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

下面逐一進行解讀，分享給盟友交流學習。

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

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產、輸送、分配、使用的統一整體。

如圖所示：發電廠發出電能，經升壓變壓器升壓后，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

是指突然中斷供電將造成重大政治影響、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、分別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產的用電單位。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、進線隔離柜：即內置高壓隔離開關，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：即出線柜，配電至變壓器。

6、聯絡柜：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。

高壓柜的種類

固定式高壓柜

手車式高壓柜

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@示全部高低壓開關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。

圖形文字符號

戶內

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 。

圖形及文字符號

FN：戶內型

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。

圖形及文字符號

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

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

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、疏散指示標志和電動的防火門、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：低壓進線柜、饋線柜、聯絡柜、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、應急發電機組

在大中型建筑物內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內燃機,是將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。

交流發電機是將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，自動控制柜延時3秒鐘起動機組，機組起動成功后，ATS自動投向機組側，給負載供電。

當市電恢復，自動控制柜關閉機組，ATS自投向市電側，恢復市電供電。
自動控制柜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。

發電機冗余方案

自動切換控制柜

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、蓄電池及電池柜等組成。

UPS工作原理如圖所示：當市電正常時，UPS將市電穩壓后供給負載，此時的UPS就是一臺交流穩壓器，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的應急供電問題，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、建筑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

建筑常用的穿線方式有：

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、住宅配電系統簡介

低壓配電系統

住戶配電箱接線方式

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，漏電保護開關可將主電路斷開，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等級

一類防雷建筑物：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，會造成巨大破壞和人身傷亡者。民用建筑一般不采用。

二類防雷建筑物：高度超過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

直擊雷：雷云直接對建筑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,即雷電流產生 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,以及由于雷云在附近放電,在導線上感應出很高的電動勢,沿線路或管路將高電位引進建筑物內部,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：將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，或利用建筑機構中的主鋼筋。

接地裝置：接收引下線傳來的雷電流,并以最快的速度泄入大地。接地方式分為聯合接地（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、信號傳輸線的雷電流泄入大地，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，只是在變壓器處匯合，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。