1.电气设备
发电、变电、输电或用电的任何物件,诸如电动机、变压器、电器、测量仪表、保护装置、布线系统的设备、电气用具等统称电气设备。
2.用电设备
将电能转换成其他形式能量(如光能、热能、机械能)的设备就称作用电设备。
3.电气装置
为实现一个或几个具体目的且特性相配合的电气设备的组合称为电气装置。
为实现一个或几个具体目的且特性相配合的,由电气装置、布线系统和用电设备电气部分的组合称为建筑电气工程(装置)。这种组合能满足建筑物预期的使用功能和安全要求,也能满足使用建筑物的人的安全需要。
5.供电系统
供电系统就是由电源系统和输配电系统组成的、产生电能并供应和输送给用电设备的系统。供电系统按其接地形式通常可划分为TT、TN、IT系统,其结构形式如图2-5所示。TT是保护接地系统;TN是接零保护系统,其中TN系统又可以细分为TN-C、TN-S、TN-C-S三种表现形式,新建筑推荐使用TN-S系统;IT系统为电源侧不接地,或经过高阻抗接地的系统。
6.接地
电气装置中某一部位经接地线和接地体与大地做良好的电气接触称为接地。根据不同的目的,电气系统接地方式主要有工作接地、保护接地、防雷接地、防静电接地。
在电气系统中,为了运行需要把电力系统的某一点(通常是电源的中性点)与大地直接连接就称为工作接地。在我国电力网中,电源中性点通常采用三类接地方式:其一是中性点不接地系统,常见于3~60kV电力系统,通常用于不允许停电的重要场合,施工现场较为少见;其二是中性点经消弧线圈接地系统,此种方式适合3~60kV电力系统,并且可以有效避免电弧过电压的产生;还有就是中性点直接接地方式,此种接地方式适用于110kV以上高压系统或380V及以下低压系统。
把在正常情况下不带电,而在故障情况下可能呈现危险的对地电压的金属外壳和机械设备的金属构件,用接地线与接地体连接起来,称为保护接地。在中性点非直接接地的低压电力网中,电力装置应采用低压接地保护,且接地电阻一般不大于4Ω。保护接地的作用是通过强分流作用减小流经人体的电流,避免和减轻触电事故的发生。通过降低接地的电阻值,可以最大限度保障人身安全。
防雷接地的目的是将雷电流引入地下,通常需要将防雷装置如避雷针、避雷线等通过接地线与大地相连,以消除雷电过电压对设备的危害,将雷电流泄入大地。防静电接地通常是为防止静电所造成的危险而将易燃的输油管道、天然气储罐等积累的静电电荷导入地下而设置的接地。
图2-5 常见供电系统结构形式
a)TT系统 b)TN-S系统 c)IT系统
7.零线与接零保护
与变压器直接接地的中性点连接的导线就称为零线。根据不同功能可分为工作零线、保护线和保护零线。
工作零线也称为中性线、N线:电气设备因运行需要而引接的零线称为工作零线。其作用是用来通过单相负载电流,用来通过三相不平衡电流,使三相不平衡负载上的电压均等。
保护线也称为PE线:中性点接地系统中由中性点或中性线引出,或者从第一级漏电保护器的电源侧的零线引出的不作为电源线,而仅用于作电气设备外露可导电部分的导线称为保护线,保护线工作时仅提供漏电电流的通路。
保护零线也称为PEN线:当工作零线和保护线合为一体、兼具两者功能时,就称为保护零线。
保护接零就是将电气设备外露的正常工作不带电的金属外壳或金属构架,经接零线与配电网的保护零线(包括PE线和PEN线)紧密连接起来的做法和措施。其工作原理是当漏电发生时,系统就会形成单相短路,由短路电流触发线路上的过电流保护装置迅速动作,切断该漏电设备的电源,起到保护人身安全的作用。
8.接地体
接地系统中用来直接与土壤接触,有一定流散电阻的一个或多个金属导体,称为接地体,通常用钢管、圆钢、角钢按规程要求制作并埋设于土壤中。在施工现场,接地体除了专门埋设以外,有时还可利用工程上已有的各种金属构件、金属井管、钢筋混凝土的建筑物的基础等,这种接地体称为自然接地体。
9.接地线
电气装置、机械设备应接地部分与接地体连接所用的金属导体,称为接地线。常用的接地线有绝缘的多股钢线(截面面积不小于2.5mm2)、扁钢、圆铜等。
10.低压和高压
额定电压交流1kV及以下、直流1.5kV及以下称为低压。额定电压大于交流1kV、直流1.5kV称为高压。
11.三相负荷的接法(www.xing528.com)
在三相交流系统中,如果每相负载都接在相线和中性线之间,如图2-6a所示,称为三相负载的星形联结。在星形联结中,各相负载与电源间独自构成回路,回路之间互不干扰,每一相都相当于一个独立的单相负载。线电流等于该相负载的相电流,线电压等于3倍相电压。这种接法,即使三相负载不平衡,仍然能获得基本对称的相电压。
如果三相供电线路中负载分别接在两根相线之间,如图2-6b所示,称为三相负载的三角形联结。在三角形联结中,线电压等于相电压,负载对称时,线电流等于3倍相电流。
图2-6 三相负载的接法
a)星形联结 b)三角形联结
12.电气标准
标准是生产、建设、质量监督检验、合格认证的技术数据,是技术经济立法的依据。图样作为重要技术文件必须按照一定标准绘制。我国标准分为国家标准、部颁标准、企业标准三级。
国家标准以GB开头,后面如果有“/T”,表示此标准为推荐性的;如果没有,则表示是强制性标准。后面依次为顺序号、制定年代号和标准名称。例如,“GB/T6988.1—2008《电气技术用文件的编制第1部分:规则》”就是一个推荐性的国家标准,顺序号为6988号,制定年份为2008年,标准名称为“电气技术用文件的编制第1部分:规则”。
部标(专业标准)代号通常由所属部(局)名的两个或两个以上汉语拼音字母表示,如JG—建筑工业标准;DL—电力工业标准等。企业标准代号通常以分数形式表示,分子由字母Q(企业)或省市、自治区简称组成,分母按中央直属企业和地方企业,分别有国务院相关部(局)和地方科委规定。例如,“京Q/JG”表示北京市建筑工业局标准。
国际标准则是指一些权威的国际组织制定的标准,国外标准是我国以外其他国家标准,近年来我国工程领域承接的国外项目越来越多,因此,除了需要了解、查阅国内标准之外,也有必要了解一些国际、国外标准的要求,常见国际和国外标准代号见表2-1。
表2-1 常见国际和国外标准代号
13.短路与断路
电路中负载被导体以某种形式直接连接或经过小阻抗连接在一起,从而使电流不经过负载而流通的状态称为短路。短路状态下电路总阻抗趋于零,电路中将通过极大的电流,导致设备损毁,具有极大危害性。因此,短路一般是不允许的。
然而对于某些设备,短路则是工作常态,如电焊机就是利用短路的巨大电流所产生的热量进行焊接的。
电路中某部分断开,呈现出无穷大的阻抗,使电路中无电流通过的状态称为断路或开路。如果是人为利用开关或触头造成的断路是正常的,如果由于其他原因造成的开断或触头接触不良形成的断路就属于故障状态了。
14.布线系统
一根电缆(电线)、多根电缆(电线)或母线以及固定它们的部件的组合称为布线系统。如果需要,布线系统还包括封装电缆(电线)或母线的部件。
15.电气连接
导体与导体之间电阻接近零的连接称为电气连接。电气连接主要分三类:固定连接、可动连接和滑动连接。
固定连接是指相互接触连接导体的接触面不发生分离或移动的连接,如导线与导线、导线与端子的连接等。固定连接多采用螺栓连接、压接、焊接、绑扎等方式。如果连接的两个接触面并不固定,可分可合,如开关、按钮、触头之间的连接就称为可动连接。滑动连接是指相互接触的接触面可以相对移动,以便在使用过程中不切断电路而将电流从一个接触面转移到另一个接触面,如调压器、滑动变阻器、滑触线等都属于滑动连接。
16.外露可导电部分
正常情况下不带电,而发生接地故障时才有可能带电的部分,如用电设备的金属外壳、配电金属套管等,统称外露可导电部分。
17.环境条件
任何电气设备都工作在一定环境条件下,周围环境必定会影响设备性能和工作可靠性。根据我国气候情况,一般电气设备使用的环境条件规定见表2-2。
表2-2 一般电气设备使用的环境条件
①1mmHg=133.322Pa。
特殊环境条件下电气设备在性能结构上有特殊要求,表示特殊环境条件使用的设备用符号标注,如湿热型用TH表示,干热型用TA表示,矿井下用K表示,防爆电器用B表示。
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