建筑电气考纲 - 图文

建筑电气考纲

一、 概念（10X3）、判断（10X2）、简答题（6X5） 1. 接地的有关概念

接地：用金属把电气设备的某一部分与地做良好的连接 接地体（或接地极）：埋入地中并直接与大地接触的金属导体

自然接地体：兼做接地用的直接与大地接触的各种金属构件、金属井管、钢筋混泥土建筑物的基础、金属管道和设备等

人工接地体：为了接地埋入地中的接地体

接地线：连接设备接地部位与接地体的金属导线

接地装置：接地线在正常情况下是不载流的。接地体和接地线的总和 接地网：由若干接地体在大地中互相连接而组成的总体

2. 空气断路器的有关特点

主要用于保护低压交直流电缆的线路及电气设备，使它们免遭过电流、短路和欠电压等不正常情况的损失（过载、短路、失压保护）。自动空气断路器具有良好的灭弧性能，能带负荷通断电路，可用于电路的不频繁操作。主触头的通断可手动，也可电动，故障时自动脱扣。

塑料外壳式自动空气断路器：具有保护性能好，安全可靠等优点

框架式自动空气断路器：敞开装在框架上，保护方案和操作方式比较多 快速式自动空气断路器：主要用于对半导体整流器等的过载、短路快速保护

限流式自动空气断路器：用于交流电网的快速动作的限流自动保护电器，以限制短路电流

3. 选择导线截面，火线，零线，PE的截面关系 电线和电缆线的截面积选接应满足的主要要求：

1)不因长期通过负荷电流使导线过热.，以避免损坏绝缘或短路失火等事故。 2)有足够的机械强度，避免因刮风、结冰或施工等原因被拉断。

3)线路上电压损失不能过大，对于电力线路. 电压损失一般不能超过额定电压的10%，对于照明线路一般不能超过5%。

选择导线截面积的步骤：

1)对于距离L≤200m的低压电力线路，一般先按发热条件的计算方法来选择导线截面积，然后用电压损失条件和机械强度条件进行校验。

2)对于距离L＞200m较长的供电线路，一般先按允许电压损失的计算方法来选择截面积，然后用发热条件和机械强度条件进行验算。

3)对于高压线路，一般先按经济电流密度选择法来选择导线截面，然后用发热条件和电压损失条件进行校验。所谓经济电流密度选择法，是指从经济角度出发，综合考虑输电线路的电能损耗和投资效益等指标，来确定导线单位截面积内流过的电流值。

选择导线截面积的具体方法

1）按发热条件选择导线截面积即 IZ≥IC

其中，IZ——导线或电缆的长期允许载流量；

IC ——根据计算负荷求出的总计算电流

2）按允许电压损失选择导线截面积

火线、零线、PE线的截面关系

火线截面积S S＜16 16≤S≤35 S＞35 零线、PE线截面积 S 16 S/2 4. 建筑内部布线的关系及其选用的基本原则

综合布线系统可划分成六个子系统：工作区子系统、配线(水平)子系统、干线(垂直)子系统、设备间子系统、管理子系统、建筑群子系统。

（1）性能价格比：选择的线缆、接插件、电气设备应具有良好的物理和电气性能，而且价

格适中；

（2）实用性：设计、选择的系统应满足用户在现在和未来10至15年内对通信线路的要求；（3）灵活性：做到信息口设备合理，可即插即用； （4）扩充性好：尽可能采用易于扩展的结构和接插件； （5）便于管理：有统一标识，方便配线、跳线。

5. 等电位的联结

（1）等电位联结的概念

将建筑物电气装置内外露可导电部分、电气装置外可导电部分、人工或自然接地用导体连接起来以达到减少电位差，称为等电位联结。 （2）等电位联结的作用

等电位联结对用电安全、防雷以及电子信息设备的正常工作和安全使用，都是十分必要的。根据理论分析，等电位联结作用范围越小，电气上越安全。实际上安全接地也是等电位联结，它是以大地电位为参考电位的大范围的等电位联结。

（3）等电位联结的组成及分类

等电位联结一般是由总等电位联结（MEB）、辅助等电位联结（SEB）和局部等电位联结（LEB）组成。 ? 总等电位联结

在一定程度上可降低建筑物内的接触电压和不同金属部件间的电位差，并消除自建筑物外经电气线路和各种金属管道引入的危险故障电压的危害，还对防止雷电波侵入对人身及设备造成危害有重要作用。

总等电位联结主母线的截面不应小于装置最大保护线截面的一半，但不小于6mm2，如果是采用铜导线，其截面积可不超过25 mm2，如为其他金属，其截面应能承受与之相当的载流量。 ? 局部等电位联结

在一局部场所范围（浴室、游泳池、医院手术室）内将各可导电部分连通，称作局部等电位联结。 它可通过局部等电位联结端子板将下列部分互相连通： ◇PE母线或PE干线； ◇公用设施的金属管道； ◇建筑物金属结构；

辅助等电位联结

在可导电部分，用导线直接连通，使其电位相等或接近。 在电气装置的某部分接地故障保护不能满足切断回路的时间要求时，作辅助等电位联结。

局部等电位联结可看作在一局部场所范围内的多个辅助等电位联结。

6. 雷电的形式

其基本形式有三种：

1）直接雷过电压：雷云直接击中电力装置及建筑物等物体时，强大的雷电流流过该物体的阻抗泄入大地，在该物体上产生较高的电压降，称为直接雷过电压，放点雷电流可达几万几十万安培。

2）感应雷过电压：在直接雷放电时，由于雷电流的变化梯度大而产生强大的交变磁场，使得雷电通道周围的金属构件产生很高的感应电动势，容易形成火花放电。另外当雷云出现在架空线路上方时，由于静电感应在架空线路上积聚大量异号电荷。在雷云对其他地方放电后，线路上原来被约束的电荷被释放形成自由电荷以电磁波速度向线路两侧流动，形成感应过电压，其电压可达几十万伏。 3）侵入波（进行波）过电压

由于架空线路遭受直接雷击或感应雷电而产生的高电位雷电波，沿架空线路侵入变电所而造成危害。 4）球雷

在雷雨季节偶尔会出现橙黄色或黄色和蓝色秋装发光气团，在空中飘荡，常从敞开的窗户和建筑物的空洞进入室内，或沿着大树漂然而下，多数拌有嘶嘶声，碰到金属管道或被击会爆炸，遇到易燃物容易引燃起火。这种气团常称之为球雷。

?

7. 配电系统图线路标注

大家自己理解下配电系统图（以附上部分解释）

TIM1H-125/40/3

TIM1是TCL工业电器的塑壳断路器型号 TI－TCL国际电工 M－塑壳断路器 1－产品设计序号

H－断路器分断能力级别，H表示高分断能力 125－断路器壳架等级电流125A

40－断路器整定电流，即断路器的脱扣器额定电流40A 3－三极

TIB1—63C16

TCL的小型空气断路器,

63是开关的框架最大为电流为63A, C是交流，16是脱扣器电流16A

8. 电力系统的工作接地有哪两种方式

变压器和发电机的中性点直接接地

变压器和发电机的中性点经消弧线圈接地

2

9. 对TN-S供电方式，当相线铜芯导线截面Sp≤ 16 mm时，PE线截面SPE=Sp

10. 在楼梯间、走廊等公共场所的照明灯具节能控制问题 （1）合理选定照度 （2）合理选用光源 （3）合理选择照明灯具 （4）合理确定照明方案

（5）改善照明器的控制和管理

11. 为什么在长距离输配电路中，发电机发的电要经升压变压器升高电压

可以减少输电过程中的功率损失，达到节能经济的目的

12. 建筑物的防雷划分等级分为几个，各级防雷建筑物相应要做哪些防雷措施

（1）建筑物的防雷等级分：第一类防雷建筑物、第二类防雷建筑物、第三类防雷建筑物 （2）防雷措施：第一类防雷建筑物和第二类防雷建筑物中有爆炸危险的场所，应有防直击雷、防雷电感应和防雷电波侵入的措施。第二类防雷建筑物除有爆炸危险的场所外及第三类防雷建筑物，应有防直击雷和防雷电波侵入的措施。

防直击雷的措施：第一类防雷建筑物应装设独立避雷针或架空避雷线（网），使被保护的建筑及风貌、放散关灯突出屋面的物体均处于接闪器的保护范围内；第二类防雷建筑物，宜采用装设在建筑物上的避雷网（带）或避雷针或由其混合组成的接闪器；第三类防雷建筑物，宜采用装设在建筑物上的避雷网（带）或避雷针或由这两种混合组成的接闪器

防雷电感应的措施：将建筑物的金属框架，钢窗等与接地装置连接，同时将建筑物内的金属设备、金属管道、构架、电缆的金属外皮等与接地装置可靠连接

防雷电波侵入的措施：低压线路宜采用电缆直接埋地敷设，在入户端应将电缆的金属外皮、钢管接入防雷电感应的接地装置上。当全线采用电缆有困难时，可采用钢筋混凝土杆和铁横担的架空线，并使用一段金属铠甲电缆或护套电缆穿钢管直接埋地引入，其埋地长度应负荷规范要求，但不应小于15m。在电缆与架空线连接处，上应装设避雷器。 防侧击雷措施：第一类防雷建筑物——30m 第二类——45m 第三类——60m

13. 简述TN-S、TT、IT供电系统的特点

（1）TN-S系统：优点在于公共PE线在正常情况下没有电流通过，因此不会接于PE线上的其他设备产生电磁干扰；缺点是这种系统消耗的材料多，增加了投。 （2）TT系统：（由于所属设备的外露可导电部分都是经各自的PE线分别直接接地的，各自的PE线间无电磁联系，因此使用与对数据处理、精密检测装置等供电。系统是三相四线制，接用相电压的单项设备很方便，人碰触与中性点连接诶的导线是危险的，如果装设灵敏的触电保护装置，也能保护人身安全。 （3）IT系统：（仅负荷侧接地）中性点不接地或经抗阻接地，正常运行时不带电的外露可到部分如电气设备的外壳必须单独接地、成组接地或集中接地。IT系统属小电流接地系统，优点在于当发生单相接地故障时，其三相电压仍保持不变，三相用电设备仍可暂时继续运行；但同时另两相的对地电压将由相电压升高到接地电压，并当另一相再发生单相接地故障时，导致供电中断，因而该系统要装设绝缘检测装置或单相接地保护装置。

14. 什么情况下宜设自备应急柴油发电机组

1） 为保证一级负荷中特别重要的负荷用电时

2） 用电负荷为一级负荷，但从市电取得第二电源有困难或技术经济不合理时

15. 简述常用的配电系统的形式有哪几种，各自适用于哪些场合

IT系统适用于环境条件不良、易发生单相接地故障的场所，以及易燃、易爆的场所 TT系统适用于城镇。农村、居民区、工业企业和由公用变压器供电的民用建筑中。对于接地要求较高的数据处理设备和垫子设备，应优先考虑TT系统。 TN-C系统适用于保护装置和导线截面选择

TN-S系统适用于对安全要求高，设备对抗电磁干扰要求严格，或环境条件差的场合 TN-C-S系统适用于配电系统末端环境较差，或对抗电磁干扰要求较严饿场所

16. 民用建筑中常用的低压电器有哪些？哪些电气可作为短路和过载保护？

刀开关、熔断器、自动空气开关、漏电保护器、控制按钮、接触器、继电器

17. 简述重复接地的概念及何处需做重复接地 重复接地就是在中性点直接接地的系统中，在零干线的一处或多处用金属导线连接接地装置。

（1）室外架空线路宜实行集中重复接地；架空线路的终端、分支线长度超过200米的分支处以及沿海线每1公里处，零线应重复接地。

（2）高压线路与低压线路同杆架设时，同杆段的两端低压零线也应重复接地。 （3）电缆或架空线路应重复接地

18. 什么是变压器的明备、暗备用？如何确定变压器的容量

明备用：正常运行时，有1台或数台变压器作为备用，工作变压器发生故障或检修时，备用变压器投入运行，并要求满足全部负荷。

暗备用：正常运行时，所以变压器均工作，但每台变压器的负荷率小于100%。

1） 装有2台及其以上变压器的变电所，当其中任意一台变压器断开时，其余变压器的

容量应满足一级负荷及二级负荷的用电

2） 变电所中单台变压器（低压为0.4kV）的容量不宜大于1000kV·A。 3） 设置在2层以上的三相变压器，应考虑垂直与水平运输时对通道及楼板荷载的影响。 4） 居住小区变电所内单台变压器容量不宜大于630 kV·A。

5） 车间一般尽量选择一台变压器，其容量不大于1000 kV·A，最大不允许超过1800 kV·A。

选择变压器的容量应以计算负荷为基础，要求变压器额定容量SN不小于计算负荷Sj

二、 设计作图题（10X1）：要求按规范做出1、配电系统图，2、配电平面图表示

三、 计算题（10X1）（负荷均匀分配、负荷计算、线路电流计算问题） 计算负荷、计算电流 P108例6.4 P140 6.11 6.12

包括系统图的表示，参考书本P26例题2-3 解：本单元的设备总容量： Pe?层数?每层户数?每户容量?7?2?6kw?84kw

每相容量：PeL1?供电层数?每层户数?每户容量?3?2?6kw?36kw PeL2?2?2?6kw?24kw

PeL3?2?2?6kw?24kw

最大相与最小相负荷之差：PeL1?PeL2?36?24kw?12kw 最大相与最小相负荷之差与总负荷之比：

12100%??14.29%?10% 84故本单元的设备等效总容量：

Pe?3PeL1?3?36kw?108kw

??0.9 tan??0.48 查表2-5可知Kx?0.8 cos有功功率 Pc?KxPe?0.8?108kw?86.40kw 无功功率 Qc?Pctan??86.40?0.48kvar?41.47kw 视在功率 Vc?Pc?Qc?86.402?41.472kVA?95.84kVA

22计算电流 Ic?Sc/3Ur?95.84/(3?0.38)A?145.61A

5、进行负荷计算时，应先对用电设备容量进行如下处理 1）单台设备的功率一般取其铭牌上的额定功率。

2）连续工作的电动机的设备容量即铭牌上的额定功率，是轴输出功率，未计入电动机本身的损耗。

3）照明负荷的用电设备容量应根据所用电源的额定功率应加上附属设备的功率。如气体放电灯，金属卤化物灯，为灯泡的额定功率加上镇流器的功耗。 4)低压卤钨灯为灯泡的额定功率加上变压器的功率。

5）用电设备组的设备容量不应包括备用设备。非火灾时使用的消防设备容量应列入总设备容量。

6)消防时的最大负荷与非火灾时使用的最大负荷应泽其大者计入总容量。 7)季节性用电设备（如制冷设备和采暖设备）应择其大者计入总设备容量。 8)住宅的设备容量采用每户的用电指标之和。

6、单位面积功率法和负荷密度法确定计算负荷

Pc?P'eS 10002式中P'e单位面积功率（负荷密度）（W/m建筑类别 公寓 住宅 旅馆 办公楼 商业

）见下表 S 建筑面积 建筑类别 医院 高等学校 中小学 展览馆 演播室 汽车库 体育 剧场 用电指标（W/m2） 40~70 20~40 0.9~0.95 50~80 250~500 8~15 40~70 50~80 用电字表（W/m2） 30~50 基本型：50 提高型：75 先进型：100 40~70 30~70 一般：40~80 大中型：60~120

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