建筑电气设备讲解

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1、第5节 建筑电气设备 一次系统 二次系统 一次系统一次系统: :构成电能生产、输送、分配和使用的构成电能生产、输送、分配和使用的 系统，称为一次系统系统，称为一次系统. . 二次系统二次系统: :对一次系统进行保护、监控、测量、对一次系统进行保护、监控、测量、 控制的系统，称为二次系统。控制的系统，称为二次系统。 电气一次系统的设备称为电气一次系统的设备称为一次设备一次设备，电气二次，电气二次 系统的设备，称为系统的设备，称为二次设备二次设备。 电气设备电气设备 一次设备一次设备 二次设备二次设备 系统 常用的高压一次设备有：电力变压器、高压 熔断器、高压隔离开关、高压负荷开关、高压断 路器、

2、高压开关柜等。 常用的低压一次设备有：低压熔断器、低 压刀开关、低压自动开关、低压配电箱等。 一次设备的特点是：设备的电压高或电流 大、设备的功率大。 常用的二次设备有：继电器、接触器、低 压熔断器、电流表、电压表等。 二次设备的特点是：设备的电压相对于一 次设备来说要低、电流要小，设备的功率也小 。 一、二次设备一般安装在高、低压开关柜中 按在一次电路中的功能分 （1）变换设备 用来按电力系统工作的要求变换电压或电流的电气设 备，如变压器、互感器等。 （2）控制设备 用于按电力系统的工作要求控制一次电路通、断的电 气设备，如高低压开关、断路器等。 （3）保护设备 用来对电力系统进行过电流和过

3、电压等的保护用电气 设备，如熔断器、避雷器等。 （4）补偿设备 用来补偿电力系统中无功功率以提高功率因数的设备 ，如并联电容器等。 （5）成套设备(装置) 按一次电路接线方案的要求，将有关的一次设 备及其相关的二次设备组合为一体的电气装置，如高低压开关柜、低 压配电屏、动力和照明配电箱等。 电力变压器 电力变压器（文字符号为T或TM） 三相变压器额定容量在5KVA及以上，单相的在 1KVA及以上的输变电用变压器，均称为电力变 压器。它是供配电系统中最关键的一次设备 主要用于公用电网和工业电网中，将某一给定电 压值的电能转变为所要求的另一电压值的电能， 以利于电能的合理输送、分配和使用。 三相电

4、力变压器的种类 油浸式变压器（只能用于独立变电所或厂房附设式变 电所，高层民用 建筑内禁用。冷却方式有自冷式、风 冷式、强迫油循环等） 环氧树脂干式变压器（干变，高层建筑10kv电压等级 屋内常用此种变压器，风机冷却方式） SF6气体绝缘变压器（用于防火要求较高的场所） 固态变压器（电力电子配电变压器） 电力变压器的结构 两大主要部分 铁芯（变压器的磁路部分，由硅钢片叠压而 成） 绕组（变压器的电路部分，绝缘铜线或铝线 绕制而成） 冷却装置 油浸式变压器冷却装置包括散热器和冷却器 不带强油循 环的称为散热器，带强油循环的称为冷却器。 绝缘套管 绝缘套管是油浸式电力变压器箱外的主要绝缘装置， 变

5、压器绕组的引出线必须穿过绝缘套管，使引出线之 间及引出线与变压器外壳之间绝缘，同时起到固定引 出线的作用。 电力变压器的结构 常用三相油浸式电力变压器 1信号温度计 2铭牌 3吸 湿器 4油枕(储油柜) 5油位 指示器 6防爆管 7瓦斯继电器 8 高压套管 9低压套管 10分 接开关 11油箱及散热油管 12铁心 13绕组及绝缘 14放油阀 15小车 16接地端子 电力变压器 是一种静止的电气设备，利用电磁感应原理，改变 交流电压而保持交流电频率不变的电气设备 符号 电力变压器的铭牌和额定值 变压器的铭牌数据是制造厂对变压器正常工作时 所作的使用规定。变压器的额定值就标注在铭牌上， 变压器按额

6、定值运行称为额定运行。 电力变压器的铭牌上主要标注了以下各项：变压 器型号，额定视在功率（容量kVA），额定电压，额 定电流，频率，相数，接线图与连接组别，阻抗电压 ，冷却方式等。 干式变压变压 器型号的意义义： 油浸变压变压 器的型号的意义义： 高压 隔离开关 负荷开关 断路器 熔断器 其它主要高压电气设备 高压隔离开关 FZRN21-12D/T125-31.5型户户内交流高压压真空 负负荷开关熔断器组组合电电器 FLRN36-12D型户户内交流高压压六氟化硫负负荷开关 熔断器组组合电电器 LW8-40.5型户外交流高压六氟化硫断路器 ZN63A-12(VS1)户内交流高压真空断路器 ZN2

7、8A-12系列户内交流高压真空断路器 RW310户外高压跌落式熔断器 高压开关柜 将有关一、二次设备组装而成的一种高 压成套配电装置。 作为电能接受、分配的通断和监视保护 之用。 XGN2-12(Z)箱型固定式交流金属封闭开关设备 KYN28A-12(Z)B型铠铠装移开式(手车车式)交流金属开关设备设备 低压电气设备 低压电气设备通常是指电压在1000V以下的 电气设备，在建筑工程中，常见的低压电气设备 有各种刀开关（低压刀开关、负荷开关（开关熔断 器组）、刀熔开关（熔断式刀开关）、转换开关（组合 开关）、自动空气开关、熔断器、漏电保护断路 器,接触器、低压配电柜等。 HD11、11B-100

8、400刀开关 (隔离电源,分断负载) 单双投刀开关 按用途分：单投和双投开关 按操作方式分：手柄式(直接) 杠杆式(远距离) 按极数分：单极、双极和三极 按灭弧结构分：带灭弧罩 和不带灭弧罩 常用于不频繁地接通和切断交流和直流电路，刀 开关装有灭弧罩时可以切断负荷电流。（适用于交流 50Hz、额定电压380，直流440V，额定电流1500A及以下的配 电系统中） 刀开关 常用隔离刀开关类型有如下几种： HD11、HS11系列，正面手柄操作，不切断带 有电流的电路,仅做隔离开关用； HD12、HS12系列，侧方正面杠杆操作机械式 刀开关，用于正面两侧操作前面维修的开关柜中 ；操作机构可以在柜的两

9、侧安装 HD13、HS13系列，中央正面杠杆操作机构刀 开关，用于正面操作，后面维修的开关柜中；操 作机构装在正前方 HD14 系列，侧面操作手柄式刀开关，用于 动力配电箱中。 装有灭弧室的刀开关可以切断电流负荷，其他系 列刀开关只作隔离开关使用。 双母线系统有两套主母线，一般是主母线 带电运行，旁路母线当做备用。当主母线 需要维护时，通过隔离开关的操作，将系 统输配电切换到旁路母线，以便在负荷不 停电的情况下检修或维护主母线或主开关 。 HD11刀开关 HS11刀开关 HD12刀开关 HS12刀开关 HD13刀开关 HS13刀开关 HD14刀开关 胶盖闸刀开关 开启式负荷开关 价格便宜、使用

10、方便， 在建筑中广泛使用 在小电流配电系统中用来接通和切断电路，也可 用于小容量三相异步电动机的全压起动操作，单相双 极刀开关用在照明电路或其他单相电路上，其中熔丝 提供短路保护。 常用型号：HK1和HK2 又称开启式负荷开关。 常见型号有HKl型和HK2型， 其额定电流有5A、10A、15A 、30A、60A，按极数分为二 极开关和三极开关。 负荷开关 胶盖闸刀开关 铁壳开关 由刀开关、熔断器和铁 制外壳组成，又称封闭 式负荷开关。 灭弧能力强，并具有短路保护，适用于各种配 电设备，供不频繁手动接通和分断负荷电路之用。 型号：HH3、HH4、HH12等系列 铁壳盖的型号有HH3型、HH4型

11、、HH10型、HH11型等系列， HH10型的额定电流有10A、15A 、20A、30A、60A、100A， HH11型的额定电流有100A、 200A、300A、400A，铁壳闸极 数一般为三极。 铁壳开关 图4-50 刀熔开关的结构示 意图 1RT0型熔断器的熔体 2 弹性触座 3连杆 4操作手柄 5配电屏面 板 刀熔开关 1特点 是一种由低压刀开关和低压熔断器组合而成的低压电器，通常 是把刀开关的闸刀换成熔断器的熔管。可代替分列的刀开关和熔断器， 通常装于开关柜和电力配电箱内。 2. 作用 具有刀开关和熔断器的双重功能，可以切断故障电流,不能切断 正常工作的电流.(不能带负荷操作)因此又

12、称熔断器式刀开关。因为其结 构的紧凑简化，又能对线路实行控制和保护的双重功能，被广泛地应用 于低压配电网络中。 3. HR3刀熔开关 是最常见的刀熔开关之一。其结构如图4-50所示。它是 将HD型刀开关的闸刀换成RT0型熔断器的具有刀形触头的熔管。 hr3刀熔开关 转换开关又称组合开关，也是一种刀开关，不过它 的刀片是转动式的，操作比较轻巧，它的动触头(刀 片)和静触头装在封闭的绝缘件内，采用叠装式结构 ，其层数由动触头数量决定，动触头装在操作手柄的 转轴上，随转轴旋转而改变各对触头的通断状态。常 用于空间比较小的场所,如配电箱,机床 转换开关 型号与含义 常 用 型 号 HD系列（单投刀开关

13、） HS系列（双投刀开关） HK系列（开启式刀开关） H H系列（封闭式刀开关） HR系列（熔断器式刀开关） 11（中央手柄） 12（侧方杠杆） 13（中央杠杆） 14（侧面手柄） 极数额定 电流 0（不带灭弧罩） 1 8 9 系列 刀开关的符号 选用原则 主要根据：电源种类、电压等级、断流容量以及需要极数等。 电动机负载：额定电流大于电动机额定电流的3倍 注意事项 1)刀开关安装时，与地面垂直，手柄向上，不得倒装或平装。倒 装时手柄可能因自重落下而引起误合闸，危及人身和设备安全 。 2)接线时电源线接在上端，负载接在下端。 3)更换熔体时，必须在闸刀断开的情况下按原规格更换。 4)在接通和断

14、开操作时，应动作迅速，使电弧尽快熄灭。 b）双极 c）三极 QS QS a）单极 QS 低压断路器是应用最广泛的一种控制设备， 也称自动空气断路器，或自动空气开关。 低压断路器在结构上有较好的灭孤性能，可 以接通、断开正常负荷电流(正常分合闸)， 并可自动切断短路故障电流。 其主要用于配电线路和电气设备的过负荷、 低电压、单相接地和短路保护，常用作配电 箱中的总开关和分路开关。 低压断路器按其用途分类可分为配电线路保 护用、电动机保护用、照明线路保护用及漏 电保护用等几种。 低压断路器 按低压断路器结构分类又可分为DW系列及 DZ系列两类，DW系列是敞开式结构，一 般装在配电屏内；DZ系列是塑

15、壳式结构， 属于保护式一般可装在配电屏、配电箱或 配电板上 按脱扣器的类型可分为励磁脱扣、过电流 脱扣(有瞬时脱扣、短延时、长延时三种)和 失压脱扣等。 按操动机构分类又可分为手动、电动（包 括电磁操作和电动机操作）两种。 1. 作用 是低压供配电系统中最主要的电器元件，不仅能带负荷通断电路， 而且能在短路、过负荷、欠压或失压的情况下自动跳闸，断开故障电路。 2. 原理结构 其示意图如图 4-52所示。 图4-52 低压断路 器工作原理示意 图 1主触头 2 跳钩 3锁扣 4 分励脱扣器 5 失压脱扣器 6 、7脱扣按钮 8电阻 9热 脱扣器 10过 电流脱扣器 低压压断路器型号的表示 DZ47-63系列低压断路器图片 低压断路器图形及文字符号 C65断路器 NM1系列塑料外壳式(装置式)断路器 自动空气开关动作后，只要切除或排除了故障，一般不 需要更换