關(guān)于低壓配電設備及導線的選擇第1頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二建筑電氣是以電能、電氣設備和電氣技術(shù)為手段，創(chuàng)造、維持與改善室內(nèi)的電、光、熱、聲環(huán)境的一門科學。隨著建筑技術(shù)的迅速發(fā)展和現(xiàn)代化建筑的出現(xiàn)，建筑電氣所涉及的范圍已由原來的單一的供配電、照明、防雷和接地，發(fā)展成為以近代物理學、電磁學、無線電電子學、光學、聲學等理論為基礎，應用于建筑工程領(lǐng)域內(nèi)的一門新興學科。由于計算機和自動控制技術(shù)的發(fā)展與應用，對建筑物內(nèi)部的給排水系統(tǒng)、空調(diào)制冷系統(tǒng)、自動消防系統(tǒng)、保安監(jiān)控系統(tǒng)、通訊、廣播及共用電視天線系統(tǒng)、經(jīng)營管理系統(tǒng)等實行最佳控制和最佳管理，因此建筑電氣已成為現(xiàn)代化建筑的一個重要標志第2頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二根據(jù)使用功能的不同，可將建筑電氣大致分為五類：一.創(chuàng)造光、溫度、空氣和聲音等理想環(huán)境的設備（如照明、空調(diào)機、廣播系統(tǒng)等）。二.追求快捷、高效工作方式的設備（電梯、電話、電視、信息通訊等）。三.加強防災、減災能力的設備（火災自動報警及聯(lián)動設備、電視監(jiān)控、建筑防雷等）。四.自動控制和優(yōu)化設備性能的設備（利用計算機等技術(shù)，控制設備的經(jīng)濟運行、遠程監(jiān)控、遙控等）。五.提供生產(chǎn)工藝、辦公設備、日用電器的能源。在日常生活中，人們根據(jù)安全電壓的習慣，通常將建筑電氣分成強電與弱電兩大類。強電部分包括：供電，配電，照明，自動控制與調(diào)節(jié)，建筑防雷保護；弱電部分包括：通信，電視，電腦管理系統(tǒng)，有線廣播，呼叫信號，公共顯示及時鐘系統(tǒng)，火災自動報警及消防系統(tǒng)，保安系統(tǒng)等。第3頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二第二節(jié)電能的產(chǎn)生、輸送與分配自然界中蘊藏的能量是極其豐富的。各種非電形式的能源，都可以方便的通過發(fā)電廠轉(zhuǎn)換成電能。按所利用的能源的不同，有火力發(fā)電廠、水力發(fā)電廠、原子能發(fā)電廠、風力發(fā)電等。一、電能的產(chǎn)生、輸送與分配為了充分而合理地利用自然資源，大、中型發(fā)電廠，一般都建在能源蘊藏地，例如水力發(fā)電廠建在江河、峽谷及水庫等水力資源豐富的地方；火力發(fā)電廠建在燃料產(chǎn)地及交通方便的地方。而用電地區(qū)則可能離發(fā)電廠很遠，所以需要將產(chǎn)生的電能進行遠距離輸送。考慮到經(jīng)濟性，采用較高電壓輸送更經(jīng)濟（當輸送功率一定時，電壓越高，則線路中電流就會越小，第4頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二需要的有色金屬就會減少)。發(fā)電廠受絕緣處理水平的限制，發(fā)出的電壓不能太高，目前發(fā)電機通常采用的電壓等級為6、10kV，所以在輸電時，除供給發(fā)電廠附近的用戶外，大部分經(jīng)過升壓變壓器先將電壓升高，然后輸送出。一般輸出距離越遠、輸送功率越大，則輸電電壓就需要越高。目前國內(nèi)輸電電壓有110kV、220kV、500kV等。線路電壓等級與輸送容量及輸送距離的關(guān)系，見表7-1。線路電壓等級與輸送容量及輸送距離的關(guān)系

表7-1

第5頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二第6頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二我國建設的長江三峽電廠，總裝機容量為1820萬kw，年發(fā)電量847億度/年，是世界之最。為了滿足用電設備對工作電壓的要求，在用電地區(qū)需設置降壓變電所，將電壓降低。通常，在用電地區(qū)設置降壓變電所，將輸電電壓降低到6~10kV，然后分配到居住區(qū)等負荷中心，由變電所或配電變壓器，將電壓降低到380/220V，給低壓用電設備供電。供電電源電壓主要是根據(jù)負荷大小，供電距離以及該地區(qū)可能提供的電源電壓，與電力部門協(xié)商確定。由電源、電力網(wǎng)以及電能用戶等組成的整體，稱為電力系統(tǒng)，如圖7-1所示。第7頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二各種類型的發(fā)電廠，通過電力網(wǎng)將電能輸送和分配給用戶。電力網(wǎng)做成環(huán)網(wǎng)，這樣可以避免由于個別發(fā)電機因檢修或發(fā)生故障，而造成用電地區(qū)大面積停電，從而提高供電的可靠性。此外，還可以根據(jù)季節(jié)的不同，以及電網(wǎng)的總負荷，來調(diào)配水力發(fā)電廠和火力發(fā)電廠的負荷，以達到總供電與總負荷基本平衡，節(jié)省能源，提高效率，保證電網(wǎng)運行的安全性和經(jīng)濟性。第8頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二第9頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二二、標準額定電壓

國家對發(fā)電、輸電、用電及所有用電設備的額定電壓均有統(tǒng)一的規(guī)定,按照不同電壓分成若干個標準電壓等級。標準電壓等級是根據(jù)國民經(jīng)濟發(fā)展需要,考慮技術(shù)經(jīng)濟上的合理性以及電機、電器的制造水平等因素，經(jīng)全面分析研究而確定的。目前執(zhí)行的交流單相、三相標準額定電壓，見表7-2。

我國標準規(guī)定的三相交流電網(wǎng)和電力設備的額定電壓

表7-2第10頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二第11頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二此外,還有100V以下的額室電壓:12V,24V,36V主要用于安全照明。由于用電設備接在電力線路上，在傳輸電能時有負荷電流通過，線路上會產(chǎn)生相應的電壓損失。為保證用戶設備端的實際電壓等于或接近于額定電壓，必須使網(wǎng)絡首端電壓高于電網(wǎng)的額定電壓，用以補償網(wǎng)絡上的電壓損失。因此發(fā)電機額定電壓必須比相應電力網(wǎng)和用電設備額定電壓高5%；變壓器二次線圈的額定電壓高于用電設備額定電壓的5%或10%。三、電能質(zhì)量（一）電壓偏移電壓偏移指供電電壓偏離（高于或低于）用電設備額定電壓的數(shù)值占用設備額定電壓值的百分數(shù)第12頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二1.正常運行情況下，用電設備受電端的電壓允許偏離值（以額定電壓的百分數(shù)表示）要求如下：（1）一般電動機5%。（2）電梯電動機7%。（3）一般照明5%。在視覺要求較高的室內(nèi)場所為5%，-2.5%。（4）無特殊要求的用電設備為5%。2.電子計算機供電電源的電能質(zhì)量應滿足表7-3所列數(shù)值。

計算機性能允許的電能參數(shù)變動范圍

表7-3第13頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二第14頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二注:此表要求摘自GB50174-93。3.醫(yī)用光診斷機的允許電壓波動范圍為額定電壓的-10%?＋10％（二）頻率我國電力工業(yè)的標準頻率為50赫茲，由電力系統(tǒng)保證。當偏離了規(guī)定值，將影響用電設備的正常工作。第15頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二一、負荷的分類民用建筑負荷，根據(jù)建筑物的重要性及中斷供電在政治、經(jīng)濟上所造成的損失或影響的程度，將民用建筑用電負荷分為三級。（一）一級負荷指中斷供電將造成人身傷亡、重大政治影響、重大經(jīng)濟損失、公共場所秩序嚴重混亂的用電單位的重要負荷。對于某些特等建筑，如重要的交通樞紐、重要的通信樞紐、國賓館、國家級及承擔重大國事活動的會堂、國家級大型體育中心、以及經(jīng)常用于重要國際活動的大量人員集中的公共場所等一級負荷，為特別重要負荷。第三節(jié)負荷的分類第16頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二中斷供電，將影響實時處理計算機及計算機網(wǎng)絡正常工作，或中斷供電將發(fā)生爆炸、火災以及嚴重中毒的一級負荷，亦為特別重要負荷。（二）二級負荷指中斷供電將造成較大政治影響、較大經(jīng)濟損失、公共場所秩序混亂的用電單位的重要負荷。如地、市級政府辦公大樓、地市級圖書館、博物館、文物珍品庫、科研機構(gòu)、體育場館、氣象臺站、金融支行、地區(qū)郵電局、中小型劇場、三星級旅館、建筑面積在1?3萬平方米有局部空調(diào)的商廈等。（三）三級負荷不屬于一級和二級的負荷。第17頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二具體建筑物的負荷分級，應參閱現(xiàn)行設計規(guī)范、規(guī)程。按照負荷要求的可靠性等級，采取相應的供電方式，區(qū)別對待，以達到提高投資的經(jīng)濟效益、社會效益、環(huán)境效益的目的。一級負荷應由兩個電源獨立供電，當一個電源發(fā)生故障時，另一個電源應不致同時受到損壞。一級負荷容量較大或有高壓用電設備時，應采用兩路高壓電源。一級負荷中的特別重負荷，除上述兩個電源外，還應增設應急電源。為保證對特別重要負荷的供電，嚴禁將其他負荷接入應急供電系統(tǒng)。二級負荷的供電系統(tǒng)，應做到當發(fā)生電力變壓器故障或線路常見故障時，不至于中斷供電（或中斷的后能迅速恢復）。在負荷較小或地區(qū)供電條件困難時，二級負荷可由一路6kV及以上專用架空線供電。三級負荷對供電無特殊要求。

第18頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二二、負荷的計算所謂負荷是指建筑物內(nèi)用電設備所取用的功率或線路中的電流。負荷的計算是選擇配電變壓器、導線及用電設備的依據(jù)。為什么一定要討論負荷的計算呢？因為若負荷確定過大，將使設備和導線選得過大，造成投資和有色金屬的浪費；若計算負荷確定過小，將使設備和導線選得過小，將因過載而使設備和導線發(fā)熱嚴重而燒毀，造成事故，從而帶來更大的損失。為此，要進行負荷的計算，以便我們正確選擇配電設備、導線和變壓器等是很有意義的。負荷計算方法有單位指標法和需要系數(shù)法等。初步設計采用單位指標法，施工圖設計則采用需要系數(shù)法。第19頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二一、負荷的分類民用建筑負荷，根據(jù)建筑物的重要性及中斷供電在政治、經(jīng)濟上所造成的損失或影響的程度，將民用建筑用電負荷分為三級。（一）一級負荷指中斷供電將造成人身傷亡、重大政治影響、重大經(jīng)濟損失、公共場所秩序嚴重混亂的用電單位的重要負荷。對于某些特等建筑，如重要的交通樞紐、重要的通信樞紐、國賓館、國家級及承擔重大國事活動的會堂、國家級大型體育中心、以及經(jīng)常用于重要國際活動的大量人員集中的公共場所等一級負荷，為特別重要負荷。第三節(jié)負荷的分類及計算第20頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二中斷供電，將影響實時處理計算機及計算機網(wǎng)絡正常工作，或中斷供電將發(fā)生爆炸、火災以及嚴重中毒的一級負荷，亦為特別重要負荷。（二）二級負荷指中斷供電將造成較大政治影響、較大經(jīng)濟損失、公共場所秩序混亂的用電單位的重要負荷。如地、市級政府辦公大樓、地市級圖書館、博物館、文物珍品庫、科研機構(gòu)、體育場館、氣象臺站、金融支行、地區(qū)郵電局、中小型劇場、三星級旅館、建筑面積在1?3萬平方米有局部空調(diào)的商廈等。（三）三級負荷不屬于一級和二級的負荷。具體建筑物的負荷分級，應參閱現(xiàn)行設計規(guī)范、規(guī)程。按照負荷要求的可靠性等級，采取相應的供電方式，區(qū)別對待，以達到提高投資第21頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二的經(jīng)濟效益、社會效益、環(huán)境效益的目的。一級負荷應由兩個電源獨立供電，當一個電源發(fā)生故障時，另一個電源應不致同時受到損壞。一級負荷容量較大或有高壓用電設備時，應采用兩路高壓電源。一級負荷中的特別重負荷，除上述兩個電源外，還應增設應急電源。為保證對特別重要負荷的供電，嚴禁將其他負荷接入應急供電系統(tǒng)。二級負荷的供電系統(tǒng)，應做到當發(fā)生電力變壓器故障或線路常見故障時，不至于中斷供電（或中斷的后能迅速恢復）。在負荷較小或地區(qū)供電條件困難時，二級負荷可由一路6kV及以上專用架空線供電。三級負荷對供電無特殊要求。第22頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二第六節(jié)低壓配電線路保護及保護裝置選擇一、低壓配電線路保護我們知道，當電流通過導體時，會產(chǎn)生發(fā)熱現(xiàn)象，當通過的電流過大時，由于導線溫升過高，其絕緣將迅速老化，縮短使用期限，嚴重時還可能引起著火。因此線路應具備一定的保護裝置。線路的過電流保護裝置一般采用熔斷器或斷路器。這種保護裝置在線路的電流超過整室值時，自動將故障線路切斷，從而達到保護線路的目的。引起線路過電流的主要原因是短路或過負荷。短路現(xiàn)象是由于電流不經(jīng)過用電負荷，電源兩端直接相連的結(jié)果。短路電流通常比負荷電流大許多倍，會產(chǎn)生電弧及聲響，是線路的嚴重故障。過負荷則主要是由于負荷計算不當或盲目增加負荷所引起的。第23頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二低壓配電線路的保護有短路保護、過負荷保護、接地故障保護、中性線斷線故障保護等。二、保護裝置選擇低壓配電線路的保護和控制裝置有很多，這里我們主要介紹刀開關(guān)、斷路器、熔斷器、漏電保護裝置等。（一）刀開關(guān)又稱刀閘，一般在低壓（不超過500V）電路中，用于通、斷交直流電源。刀開關(guān)的結(jié)構(gòu)主要由固定刀夾座和可動的刀閘所組成，他們通常用紫銅或黃銅制作，如圖所示。第24頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二第25頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二刀開關(guān)的種類很多,按極數(shù)(刀閘)分有單極、雙極、三極與多極等。雙極開關(guān)用于單相電路，三極開關(guān)用于三相電路。刀開關(guān)的型號有：HD為刀型開關(guān)，HH分封閉式負荷開關(guān)，HK為開啟式負荷開關(guān)，HR為熔斷式刀開關(guān)，HS為刀型轉(zhuǎn)換開關(guān)，HZ為組合開關(guān)。其額定電壓是：雙極有250V，三極有380V、500V等。開關(guān)的額定電流可以從產(chǎn)品樣本中查找，其最大等級為1500A。圖所示為低壓電路中常用的開啟式負荷開關(guān)，由刀開關(guān)、熔體（保險絲）、接線座、膠蓋和瓷質(zhì)板等組合而成（又叫膠蓋開關(guān)）。合閘時，膠蓋可以把帶電部分遮住，使手不能觸及帶電導體。膠蓋的內(nèi)表面有絕緣間隔把各相隔開。開啟式負荷開關(guān)的額定電流有15、30、60A。這種開關(guān)用于一般照明、電熱等回路的控制開關(guān)或分支線路的配電開關(guān)。第26頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二第27頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二刀開關(guān)的選擇主要是根據(jù)額定電流。對于照明回路，可按下式選擇；(7-14)式中——刀開關(guān)的額定電流（A）；；——線路中的計算電流（A）；（二）熔斷器俗稱保險絲，是廣泛用于供配系統(tǒng)中的保護電器。熔斷器串接于被保護的電路中，當發(fā)生短路或嚴重過載時，自動熔斷，從而切斷電路，使用電設備得以保護。熔斷器中主要是熔體部分，是由熔點低、導電性能好的合金材料制成。小電流電路中常用鉛錫合金作熔體材料，大電流電路中常用銅作熔體材料。類型有插入式、旋塞式和管式等。RC為插入式，RH為匯源排式，RL為螺旋式，RM封閉管式，RS為快速式，RT為填料管式，RX為限流式熔斷器。第28頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二

(三)自動空氣開關(guān)也叫低壓斷路器,是一種能自動切斷故障電路的控制兼保護作用電器。通常應用在500V以下的交直流電路中。其動作情況是手動合閘，自動跳閘，同時可用作線路的故障（過載、短路、欠壓、失壓等）保護。它的分斷能力較強，用途極為廣泛，是低壓線路中非常重要的一種保護電器。自動空氣開關(guān)的基本構(gòu)造如圖所示。電路中電流正常時，電磁鐵5中的吸力小，不能將搭扣4吸上，使動接觸刀片1保持在閉合位置。當過載或短路，電流增大到一定數(shù)值，電磁鐵5的吸力增大到能吸動搭扣4上的銜鐵6，使搭扣脫扣，在彈簧2的作用下，接觸刀片1跳開，將電路切斷，完成過載或短路保護。第29頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二欠壓（失壓）自動空氣開關(guān)的構(gòu)造如圖所示。電磁線圈接在線電壓上。電壓正常時，電磁吸力可以將搭扣吸住，使線路保持接通。當欠壓（或失壓）時，電磁吸力變小，在彈簧6作用下，搭扣被拉開，在彈簧2的作用下，接角刀片迅速被拉開，切斷電路。第30頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二

過載自動空氣開關(guān)

欠壓自動空氣開關(guān)1-接觸刀片；2-彈簧；3-搭扣支點；4-搭扣；1-接觸刀片；2-彈簧；3-搭扣支點；4-搭扣；5-電磁鐵；6-銜鐵5-電磁鐵；6-銜鐵典型自動開關(guān)動作原理圖。主觸頭、輔助觸頭被傳動桿邊動，當反時針方向失去操作手柄時，閉合力經(jīng)自由脫扣機構(gòu)傳遞給傳動桿，使觸頭閉合。最后鎖扣將自由脫扣機構(gòu)鎖住，保持電路接近。為了實現(xiàn)過載和短路保護，三相主電路內(nèi)串聯(lián)有電磁式過流脫扣器，必需時在輔助觸頭電路內(nèi)可串聯(lián)失壓脫扣器。當任何一相主電路的電流超過一定數(shù)值時，過電流脫扣器產(chǎn)生的電磁力克服了彈簧的反作用力將銜鐵向上吸引，銜鐵上市部的頂板推動脫扣杠，使用脫扣串軸反時針方向轉(zhuǎn)動，從而是使自由脫扣，在斷開彈簧的作用下，觸頭斷開易將電路分斷

第31頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二第32頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二

應考慮如下幾個方面的因素：（1）按工作條件選擇自動開關(guān)的型號和結(jié)構(gòu)。在低壓配電、電機控制和照明線路中常采用框架式和塑料外殼式。對于宋體整流裝置，宜采用快速自動開關(guān)。（2）按線路額定以參數(shù)選擇自動開關(guān)的額定電壓和額定電流。其額定電壓應大于或等于線路的額定電壓，額定電流應大于或等京廣線路的額定電流。（3）根據(jù)不同使用場合選用脫扣器的類型。如控制電動機時，應有欠壓、失壓保護，故需失壓脫機器。為使電機起動時不跳閘又防止電機過載和徑路，應該有熱脫扣器或有延時的過電流脫扣器。（四）漏電保護器又稱漏電斷路器，當發(fā)生漏電時，自動分斷發(fā)生故障的線路。漏電保護器能迅速斷開發(fā)生人身觸電、漏電和單相接地故障的低壓線路。第33頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二電氣照明

電氣照明是利用電光源將電能轉(zhuǎn)換成光能，在夜間或在天然采光不足的情況下提供亮的環(huán)境，以保證生產(chǎn)、工作、學習和生活的需要。自從電光源出現(xiàn)，電氣照明就作為現(xiàn)代人工照明的基本方式，被廣泛用于生產(chǎn)和生活等各個方面。電氣照明裝置還能起到裝飾建筑物，美化環(huán)境的作用。電氣照明已成為當今建筑設計的一個重要組成部分。本章主要介紹工業(yè)與民用建筑室內(nèi)電氣照明設計的最基本內(nèi)容。首先介紹照明的基本知識，其次介紹電光源與燈具，最后介紹照明設計和照明供電線路等。第34頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二

第一節(jié)電氣照明的基本知識照明是一門以光學為基礎的綜合性技術(shù)，現(xiàn)代照明技術(shù)則是以電能轉(zhuǎn)換為光能來實現(xiàn)的，照明工程的發(fā)展有賴于電工技術(shù)的進步。從光學的角度來考慮電氣照明的基本要求，使照明能滿足生產(chǎn)和生活的需要，所以我們首先必須對有關(guān)光學的幾個基本物理量及有關(guān)知識有所了解。一、基本物理量（一）光通量一個光源不斷地向周圍空間輻射能量，在輻射的能量中，有一部分能量使人的視覺產(chǎn)生光感。光源在單位時間內(nèi)向周圍空間輻射并引起視覺的能量，稱為光通量，符號為

，單位是流明（lm）。例如，100W的白熾燈光通量約為1038lm。第35頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二（二）發(fā)光效率光源消耗1W電功率發(fā)出的光通量，單位為流明/瓦（lm/w）。通常白熾燈的發(fā)光效率為10~20lm/W,熒光燈為50~60lm/W,高壓鈉燈為80~140lm/W。發(fā)光效率是研究光源和選擇光源的重要指標之一。（三）發(fā)光強度是指光源在某一特定方向上，單位立體角（每球面度）內(nèi)的光通量。發(fā)光強度簡稱光度，常用符號Ⅰ表示，單位為坎德拉（cd）.1cd=11m/1sr第36頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二(四)照度上述物理量用來說明光源和發(fā)光體的特點，而照度則是指單位被照面積上所接受的光通量。常用符號E表示，單位為勒克斯(Ix).1Ix=1Im/1m2可見照度大小與光源的光適量成正比。確定照度標準是進行照明設計的重要依據(jù)。（五）亮度被視物體在視線方向單位投影面上所發(fā)出的光度稱為亮度。符號用L表示，單位為cd/m2.光線在室內(nèi)空間的傳播，是一個多次反射、透射和吸收的過程，照明效果不僅與光源有關(guān)，而且與建筑所用材料與內(nèi)裝飾情況有關(guān)。第37頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二二、照明質(zhì)量照明設計是為了創(chuàng)造滿意的視覺條件，它所追求的是力求照明質(zhì)量良好，投資低，耗電省，便于維護和管理，使用安全可靠。衡量照明質(zhì)量的好壞，主要有以下幾個方面。（一）照度合適照度是影響視覺條件的間接指標，原則上應規(guī)定合適的亮度，但在計算過程中確定照度要比確定亮度簡單得多，故在照明設計規(guī)范中總是規(guī)定照度標準。為保證必要的視覺條件，提高工作效率，應根據(jù)建筑規(guī)模、空間尺寸、服務對象、設計標準等條件，選擇適當?shù)恼斩戎怠＃ǘ┱斩染鶆蛟诠ぷ鳝h(huán)境中，如果被照面的照度不均勻，當人眼從一個表面轉(zhuǎn)移到另一個表面時，就需要一個適應過程，從而導致視覺疲勞。因此，應合理地布置燈具，力求工作面上的照度均勻。（三）照度穩(wěn)定第38頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二照度不穩(wěn)定主要由以下兩個原因造成：一是光源光通量的變化；二是燈具擺動。電壓波動會引起光源光通量的變化，尤其每分鐘波動一次以上的周期性變化對人眼極為有害。應力求保證供電質(zhì)量，避免這種現(xiàn)象。燈具長時間連續(xù)擺動不僅影響照度不穩(wěn)定，而且也影響光源壽命。所以燈具吊裝應設置在無氣流沖擊處或固定安裝。（四）避免眩光若光源的亮度太亮或有強烈的亮度對比，則會對人眼產(chǎn)生刺激作用，這種現(xiàn)象稱為眩光。它不僅使人在感覺上不舒適，而且對視力危害極大，因此，必須采取相應的措施予以限制。一般可以采取限制光源的亮度，降低燈具表面的亮度，也可以通過正確選擇燈具，合理布置燈具位置，并選擇適當?shù)膽覓旄叨葋硐拗蒲９狻Ｕ彰鳠艟叩膽覓旄叨仍黾樱９庾饔镁涂梢詼p少。第39頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二（五）光源的顯色性同一顏色的物體在不同光源照射下，能顯出不同的顏色。光源對被照物體顏色顯現(xiàn)的性質(zhì)，稱為光源的顯色性。為表征光源的顯色性能，引入光源的顯色指數(shù)。光源的顯色指數(shù)，是指在待測光源照射下物體的顏色與日光照射下該物體顏色相符合的程度，而將日光或與白光相當?shù)膮⒖脊庠吹娘@色指數(shù)定為100。因此光源的顯色指數(shù)越高，說明光源的顯色性越好，物體顏色的失真度越小。如白熾燈、日光燈是顯色指數(shù)較高的光源，顯色性較好，而高壓水銀燈的顯色指數(shù)較低，顯色性較差。為了改善光源的顯色性，有時可以采用兩種光源混合使用，即混光照明。由引可見，光源的顯色性能也是衡量照明好壞的一個標準。第40頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二（六）頻閃效應的消除氣體放電光源（熒光燈、熒光高壓汞燈等）在交流電源供電下，其光通量隨電流一同作周期性變化，最大光通量和最小光通量差別很大，使人眼產(chǎn)生明顯的閃爍感覺，即為閃頻效應。而且，在其光照下觀察到的物體運動會顯示出不同于實際運動的現(xiàn)象。例如，觀察轉(zhuǎn)動物體時，如果每秒鐘轉(zhuǎn)數(shù)為燈光閃爍頻率的整數(shù)倍，則轉(zhuǎn)動物體看上去好象沒有轉(zhuǎn)動一樣。頻閃效應容易使人發(fā)生錯覺而出事故。為消除頻閃效應，對氣體放電光源可采用二燈分接二相電路或三燈分接三相電路的辦法。第41頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二三、.照明種類照明的種類按用途可分為:正常照明、應急照明、值班照明、警衛(wèi)照明、景觀照明和障礙照明。（一）正常照明在正常情況下使用的室內(nèi)外照明。所有居住房間和工作、運輸、人行車道以室內(nèi)外庭院和場地等，都應設置正常照明。（二）應急照明因正常照明的電源失效而啟動的照明。它包括備用照明、安全照明和疏散照明。所有應急照明必須采用能瞬時可靠點燃的照明光源，一般采用白熾燈和鹵鎢燈。1、備用照明用于確保正常活動繼續(xù)進行的照明。在由于工作中斷或誤操作容易引起爆炸、火災和人身傷亡或造成嚴重政治后果和經(jīng)濟損失的場所。例如醫(yī)院的手術(shù)室和急救室、商場、體育館、劇院等、變配電室、消防控制中心等，都應設置備用照明。第42頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二2、安全照明用于確保處于潛在危險之中的人員安全的照明。如使用圓形鋸，處理熱金屬作業(yè)和手術(shù)室等處應裝設安全照明。3、疏散照明用于確保疏散通道被有效的辨認和使用的照明。對于一旦正常照明熄滅或發(fā)生火災，將引起混亂的人員密集的場所，如賓館、影劇院、展覽館、大型百貨商場、體育館、高層建筑的疏散通道等，均應設置疏散照明。（三）值班照明非工作時間為值班所設置的照明。值班照明宜利用正常照明中能單獨控制的一部分或利用應急照明的一部分或全部。（四）警衛(wèi)照明為改善對人員、財產(chǎn)、建筑物、材料設備的保衛(wèi)和警戒而采用的照明。例如用于警戒以及配合閉路電視監(jiān)控而配備的照明。第43頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二（五）障礙照明在建筑物上裝設的作為障礙標志的照明，稱為障礙照明。例如為保障航空飛行安全，在高大建筑物和構(gòu)筑物上安裝的障礙標志燈，障礙標志燈的電源應按主體建筑中最高負荷等級要求供電。（六）景觀照明用于室內(nèi)外特定建筑物、景觀而設置的帶藝術(shù)裝飾性的照明。包括裝飾建筑外觀照明、噴泉水下照明、用彩燈勾畫建筑物的輪廓、室內(nèi)景觀投光以及廣告照明等。第44頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二一、常用照明電光源照明用的電光源按發(fā)光原理可分為兩大類：熱輻射光源和氣體放電光源。常用的熱輻射光源有白熾燈、鹵鎢燈；氣體放電光源有熒光燈、高壓汞燈、金屬鹵化物燈、高壓鈉燈、管形氙燈等。我們主要介紹白熾燈、鹵鎢燈和熒光燈。（一）白熾燈它的結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，使用方便，啟動迅速，而且顯色性好，因此得到廣泛使用。但它的發(fā)光效率低，使用壽命也較短，且不耐震。

第二節(jié)電光源與燈具第45頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二（a）白熾燈

（b）鹵鎢燈

白熾燈和鹵鎢燈的結(jié)構(gòu)簡圖1-石英玻璃管2-螺旋狀鎢絲3-鎢絲支架4-鉬箔5-電極—全長（177~310mm）第46頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二(二)鹵鎢燈白熾燈的主要缺點是發(fā)光效率低、壽命短，其主要原因是白熾燈泡工作時的高溫使鎢絲不斷蒸發(fā)，鎢絲截面越來越細，久而久之，便使鎢絲熔斷，同時鎢蒸氣還會使玻璃泡內(nèi)壁變黑，使燈泡透明度變壞，光效降低。鹵鎢燈就是在白熾燈基礎上改進而成的。鹵鎢燈由燈絲（鎢絲）和耐高溫的石英燈管組成，在管內(nèi)充有適量鹵素（碘或溴）和惰性氣體。被蒸發(fā)的鎢和鹵素在管壁附近化合成鹵化物，鹵化物由管壁向燈絲擴散遷移，在鎢絲周圍形成一層鎢蒸氣，一部分鎢又重新回到鎢絲上，這樣即使鎢不致沉積在管壁上，既防止了燈管發(fā)黑，又有效抑制了鎢的蒸發(fā)，提高了光源的使用壽命。鹵鎢燈結(jié)構(gòu)如圖8-1（b）所示。第47頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二鹵鎢燈具有體積小，壽命長，發(fā)光效率高等優(yōu)點，但使用了石英玻璃管，故價格較貴。鹵鎢燈功率一般較大，主要用于大面積照明場所或投光燈。在使用時應水平安裝，最大傾斜角不大于4，否則將會破壞鹵鎢循環(huán)，嚴重影響使用壽命；鹵鎢燈耐震性也較差，不得裝在易震場所。工作時的管溫在600C左右，故不得與易燃物接近，且不允許用人工冷卻措施（如電扇吹，水淋等），以保證正常的鹵鎢循環(huán)。（三）熒光燈熒光燈俗稱日光燈，是目前廣泛使用的一種電光源。熒光燈電路由燈管、鎮(zhèn)流器、啟輝器三個主要部件組成，其接線如圖8-2所示。第48頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二燈管的結(jié)構(gòu)是在玻璃燈管的兩端各裝有鎢絲電極，電極與兩根引入線焊接，并固定在玻璃柱上，引入線與燈頭的兩個燈腳連接。燈管內(nèi)壁均勻地涂一層熒光粉，管內(nèi)抽成真空，并充入少量汞和惰性氣體氬。第49頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二明用熒光燈有幾種光色：日光、冷白光、暖白光。目前應用最廣泛的是日光色熒光燈。熒光燈使用注意事項：1、熒光燈工作的最適宜環(huán)境溫度為18~25C；溫度過高或過低都會造成啟輝困難或光效降低；2、熒光燈不宜頻繁啟動，電源電壓波動也不宜超過，否則將影響光效和燈管使用壽命；3、啟輝器開閉瞬間易對無線電波產(chǎn)生干擾，通常啟輝器內(nèi)都并聯(lián)有的電容；4、燈管必須與相應規(guī)格的鎮(zhèn)流器、啟輝器配套使用；破損燈管要妥善處理以防汞害。第50頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二（四）熒光高壓汞燈熒光高壓汞燈又叫高壓水銀燈，它是靠高壓汞蒸汽放電而發(fā)光的。這里所談的“高壓”是指工作狀態(tài)下燈管內(nèi)氣體壓力為1~5個大氣壓，以區(qū)別于一般低壓熒光燈（普通熒光燈只有6~10毫米汞柱的壓力，1個大氣壓＝76mm汞柱）。熒光高壓汞燈的主要特點是：1.光效高，壽命長；光色發(fā)亮接近日光，但顯色性較差；2.電源電壓突然降低5%時，可能使燈泡自行熄滅；3.燈泡熄滅后，由于放電管仍保持較高的蒸汽壓力，不能立即重新點燃，必須經(jīng)過5~10min的冷卻時間，使管內(nèi)的汞蒸汽凝結(jié)后才能再次點燃，故不宜用于頻繁啟動的場所；第51頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二

4.外玻璃殼溫度較高，配用燈具必須考慮散熱條件；外玻璃殼破碎后燈雖仍能點燃，但大量紫外線輻射易灼傷眼睛和皮膚；5.燈管破損后要妥善處理，防止汞害。此外，還有（1）金屬鹵化物燈，適用于較繁華的街道及要求照度高、顯色性好的大面積照明場所；（2）高壓鈉燈，易用于室外需要高照度的場所（如道路、橋梁、體育場館、大型車間）；（3）管形氙燈（長弧氙燈），顯色性好，功率大，光效高，俗稱“人造小太陽”，適用于廣場、機場、海港等照明。二、燈具的分類及選擇燈具是光源、附件和燈罩的總稱。其作用是：（1）固定光源使之接通電源；（2）合理配光；（3）保護眼睛免受光源高亮度引起的視覺眩光；（4）保護光源不受外界的機械損傷；（5）防止潮濕和有害氣體的影響；（6）保護照明安全（如防爆燈具）；（7）發(fā)揮裝飾效果等。第52頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二（一）燈具的種類燈具的分類方法很多，通常按燈具的配光特性、燈具的結(jié)構(gòu)、用途和安裝方式進行分類。1.國際照明學會（C1E）的配光分類法按燈具上半球和下半球發(fā)出的光通量的百分比進行分類，共有五種，見表。燈具按光通量在上下半球空間分配比例的分類表（1）直射型燈具由反光性能良好的不透明材料制成，如搪瓷、鋁和鍍鋅鏡面等。這類燈具又可按配光曲線的形態(tài)分為：廣照型、均勻配光型、配照型、深照型和特深照型等五種，直射型燈具效率高，但燈的上部幾乎沒有光線，頂棚很暗，與明亮燈光容易形成對比眩光。由于它的光線集中，方向性強，產(chǎn)生的陰影也較重。第53頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二（2）半直射型燈具它能將較多的光線照射在工作面上，又可使空間環(huán)境得到適當?shù)牧炼龋纳品块g內(nèi)的亮度比。這種燈具常用半透明材料制成下面開口的式樣，如玻璃菱形罩等。（3）漫射型燈具典型的乳白玻璃球型燈屬于漫射型燈具的一種，它是采用漫射透光材料制成封閉式的燈罩，造形美觀，光線均勻柔和。但是光的損失較多，光效較低。（4）半間接型燈具這類燈具上半部用透明材料、下半部用漫射透光材料制成。由于上半球光通量的增加，增強了室內(nèi)反射光的效果，使光線更加均勻柔和。在使用過程中，上部很容易積灰塵，影響燈具的效率。（5）間接型燈具這類燈具全部光線都由上半球發(fā)射出去，經(jīng)頂棚反射到室內(nèi)。因此能很大限度地減弱陰影和眩光，光線均勻柔和。但由于光損失較大不甚經(jīng)濟。這種燈具適用于劇場、美術(shù)館和醫(yī)院的一般照明。通常還和其他形式的燈具配合使用。第54頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二2.按燈具結(jié)構(gòu)分類（1）開啟式燈具光源與外界環(huán)境直接相通。（2）保護式燈具具有閉合的透光罩，但內(nèi)外仍能自然通氣，如半圓罩天棚燈和乳白玻璃球形燈等。（3）密封式燈具透光罩將燈具內(nèi)外隔絕，如防水防塵燈具。（4）防爆式燈具在任何條件下，不會因燈具引起爆炸的危險，如圖8-4所示。（5）功能為主的燈具指那些為了符合高效率和低眩光的要求而采用的燈具，如商店用熒光燈、路燈、室外用投光燈和陳列用聚光燈等。（6）裝飾為主的燈具裝飾用燈具一般由裝飾性零部件圍繞光源組合而成，其型式從簡單的普通吊燈到豪華的大型枝型吊燈。第55頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二

圖8-6燈具安裝方式圖

圖8-6燈具安裝方式圖第56頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二（二）光源與燈具的選擇1.光源的選擇光源的種類應根據(jù)對照明的要求，使用場所的環(huán)境條件和光源的特點合理選用。注：①各種場合都需要光效高的光源，不但光源的光效要高，而且照明總效率要高，同時應滿足顯色性的要求，并適合特定應用場所的其他要求。②光通量值高低按下述分類：高——大于10000lm,中——3000~10000lm，小——小于3000lm。③需要電視傳播的體育照明，應滿足電視演播照明的要求。④色溫：表示熱輻射光源的顏色與溫度有關(guān)。由于光源種類在很在程度上決定了照明燈具的型式、布置及照明配電線路，因此，在選擇光源種類時，關(guān)于光源的技術(shù)經(jīng)濟比較，實際上應包括整個照明裝置的比較。第57頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二光源的安裝功率由照度計算的結(jié)果來決定。白熾燈的優(yōu)點是體積小，容易借助于燈具得到準確的光通量分布，顯色性比較好，費用較低，因此在許多場所得到廣泛應用。要求顯色性、方向性照明的場合，如展覽陳列室、櫥窗照明和遠距離投光照明等常采用白熾燈作為光源。由于其啟動性能好，能夠迅速點燃，所以事故照明一般也采用白熾燈。在有特殊藝術(shù)裝飾要求，如會堂、高級會客室、宴會廳等需要表現(xiàn)莊嚴、華麗、溫暖、熱烈的場合，也常采用白熾燈。白熾燈的光效較低，壽命短，而熒光燈則與之相反，所以熒光燈在辦公室、學校、醫(yī)院、商店、住宅等建筑中得到廣泛應用。第58頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二因為熒光燈有一定的啟動時間，其壽命受啟動次數(shù)的影響很大，所以在開關(guān)比較頻繁和使用時間較短的場所，不宜采用熒光燈。熒光高壓汞燈、金屬鹵化物燈、高壓汞燈等高強度放電燈的功率大，發(fā)光效率高，壽命長，光色也較好，在經(jīng)常使用照明的高大廳堂及露天場所，特別是維護比較困難的體育館和其他體育競賽場所等，可以廣泛采用。為了改善這類放電燈的光色，在室內(nèi)場所常采用混光照明方式，例如熒光燈、高壓汞燈與白熾燈混光，或熒光高壓汞燈與高壓鈉燈混光等。高壓鈉燈的發(fā)光效率很高，但光色應帶有明顯的黃色色調(diào)，故目前以用于露天場所為多。隨著生產(chǎn)技術(shù)的改進，使光色得到改善，用于室內(nèi)也會逐漸增多。第59頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二2.燈具的選擇燈具類型的選擇與使用環(huán)境、配光特性有關(guān)。在選用燈具時，一般要考慮以下幾個因素：（1）光源選用的燈具必須與光源的種類和功率完全相適用。（2）環(huán)境條件燈具要適應環(huán)境條件的要求，以保證安全耐用和有較高的照明效率。（3）光分布要按照對光分布的要求來選擇燈具，以達到合理利用光通量和減少電能消耗的目的。（4）限制眩光由于眩光作用與燈具的光強、亮度有關(guān)，當懸掛高度一定時，則可根據(jù)限制眩光的要求選用合適的燈具型式。（5）經(jīng)濟性按照經(jīng)濟原則選擇燈具，主要考慮照明裝置的基建費用和年運行維修費用。（6）藝術(shù)效果因為燈具還具有裝飾空間和美化環(huán)境的作用，所以應注意在可能條件下的第60頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二照明設計的內(nèi)容包括燈具的布置和照度計算。一、燈具布置室內(nèi)燈具的布置與房間的結(jié)構(gòu)及照明要求有關(guān)，既要經(jīng)濟、實用、又要盡可能協(xié)調(diào)，美觀。燈具布置的具體內(nèi)容是燈具的高度布置和平面布置，即確定燈具在房間內(nèi)的具體空間位置。確定燈具的懸掛高度應考慮如下因素：（1）保證電氣安全對工廠的一般車間不宜低于2.4m，對電氣車間可降至2m。對民用建筑一般無此項限制。（2）限制直接眩光和光源種類、瓦數(shù)及燈具型式相對應，規(guī)定出最低懸吊高度見表8-5。對于不考慮限制眩光的普通住宅，懸吊高度可降至2m。

(3)便于維護管理用梯子維護時不超過6~7m。用升降機維護第三節(jié)照明設計第61頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二時，高度由升降機的升降高度而定。有行車時多裝于屋架的下弦。（4）和建筑尺寸配合如吸頂燈的安裝高度即為建筑的層高。（5）應防止晃動垂度一般為0.3~1.5m,多取為0.7m。（6）應提高經(jīng)濟性即應符合表8-6所規(guī)定的合理距高比值。

(7)一些參考數(shù)據(jù)①一般燈具的懸掛高度為2.4～4.0m;②配照型燈具的懸掛高度為3.0～6.0m③搪瓷深照型燈具懸掛高度為5.0～10m;④鏡面深照型燈具懸掛高度為8.0～20m;⑤其它燈具的適宜懸吊高度見表8-7。

(二)燈具的平面布置燈具的平面布置通常有均勻布置和選擇性布置兩種;此外兩者結(jié)合形成混合布置。第62頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二是在大型建筑物內(nèi)部，為滿足緊急通知（如指揮消防疏散等）、統(tǒng)一報告（如廣播新聞、安排工作）和插放音樂等需要而設置的廣播系統(tǒng)。一、系統(tǒng)的組成廣播系統(tǒng)一般由播音室、線路和放音設備三部分組成。播音室中一般設置收音、拾音、錄音、話筒、擴音機和功率放大機等設備。有供電線路引入播音室，向放大設備供電。廣播信號線路在建筑內(nèi)可明敷或暗敷。放音設備可以是安裝在走廊、餐廳等公共場所的揚聲器，也可以是分布在客房內(nèi)由多功能床頭柜控制的收音機。第三節(jié)建筑廣播系統(tǒng)第63頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二二、系統(tǒng)的類型一般分為三類（一）集中播放、分路廣播系統(tǒng)用同一臺擴音機，作單訊道多路同時廣播相同的內(nèi)容。這是傳統(tǒng)的系統(tǒng)，如圖9-5所示。

第64頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二

圖集中播放、放分路廣播系統(tǒng)這種系統(tǒng)不能滿足在建筑物內(nèi)，不同場所同時播放不同內(nèi)容的要求，使用不便、音響質(zhì)量差、可靠性低、耗電多、是一種落后的系統(tǒng)。（二）利用CATV系統(tǒng)傳輸?shù)母哳l調(diào)制式廣播系統(tǒng)在CATV系統(tǒng)的前端室，將音頻信號調(diào)制成射頻信號，經(jīng)同軸電纜送至用戶多功能床頭控制柜。經(jīng)頻道解調(diào)器解調(diào)后被收音機接收，如圖9-6所示。這種系統(tǒng)技術(shù)先進，傳輸線路少，施工方便。但技術(shù)復雜、維護困難、音質(zhì)較差、而且不能解決公共場所廣播及緊急廣播等技術(shù)問題（仍需采用音頻傳輸系統(tǒng)），故有待改進。

可廣泛應用于大型旅館、飯店、工廠、學校、機場、車站、體育館、俱樂部等各類公共建筑中。該系統(tǒng)若應用于劇院，可在前、后中排，天棚，墻面，休息廳等處，同時播放出不同的音調(diào)第65頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二和音響。若應用于學校，可在生活區(qū)、辦公樓、不同教室，同時播放不同內(nèi)容。若應用于火車站建筑物中，可在某一候車室通知檢票，某一站臺通知接車，在一些地方廣播旅行常識，而在另一些地方廣播找人等等。這是一種具有很大發(fā)展前途的廣播系統(tǒng)，該系統(tǒng)的框圖見圖9-7。第66頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二第十章安全用電與建筑防雷第67頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二二、安全電壓的條件（一）因人而異。手有老繭，身心健康，情緒樂觀的人電阻大，較安全。皮膚細嫩，情緒悲觀，疲勞過度的人電阻小，較危險。（二）與觸電時間長短有關(guān)。觸電時間越長，情緒緊張，發(fā)熱出汗，人體電阻減小，危險大。若迅速脫離電源，則危險小。（三）與皮膚接觸的面積和壓力大小有關(guān)。接觸面積和壓力越大越危險。反之較安全。（四）與工作環(huán)境有關(guān)。低矮潮濕，仰臥操作，不易脫離現(xiàn)場的情況下觸電危險大，安全電壓取12V。其它條件較好的場所，可取24V或36V。第68頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二

第二節(jié)安全用電技術(shù)第69頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二一、電氣、電子設備的接地（一）電氣設備的接地為了保護人身和設備的安全，電氣設備應可靠接地。電氣設備的接地一般可分為工作性接地①和保護性接地②。保護性接地又可分為保護接地和保護接零兩種形式。民用建筑低壓配電系統(tǒng)接地型式可有以下四種：1.TN系統(tǒng)電力系統(tǒng)有一點直接接地（中性線N接地）,用電設備的外露可導電部分通過保護線與接地點連接。按照中性線與保護線組合情況，又可分為三種型式：（1）TN-S系統(tǒng)如圖10-1（a）所示，圖中L1、L2、L3為三根火線，整個系統(tǒng)的中性線（N）注：①工作接地：為保證電力系統(tǒng)安全運行，將電力系統(tǒng)的中性點接地（如將變壓器中性點N接地）叫工作接地第70頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二②保護性接地：分保護接地和保護接零兩種。保護接地是將大型用電設備、電動機等的金屬外殼通過導體與埋入地下的金屬接地體相連接的方法。保護接零（也叫TN系統(tǒng)）是將用電設備的金屬外殼與保護線（也叫保護零線）PE可靠連接。與保護線（PE）是分開的，俗稱三相五線制系統(tǒng)。這種系統(tǒng)消耗導線多，投資大，多用于環(huán)境較差，對安全可靠性要求較高的場所。

圖10-1（a）TN－S系統(tǒng)

圖10-1（a）TN－S系統(tǒng)

第71頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二（2）TN－C系統(tǒng)整個系統(tǒng)的中性線（N）與保護線（PE）是合一的，為一根PEN線，如圖10-1（b）所示。這種系統(tǒng)的優(yōu)點是節(jié)約有色金屬，節(jié)約投資，得到廣泛應用。（3）TN－C－S系統(tǒng)系統(tǒng)中前一部分線路的中性線與保護線是合一的，后邊是分開的，如圖10-1（C）。這種系統(tǒng)兼有有上述兩種系統(tǒng)的優(yōu)點，常用于配電系統(tǒng)的末端，環(huán)境條件較差的場所。在TN系統(tǒng)的接地型式中，所有用電設備的外露可導電部分必須用保護線（或共用中性線即PEN線）與電力系統(tǒng)的接地點相連，并且須將能同時觸及的外露可導電部分接至同一接地裝置上。當采用TN－C－S系統(tǒng)時，當保護線與中性線從某點（一般為進戶線）分開后就不能再合并，且中性線絕緣等級應與相線相同第72頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二圖10-1（c）TN－C－S系統(tǒng)

圖10-1（b）TN－C系統(tǒng)第73頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二2.TT系統(tǒng)電力系統(tǒng)有一點直接接地（中性線N接地），且引出N線，屬三相四線制系統(tǒng)。用電設備的外露可導電部分通過保護線，接至與電力系統(tǒng)接地點無直接關(guān)聯(lián)的接地極,如圖10-2.23頁第74頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二3.IT系統(tǒng)電力系統(tǒng)的帶電部分與大地間無直接連接（或有一點經(jīng)足夠大的阻抗接地），用電設備的外露可導電部分通過保護線接至接地極，如圖10-3。

圖10-3IT系統(tǒng)第75頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二在IT系統(tǒng)中的任何帶電部分嚴禁直接接地。IT系統(tǒng)中的電源系統(tǒng)對地應保持良好的絕緣狀態(tài)。在正常情況下，從各項測得的對地短路電流值均不得超過70mA（交流有效值）。所有設備的外露可導電部分均應通過導線與接地線連接。IT系統(tǒng)必須裝設絕緣監(jiān)視及接地故障報警或顯示裝置。在無特殊要求的情況下，IT系統(tǒng)不宜引出中性線。必須注意，不允許在同一系統(tǒng)中采用不同的接地保護型式。應根據(jù)系統(tǒng)安全保護所具備的條件并結(jié)合工程的實際情況，確定其中一種。如在同一低壓配電系統(tǒng)中，不能既采用TN系統(tǒng)又采用TT系統(tǒng)，只能全部采用其中的一種系統(tǒng)。4.重復接地采用保護接零時，除系統(tǒng)的中性點工作接地外，將零線上的一點或多點與地再作金屬連接，稱為重復接地，如圖10-4。第76頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二如果不采取重復接地，一旦出現(xiàn)零線折斷的情況，那末，接在折斷處后面的用電設備相線碰殼時，保護電器就不會動作，該設備以及后面的所有接零設備外殼，都存在接近于相電壓的對地電壓，相當于設備既沒有接地又沒有接零。若在用戶集中的地方采取重要接地，即使零線偶爾折斷，帶電的外殼也可以通過重復接地裝置與系統(tǒng)中性點構(gòu)成回路，產(chǎn)生接地短路電流，保護電器動作。如果用電設備較大，保護電器因整定電流大于接地短路電流而不動作，也可以減輕事故的危害。在R與R相等的情況下，外殼對地電壓只有相電壓的1/2。當然，這個電壓對人還是危險的，因此零線折斷的故障應盡量避免。

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圖10-4重復接地的作用第78頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二（二）電子設備的接地1.消防控制室的接地消防控制室內(nèi)安裝有許多電子設備，為了使所有的電子設備能正常工作，消防控制室內(nèi)的電子設備應進行工作接地，其工作接地電阻應小于4Ω。若采用聯(lián)合接地時，其接地電阻應小于1Ω，并且應用專用接地干線由消防控制室引至接地體。接地專用干線應采用銅芯絕緣導線，其線芯截面不小于25mm2。由消防控制室接地板引至和各消防電子設備的接地線，應采用銅芯絕緣導線，其線芯截面積不應小于4mm2。第79頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二2.共用電視天線（CATV）系統(tǒng)的接地。共用電視天線系統(tǒng)是用來接收、整理、傳輸以及分配電視信號的設備，其目的是要向電視用戶提供穩(wěn)定的、強度合適的不失真信號。通常由前端設備、信號源設備和傳輸分配系統(tǒng)組成。前端設備中的接收天線由于架設較高，易受雷擊，因此應在接收天線的豎桿（架）上裝設避雷針，避雷針的高度應能滿足對天線設施的保護。當安裝獨立的避雷針時，避雷針與天線之間的最小水平間距應大于3m，獨立避雷針和接受天線的豎桿（架）均應有可靠的接地。當建筑物已有防雷接地系統(tǒng)時，避雷針和天線豎桿（架）的接地應與建筑物的防雷接地系統(tǒng)共地連接；當建筑物沒有專門的防雷接地系統(tǒng)可供利用時，應設置專門的接地裝置，從接閃器至接地裝置的引下線宜采用兩根，接地電阻不應大于4Ω。進入前端的天線饋線應加裝避雷保護器，沿天線豎桿（架）引下的同軸電纜，應采用雙屏蔽電纜或采用單屏蔽電纜穿金屬管敷設。雙屏蔽電纜的外層或金屬管應與豎桿（架）有良好的電氣連接。第80頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二二、特殊建筑物的接地（一）煙囪的防雷接地煙囪的防雷接地應滿足以下要求：1．接地沖擊電阻①小于30Ω。2．引下線：當采用圓鋼時直徑不小于12mm；采用扁鋼時。引下線的截面積不應小于100mm2,厚度不應小于4mm。當煙囪低于40m設一根引下線，高于40m設兩根和兩組接地極。可利用鐵爬梯作為引下線。當為鋼筋混凝土煙囪時，應把兩根以上主筋與鐵爬梯焊接作為引下線。3（二）水塔的防雷接地水塔的防雷接地應滿足如下條件:1．接地沖擊電阻小于30Ω；2．接閃器可利用水塔周圍的鐵欄柵或做一圈避雷帶，保護水塔邊緣；水塔中心高出部分只裝一支1.5m長的避雷針；第81頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二3．可利用鐵爬梯作為引下線。注：①接地沖擊電阻：在雷電作用下，接地體對地沖擊電壓峰值與沖擊電流峰值之比。第三節(jié)建筑物防雷雷電是一種大氣放電現(xiàn)象。雷電的破壞作用主要是當雷電流通過建（構(gòu)）筑物或電氣設備對大地放電時，將會對建（構(gòu)）筑物或電氣設備產(chǎn)生破壞作用或威脅到相關(guān)人員的人身安全。因此，必須了解和認識雷電現(xiàn)象，即雷電的形成和危害，從而采取相應的防雷保護措施。一、雷電的形成與危害（一）雷電的形成雷電形成的必要條件是雷云，即帶有電荷的汽、水混合物。雷電的形成是比較復雜的。在雷雨季節(jié)里，地面水分受熱蒸發(fā)形成水蒸汽隨熱空氣上升，在高空遇冷空氣而凝結(jié)形成小水滴，第82頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二小水滴受重力作用下降。由于冷熱氣流在空中產(chǎn)生下降、上升的強烈對流作用，使其上升的熱空氣和下降的水滴發(fā)生摩擦，產(chǎn)生水滴分離。在水滴分離過種中，便產(chǎn)生正、負兩種電荷，下降的大水滴帶正電荷，而繼續(xù)隨熱氣流上升的小水滴帶負電荷。隨著云層的聚集，電荷也越來越多，在帶有正、負電荷的云層之間形成越來越強的電場。當電場增大到一定程度,便會擊穿空氣絕緣,在云層之間或云層與大地之間放電,放生強烈的弧光和聲音,這就是我們通常說“閃電”和“雷聲”即“雷電”。（二）雷電的危害雷電的破壞作用主要是雷電流引起的，雷電流是一種沖擊波。圖10-5是雷電流的波形圖。由放電開始至雷電流最大值的時間為波頭，一般為1～4μs;而從最大值起到雷電流衰減到第83頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二/2的一段波形為波尾。雷電流的陡度按其波頭增長的速率來表示，即，雷電流陡度可達50kA/μs以上，所以，雷電流是一個幅值很大，陡度很高的沖擊波電流。對電氣設備絕緣來說，雷電流的陡度越大，由可知,產(chǎn)生的過電壓越高,對絕緣的破壞性也越嚴重

圖10-5雷電流波形圖第84頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二雷電的破壞作用有以三個方面：１.直擊雷雷云與大地之間直接通過建(構(gòu))筑物、電氣設備或樹木等放電稱為直擊雷。強大的雷電流通過被擊物時產(chǎn)生大量的熱量，而在短時內(nèi)又不易散發(fā)出來。所以，凡雷電流流過的物體，金屬被熔化，樹木被燒焦，建筑物炸裂。尤其是雷電流流過易燃易爆物體時，會引起火災或爆炸；造成建筑物倒塌、設備毀壞及人身傷害的重大事故。直擊雷的破壞作用最為嚴重。2.感應雷當有很強的帶電雷云出現(xiàn)在建筑物上空時，就會在建筑物上感應出與雷云等量而異性的束縛電荷。當雷云在空間放電后，空中的電場即消失，但在建筑物上聚集的電荷并不能很快泄入大地，殘留的電荷對地形成相當高的電壓、它會造成室內(nèi)電線、金屬管道、金屬設備的空隙之間發(fā)生放電現(xiàn)象，引起火災、爆炸、并危及人身安全。感應雷形成見圖10-6。第85頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二圖10-6雷云下儲油罐靜電感應第86頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二3.雷電波侵入當雷云出現(xiàn)在架空線上方，在線路上因靜電感應而聚集大量異性等量的束縛電荷，當雷云向其它地方放電后，線路上的束縛電荷被釋放便成為自由電荷向線路兩端行進，形成很高的過電壓，在高壓線路，可高達幾十萬V，在低壓線路也可達幾萬V。這個高電壓沿著架空線路、金屬管道引入室內(nèi)，這種現(xiàn)象叫雷電波侵入。如金屬設備接觸不良或有間隙，就會產(chǎn)生火花放電，引起火災事故；如果沿線路串入電氣設備，就可能擊穿設備絕緣而損壞設備。第87頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二雷電波侵入也可由線路上遭受直擊雷或發(fā)生感應雷所引起。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計，供電系統(tǒng)中由于雷電波侵入而造成的雷害事故，在整個雷害故中占50～70%，因此對雷電波侵入的防護應予足夠的重視。（三）雷電活動的一般規(guī)律及易受雷擊的部位雷電活動有一定的規(guī)律。從氣候上看，熱而潮濕的地區(qū)比冷而干燥的地區(qū)雷電活動多；從地域上看，山區(qū)比平原多；從時間上看，春夏、夏秋之交雷電活動較多。根據(jù)統(tǒng)計，容易遭受雷擊的部位有：1.筑物高聳、突出部位。如水塔、煙囪、屋角、山墻、女兒墻等。第88頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二不同屋頂坡度(0°、15°、30°、45°)建筑物的雷擊部位如圖10-7所示。圖中說明，屋角與檐角的雷擊率最高。屋頂?shù)钠露仍酱螅菁沟睦讚袈室苍酱螅斊露却笥?0°時，屋檐一般不再遭受雷擊。當屋面坡度小于27°，長度小于30m時，雷擊點多發(fā)生在山墻，而屋檐一般不再遭受雷擊。

接閃器、引下線和接地裝置，如圖10-8。10-8煙囪的防雷系統(tǒng)示意圖1—接閃器2－引下線3－接地裝置第89頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二（一）接閃器用以接收雷電流的金屬導體叫接閃器。有避雷針、避雷線、避雷帶、避雷網(wǎng)等形式。1.避雷針避雷針是安裝在建筑物突出部位或獨立裝設的針形導體。通常采用鍍鋅圓鋼或鍍鋅鋼管制成。當針長1m以下，圓鋼直徑為12mm,鋼管管徑為20mm；當針長為1-2m時，圓鋼直徑為16mm，鋼管直徑為25mm；煙囪頂上的避雷針，圓鋼直徑為20mm。當避雷針較長時，針體則由針尖和不同管徑的管段組成。避雷針對建筑物的防雷保護是一定范圍的。其保護范圍是以它能防護直擊雷的錐形空間來表示。這個錐形空間由新制訂的國家標準《建筑物防雷設計規(guī)范》GBJ57修訂本參照國際電工委員會IEC標準規(guī)定采用“滾球法”來確定。第90頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二所謂“滾球法”，就是選擇一個半徑為（滾球半徑）的球體，沿需要防護直擊雷的部位滾動，如果球體只接觸到避雷針或避雷針與地面，而不觸及需要保護的物體，則該物體就在避雷針的保護范圍之內(nèi)。單支避雷針的保護范圍，GBJ57修定本規(guī)定，應按下列步驟確定，見圖10－9。（1）當避雷針高度時：①距地面處作一平行于地面的平行線；②以避雷針的針尖為圓心為半徑，作弧線交于平行線的A、B兩點；③以A、B為圓心，為半徑作弧線，該弧線與針尖相交，與地面相切，由引弧線起到地面止的整個錐形空間就是避雷針的保護范圍；

第91頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二

圖10-9單支避雷針的保護范圍1－避雷針2－保護范圍邊界3－平面上保護范圍的截面第92頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二第93頁，共104頁，2023年，2月20日，星期二式中滾球半徑可按表10－2確定。（2）當避雷針高度時：在避雷針上取高度的一點，代替避雷針的針尖作為圓心，其余的作法如的作法。關(guān)于多支避雷針的保護范圍可參看GBJ57修訂本或有關(guān)設計手冊，此處從略。2.避雷帶采用直徑不小于8mm的圓鋼或截面不小于48mm2、厚度不小于4mm的扁鋼，沿建筑物易受雷擊的部位（如屋脊、女兒墻）裝設一周、高出屋面100～150mm，支持卡間距離1～1.5m，兩根兩行的避雷帶之間的距離要小于或等于10m,并必須經(jīng)1～2根以上的引下線與接地裝置可靠地連接，這樣整個屋面就認為全部被保護了。圖10-10為避雷帶在女兒墻上的敷設示意圖，圖10-11為防雷平面圖。對于第