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強電系統包括哪些内容




建築強電系統主要分為三大組成部分:

一、高壓配電系統

二、低壓配電系統

三、建築防雷與接地系統

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

發電電壓: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産、輸送、分配、使用的統一整體。


從發電廠到用戶的輸配電過程示意圖及概略圖

如圖所示:發電廠發出電能,經升壓變壓器升壓後,傳輸給區域變電站的降壓變壓器,再由降壓變壓器降壓後,傳輸給配電變壓器,最後由配電變壓器将10KV電壓變為380V/220v供給用戶使用。

2、高壓系統的負荷分類

高壓用電負荷分為:一級負荷、二級負荷、三級負荷

一級負荷

是指突然中斷供電将造成重大政治影響、人身傷亡和重大經濟損失的用電單位。包括:中央與國家的辦公機構、國家級的大會堂、國際候機廳、省級以上的大型體育場館、大型商場、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、分别由兩個不同的發電廠引來的兩路高壓線路供電。

2、由兩個不同的區域變電站引來的兩路高壓線路供電。這兩個區域變電站的上一級可以出自同一發電廠。

二級負荷

是指突然斷電會造成人員傷亡和重大經濟損失、造成公共場所秩序混亂和嚴重影響生産的用電單位。包括:市縣級醫院、三星級的賓館酒店、高檔寫字樓、高檔住宅區、大型工礦企業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、兩路高壓線路來自于同一區域變電站的不同高壓開關或不同母線段。

2、一路專用高壓供電,配備發電機組、UPS或EPS電源。

三級負荷

即不屬于一級和二級的供電用戶均屬于三級負荷。

供電方式:單路高壓進線,無需配備發電機、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)平時兩路高壓電源同時對各自負荷供電,母線聯絡開關斷開,當其中一路故障時,母線聯絡開關聯通,由另一路電源供電全部負荷。此方案常用于商業樓、高級賓館、大型辦公樓,有較高的供電可靠性。


(2)平時由主供高壓電源供電,備用電源斷開,當主供電源故障時,備用電源投入供電。此方案不需要母線聯絡櫃,對節省投資和減小高壓配電室建築面積均有利。

4、高壓配電設備的組成

高壓配電的主要設備有:

1、進線隔離櫃:即内置高壓隔離開關,保證高壓電器及裝置在檢修工作時的安全。

2、高壓進線櫃:即内置高壓斷路器,主要是分斷、閉合電路,有繼電保護功能。

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

4、計量櫃:即内置電壓互感器、電流互感器,電能計量表等,計量電能消耗量。

5、饋電櫃:即出線櫃,配電至變壓器。

6、聯絡櫃:即操縱兩路高壓母線的聯通或斷開。

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。

高壓櫃的種類

固定式高壓櫃

手車式高壓櫃

在檢修時,拉出手車有明顯的斷口,操作起來既安全又方便。

10KV變電站櫃組


中央信号屏:一般放在值班室内,采用智能微機報警裝置。可以顯示全部高低壓開關櫃的事故信号并報警。



5、高壓配電系統的主要元器件

高壓隔離開關

特點:保證高壓電器及裝置在檢修工作時的安全,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。

圖形文字符号

戶内

戶外

高壓負荷開關

特點:功能介于高壓斷路器和高壓隔離開關之間的電器,高壓負荷開關具有簡單的滅弧裝置,能通斷負荷電流,但不能斷開短路電流,所以它一般與高壓熔斷器串聯使用,借助熔斷器來進行短路保護。

圖形及文字符号


FN:戶内型

FW:戶外型

高壓斷路器

特點:不僅可以切斷或聯通負荷電流,而且當系統發生故障時通過繼電器保護裝置的作用,切斷過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。

圖形及文字符号



變壓器(TM)

變換電壓等級的設備。也就是把高壓變成動力、照明及其他負荷使用的電壓。


油浸式變壓器

幹式變壓器

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

常用低壓分為:

單相電:俗稱照明電,220V

三相電:俗稱動力電,380V

低壓負荷分類:

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、火災自動報警裝置、火災事故照明、疏散指示标志和電動的防火門、防火卷簾等消防用電設備、保安設備以及重要業務用的計算機、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、樹幹式;3、鍊式。

3、低壓配電設備的組成

低壓配電設備主要有:

變電所内:低壓進線櫃、饋線櫃、聯絡櫃、電容補償櫃等;

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、應急發電機組

在大中型建築物内設置的應急發電機大部分為柴油發電機組。

柴油發電機組主要組成:柴油發動機、交流發電機、油箱、控制屏。

柴油發動機是以柴油為燃料的内燃機,是将化學能轉變成機械能的一種裝置。在發電機組中起到帶動發電機運轉的作用。

交流發電機是将機械能轉變成電能的裝置。

發電機組的配電方案

市電與發電機組自動切換的方案

如圖所示當市電中斷,自動控制櫃延時3秒鐘起動機組,機組起動成功後,ATS自動投向機組側,給負載供電。

當市電恢複,自動控制櫃關閉機組,ATS自投向市電側,恢複市電供電。
自動控制櫃具有自動保護的功能,當發生以下情況會自動報警或關閉機組:機組三次起動失敗,低油壓,高水溫,過電壓,欠電壓,過載,短路,超速。

發電機冗餘方案

自動切換控制櫃

柴油發電機房的布置



5、UPS和EPS系統

UPS全稱為“不間斷電源系統”,主要由主機、蓄電池及電池櫃等組成。

UPS工作原理如圖所示:當市電正常時,UPS将市電穩壓後供給負載,此時的UPS就是一台交流穩壓器,同時向電池組充電,切換開關處于市電側、;當市電中斷時,繼電器動作,切換開關自動投入到逆變側,電池組的電能通過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全稱為緊急電力供給,是一種允許短時電源中斷的應急電源裝置,主要作為高層建築中的應急照明、消防設施以及特别重要負荷的備用電源。

EPS和UPS主要區别:

1、EPS主要解決市電故障時的應急供電問題,适用于各種設備;

UPS主要是為計算機等電子設備提供用電保障。

2、UPS供電切換時間很短,一般為 0~10ms,感覺不到斷電;

EPS切換時間相對較長,一般為0.1~5s。

6、建築常用電線電纜的種類

聚氯乙烯絕緣電線:BV、BLV、BVR、BVVB、BLVVB等俗稱布電線,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


建築常用的穿線方式有:

焊接鋼管或鍍鋅鋼管用SC表示
薄壁電線管—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

鋼線槽—SR

敷設部位的表示方式:

沿牆面敷設―WE

暗敷設在頂闆内―CC

沿柱或跨柱敷設―CLE

牆内暗敷設―WC

暗敷設在梁内―BC

暗敷設在柱内―CLC

沿頂闆面敷設―CE

暗敷設在地面内―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、住宅配電系統簡介

低壓配電系統

住戶配電箱接線方式

C65N-C16/1P為斷路器型号、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)代表漏電保護開關,漏電動作電流為30mA。

漏電保護開關是漏電保護器與斷路器一起構成的開關,一般安裝在進線回路上,當進線回路中發生漏電或絕緣破壞,漏電保護開關可将主電路斷開,防止人身觸電和電氣火災。

三、建築防雷與接地系統

建築物的防雷分三個等級

一類防雷建築物:制造、使用或貯存火炸藥及其制品的危險建築物,因電火花而引起爆炸、爆轟,會造成巨大破壞和人身傷亡者。民用建築一般不采用。

二類防雷建築物:高度超過100米的建築;國家級的建築物;年預計雷擊次數大于0.3的住宅、辦公樓等一般民用建築物。

三類防雷建築物:省級建築物;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築物。

雷電主要有三類

直擊雷:雷雲直接對建築物放電的現象稱為直擊雷。

雷電感應:雷電感應是雷電的第二次作用,即雷電流産生 的電磁效應和靜電效應。

雷電波侵入:當架空線路或架空金屬管道遭受雷擊,以及由于雷雲在附近放電,在導線上感應出很高的電動勢,沿線路或管路将高電位引進建築物内部,稱為雷電波侵入。

1、防雷裝置的組成

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

引下線:将接閃器收到的雷電流引至接地裝置。引下線一般采用圓鋼或扁鋼制成,或利用建築機構中的主鋼筋。

接地裝置:接收引下線傳來的雷電流,并以最快的速度洩入大地。接地方式分為聯合接地(R≤4Ω)和獨立接地(R≤10Ω)。

浪湧保護器(避雷器):作用是把竄入電力線、信号傳輸線的雷電流洩入大地,保護設備不受沖擊。


2、建築接地系統

建築低壓配電系統的接地形式有:

TN、TT、IT三種接地形式。

民用建築常用的接地系統為TN系統,分為TN-S 、TN-C、TN-C-S三種形式。

TN-S系統:是指在整個系統中,中性線(N線)和保護線(PE線)是分開的,隻是在變壓器處彙合,俗稱三相五線制。

TN-C系統:是指在整個系統中,中性線與保護線是合一的,稱為PEN線,即保護接零系統,俗稱三相四線制。


資料來源:建築工程魯班聯盟 黑帽子

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