建筑电气：室内供配电

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1、第5章 室内供配电主要内容普通高等教育“十一五”国家级规划教材民用建筑一般从市电高压10kV或低压380/220V取得 电源，称为供电；然后将电源分配到各个用电负荷，称 为配电。采用各种元件（如开关、导线）及设备（如配 电箱）将电源与负荷连接起来，即组成了民用建筑的供 配电系统。室内供配电是指：从建筑物的配电室或配电箱，至 各层分配电箱或各层用户单元开关箱之间的供配电系统 。一般是低压配电系统。下一页第5章 室内供配电主要内容普通高等教育“十一五”国家级规划教材5.1 室内供配电要求及配电方式5.2 保护装置及选择5.3 电度表接线方式5.4 低压配电箱返回目录本章小结5.1 室内供配电要求及

2、配电方式主要内容普通高等教育“十一五”国家级规划教材5.1.1 室内供配电要求5.1.2室内配电系统的基本配电方式5.1.3高层建筑供配电返回5.1.1 室内供配电要求主要内容普通高等教育“十一五”国家级规划教材1.可靠性要求 供配电线路应当尽可能的满足民用建筑所必须的 供电可靠性要求。所谓可靠性，是指根据建筑物用电 负荷的性质和重要程度，对供电系统提出的不能中断 供电的要求。不同的负荷，可靠性的要求不同，分三 个等级：一级负荷，要求供电系无论是正常运行还是发生 事故时 ，都应保证其连续供电。因此，一级负荷应 由两个独立电源供电。下一页5.1.1 室内供配电要求主要内容普通高等教育“十一五”国

3、家级规划教材二级负荷，当地区供电条件允许投资不高时，宜由 两个电源供电。当地区供电条件困难或负荷较小时，则 允许采用一条6kV及以上专用架空线供电。三级负荷，无特殊供电要求。为了确定某民用建筑的负荷等级，必须向建设单位 调查研究，然后慎重确定。不同级别的负荷对供电电源 和供电方式的要求也是不同的。供电的可靠性是由供电 电源、供电方式和供电线路共同决定的。下一页5.1.1 室内供配电要求主要内容普通高等教育“十一五”国家级规划教材2. 电能质量要求 电能质量的指标通常是电压、频率和波形，其中 尤以电压最为重要。它包括电压的偏移、电压的波动 和电压的三相不平衡度等。因此，电压质量除了与电 源有关外

4、还与动力、照明线路的合理设计有很大关系 ，在设计线路时，必须考虑线路的电压损失。一般情 况下，低压供电半径不宜超过250m。 下一页5.1.1 室内供配电要求主要内容普通高等教育“十一五”国家级规划教材3. 发展要求 从工程角度看，低压配电线路应力求接线操作方便 、安全，具有一定的灵活性，并能适应用电负荷的发展 需要。例如，住宅远期用电负荷密度（平均单位面积的 用电量），96年及以前的规范规定，多层住宅为每平方 米610W，高层住宅为每平方米1015W。近年来由于家 用电器迅速的发展和居住面积的扩大，住宅用电负荷密 度随之迅速增加，国家规范也及时作了修订，因此，再 设计时应认真作好调查研究，参

5、照当时当地的有关规定 ，并适当考虑发展的需要。下一页5.1.1 室内供配电要求主要内容普通高等教育“十一五”国家级规划教材4. 民用建筑低压配电系统的其它要求（1）配电系统的电压等级一般不超过两级；（2）为便于维修，多层建筑宜分层设置配电箱，每户 宜有独立的电源开关箱；（3）单相用电设备应合理分配，力求使三相负荷平衡 ；（4）引向建筑的接户线，应在室内靠近进线处便于操 作的地方装设开关设备；（5）尽可能节省有色金属的消耗，减少电能的损耗， 降低运行费等。 返回5.1.2室内配电系统的基本配电方式主要内容普通高等教育“十一五”国家级规划教材室内低压配电系统由配电装置（配电盘）及配电线路（干线及分

6、 支线路）组成。常用配电方式有以下几种形式：如图5-1所示 1. 放射式 放射式的优点各个负荷独立受电，供电可靠性较高，故障时影 响面较小，配电设备集中，检修方便；电压波动相互间影响较小。 但系统灵活性较差，有色金属消耗较多，相应的投资也较大。一般 在下列情况下采用：（1）容量大、负荷集中或重要的用电设备；（2）需要联锁起动、停车的设备；（3）有腐蚀性介质和爆炸危险等场所不宜将配电及保护起动设 备放在现场者。 下一页5.1.2室内配电系统的基本配电方式主要内容普通高等教育“十一五”国家级规划教材2. 树干式 树干式的特点是配电设备及有色金属的消耗较少，系 统灵活性好，但干线故障时影响范围大。一

7、般用于用电 设备的分布比较均匀、容量不大、又无特殊要求的场合 。 3. 混合式 混合式的特点介于放射式和树干式两者之间。若干 线上所接用的配电盘不多时，仍然比较可靠，因而在大 多数情况下一个大系统都采用树干式与放射式相混合的 配电方式。 返回5.1.2室内配电系统的基本配电方式主要内容普通高等教育“十一五”国家级规划教材图5-1 配电方式分类示意返回5.1.3高层建筑供配电主要内容普通高等教育“十一五”国家级规划教材1. 负荷特征 高层建筑的建筑面积一般在7000平方米以上，其用 电负荷不但有照明负荷，而且还有动力负荷，因此，用 电量较大。19层及以上的消防用电设备为一级负荷，18 层及以下的

8、消防用电设备为二级负荷。非消防电梯为二 级负荷，其余为三级负荷。消防用电设备包括：消防泵 、排烟风机、消防电梯、事故照明及疏散标志灯等。高层建筑配电系统的特点是负荷容量大、线路较长 ，对电源的可靠程度要求较高，并需密切配合建筑物的 消防设计。下一页5.1.3高层建筑供配电主要内容普通高等教育“十一五”国家级规划教材2. 供电电源 不同使用性质的高层建筑，虽然有其不同的用电要 求，但在电梯、事故照明以及消防用电方面的供电原 则是一致的。同类高度的建筑，应具有相同的防火和 安全措施、相同的供电及照明要求。高层建筑的供电 电源和配电分区、垂直干线的负荷层数及敷设、配电 系统的控制和保护，除须满足建筑

9、的功能要求和维护 管理条件外，往往取决于消防设备的设置、建筑的防 火分区以及各项消防技术要求。下一页5.1.3高层建筑供配电主要内容普通高等教育“十一五”国家级规划教材一级负荷应采用两个独立电源供电。这两个独立电 源可取自城市电网，它们之间可有相互联系，但当发生 一种故障且主保护装置失灵时，仍有一个电源不中断供 电。在大型的保护完善和运行可靠的城市电网条件下， 这两个独立电源溯其源端应至少是引自35kV及以上枢纽 变电站的两段母线；也可一个取自城市电网，另一个设 自备电源。二级负荷应有两个电源供电。这两个电源端宜取自 城市端电网的10kV负荷变电站的两段母线；有困难时， 两个电源可引自任意两台

10、变压器的0.4kV低压母线。 下一页5.1.3高层建筑供配电主要内容普通高等教育“十一五”国家级规划教材3. 配电方式 高层建筑配电方式主要有放射式、树干式与混合 式三种，而大多采用混合式分区配电方式。随着时代的发展和生活水平的提高，对高层建筑 设备在性能、系统故障率、可靠性及维护管理方面， 要求也更高了。如对安全管理、消防用电、防灾监视 装置、事故照明等，要求高度可靠、耐久、节能、维 护简单、节约面积等。一般情况将照明与电力划分两 个配电系统，其他消防、报警、监控等宜应自成体系 以提高可靠性。常用的基本方案如下：下一页5.1.3高层建筑供配电主要内容普通高等教育“十一五”国家级规划教材对于高

11、层建筑中容量较大、有单独控制要求的负 荷，如冷冻机组等，宜由专用变压器的低压母线以放 射式配线直接供电。对于在各层中大面积均匀分布的照明和风机盘管 负荷，多由专用照明变压器的低压母线，以放射式引 出若干条干线沿楼的高度向上延伸形成“树干”。照 明干线可按分区向所辖楼层配出水平支干线或支线， 一般每条干线可辖4 6个楼层。风机盘管干线可在 各楼层配出水平支线，均形成所谓“干竖支平”形配 电网络。下一页5.1.3高层建筑供配电主要内容普通高等教育“十一五”国家级规划教材应急照明干线与正常照明干线平行引上，也按“干竖 支平”配出，但其电源端在紧急情况下可经自动切换开关 与备用电源或备用发电机组相接。

12、空调动力、厨房动力、电动卷帘门等一般动力由专用 动力变压器供电，由低压母线按不同种类负荷以放射式引 出若干条干线沿楼向上延伸，成“干竖支平”形配电。消防泵、消防电梯等消防动力负荷采用放射式供电。 一般为单独从变电所不同母线段上直接引出两路馈电线到 设备，即一用一备，采用末端自投。在紧急情况下，可经 切换开关自动投入备用电源或备用发电机。下一页5.1.3高层建筑供配电主要内容普通高等教育“十一五”国家级规划教材高层建筑的配电方式可有多种形式，每种配电形式都与相 应的配电装置和敷设方式相联系，而各有优缺点。常用的几种 方式如图5-2所示。图5-2（a）为单干线方案，适用于一般高层建筑用电量较 少的

13、场合，基本上为电缆或电线穿管敷设，系统可靠性差，工 程造价低。图5-2（b）为双干线方案，每一干线负担一半负荷，可以 采用电缆或母线，事故时影响面较小，如干线按全负荷设计， 可以互为备用，可提高供电可靠性。图5-2（c）介于（a）、（b）二方案之间，具有公共备用 干线，较（b）方案节约，较（a）方案可靠。下一页5.1.3高层建筑供配电主要内容普通高等教育“十一五”国家级规划教材图5-2（d）为母干线方案，适宜于负荷量较大场 合，但没有备用干线。图5-2（e）为双母干线，树干式配电，对各分支 可加自动切换装置，可靠性高，投资较大。由上可知，配电方式是各种各样的，可以灵活运 用，按实际情况选择。而

14、不同性质的负荷，应根据用 电要求设置专用线路，以免相互干扰，尤其应注意确 保重要负荷对供电可靠性的要求。 返回5.1.3高层建筑供配电主要内容普通高等教育“十一五”国家级规划教材图 5-2 高层建筑配电方式(a)(b)(c)(d)(e)返回5.2保护装置及选择主要内容普通高等教育“十一五”国家级规划教材5.2.1用电设备及配电线路的保护5.2.2刀开关、熔断器的选择5.2.3低压空气断路器的选择返回目录5.2.1用电设备及配电线路的保护主要内容普通高等教育“十一五”国家级规划教材民用建筑用电主要有：照明、家用电器、办公电 器、实验设备、医疗机械、商业及服务业修理机械、 炊事机械、影视通讯设备、

15、建筑机械、暖通给排水设 备等。这些用电设备按其使用电能的形式可归纳为： 照明；电热器；电动机；小型变压器等。为了使用安 全，要采取相应的保护措施。 下一页5.2.1用电设备及配电线路的保护主要内容普通高等教育“十一五”国家级规划教材1.照明设备的保护 照明设备需要保护的是其中的灯具、插座、开关及其连接导线 。由于这些元件是连接在照明支路上的，数量较多，但价值不高， 通常不对每个器件进行单独保护，而采用照明支路的保护装置兼作 它们的短路保护。一般照明支路之所以不宜大于15A，考虑其能保 护灯具、开关及连接导线的短路，是其重要原因之一。一条照明支 路中的个别灯具处于室外或其它非正常环境，当灯具内电

16、气短路可 能性大时，应采取附加专用保护装置，以减少由于它的故障而影响 全支路工作。为改善日光灯的功率因数，通常采取每个日光灯管配以电容器 补偿。鉴于电容器易于发生短路，故应附加熔断器保护。室外照明 各回路除应有保护外，每个灯具宜有单独的保护。 下一页5.2.1用电设备及配电线路的保护主要内容普通高等教育“十一五”国家级规划教材民用建筑的许多小型用电设备（指0.5kW的感性负荷或 2kW的阻性负荷），通常用插头连接在照明插座支路上。若 设备自身带有保护装置（如洗衣机）则照明插座支路的保护 作为其后备保护；若自身不具备保护装置（如台扇）需依靠 照明插座支路的保护作为它的保护。以上两种情况往往同时 存在，故照明插座支路的保护装置，必须考虑能够保护那些 自身不具备电气保护的用电设备的短路。因此，在住宅中照 明与插座混合的支路或单独的插座回路，其保护电路的额定 电流一般不大于10A。当插座支路的保护装置额定电流较大时 ，可选用带有熔丝管的插座，熔丝管的额定电流可根据可能 接用设备的容量选取，一般不大于5A。下一页5.2.1用电设备及配电线路的保护主要内容普通高等教育“