二建考试必备-建筑结构与建筑设备(38)建筑电气

第十二章建筑电气

任何现代化建筑物，都离不开对电能的依赖性，追求建筑的多功能化，必须借助于电气智能化才能实现。因此，现代化建筑物与电气是互相依存、互相促进的关系，即没有现代化建筑物的存在，电气化、智能化便无从依托；没有电气化、智能化的建筑物便称不上现代化建筑物。

建筑电气从狭义上仅指民用建筑中的电气，从广义上讲应该包括工业建筑、构筑物和道路、广场等户外工程。传统建筑电气设计只包括供电和照明，而今天一般将其设计的内容归纳为强电和弱电(智能化系统)。将供电、配电、照明、控制系统、防雷接地、线路敷设等归类在强电，而其余部分，如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、电视和楼宇自控等内容归于弱电(智能化系统)。

建筑师虽不直接从事电气设计，但需尽量了解并熟悉电气设计的内容，尤其是电气专业的变配电所、线路敷设、消防报警、智能化机房设置、强弱电电气间(井)、控制室等，需要建筑师在建筑设计过程中相互配合并给电气专业留有充分的余地；对电气强、弱电系统及相关知识的了解，对建筑的方案设计和项目管理都起着非常重要的作用。

建筑电气包括如下内容：

(1)供配电系统；

(2)照明系统；

(3)减灾系统——包括安全用电、防雷、接地、防火、防盗、防空和防爆等；

(4)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。

第一节供配电系统

一、电力系统

由各种电压的电力线路将发电厂、变电所(站)和电力用户联系起来的一个集发电、输电、变电、配电和用电的整体称为电力系统。

(一)发电厂

发电厂就是生产电能的工厂。发电厂按其所利用的能源类别来分，可分为水力发电厂、火力发电厂、核能发电厂及其他类型发电厂，如风力发电厂、地热发电厂、太阳能发电厂等等。

能源就是能够产生能量（如机械能、热能、电磁能、化学能等等）的物质资源。

一次能源是自然界中以天然的形式存在的、未经加工转换的能量资源，如原煤、原油、天然气、油页岩、核燃料、植物秸秆、水能、风能、太阳能、地热能、海洋能、潮汐能等等。

二次能源是由一次能源直接或间接转换而得来的其他形式的能源，如电力、煤气、汽油、蒸汽、

甲醇等等，也称为人工能源。

(二)电力网

电力网是将输电、变电、配电连接起来的一个整体。但通常将各级电压的电力线路也称为电力网(简称电网)，或称为网络。如l0kV电力网，380／220V电力网。

电力网按供电范围的大小和电压高低可分为地方电网（1l0kV或35kV，送电距离几十千米）、区域电网（110~220kV，送电距离数百千米）以及超高压电网（330～750kV或 500kV）三种类型。现在各国建立的电力系统越来越大，甚至建立跨国的电力系统。

1．输电线路

输电线路的作用是把发电厂生产的电能，输送到远离发电厂的广大城市、工厂、矿山、农村。输电线路的额定电压等级分为：交流500、330、220、110、66、35、l0、6kV和380／220V以及直流500kV等。

电力系统电压的高低划分，因着眼点不同而有不同的划分方法。如我国的安全规程规定：

（1）低压：设备对地电压在250V及以下者；

（2）高压：设备对地电压在250V以上者。

但是，我国的一些设计、制造和安装规程通常是以l000V为界限来划分电压高低的。

一般规定：

（1）低压：额定电压在l000V及以下者；

（2）高压：额定电压在l000V以上者。

我们通常采用以l000V为界限的高低压划分法。在工业与民用建筑中常见的等级电压为l0kV和380／220V。

现阶段城市电力网国家标准标称电压：

（1）220kV以上，为送电电压；

（2）110、66、35kV，为高压配电电压；

（3）l0kV，为中压配电电压；

（4）380／220V，为低压配电电压。

通常，绝大多数主要的用户变配电所和民用建筑中常用的电压等级是以l0kV为主。

2．变配电所

配电所的任务是从电源受电，然后向负荷(用户)配电。配电所由相应电压等级的配电装置组成。

变电所是连接电力系统的中间环节，变电所的任务是从电源受电，然后经变压器降压或升压，再

向负荷(用户)配电。变电所按功能分为升压变电所和降压变电所，升压变电所一般设于发电厂内或附近，通常我们说的变电所基本都是降压变电所，分布于负荷中心或网络中心。根据所处地位不同，变电所分为枢纽变电所、区域变电所和用户变电所，区域变电所是为某一区域供电，属供电部门所有和管理，用户变电所是为某一用电单位供电，属用电单位所有和管理。

配电所与变电所的区别，主要在于配电所比变电所少了一级变压，也就是变电所比配电所多了降压或升压用的电力变压器。

此外，凡不进行电压变换而用开关设备实现电路开闭的配电所习惯称为开闭所。一般有两条进线，多路出线。“开闭所”实际上就是相当于开关站，两进多出（常用4～6出），只是根据不同的要求，进出可以设置断路器、负荷开关或不设。

(三)电力用户

把在电力系统中一切消耗电能的用电设备或单位均称为电力用户。

用电设备按其用户性质可分为：

(1)动力用电设备——把电能转换为机械能，例如水泵、风机、电梯等。

(2)照明用电设备——把电能转换为光能，例如各种电光源。

(3)电热用电设备——把电能转换为热能，例如电烤箱、电加热器。

(4)工艺用电设备——把电能转换为化学能，例如电解、电镀。

二、电力负荷分级及供电要求

电力负荷又称电力负载，它有两种含义：一是指耗用电能的用电设备或用电单位(用户)，如说重要负荷，不重要负荷等；另一是指用电设备或用电单位所耗用的电功率或电流大小，如说轻负荷(轻载)、重负荷(重载)和空负荷(空载)等。负载的类别包括交直流电阻性负载、交流电感性负载、交流电容性负载，如水泵电动机为交流电感性负载。电力负荷的具体含义要依具体情况而定。电力负荷是进行供配电系统设计的主要依据，包括负荷计算和负荷等级的确定。

工业与民用的电力负荷，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的程度，分为三级。

(一)符合下列情况之一时，应为一级负荷

(1)中断供电将造成人身伤亡时。

(2)中断供电将在经济上造成重大损失时。例如：重大设备损坏、重大产品报废、用重要原料生产的产品大量报废、国民经济中重点企业的连续生产过程被打乱需要长时间才能恢复等。

(3)中断供电将影响重大用电单位的正常工作或造成公共场所秩序严重混乱的。例如：重要交通枢