《建筑供配电系统(低压部分)8.28》由会员分享，可在线阅读，更多相关《建筑供配电系统(低压部分)8.28（129页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、建筑供配电系统（低压部分）,建筑供配电系统（低压部分）,一、低压供配电线路的接线方式 二、低压供配电开关设备 三、供电系统的防雷与接地系统 四、建筑电气安装工程识图,一、低压供配电线路的接线方式,1 放射式接线 图1.1所示为低压放射式接线。此接线方式由变压器低压母线上引出若干条回路，再分别配电给各配电箱或用电设备。 放射式接线的特点是：供电线路独立，引出线发生故障时互不影响，供电可靠性较高，但是一般情况下有色金属消耗量较多，采用的开关设备也较多。放射式接线多用于设备容量大或对供电可靠性要求较高的场合，例如大型消防泵、电热器、生活水泵和中央空调的冷冻机组等。,图1.1 低压放射式接线,低压放射
2、式接线,放射式,优 点：可靠性高 缺 点：投资大 适用范围：大型用电设备供电 电缆供电线路,2 树干式接线 图1.2所示为两种常见的低压树干式接线。树干式接线从变电所低压母线上引出干线，沿干线再引出若干条支线， 然后再引至各用电设备。树干式接线的特点正好与放射式接线相反。一般情况下，树干式接线采用的开关设备较少，有色金属消耗量也较少，但干线发生故障时的影响范围大，因此供电可靠性较低。树干式接线在机械加工车间、工具车间和机修车间中应用比较普遍，而且多采用成套的封闭型母线，使用灵活、方便，也比较安全，很适于供电给容量较小而分布较均匀的用电设备，如机床、小型加热炉等。图1.2(b)所示的“变压器干线
3、组”接线还省去了变电所低压侧的整套低压配电装置， 从而使变电所结构大为简化， 投资大为降低。,图1.2 低压树干式接线 (a) 低压母线放射式接线； (b) “变压器干线组”接线,树干式,优 点：投资省 缺 点：可靠性较低 适用范围： 电力架空线路 户外 绝缘导线供电 多层 单芯电缆供电 高层大容量 多芯电缆供电 配电箱内设 电缆接单元,图1.3(a)和(b)所示为一种变形的树干式接线，通常称为链式接线。链式接线的特点与树干式基本相同，适于用电设备彼此相距很近而容量均较小的次要用电设备。链式相连的设备一般不超过5台； 链式相连的配电箱不宜超过3台，且总容量不宜超过10 kW。,图1.3 低压链
4、式接线 (a) 连接配电箱； (b) 连接电动机,3 环形接线 图1.4所示为由一台变压器供电的低压环形接线方式。 环形接线实质上是两端供电的树干式接线方式的改进型。 一个工厂内的一些车间变电所低压侧也可以通过低压联络线相互连接成为环形。环形接线供电可靠性较高，任一段上的线路发生故障或检修时，都不致造成供电中断；或只短时停电， 一但切换电源的操作完成，即能恢复供电。环形接线可使电能损耗和电压损耗减少，但是环形系统的保护装置及其整定配合比较复杂，如配合不当，容易发生误动作， 反而会扩大故障停电范围。,图1.4 低压环形接线,二、低压供配电开关设备,低压电器是指用在交流50 Hz、额定电压1200
5、 V以下及直流额定电压1500 V以下的电路中，能根据外界的信号和要求，手动或自动地接通、断开电路，以实现对电路或电气设备的切换、控制、保护、检测和调节的工业电器。低压电器作为基本控制电器，广泛应用于输配电系统和自动控制系统，在工农业生产、交通运输和国防工业中起着及其重要的作用。目前，低压电器正朝着小型化、模块化、组合化和高性能化发展。,1.低压电器的组成 低压电器的组成一般由感受部分和执行部分两部分组成，感受部分感受外界的信号并作出有规律的反应，在自动切换电器中，感受部分大多由电磁机构组成，如交流接触器的线圈、铁心和衔铁构成电磁机构，在手动电器中，感受部分通常为操作手柄，如主令控制器由手柄和
6、凸轮块组成感受部分。执行部分根据指令要求，执行电路接通、断开等任务，如交流接触器的触点连同灭弧装置。对自动开关类的低压电器，还具有中间（传递）部分，它的任务是把感受和执行两部分联系起来，使它们协同一致，按一定的规律动作。,2. 常用低压电器,1）、按钮开关 按钮开关属于主令电器，是一种短时接通或断开小电流电路的手动低压控制电器，常用于控制电路中发出启动、停止、正转或反转等指令，通过控制继电器、接触器等动作，从而控制主电路的通断。按下按钮帽，其常开触点闭合，常闭触点断开，松开按钮帽，在复位弹簧的作用下，触点复位，按钮触点允许通过的电流很小，一般不超过5A，不能直接控制主电路的通断。按钮通常有常开
7、按钮、常闭按钮、复合按钮和带灯按钮等。选用按钮应根据它的作用，从触点数、颜色和形状等方面考虑，安装时要根据控制工艺要求，合理布局，整齐排列。按钮开关外形和结构如图2.1所示，主要由按钮帽、复位弹簧、常开触头、常闭触头、接线桩、外壳等组成。,按钮开关,图2.1 LA19系列按钮开关外形图、结构及符号,2）行程开关 行程开关又称限位开关或位置开关，其作用和原理与按钮相同，只是其触头的动作不是靠手动操作，而是利用生产机械某些运动部件的碰撞使其触头动作。行程开关触点通过的电流一般也不超过5A。 行程开关有多种构造形式，常用的有按钮式（直动式）、滚轮式（旋转式）。其中滚轮式又有单滚轮式和双滚轮式两种。它
8、们的外形如图2.2所示。,图2.2 常用行程开关外形,选用行程开关，主要应根据被控制电路的特点、要求及生产现场条件和所需触头数量、种类等因素综合考虑。,3）万能转换开关 万能转换开关是一种用于控制多回路的主令电器，由多组相同结构的开关元件叠装而成。外形及凸轮通断触头情况如图2.3所示。,图2.3 LW5系列万能转换开关外形及触头通断示意图,4）交流接触器 接触器是一种通用性很强的自动式开关电器，是电力拖动和自动控制系统中一种重要的低压电器。它可以频繁地接通和断开交、直流主电路和大容量控制电路。它具有欠压释放保护和零压保护。接触器按通过其触点的电流种类不同可分为交流接触器和直流接触器。交、直流接
9、触器的工作原理基本相同。,触头系统：主触头、辅助触头 常开触头（动合触头） 常闭触头（动断触头） 电磁系统：动、静铁芯，吸引线圈和反作用弹簧 灭弧系统：灭弧罩及灭弧栅片灭弧,交流接触器的结构,交流接触器结构图,接触器工作原理,当交流接触器的电磁线圈接通电源时，线圈电流产生磁场，使静铁心产生足以克服弹簧反作用力的吸力，将动铁心向下吸合，使常开主触头和常开辅助触头闭合，常闭辅助触头断开。主触头将主电路接通，辅助触头则接通或分断与之相联的控制电路。当接触器线圈断电时，静铁心吸力消失，动铁心在反作用弹簧力的作用下复位，各触头也随之复位.,交流接触器的工作原理,3、接触器的符号,4、接触器的主要技术指标
10、,根据电路中负载电流的种类选择接触器的类型； 接触器的额定电压应大于或等于负载回路的额定电压； 吸引线圈的额定电压应与所接控制电路的额定电压等级一致； 额定电流应大于或等于被控主回路的额定电流。,5、接触器的使用选择原则,6、常用交流接触器的类型,CJ20 CJ12 CJ15 CJ16 CJ19 CJ24 CJ40 CJX1(3TB/3TF) CJX2(LCD-1) CJT1,交流接触器CJTI系列,交流接触器CJ12系列-3,真空接触器CKJ-160/380-1,继电器主要用于控制与保护电路中进行信号转换。继电器具有输入电路(又称感应元件)和输出电路(又称执行元件)，当感应元件中的输入量(如
11、电流、电压、温度、压力等)变化到某一定值时继电器动作，执行元件便接通和断开控制回路。 控制继电器种类繁多，常用的有电流继电器、电压继电器、中间继电器、时间继电器、热继电器，以及温度、压力、计数、频率继电器，等等。 电压、电流继电器和中间继电器属于电磁式继电器。其结构、工作原理与接触器相似，由电磁系统、触头系统和释放弹簧等组成。由于继电器用于控制电路，流过触头的电流小，故不需要灭弧装置。 电磁式继电器的图形和文字符号如图2.6所示。,5)、继电器,图2.6 电磁式继电器的图形和文字符号,作用：按整定时间长短通断电路 分类： 按构成原理分：电磁式 电动式 空气阻尼式 晶体管式 数字式 按延时方式分
12、：通电延时型 断电延时型,时间继电器,(a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h),(a) 线圈一般符号 (b) 通电延时线圈 (c) 断电延时线圈 (d) 通电延时闭合动合（常开）触点 (e) 通电延时断开动断（常闭）触点 （f）断电延时断开动合（常开）触点 （g）断电延时闭合动断（常闭）触点（h）瞬动触点,时间继电器,符号,作用：短路和严重过载保护 应用：串接于被保护电路的首端 优点：结构简单，维护方便，价格便宜，体小量轻 分类：,FU,6)、熔断器,瓷插式熔断器,螺旋式熔断器,有填料式熔断器,无填料密封式熔断器,快速熔断器,自恢复熔断器,7)、低压断路器 断路器，在电路
13、中作接通、分断和承载额定工作电流，并能在线路和电动机发生过载、短路、欠压的情况下进行可靠的保护。断路器的动、静触头及触杆设计成平行状，利用短路产生的电动斥力使动、静触头断开，分断能力高，限流特性强。短路时，静触头周围的芳香族绝缘物气化，起冷却灭弧作用，飞弧距离为零。断路器的灭弧室采用金属栅片结构，触头系统具有斥力限流机构，因此，断路器具有很高的分断能力和限流能力。 空气开关内部比较精密，原理却甚为简单。它在入线和出线间串了个10几20圈的电感，电流足够时吸合带动机械杠杆而动作保护。比较安全又不用换保险，是很好的推荐。,自动空气开关也称为低压断路器，可用来接通和分断负载电路，也可用来控制不频繁起
14、动的电动机。它功能相当于闸刀开关、过电流继电器、失压继电器、热继电器及漏电保护器等电器部分或全部的功能总和，是低压配电网中一种重要的保护电器。 自动空气开关具有多种保护功能(过载、短路、欠电压保护等)、动作值可调、分断能力高、操作方便、安全等优点，所以目前被广泛应用。低压断路器的结构和工作原理 自动空气开关由操作机构、触点、保护装置(各种脱扣器)、灭弧系统等组成。自动空气开关工作原理图如下：,自动空气开关的主触点是靠手动操作或电动合闸的。主触点闭合后，自由脱扣机构将主触点锁在合闸位置上。过电流脱扣器的线圈和热脱扣器的热元件与主电路串联，欠电压脱扣器的线圈和电源并联。 当电路发生短路或严重过载时
15、，过电流脱扣器3的衔铁吸合，使自由脱扣机构动作，主触点断开主电路。 当电路过载时，热脱扣器5的热元件发热使双金属片上弯曲，推动自由脱扣机构动作。 当电路欠电压时，欠电压脱扣器6的衔铁释放。也使自由脱扣机构动作。 分励脱扣器则作为远距离控制用，在正常工作时，其线圈是断电的，在需要距离控制时，按下起动按钮，使线圈通电，衔铁带动自由脱扣机构动作，使主触点断开。,自动空气开关工作原理图 1-主触点 2-自由脱扣机构 3-过电流脱扣器 4-分励扣器脱 5-热脱扣器 6-欠电压脱扣器 7-停止按钮,8)漏电保护器 漏电保护器又称剩余电流保护器(RCD)，是低压供电系统普遍采用的预防人体触电的五大措施之一，
16、五大措施是：电气设备绝缘、保护接零(地)、等电位联结、漏电保护器和电工安全用具措施。 漏电保护器可分为电压型和电流型两大类，这里讲解常用的电流型漏电保护器的原理，电压型漏电保护器应用面窄，且缺点较多，这里不作介绍。 1.普通电流型漏电保护器 普通电流型漏电保护器的原理见图25一l，保护器由零序电流互感器、电子放大器、晶闸管和脱扣器等部分组成。零序电流互感器是关键器件，制造要求很高，其构造和原理跟普通电流互感器基本相同，零序电流互感器的初级线圈是绞合在一起的4根线，3根火线1根零线，而普通电流互感器的初级线圈只是1根火线。初级线圈的4根线要全部穿过互感器的铁芯，4根线的一端接电源的主开关，另一端接负载。,正常情况下，不管三相负载平衡与否，同一时刻4根线的电流和(矢量和)都为零，4根线的合成磁通也为零，故零序电流互感器的次级线圈没有输出信号。 当火线对地漏电时，如图中人体触电时，触电电流经大地和接地装置回到中性点。
