建筑电气工程识图与施工变配电工程

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1、第二章 变配电工程,学习要求： 1、了解目前城市供配电系统、电力负荷级别。 2、熟悉供配电一次系统图、了解二次接线图。 3、熟悉供配电设备平面图、立面图、布置图。 第一节 建筑供配电系统概述 一、电力系统简介 1）变电所 2）电力线路 3）低压配电系统 （1）放射式 （2）树干式,图2.1 发电、输电、变电过程,图2.2 配电方式分类示意图,二、负荷等级 1）一级负荷 2）二级负荷 3）三级负荷 4.1.3 不同等级负荷对电源的要求 1）一级负荷对电源的要求 （1）普通一级负荷 （2）特别重要的负荷 2）二级负荷对电源的要求 3）三级负荷对电源的要求,图2.3 满足一级负荷要求的电源,第二节

2、变配电所主接线图,一、变配电所常用配电装置 （一）高压开关柜,（1）低压配电柜的型号,二、配电所主接线图 (一）电源进线 （二）母线 （三）出线 三、变电所主接线图 (一)变电所的组成 1电源进线 2主变压器 3母线 4出线,第三节 变配电系统二次设备接线图,一、二次设备接线图的基本概念 二、常用的二次回路接线设备 1继电器 2转换开关 3按钮和辅助开关 4信号设备 5互感器 6电工仪表 7熔断器 8接线端子,三、二次回路原理接线图,1整体式原理图,2展开式原理图,四、安装接线图,1屏面布置图 1)屏内设备与屏外设备的连接必须经过端子排 2)屏内设备与直接接至小母线设备一般经过端子排 3)各安

3、装单位的控制电源的正极或交流火线均由端子排引接，负极及零线应与屏内设备链接，链接的两端经过端子排 4)同一屏上各安装单位之间的连接应经过端子排。,2,2端子排图,4二次线缆敷设图,第四节电气竖井内配线,高层建筑的供电干线一般敷设在一个自大楼底层至顶层的专用建筑通道中，称为电气竖井。这是因为： 1.高层建筑的干线截面大，无法暗敷在墙体中，而明敷则不安全且影响建筑美观； 2.高层建筑的消防供电有防火要求； 3.方便管理和维护。 电气竖井有强电井、弱电井，也有强弱合一的，这时强弱电干线之间必须采取隔离措施，以免干 扰。,一、电气竖井的构造,电气竖井就是从建筑物的底层到顶层留出的一条井道。竖井在每个楼

4、层设有配电小间，每层都有楼板隔开，只留出不同尺寸的孔洞（如图）。 竖井和配电小间的大小与楼层面积和用电负荷大小有关。,在配电小间内，除了有垂直敷设的干线外，还有用于本层的强电配电箱和弱电端子箱等设备。竖井内的设备布置如图所示。,竖井内配线一般适用于多层和高层民用建筑中强电及弱最垂直干线的敷设，是高层建筑特有的一种综合配线方式。 1、电气竖井平面布置,2、电气竖井内配线,1）金属管配线,2）金属线槽配线,3）竖井内电缆配线,电缆 （1）电力电缆的基本结构 （2）电缆的型号及名称 （3）电力电缆的种类 （4）通信电缆 （5）射频电缆,电 缆 常 识,1、型号含义： R连接用软电缆（电线），软结构。

5、 V绝缘聚氯乙烯。 V聚氯乙烯绝缘 V聚氯乙烯护套 B平型（扁形）。 S双绞型。A镀锡或镀银。 F耐高温 P编织屏蔽 P2铜带屏蔽 P22钢带铠装 Y预制型、一般省略，或聚烯烃护套 FD产品类别代号，指分支电缆。将要颁布的建设部标准用FZ表示，其实质相同 YJ交联聚乙烯绝缘 V聚氯乙烯绝缘或护套 ZR阻燃型 NH耐火型 WDZ无卤低烟阻燃型 WDN无卤低烟耐火型,电缆常识,2、规格表示法的含义 规格采用芯数、标称截面和电压等级表示 单芯分支电缆规格表示法：同一回路电缆根数（1*标称截面）， 0.6/1KV， 如：4*(1*185)+1*95 0.6/1KV 多芯绞合型分支电缆规格表示法：同一回

6、路电缆根数标称截面， 0.6/1KV， 如：4*185+1*95 0.6/1KV 多芯同护套型分支电缆规格表示法：电缆芯数标称截面-T，如：425-T,二、竖井配线,竖井内多为电缆配线，而且是直接或用支架固定在墙上。因为竖井是很好的线缆保护体，无需其他保护体，也较节省空间。电缆多采用抗拉能力强的聚氯乙烯护套钢丝恺装电缆。 电缆配线根据电缆接头的方式不同分为三种：,预分支电缆厂家安装，故下面讨论普通电缆敷设。 竖井内沿墙垂直敷设可用扁钢支架固定，支架形状与线槽支架相似，长度视电缆的直径和根数而定，并保证电缆之间有50mm的间隔，电缆与墙壁有100mm的间隔。支架每隔1.5m设置一个，底部支架距楼

7、板300mm。电缆在支架上用管卡固定。电缆穿越楼板时应穿钢管保护，保护管间用防火隔板隔离，缝隙及管口用防火材料封堵。具体做法见图2.31。保护钢管也可配合土建预制在楼板上，电缆敷好后只需对钢管周围和管口作密封隔离即可。 小截面电缆可用管卡直接固定在竖井墙壁上。,对于抗拉力较小在全塑电缆，采用桥架敷设较合适，因为桥架有较多的固定点，桥架内还可以同时敷设控制电缆。 桥架沿墙垂直敷设时，先在楼板上固定两根槽钢，槽钢上面固定一根角钢作为桥架的第一个固定点。其它固定点为安装在墙体上的三角形角钢支架，如图。,三、母线槽的连接,母线槽的连接是将两母线端的导电排相互插入，并用高强度的绝缘隔板隔开，最后用绝缘螺

8、栓固定即可。,（一）、封闭式母线槽的功能单元,一趟母线槽一般由始端母线槽、直线母线槽、插接分线箱、膨胀母线槽、终端封头及各种弯头及紧固装置等组。 作用是延伸配电线路。直线母线槽有带插孔和不带插孔两种，带插孔的称插接式封闭母线，不带插孔的称馈电型封闭式母线。将插接分线箱 (也叫插接箱)的插头直接插入母线插孔，即可从母线引出电源。直线母线槽长度在0.5到6m,1.直线母线槽,与带插孔母线匹配使用。箱内可安装空气开关、刀开关、熔断器等电器。 注：当插接箱分支电流大于250A，则采用分岔式母线，它的最大分支电流可达800A，它与插接开关箱配套使用。,分岔式母线,BMC-2A-GC型插接式开关箱,2.插

9、接式分线箱(插接箱),母线槽母线与配电柜、变压器、电缆连接时，采用始端母线槽。长度有0.5和1m两种。,当封母线的运行温度升高时，沿母线长度方向会膨胀。因此，当母线长度超过40m时应装设一节膨胀母线槽，以吸收因热膨胀而产生轴向变化量。,膨胀母线槽,始端母线槽,3.始端母线槽,4.膨胀母线槽,为了满足母线敷设时各种方向的要求，母线配有各种弯头：如L形、T形、Z形、十字形、变形弯头等,5.各种弯头,（二）、封闭式母线槽支架、吊架制作安装 母线槽可用支架固定在墙上，也可用吊架悬吊在楼板之下。 母线槽有水平和垂直两种安装方式。水平又有平卧式和侧卧式两种。垂直安装又有弹簧支架固定和沿墙支架固定两种。,固

10、定方法如图所示，螺栓、夹具厂家提供。,母线槽剖面图,工立为平卧，,工卧为侧卧。,母线槽断面形如“工”，,母线槽在墙体上用角钢支架水平安装见图2.17a。 在楼板下用吊架水平安装见图2.17b。,图2.17b楼板下水平、侧卧吊装,图2.17a墙体上水平、侧卧安装,母线槽垂直安装时，为防止母线运行过程中因电磁震动造成连接螺栓松动和解决母线运行过程中热膨胀，在楼层或垂直敷设距离大于4m时，都必须设立弹簧支架。 弹簧支架如图2.所示。某现场垂直固定如下图。,第五节 变配电所工程实例,一、工程概况 XX大厦为某市一栋高层单体商业办公建筑，工程概况如下： 建筑面积：37417m2（其中地下：3783.8m

11、2，地上：33633.6m2，不包括技术夹层）。建筑层数：地下1层，地上25层。建筑高度：90.1m（女儿墙顶高度，不包括电梯机房、水箱间等）。 主要结构类型：框架，剪力墙结构。 建筑布局及功能：地下1层为设备用房、汽车库，14层为商场，技术夹层为转换层，519层为公寓式写字间，2025层为标准写字间，顶层为设备房、电梯机房及水箱间。14层设有中央空调。,二、高压供电系统,本工程的高压系统采用两路高压同时供电，采用电缆穿管，直埋敷设到该楼地下1层，从图2-58可以看出，从轴线上穿直径为150mm钢管引入，接入AH1和AH10两个高压柜。从图2-50的高压系统图看出，高压母线为单母线分段运行，正

12、常工作时，两路电源同时供电，互为备用，当某一路电源故障或失电时，另一路电源供全部一、二级负荷。,1、由于变配电所的规模比较大，设备的数量较多，所以复杂的供配电系统的一次系统图大多采用按开关柜展开的方式绘制，在图2-50所示的高压系统图的表格中，第一行为高压开关柜的编号，第二行为高压开关柜的型号，第三行为供电回路编号，第四行为变压器负荷容量，第五行为高压负荷计算电流，第六行为高压电缆的型号规格，第七行为继电保护类型，第八行为高压开关柜的用途，第九行为开关柜的大小尺寸。,（1）进线柜 （2）计量柜 （3）进线（保护）柜 （4）联络柜 （5）出线柜,三、低压配电系统,低压配电室的低压柜的数量多少是根

13、据低压配电干线负荷的分布来确定的低压接线方案，选择低压成套设备。它和高压配电方式不同，一般来讲，高压是一条支路一个柜子。而低压的配电柜一般情况下都是一个配电柜配出（输出）多个支路，其次是低压负荷容量的大小、负荷的性质、负荷的级别不同，它的控制功能或方式，选择使用的设备就不同，所以低压配电柜就会有不同的配线结构方式。特别是在同样尺寸大小的柜体，在选择不同的配电支路组合时，会产生不同的结果。另外，常见的低压配电系统输出保护方式一般以低压断路器和熔断器保护为主。,低压配电系统图阅读,（1）电气主接线形式及运行方式 （2）进线柜 （3）联络柜 （4）电容器柜 （5）出线柜,四、低压配电干线系统,（一）

14、低压带电导体系统型式与低压系统接地型式选择 低压带电导体系统式：对三相用电设备组和单相用电设备组混合配电的线路以及对单相用电设备组采用三相配电的干线线路，采用三相四线制； 对单相用电设备配电的支线线路，采用单相三线制，将单相负荷均匀分配在三相系统中。 低压系统接地型式：本工程为设有变电所的民用建筑，故采用TNS系统。所有受电设备的外露可导电部分用PE线与系统接地点相连接。,（二）低压配电干线系统配线方式,1照明负荷配电干线系统 2电力负荷配电干线系统 3消防用电设施配电干线系统 4层间配电箱系统,五、变配电所平面和剖面图,（一）变电所平面布置图 1、本工程变电所为单层布置，不单独设值班室。由于

15、变压器为干式并带有IP2X防护外壳，所以，可与高低压开关柜设置于一个房间内（变配电室）。由于低压开关柜数量较多，故采用双列面对面布置形式。本工程变电所电气设备布置平面图如图2-57所示。根据建设工程设计文件编制深度规定（2003年版）的要求，图中按比例绘制变压器、开关柜、直流及信号屏等平面布置尺寸。,2、配电装置通道与安全净距 从图257中，本工程高压开关柜的柜后维护通道最小处为900mm、柜前操作通道为 2400mm，低压开本柜的柜后维护通道最小处为1400mm（1500mm）、柜前操作通道为2400 mm，干式变压器外廓与门的净距为1400mm、与侧墙壁的净距为1600mm、干式变压器正面之间的距离为1800mm。以上配电装置通道与安全净距均满足规范要求。,3、电力干线敷设,1）电缆配线走向分析 本工程中的低压配电线络系用“上进下出”配线方式，用电缆桥架（托盘）的布线方式进行配线，线路分析如下： 4、基础平台图,