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电气工程师及建筑电气工程师必备知识

建筑电气包括:供配电系统;照明系统;减灾系统(包括安全用电、防雷、接地、防火、防盗、防空和防爆等);信息系统(包括电视、广播与音响、网络、电脑管理系统、楼宇自控等)。 
强电:供电、配电、照明、控制系统、防雷接地、线路敷设等。 
弱电:火灾自动报警及消防联动、安全防范系统、通信网络系统、信息网络系统、综合布线系统、电视和楼宇自控等。 
第一节 供配电系统 
一、电力系统 
1. 电力系统输电线路的额定电压等级分为:交流500、330、220、110、66、35、10(6)KV和380/220V以及直流500KV等。 
2. 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10 KV和380/220V。- 
二、电力负荷分级,按其供电可靠性要求及中断供电在政治上、经济上所造成的损失或影响分为三级。 
1.一级负荷应有两回路(或两回路以上)的独立电源供电。两路电源应分别来自不同电源点或同一城市变电站的不同变压器的母线段。 
2.特一级负荷应有两回路的独立电源供电,还必须设立应急电源。 
常用作应急电源的有:独立于正常电源的发电机组; 供电网络中独立于正常电源的专用馈电线路;蓄电池;干电池。 
3. 二级负荷宜由两回路供电。 
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。 
三、电力负荷一般分为照明负荷和动力负荷,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。 
四、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。 
第二节 变配电所和自备电源 
一、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。 
二、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; 
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 
三、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。 
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。 
四、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:
发电机间 丙 一级 
控制与配电室 戊 二级 
贮油间 丙 一级 
第三节 民用建筑的配电系统
一、 配电系统的接地方式:放射式、树干式、环状式。 
二、配电系统: 
1)高压配电系统:一般按每占地2KM2或按总建筑面积4×105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。 
超低压配电: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。 
第四节 室内外电气配线
一、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。 
二、室内线路:直敷布线―建筑物顶棚内严禁采用。 
金属管布线―建筑物顶棚内宜采用。 
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。 
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。微信号技成培训值得你关注!
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。 
第五节 电气照明 
照明方式可分为: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、应急照明、值班照明、警卫照明、景观照明和障碍标志灯等,其中应急照明包括备用照明、疏散照明、安全照明。 
一、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. 
二、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。 
第六节 电气安全和建筑物防雷
一 、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。 
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。 
二、 建筑物防雷 
建筑物应根据其重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果,按防雷要求分为三类:- 
1、 第一类防雷建筑物的防雷措施 
A、防直击雷:应装设独立避雷针或架空避雷线(网),架空避雷网的网格尺寸不应大于5mx5m或6mx4m,避雷网沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易雷击的部位敷设。 
B、防雷电感应的措施:建筑物内的设备、管道、风管等金属物,均应接到防雷电感应的接地装置上。金属屋面周边每隔18―24米应采用引下线接地一次。 
C、防止雷电波侵入的措施:低压线路宜全线采用电缆直接接地敷设,在入户端应将电缆的金属外皮、钢管接到防雷感应的接地装置上。 
D、当树木高于建筑且不在接闪器保护范围之内时,树木与接闪器之间的净距不应小于5米。
2、第二类防雷建筑物的防雷措施 
A 、防直击雷:宜采用装设在建筑物上的避雷针或避雷线(网)或由其混合组成的接闪器,架空避雷网的网格尺寸不应大于10mx10m或12mx8m,避雷网沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易雷击的部位敷设。 
B防止雷电波侵入的措施: 
3、第三类防雷建筑物的防雷措施 
A、防直击雷:宜采用装设在建筑物上的避雷针或避雷线(网)或由其混合组成的接闪器,架空避雷网的网格尺寸不应大于20mx20m或24mx16m,避雷网沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易雷击的部位敷设。 
B、防止雷电波侵入的措施: 
4、防雷装置 
建筑物外部防雷装置由接闪器、引下线和接地装置三部分组成。 
建筑物内部防雷包括等电位连接设施、屏蔽设施、加装避雷器以及合理布线和良好接地等措施。 
5、防雷击电磁脉冲:特别针对设有信息系统的建筑物。主要做法是进行等电位连接和加装与电源系统相匹配的电涌保护器。
第七节 火灾报警和消防联动 
一、火灾自动报警系统的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。 
二、 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。 
三 、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; 
四、 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。 
五、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。 
六、消防联动的对象:灭火设施,防排烟设施,电梯。 
七、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。
第八节 电话、有线广播和扩声、同声传译
一 、电话站的设置:电话用户数量在50门及以

上的,一般设电话站,但是住宅、公寓、出租写字楼不设,电话用户直接进入市话网。 
二、电话站站址的选择:与其他建筑合建时,宜设在4层以下首层以上房间,宜朝南向并有窗。在潮湿地区,首层不宜设电话交换机室。 
三、电话站对建筑的要求:建筑耐火等级应为二级,抗震设计按站址所在地区规定烈度提高一度考虑。电话站的技术用房,室内最低高度一般应为梁下3米,技术用房的地面,应采用防静电的活动地板或塑料地面,有条件宜可用木地板。 
四、有线广播:公共建筑的有线广播一般可分为:业务性广播系统,服务性广播系统,火灾事故广播系统。有线广播的功放设备宜选用定电压输出。 
五、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。 
第九节 共用天线电视系统和闭路应用电视系统
一 、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。 
二 、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。 
第十节 呼应(叫)信号及公共显示装置 
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. 
第十一节 建筑物综合布线系统
智能建筑的定义:以建筑为平台,兼容建筑设备、办公自动化及通讯网络系统,集结构、系统、服务、管理及他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。包括建筑设备自动化系统,通信网络系统,办公自动化系统,综合布线系统,以及系统集成。 
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。 
电量单位:千瓦.时,亦称电度,简称度。它是电能的单位,测量电能的仪器叫电度表。 

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