通過各種電壓的電力線路連接發(fā)電站、變電站和電力用戶的發(fā)電、輸電、變電、配電和用電總體，統(tǒng)稱為電力系統(tǒng)。電力系統(tǒng)由電源、電網(wǎng)、電力用戶組成。

1.電源

電源根據(jù)其利用能源分為水利發(fā)電、火力發(fā)電、核能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、地?zé)岚l(fā)電、潮汐發(fā)電、太陽能發(fā)電。其能源轉(zhuǎn)換過程基本上是各原能源一機(jī)械能源一電能源。電力系統(tǒng)中的電源主要指發(fā)電廠。

2.電力網(wǎng)

標(biāo)準(zhǔn)電壓等級(jí):

標(biāo)準(zhǔn)電壓為0.4、3、6、10、35、66、110、220、330、500、750kV。

*在整個(gè)電網(wǎng)上，0.4kV作為低壓配電壓，3、6、10kV作為中壓配電壓，35、66、110kV作為高壓配電壓，220、330、500kV作為高壓輸電壓，750kV以上作為超高壓輸電壓。

*對于建筑電氣，電壓大于1kv的是高壓，小于1kv的是低壓。

*我國電網(wǎng)目前一般采用五級(jí)電壓，即0.4、10、35、110、220或330kV。

⑶格柵設(shè)施

格柵設(shè)施包括輸配電環(huán)節(jié)的各級(jí)變電站、開關(guān)站、電線等。其中電力線包括架空線和埋地電纜線，35kV以上架空線需要考慮高壓電力線走廊的位置和寬度。

⑶接線方式

電網(wǎng)中線的接線方式有輻射型、環(huán)型、網(wǎng)孔型等。

二、建筑配電系統(tǒng)的基本概念

建筑配電系統(tǒng)包括從電源入戶到用電設(shè)備的輸入端停止的整個(gè)電路，主要功能是完成建筑內(nèi)接受電力、轉(zhuǎn)換電壓、分配電力、輸送電力的任務(wù)。

1.負(fù)荷分級(jí)及供電電源要求

根據(jù)電力負(fù)荷供電可靠性及中斷供電在政治上造成影響或在經(jīng)濟(jì)上造成損失的程度，分為一級(jí)負(fù)荷、二級(jí)負(fù)荷和三級(jí)負(fù)荷。

1）一級(jí)負(fù)荷

①中斷供電將造成人身傷亡者。

②斷電將造成重大政治影響者。

③中斷供電將造成重大經(jīng)濟(jì)損失者。

④中斷供電將造成公共場所秩序嚴(yán)重混亂者。

*一級(jí)負(fù)載應(yīng)由兩個(gè)電源供電，特別是重要負(fù)載的供電應(yīng)增設(shè)應(yīng)急電源，嚴(yán)禁將其他負(fù)載連接到應(yīng)急供電系統(tǒng)。

2）二級(jí)負(fù)荷

①中斷供電將造成較大政治影響者。

②斷電會(huì)造成較大的經(jīng)濟(jì)損失者。

③中斷供電會(huì)引起公共場所秩序混亂者。

*一般采用二回路供電，供電變壓器選擇兩臺(tái)，負(fù)荷小或地區(qū)供電條件困難時(shí)，允許一次供電6kV以上架空線。

3)三級(jí)負(fù)荷

不屬于一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷。三級(jí)負(fù)荷對供電沒有特殊要求。

2.電壓的選擇和電力質(zhì)量

1)電壓等級(jí)

中國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的電網(wǎng)和電力設(shè)備額定電壓等級(jí)為低壓配電電壓220/380V，高壓供電電壓6、10、35、110kV等。

2)電壓選擇

電氣設(shè)備容量在250kW以上時(shí)，應(yīng)用高壓10kV供電，電氣設(shè)備容量在250kW以下時(shí)，通常應(yīng)用低壓供電。低壓配電電壓應(yīng)用220/380V。當(dāng)線路電流不超過30A時(shí)，可用220V單相供電。

大多數(shù)大中型民用建筑用10kV電壓供電，少數(shù)特大型民用建筑用35kV電壓供電。

3)電能質(zhì)量

中國一般交流電力設(shè)備的額定頻率為50Hz，稱為工作頻率

*電壓質(zhì)量指標(biāo)

⑴電壓偏移指設(shè)備的終端電壓與其額定電壓有偏差。電壓偏差會(huì)明顯縮短電動(dòng)機(jī)、日光燈和電動(dòng)機(jī)的使用壽命。

⑵電壓波動(dòng) 電壓波動(dòng)由負(fù)荷急劇變動(dòng)引起的。解決措施為增大供電容量，減小系統(tǒng)阻抗，減小和切除引起波動(dòng)的負(fù)荷。

⑶熒光燈、電動(dòng)機(jī)等非線性元件的使用所產(chǎn)生的高次諧波也是影響電能質(zhì)量的因素之一。

4）供電可靠性

供電可靠率定義為一年內(nèi)電力部門對某用戶供電時(shí)間減去平均停電時(shí)間，再除以應(yīng)供電時(shí)間得到的百分比。我國目前供電可靠率的平均水平大約是99.96％。

三、用電負(fù)荷計(jì)算

1、負(fù)荷種類

⑴計(jì)算負(fù)荷，又稱最大負(fù)荷，是指耗電量最大的30分鐘內(nèi)的平均功率。作為根據(jù)發(fā)熱條件選擇電氣設(shè)備的依據(jù)。

⑶尖峰負(fù)荷是指持續(xù)1s到2s時(shí)間內(nèi)的最大平均負(fù)荷，可視為短時(shí)間的最大負(fù)荷。作為選擇保險(xiǎn)絲和自動(dòng)開關(guān)等保護(hù)部件和設(shè)備的依據(jù)。

⑶平均負(fù)載是指電氣系統(tǒng)和設(shè)備在某個(gè)時(shí)間內(nèi)消耗的電力除以該時(shí)間所得到的平均電力值。用于計(jì)算一定時(shí)間內(nèi)的用電量，確定補(bǔ)償容量的大小。

*注:平均負(fù)荷與最大負(fù)荷的比例稱為負(fù)荷系數(shù)或負(fù)荷率，可反映負(fù)荷變動(dòng)程度。

2.有效功率、無效功率、功率因數(shù)

⑴有效功率:在交流電路中，在電阻元件上消耗、功率不可逆轉(zhuǎn)的部分功率(轉(zhuǎn)換為熱能、光能或機(jī)械能)被稱為有效功率，簡稱有效

⑵無功功率：為了反映以下事實(shí)并加以表示，將電感或電容元件與交流電源往復(fù)交換的功率稱之為無功功率。

⑶視在功率：交流電源所能提供的總功率，稱之為視在功率或表現(xiàn)功率，在數(shù)值上是交流電路中電壓與電流的乘積。視在功率用S表示。單位為伏安（VA）或千伏安（KVA）。它通常用來表示交流電源設(shè)備（如變壓器）的容量大小。樹鳥教育電氣設(shè)計(jì)訓(xùn)練課程

⑶功率因數(shù):有效功率與視功率的比值。

四、低壓配電線路

1、低壓配電系統(tǒng)的接線方式

低壓配電系統(tǒng)的接線方式有三種，分別是放射式、樹干式和混合式。

①放射式配電線路的特點(diǎn):發(fā)生故障時(shí)相互影響，供電可靠性高，但導(dǎo)線消耗量大，開關(guān)控制設(shè)備多，投資高。適用于供電可靠性高的場合。

②干式配電線路的特點(diǎn):開關(guān)設(shè)備少，導(dǎo)線消耗少的系統(tǒng)柔軟性好，但干線發(fā)生故障時(shí)，影響范圍廣，供電可靠性低的供電容量小，適用于負(fù)載分布均勻的情況。

2.電線、電纜的選擇和敷設(shè)

1）導(dǎo)線和電纜線芯截面的選擇應(yīng)滿足要求：

①在額定電流下，導(dǎo)線和電纜的溫升不應(yīng)超過允許值；

②在額定電流下，導(dǎo)線和電纜上的電壓損失不應(yīng)超過容許值；

③導(dǎo)線的截面不應(yīng)小于最小允許截面，對于電纜不必校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度；

④導(dǎo)線和電纜，還應(yīng)滿足工作電壓的要求。

2）導(dǎo)線的敷設(shè)

導(dǎo)線的敷設(shè)按敷設(shè)位置可分為：

①明敷：導(dǎo)線直接或者在線管、線槽等保護(hù)體內(nèi).敷設(shè)于墻壁、頂棚的表面。

②暗鋪:在線管、槽等保護(hù)體內(nèi)鋪設(shè)在墻壁、天花板、地板、地板等內(nèi)部。

3)電纜鋪設(shè)

①埋地鋪設(shè):埋設(shè)深度不得小于0.7m，應(yīng)鋪設(shè)在凍土層下，上下各鋪設(shè)100mm厚的軟土或砂層，電纜應(yīng)在溝內(nèi)波形放置，確保1.5%的長度。

②電纜槽鋪設(shè):室外電纜槽蓋高于地面100mm，減少地面水流入槽內(nèi)。妨礙交通和排水時(shí)，采用有復(fù)蓋層的電纜槽，復(fù)蓋頂?shù)陀诘孛?00mm。溝內(nèi)應(yīng)考慮階段排水，每50m設(shè)置井，溝底向井應(yīng)有0.5%以上的坡度。

③電纜管鋪設(shè):管內(nèi)徑不得小于電纜外徑的1.5倍。管道的彎曲半徑是管道外徑的10倍，不得小于穿過的電纜的最小彎曲半徑。電纜穿過管道時(shí)，如果沒有彎頭，長度不得超過50m；如果有一個(gè)彎頭，不得超過20m；如果有兩個(gè)彎頭，應(yīng)設(shè)置電纜井，電纜中間接線盒應(yīng)放置在電纜井中，接線盒周圍應(yīng)設(shè)置火災(zāi)延燃設(shè)施。

3.電力平面圖

電力平面圖是指建筑物內(nèi)電力設(shè)備和配電線路平面布置的圖紙。主要表現(xiàn)電力線路的鋪設(shè)位置、鋪設(shè)方式、導(dǎo)線型號(hào)、截面、根數(shù)、管道直徑和種類，各種電氣設(shè)備照明燈、插座、吊扇和配電設(shè)備配電箱、開關(guān)型號(hào)、數(shù)量、安裝方式和相對位置。

1)室內(nèi)配電線路的表示方法

電力和照明線路在平面圖中一般采用單線圖的表示方法，為了表示導(dǎo)線的根數(shù)，通常在單線上打短斜線，顯示數(shù)字。其基本格式為:

A一B一C×D一E、F

D一線截面(mm)，在不同截面時(shí)分別顯示。

E一線方式和穿管直徑。

F一鋪設(shè)部位。

*電力設(shè)備(配電箱)的表示形式為:

a一設(shè)備編號(hào)

b一設(shè)備型號(hào)

g一線敷設(shè)方式

1.常見的低壓電力設(shè)備有:

1)負(fù)載開關(guān)

負(fù)載開關(guān)是介于斷路設(shè)備和隔離開關(guān)之間的開關(guān)電力設(shè)備，具有簡單的電弧和負(fù)載，但不能切斷電流和電流。

2)低壓斷路器(自動(dòng)空氣開關(guān))

低壓斷路器是電路中電流超過額定電流時(shí)自動(dòng)斷路的開關(guān)。

3)隔離開關(guān)

隔離開關(guān)的主要作用是隔離電源電壓，引起明顯的切斷點(diǎn)，保證檢查員在檢查電氣設(shè)備時(shí)的安全。

4）熔斷器

俗稱保險(xiǎn)絲，當(dāng)發(fā)生短路或嚴(yán)重過載時(shí)，自動(dòng)熔斷，從而切斷電路。熔斷器按結(jié)構(gòu)可分為插入式、旋塞式和管式三種。

5)電表主要指電能計(jì)量的電鍍表。

2.開關(guān)和插座

1)照明開關(guān)分類

①根據(jù)使用方式:拉伸式和翹曲式。

②根據(jù)安裝方法，分為明裝和安裝。

2)插座

室內(nèi)插座一般設(shè)置高度為0.3m，空通插座距離地面2m以上，潮濕場所采用密封型保護(hù)地線接觸插座，設(shè)置高度為1.5m以上。托兒所、幼兒園、小學(xué)等兒童活動(dòng)場所的設(shè)置高度在1.8m以上。

六、變壓器和自備應(yīng)急電源

變壓器是安裝和配置高壓開關(guān)柜、變壓器和低壓配電柜的專用房間。

1.變配電室的位置選擇依據(jù)

⑴接近負(fù)荷中心

⑶出入線方便

⑶接近電源側(cè)

⑶設(shè)備吊裝、運(yùn)輸方便

⑶不宜設(shè)置在劇烈振動(dòng)的場所。

6不應(yīng)設(shè)置在灰塵、霧和腐蝕性氣體的場所，不應(yīng)設(shè)置在下風(fēng)側(cè)。

(7)不應(yīng)設(shè)置在地勢低、容易積水的地方。

⑶不應(yīng)設(shè)置在地下室的最下層。如果只有一層，應(yīng)適當(dāng)提高地面。

2.變配電站形式

⑶建筑物內(nèi)變電站

⑴建筑物外附式變電站

⑶獨(dú)立式變電站

3.高壓開關(guān)室設(shè)計(jì)要求:

⑶門應(yīng)為向外開放的防火門，應(yīng)滿足設(shè)備搬運(yùn)和人員出入條件。

⑴應(yīng)設(shè)置固定的自然采光窗，窗外應(yīng)設(shè)置鋼絲網(wǎng)或夾層玻璃，防止雨、雪和小動(dòng)物進(jìn)入窗臺(tái)距室外地坪1.8m以上

⑴應(yīng)設(shè)置可打開的采光窗時(shí)，應(yīng)在百葉窗內(nèi)設(shè)置鋼絲網(wǎng)10mm×10mm，防止雨、雪和小動(dòng)物進(jìn)入

4.變壓器室的設(shè)計(jì)要求

⑶變壓器室的大門一般根據(jù)變壓器的外形尺寸增加0.5m。一扇門的寬度在1.5m以上時(shí)，請?jiān)陂T上打開小門，小門的寬度為0.8m，高度為1.8m。

⑶屋頂應(yīng)有隔熱層和良好的防水、排水設(shè)施，一般不設(shè)女兒墻，一般不設(shè)采光窗。

⑶進(jìn)風(fēng)窗和出風(fēng)窗一般采用百葉窗，須采取措施防雨、雪和小動(dòng)物進(jìn)人室內(nèi)。