分之间相互关系及其连接关系的——种图。在不致引起混淆时, 简图可简称为图。简图是电气图的主要表示形式。电气图中的大多数图种, 如系统图、 电路图、 逻辑图和接线图等都属于简图。
3.表图
表图是表示两个或两个以上变量之间关系的一种图。在不致引起混淆时, 表图也可简称为图。表图所表示的内容和方法都不同于简图。经常碰到的各种曲线图、 时序图等都属于表图, 之因此用”表图”, 而不用通用的”图表”, 是因为这种表示形式主要是图而不是表。国家标准把表图作为电气图的表示形式之一, 也是为了与国际标准取得一致。
4.表格
表格是把数据按纵横排列的一种表示形式, 用以说明系统、 成套装置或设备中各组成部分的相互关系或连接关系, 或用以提供工作参数等。表格可简称为表, 如设备元件表、 接线表等。表格能够作为图的补充, 也能够用来代替某些图。
1.1.2 电气图的基本表示方法
电气图的表示方法, 可分为以下几种。
L线路的表示方法
(1)单线表示法。单线表示法是指电气设备的两根或两根以上的连接线或导线, 在简图上只用一条线表示的方法, 如图l—1(a)所示。
(2)多线表示法。多线表示法是指电气设备的每根连接线或导线在简图上都分别用一条线表示的方法。如图l—l(b)所示。多线表示法能比较清楚地看出电路的工作原理, 但图线太多。对于比较复杂的设备, 图线太多, 交叉就多, 有碍看懂图。多线表示法一般用于表示各相或各线内容的不对称和要详细表示各相或各线的具体连接方法时的情况。
(3)混合表示法。在图中, 一部分采用单线表示法, 一部分采用多线表示法, 这种组合使用的方法称为混合表示法。这种方法具有单线表示法的简洁精练的优点, 又有多线表示法对描述对象精确、 充分的优点, 如图1—1(c)所示。
2.电气元件的表示方法
电气元件在电气图中一般采用图形符号来表示, 绘出其电气连接, 在符号旁标注项目代号(文字符号)和有关技术数据。一个元件在电气图中, 完整图形符号的表示方法有集中表示法、 半集中表示法和分开表示法。
(1)集中表示法。集中表示法是把设备或成套装置中一个项目各组成部分的图形符号在简图上绘制在一起的方法。集中表示法中, 各组成部分用机械连接线(虚线)互相连接
第2章 电气图的图形符号和文字符号
电气图用图形符号和文字符号表示电气工程中的设备、 元件、 装置和系统等。图形符号是构成电气图的基本单元, 是电工技术文件中的”象形文字”, 是组成电气”工程语言”的词汇。文字符号是用于电气技术领域中技术文件的编制, 标明电气设备、 元件和装置、 功能、 状态或特征, 为电气技术中项目代号提供种类字母代码和功能字母代码。因此, 正确地、 熟练地理解、 绘制和识别各种电气图的图形符号和文字符号是绘制和阅读电气图的基础。
2.1 电气图形符号的构成及分类
2.1.1 电气图形符号的构成
电气图形符号包括一般符号、 符号要素、 限定符号和方框符号。
1.一般符号
一般符号是用以表示一类产品或此类产品特征的一种一般很简单的符号。如电阻、 电机、 开关、 电容等。
2.符号要素
符号要素是一种具有确定意义的简单图形, 必须同其它图形结合以构成一个设备或概念的完整符号。例如: 直热式阴极电子管的图形符号, 它是由外壳、 阳极、 阴极和灯丝四个要素组成的。这些符号要素不能单独使用, 只有按照一定方式组合, 才能构成完整的符号。
3.限定符号
用以提供附加信息的一种加在其它符号上的符号, 称为限定符号。限定符号一般不能单独使用, 但由于限定符号的应用, 而大大扩展了图形符号的多样性。例如, 在电阻的一般符号上分别附加上不同的限定符号, 则可得到可变电阻器、 滑线式变阻器、 压敏电阻器等; 开关的一般符号上加不同的限定符号可分别得到隔离开关、 断路器、 接触器、 按钮开关等。
4.方框符号
用以表示元件、 设备的组合及其功能, 既不给出元件、 设备的细节, 也不考虑所有连接的一种简单的图形符号。
方框图符号在框图中使用最多, 电路图中的外购件, 不可修理件也可用方框符号表示。
2.1.2 图形符号的分类及常见图形符号
GB4728《电气图用图形符号》中的图形符号是电气技术领域技术文件所主要选用的图形符号, 但在建筑电气技术领域中同时还要选用其它国家标准或行业标准的图形符号, 如GB4327《消防没施图形符号》、 SJ2708—86《声音和电视信号的电缆分配系统图形符号》等。
GB4728《电气图川图形符号》包括以下13个部分。
(1)总则。包括本标准内容提要, 名词术语、 符号的绘制、 编号使用及其它规定。
(2)符号要素、 限定符号和其它符号。内容包括: 轮廓和外壳、 电流和电压的种类、 可变性、 力或运动的方向、 流动方向、 特性量的动作相关性、 材料的类型; 效应或相关性、 辐射、 信号波形、 机械控制、 操作件和操作方法、 非电量控制、 接地、 接机壳和等电位、 理想电路元件等, 详见表2—1。
第3章1 变配电站工程图
3.1 建筑供配电系统概述
3.1.1 电力系统简介
随着国民经济的迅速发展, 电能在工业、 农业、 国防等领域的作用越来越重要, 供电的种类和等级要求多种多样, 用户对供电质量的要求也越来越高。电能不是由发电厂直接提供给用户使用的, 必须经过输电线路和变电站这一中间环节来实现, 这种由发电厂一电力网一用户组成的统一整体称为电力系统。如图3—1所示。
表示电能从电源输送并降压分配到用户的电气联系图一般称为电气系统图。电气系统图形象地表示了电能输送、 降压及分配等关系, 又称为电能输送图。如图3—1中的T1为升压变压器, 发电厂电能经升压变压器变压后送至电网进行远距离传输; T2为降压变压器, 电网高电压经降压变压器变为低电压, 供给用户端。
发电厂根据利用能源的不同能够分为火力发电厂、 水力发电厂、 原子能发电厂以及其它能源发电厂等。
电力网是连接发电厂和用户的中间环节, 由输、 配电线路和变电站组成, 按其功能一般分为输电网和配电网两大部分。输电网是由35kV及以上的输电线路和与其相连的变电站组成, 它是电力系统的主要网络, 其作用是将电能输送到各个地区的配电网, 或直接输送给大型的工业企业用户。配电网是由10kV及以下的配电线路和变配电站组成, 其作用是将电力分配到各类用户系统中。在电力系统中, 根据负荷的重要程度一般能够将负荷分为以下三级。
(1)一级负荷。一级负荷为供电中断将造成人身伤亡者; 供电中断将在政治、 经济上造成重大损失者, 如发生重大设备损坏、 重大产品报废事故, 采用重要原材料生产的产品大量报废, 国民经济中重点企业的连续生产过程被打乱并需要长时间才能恢复等; 供电中断将影响有重大政治, 经济意义的用电单位者, 如重要铁路枢纽、 重要通信枢纽、 重要宾馆、 经常见于国际活动的有大量人员集中的公共场所等。
在一级负荷中, 当供电中断后将发生中毒、 爆炸和火灾等情况的负荷, 以及特别重要场所中不允许中断供电的负荷应为特别重要负荷。如大型金融中心的关键电子计算机系统和防盗报警系统、 大型国际比赛场馆的计分系统及监控系统等; 工业生产中正常电源中断时处理安全停产所必须的应急照明÷通信系统、 保证安全停产的自动控制装置等。
(2)二级负荷。二级负荷为供电中断将在政治、 经济上造成较大损失的负荷, 如发生主要设备损坏、 大量产品报废, 连续生产过程被打乱需较长时间才能恢复, 重点企业的大量减产等: 供电中断将影响重要用电单位正常工作的负荷, 如交通枢纽、 通信枢纽等用电单位中的重要电力负荷, 以及供屯中断将造成大型影剧院、 大型商场等大量人员集中的重要公共场所秩序混乱的负荷。
(3)三级负荷。三级负荷为一般的电力负荷, 一般指所有不属于一、 二级负荷的负荷。
建筑供配电系统就是解决建筑物所需电能的供应和分配的系统, 是电力系统的重要组成部分。随着现代化建筑的出现, 建筑的供电系统不再是普遍的一台变压器供几幢建筑物, 而是一幢建筑物往往采用一台乃至十几台变压器供电, 供电变压器的容量也有增加。另外, 在同一幢建筑物中, 常有一、 二、 三级负荷伺时存在, 这就增加了供电系统的复杂性。但供电系统的构成却基本一样。一般对大型建筑物或住宅小区, 电源进线电压多采用10kV等级, 电能先经过高压配电站, 再由高压配电站将电能分送给各终端变电站。经过配电变压器将lokV高压降为一般用电设备所需的电压(如220／380V), 然后由低压配电线路将电能分送给各用电设备使用。也有些小型建筑, 因用电量小, 仍可采用低压进线, 此时只需设置一台配电箱就能够了。
3.1.2 电力系统的电压
电力系统中的电气设备是在一定的电压和频率下工作的。电力系统的电压和频串直接影响着电气设备的运行品质。因此, 电压和频率是衡量电力系统电能质量的两个基本参数。
中国三相交流电网和交流电力设备的额定频率一般规定为50Hz, 其额定电压等级规定如表3—1所示(根据GBl56—93《标准电压》规定)。
第4章 送电线路工程图
送电线路有电力电缆线路和电力架空线路, 是担负电力输送任务的重要设备, 是构成工矿企业、 民用建筑电气工程的重要组成部分, 因此电力电缆工程图和电力架空线路工程图是最常见的电气工程图。
4.1 电力架空线路
4.1.1 电力架空线路的组成
电力架空配电线路的构成, 主要包括导线、 电杆、 横担、 绝缘子、 金具、 拉线、 接地及基础等, 其结构见图4—1。架空电力线路的造价低、 架设方便、 便于检修, 因此使用广泛。当前工厂、 建筑工地、 由公用变压器供电的居民小区的低压输电线路很多采用电力架空线路。
4.12 导线
导线的主要作用是传导电流, 还要承受正常的拉力和气候影响(风、 雨、 雪、 冰等)。架空导线结构上可分为三大类: 单股导线、 多股导线和复合材料多股绞线。单股导线直径最大不超过4mm, 截面一般在10mm2以下。多股绞线由多股细导线绞合而成。多层绞线中相邻两层间的绞向相反, 防止放线时扭花打卷。多股绞线的优点是机械强度比较高, 柔韧易弯曲; 同时由于股线表面氧化电阻率增加, 使电流沿股线流动, 集肤效应比较小, 电阻同样截面单股线略有降低。常见的是铝绞线、 铜绞线。
复合材料多股绞线是指两种材料的多股绞线。常见的是钢芯铝绞线, 导线中心部位由钢线绞合而成, 外面再绞上铝线, 它利用钢芯机械强度高和外部铝线导电好的优点, 使导线机电性能较好。
铝绞线用于低压线路, 钢芯铝绞线用于高压线路, 低压线路也常见绝缘铜导线作架空线路。在35kY以上的高压线路中, 还要架装避雷线, 常见的避雷线为镀锌钢绞线。
架空导线型号由汉语拼音字母和数字两部分组成, 字母在前, 数字在后。L一铝导线, T一铜导线, G一钢导线, GL一钢芯铝导线; 后面再加字母时, J一多股绞线, 不加字母J表示单股导线。字母后面的数字表示导线的标称截面积, 单位是mm2。钢芯铝绞线字母后面有两个数字, 斜线前的数字为铝线部分的标称截面积, 斜线下面为钢芯的标称截面。各种导线型号表示方法见表4—1中。
第5章 动力和照明电气工程图
5.1 动力和照明系统图
动力、 照明系统图是用图形符号、 文字符号绘制的, 用来概略表述建筑内动力、 照明系统的基本组成及相互关系的电气工程图纸。一般用单线绘制, 它能够集中反映动力及照明的计算电流、 开关及熔断器、 配电箱、 导线或电缆的型号规格、 保护管管径与敷设方式、 用电设备名称、 容量及配电方式等。
在实际建筑供配电系统设计中, 为了防止动力设备和照明系统的相互影响, 常采取动力配电与照明配电分别配电的设计方案。照明负荷应该平均分配到三相线路中, 任意一负载电流在满载时不得超过设计的额定电流。
5.1.1 动力系统图
低压动力配电系统的电压等级一般为220／380V中性点直接接地系统, 低压配电系统的接线方式有三种形式: 放射式、 树干式和链式。
1.放射式动力配电系统
图5—1所示为放射式动力配电系统图。当动力设备数量不多, 容量大小差别较大, 设备运行状态比较平稳时, 能够采用放射式配电方案。主配电箱安装在容量较大的设备附近, 分配电箱和控制开关与所控制的设备安装在一起, 这样不但能保证配电的可靠性, 而且还能减少线路损耗和节省投资。
2.树干式动力配电系统
图5—2所示为树干式动力配电系统图。当动力设备分布比较均匀, 设备容量差别不大且安装距离较近时, 能够采用树于式动力系统配电方案。在高层建筑的配电系统设计中, 垂直母线槽和插接式配电箱组成树干式配电系统, 能够节省导线并提高供电的可
靠性。
3.链式动力配电系统
图5—3所示为链式动力配电系统图。当设备距离配电屏较远, 设备容量比较小, 且相互之间距离比较近时, 能够采用链式动力配电方案。由一条线路配电, 先接至一台设备, 然后再由这台设备接至邻近的动力设备, 一般一条线路能够接3～4台设备, 最多不超过5台, 总功率不超过10kW。链式动力配电系统的特性与树干式配电方案的特性相似, 能够节省导线, 但供电可靠性较差, 一条线路出现故障, 会影响多台设备的正常运行。
动力系统图表明配电系统的基本设计参数, 如图5-4所示, 进线电缆为VV22一lkV3X95+1X 50表示聚氯乙烯绝缘铠装铜芯电力电缆, 1000V等级, 三条相线的截面为95mm2, 零线的截面为50mm’, 总开关为DZ20Y空气断路开关, 四极, 整定电流为150A~分支开关为C45N／3P断路器, 三极, 整定电流分别为50、 25、 20A; 分支导线为BV塑料铜芯导线, 绝缘等级为500V, 截面积分别为16、 6、 4mm2; 启动设备为FPCS控制箱。电动机4台, 分别为喷淋泵、 消防泵、 排风机和送风机, 一个三相插座, 额定电流为15A, 一路备用。
5.1.2 照明系统图
照明配电系统有380V／220V三相五线制(TT系统、 TN—S系统)和220V单相两线制。在照明分支线中, 一般采用单相供电, 在照明总干线中, 要采用三相五线制供电, 而且要尽量把负荷均匀地分配到各线路上, 以保证供电系统的三相平衡。根据照明系统接线方式的不同能够分为以下几种形式:
(1)单电源照明配电系统。照明线路与动力线路在母线上分开供电, 事故照明线路与正常照明分开, 如图5—5所示。
(2)有备用电源的照明配电系统。照明线路与动力线路在母线上分开供电, 事故照明线路由备用电源供电, 如图5—6所示。
第6章 建筑防雷与接地电气工程图
6.1 雷电的形成与危害
6.1.1 霄的形成
雷是带有不同电荷的雷云之间或雷云与大地之间产生放电的一种自然现象。雷云的形成主要是在闷热天气里, 地面上的水汽蒸发上升形成饱和水蒸气, 水蒸气在强烈上升的气流作用下产生水滴的分裂现象, 在分裂的过程中形成的微细水滴带负电, 而其余的大水滴带正电, 风将带负电的水滴带到高空, 形成雷云的基本块体。带正电的水滴以雨的形式降落到地面或保持悬浮状态, 在雷云中形成正电荷的积聚。
空中带负电的雷云与大地形成巨大的电容器, 在地表上感应有正电荷。当雷云与大地间的电场强度达到25～30kV／cm时, 就造成了闪电的发展条件。雷云与大地之间放电所形成的线型雷是雷云放电多种形式之一。使建筑物及电力设备遭受损失的雷电绝大多数与此种放电形式有关。
6.1.2 霄的危害
直击雷引起的热效应、 机械力效应、 反击、 跨步电压, 以及雷电流引起的静电感应、 电磁感应, 直击雷或感应雷沿架空线路进入建筑物的高电位引入, 都会引起损坏建筑物、 损坏设备, 伤害人畜等严重后果。
1.雷电流的热效应
由于雷电电流大, 作用时间短, 产生的热量绝大多数转换成接雷器导体的温升。雷电通道的温度能够高达6000—10000'C, 能够烧穿3mm厚的钢板, 可使草房和木房、 树木等引起火灾。因此接雷器的导体面积必须合理选择, 否则会由于接雷引起的高温而熔化。
2.雷电流的机械效应
发生雷击时, 雷电流会产生很强的机械力。产生机械力的原因有多种, 原因之一是遭受雷击的物体由于瞬间升温, 使内部的水分化成汽或气体产生急剧的膨胀, 引起巨大的爆破力。因此会出现雷击会将大树劈开、 将山墙击倒或使建筑物屋面开裂等现象。另外, 由于雷电流通道的温度高达6000—10000~C, 会使空气受热膨胀, 以超声波速度向四周扩散, 四周空气被强烈压缩, 形成激波, 被压缩的空气外围称激波前, 激波前到达的地方, 使空气的压力突然升高, 激波前过后, 压力又会迅速下降到低于大气压力, 这就是雷电引起的气浪, 它会给人类与自然界带来严重的危害。
3.防雷装置上的高电位对建筑物等的反击
防雷装置遭受雷击时, 在接闪器、 引下线及接地装置上产生很高的电压, 当其离建筑物及其它金属管道距离较近时, 防雷装置上的高压就会将空气击穿, 对其它建筑物及金属管道造成破坏, 这就是雷电的反击。因此, 当建筑物、 金属管道与防雷装置不相连时, 则应离开一段距离, 以防止雷电反击现象的出现。
4.跨步电压及接触电压
遭受雷击时, 接地体将雷电流导入地下, 在其周围的地面就有不同的电位分布, 离接地极愈近, 电位愈高, 离接地极愈远, 电位愈低。当人在接地极附近跨步时, 由于两脚所处的电位不同, 在陶脚之间就存在电位差, 这就是跨步电压。此电压加在人体上, 就有电流流过人体。当雷击时产生的跨步电压超过人身体所能承受的最大电压时, 人就会受到伤害。
在雷击接闪时, 被击物或防雷装置的引流导体都具有很高的电位, 如果此时人接触此物体, 就会在人体接触部位与脚站立地面之间形成很高的电位差, 使部分雷电流分流到人体内, 造成伤亡事故。特别是多层、 高层建筑采用统一接地装置, 虽然在进户地面处设等电位连接, 但在较高的楼层上雷击时触及水暖和用电设备的外壳, 仍有很高的电位差。因此, 这类建筑物的梁、 柱、 地板及各类管道、 电源PE线等, 每层应该做等电位连接, 以减小接触电位差。
5.静电感应及电磁感应
静电感应和电磁感应是雷电的二次效应。因为雷电流具有很大的幅度和陡度, 在它的周围空间形成强大变化的电场和磁场, 因此会产生电磁感应和静电感应。
当有导体处在强大变化的电磁场中, 就会感应产生很高的电动势, 开环电路就可能在开口处产生火花放电, 这就是沉浮式油罐及钢筋混凝上油罐在雷击时易于起火爆炸的原因。若在10kV及以下的线路L感应较高的电动势, 则会导致绝缘的击穿, 造成设备的损坏。在雷击前, 雷云和大地之间造成强大的电场, 这时地面凸出物的表面会感应出大量与雷云极性相反的电荷。雷云放电斤, 电场消失, 若大地建筑物上的感应电荷来不及泄放, 便形成静电感应电压, 此值可达100～400kV, 同样会造成破坏事故。因此, 在防直击雷的同时还要防感应雷。
6.架空线路的高电位引入
电力、 通信、 广播等架空线路, 受雷击时产生很高的电位, 形成电压电流行波, 沿着网络线路引入建筑物, 这种行波会对电气设备造成绝缘击穿, 烧坏变压器, 破坏设备, 引起触电伤亡事故, 甚至造成损坏建筑物等事故。
6.2 建筑的防雷等级和防雷措施
6.2.1 建筑物的防雷分级
按建筑物的重要性、 使用性质和发生雷电的可能性及后果, 《民用建筑电气设计规范》把民用建筑的防雷分为三级。
第7章 建筑设备电气控制工程图
在建筑工程中, 许多设备都是由电动机拖动的, 这些设备要完成的机械运动方式各有不同, 例如, 上升、 下降、 前进、 后退、 启动、 停止、 加速和减速等, 这需要控制电动机工作状态和运行方式来达到控制机械设备的运行状态。
除了对电动机的控制以外, 还有对其它一些用电设备运行方式的控制问题, 例如, 水箱水位、 管网压力的控制, 也往往借助于其它用电设备, 如电磁阀等控制, 以达到水位和压力的控制。另外, 对某些介质温度的控制, 例如, 空调房间的空气温度的调节, 就要经过控制电加热器的投入运行状态, 达到恒温控制的目的。
综上所述, 在电气工程中, 对电动机和其它用设备运行方式的控制是非常重要的, 也是最常见的。它是保证设备正常安全运行, 保证产品质量的关键。对电动机及其它用电设备的供电和运行方式进行控制的电气线路图, 习惯上称为控制电路图。控制电路图是使用最多、 最常见的电气工程图, 因此, 设计、 安装、 维护和维修人员, 都应该对电气设备的控制电路图熟练掌握。本章主要介绍这类图纸的特点, 绘制原则及某些典型电路图的阅读方法。
7.1 电气控制图基本元件及表示方法
电气控制电路是用导线将电机、 电器、 仪表等电气元件连接起来, 并实现某种要求的电气线路。电气控制电路应根据简明、 易懂的原则, 用规定的方法和符号来绘制。
电气控制电路根据经过电流的大小可分为主电路和控制电路。主电路是指流过大电流的电路, 如电机等。控制电路是指消耗能量较少的信号电路、 保护电路, 连锁电路等, 如接触器、 继电器的吸引线圈等。因此, 对于了解这些控制元件及其表示方法是分析电气控制图的基础。
控制电气元件一般采用低压电器, 主要是用来分断或接通主电路来达到控制、 保护、 调节电机启动、 停止、 正反转和调速等目的。
常见的电气控制元件有接触器、 热继电器、 电量和非电量继电器、 各种开关等。
7.1.1 接触器
接触器是用作频繁的接通或分断交、 直流主电路, 具有失压保护功能, 可远距离控制的电器元件。
接触器主要由主触头、 辅助触头及吸引线圈组成, 有的接触器还带有灭弧装置、 锁扣机构等。主触头用在主电路中, 经过较大工作电流。辅助触头和线圈连接在二次控制回路中, 起控制和保护作用。当电磁机构通电吸合时, 常开主触头和常开辅助触头接通, 常闭主触头和常闭辅助触头分断; 当电磁机构电释放时, 则相反。
接触器的基本型号是: CJ为交流接触器; CZ为直流接触器。
接触器在接线图中标注的基本文字符号为”KM"。线圈、 主接点、 辅助接点都是采用同一文字符号, 其图形符号如图7—1所示。
接触器额定工作电流或额定控制功率根据使用条件(额定工作电压、 使用类别、 操作频率, 工作制等)的不同而存在很大的差异。在选用接触器时, 必须根据使用条件正确确定容量等级, 才能保证接触器在控制系统中长期运行。
选择接触器应遵循以下几点:
(1)按电动机的额定功率或线路的计算电流选择接触器的等级, 并根据安装场所的周围环境选择结构型式。
(2)按短路时的动、 热稳定校验。线路的三相短路电流不应超过接触器允许的动、 稳定值。当使用接触器切断短路电流时, 还应校验接触器的通断能力。
(3)接触器吸引线圈的额定电流、 电压及辅助触头的数目应满足控制回路接线的要求。
(4)根据操作次数校验接触器所允许的操作频率。另外, 在选用接触器时, 还需考虑使用环境条件、 使用类别、 工作制及操作频率等影响。例如, 接触器安装在控制箱或防护外壳内时, 由于散热条件较差, 环境温度较高, 应适当降低容量使用。用于控制JK3类负荷的交流接触器(如CJl0系列)用来控制JK4类负荷时, 其控制容量必须降低使用。
铜触头的接触器一般不用于连续工作制负荷。在操作频率很高的情况下, 必须考虑电弧能量的影响, 在等效发热电流计算值的基础上留适当的余量来选择接触器的容量等级。
图7—2所示是表示交流接触器主触头、 线圈, 辅助触头在控制电路中基本作用的示意图。在该图中, 主触头串接在380V主电路中, 用来接通或分断用电设备, 线圈接在220V控制电路中, 辅助接点可接在6.3V信号灯电路中。能够看出, 主触头、 线圈、 辅助触头能够分接在不同电压等级的不同控制回路中。
各元件之间的动作关系是这样的, 当合上开关SA时, 交流接触器线圈KM与220V电源接通, 其电磁铁动作, 带动主触头KMl闭合, 使用电设备与·380V电源接通工作。与此同时, 辅助常开接点KMl—2闭合, H1信号灯得到6.3V电源, 灯亮, 表示用电设备正在工作。当打开开关SA时, 接触器线圈断电释放, 电磁铁复位, 主触头KMl断开,
第8章 建筑弱电系统电气工程图
8.1 建筑弱电系统的种类和特点
建筑弱电系统主要能够分为以下几类:
(1)火灾自动报警与消防联动控制系统。
(2)有线电视系统。
(3)广播音响系统。
(4)电话通信系统。
(5)楼宇自动化系统。
(6)综合布线系统。
这些建筑弱电系统有着各自不同的特点。
8.1.1 火灾自动报警与消防联动控制系统
火灾自动报警系统设备有多种产品, 其产品性能、 布线线制、 控制方式也各不相同。它的联动控制关系简繁各异, 联动控制的目标(设备)有些属强电驱动设备, 要注意强、 弱电接口关系。
探测器无论开关量还是模拟量类型, 或者复合型探测器类型, 只要是布点型火灾探测器, 大多经过接线盒进行安装, 在天花板下暗配管安装方式居多。
单线报警无联动控制方式不多, 仅适用于小系统, 以前国内主要使用N+1多线制火灾自动报警系统, 现在多用总线制报警方式取而代之。总线制分为二、 三、 四线制, 其中二线制技术先进, 布线方便, 安装费用低, 因此应用普遍。
对于小规模建筑物, 常见总线制报警、 多线制可编程控制方式。对于较大规模建筑采用区域一集中两级报警, 总线控制方式; 当前还常见楼层显示器取代区域报警器方式。国内自动报警设备可分为区域报警控制器和集中报警控制器; 国外部分产品仅有通用报警控制器系列, 采用主机、 从机报警方式, 以通信总线连接成网, 组网灵活性大, 规模从小型到大型皆可。按照产品的不同, 通信线连成主干形或环形。
报警总线与控制总统一般分开布线, 还能够将各路报警与控制合用总线, 节省线材, 安装维修方便, 此时宜采用环状连接方式则可靠性较高。无论何种控制总线方式, 联动控制至少有6组直接配线控制, 例如消防泵与排烟机等重要设备必须由消防控制中心直接联动输出控制。
手动报警器按钮是火灾自动报警系统必要的部件, 是人工报警和确认火情的重要方式。按规范要求设置, 其安装与一般输入／输出模块相同。
消防控制中心要求设置紧急广播系统。紧急广播系统能够是消防专用的广播系统, 但更多的采用背景音乐广播系统作为紧急广播系统, 由消防控制模块强制切换背景音乐广播至紧急广播, 以节省费用, 并便于安装。控制模块与传输模块种类很多, 因所连接的设备各异, 控制模块输出触点电压有24V与220V之分, 这些模块一般安装在现场有关设备附近。
8.1.2 有线电视系统
有线电视系统的应用和推广解决了城市高层建筑或电视信号覆盖区外的边远地区因电视信号反射和屏蔽, 严重影响电视信号的接收问题。有线电视网可分为大、 中、 小型, 中、 小型一般采用电缆传输方式, 而大型有线电视网的传输介质已从同轴电缆向光缆干线与同轴电缆网络相结合的形式过渡。
有线电视系统的分配方式, 一种是适用于有线电视系统的串接单元分配方式; 另一种是供付费收看的有线电视适用的分配一分支方式。若采用串接单元方式安装时, 一种配管方法是用一根配管从顶层(或一层)的分配器箱内一直穿通每层用户盒, 此管内的同轴电缆是共用的; 另一种配管方法是从顶层(或一层)的分配器箱内配出一根管, 一直穿通设在单元每个楼梯间的分支器盒内, 同轴电缆由分配器箱至楼梯间分支器盒内为共用一根电缆, 再由楼梯间分支器盒内引出配管至用户盒。
有线电视系统前端当前常设有卫星电视接收装置, 卫星电视使用同步卫星。同步卫星一般分为通信卫星和广播卫星。通信卫星主要用于通信目的, 在传输电话、 传真的同时传输电视广播信号。广播卫星主要用于电视广播。卫星电视接收天线安装前要慎重选择设立位置, 先进行环境调查, 必须避开微波干扰, 接收卫星电视方位角应当保证接收天线仰角大于或等于天际线仰角5’。
有线电视系统的天线一般都安装在建筑物的最高处, 因此天线避雷至关重要。当建筑物有避雷带时, 町用扁钢或圆钢将天线杆、 基座与其避雷带电焊连接为一体, 且将器件金属部件屏蔽接地, 所有金属屏蔽层、 电缆线屏蔽层及器件金属外壳座全部连通。
8.1.3 广播音响系统
根据使用功能广播音响系统能够归纳为三种类型: 一是公共广播系统; 二是厅堂扩声系统; 三是会议系统。
1.公共广播系统
公共广播系统属有线广播系统, 包括背景音乐和紧急广播功能。公共广播系统的服务区域广、 距离长, 为了减少传输线路引起的损耗, 系统的输出功率馈送方式采用定电压传输方式。由于传输电流小, 故对传输线要求不高, 例如旅馆客户的服务性广播线路宜用铜质多芯电缆或铜芯塑料绞合线; 其它广播线路宜用铜芯塑料绞合线; 各种节目线应采用屏蔽线; 火灾紧急广播采用阻燃型铜芯电线和电缆或耐火型铜芯电线和电缆。
公共广播系统分为面向公众区的和面向宾馆客房的两类系统。面向公众区的公共广播系统主要用于语言广播, 这种系统平时进行背景音乐广播, 出现紧急情况时, 切换成紧急广播。面向宾馆客房的广播音响系统包括收音机的调幅和调频广播, 在紧急情况下, 客房
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