物业管理专业课程物业管理专业课程

物业设施设备管理

第八章 建筑供配电系统第八章 建筑供配电系统

【学习目标】

通过本章的学习，了解电力系统和电力

网的组成，理解变配电系统的工作原理，了

解线路敷设的基本方法，掌握高层建筑的供

配电方式；掌握低压配电的接线方式和常用

低压配电系统保护装置的名称、功能以及应

用，掌握建筑配电系统的管理与维护。

第一节 建筑供配电系统概述

一、电力系统和电力网

电力系统一般由各类型发电厂、升（降）压变电所、电力网（输电、变电、配电）和用电设备等部分组成的整体，常称为输配电系统或供电系统，如图8-1 所示。 发电厂是生产电能的工厂，它通过发电设备将其他形式的能源转化为电能。目前，我国主要的发电形式是火力发电和水力发电，另外，还有核电站、风力发电厂和地热发电厂等。

图 8-1 电力系统示意图

变电所是变换电压和受电与配电的场所，它分升压变电所和降压变电所两类。 升压变电所将发电机发出的 6~10kV 电压转换为110kV 或 220kV 或 550kV 等的高压电能以利于远距离输送。 降压变电所将远距离输送来的高压电能转换为3kV 、 6kV 、 10kV 或 380/220V 的电能，以满足电力分配和用户低压用电的要求。 电力网是电力系统的有机组成部分，是连接发电厂、变电所和用电设备之间的电力线路。 电力网分为输电网和配电网两大类。

将发电厂生产的电能直接分配给用户或由降压变电所分配给用户的 10kV 及以下的电力线路称为配电网或配电线路；用户电压为 380/220V 的配电线路称为低压配电线路。一般把电压在 35kV 及以上的高压电力线路称为输电网。我国国家标准中规定的输电线的额定电压为 35 、 110 、 220 、 330 、 500 、 750kV 等。 电网电压为 1kV 及以上的称为高压电， 1kV 以下的电压称为低压电。

二、配电线路的敷设 1. 架空线路 室外电缆、电线架空敷设线路具有造价低、取材方便、分支容易、便于施工和维护等优点，是工业厂

厂区、住宅小区供电的主要方式之一。其缺点是容易受外界环境的影响和机械损伤，供电可靠性较差。 架空线路主要由导线、电杆、横担、金具、绝缘子、拉线盘、卡盘及底盘等组成，如图 8-2 所示。 2. 电缆线路 电缆是由芯线、绝缘层和保护层三部分组成的电线。电缆供电的特点是不影响环境美观、安全耐用、施工复杂、维修不方便、造价较高，故常用于对环境美观要求较高的场所。 常用电缆分为电力电缆和控制电缆两种。 电缆线路的敷设方式主要有直埋敷设、电缆沟内敷设、电缆排管敷设和电缆明敷设。

图 8-2 钢筋混凝图电杆装置示意图

（ 1 ）电缆直埋敷设 （ 2 ）电缆沟内敷设 （ 3 ）电缆排管敷设 （ 4 ）电缆明敷设 3. 绝缘导线的敷设 室内导线的敷设通常分为明配线和暗配线两种。 （ 1 ）明配线 （ 2 ）暗配线 （ 3 ）暗配线的施工步骤 ① 线管的选择 ② 线管加工 ③ 线管敷设（配管） ④ 箱体、盒体的固定

⑤ 穿线。 （ 4 ）暗配线的注意事项 ① 在配管工程中，如果线管长度不够，需要连接时，则需采用套管 2.2倍。 ② 导线在管子内不得有接头和扭结。 ③ 用 PVC波纹管敷设时，不得有挤扁和死弯。 ④ 在现浇楼板里套接。套管的长度一般是线管直径的配管时，灯头盒里一般放入填充物锯末，以防浇灌时灯头盒被堵塞。 ⑤ 各种颜色线不能混用，蓝色线通常用做工作零线，红色线用做相线，黄、绿双色线用做保护零线。

三、物业用电负荷的分类和负荷类别三、物业用电负荷的分类和负荷类别

1. 建筑物用电负荷的分类 民用建筑用电负荷根据建筑物的重要性及中断供电的后果分为三级。 （ 1 ）一级负荷 ① 中断供电将造成人身伤亡。 ② 中断供电将造成重大的政治影响。 ③ 中断供电将造成重大经济损失。 ④ 中断供电将造成公共场所的秩序严重混乱。 要求：一级负荷需采用两个以上的独立电源供电，同时还必须增设应急电源。

（ 2 ）二级负荷 ① 中断供电将造成较大政治影响。 ② 中断供电将造成较大经济损失。 ③ 中断供电将造成公共场所秩序混乱。 要求：二级负荷宜荷采用两个电源供电，但要求条件可以放宽。如两路市电可来自负荷变电站或低压变电所的不同母线段。当地区供电条件困难或负荷较小时，可由一路 6kV 及以上的电压专线供电。 二级负荷尽可能有两个独立电源供电。 （ 3 ）三级负荷 不属于一级和二级负荷的为三级负荷。 对三级负荷供电无特殊要求。

2. 建筑物用电负荷的类型 按负荷性质和用途可以将小区物业用电负荷设备分为 3 种类型： （ 1 ）普通型负荷，指一般家用电气照明、空调设备及其他居民生活用电等。 （ 2 ）保障型负荷，指保障小区公共基础设施和管理秩序的电力负荷，如公共照明、生活水泵、电梯及其他重要部位的电源插座等。 （ 3 ）保安型负荷，指保证小区内人身、财产安全的各种自动化系统的负荷，包括消防控制系统、小区各种安防系统等。

四、低压配电方式

低压配电方式是指低压干线的配线方式。低压配电一般采用 380/220V 中性点直接接地的系统。低压配电的结线方式常用的有放射式、树干式和混合式三种，如图 8-3 所示。 1．放射式配电 放射式配电是一独立负荷或一集中负荷由一单独的配电线路供电，它一般用在供电可靠性要求高或单台设备容量较大的场所以及容量比较集中的地方。 特点：各个独立负荷由配电盘（屏）供电，若某一用电设备或其供电线路发生故障时，对其他设备没有影响；所需开关和线路较多，电能的损耗大，投资

费用较高。 2. 树干式配电 一独立负荷或一集中负荷按所处位置依次连接到某一条配电干线上的供电方式。 优点是投资费用低、施工方便，易于扩展。缺点是干线发生故障时，影响范围大，供电可靠性较差。 适用于负荷集中且均匀分布、容量不大、无特殊要求的场所。 3. 混合式配电 混合式是由放射式和树干式相结合而形成的结线方式，一般用于楼层的配电。

图 8-3 常用低压配电方式

在实际工程中，照明配电系统不是单独采用某一种形式的低压配电方式，多数是综合形式，如一般民用住宅所采用的配电形式多数为放射式与树干式的结合，其中总配电箱向每个楼梯间配电为放射式，楼梯间向不同楼层间的配电箱为树干式配电。

五、高层建筑供电 为了保证事故照明、电脑设备、消防设备及电梯等设备的事故用电，现代高层建筑供电要求采用至少两路独立的 10kV （或 35 kV ）电源同时供电，目的

是为了保证供电的可靠性。两路独立电源运行方式，原则上是两路同时供电，互为备用。另外，还需装设应急备用柴油发电机组，要求在 15s 内自动恢复供电。

常用的高层建筑供电方式如图 8-4 所示。 图 8-4 中方案 a 为两路高压电源，正常时一用一备，但是要求两路都能保证 100% 的负荷用电。这种接线方式常用在负荷较少、供电可靠性要求相对较低的高层建筑当中。方案 b 为两路电源同时工作，当其中一路故障时，通过母线联络开关对故障回路供电。这种方式常用在用电容量比较大的高级宾馆、大型办公楼宇等场所，尤其是变压器台数比较多的地方。 在高层供电系统中，为了减少变压器的台数，通常单台变压器的容量一般都应大于 1000 KVA ，而且从防火要求考虑，一般采用干式变压器和空气开关，不采用油浸式变压器和油断路器。

图 8-4 常用高压供电方案

第二节 变配电系统

一般在小区内部通过变配电系统，实现为各类建筑供电，如图 8-5 所示。目前，小区供电主要有两种方式；一种是供电部门把电能直接送到用户，另一种是先把高压电送到小区或高层楼宇，通过变配电站再送到用户。 一、低压配电柜、箱 配电箱一般按三级设置，即总配电箱、分配电箱和开关箱。总配电箱一般设置在负荷相对集中的地方，分配电箱跟开关箱的距离原则上不超过 30米。 1．配电柜（箱）的作用

图 8-5 建筑变配电示意图

（ 1 ）分片（或分类）配置电源； （ 2 ）线路出现故障时，有利于控制故障范围、快速找出故障点； （ 3 ）便于分片安排线路检修，而无须大面积的停电； （ 4 ）柜内便于安装各种低压电器设备。 配电柜（箱）内的主要设备有接线端子、各种刀闸、保护设备（空气开关、熔断器等）、测量设备（电压表、电流表、周波表等）和计量设备（有功、无功功率表）等。 2．配电柜与配电箱的区别 根据国标 GB7251.1《低压成套开关设备和控制设备》，柜式成套设备是指一种封闭的立式成套设

备，它可以由若干个柜架单元、框架单元或隔室组成。箱式成套设备是指安装在垂直面上的一种封闭成套设备。一般安装在墙上的称为配电箱；安装在地上、体积比较大的一般称为配电柜。 3．配电柜、箱的管理 配电柜（箱）门要上锁，至少每月检查、维修一次。使用配电柜（箱）要由专人负责，必须经过培训持证上岗，合格后方可操作。 在检修设备时，要先在检修设备配电柜（箱）内控制开关上悬挂“有人工作，严禁合闸”的警示牌。 在条件允许的情况下，下班前要把各分支设备控制开关断开，再把动力总闸断开。 操作人员要严格遵守操作规程，不准违章作业。

二、社区变配电所

社区变配电所是为该社区内的用户变换电压，传输和分配电能的装置。 变电所的形式有独立式、附设式、杆上式或高台式和成套式变电所。 10kV 变电所一般由高压配电室、变压器室和低压配电室三部分组成。 架空线路和台上、杆上变压器是住宅小区传统的供电方式，特点是小区上空如蛛网密布，经常发生用电事故，供电可靠性较低。 现今人们对生活质量、生存环境要求越来越高，箱式变电站（箱变）及埋设地下电缆构成环网供电，在住宅小区供电方案中被广泛采纳。

第三节 低压配电系统保护装置

低压电器通常指工作在交流 1000V 及以下、直流1200V 及以下的电路中，用来对电能的生产、输送、分配和使用起开关、控制、调节和保护作用的电气设备。 一、刀开关 刀开关可分为胶盖闸刀开关、铁壳开关、刀形隔离器、熔断式刀开关、组合开关等。 1．胶盖闸刀开关 胶盖闸刀开关又叫开启式负荷开关，图 8-6 是 HKZ

系列型胶盖闸刀开关的结构示意图和实物图。

图 8-6 HK2型胶盖闸刀开关

应用：一般照明、电热等回路的控制开关，也可作为小容量三相异步电动机的全压起动操作开关。 2．铁壳开关 铁壳开关又称封闭式负荷开关，主要由刀开关、熔断器和铁制外壳组成，结构与实物如图 8-7 所示。 应用：适用于各种配电设备，不频繁手动接通和分断负荷电路，还可作为线路末端的短路保护用。 3．刀形隔离器 图 8-8 所示为 HD13 型隔离刀开关的结构图和实

物图。 应用：主要用于交流额定电压 380V 、直流额定电压 440V 、额定电流 1500A 及以下装置中。

1-闸刀； 2-夹座； 3-熔断器； 4-速断弹簧； 5- 转轴； 6-手柄图 8-7 封闭式铁壳开关

1- 上接线端子； 2-钢栅片灭弧罩； 3-闸刀； 4- 底座；5- 下接线端子； 6- 主轴； 7-静触头； 8- 连杆；

9-操作手柄（中央杠杆操作）图 8-8 HD13 型隔离刀开关

4．熔断器式刀开关 熔断器式刀开关是由熔断器和刀开关组合而成，具有熔断器和刀开关的基本性能。在配电网络中用于过载和短路保护，以及正常供电的情况下不频繁地接通和切断电路。图 8-9 所示为 HR 型熔断器式刀开关结构示意图和实物图。 5．组合开关 组合开关是一种多功能开关，不能用于频繁起停的电路中，经常用在接通或分断电路，切换电源或负载，控制小容量电动机正、反转等的电路中，主要型号有 HZ10 系列等。

1-RT 型据断器的熔管； 2-HD 型刀丹关的弹性触座；3- 连杆； 4-操作手柄； 5- 配电屏面板

图 8-9 HR 型熔断器式刀开关结构示意图

组合开关的结构及实物图

二、熔断器

熔断器是最简便而且是有效的短路保护电器，主要起短路保护作用，也可以起过载保护的作用。常用的熔断器有瓷插式（ RC1A ）、螺旋式（ RL ）、密闭管式（ RM10 ）、填充料式（ RT20 ）等。 1.瓷插熔断器 广泛用于保护与控制 380伏分支线路、照明电路和中小容量电动机电路当中的短路保护。 RCIA 型瓷插熔断器的外形结构、符号和实物图如图 8-10 所示。 2．螺旋式熔断器 图 8-11 是 RL 系列螺旋式熔断器的实物图。 应用：主要用于电气设备的过载及短路保护。

（ a ）外形结构； （ b ）符号l- 底座； 2-静触头； 3 一动触头； 4－熔丝； 5 一瓷盖

图 8-10 瓷插熔断器

图 8-11 螺旋熔断器

选择熔断器时应该注意： （ l ）熔断器的额定电压必须大于或等于线路的工作电压。 （ 2 ）熔断器的额定电流必须大于或等于所装熔体的额定电流。

三、自动空气断路器 空气断路器简称空气开关。断路器，指具有接通和分断电路作用，能提供短路、过负荷和失压保护的低压开关设备。 组成：主要由触头系统、灭弧系统、脱扣器和操作机构等部分组成。 结构原理图如 8-12 所示，实物如图 8-13 所示。

图 8-12 一般自动空气断路器的原理图

图 8-13 常见的断路器、空气开关

四、漏电保护器

漏电保护器是漏电电流动作保护器的简称，又叫漏电保护开关。主要是用来在设备发生漏电故障时以及对有致命危险的人身触电进行保护。漏电保护器一般要跟断路器配合使用。 1．漏电保护器的组成：检测元件、中间放大环节、操作执行机构。 2．漏电保护器的分类：按保护功能和用途分为漏电保护继电器、漏电保护开关和漏电保护插座三种。 3. 应用：应符合国家标准 GB13955292《漏电保护器安装和运行》的规定。

第四节 建筑供配电系统的维护与管理 一、供配电系统管理范围的界定 应遵守“全国供用电规则”对维护管理与产权分界的界定原则。

二、供配电系统的维护与管理 维护与管理的主要内容包括供配电系统的接管验收、安全管理、运行管理、维修管理和档案管理。主要有以下几方面的内容。 1．了解管理范围内各建筑物用电内容、供电方式、分配方案、配线方法等。 2．负责供电运行和维修的人员必须持证上岗，并配备相应的主管电气工程技术人员。

3．做好定期巡查维护和重点设备检测，建立 24 小时值班制度，做到发现故障及时排除。 4．做好日常维护，确保公共使用的照明灯、指示灯、显示灯的完好。 5．停电、限电时要提前告知业主，以防意外事故发生及造成不必要的经济损失。 6．对临时施工工程和住户装修要事先制定用电管理措施，做好临时用电管理。 7．发生火灾、水灾、地震等特殊情况时，要做到及时切断电源，保证应急灯在停电状态下能够正常使用。 8．严禁管理区域内乱拉、乱接供电线路。

9．积极有效地宣传安全用电、合理用电、节约用电的知识。 10．建立各项设备档案。如设备原理图，维修记录、各种设备的保修卡等。 对供配电系统的维护建立日常巡视维护和定期检查保养制度。供配电系统的维护保养工作以不影响物业的正常运营为原则，特殊情况要报主管人员并及时通知受影响的用户，以免造成更大的纠纷。