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1、建筑电气设计的内容、程序与要求,一、建筑电气设计的内容 建筑电气设计的内容一般包括：输电、配电线路、变配电所、电力、照明、防雷与接地、电气信号及自动控制等项目。二、供配电系统设计步骤 供配电系统设计一般的可以按照设计的前期准备工作：方案设计（评估）；以及设计阶段的：初步设计和施工图设计三个步骤实施。对于简单的系统（比如小型民用工程），经许可后可在方案设计审批后直接进行施工图设计。各阶段设计文件编制的深度应满足下列条件：1）方案设计文件，应满足编制初步设计文件的需要；2）初步设计文件，应满足编制施工图设计文件的需要；3）施工图设计文件，应满足设备材料采购、非标准设备制作和施工的需要。,三、设计内
2、容的深度（一）方案设计（评估）供配电系统设计首先要根据原始资料粗略地勾勒出大的框架，它可以作为可行性研究，经济、技术论证，方案比较，项目审批的依据。其涉及的内容包括：本次设计的设计范围；总负荷的初步估算和预测；1、2、3级负荷的确定；供电电源的回路数、容量、电压等级；变、配电所的位置、数量、容量等等。方案设计阶段的设计文件应包括设计说明、投资估算和必要的设计图纸。,（二）初步设计 初步设计阶段，设计文件应包括设计说明书、设计图纸、主要电气设备清册、（工程概算）、计算书（供内部使用及存档）。1、设计说明书内容主要包括：1）设计依据 设计采用的主要标准及法规；有关职能部门（供电部门、消防部门、通信
3、部门、公安部门等）认定的工程设计资料，相关专业提供的本专业工程设计资料等。2）设计范围 本工程拟设置的电气系统；根据设计任务书和有关设计资料说明本设计的内容。,3）变、配电系统（1）负荷等级、负荷容量；（2）供电电压等级，电源数量及回路数，电源引入方式、引入方向，近远期发展规划；（3）备用电源和应急电源方案，容量确定；（4）高、低压供电系统接线型式及运行方式；（5）变，配电所的位置、数量、容量及型式（户内、户外或混合）（6）继电保护装置的设置；（7）电能计量装置及方式；（高供高计或高供低计，专用柜或非专用柜等）（8）功率因数补偿方式；（9）操作电源和信号：说明高压设备操作电源和运行信号装置配置
4、情况；（10）高、低压进出线路的型号及敷设方式。,4）动力配电系统（1）电源由何处引来、电压等级、配电方式；对重要负荷和特别重要负荷及其它负荷的供电措施；（2）选用导线、电缆。母干线的材质和型号，敷设方式；（3）开关，插座，配电箱、控制箱等配电设备选型及安装方式；（4）电动机启动及控制方式的选择。,5）照明系统（1）照明种类及照度标准；（2）光源及灯具的选择、照明灯具的安装及控制方式；（3）室外照明的种类、电压等级、光源选择及其控制方法等；（4）照明线路的选择及敷设方式。,6）热工检测及自动调节系统 7）火灾自动报警系统的设置8）通信系统 9）公共显示系统 10）时钟系统 11）安全技术防范系
5、统 12）综合布线系统 13）建筑设备监控系统及系统集成 14）信息网络交换系统 15）智能化系统集成,16）建筑物防雷（1）确定防雷类别；（2）防直接雷击、防侧击雷、防雷击电磁脉冲、防高电位侵入的措施；（3）当利用建（构）筑物混凝土内钢筋做接闪器、引下线、接地装置时，应说明采取的措施和要求。17）接地及安全（1）本工程各系统要求接地的种类及接地电阻要求；（2）总等电位、局部等电位的设置要求；（3）接地装置要求，当接地装置需作特殊处理时应说明采取的措施、方法等；（4）安全接地及特殊接地的措施。18）需提请在设计审批时解决或确定的主要问题,2、设计图纸 1）电气总平面图（仅有单体设计时，可无此项
6、内容）（1）标示建（构）筑物名称、容量，高、低压线路及其它系统线路走向，回路编号，导线及电缆型号规格，架空线杆位，路灯、庭园灯的杆位（路灯、庭园灯可不绘线路），重复接地点等；（2）变、配电站位置、编号和变压器容量；（3）比例、指北针。,2）变、配电系统（1）高，低压供电系统图：注明开关柜编号，型号及回路编号、一次回路设备型号、设备容量、计算电流、补偿容量、导体型号规格、用户名称、二次回路方案编号；（2）平面布置图：应包括高、低压开关柜、变压器、母干线、发电机、控制屏、直流电源及信号屏等设备平面布置和主要尺寸，图纸应有比例；（3）标示房间层高、地沟位置，标高（相对标高）。3）配电系统（一般只绘制
7、内部作业草图，不对外出图）主要干线平面布置图，竖向干线系统图（包括西：电及照明干线、变配电站的配出回路及回路编号）。,4）照明系统 对于特殊建筑，如大型体育场馆、大型影剧院等，有条件时应绘制照明平面图。该平面图应包括灯位（含应急”硼灯）、灯具规格，配电箱（或控制箱）位，不需连线。5）热工检测及自动调节系统（1）需专项设计的自控系统需绘制热工检测及自动自动调节原理系统图；（2）控制室设备平面布置图。6）火灾自动报警系统（1）火灾自动报警系统图；（2）消防控制室设备布置平面图。,7）通信系统（1）电话系统图；（2）站房设备布置图。8）防雷系统、接地系统 一般不出图纸，特殊工程只出顶视平面图，接地平
8、面图。9）其他系统（1）各系统所属系统图；（2）各控制室设备平面布置图（若在相应系统图中说明清楚时，可不出此图）。,3、主要设备表、概算注明设备名称、型号、规格、单位、数量。4、设计计算书（供内部使用及存档）1）用电设备负荷计算。2）变压器选型计算。3）电缆选型计算。4）系统短路电流计算。5）防雷类别计算及避雷针保护范围计算。6）各系统计算结果尚应标示在设计 说明了或相应图纸中。7）因条件不具备不能进行计算的内容，应在初步设计中说明，并应在施工图设计时补算。,（三）施工图设计 1、施工图设计文件 1）合同要求所涉及的所有专业的设计图纸（含图纸目录、说明和必要的设备、材料表）以及图纸总封面。2）
9、合同要求的工程预算书。注：对于方案设计后直接进入施工图设计的项目，若合同未要求编制工程预算书，施工图设计文件应包括工程概算书。,2、施工图总封面应标明以下内容：1）项目名称；2）编制单位名称；3）项目的设计编号；4）设计阶段；5）编制单位法定代表人、技术总负责人和项目总负责人的姓名及其签字或授权盖早；6）编制年月（即出图年、月）。,供电系统及电气识图,能产生幅值相等、频率相等、相位互差120电势的发电机称为三相发电机；以三相发电机作为电源，称为三相电源；以三相电源供电的电路，称为三相电路；,V2,V1,电源系统,三相平衡:三相电路各相的负载阻抗及功率相等（即P1=P2=P3）,中性点,P1,P
10、2,P3,UNVWPE,供电系统就是由电源系统和输配电系统组成的产生电能并供应和输送给用电设备的系统。,相与中心线之间称为相电压，电压是220V；U、V、W称为三相，相与相之间的电压是线电压，电压为380V。三相电压就是相与相之间的电压，目前我国三相电压标准为380V，每一相之 间的频率都是一样。频率也有50HZ。,三相不平衡 三相的电压或电流幅值或有效值不等，或者三相的电压或电流相位差不为120时，则称此三相电压或电流不平衡。不平衡的三相电压或电流，按对称分量法（将三组不对称分量分解成三组对称向量之和），可分解为正序分量（a、b、c三相幅值相等，相位为a相超前b相120，b相超前c相120）
11、、负序分量（a、b、c三相幅值相等，相序与正序相反）和零序分量（a、b、c三相幅值、相位均相等）。,由于负序电压的存在，使三相感应电动机产生一个反向转矩，降低电动机的输出转矩，并使电机绕组电流增大，温升增高，缩短电动机使用寿命。对三相变压器来说，由于三相电流不平衡，当最大相电流达到变压器额定电流时，其他两相却低于额定值，从而使变压器容量不能得到充分利用。对多相整流装置来说，三相电压不对称，将严重影响多相触发脉冲的对称性，使整流装置产生较大的谐波，进一步影响电能质量。,改善三相不平衡的措施（1）供配电设计和安装中，应尽量使三相负荷均衡分配。三相系统中各相安装的单相用电设备容量之差应不超过15。（
12、2）将不平衡负荷接到不同的供电点，以减小其集中连接造成不平衡度可能超过允许值的问题。（3）将不平衡负荷接入更高电压的电网。由于更高电压的电网具有更大的短路容量，因此接入不平衡负荷对三相不平衡度的影响可大大减小。（4）采用可调的平衡化装置 平衡化装置包括：具有分相补偿功能的静止型无功补偿装置（SVC）和静止无功电源（SVG）。,供电系统,供电系统,ITTTTN,TN-CTN-STN-C-S,TN-CTN-STN-C-S,TN-CTN-STN-C-S,第一个字母：T代表供电系统的一点或多点直接接地 I代表电源与大地隔离或电源一点经高阻抗 与大地连接第二个字母T或N：T代表设备的外露金属部分和其他
13、能导电的金属均直接接地 N代表电气设备的外露金属接到电网 提供的接地线上面第三个字母S或C：S代表中性线和保护线完全分开 C代表中性线和保护线和在一起,电源变压器中性点直接接地，可触及的导电部分与普通PEN导体相连在，全系统内N线与PE线是合一的。,TN-C,缺点：1.该系统对于单相负荷及三相不平衡负荷的线路，PEN线总有电流流过，其产生的压降，将会呈现在电气设备的金属外壳上，对敏感性电子设备不利。2.电击死亡危险很大，而且PEN线因通过中性线电流产生电压降，从而使所接设备的金属外壳对地带电位。3.此电位对电子设备产生干扰，也可能在爆炸危险环境内打火引爆。,优点：该系统中保护线与中性线合并为P
14、EN线，具有简单、经济的优点。当发生接地短路故障时，故障电流大，可使电流保护装置动作，切断电源。,TN-C,电源变压器中性点直接接地，可触及的导电部分与普通PE导线相连在，全系统内N线与PE线是分开的。TN-S是很好的低压配电系统，有利于电源系统的干扰抑制，各种信息系统一般都 采用该方式,该系统中保护线和中性线分开，系统造价略贵。除具有TN-C系统的优点外，由于正常时PE线不通过负荷电流，故与PE线相连的电气设备金属外壳在正常运行时不带电，所以适用于数据处理和精密电子仪器设备的供电，也可用于爆炸危险环境中。在民用建筑内部、家用电器等都有单独接地触点的插头。采用 TN-S供电既方便又安全。,TN
15、-S,如果系统的前一部分，其N线与PE线合为PEN线，而后一部分线路，N线与PE线则全部或部分地分开，则此系统称为TN-C-S系统。分开以后N线应对地绝缘。为防止PE线与N线混淆，应分别给PE线和PEN线涂上黄绿相间的色标，N线涂以浅蓝色色标。此外，自分开后，PE线不能再与N线再合并。TN-C-S系统是一个广泛采用的配电系统，无论在工矿企业还是在民用建筑中，其线路结构简单，又能保证一定安全水平。,TN-C-S,电源变压器中性点直接接地，可触及的导电部分与单设的装置接地系统（与电源系统不相关）相连接。,1）当电气设备的金属外壳带电（相线碰壳或设备绝缘损坏而漏电）时，由于有接地保护，可以大大减少触
16、电的危险性。但是，低压断路器（自动开关）不一定能跳闸，造成漏电设备的外壳对地电压高于安全电压，属于危险电压。2）当漏电电流比较小时，即使有熔断器也不一定能熔断，所以还需要漏电保护器作保护，困此 TT 系统难以推广。3）TT 系统接地装置耗用钢材多，而且难以回收、费工时、费料。把新增加的专用保护线 PE 线和工作零线 N 分开，其特点是：共用接地线与工作零线没有电的联系；正常运行时，工作零线可以有电流，而专用保护线没有电流；TT 系统适用于接地保护点很分散的地方。,TT,电源变压器中性点不接地或电源的一点经高阻抗接地，可触及的导电部件接地,IT 方式供电系统在供电距离不是很长时，供电的可靠性高、
17、安全性好。一般用于不允许停电的场所，或者是要求严格地连续供电的地方，例如电力炼钢、大医院的手术室、地下矿井等处。运用 IT 方式供电系统，即使电源中性点不接地，一旦设备漏电，单相对地漏电流仍小，不会破坏电源电压的平衡，所以比电源中性点接地的系统还安全。但是，如果用在供电距离很长时，供电线路对大地的分布电容就不能忽视了。在负载发生短路故障或漏电使设备外壳带电时，漏电电流经大地形成架路，保护设备不一定动作，这是危险的。只有在供电距离不太长时才比较安全。这种供电方式在工地上很少见。,IT,我国366kV的电力系统，大多数采用中性点不接地的运行方式。只有当系统单相接地电流大于一定值时（310kV，大于
18、30A时；20kV及以上，大于10A时）采用中性点经消弧线圈（一种大感抗的铁心线圈）接地。220/380V低压系统，广泛采用中性点直接接地的运行方式，并且引出中性线、保护线或保护中性线。110kV及其以上的系统都采用中性点直接接地的运行方式。,常用一次电气设备的图形符号,M,电钟操作,操作器件或继电器的绕组指电磁继电器中产生电磁力，控制触点动作的元件。工作时，线圈中通电，产生电磁力，控制下部的触点动作。,热继电器利用输入电流所产生的热效应能够做出相应动作的一种继电器。,热执行器（如热继电器，热过电流保护）,电动机操作,M,接触器动合触点：接触器线圈通电吸合时，衔铁在磁场吸力下，拉动主触点动作闭
19、合。,常用二次电气设备的图形符号,延时闭合的动合触点 延时断开的动合触点,延时闭合的动断触点 延时断开的动断触点,继电器,接触器能频繁关合、承载和开断正常电流及规定的过载电流的开断和关合装置。,时间继电器,动断（常闭）触点继电器（或功能电器）中有规定的激励时断开，无规定的激励时闭合的触点。,3,导线,导线，导线组,电缆直通接线盒多线表示单线表示,电缆穿管保护,电缆上方敷设防雷排流线,电缆预留,导线的连接,可拆卸的端子,在专用线路上的事故照明灯,电缆连接盒，电缆分线盒多线表示单线表示,电缆旁设置防雷消弧线,端子板,11 12 13 14 15,动力或动力-照明配电箱多种电源配电箱事故照明配电箱信
20、号板，信号箱照明配电箱电源自动切换箱,配电箱是按电气接线要求将开关设备、测量仪表、保护电器和辅助设备组装在封闭或半封闭金属柜中或屏幅上，构成低压配电装置。,配电箱,暗装密闭（防水）防爆,单相,三相,带保护节点插座，带接地插孔的单相插座,带接地插孔的三相插座,插座：与插入式元器件（如插头、电子管、继电器等）相配接的连接器。,插座,开关暗装密闭（防水）防爆拉线开关,单级 双极,开关的词语解释为开启和关闭。它还是指一个可以使电路开路、使电流中断或使其流到其他电路的电子元件。,开关,单级双控拉线开关,荧光灯：利用低压汞蒸气放电产生的紫外线激发涂在灯管内壁的荧光粉而发光的电光源。,5,荧光灯三管荧光灯五
21、管荧光灯防爆荧光灯,荧光灯,常用防雷工程专业图形符号,空气火花间隙此SPD通常由两个相对的电极组成，当电涌的幅度达到一定的值时，电极间产生电弧放电（紧接着的是续流）。为能迅速地“熄灭”续流，灭弧技术被应用，而这种技术导致设备向外界排放热气体。,密封型火花间隙熄灭续流时不向外排除热气体的空气火花隙。这种技术通常以牺牲续流熄灭能力为代价。适用于易燃易爆场合。,气体火花间隙电极被装置在密封的空间之中，内充稀有的，压力受到控制的混合气体，此种设备为电信网络的理想防护器材，主要特性是有相当小的漏电流。,SPD浪涌保护器,1.防雷接地：为把雷电迅速引入大地，以防止雷害为目的的接地。,2.工作接地主要指的是
22、变压器中性点或中性线（N线）接地。接线端子不能外露，不能与其他接地系统，如直流接地，屏蔽接地，防静电接地等混接，也不能与PE线连接。,3.保护接地：保护接地就是将电气设备不带电的金属部分与接地体之间做良好的金属连接，即将大楼内的用电设备以及设备附近的一些金属构件，有PE线连接起来，但严禁将PE线和N线连接。,4.屏蔽接地与防静电接地：为了防止外来的电磁场干扰，讲电子设备外壳体及设备内外的屏蔽线或所穿金属管进行的接地，称为屏蔽接地。设备移动或物体在管道中流动，因摩擦产生静电，它聚集在管道，容器和储存罐或加工设备上，形成很高电位，对人身安全及对设备和建筑物都有危险。,接地,L1L2L3NPE,TN
23、-S,接地壳或接地板,文字符号1导线型号,文字符号2导线敷设方式,文字符号3导线敷设部位,导线标注方法,例：1L-325+216-SC50-FC,WC第1L回路，有5根导线，其中3根导线截面积为25mm2（325），2根导线截面积为16mm2（216），穿直径50mm焊接钢管（SC50），沿墙面内、地面内暗敷设（WC，FC）,a b（c d）e f,a线路编号或线路用途的符号,b导线型号,c导线根数,d导线截面面积,e敷设方式符号及穿管径,f线路敷设部位符号,C65N-C16/3P WL5 BV-4*4-SC20 FC WC 3.7KW 380V空调插座：断电器型号为C65N，最大断路电流为16A，采用4根线芯截面4mm2的铜芯聚氯乙烯绝缘电缆，穿直接20mm的钢管，暗敷设在地面内、墙内。,
