建筑电气设备分类

建筑电气设备分类（根据建筑电气设备的专业属性来分类）
♦①供配电设备--变压器、配电屏、发电设备等。

♦②照明设备--电光源。

♦③动力设备--吊车、搅拌机、水泵、风机、电梯等。

♦④弱电设备--电话、电视、音响、网络、报警设备等。

♦⑤空调与通风设备--制冷、防排烟、温湿度控制装置等。

♦⑥运输设备--电梯
电路的作用及其组成
欲进行电能的转换、传输和分配，必须把电气设备用导线联接起来，组装成电路才能实现。

电路组成:电源、中间环节相负载。

♦中间环节指导线、各种控制设备、保护设备、电缆等；
♦电源指发电机或变压器等；
♦负载指各种用电设备。

变压器功能与分类
变压器---根据电磁感应原理制成的一种电能转换设备，用来将交流电由一种等级的电压与电流转换为同频的另一种等级的电压与电流。

变压器分类：
♦按相数分：单相、三相或多相；
♦根据作用分：升压变压器、降压变压器、接地变压器；
♦按用途分：用于电力系统的电力变压器、用于局部动力和照明的小
容量变压器、用于传递信号的耦合和控制变压器；
♦根据绕组数量分：自耦变压器、两绕组变压器、三绕组变压器；
♦根据冷却方式分：自冷干式变压器、风冷干式变压器、自冷油浸式
变压器、风冷油浸式变压器、水冷油浸式变压器。

变压器的调压方式
适当地改变一次、二次绕组的匝数，就可以达到变换电压的目的。

利用变换变压器一次绕组分接头来调节变压器二次绕组的电压，这是最常用也是最基本的调压方式。

熔断器
⏹功能:是一种保护电器，对电路和设备起短路或过载保护。

⏹组成：熔断管、熔体、插座。

⏹分类（按结构形式）：
♦有填料封闭管式、无填料封闭管式、半封闭插入式、自复熔断器等。

交流接触器的选用原则：
♦应注意接触器的形式、主电路参数、控制电路参数和辅助电路参数。

♦接触器的额定电压应大于等于电动机或负载的额定电压；
♦接触器的额定电流应大于等于电动机或负载的额定电流；若接触器
作电动机的频繁起动或反接制动时，为防止触头的损坏，应将接触
器的额定电流降低一级使用；
♦接触器的线圈电压应按所选定的控制电路的电压决定；
♦辅助电路的触头种类和数量应根据系统控制的要求决定；
♦接触器根据电动机的不同工作制(长期、短时、反复短时)来确定。

起动器
⏹作用：主要用于电动机的起动，保证电动机有足够的起动转矩，缩短电动机
的起动时间。

同时还应限制电动机的起动电流，防止电压因电动机的起动时
间过长和起动电流的过大而下降，影响系统中其他设备的正常运行。

⏹起动器的分类和用途：
⏹电动机在确定起动方式后，按电动机的额定电流选用起动器的型号、容量等
级及过载继电器的整定值或热元件。

⏹起动器通常选用熔断器作为短路保护电器，熔断器安装在起动器的电源侧。

频敏变阻器
⏹是一种静止的无触点的电磁起动元件，它随频率的改变而改变电阻
值，使电动机获得恒转矩的机械特性，减少电流和机械的冲击，实
现电动机的平稳无级的起动。

⏹作用：主要用于绕线转子异步电动机的短时起动、反复短时起动和
转差调节以及同步电动机的制动。

⏹频敏变阻器的分类和用途：
热继电器:
⏹作用：主要与接触器配合组成电磁起动器使用，用于电动机的过载
保护、断相和电流不平衡运行的保护以及其他电气设备发热状态的
保护。

⏹分类：双金属片式、热敏电阻式和易熔合金式。

⏹选用：
⏹当用来保护长期工作制或间断长期工作制的电动机时：其额
定电流按0.95～1.05倍的电动机的额定电流来选择；
⏹若保护反复短时工作制的电动机时：热继电器只有一定的保
护范围，若操作次数比较多时，最好选用带超速保护电流互
感器的热继电器；
⏹对于正反转和分断频繁的特殊电动机：不应选择热继电器作
为保护，而应选择埋入电动机绕组的温度继电器或热敏电阻
来保护。

低压断路器(又自动空气开关，配电网的主、支回路上)p266
⏹作用：用作交、直流线路的过载、短路或欠电压保护，被广泛应用于建筑照
明、动力配电线路、用电设备作为控制开关和保护设备，也可用于不频繁起
动电动机以及操作或转换电路。

⏹ 1. 工作原理
♦当出现过载时：电流增大，发热元件6发热，使双金属片8弯曲．通
过顶杆顶开锁扣3，拉力弹簧1使之跳闸；（动作较慢）
♦出现短路时：电磁铁5产生强大吸力，使顶杆顶开锁扣3而跳闸；
（动作快）
♦失电压或欠电压时：电磁铁7吸力降低，拉力弹簧9的弹力使顶杆
顶开锁扣3，使开关跳闸。

（动作慢）
万能式断路器
♦结构特点：所有部件都装在一个绝缘的金属框架内，常为开启式。

♦适用：作配电用和电动机保护用。

♦选择型断路器的短延时一般在0.1～0.6s之间。

♦DWl0—600／3S表示万能式断路器，系列10，额定电流600A，3极
瞬时脱扣。

塑料外壳式断路器
♦结构特点：除接线端子外，触头、灭弧室、脱扣器和操动机构都装
于一个塑料外壳中。

♦适用：配电支路负载端开关或电动机保护用开关。

大多数为手动操
动，额定电流较大的(200A以上)也可附带电动机构操动，多用于照
明电路和民用建筑内电气设备的配电和保护。

万能式断路器
♦结构特点：所有部件都装在一个绝缘的金属框架内，常为开启式。

♦适用：作配电用和电动机保护用。

♦选择型断路器的短延时一般在0.1～0.6s之间。

♦DWl0—600／3S表示万能式断路器，系列10，额定电流600A，3极
瞬时脱扣。

⏹提问：2．为什么要升压供电？
⏹因为：电流­，传输距离­，热能消耗­，电能损失­
⏹所以：在传输容量一定的条件下，输电电压­，输电电流¯，电能消耗¯
⏹我国常用的输电电压等级：有35kV、110kV、220kV、330kV、500kV等多种
⏹电力的传输线路：架空线路、电缆线路
．配电系统的组成
组成：
♦供电电源：可以取自电力系统的电力网或企业、用户的自备发电。

♦配电网：主要作用是接受电能、变换电压、分配电能。

由企业或用
户的总降压变电所(或高压配电所)、高压输电线路、车间降压变电
所(或配电所)、低压配电线路组成。

♦用电设备：是指专门消耗电能的电气设备。

母线
作用：又称汇流排，用来汇集和分配电流的导体。

优缺点：一般多为裸导体，其优点是散热效果好，允许通过的电流大，安装简便，投资费用低。

但也有不足之处，母线间距离大，需占较大的空间位置。

汇流母线截面的选择：首先按发热条件选择母线截面，用经济电流密度校核截面。

然后再用母线短路电流，计算母线电动力是否稳定
导线
⏹绝缘导线按其绝缘材料分：
♦橡皮绝缘
♦聚氯乙烯绝缘
⏹按线芯性能分：
♦硬线
♦软线
⏹按股数分：
♦单股线---一般截面较小的导线多制成单股硬线；
♦多股线---面积较大的导线常采用多股线，对于与经常移动的电器相
连接所用的导线，也使用多股线。

绝缘导线的型号表示的意义。

（见书P93）
见P110~P121
一、变电所
⏹配电室的平面图
♦图 1 -39 某配电室的电气平面图。

⏹高压主接线
♦图 1 -40 变电所的高压主接线图。

⏹低压系统图
♦图 1 -41 变电所的低压主接线图。

建筑物内照明（按使用功能分）
⏹1．一般照明
♦不考虑特殊部位的需要，照亮整个场地，照度比较均匀。

如仓库、
办公室、会议室、教室、候车室、营业大厅等。

♦可有分区照明，以节约能源。

⏹2．局部照明
♦局限于工作部位的固定或移动的照明。

如车间内机床灯、商店橱窗
的射灯、办公桌上的台灯等
♦整个场所不应只设局部照明而不设一般照明。

⏹3．混合照明
♦一般照明与局部照明共同组成的照明。

♦其一般照明的照度不低于混合照明总照度的5％～10％。

总体上说，卤钨灯与白炽灯相比具有体积小，输出功率大，光通量稳定，光色好，光效高和寿命长的特点。

特别是其发光效率比普通白炽灯高出许多倍。

由于卤钨灯工作时采用卤钨循环原理，较好地抑制了钨的蒸发，从而防止卤钨灯泡的发黑，使得卤钨灯在寿命期内的光维持率基本维持在 100% 。

在色表和显色性方面与普通白炽灯相比，其光色更白一些，色调更冷一些，但显色性较好。

限制眩光的方法：
限制光源的亮度；
提高灯具的悬挂高度，增大照射角度；
设置光栅，遮挡直射光；
采用漫反射光源，如磨砂灯泡；
减小灯泡的功率：
合理地布置光源的位置；
提高环境亮度，减少亮度对比；
选择有适当保护角的灯罩，挡住直射光。

直接触电防护
指对直接接触正常带电部分的防护。

直接接触防护应选用以下一种或几种措施：
（1）绝缘；
（2）屏护，即对带电导体加隔离栅栏或加保护罩等；
（3）安全距离；
（4）限制放电能量；
（5） 24V及以下安全特低电压；
（6）用漏电保护器作补充保护。

间接触电防护
指对故障时带危险电压而正常时不带电的外露可导电部分（如金属外壳、框架等）的防护。

间接接触防护应选用以下一种或几种措施：
（1）双重绝缘结构；
（2）安全特低电压；
（3）电气隔离；
（4）不接地的局部等电位连接；
（5）不导电场所；
（6）自动断开电源；
（7）电工用个体防护用品；
（8）保护接地（与其他防护措施配合使用）。

引入管的定义：
引入管也称入户管，是一
个与室外供水管网连接的总进
水管。

给水附件定义：
给水附件指给水管道上的调节水量、水
压、控制水流方向以及断流后便于管道、仪
器和设备检修用的各种阀门。

具体包括：截止阀、止回阀、闸阀、球
阀、安全阀、浮球阀、水锤消除器、过滤器、
减压孔板等。

增压和贮水设备的作用：
当室外给水管网的水压、水量不足，
或为了保证建筑物内部供水的稳定性、安
全性，应根据要求设置水泵、气压给水设
备、水箱等增压、贮水设备。

生活给水系统
1. 生活给水系统包括供民用住宅、公
共建筑以及工业企业建筑内饮用、烹调、
盥洗、洗涤、淋浴等生活用水。

2. 根据用水需求的不同，生活给水系
统又可再分为：饮用水（优质饮水）系
统、杂用水系统、建筑中水系统。

消防给水系统
消防给水系统供民用建筑、公共建筑、
以及工业企业建筑中的各种消防设备的用水。

一般高层住宅、大型公共建筑、车间都需要
设消防供水系统。

消防给水系统可以划分为：消火栓给水
系统、自动喷水灭火系统、水喷雾灭火系统
1.4.2 管网布置形式
上行下给式
特征及使用范围：水平配水
管敷设在顶层顶棚下或吊顶
之内，设有高位水箱的居住
公共建筑、机械设备或地下
管线较多的工业厂房多采用。

优缺点：与下行上给式布置
相比，最高层配水点流出水
头稍高，安装在吊顶内的配
水干管可能漏水或结露损坏
吊顶和墙面。

中分式
特征及使用范围：
水平干管敷设在中间技术层或中间吊顶内，向上
下两个方向供水。

屋顶用作茶座、舞厅或设有中间技
术层的高层建筑多采用。

优缺点：
管道安装在技术层内便于安装维修，有利于管道
排气不影响屋顶多功能使用。

需要设置技术层或增加
某中间层的层高。

环状式
特征及使用范围：
水平配水干管或立管互相连接成环，组成水平干
管环状或立管环状。

高层建筑、大型公共建筑和工艺
要求不间断供水的工业建筑常采用这种方式。

优缺点：
任何管道发生事故时，可用阀门关闭事故管段而
不中断供水，水流畅通，水损小，水质不易因滞留而
变质，但管网造价高。

水箱的基本知识
1. 水箱分类：
高位水箱、减压水箱、冲洗水箱、断流水箱。

2. 高位水箱作用：
保证水压和贮存、调节水量。

3. 水箱结构：
进水管、出水管、溢流管、水位信号装置、
泻水管、通气管。

设补气罐的补气方法
补气罐充气过程：当气压水罐中的压力达到p2时，在电接点压力表的作用下，水泵停止工作，补气罐内水位下降，出现负压，进气止回阀自动开启进气。

气压水罐补气过程：当气压水罐内水位下降，压力达到p1时，在电接点压力表的作用下，水泵开启，补气罐中水位升高，出现正压，进气止回阀自动关闭，补气罐内的空气随进水补入气压水罐。

补气过量排气过称：当补入的空气过量时，可通过自动排气阀排气。

自动排气阀设在最低水位以下1～2cm处，当气压水罐内空气过量，至
最低水位时，罐内压力仍大于p1 ，电接点压力表不动作，水位继续下
降，自动排气阀即打开排出过量的空气，直至压力降至p1 ，水泵启动
水位恢复正常，排气阀自动关闭。

(1)水力警铃
主要用于湿式喷水灭火系统，宜装在报警阀附近
(连接管不宜超过6m)。

定义：是一种全天候的水压驱动机械式警铃，能在喷淋系统动作时发出持续警报。

作用原理:
当报警阀打开消防水源后，具有一定压力的水流冲动叶轮打铃报警。

水力警铃不得由电动报警装置取代。

(2) 水流指示器
定义：用于自动喷水灭火系统中将水流信号转换成电信号的一种报警装置
作用步骤:某个喷头开启喷水或管网发生水量泄漏时，管道中的水产生流动；引起水流指示器中桨片随水流而动作；接通延时电路后，继电器触电吸合发出区域水流
电信号，送至消防控制室。

(3)压力开关
定义：是一种简单的压力控制装置，当被测压力达到额定值时，压力开关可发出警报或控制信号。

作用原理：在水力警铃报警的同时，依靠警铃管内水压的升高自动接通电触点，完成电动警铃报警，向消防控制室传送电信号或启动消防水泵。

2. 干式自动喷水灭火系统
特点：为喷头常闭的灭火系统，管网中平时不充水，
充有有压空气（或氮气）。

当建筑物发生火
灾火点温度达到开启闭时喷头时，喷头开启
排气、充水灭火。

优点：管网中平时不充水，对建筑物装饰无影响，对环境
温度也无要求，适用于采暖期长而建筑内无采暖的场所。

缺点：该系统灭火时需先排气，故喷头出水灭火不如湿式
系统及时。

3. 预作用自动喷水灭火系统
特点：为喷头常闭的灭火系统，管网中平时不充
水。

发生火灾时，火灾探测器报警后，自
动控制系统控制阀门排气、充水，由干式
变为湿式系统。

只有当着火点温度达到开
启闭式喷头时，才开始喷水灭火。

预作用自动喷水灭火系统的优点：
•同时具备干式喷水灭火系统和湿式喷水灭火系统
的特点；
•克服了干式喷水灭火系统控火灭火率低，湿式系
统产生水渍的缺陷，可以代替干式系统提高灭火
速度。

也可代替湿式系统，用于管道和喷头易于
被损坏而产生喷水和漏水，造成严重水渍的场所；
•还可用于对自动喷水灭火系统安全要求较高的建
筑物中。

4. 雨淋喷水灭火系统
特点：为喷头常开的灭火系统，当建筑物发生火灾
时，由自动控制装置打开集中控制闸门，使
整个保护区域所有喷头喷水灭火，形似下雨
降水。

优点：出水量大，灭火及时。

6. 水喷雾灭火系统
特点：是固定式自动灭火系统的一种类型，是在自
动喷水灭火系统的基础上发展起来的。

灭火原理：该系统采用喷雾喷头把水粉碎成细小的
水雾滴之后喷射到正在燃烧的物质表面，
通过冷却、窒息以及乳化、稀释的同时
作用实现灭火。

水雾的自身具有电绝缘
性能，可安全地用于电气火灾的扑救。

干粉灭火系统定义：
以干粉作为灭火剂的灭火系统。

干粉灭火剂：
一种干燥的、易于流动的细微粉末。

当被用于扑
救燃烧物时，会形成粉雾而扑灭燃烧物料表面火灾。

灭火剂分类：
1. 普通型干粉（BC类干粉）
2. 多用途干粉（ABC类干粉）
3. 金属专用灭火剂（D类火灾专用干粉）
二氧化碳灭火系统特点：
二氧化碳灭火系统是一种物理的、没有化学变化
的气体灭火系统。

优点：不污损保护物、灭火快、空间淹没效果好。

缺点：造价高，灭火时对人体有害。

灭火剂类型：
全淹没系统、半固定系统、局部应用系统和移动
式系统。

蒸汽灭火系统原理：
在火场燃烧区内，向其施放一定量的蒸汽时，可
产生阻止空气进入燃烧区效应而使燃烧窒息。

优点：设备简单、造价低、淹没性好。

缺点：不适用于体积大、面积大的火灾区，不适用于
扑灭电器设备、贵重仪表、文物档案等火灾。

烟雾灭火系统用途：
主要用在各种油罐和醇、酯、酮类贮罐等初起火
灾。

优点：设备简单(不需水、电不要人工操作)、扑灭初
期火灾快、适用温度范围宽，适用于野外无水电设施
的独立油罐或冰冻期较长地区。

二次污染主要体现在以下几方面：
水箱无盖或有盖无锁时人为造成的污染。

解决方法：水箱应加密封盖，加锁，溢流处加挖网罩。

水箱容积不当，贮水时间太长。

解决方法：水箱进水管淹没式出流，设真空破坏装置。

水箱未能定期清洗，水微生物繁殖。

解决方法：减少水箱内滞水区，水箱加强管理，定期清洗。

水箱的铁爬梯长期浸泡在水中，锈蚀腐烂等。

解决方法：水箱材质、衬砌材料和内壁涂料采用无污染的
材料。

其他方面应该注意的问题有：
1. 防止回流污染。

2. 生活饮用水水箱溢流管的排出水不得排入生
活饮用水贮水池。

3. 消防水泵检查时的排水不得排入生活饮用水
贮水池。

4. 加强给水管网的施工和管理，管道竣工试压
合格后，要进行浸泡消毒后再投入使用。

局部热水供应系统
特点：
供水范围小，热水分散制备，配水点较少，且和热源较近，热水管路短，热损失小。

适用：
适用于使用要求不高，用水点少且分散的建筑。

热源：
宜采用蒸汽、煤气、炉灶余热或太阳能等。

集中热水供应系统
特点：
供水范围大，热水集中制备，管道输送到个配水点。

适用：
适用于使用要求高，耗热量大，用水点多且分布较密集的建筑。

热源：
应首先利用工业余热、废热、地热和太阳热，如无以上热源，应优先采用能保证全年供热的城市热力管网或区域性锅炉房供热。

. 热水供水系统（第二循环系统）
组成：热水配水管网和回水管网组成
工作过程：
被加热到一定温度的热水，从水加热器中出来
经配水管网送至各个热水配水点，而水加热中的冷
水由屋顶的水箱或给水管网补给。

为了保证用水点
的水温，在立管和水平干管甚至支管处设置回水管，使部分热水经过循环水泵流回水加热器再加热。

1a. 开式供水方式
特点：在管网顶部设水箱，管网与大气相通，系统水压决定于水箱的设置高度，而不受室外给水管网的水压的波动影响。

适用：室外水压变化较大，且用户要求水压稳定时采用。

注意：该方式必须设置高位冷水箱和膨胀管
1b. 闭式供水方式
特点：冷水直接进入加热器，管路简单，水质不易受污染，但供水水压稳定性差，安全可靠性差。

适用：屋顶不设水箱且对供水压力要求不太严格的建筑采用。

注意：为了确保系统的安全运转，需设安全阀。

2b. 直接加热（一次换热）供水方式
特点：热水锅炉将冷水直接加热到所需的温度，或将
蒸汽直接与冷水混合制备热水。

前者热效率高，节能；后者设备简单热效率高，不需凝水管，但噪音高，运行费用高。

适用：适用于具有合格的蒸汽热媒，且对噪音无严格要求的公共浴室，洗衣房、工矿企业等。

2b. 间接加热（二次换热）供水方式
特点：将热媒通过水加热器把热量传递给冷却水达到加热冷水的目的，在加热过程中热媒和冷水不接触。

该方式冷凝水可重复使用，运行费用低，不产生噪音，供水稳定。

适用：适用于要求供水稳定、安全、噪音要求低的旅馆、住宅、医院、办公楼等建筑。

3a. 全循环供水方式图7.33
特点：指热水干管、立管及支管均能保持热水的循环，各配水龙头随时打开都能提供符合设计水温要求的热水。

适用：适用于有特殊要求的高标准建筑中，如：高级宾馆、饭店、高级住宅等。

3b. 半循环供水方式
特点：半循环供水方式又分为立管和干管循环供水方式。

前者是指热水干管和立管均能保持热水的循环；后者是指仅保持热水干管的热水循环。

适用：立管循环用于全日供应热水的建筑和设有定时供水的高层建筑中；后者多用于定时供应热水的建筑中。

a. 容积式水加热器图7.36
容积式水加热器是内部设有热媒导管的热
水贮存容器，具有加热和贮备热水两种功能。

优点：具有较大的贮存和调节能力，被加热水通过时压力损失较小，用水点压力变化平稳，出水水温稳定。

缺点：被加热水流速缓慢，传热系数小，体积庞大。

b. 快速式水加热器图7.37
针对容积式水加热器中的“层流加热”的弊端，通过提高热媒和被加热水的流动速度，以改善传热效果。

优点：它具有效率高、体积小、安装搬运方便的优点。

缺点：不能贮存热水，水头损失大，在热媒和被加热水压力不稳定时，出水温度波动较大，仅适用于用水
量大，而且比较均匀的热水供应系统或建筑物热水采暖系统。

c. 半容积式水加热器
半容积式水加热器是带有适量贮存和调节容积的内藏式容积式水加热器。

优点：体积小、加热快、热交换充分、供水温
度稳定、节水节能。

缺点：但由于内循环泵不间断地运行，需要有
极高的质量保证。

d. 半即热式水加热器
半即热式水加热器具有超前控制，具有少量贮存容积的快速式水加热器。

优点：半即热式水加热器具有快速加热被加热水，浮动盘管自动除垢的优点，其热水出水温度一般能控制在62.2oC内，且体积小，节约占地面积，适用于各种不同负荷需求的机械循环热水供应系统。

e. 加热水箱和热水贮水箱
加热水箱是一种简单的热交换设备。

在水箱中安装蒸汽多孔管或蒸汽喷射器，可构成直接加热水箱；在水箱中安装排管或盘管即构成间接加热水箱。

热水贮水箱（罐）是一种专门调节热水量的容积。

可在用水不均匀的热水供应系统中设置，以调节水量，稳定出水温度。

减压阀
作用：当水加热器采用蒸汽作为热媒
时，当蒸汽供应管的压力大于
水加热器规定的额蒸汽压力，
应设减压阀，将蒸汽压力降到需要值，才能保证设备使用安全。

安装：减压阀有波纹管式、活塞式、膜片式等几种类型。

减压阀应安装在水平管段上，阀体直立，安装节点还应设置阀门、安全阀、压力表、旁通管等附件。

. 水封的作用
水封利用一定高度的静水压力来抵抗排水
管内气压变化，防止管内气体进入室内的措施。

水封的设置：水封设在卫
生器具排水口下，通常用存水
弯来实施。

. 影响排水立管内部压力的因素。