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1、建筑设备工程 -电气,电路的基本知识,一、电路的组成：,电源,负载,中间 环节,电源的作用是为电路提供能量,负载则将电能转化为其他形式的能量加以利用,中间环节用作电源和负载的连接体,电 源,直流电,交流电,正弦交流电源,一个正弦量由最大值、频率和初相位三者确定，故最大值、频率、初相位称为正弦量的三要素。,单相,三相交流电路,概念：三个最大值相等，角频率相同而初相位不同的正弦电源。若初相互差120 时，则称为对称三相电源。,三相四线制,常识补充：,目前我国常用的低压三相交流电源：电压：220/380V频率:50HZ,说明： 1、此值指有效值，非最大值 2、220V为相电压，380V为线电压，两者
2、为同一电压等级。,交流电的有效值是根据电流的热效应来规定的。让交流和直流通过相同阻值的电阻，如果它们在相同的时间内产生的热量相等，就把这一直流的数值叫做这一交流的有效值,变 压 器,改变交流电压,分 类：,环氧树脂浇注干式变压器，,自耦变压器,电流互感器,电压互感器,2 变压器的基本构造,1、铁芯：通常是用0.350.5mm厚的硅钢片叠压而成。,2、绕组：就是绕在铁芯上的线圈。,原绕组；一次绕组。,副绕组；二次绕组,a 变压器组成：,变压器是由铁心、绕组、冷却装置、绝缘套管等组成，铁心和绕组是变压器主体。,b 变压器各部分作用：,铁心是变压器的磁路部分，由硅钢片叠压而成。,绕组是变压器的电路部
3、分，用绝缘铜线或铝线绕制而成。变压器运行时自身损耗转化为热量使绕组和铁心发热，温度过高会损伤或烧坏绝缘材料，因此变压器运行需要有冷却装置。,绝缘套管是为固定引出线并使之与油箱绝缘。绝缘套管一般是瓷质的，其结构主要取决于电压等级,三 相 变 压 器,1.三相变压器的构造,2.三相变压器的铭牌变压器在其外壳上都有一块铭牌,上面记载着这台变压器的型号与各种额定数据。,3. 三相电力变压器的种类,（1）油浸式变压器,油浸式变压器的铁芯和绕组均浸入灌满了变压器油的油箱中，具有绝缘电压高、性能稳定，成本低等特点，在电力系统中广泛应用。但因为变压器油是可燃性的，所以只能在独立式变电所和厂房附设式变电所中选用
4、，在高层民用建筑内严禁使用。,油浸式变压器,油浸式电力变压器 l信号式温度计；2铭牌；3-吸湿器；4储油柜，5油表；6安全气道； 7气体继电器；8高压套管；9低压套管；10分接开关； 11油箱；12放油阀；13小车,（2）干式变压器,环氧树脂浇铸干式变压器 (简称干变)的主要特点是 耐热等级高、可靠性高、 安全性好、无爆炸危险、 体积小、重量轻，因此在国内高层建筑中，10KV 电压等级的变压器普遍采用干式变压器。干式变压器采用风机冷却。,10kV级SCB10型（IP00),干式变压器,4 变压器的型号,变压器的型号用来表示设备的特征和性能，一般由两部分组成：前一部分用汉语拼音字母表示变压器的类
5、型和特点；后一部分由数字组成，斜线左方数字表示额定容量(kVA)，斜线右方数字表示高压侧额定电压(kV)。型号含义如下所示。,示 例：,S9-315/10表示三相油浸自冷式铜绕组变压器，设计序号为9，额定容量为315kVA，高压侧额定电压为10kV。,主要类型除S9外，还有S6、S7、SL7、SF7等。,主要类型：,作 业：,1、解释三相四线制。 2、变压器主要结构可分为几部分？解释型号S10800/10,电 动 机,直流电动机,交流电动机,同步交流电动机,异步交流电动机,笼形,绕线形,a）外型 b） 定子 c）转子,导 电 材 料,钢芯铝绞线,常用的导电材料有：铜、铝、钢,（1）裸导线,裸导
6、线,按线芯材料分：,铝芯绞线,铜芯绞线,按线芯股数分：,多股,单股,按 结 构 分：,单芯 双芯 多芯,按线芯性能分：,软裸导线,硬裸导线,钢芯铝绞线,（2）绝缘导线,a.定义：具有绝缘包层(单层或数层)的电线b.分类：,绝缘导线,按线芯材料分：,铝芯,铜芯,按线芯股数分：,多股,单股,按 结 构 分：,单芯 双芯 多芯,按绝缘材料分：,塑料绝缘导线,橡皮绝缘导线,绝缘导线实物图片,绝缘导线文字符号含义：,常用绝缘导线型号及适用场所,3.常用电缆,电缆,按导线材质分：,铜芯电缆、铝芯电缆,按用途分：,电力电缆、控制电缆、通信电缆、其他电缆,按绝缘分：橡皮绝缘、油浸纸绝缘、塑料绝缘,按芯数分：单
7、芯、双芯、三芯、四芯及多芯：,a.定 义：在一个绝缘软套内裹有多根相互绝缘的线芯。 b.基本结构：缆芯、绝缘层、保护层 c.特 点：电缆线路与一般线路比较，一次性成本较高，维修困,难，但绝缘能力、力学性能好，,运行可靠，不易受外,界影响。,d.分类,电缆实物图片,电缆型号的组成和含义,电 缆 示 意 图,常用电力电缆的型号及用途表,电缆表示方法,完整的电缆表示方法是型号、芯数截面、工作电压、长度。VV22470+125 表示4根截面为70mm2和1根截面为25mm2的铜芯聚氯乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套电力电缆； VV22-350-10-500, 即表示聚氯乙烯绝缘细钢带铠装聚氯乙烯护套电力电
8、缆，3芯50mm2电力电缆，工作电压为10KV，电缆长度为500m。,a.适用场合：控制电缆用于配电装置、继电保护和自动控制回路中作为控制、测量、信号、保护回路中传送控制电流、连接电气仪表及电气元件用。 b.结 构：,（2）控制电缆,c.特 点：运行电压一般在交流500V、直1000V以下，芯数为几 芯到几十芯不等，截面为1.510mm2。 d.型号及名称：,示例：,KVV-101.5,表示10根截面为1.5mm2的铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套控制电缆。,3.常用母排,a 用 途：,母排即矩形母线（又称汇流排），是大截面载流导体，用来汇集和分配电流。,b 用 途：,母 排,按材质分：,按软硬程
9、度分：,铜母线,钢母线,硬母线,软母线,钢母线和母线槽,软母线用在35kV及以上的高压配电装置中，硬母线用在工厂高、低压配电装置中。为防止母线腐蚀和便于识别相序，母线安装后应按表6-7涂色或作色别标记。,注 意,母线涂色,注：铜、铝母线的型号由字母和表示规格的数字组成，第一个字母表示材质，T铜，L铝；第二个字母M母线；第三个字母Y硬母线，R软母线，如TMY表示硬铜母线，LMR表示软铝母线。,软 母 线,硬 母 线 实 物 图 片,硬母线连接件,作 业：,1、解释三相四线制。 2、变压器主要结构可分为几部分？解释型号S10800/10 3、解释电缆型号VV-3X35+1X16,变配电系统和设备,
10、一、电力系统,将发电厂、变电所、配电所、电力线路和电力用户组成的一个发电 、变电、配电 、输电和用电的统一整体。,1 发电厂 发电厂是生产电能的工厂,它能将自然界蕴藏的一次能源转换为电能(二次能源)。,水力发电厂，简称水电站，它是利用水流的位能来生产电能的。 其能量转换过程是：水流位能机械能电能。,火力发电厂， 简称火电厂，它是利用燃料的化学能来生产电能的。通常的燃料是煤。 其能量的转换过程是：煤的化学能热能机械能电能。,核能发电厂，通常称核电站，它是利用原子核的裂变能来生产电能的。其能量转换过程是：核裂变能热能机械能电能。 世界上很多国家都很重视核电建设，核电在整个发电量中的比重正逐年增长。
11、(浙江秦山核电站和广东大亚湾核电站。),风力发电厂，就是利用风力的动能来生产电能的，它建在有丰富风力资源的地方。,太阳能发电厂, 就是利用太阳光的热能来生产电能的。太阳能发电厂建在常年日照时间长的地方。,地热发电厂，就是利用地球内部蕴藏的大量地热来生产电能的，它建在有足够地热资源的地方。,水的位能,电能,煤的化学能,电能,原子能,电能,地下的热能,电能,风的动能,电能,水的动能,电能,太阳能,电能,发电厂是生产电能的工厂,它能将自然界蕴藏的一次能源转换为电能(二次能源)。, 电力网 (1)变电所:功能是接受电能、变换电压 并重新分配电能向 外输出的场所 (其中将高压变换成低压的叫降压变电所,
12、一般建在靠近负荷 中心的地点。将低压变换成高压的叫升压变电所,一般建在发电厂.) (2)配电所:仅用于接受电能并重新分配电能向外输出的场所 (通常变电所包含配电所) (3)电力线路：输送电能的渠道,是电力系统中实施电能 远距离传输的环节，是发电厂、变配电所和电能用户连接 起来的纽带和桥梁 ), 电力用户 电力用户是指用电单位或用电设备。它消耗电能将电能转换为人类所需要的其它形式的能量.,从发电厂到电力用户的送电过程示意图,总结：,电力系统： 将发电厂、变电所、配电所、电力线路和电力用户组成的一个发电 、变电、配电 、输电和用电的统一整体。,电力系统： 1）发电厂、 2）变电所、配电所、电力线路
13、电力网 3）电力用户,二、 变配电所高低压一次设备,变配电所中承担输送和分配电能任务的电路称为一次电路或称主电路(主接线)。 一次电路中所有的电气设备称为一次设备或一次元件。,有没有二次电路和二次设备？,变配电所中用来控制、指示、监测和保护一次电路（即主电路）运行的电路，称为二次电路。 二次电路中所有的电气设备称为二次设备或二次元件。,高压一次设备的分类和作用,高压断路器QF 高压断路器在电网中起两方面的作用： 一是控制作用， 即根据电网运行的需要，将部分电气设备或线路投入或退出运行；（通断正常的负荷电流） 二是保护作用，即在电气设备或电力线路发生故障时，二次继电保护自动装置发出跳闸信号，起动
14、断路器，将故障部分设备或线路从电网中迅速切除，确保电网中无故障部分电路的正常运行。（短路时自动跳闸切除短路故障）,高压断路器,户外高压少油断路器,2.高压隔离开关QK 2)高压隔离开关的功能:,(1) 隔离电源，保证安全。利用隔离开关将高压电气装置中需要检修的部分与其他带电部分可靠隔离， 隔离开关断开后有明显可见的断开间隙， 能充分保证人身和设备的安全。 (2) 倒闸操作。 当隔离开关与断路器配合操作时，其顺序应为：断电时， 先拉开断路器，再拉开隔离开关；送电时，先合隔离开关， 再合断路器。 总之，隔离开关与断路器配合操作时，隔离开关必须在断路器处于断开（分闸）位置时才能进行操作。,三相高压隔
15、离开关,单相高压隔离开关,3. 高压负荷开关QL1) 高压负荷开关的结构 高压负荷开关具有简单的灭弧装置，负荷开关断开后，与隔离开关一样， 具有明显可见的断开间隙。 2) 高压负荷开关的功能 能通断一定的负荷电流和过负荷电流 但它不能断开短路电流;同时它也具有隔离电源、保证安全检修的功能。,高压负荷开关,补充：负荷开关、隔离开关和断路器之间的区别,1、负荷开关是可以带负荷分断的，有自灭弧功能，但它的开断容量很小很有限。 2、隔离开关一般是不能能带负荷分断的，结构上没有灭弧罩，也有能分断负荷的隔离开关，只是结构上与负荷开关不同，相对来说简单一些。 3、负荷开关和隔离开关，都可以形成明显断开点，大
16、部分断路器不具隔离功能，也有少数断路器具隔离功能。 4、隔离开关不具备保护功能，负荷开关的保护一般是加熔断器保护，只有速断和过流保护。 5、断路器的开断容量可以在制造过程中做的很高。主要是依靠加电流互感器配合二次设备来保护。可具有短路保护、过载保护、漏电保护等功能。,高压熔断器,4. 高压熔断器FU,跌落式高压熔断器,高压开关柜,低压刀开关,按操作方式可分为单投和双投；,按极性可分为单极、双极和三极；,按灭弧结构可分为带灭弧罩和不带灭弧罩；带灭弧罩的可以通断一定强度的负荷电流，不带灭弧罩只能在无负荷的状态下操作。,低压刀开关,低压铁壳开关,刀熔开关,瓷插式熔断器,低压熔断器,低压熔断器,保护线路和低压设备免受短路电流或过负载的损害,螺旋式熔断器,封闭管式熔断器,快速熔断器,自复式熔断器,模数化微型断路器,低压断路器,低压断路器,它具有良好的灭弧性能，既可以带负荷通断电流，又能在短路、过负载和失压时自动跳闸。,
