電氣主線圖

變(配)電所是聯(lián)系發(fā)電廠與用戶的中間環(huán)節(jié)，它起著變換與分配電能的作用。主要由變壓器、高壓開關(guān)柜(斷路器)、低壓開關(guān)柜(隔離開關(guān)、空氣開關(guān)、電流互感器、計(jì)量儀表)、母線等組成。

變(配)電所的主接線( 一次接線)是指由各種開關(guān)電器、電力變壓器、互感器、母線、電力電纜、并聯(lián)電容器等電氣設(shè)備按一定次序連接的接受和分配電能的電路。它是電氣設(shè)備選擇及確定配電裝置安裝方式的依據(jù)，也是運(yùn)行人員進(jìn)行各種倒閘操作和事故處理的重要依據(jù)。用圖形符號(hào)表示主要電氣設(shè)備在電路中連接的相互關(guān)系，稱為電氣主接線圖。電氣主接線圖通常以單線圖形式表示。

主接線的基本形式有單母線接線、雙母線接線、橋式接線等多種，本節(jié)配合例圖只介紹建筑電氣中常見的單母線接線。

a. 單母線不分段主接線

這種接線的優(yōu)點(diǎn)是線路簡單，使用設(shè)備少，造價(jià)低；缺點(diǎn)是供電的可靠性和靈活性差，母線故障檢修時(shí)將造成所有用戶停電。因此，它適應(yīng)于容量較小、對供電可靠性要求不高的場合。單母線不分段主接線如下圖1所示。

▲圖1單母線不分段主接線

b. 單母線分段主接線

它在每一段接一個(gè)或兩個(gè)電源，在母線中間用隔離開關(guān)或斷路器來分段。引出的各支路分別接到各段母線上。這種接線的優(yōu)點(diǎn)是供電可靠性較高，靈活性增強(qiáng)，可以分段檢修。缺點(diǎn)是線路相對復(fù)雜，當(dāng)母線故障時(shí)，該段母線的用戶停電。采用斷路器連接分段的單母線，可適用于一、二級(jí)負(fù)荷。采用這種供電方式注意保證兩路電源不并聯(lián)運(yùn)行。單母線分段主接線如下圖2所示。

▲圖2單母線分段主接線

實(shí)際工程中的一次接線往往比較復(fù)雜。

下部分為上部分線路所對應(yīng)的配電屏回路的參數(shù)表，如下圖3 所示。

例圖中低壓配電系統(tǒng)選用GCS型抽屜式配電柜，配電柜內(nèi)水平及垂直母線均為五線制，主進(jìn)線斷路器具三段保護(hù)過流脫扣器。配電屏的進(jìn)線和出線方式要根據(jù)擺放位置的實(shí)際情況來選定。配電屏要求設(shè)有專用接地銅母排。

知識(shí)拓展：防護(hù)等級(jí)、無功功率補(bǔ)償和電涌保護(hù)器

防護(hù)等級(jí)：IP防護(hù)等級(jí)是由兩個(gè)數(shù)字所組成，第一個(gè)數(shù)字表示防塵、防止外物侵入的等級(jí)；第二個(gè)數(shù)字表示防濕氣、防水侵入的密閉程度。數(shù)字越大，表示其防護(hù)等級(jí)越高。

無功功率補(bǔ)償：無功功率補(bǔ)償器的使用是為了提高供配電系統(tǒng)功率因數(shù)(COSφ)。提高功率因數(shù)(COSφ)主要有以下作用：

① 提高供電設(shè)備的利用率。在供電設(shè)備視在功率S一定的情況下，越大，該供電設(shè)備可以帶更多的有功負(fù)載(P=S*COSφ )。

② 提高輸電效率。當(dāng)有功負(fù)載(P)一定時(shí)，因?yàn)?P＝UI*COSφ)，U不變化，COSφ越大，則I越小，I在線路中的損耗就越小。

③ 改善供電質(zhì)量。I越小，線路中電壓損耗就越小，線路末端電壓就可以得到更好的保證。

④ 提高輸電安全性。I小，線路發(fā)熱降低，提高輸電線路的安全性。

電涌保護(hù)器：電涌保護(hù)器(Surge protection Device)是電子設(shè)備雷電防護(hù)中不可缺少的一種裝置，過去常稱為“避雷器”或“過電壓保護(hù)器”英文簡寫為SPD。

電涌保護(hù)器的工作原理是把竄入電力線、信號(hào)傳輸線的瞬時(shí)過電壓限制在設(shè)備或系統(tǒng)所能承受的電壓范圍內(nèi)，或?qū)?qiáng)大的雷電流泄流入地，保護(hù)被保護(hù)的設(shè)備或系統(tǒng)不受沖擊而損壞！

電流互感器：電流互感器是裝入斷路器內(nèi)，做電流、電能測量及繼電保護(hù)作用。

由變壓器、高壓開關(guān)柜(斷路器)、低壓開關(guān)柜(隔離開關(guān)、空氣開關(guān)、電流互感器、計(jì)量儀表)、母線等就構(gòu)成了變(配)電所。

變(配)電所一般由高壓配電室、變壓器室和低壓配電室三部分組成。

（a）高壓配電室

高壓配電室內(nèi)設(shè)置高壓開關(guān)柜，柜內(nèi)設(shè)置斷路器、隔離開關(guān)、電壓互感器、母線等。高壓配電室的面積取決于高壓開關(guān)的數(shù)量和柜的尺寸。高壓配電一般設(shè)有高壓進(jìn)線柜、計(jì)量柜、電容補(bǔ)償柜、饋線柜等。高壓柜前留有巡檢操作通道，應(yīng)大于1.8m。柜后及兩端應(yīng)留有檢修通道，應(yīng)大于1m。高壓配電室的高度應(yīng)大于2.5m。高壓配電室的門應(yīng)大于設(shè)備的寬度，應(yīng)向外開。

（b）變壓器室

當(dāng)采用油浸變壓器時(shí)，為使變壓器與高、低壓開關(guān)柜等設(shè)備隔離應(yīng)單獨(dú)設(shè)置變壓器室。變壓器室要求通風(fēng)良好，進(jìn)出風(fēng)口面積應(yīng)達(dá)到0.5～0.6m2。對于設(shè)在地下室內(nèi)的變電所，可采用機(jī)械通風(fēng)。變壓器室的面積取決于變壓器臺(tái)數(shù)、體積，還要考慮周圍的維護(hù)通道。

10kV以下的高壓裸導(dǎo)線距地高度大于2.5m。而低壓裸導(dǎo)線要求距地高度大于2.2m。

（c）低壓配電室

低壓配電室應(yīng)靠近變壓器室，低壓裸導(dǎo)線(銅母排)架空穿墻引入。低壓配電室有進(jìn)線柜、儀表柜、配出柜、低壓補(bǔ)償柜(采用高壓電容補(bǔ)償?shù)目刹辉O(shè))等。低壓配出回路多，低壓開關(guān)數(shù)量也多。低壓配電室的面積取決于低壓開關(guān)柜數(shù)量，柜前應(yīng)留有巡檢通道(大于1.8m)，柜后維修通道(大于0.8m)。低壓開關(guān)柜有單列布置和雙列布置(柜數(shù)量較多時(shí)采用)等。

本節(jié)選用的圖例中，變(配)電所的平面布置如圖4所示。

▲圖4變電所平面布置圖

變壓器外廓(防護(hù)外殼)與變壓器室墻壁和門的最小凈距(m)不得低于下表要求的數(shù)值。

表5 變壓器外廓(防護(hù)外殼)與變壓器室墻壁和門的最小凈距(m)

▲表5變壓器防護(hù)外殼間的最小凈距(m)

注：表中各值不適用于制造廠的成套產(chǎn)品。

如果多臺(tái)干式變壓器布置在同一房間內(nèi)時(shí)，變壓器防護(hù)外殼間的凈距不應(yīng)小于表8.4與圖8.13-1和圖8.13-2的規(guī)定。

①當(dāng)變壓器外殼的門為不可拆卸式時(shí)，其B值應(yīng)是門扇的寬度C加變壓器寬度b之和再加0.3m。

▲多臺(tái)干式變壓器之間A值

▲多臺(tái)干式變壓器之間B值

配電裝置室內(nèi)各種通道的凈寬不應(yīng)小于表6的規(guī)定。

▲表6配電裝置室內(nèi)各種通道的最小凈寬(m)

注：

1 固定式開關(guān)柜為靠墻布置時(shí)，柜后與墻凈距應(yīng)大于0.05m，側(cè)面與墻凈距應(yīng)大于0.2m；

2 通道寬度在建設(shè)物的墻面遇有柱類局部突出時(shí)，突出部位的通道寬度可以減少0.2m。

當(dāng)成排布置的配電屏長度大于6m時(shí)，屏后面的通道應(yīng)設(shè)有兩個(gè)出口。當(dāng)兩出口之間的距離大于15m時(shí)，應(yīng)增加出口。

成排布置的配電屏，其屏前和屏后的通道凈寬不應(yīng)小于表7 的規(guī)定。

▲表7配電屏前后的通道凈寬(m)

注：

1. 當(dāng)建筑物墻面遇有柱類局部突出時(shí)，突出部位的通道寬度可減少0.2m；

2. 各種布置方式，屏端通道不應(yīng)小于0.8m。

一般來講，變(配)電所位置選擇應(yīng)考慮下列條件來綜合確定：

① 接近負(fù)荷中心，這樣可降低電能損耗，節(jié)約輸電線用量。

② 進(jìn)出線方便。

③ 接近電源側(cè)。

④ 設(shè)備吊裝、運(yùn)輸方便。

⑤ 不應(yīng)設(shè)在有劇烈振動(dòng)的場所。

⑥ 不宜設(shè)在多塵、水霧(如大型冷卻塔)或有腐蝕性氣體的場所，如無法遠(yuǎn)離時(shí)，不應(yīng)設(shè)在污染源的下風(fēng)側(cè)。

⑦ 不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室或其他經(jīng)常積水場所的正下方或貼鄰。

⑧ 變(配)電所為獨(dú)立建筑物時(shí)，不宜設(shè)在地勢低洼和可能積水的場所。

⑨ 高層建筑地下層變(配)電所的位置，宜選擇在通風(fēng)、散熱條件較好的場所。

⑩ 變(配)電所位于高層(或其他地下建筑)的地下室時(shí)，不宜設(shè)在最底層。當(dāng)?shù)叵聝H有一層時(shí)，應(yīng)采取適當(dāng)抬高該所地面等防水措施。并應(yīng)避免洪水或積水從其他渠道淹漬變(配)電所的可能性。

變(配)電所的建設(shè)還應(yīng)滿足以下條件：

① 變(配)電所應(yīng)保持室內(nèi)干燥、嚴(yán)防雨水進(jìn)入。

② 變(配)電所應(yīng)考慮通風(fēng)良好，使電氣設(shè)備正常工作。

③ 變(配)電所的高度應(yīng)大于4m，應(yīng)設(shè)置便于大型設(shè)備進(jìn)出的大門和人員出入的門，且所有的門應(yīng)向外開。

④ 變(配)電所的容量較大時(shí)，應(yīng)單設(shè)值班室、設(shè)備維修室、設(shè)備庫房等。

（2）配電箱系統(tǒng)圖

配電箱系統(tǒng)圖是示意性地把整個(gè)工程的供電線路用單線連接形式準(zhǔn)確、概括的電路圖，它不表示相互的空間位置關(guān)系。

以圖8為例

▲圖8照明配電箱系統(tǒng)圖

照明配電箱系統(tǒng)圖的主要內(nèi)容包括：

①電源進(jìn)戶線、各級(jí)照明配電箱和供電回路，表示其相互連接形式；

② 配電箱型號(hào)或編號(hào)，總照明配電箱及分照明配電箱所選用計(jì)量裝置、開關(guān)和熔斷器等器件的型號(hào)、規(guī)格；

③各供電回路的編號(hào)，導(dǎo)線型號(hào)、根數(shù)、截面和線管直徑，以及敷設(shè)導(dǎo)線長度等；

④照明器具等用電設(shè)備或供電回路的型號(hào)、名稱、計(jì)算容量和計(jì)算電流等。

例圖中所選建筑屬于高層建筑，其低壓配電系統(tǒng)的確定應(yīng)滿足計(jì)量、維護(hù)管理、供電安全及可靠性的要求。應(yīng)將照明與電力負(fù)荷分成不同的配電系統(tǒng)；消防及其他消防用電設(shè)施的配電亦自成體系。因此，我們在教材提供的圖例中還可以看到其他動(dòng)力設(shè)備及消防設(shè)備的配電系統(tǒng)圖。我們以圖9的屋頂層消防動(dòng)力配電系統(tǒng)為例，主要對其與普通照明配電系統(tǒng)的不同之處加以說明。

▲圖9屋頂層消防動(dòng)力配電系統(tǒng)圖

首先，由于消防系統(tǒng)的負(fù)荷等級(jí)高于普通照明系統(tǒng)，所以要求采用兩個(gè)電源供電，一用一備，兩個(gè)電源應(yīng)做到當(dāng)發(fā)生電力變壓器故障或線路常見故障時(shí)不致中斷供電(或中斷供電后能迅速恢復(fù))。其次，開關(guān)處與消防進(jìn)行了聯(lián)動(dòng)，從圖上可以看到每個(gè)開關(guān)有兩路線控制，這是因?yàn)樵O(shè)有手動(dòng)及自動(dòng)兩種控制方式；手動(dòng)控制為機(jī)旁按鈕，自動(dòng)控制根據(jù)消防控制中心的火災(zāi)信號(hào)自動(dòng)啟停，泵的工作信號(hào)返回消防中心。

不同的廠家的開關(guān)表示方式不太一樣，一般都包括型號(hào)、額定電流和極數(shù)。常見的開關(guān)種類如圖10所示。

▲圖10常見開關(guān)類型

線路的標(biāo)注格式：a b-c(d×e+f×g)i-j h

其中：

a——線纜編號(hào)

b——型號(hào)(不需要可以省略)

c——線纜根數(shù)

d——電纜線芯數(shù)

e——線芯截面(mm2)

f——PE(保護(hù)線)、N(中性線)線芯數(shù)

g——線芯截面(mm2)

h——線纜敷設(shè)安裝高度

i——線纜輻射方式

j——線纜輻射部位

上述字母無內(nèi)容則可省略該部分。如圖中BV-2×2.5,MT16,WC(CC)表示線路是銅芯塑料絕緣導(dǎo)線，2根2.5 mm2，穿管徑為16mm的電線管暗敷設(shè)在墻內(nèi)(暗敷設(shè)在屋面或頂板內(nèi))。由系統(tǒng)圖中我們可以看出，一般配電箱的主進(jìn)線都為電纜，而支線為電線。

電纜通常是由幾根或幾組導(dǎo)線(每組至少兩根)絞合而成的類似繩索的電纜,每組導(dǎo)線之間相互絕緣,并常圍繞著一根中心扭成,整個(gè)外面包有高度絕緣的覆蓋層。電線電纜是指用于電力、通信及相關(guān)傳輸用途的材料。“電線”和“電纜”并沒有嚴(yán)格的界限。通常將芯數(shù)少、產(chǎn)品直徑小、結(jié)構(gòu)簡單的產(chǎn)品稱為電線，沒有絕緣的稱為裸電線，其他的稱為電纜；導(dǎo)體截面積較大的(大于6平方毫米)稱為大電線，較小的(小于或等于6平方毫米)稱為小電線，絕緣電線又稱為布電線。電線電纜主要包括裸線、電磁線及電機(jī)電器用絕緣電線、電力電纜、通信電纜與光纜。

電線電纜的完整命名通常較為復(fù)雜，所以人們有時(shí)用一個(gè)簡單的名稱(通常是一個(gè)類別的名稱)結(jié)合型號(hào)規(guī)格來代替完整的名稱，如“低壓電纜”代表0.6/1kV級(jí)的所有塑料絕緣類電力電纜，建筑電氣中用到的電纜大多為低壓電纜。電線電纜的型譜較為完善，可以說，只要寫出電線電纜的標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)規(guī)格，就能明確具體的產(chǎn)品。

電線電纜產(chǎn)品的名稱中包括一般包括：產(chǎn)品應(yīng)用場合或大小類名稱，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)材料或型式；產(chǎn)品的重要特征或附加特征。有時(shí)為了強(qiáng)調(diào)重要或附加特征，將特征寫到前面或相應(yīng)的結(jié)構(gòu)描述前。

配電箱的計(jì)算容量是所有負(fù)荷回路的容量的總和，即所有三相回路的容量與最大單相負(fù)荷容量的三倍之和。計(jì)算電流由計(jì)算容量得到。