10.1電力系統(tǒng)

電力系統(tǒng)是由生產(chǎn)、轉(zhuǎn)換、分配、輸送和使用電能的發(fā)電廠、變電站、電力線路和用電設備聯(lián)系在一起組成的統(tǒng)一整體.電力系統(tǒng)流程為發(fā)電廠→升壓變電所→輸電→降壓變電所→配電,如圖１０-１所示.電能的特點是環(huán)保、高效、方便、快捷.１０.１.１發(fā)電廠發(fā)電廠又稱發(fā)電站,是將自然界蘊藏的各種能源轉(zhuǎn)換為電能的工廠.１９世紀末,隨著電力需求的增長,人們開始提出建立電力生產(chǎn)中心的設想.隨著電機制造技術(shù)的發(fā)展,電能應用范圍的擴大,生產(chǎn)對電的需要的迅速增長,發(fā)電廠應運而生.現(xiàn)在的發(fā)電廠有多種發(fā)電途徑:靠燃煤、石油或天然氣驅(qū)動渦輪機發(fā)電的稱為熱電廠,靠水力發(fā)電的稱為水電站,還有些靠太陽能、風力和潮汐發(fā)電的小型電站,而以核燃料為能源的核電站已在世界許多國家發(fā)揮越來越重

要的作用.下一頁返回10.1電力系統(tǒng)

１水力發(fā)電廠水力發(fā)電廠是指利用河流、瀑布等水的位能發(fā)電的電廠,如圖１０-２所示.利用水流的動能和勢能來生產(chǎn)電能,水流量的大小和水頭的高低,決定了水流能量的大小.從能量轉(zhuǎn)換的觀點分析,其過程為水能→機械能→電能.實現(xiàn)這一能量轉(zhuǎn)換的生產(chǎn)方式,一般是在河流的上游筑壩,提高水位以造成較高的水頭;建造相應的水工設施,以有效地獲取集中的水流.水經(jīng)引水機構(gòu)引入水電廠的水輪機,驅(qū)動水輪機轉(zhuǎn)動,水能便被轉(zhuǎn)換為水輪機的旋轉(zhuǎn)機械能.與水輪機直接相連的發(fā)電機將機械能轉(zhuǎn)換成電能,并由發(fā)電廠電氣系統(tǒng)升壓送入電網(wǎng).上一頁下一頁返回10.1電力系統(tǒng)

２小水電從容量角度來說,小水電處于所有水電站的末端,它一般是指容量５萬kW以下的水電站.世界小水電在整個水電的比重為５％~６％.中國可開發(fā)小水電資源如以原統(tǒng)計數(shù)７０００萬kW計,占世界一半左右.而且,中國的小水電資源分布廣泛,特別是廣大農(nóng)村地區(qū)和偏遠山區(qū),適合因地制宜開發(fā)利用,既可以發(fā)展地方經(jīng)濟解決當?shù)厝嗣裼秒娎щy的問題,又可以給投資人帶來可觀的效益回報,有很大的發(fā)展前景,它將成為我國２１世紀前２０年的發(fā)展熱點.上一頁下一頁返回10.1電力系統(tǒng)

世界上,許多發(fā)展中國家都制訂了一系列鼓勵民企投資小水電的政策.由于小水電站投資小、風險低、效益穩(wěn)、運營成本比較低,在國家各種優(yōu)惠政策的鼓勵下,全國掀起了一股投資建設小水電站的熱潮,由于全國性缺電嚴重,民企投資小水電如雨后春筍,悄然興起.國家鼓勵合理開發(fā)和利用小水電資源的總方針是確定的,２００３年開始,特大水電投資項目也開始向民資開放.根據(jù)國務院和水利部的“十一五”計劃和２０１５年發(fā)展規(guī)劃,我國將對民資投資小水電以及小水電發(fā)展給予更多優(yōu)惠政策.我國小水電可開發(fā)量占全國水電資源可開發(fā)量的２３％,居世界第一位.上一頁下一頁返回10.1電力系統(tǒng)

３火力發(fā)電廠火力發(fā)電廠是指利用煤、石油、天然氣等燃料發(fā)電的電廠,如圖１０-３所示.從能量轉(zhuǎn)換的觀點分析,其基本過程為化學能→熱能→機械能→電能.世界上多數(shù)國家的火電廠以燃煤為主.煤粉和空氣在電廠鍋爐爐膛空間內(nèi)懸浮并進行強烈的混合和氧化燃燒,燃料的化學能轉(zhuǎn)化為熱能.熱能以輻射和熱對流的方式傳遞給鍋爐內(nèi)的高壓水介質(zhì),分階段完成水的預熱、汽化和過熱過程,使水成為高壓高溫的過熱水蒸氣.水蒸氣經(jīng)管道有控制地送入汽輪機,由汽輪機實現(xiàn)蒸汽熱能向旋轉(zhuǎn)機械能的轉(zhuǎn)換.高速旋轉(zhuǎn)的汽輪機轉(zhuǎn)子通過聯(lián)軸器拖動發(fā)電機發(fā)出電能,電能由發(fā)電廠電氣系統(tǒng)升壓送入電網(wǎng).上一頁下一頁返回10.1電力系統(tǒng)

４原子能發(fā)電廠原子能發(fā)電廠是利用核裂變所釋放出來的熱量發(fā)電.利用核能來生產(chǎn)電能,又稱為核電廠(核電站).原子核的各個核子(中子與質(zhì)子)之間具有強大的結(jié)合力.重核分裂和輕核聚合時,都會放出巨大的能量,稱為核能.技術(shù)已比較成熟,形成規(guī)模投入運營的只是重核裂變釋放出的核能生產(chǎn)電能的原子能發(fā)電廠.從能量轉(zhuǎn)換的觀點分析,是由重核裂變核能→熱能→機械能→電能的轉(zhuǎn)換過程.５太陽能發(fā)電廠太陽能發(fā)電廠是一種用可再生能源———太陽能來發(fā)電的工廠,它利用將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的光電技術(shù)來工作.德國利用太陽能來發(fā)電可供５５萬個家庭用電所需,是利用太陽能發(fā)電的世界冠軍.６風力發(fā)電廠風力發(fā)電廠是利用風力帶動風輪機旋轉(zhuǎn),從而帶動發(fā)電機發(fā)電,如圖１０-４所示.上一頁下一頁返回10.1電力系統(tǒng)

７地熱發(fā)電廠地熱發(fā)電廠是利用地下熱水或蒸汽的熱量進行發(fā)電,如圖１０-５所示.地熱能是指儲存在地球內(nèi)部的可再生熱能,一般集中分布在構(gòu)造板塊邊緣一帶,起源于地球的熔融巖漿和放射性物質(zhì)的衰變.全球地熱能的儲量與資源潛量十分巨大,每年從地球內(nèi)部傳到地面的熱能相當于１００PWh,但是地熱能的分布相對比較分散,因此開發(fā)難度很大.由于地熱能是儲存在地下的,因此不會受到任何天氣狀況的影響,并且地熱資源同時具有其他可再生能源的所有特點,隨時可以采用,不帶有害物質(zhì),關(guān)鍵在于是否有更先進的技術(shù)進行開發(fā).地熱能在全球很多地區(qū)的應用相當廣泛,開發(fā)技術(shù)也在日益完善.上一頁下一頁返回10.1電力系統(tǒng)

對于地熱能的利用,包括將低溫地熱資源用于浴池和空間供熱以及用于溫室、熱力泵和某些熱處理過程的供熱,同時,還可以利用干燥的過熱蒸汽和高溫水進行發(fā)電,利用中等溫度水通過雙流體循環(huán)發(fā)電設備發(fā)電等,這些地熱能的開發(fā)應用技術(shù)已經(jīng)逐步成熟,而且對從干燥的巖石中和從地熱增壓資源及巖漿資源中提取地熱能的有效方法進行研究可以進一步提高地熱能的應用潛力,但是地熱能的勘探和提取技術(shù)還有待改進.８波浪發(fā)電廠波浪發(fā)電廠,如圖１０-６所示.其原理主要是將波力轉(zhuǎn)換為壓縮空氣來驅(qū)動空氣透平發(fā)電機發(fā)電.當波浪上升時,將空氣室中的空氣頂上去,被壓空氣穿過正壓水閥室進入正壓氣缸并驅(qū)動發(fā)電機軸伸端上的空氣透平使發(fā)電機發(fā)電;當波浪落下時,空氣室內(nèi)形成負壓,使大氣中的空氣被吸入氣缸并驅(qū)動發(fā)電機另一軸伸端上的空氣透平使發(fā)電機發(fā)電,其旋轉(zhuǎn)方向不變.上一頁下一頁返回10.1電力系統(tǒng)

１０.１.２輸變配電在電力系統(tǒng)中,除發(fā)電廠和用電設備外的部分稱為電力網(wǎng)絡,簡稱為電網(wǎng).一個電網(wǎng)由很多變電站和電力線路組成.變電站如圖１０-７所示.其選址原則是接近負荷中心,遠離污染源.在電力的生產(chǎn)和輸送問題上,早期曾有過究竟是直流還是交流的長年激烈爭論.愛迪生主張用直流,人們也曾想過各種方法,擴大直流電的供電范圍,使中小城市的供電情況有了明顯改善.但對大城市的供電,經(jīng)過改進的直流電站仍然無能為力,代之而起的是交流電站的建立,因為要作遠程供電,就需增協(xié)電壓以降低輸電線路中的電能損耗,然后又必須用變壓器降壓才能送至用戶.直流變壓器十分復雜,而交流變壓器則比較簡單,沒有運動部件,維修也方便.上一頁下一頁返回10.1電力系統(tǒng)

供配電系統(tǒng)是電力系統(tǒng)的一個重要組成部分,包括電力系統(tǒng)中區(qū)域變電站和用戶變電站,涉及電力系統(tǒng)電能發(fā)、輸、配、用的后兩個環(huán)節(jié),其運行特點、要求與電力系統(tǒng)基本相同.只是由于供配電系統(tǒng)直接面向用電設備及其使用者,因此,供、用電的安全性尤顯重要.當輸送功率一定時,電壓越高,電流越小,線路、電氣設備等的載流部分所需的截面面積就越小,有色金屬投資也就越小;同時,由于電流小,傳輸線路上的功率損耗和電壓損失也較小.電壓越高,對絕緣的要求則越高,變壓器、開關(guān)等設備以及線路的絕緣投資也就越大.在我國,不同地區(qū)電網(wǎng)的額定電壓系列不同,主要有３３０kV/１１０kV/３５kV/１０kV;５００kV/２２０kV/１１０kV/３５kV/１０kV;５００kV/２２０kV/６６kV/１０kV.各電網(wǎng)電壓標準的不同,給全國聯(lián)網(wǎng)造成一定的難度.上一頁下一頁返回10.1電力系統(tǒng)

對應一定的輸送功率和輸送距離有一相對合理的線路電壓.２２０~７５０kV電壓一般為輸電電壓,完成電能的遠距離傳輸功能,該電網(wǎng)稱為高壓輸電網(wǎng).１１０kV及以下電壓一般為配電電壓,完成對電能進行降壓處理并按一定方式分配至電能用戶的功能.其中,３５~１１０kV配電網(wǎng)為高壓配電網(wǎng);１０~３５kV配電網(wǎng)為中壓配電網(wǎng);１kV以下配電網(wǎng)稱為低壓配電網(wǎng).３kV、６kV是工業(yè)企業(yè)中壓電氣設備的供電電壓.２０kV電壓等級目前還不常用,一般要經(jīng)論證結(jié)果證明用戶確實需要時才采用.上一頁下一頁返回10.1電力系統(tǒng)

１０.１.３負荷分級１一級負荷符合下列條件之一的,為一級負荷:(１)中斷供電將造成人身傷亡的負荷.如醫(yī)院急診室、監(jiān)護病房、手術(shù)室等處的負荷.(２)中斷供電將在政治、經(jīng)濟上造成重大損失的負荷.(３)中斷供電將影響有重大政治、經(jīng)濟意義的用電單位的正常工作的負荷,如重要交通樞紐、重要通信樞紐、重要賓館、大型體育場館、經(jīng)常用于國際活動的大量人員集中的公共場所等用電單位中的重要負荷.一級負荷中有普通一級負荷和特別重要的一級負荷之分.(１)普通一級負荷應由兩個電源供電,且當其中一個電源發(fā)生故障時,另一個電源不應同時受到損壞.上一頁下一頁返回10.1電力系統(tǒng)

(２)特別重要的一級負荷,除由滿足上述條件的兩個電源供電外,還應增設應急電源專門對此類負荷供電.２二級負荷符合下列條件之一的,為二級負荷:(１)中斷供電將在政治、經(jīng)濟上造成較大損失的負荷.(２)中斷供電將影響重要用電單位的正常工作的負荷.二級負荷宜由兩回線路供電,當電源來自同一區(qū)域變電站的不同變壓器時,即可認為滿足要求.在負荷較小或地區(qū)供電條件困難時,可由一回６kV及以上專用的架空線路或電纜線路供電.當采用架空線時,可為一回架空線供電;當采用電纜線路時,應采用兩根電纜組成的線路供電,且每根電纜應能承受１００％的二級負荷.上一頁下一頁返回10.1電力系統(tǒng)

３.三級負荷不屬于一、二級負荷者為三級負荷.在一個工業(yè)企業(yè)或民用建筑中,并不一定所有用電設備都屬于同一等級的負荷,因此,在進行系統(tǒng)設計時應根據(jù)其負荷級別分別考慮.三級負荷對電源無特殊要求,一般以單電源供電即可.１０.１.４配電系統(tǒng)供配電系統(tǒng)的中性點是指星形聯(lián)結(jié)的變壓器或發(fā)電機繞組的中間點.系統(tǒng)的中性點運行方式是指系統(tǒng)中性點與大地的電氣聯(lián)系方式,或簡稱系統(tǒng)中性點的接地方式.上一頁下一頁返回10.1電力系統(tǒng)

中性點接地系統(tǒng),就是中性點直接接地或經(jīng)小電阻接地的系統(tǒng),也稱為大接地電流系統(tǒng).系統(tǒng)中一相接地時,出現(xiàn)了除中性點接地點外的另一個接地點,構(gòu)成了短路回路,接地故障相電流很大,為了防止設備損壞,必須迅速切斷電源,因而供電可靠性低,易發(fā)生停電事故.系統(tǒng)上發(fā)生單相接地故障時,由于系統(tǒng)中性點的鉗位作用,使非故障相的對地電壓不會有明顯的上升,因而對系統(tǒng)絕緣是有利的.中性點不接地系統(tǒng),是指中性點不接地或經(jīng)過高阻抗(如消弧線圈)接地的系統(tǒng),也稱為小接地電流系統(tǒng).系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時,只有比較小的導線對地電容電流通過故障點,因而系統(tǒng)仍可繼續(xù)運行,這對提高供電可靠性是有利的.系統(tǒng)在發(fā)生單相接地故障時,系統(tǒng)中性點對地電壓會升高到相電壓,非故障相對地電壓會升高到線電壓;若接地點不穩(wěn)定,產(chǎn)生了間歇性電弧,則過電壓會更嚴重,對絕緣不利.上一頁下一頁返回10.1電力系統(tǒng)

對于高壓輸配電網(wǎng),由于傳輸功率大且傳輸距離長,一般都采用１１０kV及以上的電壓等級,在這樣高的電壓等級下絕緣問題比較突出,因此,一般都采用中性點接地系統(tǒng);而在中壓系統(tǒng)中,中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時產(chǎn)生的過電壓對絕緣的威脅不大,因為中壓系統(tǒng)的絕緣水平是根據(jù)更高的雷電過電壓制定的,因此為了提高供電可靠性,中壓系統(tǒng)較多地采用了中性點不接地系統(tǒng).對于１kV以下的低壓配電系統(tǒng),中性點運行方式與絕緣的關(guān)系已不是主要問題,這時中性點運行方式主要取決于供電可靠性和安全性.因此,１kV以下的低壓配電系統(tǒng)采用中性點接地系統(tǒng).１配電形式根據(jù)負荷等級、容量大小、線路配置等,可組成不同形式的配電系統(tǒng),如圖１０-８所示.上一頁下一頁返回10.1電力系統(tǒng)

(１)放射式.放射式線路與配電箱一一對應,供電可靠性高;耗線多.線路互不影響,配電設備相對集中,便于維護和檢修.系統(tǒng)靈活性較差,線纜較多,多用于負荷容量較大、設備相對集中及重要負荷系統(tǒng).(２)樹干式.樹干式每條線路連接多個配電箱,供電可靠性差;耗線少.減少了線纜量,減少出線回路,節(jié)約配電設備.干線影響范圍較大,供電可靠性低,線纜截面相對較大,給敷設帶來難度.多用于負荷較小、分散、線路較長的系統(tǒng).(３)混合式.混合式是放射式與樹干式相結(jié)合,其是實踐中最常見、最實用的配電系統(tǒng).上一頁下一頁返回10.1電力系統(tǒng)

２接地形式低壓配電系統(tǒng)接地的形式根據(jù)電源端與地的關(guān)系、電氣裝置的外露可導電部分與地的關(guān)系可分為TN、TT、IT系統(tǒng).其中,TN系統(tǒng)又可分為TNＧS、TNＧC、TNＧCＧS系統(tǒng).以拉丁文字作代號形式的意義為:第一個字母表示電源與地的關(guān)系.T表示電源有一點直接接地;I表示電源端所有帶電部分不接地或有一點通過阻抗接地.第二個字母表示電氣裝置的外露可導電部分與地的關(guān)系.N表示電氣裝置的外露可導電部分與電源端有直接電氣連接;T表示電氣裝置的外露可導電部分直接接地,此接地點在電氣上獨立于電源端的接地點.(１)TN系統(tǒng).TN電力系統(tǒng)有一點直接接地,電氣設施的外露可導電部分用保護線與該點連接.上一頁下一頁返回10.1電力系統(tǒng)

按中性線與保護線的組合情況,TN系統(tǒng)有以下三種形式:１)TNＧC系統(tǒng).如圖１０-９所示,整個系統(tǒng)的中性線和保護線是合一的.２)TNＧS系統(tǒng).如圖１０-１０所示,整個系統(tǒng)的中性線和保護線是分開的.３)TNＧCＧS系統(tǒng).如圖１０-１１所示,系統(tǒng)中有一部分中性線和保護線是合一的.(２)TT系統(tǒng).TT系統(tǒng)有一個直接接地點,電氣設施的外露可導電部分接至電氣上與電力系統(tǒng)的接地點無關(guān)的接地極如圖１０-１２所示.(３)IT系統(tǒng).IT系統(tǒng)的帶電部分與大地之間不直接連接,而電氣設施的外露可導電部分則是接地的,如圖１０-１３所示.配電室如圖１０-１４所示,電力系統(tǒng)的額定頻率為５０Hz.當電力系統(tǒng)的容量在３００萬kW及以上時,頻率偏差允許值為±０２Hz;電力系統(tǒng)的容量在３００萬kW以下時,頻率偏差允許值為±０５Hz.上一頁下一頁返回10.1電力系統(tǒng)

在正常運行情況下,用電設備端子處電壓偏差的允許值應符合下列要求:電動機為±５％;照明,在一般場所為±５％;對于遠離變電所的小面積一般工作場所,難以滿足以上要求時,可為＋５％、－１０％;應急照明、道路照明和警衛(wèi)照明等為＋５％、－１０％.其他用電設備,當無特殊規(guī)定時為±５％.電能的質(zhì)量除頻率與電壓外,還包含了供電電壓的波形.電力系統(tǒng)電壓的波形應是５０Hz的正弦波形,如果波形偏離正弦波形就稱為波形畸變,可以根據(jù)傅立葉級數(shù)從畸變的波形中分解出５０Hz的基波及一系列的高次諧波.電壓或電流中含有的高次諧波越多,或者高次諧波的幅值越大,其波形離正弦波形就越遠,畸變就越嚴重,波形質(zhì)量就越差.上一頁返回１０.２電氣設備１０.２.１變壓器在供配電系統(tǒng)中,變壓器臺數(shù)與供電范圍內(nèi)用電負荷大小、性質(zhì)、重要程度有關(guān).當季節(jié)性或晝夜性的負荷較多時,可將這些負荷采用單獨的變壓器供電,減少空載損耗.當有較大的沖擊性負荷時,為避免對其他負荷供電質(zhì)量的影響,可單獨設變壓器對其供電.當有大量一、二級負荷時,為保證供電可靠性,應設兩臺或多臺變壓器,以起到備用的作用.變壓器結(jié)構(gòu)如圖１０-１５所示.兩臺變壓器互為備用時,當一臺變壓器出現(xiàn)故障或檢修時,另一臺變壓器容量應保證向所有一、二級負荷供電.變壓器容量應能保證電動機啟動要求,否則應對電動機采取降壓起動措施或提高變壓器容量.一般來講,直接啟動的籠型電動機最大容量不應超過變壓器容量的３０％.下一頁返回１０.２電氣設備１０.２.２柴油發(fā)電機柴油發(fā)電機的發(fā)電流程為燃油儲備間→發(fā)電機間→控制室→配電室.柴油發(fā)電機組通常是為重要負荷而設,其首要任務是必須在應急情況下,能夠可靠啟動并投入正常運行,因此應具有快速自啟動功能.通常使用配有整流充電設備的電壓為２４V的蓄電池組作啟動電源,其容量應保證柴油發(fā)電機連續(xù)起動６次.同時,為了避免柴油發(fā)電機組與電網(wǎng)故障的相互影響,柴油發(fā)電機組應與電網(wǎng)之間有互鎖關(guān)系,不得并聯(lián)運行.當電網(wǎng)恢復供電后,柴油發(fā)電機組應能自動退出工作并延時停機.上一頁下一頁返回１０.２電氣設備１０.２.３斷路器１低壓斷路器低壓斷路器又稱低壓自動空氣開關(guān),是低壓系統(tǒng)中既能分合負荷電流也能分斷短路電流的開關(guān)電器.低壓斷路器通常是按其結(jié)構(gòu)形式分類的,可分為框架式、塑殼式和小型模塊式.其操作方法有人力操作、電動操作和儲能操作.主觸頭極數(shù)有單極、２極、３極和４極.斷路器在電路中作接通、分斷和承載額定工作電流,并能在線路和電動機發(fā)生過載、短路、欠壓的情況下進行可靠的保護.斷路器的動、靜觸頭及觸桿設計成平行狀,利用短路產(chǎn)生的電動斥力使動、靜觸頭斷開,分斷能力高,限流特性強.短路時,靜觸頭周圍的芳香族絕緣物氣化,起冷卻滅弧作用,飛弧距離為零.斷路器的滅弧室采用金屬柵片結(jié)構(gòu),觸頭系統(tǒng)具有斥力限流機構(gòu),因此,斷路器具有很高的分斷能力和限流能力.上一頁下一頁返回１０.２電氣設備圖１０-１６所示為低壓斷路器的工作原理示意圖.低壓斷路器由三個基本部分組成,即主觸頭和滅弧系統(tǒng)、脫扣器、自由脫扣機構(gòu)和操作機構(gòu).(１)萬能式斷路器.萬能式斷路器一般具有一個有絕緣襯墊的鋼制框架,所有部件均安裝在這個框架內(nèi),所以又稱為框架式斷路器.其外形結(jié)構(gòu)如圖１０-１７所示.(２)塑料外殼式斷路器.塑料外殼式斷路器的主要特征是有一個采用聚酯絕緣材料模壓而成的外殼,所有部件都裝在這個封閉型外殼中.塑料外殼式斷路器外形結(jié)構(gòu)如圖１０-１８所示.(３)模數(shù)化小型斷路器.模數(shù)化小型斷路器屬于配電網(wǎng)的終端電器,是組成終端組合電器的主要部件之一.終端電器是指裝于線路末端的電器,對有關(guān)系統(tǒng)和用電設備進行分合控制和保護.上一頁下一頁返回１０.２電氣設備２低壓隔離開關(guān)在斷開位置能符合規(guī)定的隔離功能要求的開關(guān)電器稱為低壓隔離器.在斷開位置能滿足隔離器要求的開關(guān)稱為低壓隔離開關(guān),又稱低壓刀開關(guān).低壓隔離開關(guān)是一種結(jié)構(gòu)簡單、應用十分廣泛的手動電器,主要供無載通斷電路用,即在不分斷負載電流或分斷時各極兩觸頭間不會出現(xiàn)明顯電壓差的條件下接通或分斷電路用.３剩余電流保護裝置剩余電流保護裝置又稱為漏電保護裝置,是指對電氣回路的不平衡電流進行檢測而發(fā)出信號的裝置.當回路中有電流泄漏且達到一定值時,剩余電流保護裝置可向斷路器發(fā)出跳閘信號,切斷電路,以避免觸電事故的發(fā)生或因泄漏電流造成火災事故的發(fā)生.上一頁下一頁返回１０.２電氣設備４熔斷器(１)瓷插式熔斷器.如圖１０-１９所示,瓷插式熔斷器一般用于民用交流電為５０Hz,額定電壓為３８０V或２２０V,額定電流小于２００A的低壓照明線路或分支回路中,作短路或過電流保護用.(２)螺旋式熔斷器.如圖１０-２０所示,一般用于電氣設備的控制系統(tǒng)中作短路和過電流保護.其熔體支持部分是一個瓷管,內(nèi)有石英砂和熔體,熔體兩端焊在瓷管兩端的導電金屬端蓋上,其上端蓋中有一個染有紅漆的熔斷指示器.當熔體熔斷時,熔斷指示器彈出脫落.上一頁下一頁返回１０.２電氣設備１０.２.４母線施工中常見的是矩形銅母線和矩形鋁母線.母線彎曲宜采用專用工具進行冷彎.彎曲形式有平彎、立彎和扭彎三種.為使彎曲角度準確,彎曲前可先用８號鋼絲或薄鋼板按實際情況制一個模板,并在彎曲的地方畫上記號,然后再按樣板彎曲母線.母線的彎曲處不得有裂紋及明顯的折皺.母線扭轉(zhuǎn)時,其扭轉(zhuǎn)部分的長度應為母線寬度的２５~５倍.母線開始彎曲處距母線連接位置不應小于５０mm.母線開始彎曲處距最近絕緣子的母線支持夾板邊緣不應大于０２５L,但不得小于５０mm.多片母線的彎曲度應一致.母線的連接通常采用螺栓連接和焊接兩種方式.上一頁下一頁返回１０.２電氣設備１母線的螺栓連接先將母線置于平臺上調(diào)直,然后選擇較平的一面作為基準面,進行鉆孔.母線的螺栓連接,鉆孔應垂直,孔徑一般不應大于螺栓直徑１mm,孔與孔中心距離不應大于０.５mm.矩形母線采用螺栓固定搭接時,連接處距離支柱絕緣子的支持夾板邊緣不應小于５０mm;上片母線端頭與下片母線平彎開始處的距離不應小于５０mm.母線與母線以及母線與電器接線端子搭接時,其搭接面必須平整、清潔,并涂電力復合脂.母線采用螺栓連接時,平墊應選用厚墊圈.母線的接觸面應連接緊密,連接螺栓應用力矩扳手緊固,如圖１０-２１所示.上一頁下一頁返回１０.２電氣設備２母線的焊接硬母線的焊接方法有多種,常用的有氣焊、二氧化碳保護焊和氬弧保護焊.在對母線進行焊接時,焊縫距離彎曲點或支柱絕緣子邊緣不得小于５０mm,同一相如有多片母線,其焊縫應互相錯開,且錯開的距離不得小于５０mm.母線焊接的技術(shù)要求是:鋁和鋁合金母線的焊接應采用氬弧焊,銅母線焊接可采用２０１號或２０２號紫銅焊條、３０１號可焊粉或硼砂,為節(jié)約材料,也可用廢電線或廢電纜心線替代焊條,但光面應光潔無腐蝕并須擦凈油污方可施焊.焊接前應該用銅絲刷清理母線焊口處的氧化層,將母線用耐火磚等墊平對齊,防止錯口.焊口處根據(jù)母線規(guī)格留出１~５mm的間隙,然后由焊工施焊,焊縫對口平直,不得錯口,必須雙面焊接,焊縫凸起呈弧形,上部應有２~４mm的加強高度,角焊縫加強高度為４mm.上一頁下一頁返回１０.２電氣設備３母線在絕緣子上的固定母線在絕緣子上的固定方法通常有夾板固定和卡板固定兩種.母線在絕緣子上固定時,可以平放,也可以立放,視需要而定.當母線平放時,應使母線與上部壓板保持１~１５mm的間隙;當母線立放時,母線與上部壓板應保持１５~２mm間隙.這樣,當母線通過負荷電流或短路電流受熱膨脹時可以自由伸縮,不致?lián)p壞絕緣子.值得注意的是,交流母線的固定金具或其他支持金具不應構(gòu)成閉合磁路.母線補償如圖１０-２２所示.為使母線在溫度變化時有伸縮的自由,當母線長度超過一定限度時,應按設計要求安裝補償裝置(又稱伸縮節(jié)).伸縮節(jié)可用０.２~０.５mm厚的與母線材質(zhì)相同的金屬片疊成后與銅板或鋁板焊接而成.一般在建筑物的伸縮縫處和兩端不采用拉緊裝置的水平安裝的母線中間宜設置伸縮節(jié).在設計無規(guī)定時,宜每隔以下長度設一個:鋁母線為２０~３０m;銅母線為３０~５０m;鋼母線為３５~６０m.上一頁下一頁返回１０.２電氣設備母線相序排列和相色標志會給運行帶來方便.在母線安裝完畢后,單片母線的所有各面、多片母線的所有可見面應涂刷相色漆,鋼母線的所有表面應涂防腐相色漆.封閉式母線、插接式母線習慣上統(tǒng)稱為母線槽.其是將銅(鋁)母線用絕緣夾板夾在一起,用空氣絕緣或包纏絕緣帶絕緣,裝置于鋼板外殼內(nèi).１０.２.５配電箱１懸掛式配電箱的安裝懸掛式配電箱可安裝在墻或柱子上.直接安裝在墻上時,可用埋設固定螺栓,或用膨脹螺栓.施工時,先量好配電箱安裝孔的尺寸,然后在墻上定位打洞,埋設螺栓,待填充的混凝土牢固后,便可安裝配電箱.安裝配電箱時,要用水平尺放在箱頂上,測量箱體是否水平.配電箱安裝在支架上時,應先加工好支架,然后將支架埋設固定在墻上,或用抱箍固定在柱子上,再用螺栓將配電箱安裝在支架上,并對其進行水平調(diào)整和垂直調(diào)整.上一頁下一頁返回１０.２電氣設備２暗裝式配電箱的安裝配電箱暗裝,如圖１０-２３所示.通常是配合土建砌墻時將箱體預埋在墻內(nèi).面板四周邊緣應緊貼墻面,箱體與墻體接觸部分應刷防腐漆.３動力配電箱動力配電箱可分為自制動力配電箱和成套動力配電箱兩大類.其安裝方式有懸掛明裝、暗裝和落地式安裝.懸掛式明裝及暗裝的施工方法與照明配電箱相同.落地式配電箱底邊距離地面高度宜為１５m.安裝配電箱用的木磚、鐵構(gòu)件應預埋.在２４０mm厚的墻內(nèi)安裝配電箱時,其后壁需用１０mm厚的石棉板及直徑為２mm、網(wǎng)孔為１０mm的鋼絲網(wǎng)釘牢,再用１∶２的水泥砂漿抹好以防開裂.配電箱外壁與墻接觸部分均應涂防腐漆.上一頁下一頁返回１０.２電氣設備落地式配電箱無論安裝在地面上,還是安裝在混凝土臺上,均要埋設地腳螺栓,以便固定配電箱.埋設地腳螺栓時,要使地腳螺栓之間的距離與配電箱安裝孔尺寸一致,且地腳螺栓不可傾斜,其長度要適當,使緊固后的螺栓高出螺帽３~５扣為宜.配電箱安裝在混凝土臺上時,混凝土的尺寸應視貼墻或不貼墻兩種安裝方式而定.不貼墻時,四周尺寸均應超出配電箱５０mm為宜;貼墻安裝時,除貼墻的一邊外,其余各邊應超出配電箱５０mm.上一頁返回１０.３線纜布置在電力系統(tǒng)中,電纜可分為電力電纜和控制電纜.電力電纜用以輸送和分配大功率的電能,而控制電纜用以傳輸控制信號和監(jiān)測信號,即連接繼電保護、電氣儀表、信號裝置和檢測控制回路.電力電纜可以敷設于室外,也可以敷設在室內(nèi).其主要敷設方式有直接埋地敷設、電纜溝內(nèi)敷設、電纜隧道內(nèi)敷設、電纜橋架敷設、電纜線槽敷設和電纜豎井內(nèi)敷設.１０.３.１室外線路１直埋電纜直埋電纜是指沿已確定的電纜線路挖掘溝道,將電纜埋在挖好的地下溝道內(nèi).因電纜直接埋設在地下不需要其他設施,故施工簡單,成本低,電纜的散熱性能好.一般沿同一路徑敷設的電纜根數(shù)較少(８根以下),敷設的距離較長時多采用此法,如圖１０-２４所示.下一頁返回１０.３線纜布置電纜敷設可分為人工敷設和機械牽引敷設.對于線路長、截面大的電纜,優(yōu)先采用機械牽引敷設,但現(xiàn)場條件不具備機械牽引時,宜采用人工敷設.電纜表面與地面的距離不應小于０７m,穿過農(nóng)田時不應小于１m.只有在引入建筑物與地下建筑物交叉及繞過地下建筑物時,可以埋得淺些,但應采取保護措施:電纜與鐵路、公路、城市道路、廠區(qū)道路埋設交叉時,應敷設在堅固的保護管內(nèi),保護管距離障礙物的凈距不小于１m,管的兩端伸出道路基邊２m,伸出排水溝０５m.電纜在直線段每隔５０~１００m處、拐彎處、接頭處、交叉和進出建筑物等地段應設置明顯的方位標志或標志樁,標志樁露出地面以上１５０mm為宜,并且標有“下有電纜”字樣,以便電纜檢修時方便查找和防止外來機械損傷.直埋電纜進出建筑物、過墻套管管口應做嚴格的防水處理.上一頁下一頁返回１０.３線纜布置２電纜溝同一路徑敷設電纜較多,而且按規(guī)劃沿此路徑的電纜線路有增加時,為施工及今后使用、維護的方便,宜采用電纜溝敷設.電纜溝應采取防水措施,其底部應做成坡度不小于０.５％的排水溝,積水可直接排入排水管道或經(jīng)集水坑用泵排出.電纜溝應設置有防火隔離措施,在進、出建筑物處一般設有隔水墻.電纜敷設在電纜溝內(nèi)應使用支架固定.支架的制作由工程設計決定,通常采用角鋼支架,如圖１０-２５所示.當設計無要求時,電纜支架最上層至溝頂?shù)木嚯x為１５０~２００mm;電纜支架最下層至溝底、地面的距離為５０~１００mm.電纜支架應安裝牢固,橫平豎直.各支架的同層橫檔應在同一水平面上,高低偏差不應大于５mm.電纜支架由工程設計決定其固定方式,與土建施工密切配合,根據(jù)現(xiàn)場的實際情況進行安裝.電纜支架的固定一般有地腳螺栓固定、膨脹螺栓固定、焊接固定和預埋扁鋼焊接等幾種形式.為避免電纜產(chǎn)生故障時危及人身安全,電纜支架全長均應有良好的接地.電纜線路較長時,還應根據(jù)設計進行多點接地.上一頁下一頁返回１０.３線纜布置３電纜隧道電纜隧道敷設和電纜溝敷設基本相同,只是電纜隧道所容納的電纜根數(shù)更多,電纜隧道凈高不應低于１９m,其底部處理與電纜溝底部相同,做成坡度不小于０.５％的排水溝,四壁應做嚴格的防水處理.電纜可以穿鋼管、混凝土管、石棉水泥管等管道敷設,可以電線桿、電線塔架空敷設.上一頁下一頁返回１０.３線纜布置１０.３.２室內(nèi)電纜室內(nèi)電纜敷設的主要方式是沿墻及建筑構(gòu)件明敷設、穿金屬管暗敷設、電纜橋架敷設和電纜在夾層內(nèi)敷設.１電纜橋架電纜橋架,如圖１０-２６所示,是由托盤、梯架的直線段、彎通、附件以及支、吊架等構(gòu)成,用以支承電纜的連續(xù)性的剛性結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的總稱.其優(yōu)點是制作工廠化、系列化,質(zhì)量容易控制,安裝方便,安裝后的電纜橋架整齊美觀.電纜橋架水平敷設時,支撐跨距一般為１５~３m;垂直敷設時,固定點間距不宜大于２m.當橋架彎通彎曲半徑不大于３００mm時,應在距彎曲段與直線段結(jié)合處３００~６００mm的直線段側(cè)設置一個支吊架;當彎曲半徑大于３００mm時,還應在彎通中部增設一個支吊架.上一頁下一頁返回１０.３線纜布置電纜橋架的伸縮縫或軟連接處需采用編織銅軟線連接;多層橋架時,應將每層橋架的端部用１６mm２

的軟銅線并聯(lián)連接起來,再與總接地干線相通.長距離的電纜橋架每隔３０~５０m接地一次.２配管配線工程線路和線管在建筑物、構(gòu)筑物內(nèi)的敷設,統(tǒng)稱為室內(nèi)配管配線.根據(jù)房屋建筑結(jié)構(gòu)及要求的不同,配管配線又可分為明配和暗配兩種.明配是指導線直接或穿管敷設于墻壁、頂棚的表面及桁架等處;暗配是指導線穿管敷設于墻壁、頂棚、地面及樓板等處的內(nèi)部.當線路明配時,彎曲半徑不宜小于管外徑的６倍;當兩個接線盒間只有一個彎曲時,其彎曲半徑不小于管外徑的４倍.當線路暗配時,彎曲半徑不應小于管外徑的６倍;當埋設于地下或混凝土內(nèi)時,其彎曲半徑不應小于管外徑的１０倍.上一頁下一頁返回１０.３線纜布置當電線保護管遇到下列情況之一時,中間應增設接線盒或拉線盒,且接線盒或拉線盒的位置應便于穿線:管長度每超過３０m,無彎曲;管長度每超過２０m,有１個彎曲;管長度每超過１５m,有２個彎曲;管長度每超過８m,有３個彎曲.垂直敷設電線保護管遇下列情況之一時,應增設固定導線用的拉線盒:管內(nèi)導線截面５０mm２及以下,長度每超過３０m;管內(nèi)導線截面７０~９５mm２

,長度每超過２０m;管內(nèi)導線截面１２０~２４０mm２,長度每超過１８m.上一頁下一頁返回１０.３線纜布置若需要將鋼導管采用套管螺紋相互連接起來,或?qū)搶Ч芘c接線盒連接起來,就需要在鋼導管端部套螺紋.套管長度宜為線管外徑的１５~３倍.套螺紋時,一般用龍門虎鉗將鋼導管固定住,再選用合適的套螺紋工具進行套螺紋.管徑較細的薄壁鋼管一般用圓絲板套螺紋,套螺紋時應根據(jù)線管直徑選用不同規(guī)格的板牙,管端螺紋長度不應小于套管長度的１/２.套螺紋完成后,應將管口端口和內(nèi)壁磨光,以免穿線時將導線絕緣層破壞.對于非鍍鋅鋼管,為防止生銹,在配管前應對管子的內(nèi)外壁除銹、刷防銹漆.管子內(nèi)壁除銹,可先用小錘輕輕敲落管內(nèi)泥土,然后在管內(nèi)穿入一根鋼絲,來回拉動布條或鋼絲刷除銹,管外壁可用除銹機或鋼絲刷除銹,最后鋼管內(nèi)外涂以防銹漆,以免線管被氧化腐蝕.上一頁下一頁返回１０.３線纜布置１０.３.３線纜從線纜選擇的經(jīng)濟性角度出發(fā),既要考慮一次投資的節(jié)約,也要考慮運行費用的低廉,即線路損耗小.線纜截面在滿足基本運行要求的情況下,截面選擇過大不利于一次投資的節(jié)約,過小又不利于線路損耗的降低.使線路的平均年費用支出最小的截面叫作經(jīng)濟截面.保護線應能承受故障電流在故障持續(xù)時間內(nèi)的發(fā)熱作用,保證熱穩(wěn)定.先分別按中性線、保護線選擇,然后取其較大的作為保護中性線的截面.線纜可分為鋁芯線纜、銅芯線纜.上一頁返回１０.４建筑照明１０.４.１照明的基本概念１光通量光源在單位時間內(nèi)向周圍空間輻射并引起視覺的能量,稱為光通量,單位為流明.２照度物體的照度不僅與它表面上的光通量有關(guān),而且與其本身表面積的大小有關(guān),即在單位面積上接收到的光通量稱為照度,單位為勒克斯.３發(fā)光強度單位立體角內(nèi)的光通量稱為發(fā)光強度,單位為坎德拉.發(fā)光強度是表示光源發(fā)光強弱程度的物理量.４亮度發(fā)光體在給定方向上單位投影面積上發(fā)射的發(fā)光強度稱為亮度,單位為坎每平方米.下一頁返回１０.４建筑照明１０.４.２光源根據(jù)其由電能轉(zhuǎn)換光能的工作原理不同,大致可分為熱輻射光源和氣體放電光源兩大類.熱輻射光源是利用物體通電加熱而輻射發(fā)光的原理制成的,如白熾燈、鹵鎢燈等;氣體放電光源是利用氣體放電時發(fā)光的原理制成的,如熒光燈、熒光高壓汞燈、高壓鈉燈、霓虹燈、氙燈和金屬鹵化物燈等.１白熾燈白熾燈接線原理,如圖１０-２７所示.其由燈頭、燈絲和玻璃外殼組成.燈頭有螺紋口和插口兩種形式,可擰進燈座中.對于螺口燈泡的燈座,相線應接在燈座中心接點上,零線接到螺紋口端接點上.燈絲由鎢絲制成,當電流通過時加熱鎢絲,使其達到白熾狀態(tài)而發(fā)光.一般４０W以下的小功率燈泡內(nèi)部抽成真空,６０W以上的大功率燈泡先抽真空,再充以氬氣等惰性氣體,以減少鎢絲發(fā)熱時的蒸發(fā)損耗,提高使用壽命.上一頁下一頁返回１０.４建筑照明２熒光燈熒光燈又稱日光燈,是氣體放電光源.其由燈管、鎮(zhèn)流器和啟輝器三部分組成.燈管由燈頭、燈絲和玻璃管殼組成.接線原理如圖１０-２８所示.燈管兩端分別裝有一組燈絲與燈腳相連.燈管內(nèi)抽成真空,再充以少量惰性氣體氬和微量的汞.玻璃管殼內(nèi)壁涂有熒光物質(zhì),改變熒光粉成分可以獲得不同的可見光光譜.目前,熒光燈有日光色、冷白色、暖白色以及各種彩色等光色.燈管外形有直管形、U形、圓形、平板形和緊湊型(雙曲形、H形、雙D形和雙X形).上一頁下一頁返回１０.４建筑照明熒光燈的工作原理:接通電源后,在電源電壓的作用下,啟輝器產(chǎn)生輝光放電,其動觸片受熱膨脹與靜觸點接觸形成通路,電流通過并加熱燈絲發(fā)射電子.但這時輝光放電停止,動觸片冷卻恢復原來的形狀,在使觸點斷開的瞬間,電路突然切斷,鎮(zhèn)流器產(chǎn)生較高的自感電動勢,當接線正確時,電動勢與電源電壓疊加,在燈管兩端形成高電壓.在高電壓作用下,燈絲通電、加熱和發(fā)射電子流,電子撞擊汞原子,使其電離而放電.放電過程中發(fā)射出的紫外線又激發(fā)燈管內(nèi)壁的熒光粉,從而發(fā)出可見光.上一頁下一頁返回１０.４建筑照明１０.４.３光源特性由于電光源技術(shù)的迅速發(fā)展,新型電光源越來越多,它們具有光效高、光色好、功率大、壽命長或者適合某些特殊場所的需要等特點.各種常用照明電光源選用范圍如下.１白熾燈白熾燈應用在照度和光色要求不高、頻繁開關(guān)的室內(nèi)外照明.除普通照明燈泡外,還有６~３６V的低壓燈泡以及用作機電設備局部安全照明的攜帶式照明.２鹵鎢燈鹵鎢燈光效高,光色好,適用于大面積、高空間場所照明.３熒光燈熒光燈光效高,光色好,適用于需要照度高、區(qū)別色彩的室內(nèi)場所,如教室、辦公室和輕工車間.但不適合有轉(zhuǎn)動機械的場所照明.上一頁下一頁返回１０.４建筑照明４熒光高壓汞燈熒光高壓汞燈光色差,常用于街道、廣場和施工工地大面積的照明.５氙燈氙燈發(fā)出強白光,光色好,又稱“小太陽”,適用于大面積、高大廠房、廣場、運動場、港口和機場的照明.６高壓鈉燈高壓鈉燈光色較差,適合城市街道、廣場的照明.７低壓鈉燈低壓鈉燈發(fā)出黃綠色光,穿透煙霧性能好,多用于城市道路、戶外廣場的照明.８金屬鹵化物燈金屬鹵化物燈光效高,光色好,室內(nèi)外照明均適用.上一頁下一頁返回１０.４建筑照明１０.４.４燈具分類照明電光源(燈泡或燈管)、固定安裝用的燈座、控制光通量分面的燈罩及調(diào)節(jié)裝置等構(gòu)成了完整的電氣照明器具,通常稱為燈具.燈具的結(jié)構(gòu)應滿足制造、安裝及維修方便,外形美觀和使用工作場所的照明要求.１按結(jié)構(gòu)分類(１)開啟型.開啟型是光源裸露在外,燈具是敞口的或無燈罩的.(２)閉合型.閉合型是透光罩將光源包圍起來的照明器.但透光罩內(nèi)外空氣能自由流通,塵埃易進入罩內(nèi),照明器的效率主要取決于透光罩的透射比.(３)封閉型.封閉型是透光罩固定處加以封閉,使塵埃不易進入罩內(nèi),但當內(nèi)外氣壓不同時空氣仍能流通.上一頁下一頁返回１０.４建筑照明(４)密閉型.密閉型是透光罩固定處加以密封,與外界可靠地隔離,內(nèi)外空氣不能流通.根據(jù)用途又可分為防水防潮型和防水防塵型.其適用于浴室、廚房、潮濕或有水蒸氣的車間、倉庫及隧道、露天堆場等場所.(５)防爆安全型.防爆安全型照明器適用于在不正常情況下可能發(fā)生爆炸危險的場所.其功能主要使周圍環(huán)境中的爆炸性氣體進不了照明器內(nèi),可避免照明器正常工作中產(chǎn)生的火花而引起爆炸.(６)隔爆型.隔爆型照明器適用于在正常情況下可能發(fā)生爆炸的場所.其結(jié)構(gòu)特別堅實,即使發(fā)生爆炸,也不易破裂.(７)防腐型.防腐型照明器適用于含有腐蝕性氣體的場所.燈具外殼用耐腐蝕材料制成,且密封性好,腐蝕性氣體不能進入照明器內(nèi)部.上一頁下一頁返回１０.４建筑照明２按安裝方式分類(１)吸頂式.吸頂式照明器吸附在頂棚上,適用于頂棚比較光潔且房間不高的建筑內(nèi).這種安裝方式常有一個較亮的頂棚,但易產(chǎn)生眩光,光通利用率不高.(２)嵌入式.嵌入式照明器的大部分或全部嵌入頂棚內(nèi),只露出發(fā)光面.適用于低矮的房間.一般來說,頂棚較暗,照明效率不高.若頂棚反射比較高,則可以改善照明效果.(３)懸吊式.懸吊式照明器掛吊在頂棚上.根據(jù)掛吊材料的不同可分為線吊式、鏈吊式和管吊式.這種照明器離工作面近,常用于建筑物內(nèi)的一般照明.(４)壁式.壁式照明器吸附在墻壁上.壁燈不能作為一般照明的主要照明器,只能作為輔助照明,富有裝飾效果.由于安裝高度較低,易成為眩光源,故多采用小功率光源.上一頁下一頁返回１０.４建筑照明(５)枝形組合型.枝形組合型照明器由多枝形燈具組合成一定圖案,俗稱花燈.一般為吊式或吸頂式,以裝飾照明為主.大型花燈燈飾常用于大型建筑大廳內(nèi),小型花燈也可用于賓館、會議廳等.(６)嵌墻型.嵌墻型照明器的大部分或全部嵌入墻內(nèi)或底板面上,只露出很小的發(fā)光面.這種照明器常作為地燈,用于室內(nèi)作起夜燈用,或作為走廊和樓梯的深夜照明燈,以避免影響他人的夜間休息.(７)臺式.臺式照明器主要供局部照明用,如放置在辦公桌、工作臺上等.(８)庭院式.庭院式照明器主要用于公園、賓館花園等場所,與園林建筑結(jié)合,無論是白天或晚上都具有藝術(shù)效果.(９)立式立燈.立式立燈又稱落地燈,常用于局部照明,擺設在沙發(fā)和茶幾附近.(１０)道路廣場式.道路廣場式照明器主要用于廣場和道路照明.上一頁下一頁返回１０.４建筑照明３按配光分類(１)直接型.直接型上射光通量占０~１０％,下射光通量占９０％~１００％.(２)半直接型.半直接型上射光通量占１０％~４０％,下射光通量占６０％~９０％.(３)直接間接型(漫射型).直接間接型(漫射型)上射光通量占４０％~６０％,下射光通量占４０％~６０％.(４)半間接型.半間接型上射光通量占６０％~９０％,下射光通量占１０％~４０％.(５)間接型.間接型上射光通量占９０％~１００％,下射光通量占０~１０％.上一頁下一頁返回１０.４建筑照明４按配光的寬窄分類(１)特深照配光型.特深照配光型光通量和最大發(fā)光強度值集中在０°~１５°的狹小立體角內(nèi).(２)深照配光型.深照配光型光通量和最大發(fā)光強度值集中在０°~３０°的狹小立體角內(nèi).(３)配照配光型.配照配光型又稱余弦配光型.發(fā)光強度與角度的關(guān)系符合余弦規(guī)律.(４)漫射配光型.漫射配光型又稱均勻配光型.光線在各個方向上發(fā)光強度基本相同.(５)廣照配光型.廣照配光型光線的最大發(fā)光強度分布在較大角度上,可在較廣的面積上形成均勻的照度.上一頁下一頁返回１０.４建筑照明１０.４.５照明分類１按照明范圍大小分類(１)一般照明.一般照明是指整個場所或某個特定區(qū)域照度基本均勻的照明.對于工作位置密度很大而對光照方向無特殊要求,或受條件限制不適宜裝設局部照明裝置的場所,可以只采用一般照明.如辦公室、體育館和教室等.(２)局部照明.局部照明是指只局限于工作部位的特殊需要而設置的固定或移動的照明.這些部位對高照度和照射方向有一定要求.(３)混合照明.混合照明是指一般照明與局部照明共同組成的照明.對于照度要求較高,工作位置密度不大,或?qū)φ丈浞较蛴刑厥庖蟮膱鏊?宜采用混合照明.如金屬機械加工機床、精密電子電工器件加工安裝工作桌和辦公室的辦公桌等.上一頁下一頁返回１０.４建筑照明２按照明功能分類(１)正常照明.在正常情況下使用的室內(nèi)外照明稱為正常照明.其一般可以單獨使用,也可以與應急照明同時使用,但控制線路必須分開.(２)應急照明.在正常照明因故障熄滅后,供事故情況下繼續(xù)工作或安全疏散通行的照明稱為應急照明.(３)值班照明.在非工作時間內(nèi)供值班人員使用的照明稱為值班照明.在非三班制生產(chǎn)的重要車間和倉庫、商場等場所,通常設置值班照明.(４)警衛(wèi)照明.用于警衛(wèi)地區(qū)周圍的照明稱為警衛(wèi)照明.警衛(wèi)照明應盡量與區(qū)域照明合用.(５)障礙照明.裝設在建筑物或構(gòu)筑物上作為障礙標志用的照明稱為障礙照明.為了保證夜航的安全,在飛機場周圍較高的建筑物上,在船舶航行的航道兩側(cè)的建筑物上,應按民航和交通部門的有關(guān)規(guī)定裝設障礙照明.障礙燈應為紅色,有條件的宜采用閃光照明,并且接入應急電源回路.上一頁下一頁返回１０.４建筑照明１０.４.６眩光當照明電光源的亮度過大或與人眼的距離過近時,刺目的光線使人的眼睛難以忍受,使人發(fā)生暈眩及危害視力的現(xiàn)象稱為眩光.眩光可能使人看不見其他東西,失去了照明的作用;也可能對可見度沒有影響,但人卻感到很不舒服.因此,在建筑電氣照明設計時,必須注意限制眩光.保護角是指燈罩開口邊緣至燈絲(發(fā)光體)最邊緣的連線與水平線之間的夾角.燈罩提供的保護角是為了保護視力不受或少受眩光的影響,因為眩光的強弱與視角存在著一定的關(guān)系,０°極強眩光→１４°強烈眩光→２７°中等眩光→４５°微弱眩光→６０°無眩光.上一頁下一頁返回１０.４建筑照明局部照明的光源應具有不透明材料或漫反射材料制成的反射罩.光源的位置高于人眼睛的水平視線時,其保護角應大于３０°;若低于眼睛的水平視線時,不應小于１０°.當工作面或識別物體表面呈現(xiàn)鏡面反射時,應采取防止反射至眼內(nèi)的措施,如加大保護角,采用漫射型或帶磨砂燈泡的照明器.上一頁返回１０.５燈具的布置燈具的布置應能滿足工作面上最低的照度要求,照度均勻,光線射向適當,無眩光、無陰影,檢修維護方便與安全,光源安裝容量減至最小,并且總體布置應該整齊、美觀以及與建筑協(xié)調(diào).燈具豎向布置,還需要考慮限制直接眩光作用.燈具的水平布置可分為選擇性布置和均勻布置.燈具的合理布置應該正確選擇燈具的間距與燈具懸掛高度的比值.當選用反射光或漫射光燈具布置時,還需注意燈具與頂棚的距離,通常這個距離為頂棚至工作面距離的１/４~１/５較為合適.通常每個燈具都有一個最大允許距高比,距高比小,經(jīng)濟性差;距高比大,則不能滿足照度均勻.燈具的布置還應與建筑形式相結(jié)合.下一頁返回１０.６照明標準照明的目的就是要滿足人們的視覺要求.為了滿足這種視覺要求,各國均制定了符合本國國情的照明標準.照度計算的基本方法,通常有利用系數(shù)法、逐點計算法和單位容量法三種.１利用系數(shù)法利用系數(shù)法適用于燈具均勻布置的一般照明及利用周圍圍墻、天花板作為反射面的場所.當采用反射式照明燈具時,也采用此法計算.投射到被照面上的光通量與房間內(nèi)全部燈具總光通量的比值,叫作利用系數(shù).另外,還有與房間尺寸、面積有關(guān)的室形指數(shù),與墻壁、天花板和地面有關(guān)的反射系數(shù),以及照度補償系數(shù)等.根據(jù)燈具功率和數(shù)量計算出總光通量,考慮上述各種系數(shù)的影響后,求出被照面的光通量,再除以被照面積,即可求得被照面的平均照度.下一頁返回１０.６照明標準２逐點計算法逐點計算法是根據(jù)電光源向各被照點發(fā)射光通量的直射分量來計算被照點的照度.逐點計算法適用于水平面、垂直面和傾斜面上的照度計算.此方法計算的結(jié)果比較準確,故可計算車間的一般照明、局部照明和外部照明等,但不適用于計算周圍反射性能很高場所的照度.３單位容量法將照明器所在的平面稱為照明器平面.房間頂棚與照明器平面之間的空間是頂棚空間,參考面與房間地面之間的空間是地面空間,照明器平面與參考面之間的空間是室空間.利用相應的公式進行計算.上一頁返回１０.７室內(nèi)外照明１０.７.１室外照明道路照明以外的照明稱為室外照明.室外照明要求滿足室外視覺工作需要和取得裝飾效果,如圖１０-２９所示.１工業(yè)交通場地照明工業(yè)交通場地照明包括碼頭、火車站、貨運場地、裝卸貨站、飛機場、倉庫區(qū)、公共工程和建筑工地等場所的照明,以保證夜間安全和有效的工作.要求裝置照明設備的工業(yè)交通場地,就光分布而言可分為兩種:一種是要求有良好的水平照度的場地,主要裝設照明功能較好的吊燈,其安裝原則要求水平照度的場地照明裝置的安裝原則;另一種是要求有較高的垂直照度的場地,可在大間距的立柱或高塔上裝設泛光燈,其安裝原則要求垂直照度的場地照明裝置安裝原則.下一頁返回１０.７室內(nèi)外照明２體育場地照明體育場地照明主要指各種運動場地,如足球場、網(wǎng)球場、射擊場、高爾夫球場等照明.選擇照明設備時,應對各種運動的視覺要求進行具體分析,如射擊場,對射靶的照度要求很高;同時為了安全,在發(fā)射地點和靶之間需要有光線柔和的一般照明.在大運動場中,觀眾和運動員之間距離較大,需要較高的照度.網(wǎng)球場地觀眾雖不多,但因比賽中網(wǎng)球的運動速度快,要求照度也高.另外,選用的燈光設備不可產(chǎn)生分散注意力的頻閃效應.四周設有看臺的體育場普遍采用四個高塔上安裝照明設備的方法.這種方法可避免眩光,但成本較高.規(guī)模較小的體育場普遍采用成本較低的側(cè)照燈,可沿場地兩側(cè)安裝８個高１２~２０m的燈塔.體育場地的照明光源宜采用金屬鹵化物燈.３其他建筑的室外照明其他建筑的室外照明包括加油站、售貨場地、廣告牌、辦公樓照明以及廠房建筑的外觀照

明、建筑夜景照明.上一頁下一頁返回１０.７室內(nèi)外照明１０.７.２室內(nèi)照明室內(nèi)照明是室內(nèi)環(huán)境設計的重要組成部分,室內(nèi)照明設計要有利于人的活動安全和舒適的生活.在人們的生活中,光不僅僅是室內(nèi)照明的條件,而且是表達空間形態(tài)、營造環(huán)境氣氛的基本元素.岡那伯凱利茲說:“沒有光就不存在空間.”光照的作用,對人的視覺功能極為重要.室內(nèi)自然光或燈光照明設計在功能上要滿足人們多種活動的需要,而且還要重視空間的照明效果,如圖１０-３０所示.１直接照明光線通過燈具射出,其中９０％~１００％的光通量到達假定的工作面上,這種照明方式稱為直接照明.這種照明方式具有強烈的明暗對比,并能造成有趣生動的光影效果,可突出工作面在整個環(huán)境中的主導地位,但是由于亮度較高,應防止眩光的產(chǎn)生.如工廠、普通辦公室等.上一頁下一頁返回１０.７室內(nèi)外照明２半直接照明半直接照明方式是半透明材料制成的燈罩罩住光源上部,６０％~９０％以上的光線使之集中射向工作面,１０％~４０％被罩光線又經(jīng)半透明燈罩擴散而向上漫射,其光線比較柔和.這種燈具常用于較低的房間的一般照明.由于漫射光線能照亮平頂,使房間頂部高度增加,因而能產(chǎn)生較高的空間感.３間接照明間接照明方式是將光源遮蔽而產(chǎn)生的間接光的照明方式.其中,９０％~１００％的光通量通過天棚或墻面反射作用于工作面,１０％以下的光線則直接照射工作面.通常有兩種處理方法,一種是將不透明的燈罩安裝在燈泡的下部,光線射向平頂或其他物體上反射成間接光線;另一種是將燈泡設在燈槽內(nèi),光線從平頂反射到室內(nèi)成間接光線.這種照明方式單獨使用時,需注意不透明燈罩下部的濃重陰影.通常和其他照明方式配合使用,才能取得特殊的藝術(shù)效果.如商場、服飾店、會議室等場所,一般作為環(huán)境照明使用或提高景亮度.上一頁下一頁返回１０.７室內(nèi)外照明４半間接照明半間接照明方式,恰好和半直接照明相反,將半透明的燈罩安裝在光源下部,６０％以上的光線射向平頂,形成間接光源,１０％~４０％部分光線經(jīng)燈罩向下擴散.這種方式能產(chǎn)生比較特殊的照明效果,使較低矮的房間有增高的感覺.也適用于住宅中的小空間部分,如門廳、過道、服飾店等,通常在學習的環(huán)境中采用這種照明方式,最為相宜.５漫射照明方式漫射照明方式,是利用燈具的折射功能來控制眩光,將光線向四周擴散漫散.這種照明大體上有兩種形式,一種是光線從燈罩上口射出經(jīng)平頂反射,兩側(cè)從半透明燈罩擴散,下部從格柵擴散;另一種是用半透明燈罩把光線全部封閉而產(chǎn)生漫射.這類照明光線性能柔和,視覺舒適,適用于臥室.上一頁下一頁返回１０.７室內(nèi)外照明１０.７.３綠色照明綠色照明是美國國家環(huán)保局于２０世紀９０年代初提出的概念.完整的綠色照明內(nèi)涵包含高效節(jié)能、環(huán)保、安全、舒適四項指標,不可或缺.高效節(jié)能意味著以消耗較少的電能獲得足夠的照明,從而明顯減少電廠大氣污染物的排放,達到環(huán)保的目的.安全、舒適指的是光照清晰、柔和及不產(chǎn)生紫外線、眩光等有害光照,不產(chǎn)生光污染.綠色照明工程要求人們不要局限于節(jié)能這一認識,要提高到節(jié)約能源、保護環(huán)境的高度,這樣影響更廣泛,更深遠.綠色照明工程不只是個經(jīng)濟效益問題,更是一項著眼于資源利用和環(huán)境保護的重大課題.通過照明節(jié)電減少發(fā)電量,進而降低燃煤量,減少二氧化硫、氮氧化物等有害氣體以及二氧化碳等溫室氣體的排放,有助于解決世界面臨的環(huán)境與發(fā)展課題.上一頁下一頁返回１０.７室內(nèi)外照明綠色照明工程要求的照明節(jié)能,已經(jīng)不完全是傳統(tǒng)意義的節(jié)能,這在中國“綠色照明工程實施方案”宗旨中已經(jīng)有清楚的描述,即滿足照明質(zhì)量和視覺環(huán)境條件的更高要求.因此,照明節(jié)能的實現(xiàn)不能靠降低照明標準,而是依靠充分運用現(xiàn)代科技手段對照明工程設計水平、方位以

及照明器材效率的提高.高效照明器材是照明節(jié)能的重要基礎(chǔ),但照明器材不只是光源,光源是首要因素,已經(jīng)被人們認識,但不是唯一的,燈具和電氣附件的效率,對于照明節(jié)能的影響是不可忽視的,這點往往不為人們所注意,如一臺帶漫射罩的燈具,或一臺帶格柵的直管形熒光燈具,高效優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品比低質(zhì)產(chǎn)品的效率可以高出５０％以至１００％,足見其節(jié)能效果.實施綠色照明要求起著決定性作用;另外,運行維護管理也有不可忽視的作用.實施綠色照明工程,不能簡單地理解為提供高效節(jié)能照明器材.高效器材是重要的物質(zhì)基礎(chǔ),但是還應有正確合理的照明工程設計.設計是統(tǒng)管全局的,對能否實施綠色照明要求起著決定作用;另外,運行維護管理也有不可忽視的作用.上一頁下一頁返回１０.７室內(nèi)外照明高效光源是照明節(jié)能的首要因素,必須重視推廣應用高效光源.但是有人把推廣高效光源簡單地理解為推廣節(jié)能燈,這是很不全面的,因為光源種類很多,有不少高效者應予推廣.就能量轉(zhuǎn)換效率而言,有和緊湊型熒光燈光效相當?shù)?如直管熒光燈),有比其光效更高的(如高壓鈉燈、金屬鹵化物燈),這些高效光源各有其特點和優(yōu)點.高效照明工具光導照明系統(tǒng),由采光罩、光導管和漫射器三部分組成.其照明原理是通過采光罩高效采集室外自然光線并導入系統(tǒng)內(nèi)重新分配,經(jīng)過特殊制作的光導管傳輸和強化后由系統(tǒng)底部的漫射器將自然光均勻高效地照射到場館內(nèi)部,從而打破了“照明完全依靠電力”的觀念,如圖１０-３１所示.上一頁下一頁返回１０.７室內(nèi)外照明優(yōu)質(zhì)光源具體體現(xiàn)在以下幾個方面:(１)燈光源發(fā)出的光為全色光.所謂全色光,即光譜連續(xù)分布在人眼可見范圍內(nèi),視覺不易疲勞.(２)燈光光譜成分中應沒有紫外光和紅外光.(３)光的色溫應貼近自然光.色溫是用溫度表示光的顏色的一種量化指標,因為人們長期在自然光下生活,人眼對自然光適應性強,視覺效果好.試驗證明:自然光條件下的視覺對比靈敏度高于人工光５％~２０％以上.上一頁下一頁返回１０.７室內(nèi)外照明(４)燈光為無頻閃光.頻閃光是發(fā)光時出現(xiàn)一定頻率的亮暗交替變化.普通日光燈的供電頻率為５０Hz,表示發(fā)光時每秒亮暗１００次,屬于低頻率的頻閃光,會使人眼的調(diào)節(jié)器官,如睫狀肌、瞳孔括約肌等處于緊張的調(diào)節(jié)狀態(tài),導致視覺疲勞,從而加速青少年近視.如果發(fā)光時的供電頻率提高到數(shù)百赫茲以上,或成直流供電,人眼即不會有頻閃感覺,也不會造成視力傷害,這種光稱為無頻閃光.必須同時具備以上四個方面要求的光,才算是優(yōu)質(zhì)光源.推廣發(fā)光二極管—LED的應用,如圖１０-３２所示.上一頁返回１０.８水電改造水電改造是指根據(jù)裝修配置、家庭人口、生活習慣、審美觀念對原有開發(fā)商使用的水路、電路全部或部分更換的裝修工序.水電改造又可分為水路改造和電路改造,如圖１０-３３所示.１０.８.１水路改造１材料根據(jù)公司報價材料選用符合國家標準的材料進行施工,給水改造國家禁止使用鍍鋅管和UPVC管.２施工注意事項(１)一般水改走頂不走地,各冷、熱水出水水口必須水平,一般左熱右涼,管路鋪設需橫平豎直.布局走向要安全合理.管卡位置及管道坡度等均應符合規(guī)范要求.各類閥門的安裝應位置正確且平正,便于使用和維修.下一頁返回１０.８水電改造(２)進水應設有室內(nèi)總閥,安裝前必須檢查水管及連接配件是否有破損、砂眼、裂紋等現(xiàn)象.(３)水表安裝位置應方便讀數(shù),水表、閥門與墻面的距離要適當,要方便使用和維修.(４)廚房內(nèi)如加裝軟水機、凈水機、小廚寶等應考慮預先留好上、下水的位置及電源位置.(５)冷、熱水管均為入墻做法,開槽時需檢查槽的深度,冷熱水管不能同槽.(６)淋浴混水閥的左右位置正確,且安裝在浴缸中間,高度為浴缸上中１５０~２００mm,按摩浴缸根據(jù)型號進行出水口預留.混水閥孔距一般保持在暗裝１５０mm,明裝１００mm,連桿式淋浴器要根據(jù)房高和業(yè)主個人需要來確定出水口位置.上一頁下一頁返回１０.８水電改造(７)坐便器的進水出口盡量安置在能被坐便器擋住視線的地方.連體坐便器要根據(jù)型號來確定出水口的位置,一般要留在馬桶下水口正中左方２００mm處.(８)電熱水器一般需固定在承重墻上,如情況特殊,固定在非承重墻上要做固定支架,且頂層要有足夠位置做固定支架,需提前與熱水器廠家進行溝通,以便確定熱水器出水口的位置.(９)安裝熱水器進出水口時,進水的閥門和進氣的閥門一定要考慮并應安裝在相應的位置.(１０)安裝廚、衛(wèi)管道時,管道在出墻的尺寸應考慮到墻磚貼好后的最后尺寸,即預先考慮墻磚的厚度.(１１)設計水管時應考慮洗衣機使用水龍頭的安裝位置,下水的布置.同時注意電源插座的位置是否合適.廚房廚柜內(nèi)放滾筒洗衣機一定要確定好洗衣機和廚柜的尺寸,以便留好上下水的位置.上一頁下一頁返回１０.８水電改造(１２)墻體內(nèi)、地面下,盡可能少用或不用連接配件,以減少滲漏隱患點.連接配件的安裝要保證牢固、無滲漏.(１３)墻面上給水預留口的高度要適當,既要方便維修,又要盡可能少讓軟管暴露在外,并且不另加接軟管,給人以簡潔、美觀的視覺.對下方?jīng)]有柜子的立柱盆一類的潔具,預留口高度,一般應設在地面５００~６００mm處.立柱盆下水口應設置在立柱底部中心或立柱背后,盡可能用立柱遮擋.壁掛式洗臉盆的排水管一定要采用從墻面引出彎頭的橫排方式設置下水管.(１４)水改后出水口與潔具、熱水器等連接,建議加裝三角閥.(１５)水路改造完畢要做管道壓力試驗,試驗壓力不應小于０６MPa,時間為２０~３０min.上一頁下一頁返回１０.８水電改造３系統(tǒng)水壓試驗要求(１)試壓前