建筑电气设计基础知识汇总(新手必备)



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1、建筑电气 设计基础强弱电系统第1章 建筑电气概论1.建筑分类及高层建筑定义 一.建筑分类 分类的依据: 建筑物的重要性 建筑物的高度、层数 防火等级 一类建筑:19层以上的住宅楼、建筑高度50m以上的其他民用建筑、特别重要的公共建筑等。 二类建筑:1018层的住宅楼、建筑高度2450m之间的其他民用建筑、重要的公共建筑等。 三类建筑:10层以下的住宅楼、建筑高度不超过24m的其他民用建筑。二.高层建筑的定义 依据:高层民用建筑设计防火规范 10层及10层以上的住宅楼 建筑高度超过24m的其他民用建筑 高层建筑属于一类或二类建筑,但一、二类建筑不一定是高层建筑。 本课程侧重于介绍高层民用建筑电气
2、2. 建筑电气研究的内容 供电系统 照明系统 电力系统(动力系统) 低压配电线路 建筑物防雷、接地系统 火灾报警系统 电话系统 广播音响系统 有线电视系统 安全防范系统 智能建筑自动化系统 * * * * * * * * 建筑强电建筑弱电第2章 建筑供电系统 供电系统侧重于研究: 建筑物中用电设备的负荷分类、负荷等级的确定。 建筑物供电电源的确定 建筑物变配电所(房)内电气设备的选择与布置、电气参数的计算、电气主结线图的设计等。 本章重点: 负荷分类、负荷等级的确定 低压电气主结线图 发电厂 区域电力网 地方线路网 区域变电所地区变电所用户变电所用户低压配电线路电力网 6.310kV 1105
3、00kV 1035kV 380/220V电力系统组成原理图连接P13380/220V1.民用建筑负荷级别与负荷分布特点 负荷:指用电设备,也指用电设备消耗的电能或电功率。负荷又称为用电量。一.负荷分类及分布特点1.负荷分类 依据:供电部门执行的电价不同。 照明电价负荷 非工业电力电价负荷 工业电力电价负荷 电梯、各种泵、各种风机、公共厨房设备等工矿企业的生产机械生活照明电价办公照明电价商业照明电价 民用灯具,插座,空调机,计算机等2.负荷分布特点(1).不同类型建筑负荷分布的特点 旅馆类 照明电价负荷约占6065% 非工业电力电价负荷约占3540% 办公楼、综合楼类 照明电价负荷约占6570%
4、 非工业电力电价负荷约占3035% 普通照明负荷占2030% 空调负荷占3545% 普通照明负荷占3040% 空调负荷占3545% 住宅楼类 照明电价负荷约占7585% 非工业电力电价负荷约占1525%(2).同一建筑中不同部位负荷分布特点 负荷主要集中与建筑物底部、顶部,大型建筑的中间部位等。 普通照明负荷占1530% 空调负荷占5065%二.负荷级别及对供电电源的要求1.负荷级别 分级依据:用电设备(负荷)对供电可靠性的要求及中断供电造成的危害程度。 一级负荷:中断供电会造成人员伤亡、重大政治影响、重大经济损失。 二级负荷:中断供电将在政治、经济上造成较大损失、将影响正常工作、将造成公共场
5、所秩序混乱。 三级负荷:不属于一、二级负荷者。一切消防用电设备均属于一级或二级负荷。 2.对供电电源的要求 一级负荷需要有两个独立电源供电。 二级负荷需要双回路供电。 三级负荷只要求单电源供电。 一个建筑物中的用电设备,可能含有几种级别的负荷。某些设备需要双电源供电,某些设备只需要单电源供电。连接P8三.电力负荷的计算方法 负荷计算就是求 :设备容量、计算容量、计算电流等。设备容量(Pe):又称为安装容量,是用户所安装的用电设备的额定容量或额定功率之(设备名牌上的数据)。 计算容量(Pjs):又称为计算负荷,是用户的最大用电功率。是选择变压器、备用电源容量、无功补偿容量的依据,也是计算配电系统
6、各回路中电流的依据。 计算电流(Ijs):是计算负荷在额定电压下的电流。是选择导线、断路器、功率损耗等的依据。 1.单位指标法KW Pjs =KVA Sjs = 有功功率计算负荷(KW); Sjs:视在功率计算负荷(KVA); Kp:单位负荷指标(W/m2,W/户,W/人) Ks :单位负荷指标(VA/m2,VA/户,VA/人) N:单位数量。如:建筑面积m2、户数、人 数KpN1000KsN1000建筑类别用电指标(W/m2)建筑类别用电指标(W/m2)公寓3050医院4070旅馆4070高等学校2040办公4080中小学1220商业一般:4080展览馆5080大中型:70130体育4070
7、演播厅250500剧场5080汽车库815各类建筑物的用电指标例:某教学楼建筑面积1.5万m2,已知单位负荷指标Kp=30W/m2,计算总有功功率?解: Pjs = = 450 KW 例:某高层住宅楼共172户,每户设计功率为8KW,计算总有功功率 ? Pjs = = 1376 KW(误差很大)30 x1500010008000 x1721000 2.需要系数法 依据:所有用电设备不可能同时使用,也不可能所有用电设备都工作在最大运行状态。 Pjs = Kc Pe Pjs:有功功率计算负荷(KW); Pe: 用电设备的总功率(KW); Kc:需要系数(查表得)例:接上例,查表得 Kc =0.45
8、 Pjs = 0.45 x 8 x 172 = 0.45x1376 = 619 KW按单相配电计算时所连接的基本户数按三相配电计算时所连接的基本户数需要系数通用值推荐值39114120.950.956180.750.808240.660.7010300.580.6512360.500.6014420.480.5516480.470.5518540.450.5021630.430.5024720.410.4525100753000.400.451252003756000.330.35住宅用电负荷需要系数 3.计算电流(1)380/220V三相平衡负荷的计算电流 Ijs=Pjs/3 x380 xc
9、osA)(2)220V单相负荷的计算电流 Ijs=Pjs/220 xcosA) 常用设备的功率因数(cos)负荷名称功率因数负荷名称功率因数荧光灯(电感)0.55空调0.8荧光灯(电子)0.9水泵、风机0.8普通插座0.9冷冻机房设备0.80.85电热水器、电饭堡1电梯0.7白炽灯1洗衣机房、厨房设备0.80.92.低压电气设备1.低压隔离开关 符号: 作用:接通或断开电路。 特点:灭弧效果差,不宜带负荷操作。有明显的断开间隙,用于不经常操作的电。2.低压负荷开关 符号:作用:接通或断开电路。可以带负荷操作。 3.低压断路器 符号: 作用:在有负荷的情况下接通或断开电路,同时能切断过载和短路电
10、流,某些产品有过电压、失压保护功能。低压断路器依据体、通过的额定电流大小、保护功能等可分为: 微型断路器 塑壳式断路器 框架式断路器主要用于125A以下的配电保护主要用于630A以下的配电保护主要用于2500A以下建筑物进线处大电流的保护4.电流互感器 符号:作用:将电路中流过的大电流变换成小电流(额定电流5A),供仪表(电流表、电能表等)测量及指示用。5.电容器 符号: 作用:补偿用电设备的功率因素cos。国家规定:高压供电的电源侧cos0.9,低压供电电源侧cos0.85。 6.低压开关柜 按照结构形式可分为: 固定式开关柜,主要型号有:XL、GXL等。 抽屉式开关柜,主要型号有:GCL、
11、GCK等。 柜体几何尺寸,以低压抽屉式开关柜为例: 高:2.2 m 深:0.8、1.0 m 宽:0.6、0.8 m 在供电系统中,还要经常采用高压开关柜及各种高压元器件。3.变配电所主结线的确定一.建筑物供电电源的确定 主要研究的问题:需要几路供电电源。 (依据建筑物的负荷等级确定)是高压还是低压引入。 (依据建筑物总负荷的大小确定) 1. 0.22/0.38kV 低压电源供电 应用于总负荷较小、负荷等级为二、三级的建筑。多数场合为三类建筑。 2.一路10(6)kV高压、一路0.22/0.38kV低压电源供电 应用于总负荷较大,负荷等级可为1、2、3级的,其中需要提供双电源的备用电源负荷较小,