建筑设备 电.docx
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建筑设备电
电
十二章、建筑供配电系统
12.1建筑电气的含义及分类
●含义:
建筑物及其附属物的各类电气系统的设计与施工以及所用产品、材料与技术的生产和开发的总称。
●根据对建筑所起作用不同的分类:
1、创造环境的设备——光环境、温湿度环境、空气环境、声音环境
2、追求方便性的设备——增加方便性、缩短信息传递时间的设施
3、增加安全性的设备——保护人身安全、提高设备的可靠性
4、提高控制性的设备
*12.2建筑电气分类系统
*1.民用建筑电力负荷等级
负荷等级用来衡量建筑物对供电的重要程度。
建筑物的电力负荷根据其重要性和中断供电在政治上,经济上所造成的损失或影响程度,分为三级:
●一级负荷:
如消防设备
中断供电将造成人身伤亡
在政治上造成重大影响、经济上造成重大损失、
使公共场所秩序严重混乱以及对于某些特等建筑如交通枢纽、
国家级及承担重大国事活动的会堂、宾馆、国家级大型体育中心、
经常用于重要国际活动有大量人员集中的公共场所等
●.二级负荷:
如客梯、生活供水泵房
中断供电将造成较大政治影响、较大经济损失、公共场所秩序混乱者
●三级负荷:
如空调、照明。
不属于一、二级的电力负荷统。
2.各级负荷对供电的要求:
1)一级负荷对于一级负荷要求采用至少两个独立的电源同时供电,设置自动投入装置控制两个电源的转换。
2)二级负荷二级负荷要用两个独立电源供电,只有一个电源供电时必须采用两个回路。
3)三级负荷对供电没特殊要求,一般都为单回线路供电,但在可能情况下也应尽力提高供电的可靠性。
Q:
医院分娩属于什么负荷?
12.3建筑对供电的要求
1.建筑供电的组成(前四种为强电系统)
建筑供电是整个电力系统用电户的一个组成部分,主要研究建筑物内部的电力供应、分配和使用。
主要有五个部分组成:
1)变配电系统:
建筑物内用电设备运行的允许电压即额定电压,且低于380V
2)动力设备系统:
高层建筑物内的很多动力设备,如水泵、锅炉、空调、电梯
3)照明系统:
包括各种电光源、灯具、照明线路。
4)防雷和接地装置:
将雷电引泄入地,使建筑物免遭雷击
5)弱电系统:
传输各类信号,如电话系统、有线广播系统等
注意:
强电系统电流以A为单位,弱电系统电流以毫安为单位
12.4电力线路常用供电方式
1、放射式供电:
指从建筑物内的电源点引出一电源回路直接接向各用电点或负荷点,沿线不支接其他的用电负荷。
2、树干式供电:
由变配电所高压母线上引出的配电干线上,沿干线直接引出电源回路到各变电所负荷点。
3、环形供电:
两路树干式供电系统联接起来
4、混合式供电:
某两种或两种以上接线方式结合起来,有各个接线方式的优点。
12.7低压配电系统
1、低压配电系统的接线方式
①放射式接线:
在每处配电点一般均采用这种方式,放射式接线供电可靠性高,各配电回路之间互不影响,故障停电范围小。
②树干式接线:
这种接线方式简单,配电设备少。
但可靠性差,停电范围大。
③链式接线:
适用电设备距电源较远而彼此相距很近,且用电设备容量较小的配电场所。
链式接线配电箱或用电设备,一般不超过5台或总容量不超过10kW
2、低压一次设备:
配电系统中1000V及其以下的设备。
●低压断路器:
功能:
它既能带负荷接通和切断电路,又能在短路、过负荷和低电压时自动跳闸,保护电力线路和电气设备免受破坏。
(过载保护、短路保护、失压保护)低压断路器有万能式断路器、塑料外壳式断路器。
*补充:
三相四线制P361
三相交流电路中的电源有三个,每一个电源称为一相电源。
所谓三相四线制就是三根相线(火线)一条中性线(零线),提供两种电压,差根号3倍的供电体制。
动力配电系统的电压采用380V/220V三相电压,以满足三相动力用电设备的额定电压。
照明配电系统的电压采用220V单相电压,以满足单相220V照明设备的需要,照明系统配电干线多采用三相四线制,因此仍需采用380V/220V三相电压供电。
13章、建筑照明系统
13.1照明要点
1、照明的基本概念
●光通量:
光源在单位时间内向周围空间辐射并引起视觉的能量
公式13-1指在立体角内传播的光通量
2光源效率:
每一瓦电力所发出光的亮度,值越高表示光源效率越高
公式:
光源效率(lm/w)=流明(lm)/耗电量(w)
13.2照明种类
●按照明方式分类
1)一般照明:
特点是光线分布较均匀,使空间宽敞明亮,用于会议厅办公厅等
2)分区一般照明:
根据各区主要需要设置的照明
3)局部照明:
局限于特定工作部位的固定或移动照明,特点是能为特定工作面提供更为集中的光线,能形成有特点的气氛和意境。
如投光灯、壁灯。
4)混合照明:
一般照明与局部照明共同组成的照明,用于办公楼、展览厅等。
●按照明用途分类(前四种为工作照明)
1)工作照明:
在正常工作时使用的照明。
2)事故照明:
在正常照明因故障熄灭后,供事故情况下继续工作或安全通行的照明。
3)警卫照明:
用于警卫地区周围附近的照明
4)值班照明:
照明场所在无人工作时保留的一部分照明
5)障碍照明:
装在建筑物上作为障碍标志的照明,和前四种不同,非工作照明
13.3照明电光源
1、发光效率:
灯泡所发出的光通量F(lm)与消耗的功率P(W)之比,表征光源经济型参数
2、电光源种类
1热辐射光源:
利用电流将物体加热至白炽程度而产生发光的光源,利用电流热效应。
如白炽灯
2)放电光源:
利用电流通过气体或蒸汽而发射的光源。
特点是发光效率高,寿命长,使用极广泛,如氖灯。
3常用电光源
1)普通照明白炽灯:
显色性好,价格低,寿命短,光效低
2)卤钨灯:
填充气体有卤族元素,光效比白炽灯提高一倍以上
3)低气压放电灯:
荧光灯,即日光灯,工作温度18-25C,寿命长、光效高
4)其他光源:
发光二极管(LED)
13.4灯具的种类与选择
灯具的种类
●按灯具的结构分类:
1)开启型(最多):
光源与外界直接相通,没有包合物,配照、广照、深照灯
2)闭合型:
具有闭合的透光罩,灯罩内外可自由通气,圆球、双罩、吸顶灯
3)封闭型:
透光罩接合处加以一般封闭,灯罩内外有限通气
(前三是正常照明)
4)密闭型:
透光罩接合处严密封闭,灯罩内外空气严密隔绝,防水、防尘、密闭荧光灯
5)防爆型:
透光罩及接合处加高强度支撑物,可承受要求的压力,防爆安全灯
6)隔爆型:
在灯具内部发生爆炸时,经过一定间隙的防爆面后,不会引起灯具外部爆炸。
7)安全型:
在正常工作时不产生火花、电弧,在危险的部件上采用安全措施
8)防震型:
可可装在振动的设施上
●按安装方式分类
1)壁灯:
装在墙壁、庭柱,用于局部照明、装饰照明、不适在顶棚装灯具场所
2)吸顶灯:
将灯具吸贴在顶碰面上,用于无吊顶房间。
3)嵌入式灯:
灯具嵌入吊顶内安装,用于有吊顶房间。
4)半嵌入式灯:
将灯具一半嵌入顶棚内,另一半露在顶棚外,使用吊顶深度不够的场所,走廊运用较多。
5)吊灯:
最普通最广泛的安装方式,适用于顶棚较高的场所
6)地脚灯:
照明走道,便于人员行走,用于医院病房、公共走廊
7)台灯8)落地灯:
用于局部照明、装饰照明
另外还有:
庭院灯、道路广场灯、移动式灯、应急照明灯
13.5灯具的布置
灯具的安装:
------------包括:
照明配电箱、照明线路、照明配电保护装置(低压断路器、漏电保护器)、照明开关、插座、照明灯具的安装
●照明开关
按面板上开关的数量分为:
单联、双联、三联、四联、五联(联是指控制回路上几个开关就几联)
按安装方式可分为:
明装开关(接线盒凸起)、暗装开关(嵌入墙中)
按操作方式可分为:
拉线开关(距地1.8m为明装)、跷板开关、床头开关、声控开关、节能开关
按控制方式可分为:
单控开关、双控开关。
用n个开关控制一盏灯为n控
补充:
教室开关:
暗装、跷板、双联、单控
火线近开关,零线近灯头,开关控制火线,见图P359
教室配电箱图:
P305
照明供电保护装置:
低压断路器、漏电保护器
●插座:
各种移动电器的电源接线口,插孔为左零右火
安装:
暗装安全型一般距地0.3-0.5m,明装普通型插座距地1.4-1.8m,幼儿园暗装接地不宜低于1.8m
N线
Q:
●一个回路上接四盏灯,需几联开关控制
P362●画出交流线路双控原理图(必考)
●开关、插座安装要求
十四章、建筑防雷(对建筑)及接地系统(对人)
14.1雷电的形成及对建筑物的危害
●雷电是一种自然放电现象
●产生的物理效应和作用:
1)、电效应:
雷电放电,产生高达数万伏甚至数十万伏的冲击电压,足以烧毁电
力系统设备,引起绝缘击穿和短路,导致可燃、易燃易爆物品着火爆炸。
2)、热效应:
强大雷电流入导体,雷击点能量产生大量的热
3)、机械效应:
雷电的热效应使结构中间的缝隙里空气剧烈膨胀,使水分及其他物质分解为气体,因而在雷击物体内部出现强大机械压力,导致破坏或爆炸。
4)、静电感应:
当金属物处于雷云和大地电场中时,金属物产生大量电荷。
累晕放电后,云层和大地间电场虽然消失,但金属物上所感应的电荷来不及逸散,产生数万伏的对地电压,可击穿数十厘米的空气间隙,发生火花放电。
对粮仓危险
5)电磁感应:
雷电周围空间存在强大的交变磁场,这会使处在其中的导体感应出较大电动势,并在构成闭合回路的金属物上产生感应电流,若回路上某处接触电阻较大,就会局部发热或发生火花放电
6)防雷装置上的高压对邻近建筑物有反击作用:
当防雷装置接受雷击时,如与建筑物内外电气设备距离很近,它们之间将产生成为反击的放电现象。
14.2雷电对建筑物的主要危害
1)、直击雷:
雷云直接对建筑物或地面上其他物体放电的的现象
2)、感应雷:
雷电感应是雷电的第二次作用,及雷电流产生的电磁效应和静电效应的作用
3)、雷电波侵入:
当架空线路或金属管道遭雷击,或与遭雷击的物体相碰,同时由于雷云在附近放电,在导体上感应很高电动势,沿线路或管路将高电位引进建筑物内部。
4)球雷
14.3建筑防雷措施
建筑物防雷装置主要:
避雷针(防直击雷)、避雷线、避雷网、避雷带、避雷器
●接闪器
1)、避雷针:
引雷。
它对雷电场产生由于雷云对避雷针产生静电感应引起的附加电场,使雷电场畸变,并将雷云放电的通路从建筑物吸引到避雷针本身,然后经与避雷针相连的引下线和接地装置将雷电引入地下。
用于保护露天变电、配电设备、建筑物和构筑物。
一般采用镀锌圆钢或焊接钢管制作,针长1m以下,圆钢d12mm,钢管d20mm;针长1~2m,圆钢d16mm,钢管d25mm
2)、避雷网、避雷带:
建筑物顶部及边缘处装设明装避雷带、网为了保护建筑物表层不被击坏。
用于跨度较大建筑物。
●引下线
引下线指连接接闪器与接地装置的金属导体。
有明装和暗装。
一般采用圆钢和扁钢。
现在建筑多采用结构柱钢筋做引下线,钢筋D=16mm及以上,利用两根钢筋做引下线(绑扎和焊接);钢筋D=10mm及以上,用四根钢筋。
●接地装置
1)、垂直埋设的接地体:
建建筑物外单独做接地体,采用圆钢、钢管、角钢。
2~5根为一组,垂直打入地下,再用水平接地体将垂直接地体焊接。
2)、人工接地体:
埋入地下的金属结构、管道在满足安全前提下可作为接地装置
14.4接地的类型和作用
人体触电时能摆脱的最大电流称为安全电流。
我国规定安全电流为30mA,且通过时间不超过1s,即30mA·s。
1、保护接地:
将高压设备的外壳与大地连接。
一是为了防止机壳上积累电荷,产生静电放电而危及设备和人身安全;二是当设备的绝缘损坏而机壳带电时,促使电源的保护动作而切断电源,以便保护工作人员的安全;三是可以屏蔽设备的巨大电场,起到保护作用。
2、防雷接地:
当电子衡器被雷击时,若缺乏相应保护,设备可能受到很大损坏甚至报废。
为了防止雷击,一般在高处设置避雷针与大地相连,给防雷保护装置向大地泄放雷电流提供通道。
3、屏蔽接地:
当用完整的金属屏蔽体将带电导体包围起来时,在屏蔽体内测将感应出与带电导体等量异种的电荷,外侧出现与带电导体等量同种的电荷,因此外侧仍有电荷存在。
若将金属屏蔽体接地,外侧电荷流入大地,金属外壳将不存在电场,相当于壳内带电体被屏蔽起来。
4、工作接地:
电路正常工作提供的一个基准点位,一般设为零。
该基准点位可设为电路系统中某一点、某一段等。
当该基准电位不与大地相接时,视为相对零电位,但它是不稳定的,会随外界电磁场变化而变化,从而导致系统不稳定。
当基准点位与大地连接时,基准电位视为大地零电位,而不随外界磁场变化而变化。
5、重复接地:
除工作接地以外,专用保护线PE上一处或多处再次与接地装置相连结。
1)一旦零线断了可以保护人身安全2)它与工作接地电阻相并联,降低接地电阻总值,使工作零线对地电压漂移减少3)增大故障电流,使自动脱扣器更可靠4)使不平衡的三相负载相电压稳定平衡。
*14.6常见低压系统中几种保护接地方式(结构特点+应用)
PE:
保护零线N:
工作零线
1、TN系统
T----电源变压器中性点直接接地
N----电气设备的外壳(外露导电部分)与系统的接地中性线PE相连
1)、TN-C系统:
PE线与N线合并
●适用于三相负载基本平衡的场合
2)、TN-S系统:
PE线与N线完全分开
●适用于防电击要求高、爆炸和有火灾危险场所,以及建筑物内装有大量信息技术设备等安全要求较高,经济条件较好的处所。
3)TN-C-S系统:
前半部分PE和N线合并,后半部分PE和N线完全分开。
●适用于三相电力变压器工作接地情况良好,三相负载比较平衡时
●总结:
当设备带电部分与外壳相连时,短路电流经外壳和PEN线而形成单相短路,显然该短路电流较大,可使保护线快速而可靠地动作,将故障部分与电源断开,消除触电危险。
TN-C
TN-S
TN-C-S
2、IT系统
I----电源变压器中性点不接地
T----电气设备外壳(外露导电部分)接地
●主要用于供电连续性要求较高,如应急电源、手术室等场所
●总结:
设备故障,人体电阻与接地电阻并联,R人>Re,由于分流作用,通过人体电流远小于流经Re的故障电流,极大减小触电危害
IT
3、TT系统
T----电源变压器中性点直接接地
T----电气设备外壳(外露导电部分)接地
适用于城市220/380V电网供电的用户采用
总结:
设备故障,通过分流,使电阻分较大故障电流。
对容量较小的电气设备,熔丝会熔断跳闸;对容量较大的电气设备,加装漏电保护开关。
TT
14.7建筑物等电位联接:
见练习本
十五章
15.9火灾自动报警与消防联动控制系统
1、系统组成:
火灾探测与报警系统、通报疏散监视系统、灭火控制系统、防排烟控制系统。
2、火灾探测器:
由火灾早期产生的烟雾、光、气体选择合适的探测器
●分类
1)感烟式:
对火灾前期及早期报警很有效,应用最广
2)感温式:
响应异常温度、温升速率、温差
3)感光式:
响应红外线、紫外线、可见光
4)气体:
敏感响应探测区域气体参数
5)复合:
响应两种或两种以上火灾参数
注意:
消防对水、电、暖的应用:
水:
消火栓系统、自喷系统
暖:
防排烟
电气:
联动系统
建筑学:
防火、防烟分区
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