电气知识点.docx

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电气知识点

建筑电气工程的主要功能是输送和分配电能、应用电能和传递信息，为人们提供舒适、便利、安全的建筑环境。

电能的应用主要是交流电（工频强电），信息传递主要是高频弱电或直流电。

本章主要介绍交流电的基本知识、建筑电气工程图的特点和低压配电系统的接地及安全。

由于三相交流电在生产、输送和应用等方面有很多优点，因此交流电力系统都是采用三相三线制供电，三相四线制配电或三相五线制（增加一条接地保护线）配电。

所谓三相四线制就是3条相线（火线）1条零线的供电体制。

3条相线具有频率相同、幅值相等、相位互差120°的正弦交流电压，称为三相对称电压。

而单相交流电就是三相交流电路中的一相，因此三相交流电路可视为3个特殊的单相电路组合。

（2）电阻上的功率

①瞬时功率：

在电阻上任意瞬间所消耗的功率称为瞬时功率，它等于此时电压瞬时值和电流瞬时值的乘积，即：

为了便于记忆，用一直角三角形表示以上各量的关系，如图1.11（a）所示。

该直角三角形称为阻抗三角形。

因为电阻、电抗、阻抗都不是正弦交变的电量，所以阻抗三角形不应画成相量。

建筑电气工程是以电能、电气设备和电气技术为手段，创造、维持与改善建筑环境来实现某些功能的一门学科，它是由强电和弱电综合组成的，也是随着建筑科学技术由初级向高级阶段发展的产物。

根据GB/T50314—2000《智能建筑设计标准》中的术语条目，智能建筑（IB—IntelligentBuilding）的定义：

它是以建筑为平台，兼备建筑设备、办公自动化及通信网络系统，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）建筑电气工程的划分

（1）传统的划分

根据建筑电气工程的功能，人们习惯把它分为强电（电力）工程和弱电（信息）工程。

强电的处理对象是能源（电力），其特点是电压高、电流大、功率大、频率低，主要考虑的问题是减小损耗、提高效率及安全用电；弱电的处理对象主要是信

息，即信息的传送与控制，其特点是电压低、电流小、功率小、频率高，主要考虑的问题是信息传送的效果，诸如信息传送的保真度、速度、广度和可靠性等。

（2）现代的划分

根据GB50300—2001《建筑工程施工质量验收统一标准》，比较大的建筑工程可分为：

地基与基础、主体结构、建筑装饰装修、建筑屋面、建筑给排水及采暖、建筑电气、智能建筑、通风与空调、电梯等9个分部工程。

建筑电气分部工程可分为：

室外电气、变配电室、供电干线、电气动力、电气照明安装、备用和不间断电源安装、防雷及接地安装等7个子分部工程。

智能建筑分部工程可分为：

通信网络系统、办公自动化系统、建筑设备监控系统、火灾报警及消防联动系统、安全防范系统、综合布线系统、智能化集成系统、电源与接地、环境、住宅（小区）智能化系统等10个子分部工程。

各个子分部工程又可分为若干个分项工程，例如：

住宅（小区）智能化系统又可分为火灾报警及消防联动系统、安全防范系统（含电视监控系统、入侵报警系统、巡更系统、门禁系统、楼宇对讲系统、住户对讲呼救系统、停车管理系统）、物业管理系统（多表现场计量及远程传输系统、建筑设备监控系统、公共广播系统、小区网络及信息服务系统、物业办公自动化系统）、智能家庭信息平台等分项工程。

1.2.2电气图的特点

1）电气图的表达形式

（1）图（drawing）

图是“图示法的各种表达形式的统称”。

（2）简图（diagram）

简图是“用图形符号、带注释的围框或简化外形表示系统或设备中各组成部分之间相互关系及其连接关系的一种图”。

（3）表图（chart）

表图是“表明两个以上变量之间关系的一种图”。

（4）表格（table）

表格是“把数据按纵横排列的一种表达形式，用以说明系统、成套装置或设备中各组成部分的相互关系或连接关系，或者用以提供工作参数”。

2）电气图在中国发展的3个阶段

工程界要交流，就需要工程语言，即使是不同国籍的工程技术人员。

只要按照相约的符号和规则来描述，大家就能看得懂，就能实现信息结构的传送和表达，实现技术交流。

电气简图就是通过直观图形来传达信息的工程语言，电气信息结构文件编制规则与电气简图用图形符号一样，也是电气工程的一种语言。

（1）第1阶段出由国家科学技术委员会发布GB312：

1964（电工系统图图形符号）、GB313：

1964（电力及照明平面图图形符号）、GB314：

1964（电信平面图图形符号）等系列标准。

（2）第2阶段

20世纪80年代中期，由国家标准局发布的电气制图及电气图用图形符号、电气设备用图形符号和主要的相关国家标准有：

电气制图标准7项，即GB6988.1—86～GB

6988.7—86；电气图用图形符号标准13项，即GB4728.1—85～GB4728.13—85；电气设备用图形符号标准2项，即GB5465.1—85～GB5465.2—85；相关标准5项，即GB5094—85电气技术中的项目代号，GB7159—87电气技术中的文字符号制订通则，GB7356—87电气系统说明书用简图的编制，GB4026—83电器接线端子的识别和用字母数字符号标志接线端子的通则，GB4884—85绝缘导线的标记等。

（3）第3阶段

随着20世纪90年代中后期国际标准的全面更新，我国的电气信息结构、文件编制标准化技术委员会修订了第二版GB/T4728系列标准（T的含义为推荐选用）。

GB/T4728仍由13部分组成，但符号形式、内容、数量与IEC60617的第二版完全相同。

1997—2003年修订了第二版GB6988《电气制图》系列标准，并更名为GB/T6988《电气技术用文件的编制》

3）电气信息结构文件的文件种类

（1）结构

结构可以反映以下几方面：

a.系统的信息结构，即信息在不同的文件和信息系统中如何分布；b.每一种文件的内容结构；c.检索代号的构成。

当然，它也反映系统或成套装置本身。

一个系统以及每一个组成的物体，都可以从诸多方面进行观察，例如：

a.它能做什么；b.它是如何构成的；c.它位于何处。

相对我们对物体观察的3个方面，可

以得到所研究方面的3种类型，我们把相应的结构分别称为：

a.功能面结构；b.产品面结构；c.位置面结构。

电气信息结构文件种类就是按此划分。

（2）文件

文件是指由若干相关记录构成的集合，是能为人所感知的、作为一个整体可在用户和系统之间进行交换的结构化信息量。

（3）电气信息结构文件的文件种类

电气信息文件可以分为功能性文件、位置文件、接线文件、项目表、说明文件和其他文件等6大类。

具体分类及说明见表1.1。

（4）不同类型文件之间的相互关系

4）电气图用图形符号

5）项目代号

（1）项目代号的作用

（2）项目代号的组成与标注

（3）种类代号

1.2.3建筑电气工程图的种类

1）说明性文件

①图纸目录。

②设计说明（施工说明）。

③图例。

④设备材料明细表（零件表）。

2）概略图（系统图）

概略图是用符号或带注释的框，概略表示系统或分系统的基本组成、相互关系及其主要特征的一种简图。

其用途是：

为进一步编制详细的技术文件提供依据；供操作和维修时参考。

3）电路图

电路图是用图形符号并按工作顺序排列，详细表示电路、设备或成套装置的全部基本组成和连接关系，而不考虑其实际位置的一种简图。

目的是便于详细理解作用原理，分析和计算电路特性。

其用途是：

详细理解电路、设备或成套装置及其组成部分的作用原理；为测试和寻找故障提供信息；作为编制接线图的依据。

4）电气平面图

电气平面图是表示电气设备、装置与线路平面布置的图纸，是进行电气安装的主要依据。

电气平面图是以建筑平面图为依据，在图上绘出电气设备、装置的安装位置及标注线路敷设方法等。

明平面图、接地平面图、弱电平面图等。

5）接线图

6）布置图

1.2.4建筑电气工程图的特点

1）建筑电气工程图的特点

①建筑电气工程图大多是采用统一的图形符号并加注文字符号绘制出来的，属于简图之列。

②任何电路都必须构成闭合回路。

常用的电气平面图有变配电所平面图、动力平面图、照③电路中的电气设备、元件等，彼此之间都是通过导线连接起来构成一个整体的。

④建筑电气工程施工是与主体工程（土建工程）及其他安装工程（给排水管道、供热管道、采暖通风的空调管道、通讯线路、消防系统及机械设备等安装工程）施工相互配合进行的，所以建筑电气工程图与建筑结构图及其他安装工程图不能发生冲突。

⑤建筑电气工程图对于设备的安装方法、质量要求以及使用、维修方面的技术要求等往往不能完全反映出来，而且也没有必要全部标注清楚，因为这些技术要求在有关的国家标准和规范、规程中都有明确规定，为了保持图面清晰，只要在说明栏中说明“参照××规范”就行了。

⑥建筑电气工程的位置简图（施工平面布置图）是用投影和图形符号来代表电气设备或装置绘制的，阅读图纸时，比其他工程的透视图难度大。

2）阅读建筑电气工程图的一般程序

阅读建筑电气工程图必须熟悉电气图基本知识（表达形式、通用画法、图形符号、文字符号）和建筑电气工程图的特点，同时掌握一定的阅读方法，才能比较迅速全面地读懂图纸，以完全实现读图的意图和目的。

具体针对一套图纸，一般可按以下顺序阅读（浏览），而后再重点阅读。

①看标题栏及图纸目录。

②看总说明。

③看系统图。

④看平面布置图。

⑤看电路图。

⑥看安装接线图。

⑦看安装大样图。

⑧看设备材料表。

1.2.5建筑电气照明平面图入门分析

1）平面图说明

首先，我们应知道平面图中的图形符号所代表的电气设备是什么，在物理实验室房间里有2个灯和1个电风扇。

2个灯由一个开关控制，电风扇由一个调速开关控制，走廊里有1个灯和一个开关控制等。

灯和电风扇均为单相用电设备，只需要接2根线，火线（相线L）和零线（中性线N）。

其中火

线要经过开关后再接到用电设备上。

当开关合上时，开关线才有电，灯或电风扇才可能有电流通过而工作。

当开关断开时，开关线没有电，灯或电风扇也没有电，更换灯管和维修时比较安全。

想知道配线用的保护管的管长和线长，就需要知道配管的路径如何，管中应穿几根线，这就需要有实践经验才能知道配管怎样布置合理，做到既省管又省线，既安全又可靠，既美观又方便等。

这是本书要重

点体现的内容，也是成为工程师、造价师、审计师等必备的基础知识。

2）配管配线路径分析

（1）有装饰吊顶时的配管配线

①分支1到走廊灯开关回路分析。

从走廊灯到接线盒的管长为0.75m+0.35m（离墙要有距离）=1.1m，线数为3根（L、N、K1），长度为3×1.1m=3.3m。

K2上方吊顶内接线盒又有3个分支：

到开关K2；到浴室灯；到男卫生间灯。

到开关K2，线数3根（L、K1、K2），管长4m-0.3m-1.3m=2.4m，线长3×2.4m=7.2m，从K2到K1，管长0.2m，线长2×0.2m=0.4m。

到浴室第一个灯，线数2根（N、K2），管长1.5m（图比例太小，只能估算），线长2×1.5m=3m，再到第2个灯，可自行分析。

到男卫生间灯，线数2根（N、L），最好先配到灯，再从灯到开关K3，与先配到开关K3相比，管长、线长基本一样，但可以少用一个接线盒，故障的概率也相对减少了。

②分支2到物理实验室开关回路分析。

在K4、K5的上方吊顶内也要加装接线盒，从走廊灯到接线盒，线数2根（L、N），管长为0.75m+0.35m（离墙要有距离）=1.1m，导线长度为2×1.1m=2.2m。

从接线盒到开关，3线（L、K4、K5），管长4m-0.3m-1.3m=2.4m，线长3×2.4m=7.2m。

从接线盒到灯，3线（N、K4、K5），其余的可自行分析。

1.3低压配电系统的接地及安全

1.3.1低压配电系统的接地形式

1）TN系统

（1）TN—S系统（又称五线制系统）

（2）TN—C系统（又称四线制系统）

（3）TN—C—S系统（又称四线半系统）

2）TT系统

3）IT系统

1.3.2低压配电系统的防触电保护

1）防触电保护类型

（1）直接接触保护

（2）间接接触保护

（3）直接接触及间接接触兼顾的保护

2）接地种类

（1）功能性接地

（2）保护性接地

3）保护接地范围

1.3.3接地装置

1）接地体

（1）自然接地体

（2）人工接地体

2）接地线与保护线

3）接地线及保护线的连接

4）总等电位联结

5）辅助等电位联结

6）特殊场所的安全保护

1.3.4建筑物共用接地系统

1）共用接地系统的定义

2）信息系统的等电位连接

3）对穿过各防雷区界面的金属物、系统的要求

电能的输送需要传输导线，导线的布置和固定称为配线或敷设。

根据建筑物的性质、要求、用电设备的分布及环境特征等的不同，其敷设或配线方式也有所不同，本章仅介绍常见的室内配线方式及工艺。

2.1室内配线工程概述

1）室内配线方式分类

2）室内配线原则

①安全。

②可靠。

③方便。

④美观。

⑤经济。

3）室内配线工程的施工工序

4）导线的连接

2.2建筑电气工程安装常用材料

2.2.1电线、电缆种类

1）绝缘电线

2）电缆

（1）电力电缆的基本结构

（2）电缆的型号及名称

（3）电力电缆的种类

（4）通信电缆

（5）射频电缆

2.2.2配线用管材

1）金属管

（1）厚壁钢管

（2）薄壁钢管（电线管）

（3）金属波纹管

（4）普利卡金属套管

（5）套接紧定式和套接扣压式钢导管

2）塑料管

2.3配管配线

将绝缘导线穿入保护管内敷设，称为配管（线管）配线。

暗配管敷设对建筑结构的影响比较小，同时可避免导线受腐蚀气体的侵蚀和遭受机械损伤，更换导线也方便。

因此，配管配线方式是目前采用最广泛的一种。

2.3.1线管选择

⑥水平敷设管路如遇下列情况之一时，中间应增设接线盒（拉线盒），且接线盒的安装位置应便于穿线（不含管子入盒处的90°曲弯或鸭脖弯）。

如不增设接线盒，也可以增大管径。

a.管子长度每超过30m，无弯曲；

b.管子长度每超过20m，有1个弯曲；

c.管子长度每超过15m，有2个弯曲；

d.管子长度每超过8m，有3个弯曲。

⑦垂直敷设的管路如遇下列情况之一时，应增设固定导线用的接线盒：

a.导线截面50mm2及以下，长度每超过

30m；

b.导线截面70～95mm2，长度每超过

20m；

c.导线截面120～240mm2，长度每超过

18m。

2.3.2导管敷设施工工艺

1）熟悉图纸

2）导管加工

（1）管子弯曲

导管的端部与盒（箱）的连接处，一般应弯曲成90°曲弯或鸭脖弯。

导管端部的90°曲弯一般用于盒后面入盒，常用于墙体厚度为240mm处，管端部不应过长，以保证管盒连接后管子在墙体中间位置上。

2）线管的切断

（3）套丝

（4）钢管防腐

3）管路连接

（1）管与管的连接

（2）管与盒（箱）的连接

4）线管敷设

（1）暗配管

对于现浇混凝土结构的电气配管主要采用预埋方式。

例如在现浇混凝土楼板内配管，当模板支好后，未敷设钢筋前进行测位划线，待钢筋底网绑扎垫起后开始敷设管、盒，然后把管路与钢筋固定好，将盒与模板固定牢。

预埋在混凝土内的管子外径不能超过混凝土厚度的1/2，并列敷设的管子间距不应小于25mm，使管子周围均有混凝土包裹。

管子与盒的连接应一管一孔，镀锌钢管与盒（箱）连接应采用锁紧螺母或护圈帽固定。

配管时，应先把墙（或梁）上有弯的预埋管进行连接，然后再连接与盒相连接的管子，最后连接剩余的中间直管段部分。

原则是先敷设带弯曲的管子，后敷设直管段的管子。

对于金属管，还应随时连接（或焊）好接地跨接线。

空心砖隔墙的电气配管也采用预埋方式。

而加气浇混凝土砌块隔墙应在墙体砌筑后剔槽配管。

墙体上剔槽宽度不宜大于管外径加15mm，槽深不应小于管外径加15mm，用不小于M10水泥砂浆抹面保护。

2）明配管

5）跨接接地线

6）变形缝做法

2.3.3管内穿线

1）管内穿线的规定

2）穿线方法

2.4线槽配线

2.4.1金属线槽配线

1）金属线槽的选择与敷设

2）槽内配线要求

2.4.2电缆桥架配线

2.4.3塑料线槽配线

2.4.4地面内暗装金属线槽配线

2.5封闭（插接）式母线槽配线

1）封闭（插接）式母线槽简介

2）封闭（插接）式母线槽的功能单元

（1）普通型母线槽

（2）插接分线箱

（3）始端母线槽

（4）各种弯头

（5）膨胀节母线槽

3）封闭式母线槽支、吊架制作安装

4）封闭式母线槽安装一般要求

2.6钢索配线

（1）钢索的选择

（2）钢索吊管配线

（3）钢索吊塑料护套线配线

2.7电气竖井内配线

2.7.1电气竖井的构造

2.7.2电气竖井内配线

1）金属管配线

2）金属线槽配线

3）竖井内电缆配线

4）电缆桥架配线

5）封闭母线配线

照明与动力工程是现代建筑工程中最基本的电气工程。

动力工程主要是指以电动机为动力的设备、装置及其启动器、控制柜（箱）和配电线路的安装。

照明工程主要包括灯具、开关、插座等电气设备和配电线路的安装。

3.1照明与动力平面图的文字标注

1）电力设备的标注方法

照明与动力平面图中的电力设备常常需要进行文字标注，其标注方式有统一的国家标准，下面将00DX001《建筑电气工程设计常用图形和文字符号》标准中的文字符号标注进行摘录见表3.1、表3.2。

2）灯具安装方式的标注

灯具安装方式有若干种，其文字符号标注见表3.2。

3）常用图形符号的文字标注

3.2某办公科研楼照明工程图

3.2.1某办公科研楼照明工程图的阅读

1）施工说明

①电源为三相四线380／220V，接户线为BLV-500V-4×16mm2，自室外架空线路引入，进户时在室外埋设接地极进行重复接地。

②化学实验室、危险品仓库按爆炸性气体环境分区为2号，并按防爆要求进行施工。

③配线：

三相插座电源导线采用BV-500-4×4mm2，穿直径为20mm的焊接钢管埋地敷设；③轴西侧照明为焊接钢管暗敷；其余房间均为ＰＶＣ硬质塑料管暗敷。

导线采用BV-500-2.5。

④灯具代号说明：

G—隔爆灯；J—半圆球吸顶灯；H—花灯；F—防水防尘灯；B—壁灯；Y—荧光灯。

注：

灯具代号是按原来的习惯用汉语拼音的第一个字母标注，属于旧代号。

2）进户线

3）照明设备布置情况

（1）一层设备布置情况

（2）二层设备布置情况

4）各配电回路负荷分配

5）各配电回路连接情况

（1）W1回路

（2）W2回路

3.2.2科研楼照明图工程量分析

1）配电箱的尺寸和安装位置

配电箱的型号为XRL（仪）—10C

2）接户线与接地保护线安装

（1）接户线安装

（2）接地保护线安装

3）W1回路分析

4）W2回路分析

（1）配电箱到接线盒

3.4动力工程电气平面图

动力工程主要是为电动机供电，电动机是机械类设备的动力源。

电动机的额定功率在0.5kW（家用电器除外）以上时，基本采用三相电动机，三相电动机的三相绕组为对称三相负载，由三相电源供电，可以不接中性线（零线）。

中性线的作用主要是设备的金属外壳保护接地，为TN—C系统（保护接零）。

图3.12为某工厂的机修车间动力工程电气平面图，图3.13为车间动力配电概略图（系统图、主结线图）。

3.4.1动力工程电气平面图概述

1）车间动力设备概况

2）动力设备配电概况

3.4.2动力工程电气平面图分析

1）WP1回路配电分析

（1）动力配电箱

（2）灯具配线

2）车间电气接地

（1）跨接接地线

（2）接地与接零

变配电工程是供配电系统的中间枢纽，变配电所为建筑内用电设备提供和分配电能，是建筑供配电系统的重要组成部分。

变配电所的安装工程亦是建筑电气安装工程的重要组成部分,变电所担负着从电力系统受电、变电、配电的任务。

配电所担负着从电力系统受电、配电的任务。

4.1变配电工程概述

4.1.1电力系统简介

1）变电所

2）电力线路

3）低压配电系统

（1）放射式

（2）树干式

4.1.2负荷等级

1）一级负荷

2）二级负荷

3）三级负荷

4.1.3不同等级负荷对电源的要求

1）一级负荷对电源的要求

（1）普通一级负荷

（2）特别重要的负荷

2）二级负荷对电源的要求

3）三级负荷对电源的要求

4.2变配电系统的主接线

4.2.1一次设备及功能简介

1）高压一次设备

（1）高压断路器（QF）

（2）高压隔离开关（QS）

（3）高压负荷开关（QL）

（4）高压熔断器（FU）

（5）高压开关柜

2）低压配电装置

（1）低压断路器

（2）低压隔离开关

（3）低压负荷开关

（4）低压熔断器

（5）低压配电柜

3）电力变压器

4）其他常用电气元件及功能

（1）电压互感器

（2）电流互感器

（3）避雷器

（4）移相电容器

（5）接触器

（6）热继电器

（7）多功能电器

5）高、低压开关柜的安装

4.2.2变配电系统的主接线

1）一台变压器的主接线

2）两台变压器的变电所主接线

4.3变配电工程图读图练习

4.3.1施工图简介

1）工程概况

2）变配电所设备布置概况

4.3.2建筑电气施工图设计说明（摘录）

1）工程设计概况

2）设计依据

3）设计范围

4）变、配电系统

（1）负荷等级及供电电源

（2）负荷估算

（3）高压配电系统

（4）低压配电系统

（5）功率因数补偿

（6）其他

5）电力系统

6）照明系统

7）主要设备选型与安装

8）防雷接地及安全措施

4.3.3施工图系统分析

1）电缆配线走向

2）电气竖井配线分析

（1）线槽中的回路标注

（2）回路标注说明

（3）其他说明

雷电是一种常见的自然现象，它能产生强烈的闪光、霹雳，有时落到地面上，击毁房屋、杀伤人畜，给人类带来极大危害。

特别是随着我国建筑行业的迅猛发展，高层建筑日益增多，如何防止雷电的危害，保证建筑物及设备、人身的安全，就显得更为重要了。

5.1建筑物防雷

5.1.1雷电的形成及其危害

1）雷电的形成

2）雷电的危害

（1）直击雷

（2）感应雷

（3）雷电波侵入

5.1.2建筑物防雷等级划分

1）第一类防雷建筑物

2）第二类防雷建筑物

3）第三类防雷建筑物

5.1.3建筑物易受雷击部位

5.1.4建筑物防雷措施

1）防直击雷的措施

2）防雷电感应的措施

3）防雷电波侵入的措施

4）防止雷电反击的措施

.1.5防雷装置的组成

1）接闪器

（1）避雷针

（2）避雷带和避雷网

（3）避雷线

2）引下线

（1）引下线的选择和设置

（2）断接卡

3）接地装置

（1）接地体

（2）接地线

5.1.6避雷器

5.2防雷与接地装置安装

5.2.1接闪器的安装

1）避雷针的安装

2）避雷带和避雷网的安装

（1）明装避雷带（网）安装

（2）暗装避雷带（网）的安装

5.2.2引下线的安装

1）引下线沿墙或混凝土构造柱暗敷设

2）利用建筑物钢筋做防雷引下线

3）断接卡子制作安装

5.2.3接地装置的安装

1）人工接地体的安装

（1）接地体的加工

（2）挖沟

（3）敷设接地体

2）接地线敷设

（1）接地体间的连接

（2）接地干线与接地支线的敷设

（3）敷设接地线

3）接地体（线）的连接

4）建筑物基础接地装置安装

（1）钢筋混凝土桩基础接地体的安装

（2）独立柱基础、箱形基础接地体的安装

（3）钢筋混凝土板