动力系统的电气设计主要包含:
动力设备的配电;动力设备的控制。
常用动力设备的配电:
民用建筑中的动力设备主要有:水泵类、风机类、电梯类、空调设备类、大型厨房设备类、大型洗衣设备类等。
动力设备的配电主要从三个方面考虑:
供电可靠性:即设备的负荷等级。
负荷大小:即设备的容量、或功率。
电费价格:是照明电价还是非工业电力电价负荷。
一.消防用电设备的配电
民用建筑中的消防动力设备主要有:消防泵、喷淋泵、正压风机、防排烟风机、送风机、消防电梯、防火卷帘门等。
配电特点:双电源供电、末端切换。
绝大多数消防设备的功率较大,都采用放射式配电。
功率很小的消防设备(每台设备的功率在3KW以内)可采用链式、树干式配电。
二.空调动力设备的配电
民用建筑中空调动力设备主要有:冷水机组、热泵机组、冷却水泵、冷冻水泵、冷却塔风机、新风机、风机盘管。以及柜式、挂壁式、窗式空调机等。
配电特点:
以单电源供电方式为主。
大多数空调动力设备功率大,采用放射式配电(有时为两级放射式配电)。
小型空调设备(如风机盘管)可采用链式配电。
分体空调、柜机、窗机一般在照明配电箱中按普通插座配电。
三.电梯的配电
民用建筑中的电梯主要有:客梯、自动扶梯、景观电梯、货梯、消防电梯等。
配电特点:
采用放射式配电。非消防电梯可采用单电源供电。
消防电梯采用双电源供电、末端切换。
四.非消防的给排水设备的配电
民用建筑中的非消防给排水设备主要有:生活水泵、潜污泵、管道泵等。
配电特点:生活水泵一般都采用放射式配电(有时为两级放射式配电)。潜污泵、管道泵的功率一般只有2~3kW,且布置较分散,通常采用链式配电或两级放射式配。
2.常用动力设备的控制简介
一.电动机启动方式的选择:
电动机启动电流是额定工作电流的4~7倍,需要经过几秒钟时间才能达到稳定值(额定工作电流)。若启动电流过大,会影响其他设备的正常工作,甚至会造成线路的故障等。
电动机启动方式有:
直接启动:适用于小功率的电动机类设备的启动。如:各种小型风机、污水泵、管道泵等。
降压启动:适用于大功率的电动机类设备的启动。
如:正压风机、大功率的排烟风机、消防泵、喷淋泵等。
二.几种常用动力设备的控制
1.消防用电设备的控制
消防设备的控制是建筑电气设备的控制中最重要的内容,其控制方法有:现场手动控制,远程控制(遥控)。
(1)消防泵的控制
现场手动控制:在水泵房消防泵电控柜(箱)面板上现场操作启动、停止按纽,完成控制。这种方式可靠性高,但必须有人员到达现场。
远程控制:此时,现场电控箱面板操作开关必须在“自动”位置。控制途径:消火栓按纽直接启动消防泵(手动控制,自动控制)。
消火栓按纽直接启动消防泵原理图(一)
消火栓按纽直接启动消防泵原理图(二)
(2)喷淋泵的控制
现场手动控制:原理同消防泵的手动控制。
远程控制:喷淋泵电控柜面板操作开关必须在“自动”位置。消防中心直接启动喷淋泵,压力开关直接启动喷淋泵。(手动、自动操作)
消防泵远程控制原理图
(3)排烟风机、正压送风机、送风机的控制
现场手动控制:原理同消防泵、喷淋泵。
消防中心控制:手动控制,自动控制。
2.生活水泵、潜污泵的控制:
(1)利用水池水位的高低控制泵的起、停。生活水泵:
低水位启动、高水位停止。
潜污泵:高水位启动、低水位停止。
工程中常用的液位控制器有:浮球开关、干簧管液位器。
(2)利用管网压力的变化控制泵的起、停
注:生活水泵、潜污泵、新风机组、空调机组等设备的控制可以通过楼宇自控系统进行控制。即:建筑设备自动化系统。
低压配电线路:
建筑物低压配电线路的设计主要是:配电导线的选择、配电线路的敷设。
1.配线选择
一.低压配电导线种类
二.导线类型的选择
总体原则:放射式配电中,小电流选用电线类、大电流选用电缆类。树干式配电线路选用母线或分支电缆类。
三.导线截面积的选择
选择原则:按照允许载流量、允许电压损失、机械强度三个方面综合考虑。
1.按允许载流量选择导线截面积
允许载流量:导线中允许长期通过的额定电流。
允许载流量取决于三个主要因素:
导线截面积:境温度越高,同一导线的允许载流量下降。
散热程度:导线散热程度的好坏与敷设方式(明、暗)、管子的材质(塑料、钢)、管径大小等因素有关。
聚氯乙稀绝缘电线穿钢管敷设的载流量(A)
聚氯乙稀绝缘电线穿塑料管敷设的载流量(A)
聚氯乙烯绝缘电线明敷设的载流量(A)
线路计算电流、断路器额定电流、导线长期允许载流量之间的配接关系:
I线路计算电流<I断路器定额电流<I导线允许载流量
2.按允许电压损失选择导线截面积
允许电压损失:动力设备用电的电压损失:±5%以内。
照明设备用电的电压损失: 5~-2.5%以内。
工程中,应该控制末端插座或设备至配电箱、配电箱至配电房、配电房至变压器的距离。
当距离较长时,可适当放宽导线截面积。
3.按机械强度要求选择导线截面积
室外架空线路有此要求,室内配电线路中。一般不考虑此要求。
小结:室内低压配电线路中,通常情况下,都是按照允许载流量选择导线截面积,允许电压降作为校验。
消防线路的导线选择应优先考虑选用阻燃(ZR-)电线、电缆,或耐火电缆(NH-)。
2.电气竖井与配电小间
当建筑物内垂直方向需要敷设的线路较多、或导线截面积较大时,应设置电气竖井。当同一楼层的配电箱、柜较多时,应设置配电小间。
在较大型的建筑物中,还要设置弱电竖井和弱电设备小间。
一.电气竖井的位置和数量
位置:靠近负荷中心。
数量:一般建筑中有一个强电竖井、一个弱电竖井。大型建筑中可有多个强弱电竖井。
二.配电小间的面积与布置
面积大小:应满足设备布置和操作空间。
楼层配电小间的平面布置:
3.垂直干线敷设
一.母线敷设
二.电缆桥架敷设
4.楼层水平线路敷设
一.线槽水平敷设
线槽主要用来敷设电线用,可同时敷设很多根电线。
线槽也有多种材质、多种规格。
二.穿管敷设
1.管材的种类
钢管(厚壁钢管) 符号:SC或S
电线管(薄壁钢管) 符号:TC或T
塑料管 符号:PVC或P
多数场合用塑料管,需要屏蔽的场合用金属管。
2.管径
金属管:Φ15、20、25、32、40、50、······
塑料管:Φ16、20、25、32、40、50、······
管径的选用:导线填充率<30~40%。
三.敷设方式
“C”为暗敷设,“A”为明敷设。
地面内暗敷设,符号:FC
墙内暗敷设,符号:WC
顶板内暗敷设,符号:CC
四.导线标注
导线标注格式:a—b(c×d)e—f
其中:a:回路编号(WL:照明回路;WX:插座回路、
WE:应急照明回路、WP:动力回路)
b:导线型号
c:导线根数
d:导线截面积(mm2)
e:敷设管材及管径
f:敷设部位(FC:地面内暗敷,CC:顶板内敷设)如:WL1-BV(2×2.5)P16-CC;WX2-BV(3×2.5)P20-FC;WP5-VV(4×120 1×75)S80-FC。
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