弱电工程概述摘要.docx

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弱电工程概述摘要

弱电工程概述

 强电：

处理对象：

电能源

特点：

电压高、电流大、频率低

考虑问题：

减少损耗、提高效率

 弱电：

处理对象：

信息——信息传输及控制

特点：

电压低、电流小、功率小、频率高

  建筑弱电工程包括：

    广播音响系统

                         电视监控系统

                         防盗报警系统

                          出入口控制系统

                          楼宇对讲系统

                          电子巡逻系统

                          电话通信系统

        全球定位系统

 火灾自动报警及消防联动控制系统

            有线电视和卫星接收系统

           视频会议系统

           综合布线系统

           防雷及接地系统

           计算机网络系统

1、弱电系统综合管线设计时考虑问题

 信息点分布：

取决于用户需求、系统功能、大楼平面布置以及设备安装位置

 信息点包括：

3类和5类插座/烟感、温感、光感探测器/防盗探测器/广播扬声器/传感器

2、系统设计时考虑问题

 单一系统使用：

      一套系统全面应用

                                       统一操作界面

                                       一个公共通信网络

3、安装施工时考虑问题

民用建筑——室内施工，管线敷设简单

工业建筑——结构复杂，室内、室外同时作业，管线敷设复杂

三个环节

（1）弱电集成系统施工图会审

图纸会审是严肃和重要技术工作

由设计、建设、施工三方共同签字

（2）弱电集成系统施工工期时间表

施工进度管理、人员组织、按时竣工主要措施

确定各个阶段时间花费

（3）弱电集成系统工程施工技术交底

主要包括施工中采用新技术、新工艺、新设备和操作使用方法、新材料性能、预埋部件注意事项等

 六个阶段

（1）弱电集成系统预留孔洞、预埋线管及土建工程配合

（2）线槽架施工及土建工程配合

  （4）弱电集成系统设备定位、安装、接线端连线

  （5）弱电集成系统调试

  （6）弱电集成系统验收

二、弱电工程分类及研究内容

   弱电工程分类及研究内容大致分为：

 通信系统

 火灾自动报警及消防联动控制系统

 电视和卫星接收系统

 广播音响系统

           安全防范系统

1、通信系统

   通信系统包括：

 电话通信系统

 计算机网络系统

 全球定位系统

 综合布线系统

（1）电话通信系统

   按照传输媒介划分：

有线传输、模拟传输、数字传输、无线传输

   电话通信系统主要组成部分：

 电话交换设备

 传输系统

 用户终端设备

（2）计算机网络系统

   计算机网络组成：

通信线路、路由器、主机、信息资源

（3）全球定位系统

   全球定位系统（GPS）是利用导航卫星进行测距、测速和定位，能够连续、实时、全天候为全球范围内各个用户提供高精度三维位置、速度和时间信息空间无线电导航系统

    由以下三个部分组成：

空间部分、地面控制部分、单基准站式

（4）综合布线系统

   综合布线系统是跨学科、跨行业系统工程

   六大子系统：

 工作区子系统

 水平干线布线子系统

 管理间子系统

 垂直干线子系统

 楼宇子系统

 设备间布线子系统

2、火灾自动报警及消防联动控制系统

   单线报警无联动控制方式不常见，一般为总线式报警方式，分为二、三、四线制

   报警总线一般及控制总线分开布线

   手动报警器按钮是火灾自动报警系统必要部件，是人工报警和确认火情重要方式

   消防控制中心要求设置紧急广播系统

3、广播音响系统

   广播音响系统可归纳为：

 公共广播系统

 厅堂扩声系统

 会议系统

4、电缆电视和卫星接收系统

   可以分为大、中、小型

   中小型一般采用同轴电缆传输

   大型有线电视网已经向光缆干线及电缆网络相结合形式过渡

   分配方式：

串接单元分配方式、分支方式

   避雷成为有线电视网络安全瓶颈

5、安全防范系统

   安全防范系统包括：

 电视监控系统

 防盗报警系统

 出入口控制系统

 楼宇对讲系统

 电子巡更系统

                   雷及接地系统

三、弱电工程施工实施步骤

   为了提高弱电工程施工质量，确保系统正常运行，弱电工程施工必须严格执行国家有关标准、规范。

   弱电工程施工全过程分为：

 掌握弱电工程施工规范和标准

 施工组织设计

 施工图绘制及施工项目实施

1、弱电工程施工规范和标准

   国家颁发弱电施工及验收规范

 《民用建筑电器设计规范》（JBJ/T16-92）

 《建筑设计防火规范》（GBJ16-87）

 《火灾自动报警系统设计规范》（GBJ116-92）

 ……

   一些相关标准和规范

 《有线电视广播系统技术规范》（GY/T06-92）

 《商用建筑线缆标准》（EIA/TIA-56A）

 ……

   其他技术规范中施工及验收内容

 《智能建筑设计标准》（DBJ08-47-95）

 ……

2、弱电工程施工组织设计

（1）大、中型工程施工组织总设计图：

编制施工准备工作计划

布置施工总平面图

计算技术经济指标

编制劳动需用量计划

制定生活临时设施计划

报送施工组织总设计

审批

编制材料、机具设备需用量计划

制定生产临时设施计划

（2）单位工程施工组织设计图：

3、 弱电工程图绘制

（1）部分工程施工组织设计或施工方案

（2）设计图纸规定

      *防范系统总平面图（标出位置、监控范围、控制室位置、传输线走向、系统接地等）

     *系统图

     *每层、每分部平面图

     *主要设备材料表

     *复杂部位安装剖面图

 （4）设计图纸标注

     *平面图结构拐角变化复杂，应用细线标注轴线编号

     *引进电源线路，在平面进线口附近注明项别、电压等级、导线规格型号、根数、保护管类别、管径及安装高度等

     *各类管型标注：

        金属管——G

        硬质塑料管——VG

        半硬塑料管——SG

        软塑料管——RG

        PVP波纹管——BG

*配电箱、板标注按供电供电类别在平面图配电箱、板位置附近明显空隙处分别标注

4、弱电工程项目实践

        弱电工程项目实施一般经历一下过程：

    可行性研究

    弱电安装工程施工预算

    弱电工程目标

    签订合同

    工程初步设计内容

    工程方案认证内容

    正式设计

    工程施工

    系统调试

    竣工验收

四、弱电工程项目管理

        施工管理

        工程技术管理

        质量管理

1、施工管理

        施工进度管理

        施工期间施工人员组织

        设备供应

        弱电及土建装修工程配合

        施工界面管理

        高低压配电柜接口界面

        空调设备接口界面

        冷水机组接口界面

        电梯运行监控接口界面

        办公自动化系统网络协议界面

        施工组织管理

        合理安排技术人员、管理人员、安装和调试人员进场时间

2、工程技术管理

        技术标准和规范管理

        安装工艺管理

        技术文件管理

3、质量管理

        执行ISO9001系统工程质量体系，贯穿整个工程实施过程中

        质量管理要抓好环节：

    施工图规范化和制图质量标准

    管线施工质量检查和监督

    配线规格审查和质量要求

    配线施工质量检查和监督

    现场设备和前端设备质量检查和监督

    主控设备质量检查和监督

    智能化弱点系统监控

    调试大纲审核和实施以及质量监督

    系统运行时参数统计和质量分析

    系统验收步骤和方法

    系统验收质量标准

    系统操作及运行管理规范和要求

    系统保养和维修规范和要求

    年检记录和系统运行总结

如何选择配电箱和里面空开电路常识：

居民用电电压220V伏特

工业用电电压380V伏特

安全电压36V以下

安全电流30mA以下

照明线路由火线、零线组成

插座线路由火线、零线、地线组成

暗线（隐蔽工程）必须使用塑铜线，因为单层外皮散热好，使用护套线是被国家明令禁止，护套线穿管由于双层外皮，散热慢，容易起火。

明线使用护套线或塑铜线配合线槽使用。

强弱电不同槽，一般要求分开$2以上，同槽话强弱电会产生感应电流，影响弱点信号。

电视线和电话网线最好也不要同槽，电流不一样，容易干扰。

电路最好离煤气管道$2以上。

电路和水路尽量少交叉。

交叉话垂直方向保持一定距离。

A、挑选合格线径电线不是指原来电线合不合格，而是指在适用中选择合适线径电线，这是在电线质量没问题前提下进行，并不是电线质量合格就不会发生火灾隐患。

比如：

1平方毫米电线正常承载6$2（安培）电流，如果负载功率是6000W（瓦），那么计算所需电线截面公式就是

电线负载电流=负载功率6000W瓦/电压（住宅电压一般为220V伏特）=$2

所需电线截面=电线负载电流27.3/8=3.42平方毫米

一般塑铜线常用规格为1.5、2.5、4、6、10、25.....

那么就需要选择4平方电线作为电路电线。

B、普通电线外皮并不阻燃，有经济条件最好选择低烟低卤阻燃电线，这种电线昆仑、慧远、海燕都有。

一盘也就贵个十几块钱，但相对安全不少。

C、照明线路负载低于1500W选择1.5平方就完全足够，也可以放大采用2.5平方。

空调和热水器最好单走，因为空调启动时瞬间电流可能会达到正常电流2-3倍，这就是大家有时启动大功率空调时候有时灯会暗一下原因，而其他精密电器和空调走一路话，可能会因为瞬间电流过大损伤电器。

热水器长时间加热，负载电线散热是比较大，如果和其他用电器在一起使用，聚集大量热量可能会引起火灾。

普通插座一般采用2.5平方，也可采用4平方，插座主线最好采用4平方。

2P以上空调和4000W以上热水器最好采用4平方，如果是7000W左右即热式热水器最好采用6平方。

不建议使用7000W左右即热式热水器，因为会给家庭带来很大火灾隐患。

这种产品实际从安全性上并不很成熟。

空开选择（塑壳断路器及小型断路器）

电源柜类型及空开

电源柜类型：

1、-48V直流电源分配柜

2、输入单相220V交流电源分配柜

3、输入三相380V：

a）输出接单相设备交流电源分配柜

                 b）输出接三相设备交流电源分配柜

                 c）输出接三相设备和单相设备交流电源分配柜

4、交、直流电源分配柜（其中交流部分为：

输入单相220V）

一、主空开、分路空开均选用小型断路器时：

略

二、主空开选用塑壳式断路器，分路空开选用小型断路器时：

（一）、对于直流电源分配柜：

1、对于支路：

空开需要选择专用直流空气开关。

1）沈阳梅兰日兰小型直流空气开关，电压127V，额定电流值为0～$2（问：

也适用于-48V电路中吗？

还有超过$2规格吗？

）

2）现在看天津梅兰日兰产品：

适合我们们使用小型断路器：

C45N，NC100H（C型）。

这两种型号都是交流小型断路器，但它们也可以用于直流系统中。

这些交流断路器用于直流系统中检测断路器分断能力如下：

（P为极数）

断路器型号     额定电流（A）   直流分断能力（KA）

    25/48V       125V             250V

C45AD       1～40      10（1P）    20（3P）

C45N        1～63       15（1P）    20（2P）  50（4P）

NC100H      50～100    20（1P）    20（2P）  15（2P）    30（1P）

    天津梅兰日兰还有一种专用于直流线路中断路器：

C32H-DC（只谈1P）

 它额定电流1～$2，额定工作电压127V，分断能力$2

 3）还可以选用SIEMENS小型断路器。

SIEMENS小型断路器，常用交流型也可以用于直流电网中，最大至DC120V（2极）或DC60V（1极）

[还有一种专用于直流电网中小型断路器，5SX5，它可以用于最大至DC440V（2极）或DC220V（1极）电力系统中。

选用时，在至60V或120V直流电网中，N-系统各种小型断路器都能单极或2极地应用（0～125A）。

在较高电压需用5SX5（0～50A），直至最大DC220V蓄电池电压（1P）及直至最大DC440V蓄电池电压（2P）。

5SX5小型断路器及标准产品差别是在灭弧室区域中加装了附中永久磁铁，迫使电弧迅速熄灭。

由于这个原因，开关都标注极性，在接线时务必注意开关极性。

这些高额定电压值是通过一种特殊制造方法，即在小型断路器灭弧室区域中加装了附加永久磁铁而得到。

在直流回路中，这种设备产生很强电磁力迫使产生电弧迅速进入灭弧室，从而使之尽可能快地熄灭。

当5SX5系统小型断路器用于直流回路时，由于加装了永久磁铁，所以在接线时务必分清上下端子极性。

]

2、对于主路：

1）无主空开

2）有主空开：

往往规格都较大，暂时没找到适合电源柜直流专用断

路器。

目前用是LG塑壳式断路器

（但象梅兰日兰塑壳式断路器有DC250V，是否可以使用？

）

（但象LG断路器做过$2直流试验。

不知道是否可以使用?

）

对于主路空开，我还没有找到，适合我们现在使用直流专用大空开。

那么，直流主空开我们该怎样选择什么样呢？

（二）、对于单相220V交流电源分配柜：

1、对于支路：

空开现选择沈阳梅兰日兰小型断路器。

2、对于主路：

1）无主空开

2）有主空开：

现选用LG塑壳式断路器。

断路器接线方式只有一种，如下：

（三）、对于三相380V交流电源分配柜：

   1、对于主路：

1）无主空开

                 2）有主空开：

现选用LG塑壳式断路器。

   2、对于分路：

接线方式要根据输出连接设备确定，分三种：

（接线图分别如下）

          A）  连接单相设备（空开选用平常所用1P小空开）

          B）  连接三相设备（空开选用3P小空开）

          C）  连接单相和三相设备（选用1P和3P小空开）

$2 

$2 

$2 

$2 

（四）、交、直流电源分配柜（其中交流部分为：

输入单相220V）

直流部分同第一项；交流部分同第二项。

 （五）、现在考虑主路空开规格选用：

1）当客户给出主路空开额定电流规格时：

我们要进一步验证，选择主空开及支路空开配合是否合理

a）上、下级均为小型断路器时：

通过脱扣曲线，来检验是否可以配合。

b）上级为塑壳式断路器时：

客户选择主路额定电流往往比支路之和要小得多，一般此时需要问客户，为什么会差这么多，客户往往会告诉你，负载侧不会满负荷工作，或是同时使用。

（所以主空开不必选择那么大）

2）当客户要求我们来确定主空开规格时：

通常做法是：

主空开规格=各分路空开电流之和

但这样计算主空开选择规格往往很大，需要和客户确认一下。

如果客户不能提供主空开规格时，我们需要详细问清楚负载情况，同时使用几个负载，最大电流是多少，来确定主空开规格。

[详细说明弊端：

主空开规格往往会选择很大，一方面从经济成本上考虑是不必要浪费，另一方面主空开规格过大，当有较大瞬间电流通过时，可能主空开没有跳闸，反而是主空开上一级跳闸了，此时造成后果将非常严重，也许是整个系统都瘫痪了！

还有一方面是，主空开过大，当电动力能量超过了下级保护性设备耐受范围，而主空开没有动作，会导致下级保护性设备保护电缆被破坏。

理解如下图：

$2

$2

$2 

上图中，如果主空开1选择规格过大时，当电源柜1中出现瞬间短路电源时，主空开1没有跳闸，而上一级总空开跳闸了，将造成所有配电设备不工作。

这在通信系统中后果是非常严重。

（断路器选用一般原则：

 分断能力＞安装点可能出现最大短路电流

1、 首先应知道可能出现最大短路电流。

如何计算：

？

2、 计算出最大短路电流I后，我们选择断路器时，要选用分断能力大于短路电流。

同时我们也会知道，当短路电流来临时，断路器工作状态。

例如天津梅兰日兰产品：

C45N$2单独使用时：

$2～$2为过载保护，脱扣时间较长

$2～6KA为短路保护，脱扣时间很短。

（当$2～$2时脱扣时间大于0.1S，当$2～6KA脱扣时间小于0.1S）

NC$2$2单独使用时：

$2～$2为过载保护，脱扣时间较长

                         $2～10KA为短路保护，脱扣时间很短。

（当$2～$2时脱扣时间大于0.1S，当$2～10KA脱扣时间小于0.1S）

当两者配合使用时：

$2～$2为过载保护，脱扣时间较长

                 $2～10KA为短路保护，脱扣时间很短。

（当$2～$2时，下级跳闸，上级不跳闸，当$2～10KA时，两个都跳闸）。

以上表明两者配合使用时，下级能力相当于增强了（此时下级主分断能力不必大于短路电流）。

这也是限流能力利用。

而当下级跳闸，上级不跳闸这一现象，也就是我们常说选择性。

如果短路电流太大，主、支路空开可能都承受不了。

 三、主空开选用熔断器，分路空开选用小型断路器时：

略

 附：

断路器间级联：

1、全选择性：

在两台串联过电流保护装置情况下，负载侧保护装置实行保护时而不导致另一台保护装置动作过电流选择性保护。

2、局部选择性：

在两台串联过电流保护装置情况下，负载侧保护装置在规定过电流等级下实行保护时而不导致另一台保护装置动作过电流选择性保护。

3、后备保护：

见GB/T14048.1-2000

如果小型断路器安装位置上出现最大短路电流值是个未知数，或者超过了规

定额定通断能力，为了防止小型断路器遭受过度负载及应力，就必须前接其它保护装置作为后备—保护。

（一般都为此而应用熔断器。

如果小型断路器是用在无熔断器配电设备中，则应安装上符合EN60947-2和DINVDE0660第101部分标准塑壳断路器作为后备保护。

）

对于断路器间级联：

小型断路器之间级联：

具有选择性。

小型断路器及熔断器或塑壳式断路器之间级联：

从选择性配合表和后备—保护配合表上看，它们有时既具有选择性，又具有后备—保护性。

实现这两个作用是有条件。

例如3VF3$2，及小型断路器$2之间配合。

选择性极限短路电流可达到3.6KA，后备—保护最大至短路电流15KA。

也就是说，当下级出现故障且短路电流小于3.6KA时，具有选择性，只有小型断路器跳闸，而塑壳式断路器不跳闸。

当下级出现故障且短路电流大于3.6KA，且小于15KA时，小型断路器跳闸，塑壳式断路器也跳闸。

当短路电流超过15KA时，就已经超过小型断路器及塑壳式断路器承受范围了。

（一）、选择性：

选择性也可称为判别性，即指保护装置（如断路器）之间协作配合，即当一个故障电流出现时，这个故障需由而且仅由故障点上级断路器来切断电流。

所谓对于所有故障电流，从过载电流直至短路电流，存在着完全（或全部）选择性，即指当断路器CB2断开时，CB1仍然保持闭合。

通俗来讲，选择性是指在出现故障时，保证在供电系统中只断开发生故障问题，并不中断全部运行过程。

所谓选择性受约束（或部分约束）即指从过载电流直至短路电流，上述选择必不存在（或部分不存在）。

      选择性=受电设备工作连续性

$2$2$2$2$2$2$2$2$2$2$2$2$2$2

（二）、不带选择性保护后果：

在低压电器设备使用过程中，保证供电连续性是一个十分重要问题，因此从设计阶段必须考虑开关等电器选择性。

如果开关等电器不带选择性保护，则会造成下列问题发生：

1、造成过多设备停机。

2、造成一些不必要重要生产过程中断，使产量降低或使成品量减少，使产品生产线上生产设备毁坏

3、在电源由于故障中断后，由于停机面大，需要逐个重新起动设备

4、造成一些重要安全设备停机，如润滑泵，通风设备等。

（例如空调、风扇停止工作，系统工作过热而导致系统瘫痪。

）

 （三）、怎样使用选择性：

1、采用级联技术。

级联技术是：

只要安装在上级保护性设备达到了所要求分断能力，则下级保护性设备所具有分断能力允许小于该点预期短路电流。

在这种情况下，两个保护性设备应协调动作，即通过上级保护性设备电动力能量应在下级保护性设备耐受范围内，而这些保护性设备应能保护电缆不被破坏。

（以上也就解释了为什么上级断路器不是越大越好，也是对下级一种保护）

级联技术数据只能由实验测出，上下级断路器配合选择也只能由断路器制造厂家认定给出。

[附：

级联技术详细说明。

级联技术：

级联技术是断路器限流特性应用形式，此时允许下级断路器额定分断能力比预

期短期短路电流低，因此下级断路器可以选用较低额定电流等级。

（附：

断路器限流特性：

断路器限流特性是指，当断路器下级出现短路故障时，通过断路器实际短路电流远小于其预期短路电流。

小型断路器具有优良限流能力。

例如，对于额定值$2C65断路器，当出口处预期短路电流为$2时，其实际通过断路器电流将限制到不大于$2，即只有预期短路电流7%。

断路器限流特性将大大减小短路时产生热效应和电磁干扰。

——针对断路器本身损坏而言。

断路器限流特性将改善电网保护性能，提高系统供电连续性。

——针对级联技术而言。

）

上级compact型断路器应能分断预期短路电流，因此由于上下级串联限流特性，

下级保护受电设备断路器分断能力允许比该点预期短路电流低，由于通过线路电流由限流型断路器进行限制，因此该限流型断路器下级断路器实际分断能力大大相对“增加”了，对于两个相邻上下级保护设备，它们实际分断能力是不受其额定分断能力限制。

（对上一段话理解：

上下级断路器串联时，上级断路器额定分断能力≥该点预期短路电流，允许下级断路器额定分断能力＜该点预期短路电流，相当于下级断路器实际分断能力提高了，这并不受它额定分断能力限制。

——下级实际分断能力提高到及上级额定分断能力相同。

）]

 在IEC出版物60038中，电网电压值230/400V被定为标准化电压并将逐步取代220/380V和240/415V电压值。

（G