捋一捋建筑强电系统

建筑强电系统主要分为三大组成部分：

一、高压配电系统

二、低压配电系统

三、建筑防雷与接地系统

下面逐一进行解读，分享给盟友交流学习。

一、高压配电系统

1、高压系统的概念

电压等级为1000V及以上的电压即为高压。

高压主要分为三类

发电电压：6KV、10kv、15kv等

输送电压：35kv、110kv、220kv、380kv、500kv等

区域电压：6kv、10kv等

电力系统的概念

由发电、输电、变电、配电、用电的设备及相应的辅助系统组成的电能生产、输送、分配、使用的统一整体。

如图所示：发电厂发出电能，经升压变压器升压后，传输给区域变电站的降压变压器，再由降压变压器降压后，传输给配电变压器，最后由配电变压器将10KV电压变为380V/220v供给用户使用。

2、高压系统的负荷分类

高压用电负荷分为：一级负荷、二级负荷、三级负荷

一级负荷

是指突然中断供电将造成重大政治影响、人身伤亡和重大经济损失的用电单位。包括：中央与国家的办公机构、国家级的大会堂、国际候机厅、省级以上的大型体育场馆、大型商场、重要交通、通信枢纽等属于一级供电负荷。

一级负荷的供电方式主要有两种：

1、分别由两个不同的发电厂引来的两路高压线路供电。

2、由两个不同的区域变电站引来的两路高压线路供电。这两个区域变电站的上一级可以出自同一发电厂。

二级负荷

是指突然断电会造成人员伤亡和重大经济损失、造成公共场所秩序混乱和严重影响生产的用电单位。包括：市县级医院、三星级的宾馆酒店、高档写字楼、高档住宅区、大型工矿企业等均属于二级供电负荷。

二级负荷的供电方式主要有两种：

1、两路高压线路来自于同一区域变电站的不同高压开关或不同母线段。

2、一路专用高压供电，配备发电机组、UPS或EPS电源。

三级负荷

即不属于一级和二级的供电用户均属于三级负荷。

供电方式：单路高压进线，无需配备发电机、UPS或EPS电源。

3、高压系统的配电方案

一、二级负荷常用的高压配电方案主要有以下两种：

（1）平时两路高压电源同时对各自负荷供电，母线联络开关断开，当其中一路故障时，母线联络开关联通，由另一路电源供电全部负荷。此方案常用于商业楼、高级宾馆、大型办公楼，有较高的供电可靠性。

（2）平时由主供高压电源供电，备用电源断开，当主供电源故障时，备用电源投入供电。此方案不需要母线联络柜，对节省投资和减小高压配电室建筑面积均有利。

4、高压配电设备的组成

高压配电的主要设备有：

1、进线隔离柜：即内置高压隔离开关，保证高压电器及装置在检修工作时的安全。

2、高压进线柜：即内置高压断路器，主要是分断、闭合电路，有继电保护功能。

3、压变柜：即内置电压互感器，是将10kV电压变换成100V，提供仪表和二次控制回路的操作电源。

4、计量柜：即内置电压互感器、电流互感器，电能计量表等，计量电能消耗量。

5、馈电柜：即出线柜，配电至变压器。

6、联络柜：即操纵两路高压母线的联通或断开。

7、直流屏：即把交流电源转化为直流电源为高压设备和二次回路提供操作、测量、保护用的直流电源。

高压柜的种类

固定式高压柜

手车式高压柜

在检修时，拉出手车有明显的断口，操作起来既安全又方便。

10KV变电站柜组

中央信号屏：一般放在值班室内，采用智能微机报警装置。可以显示全部高低压开关柜的事故信号并报警。

5、高压配电系统的主要元器件

高压隔离开关

特点：保证高压电器及装置在检修工作时的安全，起隔离电压的作用，不能通断负荷电流和短路电流，不具有灭弧功能。

图形文字符号

户内

户外

高压负荷开关

特点：功能介于高压断路器和高压隔离开关之间的电器，高压负荷开关具有简单的灭弧装置，能通断负荷电流，但不能断开短路电流，所以它一般与高压熔断器串联使用，借助熔断器来进行短路保护。

图形及文字符号

FN：户内型

FW：户外型

高压断路器

特点：不仅可以切断或联通负荷电流，而且当系统发生故障时通过继电器保护装置的作用，切断过负荷电流和短路电流，它具有相当完善的灭弧结构和足够的断流能力。

图形及文字符号

变压器（TM）

变换电压等级的设备。也就是把高压变成动力、照明及其他负荷使用的电压。

油浸式变压器

干式变压器

箱式变压器

10KV变电所平面布置图

二、低压配电系统

1、低压配电系统的分类

常用低压分为：

单相电：俗称照明电，220V

三相电：俗称动力电，380V

低压负荷分类：

属于一级负荷的设备有：消防控制室、消防水泵、消防电梯、防排烟设施、火灾自动报警装置、火灾事故照明、疏散指示标志和电动的防火门、防火卷帘等消防用电设备、保安设备以及重要业务用的计算机、通信设备等。

属于二级负荷的设备有：客梯、生活供水泵房、污水泵等。

属于三级负荷的设备有：空调、新风机、普通照明等。

2、低压配电系统图

低压配电的常用形式：

1、放射式；2、树干式；3、链式。

3、低压配电设备的组成

低压配电设备主要有：

变电所内：低压进线柜、馈线柜、联络柜、电容补偿柜等；

低压配电间或控制房：配电箱、计量表箱、控制箱、双电源切换箱等。

4、应急发电机组

在大中型建筑物内设置的应急发电机大部分为柴油发电机组。

柴油发电机组主要组成：柴油发动机、交流发电机、油箱、控制屏。

柴油发动机是以柴油为燃料的内燃机,是将化学能转变成机械能的一种装置。在发电机组中起到带动发电机运转的作用。

交流发电机是将机械能转变成电能的装置。

发电机组的配电方案

市电与发电机组自动切换的方案

如图所示当市电中断，自动控制柜延时3秒钟起动机组，机组起动成功后，ATS自动投向机组侧，给负载供电。

当市电恢复，自动控制柜关闭机组，ATS自投向市电侧，恢复市电供电。
自动控制柜具有自动保护的功能，当发生以下情况会自动报警或关闭机组：机组三次起动失败，低油压，高水温，过电压，欠电压，过载，短路，超速。

发电机冗余方案

自动切换控制柜

柴油发电机房的布置

5、UPS和EPS系统

UPS全称为“不间断电源系统”，主要由主机、蓄电池及电池柜等组成。

UPS工作原理如图所示：当市电正常时，UPS将市电稳压后供给负载，此时的UPS就是一台交流稳压器，同时向电池组充电，切换开关处于市电侧、；当市电中断时，继电器动作，切换开关自动投入到逆变侧，电池组的电能通过逆变器向负载供应交流电。UPS主要为计算机等电子设备提供不间断的电力供应。

UPS工作原理图

EPS全称为紧急电力供给，是一种允许短时电源中断的应急电源装置，主要作为高层建筑中的应急照明、消防设施以及特别重要负荷的备用电源。

EPS和UPS主要区别：

1、EPS主要解决市电故障时的应急供电问题，适用于各种设备；

UPS主要是为计算机等电子设备提供用电保障。

2、UPS供电切换时间很短，一般为 0～10ms，感觉不到断电；

EPS切换时间相对较长，一般为0.1～5s。

6、建筑常用电线电缆的种类

聚氯乙烯绝缘电线：BV、BLV、BVR、BVVB、BLVVB等俗称布电线，电压等级450/750V。

聚氯乙烯绝缘电缆：VV、VLV、VV22、VLV22。电压有0.6KV~110KV等多种。

交联聚乙烯绝缘电缆：YJV、YJLV、YJV22、YJLV22等。

控制电缆：KVV、KVV22、KVVP、KYJV等，主要用于电器间的电路连接与控制。

阻燃电缆、耐火电缆：ZR、NH

BV

BVR、BVVB

YJV、YJV22

KVV、KVVP

建筑常用的穿线方式有：

焊接钢管或镀锌钢管用SC表示
薄壁电线管—JDG（套接紧定式镀锌钢管）

KBG (扣压式镀锌钢管)

塑料管—PC （硬管）

FPC（半硬管）

KPC（波纹管）

电缆桥架—CT

金属软管—CP

钢线槽—SR

敷设部位的表示方式：

沿墙面敷设―WE

暗敷设在顶板内―CC

沿柱或跨柱敷设―CLE

墙内暗敷设―WC

暗敷设在梁内―BC

暗敷设在柱内―CLC

沿顶板面敷设―CE

暗敷设在地面内―FC

电缆敷设的表示方式：

例如：

ZR-BV-3X2.5—PC20—WC

NH-YJV-3X120+1X70—SC100—WE

KYJV-7X1.5—KBG32—FC

7、住宅配电系统简介

低压配电系统

住户配电箱接线方式

C65N-C16/1P为断路器型号、1P表示单相单极、C16表示整定电流16安培，C65N施耐德品牌。

VIGI(30mA）代表漏电保护开关，漏电动作电流为30mA。

漏电保护开关是漏电保护器与断路器一起构成的开关，一般安装在进线回路上，当进线回路中发生漏电或绝缘破坏，漏电保护开关可将主电路断开，防止人身触电和电气火灾。

三、建筑防雷与接地系统

建筑物的防雷分三个等级

一类防雷建筑物：制造、使用或贮存火炸药及其制品的危险建筑物，因电火花而引起爆炸、爆轰，会造成巨大破坏和人身伤亡者。民用建筑一般不采用。

二类防雷建筑物：高度超过100米的建筑；国家级的建筑物；年预计雷击次数大于0.3的住宅、办公楼等一般民用建筑物。

三类防雷建筑物：省级建筑物；年预计雷击次数大于或等于0.06且小于或等于0.3的住宅、办公楼等一般民用建筑物。

雷电主要有三类

直击雷：雷云直接对建筑物放电的现象称为直击雷。

雷电感应：雷电感应是雷电的第二次作用,即雷电流产生 的电磁效应和静电效应。

雷电波侵入：当架空线路或架空金属管道遭受雷击,以及由于雷云在附近放电,在导线上感应出很高的电动势,沿线路或管路将高电位引进建筑物内部,称为雷电波侵入。

1、防雷装置的组成

接闪器：吸引和接受雷电流的金属导体,常见接闪器的形式有避雷针、避雷带、避雷网或金属屋面等。

引下线：将接闪器收到的雷电流引至接地装置。引下线一般采用圆钢或扁钢制成，或利用建筑机构中的主钢筋。

接地装置：接收引下线传来的雷电流,并以最快的速度泄入大地。接地方式分为联合接地（R≤4Ω）和独立接地（R≤10Ω）。

浪涌保护器（避雷器）：作用是把窜入电力线、信号传输线的雷电流泄入大地，保护设备不受冲击。

2、建筑接地系统

建筑低压配电系统的接地形式有：

TN、TT、IT三种接地形式。

民用建筑常用的接地系统为TN系统，分为TN-S 、TN-C、TN-C-S三种形式。

TN-S系统：是指在整个系统中，中性线（N线）和保护线（PE线）是分开的，只是在变压器处汇合，俗称三相五线制。

TN-C系统：是指在整个系统中，中性线与保护线是合一的，称为PEN线，即保护接零系统，俗称三相四线制。