建筑电气设计基本知识268P.ppt

首先介绍建筑电气基本概念、建筑电气范围及强电和弱电的基本概念。介绍交流电、正弦交流电、交流电的三要素等基本概念，阐述正弦交流电的表示方法，介绍交流电路组成元件及各元件性能，介绍交流电路功率因素含意及提高功率因素的方法。,内容提要：,第一章建筑电气基本知识,一、建筑电气概述,建筑电气工程是研究电能和电信号在建筑物中输送、分配和应用的科学。,如：配电柜、配电箱、控制箱,照明电器、动力设备控制等,如：通信系统、火灾自动报警系统,CATV系统、安全防范系统,第一节概述,1.建筑电气工程,2.建筑电气工程的意义,（1）电能和电信号易产生、输送和分配，易于转换和应用；,（2）能为人们提供舒适、便利、安全的建筑环境。,二、强电和弱电基本概念,强电工程,工程把电能引入建筑物，进行电能再分配并通过用电设备将电能转换成机械能、热能和光能等。,弱电工程,工程是实现建筑物内部以及内部和外部间的信息交换、信息传递及信息控制等。,从电压等级上划分，强电一般是110V以上，而弱电一般是60V以下。,三、强电工程和弱电工程涉及范围,强电,动力工程,照明工程,变配电工程,防雷接地工程,及其他用电力工程,弱电,通信与计算机网络,CATV电视与卫星电视,闭路电视和监控系统,安全防范系统,电话通信系统,火灾自动报警系统,公共广播系统,四、本课程学习方法,1、以课堂听课为主，参考资料为辅；,有些内容需记笔记,2、以识读建筑电气施工图为主，从平面到系统；,3、实用为主，理论和原理为辅；,4、充分讨论，加深理解，掌握要点。,第二节交流电基本概念,建筑电气工程的主要功能之一是输送电能、分配电能和应用电能，而电能的应用形式主要是交流电。,一、交流电,交流电是指大小和方向随时间周期性（正弦规律）变化的电压或电流。,以交流电的形式产生电能或供给电能的设备称为交流电源。,由交流电源、用电设备和连接导线组成的电流流通路径称为交流电路。,二、三相交流电路,由于三相交流电在生产、输送和应用等方面有很多优点，因此建筑物中的供电、配电和用电均是组成三相交流电路来进行。,三相交流电路中的电源有三个，每一个电源称为一相电源，一般称为A、B、C三相电源。,三相电源向外供电是采用三相三线制、三相四线制或三相五线(增加一条接地保护线)的形式。,所谓三相四线制就是三根相线(火线)一条中性线（零线）的供电体制。,三、三相交流电源,1.三相交流电的产生,三相交流电由三相交流发电机产生。,发电原理动画,三相发电机的每一相绕组都可以看做是一个独立的单相电源分别向负载供电。,这种供电方式需用六根输电线，既不经济也体现不出三相交流电的优点。,因此，发电机三相定子绕组都是在内部采用星形(Y形)或三角形(形)两种连接方式向外输电。,2.三相电源的星形连接,如下页所示，将发电机三个线圈的末端X、Y、Z连接在一起，这个连接点N称为中性点，自该点引出的导线叫中性线，中性线通常与大地相连，此时又称零线。,从三相线圈的首端A、B、C分别引出三根导线统称为相线(俗称火线)。,这种具有中线的三相供电方式称为三相四线制，而无中线只引出3根相线的供电方式称为三相三线制,三相四线制供电的特点是可以提供给用电设备（负载）两种电压。,一种称为相电压，即相(火)线与零线之间的电压，共有三个，分别用uA、uB、uC表示。,另一种称为线电压，即相线与相线之间的电压，也有三个，分别用uAB，uBC，uCA表示。,由于发电机三个线圈中产生的三个相电动势为对称的，因此，三个相电压、三个线电压也是对称的，可以证明U线U相。,三相电源的星形(Y形)连接的比较多，优点是可以同时得到两种不同等级的电压向三相用电设备和单相用电设备供电。,四、三相负载的星形连接,三相负载指使用三相交流电源的用电设备，例如三相电动机、三相电热炉，也可以是几个使用单相电源的用电设备的组合，例如三个或四个灯泡等。,但是对于众多的单相用电设备的组合，往往要求尽量均衡地分配在三根相线上。,三相负载也必须采用一定的连接方式接入三相电源，才能体现三相电源供电的优越性。三相负载也有两种连接方法，即星形连接和三角形连接。,建筑物中的大量用电设备是采用星形连接的方式接入三相电源的。,1.三相不对称负载的星形连接,在三相负载中，如每一相负载的大小相等、性质相同，则称其为三相对称负载；否则，就为三相不对称负载。,三相不对称负载使得三根相线上的电流不相等。因此要使多余的电流往中线上流，故一定要有中线。,对于三相四线制供电，三相负载作星形连接有中线时，各相负载两端的电压分别等于电源的相电压。由于有中线，各相负载与电源独自构成回路，互不干扰。,2.三相对称负载的星形连接,三相对称负载使得三根相线上的电流相等，无多余的电流往中线上流，故不需要有中线。,第三节交流电路负载及负载性能,交流电路负载有阻性负载、感性负载和容性负载等。,一、理想负载,1电阻元件,电阻元件是一种消耗电能的元件。,欧姆定律:,关联方向：u=Ri,非关联方向时：u=Ri,功率：,2电感元件,电感元件是一种能够贮存磁场能量的元件。,如右图所示：,特点：只有电感上的电流变化时，电感两端才有电压。在直流电路中，电感上即使有电流通过，但，相当于短路。,在交流电路中的阻值：,存储能量：,3电容元件,电容元件是一种能够贮存电场能量的元件。,如右图所示：,特点：只有电容上的电压变化时，电容两端才有电流。在直流电路中，电容上即使有电压，但，相当于开路，即 电容具有隔直作用。,在交流电路中的阻值：,存储能量：,二、实际负载,实际电路中理想负载基本不存在，而往往是在负载性质展现出呈阻性负载、呈感性负载和呈容性负载，我们统一称这些负载为阻抗，用“Z”表示，具体如下：,1、阻性负载,负载在电路中呈现电阻性质,如：白炽灯,2、感性负载,负载在电路中呈现感性性质,如：日光灯、电扇等,3、感性负载,负载在电路中呈现容性性质,如：电容器、同步电动机等,实际电路中，是多种特性的负载串、并联而成，我们称之为：阻性、感性和容性只对负载的两端在电路中呈现的性质而言。,例如：日光灯用电路来表示，实际是电阻和电感的串联电路。,R,L,电阻R代表灯管,线圈L代表镇流器,第四节建筑电气工程图基本知识,一、建筑电气工程图概述,建筑电气工程图是用于工程建设的电气图，它是建筑电气工程安装施工的主要依据，也是电气安装工程预算计价的主要依据。,建筑电气工程图必须按照国家制订和颁布的电气制图标准来绘制。,1.电气图的表达形式,国标GB 6988电气制图规定电气图的表达形式分为4种：,（1）图,图是用图示法的各种表达形式的统称。,图示法的常见表达形式为：,投影法,图形符号,表格,建筑施工图采用的是投影法,电气施工图中的设备采用的是图形法,各种施工图中的各类表格,（2）简图,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系及其连接关系的一种图。在不致引起混淆时，简图也可简称为“图”。,应该说明的是，“简图”是技术术语，简图是电气图的主要表达形式。,在电气图中的大多数图种，如系统图、电路图和接线图等都属于简图。,（3）表图,表图是表示两个以上变量之间关系的一种图。,表图所表示的内容和方法都不同于简图。例如经常碰到的电流波形图、电压时序图都属于表图之列。,（4）表格,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。,表格也可简称“表”。表格可以作为图的补充，也可以用来代替某种图。,例如主要设备材料表、接线表等。,2.电气图的种类及用途,(1)种类,GB 6988电气制图规定电气图的种类经过综合和统一，按照用途划分为15种。即：,数据单、,系统图或框图、,功能图、,逻辑图、,功能表图、,电路图、,等效电路图、,端子功能图、,程序图、,设备元件表、,接线图或接线表、,单元接线图或单元接线表、,互连接线图或互连接线表；,位置简图或位置图、,端子接线图或端子接线表。,后来又增加电缆配置图或电缆配置表，故现在实际分为16种。,建筑电气工程中常见的只是其中的部分种类。,(2)系统图或框图,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：为进一步绘制其他种类的电气图或编制详细的技术文件提供依据；供操作和维修时参考。,系统图的规模有大有小，一个变配电所的系图规模一般都比较大，一个住宅楼的系统图就比较简单。,如下页图是某住宅楼照明配电系统图。,从系统图中所表达的内容，可以了解到A栋2单,元3层楼的电度表箱共有2户，电表箱的进线为3相5线，,其中的L1（A）相与电度表连接，,经过1个40 A的漏电保护自动开关再通过3根(相线L1、零线N和接地保护线PE)1Omm2的BV型号导线进入户内，,户内也有一个配电箱，又分成5个回路经自动开关向用户的电气设备配电。,(3)位置简图或位置图,表示成套装置、设备或装置中各个项目的位置的一种简图或图。,位置简图是用图形符号绘制的图。,其作用是表示一个区域或一个建筑物内成套电气装置中的元件和连接布线。,而位置图则是用投影法绘制的图，根据描述对象的不同，它可以用来表示一个地理区域、一个建筑物或一个设备中的各个项目的位置。,在建筑电气工程中所常见的“照明平面布置图”或,“动力平面布置图”等均属于位置简图或位置图。,例如下页图就是某住户照明配电平面布置图。,照明配电平面布置图中所表达下列内容：,用户的配电情况，,灯具、开关、插座的安装位置情况,配电导线的走向等,平面布置图能反映安装位置，但不能反映安装高度，安装高度一般通过说明或文字标注进行了解，还需了解建筑结构，因导线的走向和布置与建筑结构密切相关。,平面布置图的识读方法是课程的重点之一，将在后面详细介绍。,(4)电路图,用图形符号按工作顺序排列，表述电路、设备或成套装置的基本组成和连接关系，不考虑其实际位置的一种简图。,作用是：理解电路、设备或成套装置及其组成部分的工作原理；分析和计算电路特性；为测试和寻找故障提供信息；作为编制接线图的依据。,电路图形式如下页。在建筑电气工程中，这种电路图常用于说明某种设备的控制原理。,3.电气图用图形符号,图形符号是用于电气图或其他文件中表示一个设备或概念的一种图形、记号或符号，是电气技术领域中最基本的工程语言。,简图主要是用图形符号绘制的，因此，对于图形符号，我们不仅要熟悉它，还要熟练地应用它。,二、建筑电气工程图的特点,建筑电气工程图是建筑电气工程进行安装施工和确定工程造价的主要依据之一，它具有电气图共有的特点。,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.图中的任何电路都必须构成其闭合回路。,3.电路中的电气设备、元件等，彼此之间都是通过导线将其连接起来构成一个整体的。,4、建筑电气施工是与主体工程和其它安装工程相互配合的，故建筑电气施工图不能与其它施工图发生冲突,本章主要介绍变配电所工程图的识读，讲述电力变压器和互感器、高低压开关电器、熔断器和避雷器、无功补偿设备等的功能，最后介绍带柴油发电机组的供配电系统图。,内容提要：,第二章变配电工程,一、变配电工程,第一节变配电工程概述,指为建筑物供应电能、变换电压和分配电能的电气工程。,由于变配电工程的中间枢纽（核心）是变配电所，变配电工程有时也称为变配电所工程。,二、变电所、配电所,1.变电所,变电所就是担负从电力系统接受电能，然后变换电压、分配电能任务的场所。,2.配电所,配电所就是担负从电力系统接受电能，然后分配电能任务的场所。,变电所与配电所的区别是看其内部有无装设电力变压器。,三、610KV及以下变配电工程中常用的电气设备,1.一次设备,指担负变换、输送和分配电能任务的电气设备。,常用的高压一次设备有：电力变压器、高压熔断器、高压隔离开关、高压负荷开关、高压断路器、高压开关柜等。,常用的低压一次设备有：低压熔断器、低压刀开关、低压自动开关、低压配电箱等。,一次设备的特点是：设备的电压高或电流大、设备的功率大。,2.二次设备,指用于控制、指示、测量和保护一次设备运行的电气设备。,常用的二次设备有：继电器、接触器、低压熔断器、电流表、电压表等。,二次设备的特点是：设备的电压相对于一次设备来说要低、电流要小，设备的功率也小。,一、二次设备一般安装在高、低压开关柜中,第二节结线方式及特点,一、变配电所工程图的组成,包括变配电所系统图、平剖面图、二次回路图、非标准设备安装大样图、照明图、防雷接地图等。,二、变配电所系统的常见方案,变配电所系统图是用标准的图形符号和文字符号描述供配电系统中受电、变电、配电情况，表示主要设备或成套装置之间的连接关系，而不考虑其实际位置，用以进行接线和检查的一种电电路简图，也称主接线图、主电路图或一次接线图。,图中的电气设备主要是一次设备。,常用高压一次设备：,高压熔断器、,高压高压负荷开关、,高压断路器、,高压隔离开关和高压开关柜等,常用低压一次设备：,低压熔断器、,低压刀开关、,低压自动开关、,低压配电箱等,变配电所系统图的常见方案有多种,1.装设一台电力变压器的变电所主接线,只有一台变压器的变电所，容量一般不大于1250 kVA，它能将610kV的高压电能降为一般用电设备所需的380220 V低压，其主接线比较简单，如右图所示。,高压装有高压跌开式熔断器,高压熔断器能在变压器故障时熔断而切断电源。,隔离开关用在检修变压器时切断变压器与高压电源的联系,高压跌开式熔断器（隔离开关熔断器）,低压隔离开关,低压装有低压隔离开关和自动空气开关,因隔离开关仅能切断315 kVA以下变压器的空载电流，故此类变电所的变压器容量不大于315 kVA。,右图高压侧选用负荷开关和高压熔断器，负荷开关作为正常运行时操作变压器之用，熔断器作为短路时保护变压器之用。低压侧仍装自动空气开关，此类变电所的变压器容量可达500l 000 kVA。,右图为高压侧选用隔离开关和高压断路器正常运行时接通或断开变压器，故障时断开变压器。,隔离开关在变压器检修时作为隔离电源之用，故要装在断路器之前。,上述几种接线方式简单，高压侧无母线、投资少、运行操作方便，但供电可靠性差。,2.两台变压器的变电所主接线,对供电可靠性要求较高，用电量较大的一、二类负荷和重要的电力用户，可采用双回路、供电和两台变压器的主接线方案。,如下页图所示：,高压侧无母线,但当任一变压器停电检修或发生故障时，变电所可通过闭合低压母线联络开关，迅速恢复对整个变电所的供电。,特别强调：对于第一类负荷的供电，双回路电源进线应是两个独立的电源。,对于变电所有两台或多台变压器，或高压进出线有两条以上时，可采用高压侧单母线的接线方式，如下页图示。,这种方式供电可靠性高，任一变压器检修或发生故障时，通过切换操作，能较快恢复整个变电所的供电。,这种方式在高压母线及电源进线检修或发生故障时，整个变电所都要停电。,这种方式若与其他变电所相连的低压或高压联络线，则供电可靠性大为提高，可用于一、二级负荷。无联络线时，可供二、三级负荷。,第10、12页所示主接线方式属于“系统式”，而第14页为“装置式”。,对于第14页图的接线系统采用一路高压电缆进线，变压器高压侧设置高压母线，母线型号LMY一606。,高压侧配置四台HXGN10环网柜,变压器采用一台SC91000kVA干式变压器变压器绕组采用Yll连接方式,变压器低压侧配置三台GGD低压配电屏,低压母线型号为TMY-3(10010)+806。,三、变配电所的平、剖面图,变配电所平、剖面图是具体表示变配电所总体布置和一次设备安装位置的图纸，它是根据建筑制图标准的规定，按三维图原理并依一定比例绘制的，属位置图。,变配电所平剖面图是设计单位提供给施工单位进行电气设备安装所依据的主要技术图纸。,1.变配电所总体布置,变配电所的布置必须遵循安全、可靠、适用、经济等原则，并应便于安装、操作、搬运、检修、试验和检测。,变配电所的设备布置，应符合国家设计规范的规定。,610 kV室内变电所，主要由3部分组成：,高压配电室；,变压器室；,低压配电室。,有的还有静电电容器室(提高功率因数)及值班室(需有人值班时)。,2.变配电所的布置方案,变配电所常见的布置方案见下图,变配电所工程图实例分析,1、工程概况,变配电所为独立变配电所，供电电源经与供电部门协商，上级主管部门批准，从区域变电站引入一条10 kV高压电缆。该企业负荷等级为三级负荷。,该工程为一小型工厂变配电所工程。,该企业位于市郊区，交通方便。,第三节变配电所工程图,应该说明的是，“简图”是技术术语，简图是电气图的主要表达形式。,在电气图中的大多数图种，如系统图、电路图和接线图等都属于简图。,（3）表图,表图是表示两个以上变量之间关系的一种图。,表图所表示的内容和方法都不同于简图。例如经常碰到的电流波形图、电压时序图都属于表图之列。,（4）表格,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。,表格也可简称“表”。表格可以作为图的补充，也可以用来代替某种图。,例如主要设备材料表、接线表等。,2.电气图的种类及用途,(1)种类,GB 6988电气制图规定电气图的种类经过综合和统一，按照用途划分为15种。即：,数据单、,系统图或框图、,功能图、,逻辑图、,功能表图、,电路图、,等效电路图、,端子功能图、,程序图、,设备元件表、,接线图或接线表、,单元接线图或单元接线表、,互连接线图或互连接线表；,位置简图或位置图、,端子接线图或端子接线表。,后来又增加电缆配置图或电缆配置表，故现在实际分为16种。,建筑电气工程中常见的只是其中的部分种类。,(2)系统图或框图,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：为进一步绘制其他种类的电气图或编制详细的技术文件提供依据；供操作和维修时参考。,系统图的规模有大有小，一个变配电所的系图规模一般都比较大，一个住宅楼的系统图就比较简单。,如下页图是某住宅楼照明配电系统图。,从系统图中所表达的内容，可以了解到A栋2单,元3层楼的电度表箱共有2户，电表箱的进线为3相5线，,其中的L1（A）相与电度表连接，,经过1个40 A的漏电保护自动开关再通过3根(相线L1、零线N和接地保护线PE)1Omm2的BV型号导线进入户内，,户内也有一个配电箱，又分成5个回路经自动开关向用户的电气设备配电。,(3)位置简图或位置图,表示成套装置、设备或装置中各个项目的位置的一种简图或图。,位置简图是用图形符号绘制的图。,其作用是表示一个区域或一个建筑物内成套电气装置中的元件和连接布线。,而位置图则是用投影法绘制的图，根据描述对象的不同，它可以用来表示一个地理区域、一个建筑物或一个设备中的各个项目的位置。,在建筑电气工程中所常见的“照明平面布置图”或,“动力平面布置图”等均属于位置简图或位置图。,例如下页图就是某住户照明配电平面布置图。,照明配电平面布置图中所表达下列内容：,用户的配电情况，,灯具、开关、插座的安装位置情况,配电导线的走向等,平面布置图能反映安装位置，但不能反映安装高度，安装高度一般通过说明或文字标注进行了解，还需了解建筑结构，因导线的走向和布置与建筑结构密切相关。,平面布置图的识读方法是课程的重点之一，将在后面详细介绍。,(4)电路图,用图形符号按工作顺序排列，表述电路、设备或成套装置的基本组成和连接关系，不考虑其实际位置的一种简图。,作用是：理解电路、设备或成套装置及其组成部分的工作原理；分析和计算电路特性；为测试和寻找故障提供信息；作为编制接线图的依据。,电路图形式如下页。在建筑电气工程中，这种电路图常用于说明某种设备的控制原理。,3.电气图用图形符号,图形符号是用于电气图或其他文件中表示一个设备或概念的一种图形、记号或符号，是电气技术领域中最基本的工程语言。,简图主要是用图形符号绘制的，因此，对于图形符号，我们不仅要熟悉它，还要熟练地应用它。,二、建筑电气工程图的特点,建筑电气工程图是建筑电气工程进行安装施工和确定工程造价的主要依据之一，它具有电气图共有的特点。,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.图中的任何电路都必须构成其闭合回路。,3.电路中的电气设备、元件等，彼此之间都是通过导线将其连接起来构成一个整体的。,4、建筑电气施工是与主体工程和其它安装工程相互配合的，故建筑电气施工图不能与其它施工图发生冲突,第三章常用低压电器与基本控制电路,内容提要：,介绍三相交流异步电动机基本结构和工作原理；讲述三相交流异步电动机的名牌数据和施工现场常用电动机型号；阐述常用低压控制电器；引导识读简单建筑机械控制电路。,概述,控制电能的器具或装置；作用是，对电能进行控制、分配和调节。,2、电力拖动自动控制系统：,利用电器元件组成，实现对外界信号或要求进行自动或手动地切断、接通电路，连续、断续地控制被控对象进行运行状态的变化，这样的系统称为电力拖动自动控制系统,1、电器：,（1）按工作电压分类,以交流1000V、直流1200V为界，以上为高压控制电器，以下为低压控制电器,（2）按操作方式分类,自动控制电器、手动控制电器和半自动控制电器,4、电器分类方法,3、电力系统的组成,第一节三相交流异步电动机基本结构和工作原理,一、三相交流异步电动机的基本结构,三相异步电动机按转子结构分有,绕线式异步电动机,鼠笼式异步电动机,只针对鼠笼式异步电动机,异步电动机的定子是由机座、定子铁心和定子绕组三个部分组成的。,1、异步电动机的定子：,异步电动机的转子是由转子铁心、转子绕组和转轴组成的。,2、异步电动机的转子：,JZT系列是电磁调速异步电动机,二、常用异步电动机的型号,JZ2 和JZL2系列是起重和冶金用的三相异步电动机，JZ2是鼠笼式，JZL2是绕线式。,BJO2 系列是防爆式鼠笼异步电动机。,JPZ系列是旁磁式制动异步电动机。,JD2 和JDO2系列是防护式和封闭式多速异步电动机,JZZ系列是锥形转子制动异步电动机。,三、三相交流异步电动机的工作原理,三相异步电动机定子接三相电源后，电机内便形成圆形旋转磁动势,设其方向为逆时针转,若转子不转，转子鼠笼导条与旋转磁密有相对运动,导条中有感应电动势e，方向由右手定则确定,由于转子导条彼此在端部短路，于是导条中有电流,导条就在磁场中受力f，用左手定则确定受力方向,转子受力，产生转矩T，为电磁转矩，方向与旋转磁动势同方向，转子便在该方向上旋转起来,转子旋转后，转速为n，只要nn1（n1为旋转磁动势同步转速），转子导条与磁场仍有相对运动,转子继续旋转，稳定运行在T=TL情况下,在正常情况下，异步电动机的转子转速总是略低与旋转磁场的转速（同步转速）。转差率是一个表征异步电动机运行状态的一个基本参数。感应电动机的转速随负载的变化而变化。,接触器的作用是通、断电动机电路或其它负载电路,是可以实现远距离控制的一种控制电器,通、断电路的电流种类不同,第二节常用低压控制电器及基本控制电路,一、接触器,接触器可分为交流接触器和直流接触器两种,1、接触器的基本结构,由三大部分组成：电磁系统、触头系统和灭弧系统,1、2，3、4是静触点,5、6是动触点,7、8是吸引线圈,9、10分别是动、静铁心,11是弹簧,注意：铁芯中的短路铜环作用是减少交流电磁铁芯的振动,1是灭弧室,2和5分别为动、静触点,3 为金属栅片,4为电弧,灭弧栅是数片钢片制成的栅状装置，当触点断开发生电弧时，电弧进入栅片内，被分割为数段，迅速熄灭。,灭弧栅,2交流接触器的工作原理,触头在弹簧的反作用力下复位,线圈通入单相交流电,铁芯磁化吸合,触头动作,线圈失电,3图形文字符号,线圈,主触头,辅助触头,继电器是一种根据外界输入的电或非电信号（如电流、电压、时间、温度、转速等）进行触头的接通或断开操作，是一种自动控制电器。继电器的种类很多，分类的方法也较多。,1、电磁式继电器,二、继电器,电磁系统、触头系统、复位弹簧系统等组成。,（1）基本结构,（2）工作原理,信号电流通入线圈,电磁铁芯吸合,触头系统动作,常开触头闭合、常闭触头断开,信号电流切断,线圈失电,电磁铁芯释放,在复位弹簧作用下,所有触头复位（回到触头原始状态）,电磁式继电器中最常用的是中间继电器,图形文字符号如下图所示,2、时间继电器,接收信号到输出信号有一时间差的继电器我们称之为时间继电器。,时间继电器按其结构的不同，可分为电磁式、电动式、空气阻尼式、晶体管式等,只介绍空气阻尼式时间继电器,JS7A系列空气阻尼式时间继电器的基本结构,如下页图,(1)结构,主要由电磁系统、触头系统、活塞气室等组成。其中触头系统分为瞬时动作触头延时动作触头,(2)工作原理：,线圈通电,铁芯吸合,推板瞬时动作,1234瞬时动作触头动作,活塞在宝塔形弹簧的作用下向上移动,经一段时间后活塞才推动扛杆移动到顶端,5678触头动作（常开触头延时闭合、常闭触头延时断开）,为下一次工作作好准备。,问：移动速度由谁决定？,当线圈失电,铁芯系统释放,衔铁在弹簧作用下迅速将活塞推向最下方,1234、5678触头系统在复位弹簧的作用下迅速复位,(3)时间继电器的图形文字符号,(1)热继电器的基本结构,感应机构：热膨胀系数不同的双金属片、加热元件；执行机构：传动系统和触头系统）等组成，如右图所示。,(2)工作原理,加热元件串接在被控制电路中,通入额定电流,加热元件不发热,触头不动作,形成双金属片的定向弯曲,双金属片推动导板,导板推动温度补偿器,触头动作,切断被控电路电流,3、热继电器,绕组,双金属片,导板,(3)图形文字符号,1、按钮,（1）基本结构,按钮帽、复位弹簧和触头系统,（2）工作原理,按钮按下,触头系统动作,弹簧储能,触头系统复位,复位弹簧作用,三、其它控制电器,特点：,受力触头动作，力消失触头复位,（3）图形文字符号,2、闸刀开关,刀开关种类很多,按极数分为单极、双极和三极,刀开关一般与熔断器串联使用，以便在短路或过负荷时熔断器熔断而自动切断电路,图形文字符号,3、自动开关,基本结构：,电流电磁系统、电压电磁系统、脱扣系统、触头系统、弹簧系统等组成。,工作原理：,正常工作时，手动控制接通或断开电路,电路出现下列情况时：,短路，当线路电流大于或等于额定电流的10倍时：,电流电磁系统产生大吸合力,脱扣器动作,锁钩脱扣,切断被控制电路,起到短路保护的作用,欠电压，当线路电压下降到额定值的%时：,电压电磁系统吸合力不够大,扛杆动作,脱扣器动作,锁钩脱扣,切断被控制电路,起到欠电压保护的作用,过载，当线路电流增大，但又小于短路电流时：,双金属片定向弯曲,推动扛杆,脱扣器动作,在弹簧作用下触头复位,切断被控制电路,起到过载保护的作用,图形文字符号：,QF,4、熔断器,熔断器主要作短路或过载保护用，串联在被保护的线路中。线路，正常工作时起通路作用；当线路短路或过载时熔断器熔断，起到保护线路上其他电器设备的作用,图形文字符号,FU,用图形和文字来表示电气控制，说明控制原理的一种电气图。,1、电气控制原理图绘制原则,右图是一个单方向旋转电动机控制电路,（1）主电路在左，控制电路在右或主在上控在下,（2）主电路用粗实线绘制，控制电路用细实线绘制。如右图，已更改。,（3）标注方法,四、基本控制电路,主电路标注：,总是在主电路的各个节点用英语26个字母和数字下标标注；,按照连接导线元器件的节点进行标注,控制电路标注,在各节点用数字标注，从左向右用奇数，从右至左用偶数，分界在电压元件处。看右图。,(4)电器元件可根据动作功能绘制在电路的不同地方，但同一元件标注统一，如右的接触器。,5、各节点用实心小圆点，交汇处以曲线标注,有了FU，电路具有短路保护功能,有了KM，电路具有欠电压保护功能,请分析,SB受力系统运行，SB力消失系统停止运行，这种控制称为点控制。这是第一个电路。,设想若要电动机长期运行，用什么办法,如右图所示：,与上电路相比多了一个SB和一个FR,2、单方向连续运行控制电路,工作原理,QS,SB1,KM主触头闭合,M得电旋转,SB2,KM线圈失电,M失电停止,KM辅助触头自锁,“自锁”是电器元件为确保自己的通路而实施的一种控制,KM所有触头复位,注意：“自锁”的概念,这是我们讨论的第二电路，它的特性除上面讲的以外，还有：,连续运行控制功能，过载保护功能。,如何分析和解析这两种功能,若要求这一电路即能连续运行又能点动控制，如何？能完成否？,方法：利用KM的辅助常开触点的关联在起动按钮的两端,三相交流异步电动机要改变旋转方向，只需任意的改变三相绕组中的两相绕组连接。,2、正反转控制电路,线路组成：,QS、FU、SR、KM、FR、M等组成，注意数量的变化。,工作原理,QS,SB1,KM1主触头闭合,KM1线圈失电,M失电停止,电动机正转,KM1自锁,电动机正向旋转,电动机反转,SB3,KM1所有触头复位,SB2,KM2主触头闭合,KM2自锁,电动机反向旋转,电路特性,（1）短路保护、过载保护、欠电压保护,（2）正转和反转功能,（3）问还有什么？,双重联锁正反转控制电路,线路组成：,一个QS、一个FU、二个KM、三个SB、一个FR、一个M,工作原理,QS,KM1主触头闭合,KM1或KM2线圈失电,电动机正转,KM1自锁,电动机正向旋转,电动机反转,SB3,KM1或KM2所有触头复位,电动机反向旋转,KM1联锁,SB1联锁,KM2主触头闭合,KM2自锁,KM2联锁,SB2联锁,电动机失电停止运行,线路特性,（1）短路保护、过载保护、欠电压保护,（2）正转和反转功能,（3）电路具有双重联锁的功能,3、Y转换控制电路,线路组成,1组QS、2组FU、3个KM、2个SB、1个FR、1个KT、1个KM,工作原理,QS,SB1,KM2得电,KM2主触闭,经延时,KM1得电,断KT休息,M在全压状态下运行,KM3失电,KM3主触闭,切断KM1通路,延断触头延断,联锁,线路特性,A、短路保护、过载保护、欠电压保护；,B、具有Y转换降压起动自动控制的功能。,可再查看正式电路,思考：除时间继电器可在这里进行自动控制，还有什么元件可实现同样的控制,速度继电器,电流继电器,4、自耦变压器降压起动自动控制电路,主设计思路：,起动时，首先将电动机定子绕组接在自耦变压器的副边，起动结束时，再将电动机定子绕组直接接到电源，电动机在全压状态下运行。,自耦变压器降压起动自动控制电路,本章首先介绍照明工程中的电光源，接着介绍照明器，然后说明照明配电系统的组成和配电线路的结线；最后通过照明工程实例分析，说明照明系统图和平面图的阅读方法。,内容提要：,第四章照明工程,第一节照明电光源,一、电光源的种类,按其工作原理分为两大类,（一）热辐射光源,利用电能使物体加热到白炽的程度而发光的光源，如白炽灯、卤钨灯,（二）气体放电光源,利用气体或蒸气的放电而发光的光源，如荧光灯、荧光高压汞灯等了。,照明电光源的具体分类见下页图：,热辐射光源（白炽灯）,气体放电光源,白炽灯具有显色性好，结构简单，使用灵活，能瞬时点燃，无频闪现象，可调光，可在任意位置点燃，价格便宜等特点。,二、常用电光源,1.白炽灯,（1）构造、原理,白炽灯是第一代光源，它由玻壳、灯丝、芯柱、灯头等组成，它将灯丝加热到白炽的程度，利用热辐射发出可见光。,（2）特点,因其极大部分辐射为红外线，故光效最低。由于灯丝的蒸发很快，所以寿命也较短。,白炽灯的钨丝在热辐射过程中蒸发并附着在灯泡内壁，使灯泡射出伪光通愈来愈低。为了减缓这种进程，通常在灯泡内充以惰性气体(卤族元素)，利用“卤钨循环”以抑制钨丝的蒸发。,2.卤钨灯,（1）构造、原理,卤钨灯是在白炽灯基础上改进而得。卤钨灯主要由电极、灯丝、石英灯管组成。卤钨灯有单端引出和双端引出两种，构造如下页图所示。,为维持正常的卤钨循环，管形卤钨灯工作时需水平安装，倾角不得大于4。，以免缩短灯的寿命。,（2）特点,它与白炽灯比较,光效提高30%，寿命增长50%，一般达1500小时。卤钨灯具有体积小、功率大、能够瞬时点燃、可调光、无频闪效应、显色性好和光通维持性好等特点。,这种灯多用于较大空间、要求高照度的场所，也适用于电视转播摄像照明。,直管式荧光灯的外形如下页图所示。荧光灯管的主要部件是灯头、热阴极和内壁涂有荧光粉的玻璃管。热阴极为涂有热发射电子物质的钨丝，玻璃管在抽真空后充入气压很低的汞蒸气和惰性气体氩。在管内壁涂上不同的荧光粉，则可制成月光色、白色、暖白色以及三基色荧光灯。,3.荧光灯,（1）构造、原理,荧光灯是第二代光源，它是一种低压汞蒸气放电灯。,（2）荧光灯的工作电路,开关频繁会缩短灯管寿命，电压偏移对荧光灯的寿命和光效影响较大，环境温度和湿度对荧光灯的工作影响大。,（3）特点,荧光灯具有表面亮度低，表面温度低，光效高，寿命长，显色性较好，光通分布均匀等特点。它被广泛用于进行精细工作、照度要求高或进行长时间紧张视力工作的场所。,（4）紧凑型荧光灯（节能灯）,高压汞灯又称高压水银灯，是一种较新型的电光源。高压汞灯主要优点是发光效率高、寿命长、省电、耐震，广泛用于街道、广场、车站、施工工地等大面积场所的照明。,4.高强度气体放电灯,高压汞灯、高压钠灯、金属卤化物灯都属于高强度气体放电灯，其结构外形见下页图，它们主要由灯头、玻璃外壳、放电管和附件等几部分构成,（1）高压汞灯,高压汞灯,高压钠灯是利用钠蒸气放电的气体放电灯，它具有光效高、耐震、紫外线辐射小、寿命长、透雾性好、亮度高等优点。适合需要高亮度和高光效的场所使用，如交通要道、机场跑道、航道、码头等场所的照明用。,（2）高压钠灯,（3）金属卤化物灯,金属卤化物灯是第三代光源。其优点是发光效率高、光色好，适用于电视摄影、印染、体育馆及需要高照度、高显色性的场所。,高压钠灯,金属卤化物灯主要由一个透明的玻璃外壳和耐高温的石英玻璃管组成。壳和管之间充入氮气及其他惰性气体、汞蒸气和金属卤化物(碘化钠、碘化铊、碘化铟等)，目前常用的金属卤化物有镝灯、钠铊铟灯、氙灯等。,金属卤化物灯,照明器是根据人们对照明质量的要求，重新分布光源发出的光通，防止人眼受强光作用的一种设备。包括光源、控制光线方向的光学器件（反射器、折射器）、固定和防护灯泡以及连接电源所需的组件和供装饰、调整和安装的部件等。,第二节照明器,一、照明器及其作用,1.照明器,照明器是指光源和灯具的总称。,吊的材料不同可分为线吊式、链吊式和管吊式。,2.照明器的作用,照明器的主要作用就是固定和保护电光源，并使之与电源安全可靠地连接；合理分配光输出；装饰、美化环境,二、照明器的分类,照明器形态各异，种类繁多，可从不同的角度进行分类。,1.按安装方式分类,（1）吸顶式照明器吸附在顶棚上。（2）悬吊式照明器挂吊在顶棚上。根据挂,（3）壁式照明器吸附在墙壁。,（5）台式主要供局部照明用。（6）庭院式,（4）嵌入式照明器的大部分或全部嵌入顶棚内，只露出发光面。,（1）开启式其光源与外界的空间相通。（2）闭合式其光源被透光罩包合，但内外空气仍能流通。（3）密闭式（4）防爆式,2.按灯具的结构特点分,照明配电系统一般由进户线、总配电箱、干线、分配电箱、支线和用电设备（灯具、插座等）组成。,第三节照明配电系统,一、照明配电系统的组成,二、照明配电系统常用的结线方式结线方式指配电箱之间的连接方式，如下图。,4.常用导线型号BBLX，BBX：棉纱编制橡皮绝缘铝芯、铜芯电线。,三、照明配电线路,1.进户线它是由建筑物外引至总配电箱的一段线路。,2.干线它是从总配电箱到分配电箱的线路。,3.支线它是由分配电箱引到各用电设备的线路。,BLV，BV：塑料绝缘铝芯、铜芯电线。,XLV，XV：橡皮绝缘、聚氯乙烯护套铝芯、铜芯电力电缆。,BLVV，BVV：塑料绝缘塑料护套铝芯、铜芯电线。BLXF，BXF，BLXY，BXY：橡皮绝缘、氯丁橡胶护套或聚氯乙烯护套铝芯、铜芯电线。,VLV，VV：聚氯乙烯绝缘、聚氯乙烯护套铝芯、铜芯电力电缆，又称全塑电缆。YJLV，YJV：交联聚氯乙烯绝缘、聚氯乙烯护套铝芯、铜芯电力电缆。,所谓暗敷设，就是将导线穿于管子、线槽等保护体内，敷