建筑供配電系統(tǒng)詳解
一,、電力系統(tǒng)簡介
由各種電壓的電力線路將發(fā)電廠、變電所和電力用戶聯(lián)系起來的一個(gè)發(fā)電,、輸電,、變電,、配電和用電的整體,，統(tǒng)稱電力系統(tǒng),。電力系統(tǒng)由電源、電力網(wǎng),、電力用戶組成。
1.電源
電源按其利用能源不同分為:水利發(fā)電,、火力發(fā)電,、核能發(fā)電,、風(fēng)力發(fā)電、地?zé)岚l(fā)電,、潮汐發(fā)電,、太陽能發(fā)電。其能量轉(zhuǎn)換過程基本都是：各原能源一機(jī)械能一電能,。電力系統(tǒng)中的電源主要指發(fā)電廠,。
2.電力網(wǎng)
⑴標(biāo)準(zhǔn)電壓等級(jí):
標(biāo)準(zhǔn)電壓包括：0.4、3,、6,、10、35,、66,、110、220,、330,、500、750kV,。
＊就整個(gè)電力網(wǎng)而言,，0.4kV作為低壓配電電壓，3,、6,、10kV作為中壓配電電壓，35,、66,、110kV作為高壓配電電壓，220,、330,、500kV作為高壓輸電電壓，750kV及以上作為超高壓輸電電壓,。
＊對(duì)于建筑電氣而言,，電壓大于1kV都稱高壓，小于1kV稱為低壓,。
＊我國電力網(wǎng)目前一般采用五級(jí)電壓,，即0.4、10,、35,、110、220或330kV,。
⑵電網(wǎng)設(shè)施
電網(wǎng)設(shè)施包括整個(gè)輸配電環(huán)節(jié)上的各級(jí)變電站所,、開閉所,、電力線等。 其中電力線包括架空線路和埋地電纜線路,，對(duì)于35kV及以上的架空線路需要考慮高壓電力線走廊的位置和寬度,。
⑶接線方式
電力網(wǎng)中線路的接線方式有放射型、環(huán)型,、網(wǎng)孔型等,。
二、建筑配供電系統(tǒng)基本概念
建筑供配電系統(tǒng)包括從電源進(jìn)戶起到用電設(shè)備的輸入端止的整個(gè)電路,，主要功能是完成在建筑內(nèi)接受電能,、變換電壓、分配電能,、輸送電能的任務(wù),。
1.負(fù)荷分級(jí)及供電電源要求
根據(jù)電力負(fù)荷供電可靠性及中斷供電在政治上造成影響或在經(jīng)濟(jì)上造成損失的程度，分為一級(jí)負(fù)荷,、二級(jí)負(fù)荷和三級(jí)負(fù)荷,。
1）一級(jí)負(fù)荷
①中斷供電將造成人身傷亡者。
②中斷供電將造成重大政治影響者,。
③中斷供電將造成重大經(jīng)濟(jì)損失者,。
④中斷供電將造成公共場(chǎng)所秩序嚴(yán)重混亂者。
＊一級(jí)負(fù)荷應(yīng)由兩個(gè)電源供電,，特別重要負(fù)荷的供電還必須增設(shè)應(yīng)急電源,，并嚴(yán)禁將其他負(fù)荷接入應(yīng)急供電系統(tǒng)。
2）二級(jí)負(fù)荷
①中斷供電將造成較大政治影響者,。
②中斷供電將造成較大經(jīng)濟(jì)損失者,。
③中斷供電將造成公共場(chǎng)所秩序混亂者。
＊一般采用二回路供電,，供電變壓器宜選兩臺(tái),，負(fù)荷較小或地區(qū)供電條件困難時(shí)，允許由一回6kV及以上的架空線供電,。
3）三級(jí)負(fù)荷
不屬于一級(jí)和二級(jí)的負(fù)荷,。三級(jí)負(fù)荷對(duì)供電無特殊要求。
2.電壓的選擇和電能質(zhì)量
1）電壓等級(jí)
我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的電網(wǎng)和用電設(shè)備額定電壓等級(jí)為：低壓配電電壓應(yīng)采用220／380V,，高壓供電電壓為6,、10、35,、 110kV等,。
2）電壓選擇
用電設(shè)備容量在250kW以上時(shí)，應(yīng)以高壓10kV供電，用電設(shè)備容量在250kW以下時(shí),， 一般應(yīng)以低壓方式供電.低壓配電電壓應(yīng)采用220／380V,。當(dāng)線路電流不超過30A時(shí)，可用220V單相供電,。
多數(shù)大中型民用建筑以10kV電壓供電，少數(shù)特大型民用建筑可由35kV電壓供電,。
3）電能質(zhì)選自.投標(biāo)書代寫網(wǎng) yipai178.com 量
我國一般交流電力設(shè)備的額定頻率50Hz,，稱之為“工頻”
＊電壓質(zhì)量指標(biāo)
⑴電壓偏移 指設(shè)備的端電壓與其額定電壓有偏差。電壓偏差會(huì)明顯縮短電動(dòng)機(jī),、熒光燈,、和電機(jī)的壽命。
⑵電壓波動(dòng) 電壓波動(dòng)由負(fù)荷急劇變動(dòng)引起的,。解決措施為增大供電容量,，減小系統(tǒng)阻抗，減小和切除引起波動(dòng)的負(fù)荷,。
⑶熒光燈,、電動(dòng)機(jī)等非線性元件的使用所產(chǎn)生的高次諧波也是影響電能質(zhì)量的因素之一。
4）供電可靠性
供電可靠率定義為一年內(nèi)電力部門對(duì)某用戶供電時(shí)間減去平均停電時(shí)間,，再除以應(yīng)供電時(shí)間得到的百分比,。我國目前供電可靠率的平均水平大約是99.96％。
三,、用電負(fù)荷計(jì)算
1.負(fù)荷種類
⑴計(jì)算負(fù)荷,，也稱最大負(fù)荷，是指消耗電量最多的30分鐘時(shí)間內(nèi)的平均功率,。用來作為按發(fā)熱條件選擇電氣設(shè)備的依據(jù),。
⑵尖峰負(fù)荷，指持續(xù)1s到2s時(shí)間內(nèi)的最大平均負(fù)荷,，可看作短時(shí)最大負(fù)荷,。用來作為選擇熔斷器和自動(dòng)開關(guān)等保護(hù)元件和設(shè)備的依據(jù)。
⑶平均負(fù)荷,，指電氣系統(tǒng)和設(shè)備在某段時(shí)間內(nèi)所消耗的電能除以該段時(shí)間所得到的平均功率值,。用來計(jì)算某段時(shí)間內(nèi)用電量并確定補(bǔ)償電容大小。
＊注：平均負(fù)荷與最大負(fù)荷的比值稱為負(fù)荷系數(shù)或負(fù)荷率,，它可以反映負(fù)荷波動(dòng)程度,。
2.有功功率、無功功率,、視在功率,、功率因數(shù)
⑴有功功率：在交流電路中，凡是消耗在電阻元件上、功率不可逆轉(zhuǎn)換的那部分功率（如轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?、光能或機(jī)械能）稱為有功功率,，簡稱“有功”， 用“P”表示,，單位是瓦（W）或千瓦（KW）,。
⑵無功功率：為了反映以下事實(shí)并加以表示，將電感或電容元件與交流電源往復(fù)交換的功率稱之為無功功率,。
⑶視在功率：交流電源所能提供的總功率,，稱之為視在功率或表現(xiàn)功率，在數(shù)值上是交流電路中電壓與電流的乘積,。視在功率用S表示,。單位為伏安（VA）或千伏安（KVA）。它通常用來表示交流電源設(shè)備（如變壓器）的容量大小,。 樹上鳥教育電氣設(shè)計(jì)培訓(xùn)課程
⑷功率因數(shù)：有功功率與視功率的比值,。
四、低壓配電線路
1.低壓配電系統(tǒng)的接線方式
低壓配電系統(tǒng)的接線方式有三種,，分別是放射式,、樹干式和混合式。
①放射式配電線路特點(diǎn)：發(fā)生故障時(shí)互不影晌,，供電可靠性高,，但導(dǎo)線消耗量大，開關(guān)控制設(shè)備較多,，投資高,。適用于對(duì)供電可靠住要求高的場(chǎng)合。
②樹干式配電線路特點(diǎn)：開關(guān)設(shè)備少,，導(dǎo)線的消耗里也較少;系統(tǒng)的靈活性好,，但干線上發(fā)生故障時(shí)，影響范圍大,，供電可靠性較低;適用于供電容量小而負(fù)載分布較均勻的場(chǎng)合,。
2.電線、電纜的選擇和敷設(shè)
1）導(dǎo)線和電纜線芯截面的選擇應(yīng)滿足要求：
①在額定電流下,，導(dǎo)線和電纜的溫升不應(yīng)超過允許值,；
②在額定電流下，導(dǎo)線和電纜上的電壓損失不應(yīng)超過容許值,；
③導(dǎo)線的截面不應(yīng)小于最小允許截面,，對(duì)于電纜不必校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度；
④導(dǎo)線和電纜,，還應(yīng)滿足工作電壓的要求,。
2）導(dǎo)線的敷設(shè)
導(dǎo)線的敷設(shè)按敷設(shè)位置可分為：
①明敷：導(dǎo)線直接或者在線管,、線槽等保護(hù)體內(nèi).敷設(shè)于墻壁、頂棚的表面,。
②暗敷：導(dǎo)線在線管,、線槽等保護(hù)體內(nèi)，敷設(shè)于墻壁,、頂棚,、地坪及樓板等內(nèi)部。
3）電纜的敷設(shè)
①埋地敷設(shè)：埋深不應(yīng)小于0.7m,，并應(yīng)敷于凍土層之下,，上下各鋪100mm厚的軟土或砂層，電纜在溝內(nèi)應(yīng)波狀放置,，預(yù)留1.5％的長度。
②電纜溝敷設(shè)：室外電纜溝的蓋板宜高出地面100mm,，以減少地面水流入溝內(nèi),。當(dāng)有礙交 通和排水時(shí)，采用有覆蓋層的電纜溝,，蓋板頂?shù)陀诘孛?00mm,。溝內(nèi)應(yīng)考慮分段排水，每50m設(shè)一集水井,，溝底向集水井應(yīng)有不小于0.5％ 的坡度,。
③電纜穿管敷設(shè)：管內(nèi)徑不能小于電纜外徑的1.5倍。管的彎曲半徑為管外徑的10倍.且不應(yīng)小于所穿電纜的最小彎曲半徑,。電纜穿管時(shí),，若無彎頭，長度不宜超過50m,；有一個(gè)彎頭時(shí)不宜超過20m,；有兩個(gè)彎頭時(shí)，應(yīng)設(shè)電纜井,，電纜中間接線盒應(yīng)放在電纜井內(nèi),，接線盒周圍應(yīng)有火災(zāi)延燃設(shè)施。
3.電力平面圖
電力平面圖是表示建筑物內(nèi)電力設(shè)備和配電線路平面布置的圖紙,。主要表現(xiàn)電力線路的敷設(shè)位置,、敷設(shè)方式、導(dǎo)線型號(hào),、截面,、根數(shù)、線管的管徑和種類,，各種用電設(shè)備照明燈,、插座,、吊扇及配電設(shè)備配電箱、開關(guān)的型號(hào),、數(shù)量,、安裝方式和相對(duì)位置。
1）室內(nèi)配電線路表示方法
電力及照明線路在平面圖中一般采用“單線圖”表示手法,，為表示導(dǎo)線的根數(shù),，通常在“單線”上打短斜線并標(biāo)注數(shù)字來表示。其基本格式可表示為：
A一B一C×D一E 一F
A一線路編號(hào)或線路用途
B一導(dǎo)線型號(hào)
C一導(dǎo)線根數(shù)
D一導(dǎo)線截面(mm²),，不同截面時(shí)要分別標(biāo)注,。
E一配線方式和穿管管徑。
F一敷設(shè)部位,。
＊電力設(shè)備（配電箱）標(biāo)注格式為 ：
A一設(shè)備編號(hào)
B一設(shè)備型號(hào)
C一設(shè)備功率
D一導(dǎo)線型號(hào)
E一導(dǎo)線根數(shù)
F一導(dǎo)線截面
G一導(dǎo)線敷設(shè)方式
五,、低壓電器和配電箱
1.常見的低壓電器有：
1）負(fù)荷開關(guān)
負(fù)荷開關(guān)是介于斷路器和隔離開關(guān)之間的一種開關(guān)電器，具有簡單的滅弧裝置,，能切斷額定負(fù)荷電流和一定的過載電流,，但不能切斷短路電流。
2）低壓斷路器（自動(dòng)空氣開關(guān)）
低壓斷路器是一種只要電路中電流超過額定電流就會(huì)自動(dòng)斷開的開關(guān),。
3）隔離開關(guān)
隔離開關(guān)的主要作用是隔離電源電壓,，并造成一個(gè)明顯的斷開點(diǎn)，保證檢修人員在檢修電氣設(shè)備時(shí)的安全,。
4）熔斷器
俗稱保險(xiǎn)絲,，當(dāng)發(fā)生短路或嚴(yán)重過載時(shí)，自動(dòng)熔斷,，從而切斷電路,。熔斷器按結(jié)構(gòu)可分為插入式、旋塞式和管式三種,。
5）電表 主要指電能計(jì)量的電鍍表,。
2.開關(guān)及插座
1）照明開關(guān)分類
①按使用方式：拉線式和翹板式。
②按安裝方式分：明裝和安裝,。
2）插座
室內(nèi)插座一般安裝高度0.3m,，空通插座距地2m以上，潮濕場(chǎng)所采用密封型并帶保護(hù)地線觸頭插座,，安裝高度不低于1.5m,。托兒所、幼兒園及小學(xué)等兒童活動(dòng)場(chǎng)所安裝高度不低于1.8m,。
六,、變配電室和自備應(yīng)急電源
變配電室是用來安裝和布置高壓開關(guān)柜，變壓器和低壓配電柜的專用房間,。
1.變配電室的位置選擇依據(jù)
⑴接近負(fù)荷中心
⑵進(jìn)出線方便
⑶接近電源側(cè)
⑷設(shè)備吊裝,、運(yùn)輸方便
⑸不宜設(shè)置在劇烈振動(dòng)的場(chǎng)所,。
⑹不宜設(shè)在，多塵,、多霧或有腐蝕性氣體的場(chǎng)所,，無法遠(yuǎn)離時(shí)，不應(yīng)設(shè)置在下風(fēng)側(cè),。
⑺不宜設(shè)置在地勢(shì)低洼,，易于積水的場(chǎng)所。
⑻不宜設(shè)置在地下室最下面一層,，若只有一層,，應(yīng)適當(dāng)抬高所在地面。
2.變配電所的形式
⑴建筑物內(nèi)變電所
⑵建筑物外附式變電所
⑶獨(dú)立式變電所
⑷箱式變電所
3.高壓開關(guān)室設(shè)計(jì)要求：
⑴門應(yīng)為向外開的防火門,，應(yīng)能滿足設(shè)備搬運(yùn)和人員出入條件,。
⑵具備時(shí)宜設(shè)固定的自然采光窗，窗外應(yīng)加鋼絲網(wǎng)或采用夾絲玻璃防止雨,、雪和小動(dòng)物進(jìn)入窗臺(tái)距室外地坪宜不小于1.8m,；
⑶需要設(shè)置可開啟的采光窗時(shí)，應(yīng)采用百葉窗內(nèi)加鋼絲網(wǎng)10mm×10mm,，防止雨、雪和小動(dòng)物進(jìn)入,；
4.變壓器室設(shè)計(jì)要求
⑴變壓器室的大門一般按變壓器外形尺寸加0.5m,。當(dāng)一扇門的寬度為 1.5m及以上時(shí)，應(yīng)在大門上開一小門,，小門寬0.8m,，高1.8m。
⑵屋面應(yīng)有隔熱層及良好的防水,、排水設(shè)施,，一般不設(shè)女兒墻，一般不設(shè)采光窗,。
⑶進(jìn)風(fēng)窗和出風(fēng)窗一般采用百葉窗,，須采取措施防雨、雪和小動(dòng)物進(jìn)人室內(nèi),。
