【电气学院】建筑电气强电、弱电系统知识点汇总及详解

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来源:电气设计狄老师 版权归原作者所有,侵权请联系删除 建筑电气包括:建筑供配电、建筑电气照明、建筑防雷与接地、建筑弱电(包括电话通讯系统、有线电视系统、闭路电视系统、消防与防盗监控系统)、建筑电气设备等等。 强电:强电包括系统配电线路,电缆,箱柜,照明器具,开关,插座,防雷接地,系统调试,照明及插座的配管配线,动力配管配线。 弱电:弱电指在32V以内,安防监控、综合布线、报警系统等。

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建筑电气包括:建筑供配电、建筑电气照明、建筑防雷与接地、建筑弱电(包括电话通讯系统、有线电视系统、闭路电视系统、消防与防盗监控系统)、建筑电气设备等等。


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强电:强电包括系统配电线路,电缆,箱柜,照明器具,开关,插座,防雷接地,系统调试,照明及插座的配管配线,动力配管配线。

弱电:弱电指在32V以内,安防监控、综合布线、报警系统等。

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一、供配电系统


1、电力系统

(1)电力系统电压等级有220/380V(0.4 kV),3 kV、6 kV、10 kV、20 kV、35 kV、66 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV。

随着电机制造工艺的提高,10 kV电动机已批量生产,所以3 kV、6 kV已较少使用,20 kV、66 kV也很少使用。供电系统以10 kV、35 kV为主。输配电系统以110 kV以上为主。

发电厂发电机有6 kV与10 kV两种,现在以10 kV为主,用户均为220/380V(0.4 kV)低压系统。


(2)根据《城市电力网规定设计规则》规定:输电网为500 kV、330 kV、220 kV、110kV,高压配电网为110kV、66kV,中压配电网为20kV、10kV、6 kV,低压配电网为0.4 kV(220V/380V)。

发电厂发出6 kV或10 kV电,除发电厂自己用(厂用电)之外,也可以用10 kV电压送给发电厂附近用户,10 kV供电范围为10Km、35kV为20~50Km、66kV为30~100Km、110kV为50~150Km、220kV为100~300Km、330kV为200~600Km、500kV为150~850Km。


(3)1000V是高低压的划分界限,在工业与民用建筑中常见的等级电压为10kV和380/220V。


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2、电力负荷分级


(1)一级负荷。

一级负荷为中断供电将造成人身伤亡并在政治、 经济上造成重大损失的用电负荷。


(2)二级负荷。

二级负荷为中断供电将造成主要设备损坏,大量产品被废,连续生产过程被打乱,需较长时间才能恢复从而在政治、经济上造成较大损失的负荷。


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(3)三级负荷。

不属于一级和二级负荷的一般负荷, 即为三级负荷。

在上述三类负荷中,一级负荷一般应采用两个独立电源供电,其中,一个系统为备用电源。


(4)电话机房的电源为一级负荷;高层建筑的客梯、生活水泵、排水泵为一级负荷。


3、电力负荷

一般分为照明负荷动力负荷,但在民用建筑中空调、电热设备归入照明负荷;动力负荷指电梯、水泵风机、洗衣机等。


4、电压选择、功率因数及无功补偿

用电设备安装容量在250KW或需用变压器容量在160KVA以下,应以低压方式供电。对高压供电的用电单位,功率因数应在0.9以上,低压供电的用电单位,功率因数应在0.85以上。


二、变配电所和自备电源


1、变配电设备和应急用发电机组

变压器按冷却方式分为油浸式、干式。应急备用发电机组目前大多采用柴油发电机组。


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2、变配电所所址的选择

(1)不应设在有剧烈振动或高温的场所;

(2)不宜设在多尘、水雾(如大型冷却塔)或有腐蚀性气体的场所,无法远离时,不应设在污染源盛行风向的下风测;


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(3)不应设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方,且不宜与上述场所相贴临;


(4)变配电所位于高层建筑的地下层时,不宜设在最底层,当地下仅有一层时,应采取适当抬高该所地面等防水措施 ;


(5)高层建筑的变配电所宜设在地下层或首层,当建筑高度超过100米时,也可在高层区的避难层或上技术层内设置变电所;


(6)无特殊防火要求的多层建筑中,装有可燃性油电气设备的变电所,可设在底层靠外墙部位,但不应设在人员密集场所的上方、下方、贴临或疏散出口两旁。


(7)在多层和高层主体建筑物的底层布置装有可燃性油的电气设备时,其底层外墙开口部位i的上方应设置宽度不小于1.0米的防火挑檐。


3、变配电所对建筑的要求及设备布置

(1)可燃油浸电力变压器室的耐火等级应为一级。

非燃(或难燃)介质的电力变压器室、高压配电装置室、高压电容器室和地下电缆敷设存放层的耐火等级不应低于二级。


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低压配电装置和低压电容器室等无燃油设备室的耐火等级不应低于三级。


(2)高压配电室和电容器室,宜设不能开启的自然采光窗,窗口下沿距室外地面高度不宜小于1.8米,临街的一面不宜开窗,低压配电室可设能开启的自然采光窗。


(3)变压器室、配电装置室、电容器室的门应向外开。

(4)长度大于7米的配电装置室应设两个出口。

(5)变压器室宜采用自然通风,进风和排风温差不宜大于15度。

(6)变压器室、电容器室、配电装置室、控制室内不应有与其无关的管道明敷线路通过。


(7)有人值班的配变电所,宜设有上下水设施。

(8)成排布置的配电柜,其长度超过6米,柜后的通道应设两个出口,并宜布置在通道的两端,当两出口之间的距离超过15米时,其间尚应增加出口。

(9)配电室室内地坪应高于室外地坪0.15-0.30米。


4、柴油发电机房


(1)机组宜靠近一级负荷或变配电所布置。

(2)贮油间与机房相连布置时,应在墙上设甲级防火门,并向发电机房间开启。

(3)机房内的管沟和电缆应有0.3%的坡度和排水措施,沟边缘应做挡油处理。

(4)机房格工作间火灾危险性类别与耐火等级:


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发电机间:丙 一级

控制与配电室:戊 二级

贮油间:丙 一级


三、民用建筑的配电系统

1、配电系统的接地方式

放射式、树干式、环状式。


2、配电系统分类

(1)高压配电系统:一般按每占地2KM2或按总建筑面积4x105设置一个10KV配电所。当变电所在6个以上时,也可设置10KV配电所。

(2)低压配电系统:接地方式—TT TN IT三种形式。

(3)超低压配电系统:额定电压为50v以下的配电。安全电压限值有两档:正常环境50V,潮湿环境25V。我国常用于正常环境的手提行灯电压为36V。


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四、室内外电气配线


1、室外配线


(1)架空线路:由高低压线路至建筑物第一个支持点之间的一段架空线称为架空线。高压接户线受电端的对地距离不应小于4米;低压接户线受电端对地距离不应小于2.5米。

向一级负荷供电的双电源线路,不应同杆架设。


(2)电缆线路:在电缆沟和电缆隧道内敷设的电缆,应采用裸铠装电缆、裸铅包电缆或塑料护套电缆。


a. 电缆直埋敷设:当沿同一路径敷设的室外电缆根数为8根及以下时,直埋深度不应小于0.7m。向一级负荷供电同一路径的双电源电缆不应敷设在同一沟内。


b. 电缆在电缆沟或隧道内敷设:同一路径的电缆根数多于8根、少于或等于18根时适合采用电缆沟敷设,多于18根时可采用电缆隧道敷设。电缆隧道高度不应低于1.9米。电缆隧道长度大于7米时,两端应设出口,两个出口间的距离超过75米时,还应增加出口。


c. 电缆在排管内敷设:一般可采用石棉水泥管或混凝土管。


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2、室内布线

(1)直敷布线—建筑物顶棚内严禁采用。

(2)金属管布线—建筑物顶棚内宜采用。

(3)硬质塑料管布线—适用于室内场所和有酸碱腐蚀性介质的场所。

(4)电气间布线—井壁应是耐火极限不低于1小时的非燃烧体,电气间在每层楼应设维护检修门并应开向公共走廊,其耐火极限不应低于三级,楼层间应做防火密封隔离。

电气间内高压、低压和应急电源的电气线路,相互之间应保持0.3米及以上的距离或采用隔离措施。


向电梯供电的电源线路,不应敷设在电梯井道内。


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五、电气照明

照明方式可分为:

照明方式是指照明设备按照其安装部位或使用功能而构成的基本模式。扬/光/照/明把它分为一般照明、分区一般照明、局部照明和混合照明。


照明种类可分为:

正常照明:在正常情况下使用的室内外照明。

应急照明:因正常照明的电源失效而启用的照明。应急照明包括疏散照明、安全照明、备用照明。

疏散照明:作为应急照明的一部分,用于确保疏散通道被有效地辨认和使用的照明。

安全照明:作为应急照明的一部分,用于确保处于潜在危险之中的人员安全的照明。

备用照明:作为应急照明的一部分,用于确保正常活动继续进行的照明。

值班照明:非工作时间,为值班所设置的照明。

警卫照明:用于警戒而安装的照明。

障碍照明:在可能危及航行安全的建筑物或构筑物上安装的标志灯。


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1、照明质量

一般照明照度均匀度,不应低于0.7,照明光源的显色指数不宜小于80.


2、应急照明

疏散照明包括安全出口标志灯、疏散指示标志灯、疏散照明灯。备用照明的持续工作时间大于2小时。


六、电气安全和建筑物防雷


1、安全用电

当交流电在15—20mA以下或直流50mA以下的数值,对人体是安全的。

36V以上的电压就成为危险电压。安全电压额定值的等级为:42、36、24、12、6V

防触电保护:其中的间接接触保护—用自动切断电源的保护(包括漏电电流动作保护),并辅以总等电位连接。


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总等电位连接是在建筑物电源进线处,将保护干线、接地干线、总水管、采暖和空调管以及建筑物金属构件相互作电气连接。

下列设备的配电线路宜设置漏电电流动作保护:住宅建筑每户的进线开关或插座专用回路。由TT系统供电的用电设备。


2、建筑物防雷

分为外部防雷系统和内部防雷装置。


(1)外部防雷系统

外部防雷包括避雷针、避雷带、引下线、接地极等等,其主要的功能是为了幕确保建筑物本体免受直击雷的侵袭,将可能击中建筑物的雷电通过避雷针、避雷带、引下线等,泄放入大地。


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(2)内部防雷装置


内部防雷系统是为保护建筑物内部的设备以及人员的安全而设置的。通过在需要保护设备的前端安装合适的防雷器,使设备、线路与大地形成一个有条件的等电位体。


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将可能进入的雷电流阻拦在外,将因雷击而使内部设施所感应到的雷电流得以安全泄放入地,确保后接设备的安全。


七、火灾报警和消防联动


1、火灾自动报警系统

火灾自动报警系统是由触发装置、火灾报警装置、联动输出装置以及具有其它辅助功能装置组成的,它具有能在火灾初期,将燃烧产生的烟雾、热量、火焰等物理量,通过火灾探测器变成电信号,传输到火灾报警控制器。


并同时以声或光的形式通知整个楼层疏散,控制器记录火灾发生的部位、时间等,使人们能够及时发现火灾,并及时采取有效措施,扑灭初期火灾,最大限度的减少因火灾造成的生命和财产的损失,是人们同火灾做斗争的有力工具。


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保护对象应根据其使用性质、火灾危险性、疏散和扑救难度等分为特级、一级和二级。


2、火灾探测器的设置

在超高层建筑中,除不适合装设火灾探测器的部位(如厕所、浴室),均应全面设置火灾探测器。


3、火灾自动报警系统的形式

区域报警系统;集中报警系统;控制中心报警系统;


4、火灾应急广播和专用电话


(1)火灾应急广播

集中报警系统、控制中心报警系统宜设火灾应急广播。保证从一个防火分区内的任何部位到最近一个扬声器的距离不大于25米。走道内最后一个扬声器至走道末端的距离不应大于12.5米。每个扬声器的额定功率不应小于3瓦。

火灾应急广播馈电电压不宜大于100瓦。


(2)消防专用电话网络应为独立的消防通讯系统

特级保护对象的各避难层应每隔20米设置一个消防专用电话分机或电话插孔。

消防控制室、消防值班室或企业消防站等处,应设置可直接报警的外线电话。


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5、消防控制室与消防值班室


(1)消防值班室:仅有火灾报警而无消防联动控制功能时设。宜设在首层主要出入口附近。


(2)消防控制室:设有火灾自动报警和自动灭火或有消防联动控制设施的建筑物内设。

附设在建筑物内的消防控制室宜设在建筑物内的首层或地下一层,并与其他部位隔开和设置直通室外的安全出口且距出入口不应大于20米。

门应向疏散方向开启,入口处设明显的标志,隔墙的耐火极限不低于3小时,楼板的耐火极限不低于2小时。


6、消防联动的对象

包括自动报警系统(声光、疏散广播等)、自动灭火系统(气体灭火、超音速干粉灭火系统、预作用等)以及电源切非、防火卷帘、防排烟系统等防火分隔、疏散逃生系统设备设施,灭火设施,防排烟设施,电梯。


7、消防用电设备的配电系统

消防联动、自动灭火控制、通讯、应急照明及应急广播等线路宜暗敷设,其保护层厚度不应小于3cm。

弱电线路的电缆竖井,宜与强电线路的电缆竖井分别设置,必须合用时,应分别设在竖井两侧。


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八、有线广播和扩声、同声传译


1、有线广播

现代化建筑的公共广播系统根据建筑规模,使用性质和功能要求可分以下三种类型:

(1)业务性广播系统。

(2)服务性广播系统。

(3)火灾事故广播系统。


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2、扩声与同声传译


扩声控制室的位置宜设在:

1、剧院、礼堂类建筑,宜设在观众厅后部。

2、体育场、馆类建筑,宜设在主席台侧或面向场地可观察到全场的位置。

3、会议厅、报告厅宜设在厅的后部。


九、共用天线电视系统和闭路应用电视系统


1、共用天线电视系统(CATV)

系统由接收天线、前端设备、信号分配网络和用户终端四部分组成。


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2、闭路应用电视系统(CCTV)

摄像机安装高度—室内2.5-5米为宜;室外3.5-10米为宜,不得低于3.5米。


医院、旅馆的呼应(叫)信号装置应使用50V以下安全工作电压,一般采用24V。


十、建筑物综合布线系统


1、智能建筑的定义

(1)智能建筑特征即 “以建筑为平台,兼备建筑自动化设备BA、办公自动化OA及通信网络系统CA,集结构、系统、服务、管理及它们之间的最优化组合,向人们提供一个安全、高效、舒适、便利的建筑环境”。


(2)智能建筑特征即 “是采用现代计算机、信息通信和系统集成技术建立的家庭信息化平台,它通过家庭网络将与家居设备和系统互联并统一管理,以提供一个舒适、便利、安全、节能和环保的家居生活环境”。


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综合布线水平线缆长度不得超过90米。


干线子系统垂直通道有电缆孔、管道、电缆竖井三种方式可供选择,宜采用电缆竖井方式,水平通道可选择预埋暗管或电缆桥架方式。


2、电量单位


电量(英语Quantity of electric charge)表示物体所带电荷的多少。一般来说,电荷的数量叫电量,用符号Q表示,单位是库(仑)(符号是C),库仑是一个很大的单位。在不致混淆的前提下,电荷量可简单称其为电荷。


度,中国家庭电量常用单位,即千瓦时,符号为kW·h,功率为1000瓦的设备一小时的耗电量为1度电。千瓦时就是平时所说的“度”,是电功的单位,符号:kW·h,计算公式为功率乘以时间。假设一台耗电设备的功率为2500瓦,即其一小时的耗电量为2.5千瓦时,也就是一小时2.5度电。


功的单位有焦耳和千瓦时,它们之间的关系如下:

1焦=1瓦×秒

1千瓦时=1千瓦×1小时=1000瓦×1小时=1000瓦×3600秒=3600000焦

即:1千瓦时=3.6×10^6焦

1kW.h=1kW×h=1000W×h=1000W×3600s=3600000J

对于日常来说,1千瓦时即1度。


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  • 自由在在的鱼
    自由在在的鱼 2020年01月14日 09:52:50 2楼

    学习了,感谢楼主分享。。。

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  • 江厦堂
    江厦堂 2020年01月14日 10:33:20 3楼

    谢谢分享资料

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  • 饶石1515
    饶石1515 2020年01月15日 08:30:19 4楼

    学习借鉴分享,谢谢楼主。


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  • lyy2010lyy
    lyy2010lyy 2020年01月15日 10:35:29 5楼

    强电:强电包括系统配电线路,电缆,箱柜,照明器具,开关,插座,防雷接地,系统调试,照明及插座的配管配线,动力配管配线。

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  • 寻星星
    寻星星 2020年01月15日 16:26:59 6楼

    学习了,感谢楼主分享

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  • xingye8860
    xingye8860 2020年01月17日 09:08:41 7楼

    照明器具,开关,插座,防雷接地,系统调试,照明及插座的配管配线,动力配管配线。

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