• 本文梳理了建筑领域强弱电的基本概念,涵盖了三相交流电源、不同类型导线、照明系统的安装方法、导线铺设的标识符、电路图的常用符号、配电装置的图形代号以及灯具和插座的图形标志等内容,供大家参考交流与学习!

    事故级别

    交流电



    三相交流电:指的是三个频率一致、电压幅值相同、且彼此之间相位角相差120度的交流电路所构成的电力系统。在我国,生产和供应的电力主要为三相交流电。
    三相电源采用星形(Y形)接法:在这种接法中,三个相电源或负载的一端汇集于同一点,其余端点则分别引出,构成三相系统的三条相线。
    星形连接方式中,可将中心点(亦称中性点)引出,用作中性线,从而构成三相四线系统。若不引出中性点,则构成三相三线系统。当然,不论是否设有中性线,均可以增设接地线,进而形成三相五线或三相四线系统。其优势在于能同时提供两种不同电压等级的电源,以满足三相及单相电器的供电需求。



    导线类型
    (1)型号BBBLX与BBX代表的是分别采用棉纱编织橡皮绝缘的铝芯和铜芯电线。
    (2)BLV,BV:分别代表塑料绝缘铝芯电线和铜芯电线。
    (3)BLVV与BVV均指塑料绝缘并带有塑料护套的铝芯或铜芯电线。
    (4)BLXF、BXF、BLXY及BXY:此系列电线采用橡皮绝缘,氯丁橡胶或聚氯乙烯作为护套材料,具备铝质或铜质导体。
    (5)全塑电缆,如VLV和VV型号,是指采用聚氯乙烯作为绝缘材料和护套的铝芯或铜芯电力电缆,也被称作全塑电缆。
    (6)YJLV,YJV:采用交联聚乙烯绝缘与聚氯乙烯护套的铝芯或铜芯电力电缆。
    (7)XLV和XV代表的是橡皮绝缘、聚氯乙烯护套的铝芯或铜芯电力电缆。
    配线类型


    照明配电箱的安置高度需遵守施工图纸上所示规定。如无具体规定,通常情况下,箱底边缘与地面间的距离应为1.5米,且安装的垂直度偏差不得超过3毫米。此外,配电箱上须清晰标识出各个用电回路的名称。


    导线敷设

    防雷等级

    防雷装置

    导线表示方法

    常用导线标记

    设备表示方法

    a:设备编号;
    b:设备额定容量;
    c:线路熔体或低压断路器脱扣电流(A);
    d:标高。
    线路图形符号


    配电设备图形符号

    灯具图形符号

    插座图形符号

    开关图形符号

    电表图形符号



    灯具安装方式

  • 10千伏、35千伏, 110千伏、220千伏, 500千伏的超高压, ±800千伏特高压, 这些电压等级术语, 在川电君的科普文章中常常出现。
    在日常生活中 我们常常会遇到形态各异、高低不同的输电线路和铁塔 那么,如何将不同的电压等级 与外部可见的线路对应起来 我们又该如何进行区分呢?
    我们可以通过“一看三数”来轻松识别不同电压等级的输电线路。
    一看:看铁塔或电线杆
    高压输电线路通常通过铁塔架设,电压等级达到35千伏及以上;而中低压线路主要由单独的电线杆支撑,这些线路的电压通常在10千伏以下。
    一数:数导线的极数或相数
    直流电路仅包括正负两个极性的导线;而交流电路通常是三相的,包含三根或六根导线(在同一个铁塔上架设的六根导线,代表着同塔双回的线路结构)。

    二数:数导线的分裂数
    那么何为导线的分裂系数?显而易见,分裂导线是将多根导线捆绑成一体,以取代单一导线,这样做的目的是为了减少电晕放电现象,改善线路参数,从而增强线路的传输效率和电力系统的运行稳定性。
    交流输电线路分裂情况如下:
    单分裂导线通常应用于电压等级为110千伏、35千伏及以下的场合,同时,部分220千伏的线路也可能选用单分裂导线。

    在四川地区,两分裂导线的电压等级普遍为220千伏,而330千伏的输电线路则主要建设于西北区域,因此,该地区鲜有330千伏的两分裂导线电压等级。

    四分裂导线的电压等级通常被确定为500千伏。

    750千伏电压等级的输电线路通常采用六分裂导线,而我国西北地区是目前建设有这种电压等级输电线路的唯一区域。

    直流输电线路分裂情况如下:
    四分裂导线电压等级通常情况下为±500千伏。

    六分裂导线的电压等级通常为750千伏。

    三数:数绝缘子的片数或丈量其长度
    若分裂导线数目不足以判定电压级别,进一步可通过绝缘子个数或测量其长度来进行区分。常见的绝缘子类型包括玻璃绝缘子、陶瓷绝缘子以及复合绝缘子等。
    玻璃绝缘子与陶瓷绝缘子是常见的,那些安装在铁塔上,形似圆盘的部件。

    (玻璃绝缘子)

    (玻璃绝缘子)
    复合绝缘子作为一种整体的支柱型结构,其外观特征表现为带有环状碟形小圆盘。

    (复合绝缘子)
    电压等级越高,线路的绝缘子串越长,片数也越多:

  • 众多电气行业的朋友常问:二次原理图与二次控制回路是否相同?实际上,二次原理图主要指的是用于控制、指示及计量主回路(即一次系统设备)的原理图。它涵盖了二次控制回路图的内容。例如,CT的二次回路图虽属于二次原理图的范畴,却并非控制回路图。接下来,我们将一起探讨如何识别和绘制二次控制原理图。
    (1)二次原理接线图的定义
    电气二次接线图展示的二次设备(如仪表、继电器、信号装置、自动装置及控制开关等)之间的电气连接和工作原理,是理解二次回路动作的关键图纸。
    (2)二次原理接线图的画法

    1. 整体式画法
      二次设备采用整体式绘图方式,直观展现设备全貌(将线圈和触点绘制在一起),主要用于展现完整的装置构成及其间的接线联系。
      优点:此图能够清晰展示各二次设备的组成、数量及其电气连接关系,具有直观明了的特点,便于设计过程中的构思及后期的记忆。
      缺点:不便于阅读和理解其工作原理。
    2. 展开式画法
      展开式绘图法基于电气线路原理,将继电器所有元件的线圈及触点依据其保护动作的次序,从左至右、由上至下进行布局的接线图。该方法的优势在于能够单独绘制电源、主电路、控制及信号等不同电路。电气设计网络课程中狄老师讲解到,各继电器的线圈与触点需分开绘制,并且放置于相应回路内;同时,同属一个继电器或元件的部分均应用一致标识进行标注。
      优点:接线明了,便于阅读,更易于把握整个系统的运作流程及工作机理,尤其在展示一些结构复杂的装置时,这一优点尤为明显。
      1)电源回路
      各个电动机均需配备独立控制电源。该电源应位于电动机主回路的隔离保护装置之后和控制装置之前。这样做是因为若多台电动机共享同一控制电源,它们的控制回路将无法分离,无法单独进行安全检修,并且一旦出现故障,所有电动机将同时停止工作,可能导致更大的损失。
      为确保电源的控制与安全,须配备隔离器及短路保护装置。此类电器可选择螺旋型熔断器或具备隔离功能的微型断路器。同时,应安装控制电源指示灯以提供直观的电源状态显示。
      2)控制回路
      典型的控制回路主要由开关、按钮、信号灯,以及接触器、继电器线圈和各类辅助触点组合而成。无论是简单还是复杂的控制回路,它们大多由常见的控制电路(例如延时电路、联锁电路、顺序控制电路等)构成。
      电动机的启动控制环节构成了其核心控制电路。在电动机的启动过程中,常见的启动方法包括直接全压启动、减压启动以及软启动变频启动。其中,减压启动主要采用星角转换降压启动和自耦变压器降压启动两种方式。
      3)信号回路
      电气设备自动控制的核心在于信号回路的设计是否精准。信号回路主要分为控制信号和反馈信号两种类型:控制信号回路负责接收来自外部的各类控制命令,进而操控电动机;而反馈信号回路则通过连接各种声光信号装置,来显示电动机的运行状态。

      控制信号:
      在民用建筑物中,风机与水泵的自动化控制信号通常由楼宇自动化系统(BAS)的DDC控制器或火灾自动报警联动系统(FAS)控制器来发出。当这些信号为有源时,仅需要将它们接到信号回路的中间继电器线圈上。应注意的是,火灾自动报警联动系统控制器提供的有源控制信号为直流24V。而DDC控制器提供的则有源控制信号通常是交流24V。因此,选择继电器时需根据控制信号的电压种类进行正确选择。至于无源机械触点控制信号,如消火栓启泵按钮、湿式报警阀压力开关、液位器、防排烟阀联动机构等,应由信号回路来提供所需的信号电源。
      反馈信号:
      各类电气设备的状态信号,如运行或故障,通常通过主回路中的接触器、热继电器等控制保护元件的辅助触头动作,来实现信号灯等信号回路的接通。若设备配备有外部控制器,还需提供干接点形式的反馈信号。例如,楼宇自动化系统控制的机电设备,就需要提供其运行状态、故障情况以及手动或自动操作状态的反馈。然而,设计过程中常有一个被忽略的问题:某些设计(包括标准图册)直接将主回路接触器的辅助触头用作外部反馈信号,电气设计在线教学中狄老师指出,这种做法存在将高电位引入DDC控制器或消防联动控制器的风险。这是因为辅助触头一般安装在主触头旁边,当主触头断开感性负载电路(尤其是大功率电动机)时,会产生电弧,而强烈的电弧会引发电磁干扰,进而在辅助触头形成的二次回路中产生较高的感应电势,这种干扰可能导致二次回路中的电子元件损坏。
      4)二次回路线号及端子排图
      在二次接线图中,各个电气接点均须配置独特的接线编号,这有助于施工时的接线作业及后续故障点的定位。这些接线编号在本图内必须是唯一的,而编号的编排方式一般遵循从上至下、从左到右的顺序,并按顺序逐步增加。例如,编号的起始数字应区分不同电路,控制回路以“1”为起点,其它辅助电路则以“101、201…”等数字作为开始,以彰显其不同。比如,消防联动信号回路的编号从“101”开始,而BAS系统的控制信号回路则从“201”开始。
      各设备间通过控制电缆相连,须遵循回路编号原则进行标号,确保屏顶设备与屏内设备连接时也通过端子排进行,并在图纸上清晰标示端子排接线编号及箱内电器元件的对应标号。
      (3)电路原理图绘制方法及原则
      1.在电路图的绘制上,主电路、电源电路、控制电路以及信号电路各自独立展现。无论是主电路还是辅助电路,电器元件通常依照生产设备动作的顺序,按照从上至下或从左至右的次序排列,既可水平布置,亦可垂直排列。
      2.所有电器的开关和触点状态,皆按照线圈未通电、手柄处于零位、行程开关和按钮等接点未受外力作用、生产机械处于起始位置的情形进行描绘。
      3.同一电气设备中,尽管各个导电构件在图纸上常常分开绘制,它们的符号标识却必须保持统一。
      (4)简单常见的电路原理图举例

      直接启动原理图
      说明:转换开关的位置决定了控制柜控制回路的具体启动方式。
      1.当转换开关置于手动位置,可通过手动按下启动按钮和停止按钮来控制泵的运行和停止。
      2.转换开关置于停止档位,水泵便无法启动,这样便于安全地开展设备维护作业。
      3.转换开关置于自动档位,可依托现场电接点温度信号来控制泵的自动启动与停止。

      直接启动一用一备原理图

      直接启动一用一备原理图
      说明:消防泵控制柜的启动方式依赖于控制回路的设置,转换开关的位置决定了启动模式的差异。
      1.当转换开关置于手动模式时,操作者能够分别通过按下手动启动按钮和停止按钮来控制两台泵的启动和停止过程。
      2.当转换开关设定为1#主泵2#备用时,1#泵的启动与停止可以通过远程DDC信号或现场电接点温度信号来控制;在1#泵运行期间,2#泵保持在备用模式。若1#泵发生超载或其他故障而停止工作,2#泵将自动接管运行。
      3.当转换开关设定为2#备用而1#主用时,2#泵的启动与停止可通过远程DDC信号或现场电接点温度信号控制;在2#泵启动的同时,1#泵保持备用状态。若2#泵过载或遇到故障而停止工作,1#泵将自动切换为运行状态。

      星三角一用一备原理图

      星三角一用一备原理图

      星三角一用一备原理图
      说明:消防泵控制柜中的控制回路根据转换开关的位置不同,将采取相应的启动方式。
      1.当SAC1和SAC2转换开关均置于手动档位,可以通过按压启动和停止按钮,分别独立地控制两台泵的启动与停止。
      2.当SAC1转换开关设在自动档,而SAC2转换开关置于备用档时,1#泵的启动与停止可通过远程DDC信号或现场电接点温度信号来完成;与此同时,2#泵保持在备用状态。一旦1#泵因过载或其他问题而停止运行,2#泵便会自动接管工作。
      3.当SAC2转换开关处于自动档,而SAC1转换开关位于备用档时,2#泵的启动与停止可由远程DDC信号或现场电接点温度信号控制;此时1#泵作为备用,若2#泵因过载或其他故障而停止工作,1#泵将自动切换为工作状态。
      (5)二次控制原理图识图与绘制总结
      掌握二次回路图的关键在于理解其逻辑性,遵循绘制规律,只要把握这些规律,解读起来就会变得较为简单。
  • 电气图借助电气图形符号、标注说明的围框或简化的外形来展现电气系统或设备内各构成部分间的相互关系与联接方式的图表。
    它是电气工程技术的重要语言,所有维修电工人员均需熟练掌握电气图的识读技能。

    1、系统图或框图
    用标注或注释的框形符号,简括地展现系统或分系统的基本构成、彼此间的关联及其关键特性。
    2、电路图
    以图形符号的形式,依据工作流程依次排布,用以清晰地展示电路、设备或成套装置的结构及连接方式,而忽略其实际空间位置。这种简图旨在帮助人们深入理解其工作原理,便于对电路特性进行深入分析与计算。

    3、功能图
    电路示意图是一种表示理论或理想电路的图形,不包含具体的实现细节,主要用于作为绘制实际电路图或相关图表的参考依据。

    4、逻辑图
    绘制二进制逻辑(与、或、异或等)单元图形符号的简图,仅展示功能而不涉及实现方式的逻辑图被称为纯逻辑图。
    下图就是属于电气逻辑图里较为简单的逻辑电气图,仅供参考!

    5、功能表图
    表示控制系统的作用和状态,通过描述系统状态和引起状态转换的事件,展示系统的行为。

    6、等效电路图
    表示理论的或理想的元件(如电阻R、电感L、电容C)及其连接关系的一种示意性图。

    7、程序图
    精细阐述程序单元与程序片段之间的关联及其互连的示意性图表。

    8、设备元件表
    将成套装置、设备和装置中的各组成部分及其相应数据整理成表格,表格中应包含各组成部分的名称、型号、规格和数量等信息,以明确其用途和配置。

    9、端子功能图
    展示了功能单元的全体外接端子,同时通过功能图、表图或文字来表述其内部功能的相关简图。
    10、接线图或接线表
    用符号表示成套装置、设备或装置的内、外部各种连接关系的简图称为接线图,它用于接线和检查。
    (1)单元接线图或单元接线表:用以展示成套装置或设备内部某一结构单元的连接方式的接线图或表。(此处的结构单元是指在多种情况下能够独立运作的单一组件或其组合体)。
    (2)互连接线图或互连接线表展示了成套装置或设备各不同单元间的连接关系,它是通过一种接线图或接线表来表示的。(线缆接线图或接线表)。

    (3)端子接线详图或端子接线列表展示了整套装置或设备中各端子的具体情况,以及这些端子与外部连接线的对应关系(如有需要,也会包含内部连接线)。

    (4)电缆配置图或电缆配置表:展示电缆两端的连接位置,并视需要涵盖电缆的功能、性能以及走线路径等信息的图表。
    11、数据单
    提供关于特定项目详尽信息的资料。

    12、简图或位置图
    所谓的位置图,是用来表示一套装置、设备或系统内各个组成部分位置的简图。它通常采用图形符号来绘制,目的是展示某一区域或建筑中电气装置的元件分布及其布线连接。

  • 提及德国人,我们脑海中浮现的词汇往往是:严谨、守时、严肃、认真。关于德国人设计的电气图纸,它们的特点以及与我国图纸的差异,又是怎样的呢?

    今日特此挑选了一份冷料供应仓库的平面图,期望能为各位带来参考价值。


    图1:总览

    设备的制造日期、柜内电压、电流、功率及绝缘等级,以及导线截面大小和颜色(需要注意,外国标准中黑线代表火线、蓝线为零线,确保整个设备外部导线颜色区分明确)。外部连接端子的标识应当明确且详细。


    图2:供电源

    电路图纸和接线设计并未标注线号,而是直接标注了元件名称和编号,明确了各个元件的触点连接位置,使得查找变得直观简便。此外,图纸上一并标注了空气开关的过载保护电流,这样在更换开关时可以迅速调整设定,免去了额外的查阅和计算步骤。


    图3:负载输出

    变频器的型号、电机的功率、电流、及过载保护电流全部标注。


    图4:Mometom模块供电源,及Fip/IO网络

    模块型号均已标注清晰。如3.1节所示,明确指出了电源的来源;而3.8节则详细说明了电源的流向。


    图5:模块的输入,输出。

    在端子号中间所标记的是该位置的程序地址,而4.2下方的众多触点则代表程序中的逻辑连接。


    图6:出柜端子的定义

    并不是外国的月亮比我国的更圆,德国人的敬业精神确实让人敬佩。我们在工作中应当学习他们精益求精的态度,尤其是在细节上。

  • 变压器电源与自备发电机电源之间的切换是否需中断中性线连接,取决于众多因素,如两种电源的接地系统类型、是否接入同一低压配电系统、接地方式的选择,以及电源回路是否安装了RCD或单相接地故障保护等,这是一个较为复杂的问题。

    因此,IEC标准没有给出确切的规定。下面我们来探讨不同的双电源配置方案:

    (1)在相同场所内,若两电源共同接入一个低压配电柜,则进线柜或双电源切换柜应使用四极开关。请参照图1进行配置。

    图1显示的是在同一场所实施的双电源互投系统在故障状态下的电流分布。

    观察图1可知,在用电设备前端,安装了QF11和QF21两个带有RCD保护的三极断路器,用于实现双电源的切换。假设QF11处于闭合状态,而QF21则保持断开。在此情况下,不论是用电设备出现单相接地故障还是三相电流不平衡,都会导致故障电流或由三相不平衡引起的中性线电流通过QF21回路的N线和PE线。由于QF21配备了RCD保护,当检测到这些异常电流时,QF21将会触发保护动作,因而不能正常合闸。反之情况相同。

    如图1所示,QF21回路的零线或保护地线中流经的电流即为非常规路径的中性线电流。这条非常规路径中的中性线电流可能会形成环绕环路,环路内生成的磁场可能干扰敏感信息设备,并可能导致断路器错误地启动。应对策略是使用四极开关来连接QF11与QF21,从而阻断故障电流的流通路径。

    (2)两台配电变压器相互作为备用电源,或者将变压器与柴油发电机设置为彼此的备用,保证变压器及发电机的中性点均紧邻接地。若这两路电源同用一个低压配电箱,其进线电路应配备四极开关,具体布局参见图2。

    图2显示的是在TN-S系统中,进线回路和母联回路应选择使用四级开关进行控制。

    如图2所示,低压配电网采用TN-S接地方式,变压器中性点实现近距离接地。从变压器引出三相、N线和PE线接入低压配电柜的进线回路。在此回路中,低压进线断路器与母联断路器均采用三极开关设计,并且进线断路器配备了单相接地故障保护功能。在正常运行状态下,两个进线断路器处于闭合状态,而母联断路器则保持打开。

    若Ⅰ母线上的用电设备出现单相接地故障,正确的电流路径应为:用电设备外壳→PE线→PE线与N线的交汇点→Ⅰ段N线→Ⅰ段接地故障电流检测→Ⅰ段变压器。这一路径是准确的。

    由于N线和PE线连接点的位置不确定,例如可能会位于两路进线的起点,因此单相接地故障电流可能经过非常规路径流动,具体为:电器设备外壳→PE线→第二段进线处的PE线与N线连接点→第二段N线→第二段接地故障电流检测器→第一段N线→第一段接地故障电流检测器→第一段变压器。这一路径上的电流即为非常规中性线电流,该电流有可能导致第二段进线断路器误跳闸,从而使故障范围进一步扩大。

    解决方法是将低压进线及母联回路均配备四极开关,以此截断故障电流可能经过的不规范路径,进而根除安全隐患。同样地,若将任一变压器替换为发电机,该发电机的进线断路器也应安装四极开关。

    结论:若两路电源位于同一地点(共地),并且共同接入一套低压配电柜,那么应采用四极开关来处理低压配电柜的进线和母联回路。

    (3)在两套电源共处一地但不共用低压配电柜的情况下,二级配电系统中的电源转换开关应使用三极开关,如图3所示。

    图3显示在互为备用电源的情况下,ATSE可以采用三级开关配置。

    观察图3,可以发现变压器与发电机位于同一低压配电室内,然而它们并未共用低压配电柜。

    我们注意到二级配电设备中的断路器QF11承载的三相电流出现了不平衡,这导致连接到用电设备的中性线N上产生了三相不平衡电流。这些三相不平衡电流的流向是:从用电设备的中性线N极出发,经过二级配电设备的N线,进而流至变压器的配电中性线,之后进入变压器的进线回路接地故障电流检测,最终到达变压器的中性点N。这是电流的常规流通路径。

    由于ATSE在转换过程中只能单向进行,它只能在变压器的进线和发电机的进线之间做出选择,因此中性线电流不会流经非常规路径。在这种情况下,可以选用三极的ATSE开关。