捋一捋建筑強電系統

一、高壓配電系統

二、低壓配電系統

三、建筑防雷與接地系統

下面逐一進(jìn)行解讀，分享給盟友交流學(xué)習。

一、高壓配電系統

1、高壓系統的概念

電壓等級為1000V及以上的電壓即為高壓。

高壓主要分為三類(lèi)

發(fā)電電壓：6KV、10kv、15kv等

輸送電壓：35kv、110kv、220kv、380kv、500kv等

區域電壓：6kv、10kv等

電力系統的概念

由發(fā)電、輸電、變電、配電、用電的設備及相應的輔助系統組成的電能生產(chǎn)、輸送、分配、使用的統一整體。

如圖所示：發(fā)電廠(chǎng)發(fā)出電能，經(jīng)升壓變壓器升壓后，傳輸給區域變電站的降壓變壓器，再由降壓變壓器降壓后，傳輸給配電變壓器，最后由配電變壓器將10KV電壓變?yōu)?80V/220v供給用戶(hù)使用。

2、高壓系統的負荷分類(lèi)

高壓用電負荷分為：一級負荷、二級負荷、三級負荷

一級負荷

是指突然中斷供電將造成重大政治影響、人身傷亡和重大經(jīng)濟損失的用電單位。包括：中央與國家的辦公機構、國家級的大會(huì )堂、國際候機廳、省級以上的大型體育場(chǎng)館、大型商場(chǎng)、重要交通、通信樞紐等屬于一級供電負荷。

一級負荷的供電方式主要有兩種：

1、分別由兩個(gè)不同的發(fā)電廠(chǎng)引來(lái)的兩路高壓線(xiàn)路供電。

2、由兩個(gè)不同的區域變電站引來(lái)的兩路高壓線(xiàn)路供電。這兩個(gè)區域變電站的上一級可以出自同一發(fā)電廠(chǎng)。

二級負荷

是指突然斷電會(huì )造成人員傷亡和重大經(jīng)濟損失、造成公共場(chǎng)所秩序混亂和嚴重影響生產(chǎn)的用電單位。包括：市縣級醫院、三星級的賓館酒店、高檔寫(xiě)字樓、高檔住宅區、大型工礦企業(yè)等均屬于二級供電負荷。

二級負荷的供電方式主要有兩種：

1、兩路高壓線(xiàn)路來(lái)自于同一區域變電站的不同高壓開(kāi)關(guān)或不同母線(xiàn)段。

2、一路專(zhuān)用高壓供電，配備發(fā)電機組、UPS或EPS電源。

三級負荷

即不屬于一級和二級的供電用戶(hù)均屬于三級負荷。

供電方式：?jiǎn)温犯邏哼M(jìn)線(xiàn)，無(wú)需配備發(fā)電機、UPS或EPS電源。

3、高壓系統的配電方案

一、二級負荷常用的高壓配電方案主要有以下兩種：

（1）平時(shí)兩路高壓電源同時(shí)對各自負荷供電，母線(xiàn)聯(lián)絡(luò )開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，當其中一路故障時(shí)，母線(xiàn)聯(lián)絡(luò )開(kāi)關(guān)聯(lián)通，由另一路電源供電全部負荷。此方案常用于商業(yè)樓、高級賓館、大型辦公樓，有較高的供電可靠性。

（2）平時(shí)由主供高壓電源供電，備用電源斷開(kāi)，當主供電源故障時(shí)，備用電源投入供電。此方案不需要母線(xiàn)聯(lián)絡(luò )柜，對節省投資和減小高壓配電室建筑面積均有利。

4、高壓配電設備的組成

高壓配電的主要設備有：

1、進(jìn)線(xiàn)隔離柜：即內置高壓隔離開(kāi)關(guān)，保證高壓電器及裝置在檢修工作時(shí)的安全。

2、高壓進(jìn)線(xiàn)柜：即內置高壓斷路器，主要是分斷、閉合電路，有繼電保護功能。

3、壓變柜：即內置電壓互感器，是將10kV電壓變換成100V，提供儀表和二次控制回路的操作電源。

4、計量柜：即內置電壓互感器、電流互感器，電能計量表等，計量電能消耗量。

5、饋電柜：即出線(xiàn)柜，配電至變壓器。

6、聯(lián)絡(luò )柜：即操縱兩路高壓母線(xiàn)的聯(lián)通或斷開(kāi)。

7、直流屏：即把交流電源轉化為直流電源為高壓設備和二次回路提供操作、測量、保護用的直流電源。

高壓柜的種類(lèi)

固定式高壓柜

手車(chē)式高壓柜

在檢修時(shí)，拉出手車(chē)有明顯的斷口，操作起來(lái)既安全又方便。

10KV變電站柜組

中央信號屏：一般放在值班室內，采用智能微機報警裝置?？梢燥@示全部高低壓開(kāi)關(guān)柜的事故信號并報警。

5、高壓配電系統的主要元器件

高壓隔離開(kāi)關(guān)

特點(diǎn)：保證高壓電器及裝置在檢修工作時(shí)的安全，起隔離電壓的作用，不能通斷負荷電流和短路電流，不具有滅弧功能。

圖形文字符號

戶(hù)內

戶(hù)外

高壓負荷開(kāi)關(guān)

特點(diǎn)：功能介于高壓斷路器和高壓隔離開(kāi)關(guān)之間的電器，高壓負荷開(kāi)關(guān)具有簡(jiǎn)單的滅弧裝置，能通斷負荷電流，但不能斷開(kāi)短路電流，所以它一般與高壓熔斷器串聯(lián)使用，借助熔斷器來(lái)進(jìn)行短路保護 。

圖形及文字符號

FN：戶(hù)內型

FW：戶(hù)外型

高壓斷路器

特點(diǎn)：不僅可以切斷或聯(lián)通負荷電流，而且當系統發(fā)生故障時(shí)通過(guò)繼電器保護裝置的作用，切斷過(guò)負荷電流和短路電流，它具有相當完善的滅弧結構和足夠的斷流能力。

圖形及文字符號

變壓器（TM）

變換電壓等級的設備。也就是把高壓變成動(dòng)力、照明及其他負荷使用的電壓。

油浸式變壓器

干式變壓器

箱式變壓器

10KV變電所平面布置圖

二、低壓配電系統

1、低壓配電系統的分類(lèi)

常用低壓分為：

單相電：俗稱(chēng)照明電，220V

三相電：俗稱(chēng)動(dòng)力電，380V

低壓負荷分類(lèi)：

屬于一級負荷的設備有：消防控制室、消防水泵、消防電梯、防排煙設施、火災自動(dòng)報警裝置、火災事故照明、疏散指示標志和電動(dòng)的防火門(mén)、防火卷簾等消防用電設備、保安設備以及重要業(yè)務(wù)用的計算機、通信設備等。

屬于二級負荷的設備有：客梯、生活供水泵房、污水泵等。

屬于三級負荷的設備有：空調、新風(fēng)機、普通照明等。

2、低壓配電系統圖

低壓配電的常用形式：

1、放射式；2、樹(shù)干式；3、鏈式。

3、低壓配電設備的組成

低壓配電設備主要有：

變電所內：低壓進(jìn)線(xiàn)柜、饋線(xiàn)柜、聯(lián)絡(luò )柜、電容補償柜等；

低壓配電間或控制房：配電箱、計量表箱、控制箱、雙電源切換箱等。

4、應急發(fā)電機組

在大中型建筑物內設置的應急發(fā)電機大部分為柴油發(fā)電機組。

柴油發(fā)電機組主要組成：柴油發(fā)動(dòng)機、交流發(fā)電機、油箱、控制屏。

柴油發(fā)動(dòng)機是以柴油為燃料的內燃機,是將化學(xué)能轉變成機械能的一種裝置。在發(fā)電機組中起到帶動(dòng)發(fā)電機運轉的作用。

交流發(fā)電機是將機械能轉變成電能的裝置。

發(fā)電機組的配電方案

市電與發(fā)電機組自動(dòng)切換的方案

如圖所示當市電中斷，自動(dòng)控制柜延時(shí)3秒鐘起動(dòng)機組，機組起動(dòng)成功后，ATS自動(dòng)投向機組側，給負載供電。

當市電恢復，自動(dòng)控制柜關(guān)閉機組，ATS自投向市電側，恢復市電供電。
自動(dòng)控制柜具有自動(dòng)保護的功能，當發(fā)生以下情況會(huì )自動(dòng)報警或關(guān)閉機組：機組三次起動(dòng)失敗，低油壓，高水溫，過(guò)電壓，欠電壓，過(guò)載，短路，超速。

發(fā)電機冗余方案

自動(dòng)切換控制柜

柴油發(fā)電機房的布置

5、UPS和EPS系統

UPS全稱(chēng)為“不間斷電源系統”，主要由主機、蓄電池及電池柜等組成。

UPS工作原理如圖所示：當市電正常時(shí)，UPS將市電穩壓后供給負載，此時(shí)的UPS就是一臺交流穩壓器，同時(shí)向電池組充電，切換開(kāi)關(guān)處于市電側、；當市電中斷時(shí)，繼電器動(dòng)作，切換開(kāi)關(guān)自動(dòng)投入到逆變側，電池組的電能通過(guò)逆變器向負載供應交流電。UPS主要為計算機等電子設備提供不間斷的電力供應。

UPS工作原理圖

EPS全稱(chēng)為緊急電力供給，是一種允許短時(shí)電源中斷的應急電源裝置，主要作為高層建筑中的應急照明、消防設施以及特別重要負荷的備用電源。

EPS和UPS主要區別：

1、EPS主要解決市電故障時(shí)的應急供電問(wèn)題，適用于各種設備；

UPS主要是為計算機等電子設備提供用電保障。

2、UPS供電切換時(shí)間很短，一般為  0～10ms，感覺(jué)不到斷電；

EPS切換時(shí)間相對較長(cháng)，一般為0.1～5s。

6、建筑常用電線(xiàn)電纜的種類(lèi)

聚氯乙烯絕緣電線(xiàn)：BV、BLV、BVR、BVVB、BLVVB等俗稱(chēng)布電線(xiàn)，電壓等級450/750V。

聚氯乙烯絕緣電纜：VV、VLV、VV22、VLV22。電壓有0.6KV~110KV等多種。

交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜：YJV、YJLV、YJV22、YJLV22等。

控制電纜：KVV、KVV22、KVVP、KYJV等，主要用于電器間的電路連接與控制。

阻燃電纜、耐火電纜：ZR、NH

BV

BVR、BVVB

YJV、YJV22

KVV、KVVP

建筑常用的穿線(xiàn)方式有：

焊接鋼管或鍍鋅鋼管用SC表示
薄壁電線(xiàn)管—JDG（套接緊定式鍍鋅鋼管）

KBG (扣壓式鍍鋅鋼管)

塑料管—PC （硬管）

FPC（半硬管）

KPC（波紋管）

電纜橋架—CT

金屬軟管—CP

鋼線(xiàn)槽—SR

敷設部位的表示方式：

沿墻面敷設―WE

暗敷設在頂板內―CC

沿柱或跨柱敷設―CLE

墻內暗敷設―WC

暗敷設在梁內―BC

暗敷設在柱內―CLC  

沿頂板面敷設―CE

暗敷設在地面內―FC        

電纜敷設的表示方式：

例如：

ZR-BV-3X2.5—PC20—WC

NH-YJV-3X120+1X70—SC100—WE

KYJV-7X1.5—KBG32—FC

7、住宅配電系統簡(jiǎn)介

低壓配電系統

住戶(hù)配電箱接線(xiàn)方式

C65N-C16/1P為斷路器型號、1P表示單相單極、C16表示整定電流16安培，C65N施耐德品牌。

VIGI(30mA）代表漏電保護開(kāi)關(guān)，漏電動(dòng)作電流為30mA。

漏電保護開(kāi)關(guān)是漏電保護器與斷路器一起構成的開(kāi)關(guān)，一般安裝在進(jìn)線(xiàn)回路上，當進(jìn)線(xiàn)回路中發(fā)生漏電或絕緣破壞，漏電保護開(kāi)關(guān)可將主電路斷開(kāi)，防止人身觸電和電氣火災。

三、建筑防雷與接地系統

建筑物的防雷分三個(gè)等級

一類(lèi)防雷建筑物：制造、使用或貯存火炸藥及其制品的危險建筑物，因電火花而引起爆炸、爆轟，會(huì )造成巨大破壞和人身傷亡者。民用建筑一般不采用。

二類(lèi)防雷建筑物：高度超過(guò)100米的建筑；國家級的建筑物；年預計雷擊次數大于0.3的住宅、辦公樓等一般民用建筑物。

三類(lèi)防雷建筑物：省級建筑物；年預計雷擊次數大于或等于0.06且小于或等于0.3的住宅、辦公樓等一般民用建筑物。

雷電主要有三類(lèi)

直擊雷：雷云直接對建筑物放電的現象稱(chēng)為直擊雷。

雷電感應：雷電感應是雷電的第二次作用,即雷電流產(chǎn)生 的電磁效應和靜電效應。

雷電波侵入：當架空線(xiàn)路或架空金屬管道遭受雷擊,以及由于雷云在附近放電,在導線(xiàn)上感應出很高的電動(dòng)勢,沿線(xiàn)路或管路將高電位引進(jìn)建筑物內部,稱(chēng)為雷電波侵入。  

1、防雷裝置的組成

接閃器：吸引和接受雷電流的金屬導體,常見(jiàn)接閃器的形式有避雷針、避雷帶、避雷網(wǎng)或金屬屋面等。

引下線(xiàn)：將接閃器收到的雷電流引至接地裝置。引下線(xiàn)一般采用圓鋼或扁鋼制成，或利用建筑機構中的主鋼筋。

接地裝置：接收引下線(xiàn)傳來(lái)的雷電流,并以最快的速度泄入大地。接地方式分為聯(lián)合接地（R≤4Ω）和獨立接地（R≤10Ω）。

浪涌保護器（避雷器）：作用是把竄入電力線(xiàn)、信號傳輸線(xiàn)的雷電流泄入大地，保護設備不受沖擊。

2、建筑接地系統

建筑低壓配電系統的接地形式有：

TN、TT、IT三種接地形式。

民用建筑常用的接地系統為T(mén)N系統，分為T(mén)N-S 、TN-C、TN-C-S三種形式。

TN-S系統：是指在整個(gè)系統中，中性線(xiàn)（N線(xiàn)）和保護線(xiàn)（PE線(xiàn)）是分開(kāi)的，只是在變壓器處匯合，俗稱(chēng)三相五線(xiàn)制。

TN-C系統：是指在整個(gè)系統中，中性線(xiàn)與保護線(xiàn)是合一的，稱(chēng)為PEN線(xiàn)，即保護接零系統，俗稱(chēng)三相四線(xiàn)制。