工厂电气系统设计大全

工厂电气系统安装

项目1 工厂电气动力系统安装

3.1.1施工技术准备

1.识图

1）设计说明 （1）设计依据

按照国家标准GB50052～95 《供配电系统设计规范》、GB50053—94《10kV及以下变电所设计规范》、GB500—95《低压配电设计规范》等的规定，进行工厂供电设计必须遵循以下一般设计原则：

a遵守规程、执行必须遵守国家的有关规程和标准，执行国家的有关方针，包括节约能源、节约有色金属等技术经济。

b安全可靠、先进合理应做到保障人身和设备的安全，供电可靠，电能质量合格，技术先进和经济合理，采用效率高、能耗低和性能较先进的电气产品。

c近期为主、考虑发展应根据工程特点、规模和发展规划，正确处理近期建设与远期发展的关系，做到远、近期结合，以近期为主，适当考虑扩建的可能性。

d全局出发、统筹兼顾必须从全局出发，统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件等，合理确定设计方案。

（2）设计范围

工厂供电设计包括变配电所设计、配电线路设计和电气照明等。 a变配电所设计

无论工厂总降压变电所或车间变电所，设计的内容都基本相同。工厂高压配电所，则除了没有主变压器的选择外，其余的设计内容也与变电所设计基本相同。

变配电所的设计内容应包括：变配电所负荷的计算和无功功率的补偿，变配电所所址的选择，变电所主变压器台数和容量、型式的确定，变配电所主结线方案的选择，进出线的选择，短路计算及开关设备的选择，二次回路方案的确定及继电保护的选择与整定，防雷保护与接地和接零的设计，变配电所电气照明的设计等。最后需编制设计说明书、设备材料清单及工程概(预)算，绘制变配电所主电路图、平剖面图、二次回路图及其它施工图纸。

b配电线路设计

工厂配电线路设计分厂区配电线路设计和车间配电线路设计。

厂区配电线路设计，包括厂区高压供配电线路设计及车间外部低压配电线路的设计。其设计内容应包括：配电线路路径及线路结构型式的确定，负荷的计算，导线或电缆及配电设备和保护设备的选择，架空线路杆位的确定及电杆与绝缘子、金具的选择，防雷保护与接地和接零的设计等。最后需编制设计说明书、设备材料清单及工程概(预)算，绘制厂区配电线路系统图和平面图、电杆总装图及其它施工图纸。

车间配电线路设计，包括车间配电线路布线方案的确定、负荷的计算、线路导线及配电设备和保护设备的选择、线路敷设设计等。最后也需编制设计说明书、设备材料清单及工程概(预)算，绘制车间配电线路系统图、平面图及其他施工图纸。

c电气照明设计

工厂电气照明设计，包括厂区室外照明系统设计和车间(建筑)内照明系统设计。无论是厂区室外照明设计还是车间内照明设计，其内容均应包括：照明光源和灯具的选择，灯具布置方案的

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确定和照度的计算，照明负荷计算及导线的选择，保护与控制设备的选择等。最后编制设计说明书、设备材料清单及工程概(预)算，绘制照明系统图、平面图及其它施工图纸。

(3）设计的程序与要求

工厂供电设计，通常分为扩大初步设计和施工设计两个阶段。大型设计，也有分为初步设计、技术设计和施工设计三个阶段，或分为方案设计、初步设计和施工设计三个阶段的。如果设计任务紧迫，设计规模较小，又经技术论证许可时，也可直接进行施工设计。

a扩大初步设计

扩大初步设计的任务，主要是根据设计任务书的要求，进行负荷的统计计算，确定工厂的需电容量，选择工厂供电系统的原则性方案及主要设备，提出主要设备材料清单，并编制工程概算，报上级主管部门审批。因此，扩大初步设计资料应包括工厂供电系统的总体布置图、主电路图、平面布置图等图纸及设计说明书和工程概算等。

为了进行扩大初步设计，在设计前必须收集以下资料： a)亡厂的总平面图，各车间(建筑)的土建平、剖面图。

b)工艺、给水、排水、通风、取暖及动力等工种的用电设备平面布置图及主要的剖面图。并附有备用电设备的名称及有关技术数据。

c)用电设备对供电可靠性的要求及工艺允许停电的时间。 d)全厂的年产量或年产值及年最大负荷利用小时数，用以估算全厂的年用电量和最高需电量。 e)向当地供电部门收集下列资料：可供的电源容量和备用电源容量；供电电源的电医、供电方式(架空线还是电缆，专用线还是公用线)、供电电源回路数、导线或电缆的型号规格、长度以及进入工厂的方位；电力系统的短路数据或供电电源线路首端的开关断流容量；供电电源首端的继电保护方式及动作电流和动作时限的整定值，电力系统对工厂进线端继电保护方式及动作时限配合的要求；供电部门对工厂电能计量方式的要求及电费计收办法；对工厂功率因数的要求；电源线路厂外部分设计和施工的分工及工厂应负担的投资费用等。

f)向当地气象、地质及建筑安装等部门收集下列资料：当地气温数据，如年最高温度、年平均温度、最热月平均最高温度、最热月平均温度以及当地最热月地面下o．8～1．om处的土壤平均温度等，以供选择电器和导体之用；当地海拔高度、极端最高温度与最低温度等，也是供电器选择之用；当地年雷暴日数，供设计防雷装置之用；当地土壤性质或土壤电阻率，供设计接地装置之用；当地常年主导风向、地下水位及最高洪水位等，供选择变、配电所所址之用；当地曾经出现过或可能出现的最高地震烈度，供考虑防震措施之用；当地电气工程的技术经济指标及电气设备和材料的生产供应情况等，供编制投资概算之用。

必须注意：在向当地供电部门收集有关资料的同时，也应向当地供电部门提供一定的资料，如工厂的生产规模、负荷的性质：需电容量及供电的要求等，并应与供电部门最后达成供用电协议。

b 施工设计

施工设计是在扩大初步设计经上级主管部门批准后，为满足安装施工要求而进行的技术设计，重点是绘制施工图，因此也称为施工图设计。施工设计须对初步设计的原则性方案进行全面的技术经济分析和必要的计算和修订，以使设计方案更加完善和精确，有助于安装施工图的绘制。安装施工图是进行安装施工所必需的全套图纸资料。安装施工图应尽可能采用国家颁发的标准图样。

施工设计资料应包括施工说明书，各项工程的平、剖面图，各种设备的安装图，各种非标准件的安装图，设备与材料明细表以及工程预算等。

施工设计由于是即将付诸安装簏工的最后决定性设计，因此设计时更有必要深入现场调查研究，核实资料，精心设计，以确保工厂供电工程的质量。

2）负荷计算

由于需要系数等计算方法前面章节已作介绍，本部分仅介绍在当设备台数较少而容量差别较

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大时的低压干线与分支线的负荷计算中常用的二项式法。

(1) 用二项法进行负荷计算

二项式法认为计算负荷由两部分构成，一部分是由所有设备运行时产生的平均负荷bPN，另一部分是由于大型设备（容量最大的x台）的投入产生的负荷cPx。 其中b，c称为二项式系数。二项式系数也是通过统计得到的数据。 二项式法的基本公式是

式中，bPe为表示用屯设备组的平均功率，其中Pe是用电设备组的设备总容量，其计算方法如前需要系数法中所述；cPx为表示用电设备组中x台容量最大的设备投入运行时增加的附加负荷，其中Px，是x台最大容量的设备总容量；b、c为二项式系数。

其余的计算负荷Q30、S30和I30的计算与前述需要系数法的计算相同

但必须注意：按二项式法确定计算负荷时，如果设备总台数n少于附录表1中规定的最大容量设备台数x的2倍(即n<2x)时，其最大容量设备台数x宜适当取小，建议取为x=n/2，且按“四舍五入”修约规则取整数。例如某机床电动机组只有7台时，则其x=7／2≈4。

如果用电设备组只有1～2台设备时，就可认为P30=Pe。对于单台电动机，则P30=PN／η，式中PN为电动机额定容量，η为其额定效率。在设备台数较少时，cosφ也应适当取大。

由于二项式法不仅考虑了用电设备组最大负荷时的平均功率，而且考虑了少数容量最大的设备投入运行时对总计算负荷的额外影响，所以二项式法比较适于确定设备台数较少而容量差别较大的低压干线和分支线的计算负荷。但是二项式计算系数b、c和x的值，缺乏充分的理论根据，而且这些系数，也只适于机械加工工业，其他行业的这方面数据缺乏，从而使其应用受到一定局限。

例3.1-1 已知机修车间的金属切削机床组，拥有电压为380V的三相电动机7.5kW3台；4kW8台；3kW17台；1.5kW10台。试求其计算负荷。

解：由表查得b=0.14，c=0.4，x=5，cosφ=0.5，tanφ=1.73。而设备总容量为： Pe=120.5kW

x台最大容量的设备容量为

Px=P5 =7.5kW×3*-+4kW×2=30.5kW 可求得：

P30 =0.14×120.5kW+0.4×30.5kW=29.1kW Q30 =29.1kW×1.73=50.3kvar S30 =29.1kW/0.5=58.2kVA I30 =88.4A

按二项式法计算的结果比按需要系数法计算的结果稍大，特别是在设备台数较少的情况下。供电设计的经验说明，选择低压分支干线或支线时，按需要系数法计算的结果往往偏小，以采用二项式法计算为宜。

3)尖峰电流的计算 (1)概述

尖峰电流(peak current)是指持续时间1～2s的短时最大负荷电流。 尖峰电流主要用来选择熔断器和低压断路器，整定继电保护装置及检验电动机自起动条件等。 (2)单台用电设备尖峰电流的计算

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单台用电设备的尖峰电流就是其起动电流(starting current)，因此尖峰电流为

IpkIstKstIN

式中IN为用电设备的额定电流；IST为用电设备的起动电流；KST为用电设备的起动电流倍数；笼型电动机为5～7；绕线型电动机为2～3，直流电动机为1．7，电焊变压器为3或稍大。 (3)多台用电设备尖峰电流的计算

引至多台用电设备的线路上的尖峰电流按下式计算

Ipk或 IpkKIN.iIst.max

i1n1I30(IstIN)max

例3.1-2 有一380V三相线路，供电给表所示4台电动机。试计算该线路的尖峰电流。 负荷资料： 表3.1-1

参 数 电 动 机 M1 额定电流／A 起动电流／A 解：

5．8 40．6 M2 5 35 M3 35．8 197 M4 27．6 193．2 由表3.1-1可知，电动机M4的IstIN193.2A27.6A165.6A为最大。取K0.9，因此该线路的尖峰电流为：

Ipk0.9(5.8535.8)A193.2A235A

4)短路电流及其计算

(1) 短路的原因、后果及其形式 a 短路的原因

工厂供电系统要求正常地不间断地对用电负荷供电，以保证工厂生产和生活的正常进行。但是由于各种原因，也难免出现故障，而使系统的正常运行遭到破坏。系统中最常见的故障就是短路(short circuit)。短路就是指不同电位的导电部分之间的低阻性短接。

造成短路的主要原因，是电气设备载流部分的绝缘损坏。这种损坏可能是由于设备长：朗运行，绝缘自然老化或由于设备本身不合格、绝缘强度不够而被正常电压击穿，或设备绝缘正常而被过电压(包括雷电过电压)击穿，或者是设备绝缘受到外力损伤而造成短路。

工作人员由于未遵守安全操作规程而发生误操作，或者误将低电压的设备接入较高电压的电路中，也可能造成短路。

鸟兽跨越在裸露的相线之间或相线与接地物体之间，或者咬坏设备导线电缆的绝缘，也是导致短路的一个原因。 b 短路的后果

短路后，短路电流(short—circuit current)比正常电流大得多；在大电力系统中，短路电流可达几万安甚至几十万安。如此大的短路电流可对供电系统产生极大的危害，即:

a）短路时要产生很大的电动力和很高的温度，而使故障元件和短路电路中的其他元件损坏。

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b）短路时电压要骤降，严重影响电气设备的正常运行。

c）短路可造成停电，而且越靠近电源，停电范围越大，给国民经济造成的损失也越大。 d）严重的短路要影响电力系统运行的稳定性，可使并列运行的发电机组失去同步，造成系统解列。

e）单相短路，其电流将产生较强的不平衡交变磁场，对附近的通信线路、电子设备等产生干扰，影响其正常运行，甚至使之发生误动作。

由此可见，短路的后果是十分严重的，因此必须尽力设法消除可能引起短路的一切因素；同时需要进行短路电流计算，以便正确地选择电气设备，使设备具有足够的动稳定性和热稳定性，以保证在发生可能有的最大短路电流时不致损坏。为了选择切除短路故障的开关电器、整定短路保护的继电保护装置和选择短路电流的元件(如电抗器)等，也必须计算短路电流。 c 短路的形式

在三相系统中，可能发生三相短路、两相短路、单相短路和两相接地短路。 三相短路，用文字符号RWL点k—1b所示。单相短路，用k(1)(3)表示，如图3—1a所示。两相短路，用k(2)表示，如图3

表示，如图3—1c和d所示。

两相接地短路，是指中性点不接地系统中两不同相均发生单相接地而形成的两相短路，如图3—1e所示；也指两相短路后又接地的情况，如图3—1f所示，都用k相短路，因此也可用k

(2)(1.1)表示。它实质上就是两

表示。

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图3.1-1 短路的类型(虚线表示短路电流的路径)

上述的三相短路，属对称性短路；其它形式的短路，属非对称短路。

电力系统中，发生单相短路的可能性最大，而发生三相短路的可能性最小。但一般三相短路的短路电流最大，造成的危害也最严重。为了使电力系统中的电气设备在最严重的短路状态下也能可靠地工作，因此作为选择检验电气设备用的短路计算中，以三相短路计算为主。实际上，非对称短路也可以按对称分量法分解为对称的正序、负序和零序分量法来研究，所以对称的三相短路分析也是分析研究非对称短路的基础。

(2)无限大容量电力系统发生三相短路时的物理过程和物理量

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a 无限大容量电力系统及其三相短路的物理过程

无限大容量电力系统(electric power system with infinitely great capacity)，指其容量相对于用户供电系统容量大得多的电力系统，当用户供电系统的负荷变动甚至发生短路时，电力系统变电所馈电母线上的电压能基本维持不变。如果电力系统的电源总阻抗不超过短路电路总阻抗的5％～10％，或电力系统容量超过用户供电系统容量50倍时，可将电力系统视为无限大容量系统。

对一般工厂供电系统来说，由于工厂供电系统的容量远比电力系统总容量小，而阻抗又较电力系统大得多，因此工厂供电系统内发生短路时，电力系统变电所馈电母线上的电压几乎维持不变，也就是说可将电力系统视为无限大容量的电源。

图3.1-2 无限大容量电力系统中发生三相短路

a）三相电路图 b）等效单相电路图

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图3.1-2示是一个电源为无限大容量的供电系统发生三相短路的电路图。图中RWL。、XWL。为线路(WL)的电阻和电抗，RL、XL。为负荷(L)的电阻和电抗。由于三相对称，因此这一三相短路的电路可用图b）的等效单相电路图来分析，分析略。

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图3.1-3 无限大容量系统发生三相短路时的电压、电流曲线

图3.1-3表示出无限大容量系统发生三相短路前后电流、电压的变动曲线。由图可以看出，短路电流在到达稳定值之前，要经过一个暂态过程(或称短路瞬变过程)。这一暂态过程是短路非周期分量电流存在的那段时间。从物理概念上讲，短路电流周期分量是因短路后电路阻抗突然减小很多倍，而按欧姆定律应突然增大很多倍的电流；短路电流非周期分量则是因短路电路含有感抗，电路电流不可能突变，而按楞次定律感生的用以维持短路初瞬间(t=0时)电流不致突变的一个反向衰减性电流。此电流衰减完毕后(一般经t≈0．2s)，短路电流达到稳定状态。

(3)三相短路电流的计算 a 概述

进行短路电流计算，首先要绘出计算电路图，如图3—4所示。在计算电路图上，将短路计算所需考虑的各元件的额定参数都表示出来，并将各元件依次编号，然后确定短路计算点。短路计算点要选择得使需要进行短路校验的电气元件有最大可能的短路电流通过。

接着，按所选择的短路计算j点绘出等效电路图，如图3—5所示，并计算电路中各主要元件的阻抗。在等效电路图上，只需将被计算的短路电流所流经的一些主要元件表示出来，并标明其序号和阻抗值，一般是分子标序号，分母标阻抗值(既有电阻又有电抗时，用复数形式R+jx来表示)。然后将等效电路化简。对于工厂供电系统来说，由于将电力系统当作无限大容量电源，而且短路电路也比较简单，因此一般只需采用阻抗串、并联的方法即可将电路化简，求出其等效总阻抗。最后计算短路电流和短路容量。 短路电流计算的方法，常用的有欧姆法(又称有名单位制法)和标幺制法(又称相对单位制法)。 短路计算中有关物理量一般采用以下单位。电流单位为“干安”(kA)，电压单位为“千伏”(kV)，短路容量和断流容量单位为“兆伏安”(MV·A)，设备容量单位为“千瓦”(kW)或“千伏安”(kV·A)，

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阻抗单位为“欧姆”(Q)等。但本书计算公式中各物理量除个别经验公式或简化公式外，一律采用国际单位制(SI制)的单位“安”(A)、“伏”(V)、“瓦”(w)、“伏安”(V·A)、“欧”(Q)等。因此后面导出的各个公式一般不标注物理量的单位。如果采用工程上常用的单位来计算，则须注意所用公式中各物理量单位的换算系数。 b 采用欧姆法进行短路计算

欧姆法，因其短路计算中的阻抗都采用有名单位“欧姆”而得名。

在无限大容量系统中发生三相短路时，其三相短路电流周期分量有效值可按下式计算：

式中，Uc为短路点的短路计算电压(或称为平均额定电压)。由于线路首端短路时其短路最为严重，因此按线路首端电压考虑，即短路计算电压取为比线路额定电压UN高5％，按我国电压标准，Uc有o．4、o．69、3．15、6．3、10．5、37„„kV等；Z∑、R∑、X∑分别为短路电路的总阻抗[模]、总电阻和总电抗值。

在高压电路的短路计算中，通常总电抗远比总电阻大，所以一般可只计电抗，不计电阻。在计算低压侧短路时，也只有当短路电路的R∑> X∑/3时才需计及电阻。 如果不计电阻，则三相短路电流的周期分量有效值为

三相短路容量为

下面讲述供电系统中各主要元件如电力系统、电力变压器和电力线路的阻抗计算。至于供电系统中的母线、线圈型电流互感器的一次绕组、低压断路器的过电流脱扣线圈及开关的触头等的阻抗，相对来说很小，在短路计算中一般可略去不计。在略去上述的阻抗后，计算所得的短路电流自然稍有偏大；但用稍偏大的短路电流来校验电气设备，倒可以使其运行的安全性更有保证。 a)电力系统的阻抗

电力系统的电阻相对于电抗来说，很小，一般不予考虑。电力系统的电抗，可由电力系统变电所高压馈电线出口断路器(参看图3—4)的断流容量SOC来估算，这SOC就看作是电力系统的极限短路容量SK。因此电力系统的电抗为

式中，UC为高压馈电线的短路计算电压，但为了便于短路电路总阻抗的计算，免去阻抗换算的麻烦，此式的UC可直接采用短路点的短路计算电压；SOC为系统出口断路器的断流容量，可查有关手册或产品样本；如只有开断电流IOC数据，则其断流容量

这里UN为其额定电压。 b)电力变压器的阻抗 (a)变压器的电阻RT

可由变压器的短路损耗△Pt近似地计算。

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故

式中，UC为短路点的短路计算电压；SN为变压器的额定容量；△Pk为变压器的短路损耗，可 查有关手册或产品样本。 (b)变压器的电抗Xt

可由变压器的短路电压(即阻抗电压)UK％近似地计算。因

故

式中，UK％为变压器的短路电压(阻抗电压UZ％)百分值，可查有关手册或产品样本 c)电力线路的阻抗 (a)线路的电阻RWL。．

可由导线电缆的单位长度电阻R。值求得，即

式中，R。为导线电缆单位长度的电阻，可查有关手册或产品样本；l为线路长度。 (b)线路的电抗XWL。

可由导线电缆的单位长度电抗x。值求得，即

式中，X。为导线电缆单位长度的电抗，可查有关手册或产品样本；l为线路长度。

如果线路的结构数据不详时，x。可按下表1.1-2取其电抗平均值，因为同一电压的同类线路的电抗值变动幅度一般不大 。

电力线路每相的单位长度电抗平均值(Ω／km) 表3.1-2

线路电压 线路结构 6-10kV 220/380V 架空线路 O．38 O．32 电缆线路 O．08 O．066 求出短路电路中各元件的阻抗后，就化简短路电路，求出其总阻抗，然后计算短路电流周期分量磴’。其他短路物理量的计算公式见第三节第二节。

必须注意：在计算短路电路的阻抗时，假如电路内含有电力变压器，则电路内各元件的阻抗都应统一换算到短路点的短路计算电压去。阻抗等效换算的条件是元件的功率损耗不变。 由PU/R和△Q=U／X可知，元件的阻抗值与电压平方成正比，因此阻抗换算的公式为

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式中，R、X和UC为换算前元件的电阻、电抗和元件所在处的短路计算电压；R、X、UC为换算后元件的电阻、电抗和短路点的短路计算电压。

就短路计算中考虑的几个主要元件的阻抗来说，只有电力线路的阻抗有时需要换算，例如计

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算低压侧的短路电流时，高压侧的线路阻抗就需要换算到低压侧。而电力系统和电力变压器的阻抗，由于它们的计算公式中均含有u：，因此计算阻抗时，公式中U。直接代以短路点的计算电压，就相当于阻抗已经换算到短路点一侧了。

5)工厂变配电所及其一次系统

本节首先介绍工厂变配电所的任务、类型及开关触头间电弧产生和熄灭的基本知识，然后重点讲述变配电所的一次设备和主电路图，对一次设备着重介绍其功能、结构特点、基本原理及其选择，对主电路图着重阐述其基本要求及一些典型电路的分析，最后讲述工厂变配电所的所址选择、布置、结构、安装图及运行维护等知识。本章是本课程的重点，也是从事工厂供电设计与运行必备的基础知识。

（1）工厂变配电所的任务和类型 a 变配电所的任务

变电所(tansformer substation)担负着从电力系统受电，经过变压，然后配电的任务。 配电所(distribution sulbstation)担负着从电力系统受电，然后直接配电的任务。显然，变配电所是工厂供电系统的枢纽，在工厂中占有特殊重要的地位。 b 变配电所的类型

工厂变电所分总降压变电所(head s‘tep—down substation)和车间变电所(shop trans一 。former substation)。一般中小型工厂不设总降压变电所。

车间变电所按其主变压器的安装位置来分，有下列类型：

a) 车间附设变电所变压器室的一面墙或几面墙与车间的墙共用，变压器室的大门朝车间外开。如果按变压器室位于车间的墙内还是墙外，还可进一步分为内附式(如图3.1-4中的1．2)和外

附式(如图3.1-4中的3、图3.1-4 车间变电所的类型

1、2-内附式 3、4-外附式 5-车间内式 6-露天（或半露天）式 4)。

b) 车间内变电所变7-式

压器室位于车间内的单

独房间内，变压器室的大门朝车间内开(如图3.1-4中的5)。

c) 露天变电所变压器安装在室外抬高的地面上(如图3.1-4中的6)。如果变压器的上方设有顶板或挑檐的，则称为半露天变电所。

d) 变电所整个变电所设在与车间建筑物有一定距离的单独建筑物内(如图3.1-4中的7)。外墙

e) 杆上变电台 变压器安装在室外的电杆上，又称柱上变电所。 f）地下变电所整个变电所设置在地下。 g）楼上变电所整个变电所设置在楼上。

6）电弧

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(1)产生电弧的根本原因

开头触头在分断电流时之所以会产生电弧，根本的原因在于触头本身及触头周围的介质 中含有大量可被游离的电子。这样，当分断的触头之间存在着足够大的外施电压的条件下，就 有可能强烈电离而产生电弧。 (2)产生电弧的游离方式

a热电发射 当开关触头分断电流时，阴极表面由于大电流逐渐收缩集中而出现炽热的光斑，温度很高，因而使触头表面分子中外层电子吸收足够的热能而发射到触头间隙中去，形成自由电子。

b高电场发射 开关触头分断之初，电场强度很大。在这种高电场的作用力，触头表面的电子可被强拉出来，使之进入触头间隙，也形成自由电子。

c碰撞游离 当触头间隙存在着足够大的电场强度时，其中的自由电子以相当大的动能向阳极移动，在移动中碰撞到中性质点，就可能使中性质点中的电子游离出来，从而使中性质点变成带电的正离子和自由电子。这些游离出来的带电质点在电场力的作用下，继续参加碰撞游离，结果使触头间介质中的离子数越来越多，形成“雪崩”现象。当离子浓度足够大时，介质击穿而发生电弧。

d热游离 电弧的温度很高，表面温度达3000～4000℃，弧心温度可高达10000℃。在这样的高温下，电弧中的中性质点可游离为正离子和自由电子(据研究，一般气体在9000～10000℃时发生游离，而金属蒸气在4000℃左右即发生游离)，从而进一步加强了电弧中的游离。触头越分开，电弧越大，热游离也越显著。 、

由于上述几种游离方式的综合作用，使得触头在带电开断时产生电弧并得以维持。 (3)电弧的熄灭 a熄灭电弧的条件

要使电弧熄灭，必须使触头间电弧中的去游离率大于游离率，即其中离子消失的速率大于离子产生的速率。

b熄灭电弧的去游离方式

a)正负带电质点的“复合” 复合就是正、负带电质点重新结合为中性质点。这与电弧中的电场强度、混度及电弧截面等有关。电弧中的电场强度越弱，电弧的温度越低，电弧截面越小，则带电质点的复合越强。此外，复合与电弧接触的介质性质也有关。如电弧接触的表面为固体介质，则由于较活泼的电子先使介质表面带一负电位，带负电位的介质表面就吸引电弧中的正离子而造成强烈的复合。

b)正负带电质点的“扩散” 扩散就是电弧中的带电质点向周围介质中扩散开去，从而使电弧区域的带电质点减少。扩散的原因，一是由于电弧与周围介质的温度差，另一是由于电弧与周围介质的离子浓度差。扩散也与电弧截面有关。电弧截面越小，离子扩散也越强。

上述带电质点的复合和扩散，都使电弧中间的离子数减少，即去游离增强，从而有助于电弧的熄灭。

(4)对电气触头的基本要求

电气触头是开关电器中极其重要的部件。开关电器工作的可靠程度，与触头的结构和状况有着密切的关系。为了更好地理解高低压开关电器的结构原理，这里先谈谈对电气触头的基本要求。 a满足正常负荷的发热要求正常负荷电流(包括过负荷电流)长期通过触头时，触头的发热温度不应超过允许值。为此，触头必须接触紧密良好，尽量减小或消除触头表面的氧化层，尽量降低接触电阻。

b具有足够的机械强度 能经受规定的通断次数而不致发生机械故障或损坏。

c具有足够的动稳定度和热稳定度在可能发生的最大的短路冲击电流通过时，触头不致因电动力作用而损坏；并在可能最长的短路时间内通过短路电流时所产生的热量，不致使触头过度烧

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损或熔焊。

d具有足够的断流能力在开断所规定的最大负荷电流或短路电流时，触头不应被电弧过度烧损，更不应发生熔焊现象。为了保证触头在闭合时尽量减少触头电阻，而在通断时又使触头能经受电弧高温的作用，因此有些开关的触头分为工作触头和灭弧触头两部分。工作触头采用导电性好的铜(或镀银)触头，灭弧触头则采用耐高温的铜钨等合金触头。通路时，电流主要由工作触头通过。通断电流时，电弧基本上在灭弧触头间产生，不致使工作触头烧损。

7)动力配电系统图

图3.1-5 动力配电箱系统图

以进线引自变配电室的一个总动力配电箱进行说明：

2

该箱进线引自变配电室的500A回路，导线采用BV聚氯乙烯绝缘铜芯线，3根185mm作为相

2

线，两根95mm作为N线与PE线，穿直径100mm的钢管，埋地敷设。接入型号为HD12-600/41的刀开关（其中600表示额定电流，4表示4极，1表示带灭弧室）后分为四条回路：AP1、APd1、AP3和备用回路。AP1回路装设型号为TSM21-400L/3300-315A的断路器，导线为BV聚氯乙烯绝缘铜芯线。该箱还设有N线排和PE线排。

3.1.2 主要材料准备 1)高压一次设备 (1)概述

变配电所中承担输送和分配电能任务的电路，称为一次电路(primary circuit)或一次回路，亦称主电路、主结线(主接线)。一次电路中所有的电气设备，称为一次设备(primary equip—ment)或一次元件。

凡用来控制、指示、监测和保护一次设备运行的电路，称为二次电路(see()ndarycircuit)或二次回路，亦称副电路、二次结线(二次接线)。二次电路通常接在互感器的二次侧。二次电路中的所有电气设备，称为二次设备(secondary eqtfipment)或二次元件。 一次设备按其功能来分，可分为以下几类。

a变换设备其功能是按电力系统工作的要求来改变电压或电流，例如电力变压器、电流互感器、电压互感器等。

b控制设备其功能是按电力系统工作的要求来控制一次电路的通、断，例如各种高低压开关。

c保护设备其功能是用来对电力系统进行过电流和过电压等的保护，例如熔断器和避雷器等。 d补偿设备其功能是用来补偿电力系统的无功功率，以提高系统的功率因数，例如并联电容器。

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e成套设备它是按一次电路结线方案的要求，将有关一次设备及：二次设备组合为一体的电气装置，例如高压开关柜、低压配电屏、动力和照明配电箱等。

本节只介绍一次电路中常用的高压熔断器、高压隔离开关、高压负荷开关、高压断路器及高压开关柜等。

(2)高压熔断器

熔断器(fuse，文字符号为FU)是一种当所在电路的电流超过规定值并经一定时间后，使其熔体(fuse—element)熔化而分断电流、断开电路的一种保护电器。熔断器的功能主要是对电路及电路设备进行短路保护，但有的也具有过负荷保护的功能。

工厂供电系统中，室内广泛采用RNl、RN2型高压管式熔断器，室外则广泛采用Rw4、RWlo(F)等型跌开式熔断器。

高压熔断器全型号的表示和含义如下：

a RNl和RN2型户内高压熔断器 ’ RNl型与RN2型的结构基本相同，都是瓷质熔管内充石英砂填料的密闭管式熔断器。RNl型主要用作高压线路和设备的短路保护，也能起过负荷保护的作用，其熔体要通过主电路的电流，因此其结构尺寸较大，额定电流可达100A。而RN2型只用作高压电压互感器一次侧的短路保护。由于电压互感器二次侧全部接阻抗很大的电压线圈，致使它接近于空载工作，其一次侧电流很小，因此RN2型的结构尺寸较小，其熔体额定电流一般为0.5A。

图3.1-6 RN1、RN2型高压熔断器

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图3.1-7 RN1、RN2型高压熔断器的熔管

剖面示意图

图3.1-8 RW4-10（G）型跌开式熔断器

图3.1-6是RNl、RN2型高压熔断器的外形结构，图3.1-7是其熔管剖面示意图。

由图3.1-7可知，熔断器的工作熔体(铜熔丝)上焊有小锡球。锡是低熔点金属，过负荷时锡球受热首先熔化，包围铜熔丝，铜锡的分子互相渗透而形成熔点较铜的熔点低的铜锡合金，使铜熔丝能在较低的温度下熔断，这就是所谓“冶金效应”(metallurgieal effeet)。它使得熔断器能在不太大的过负荷电流或较小的短路电流时动作，提高了保护的灵敏度。又由图可知，这种熔断器采用几根熔丝并联，以便在它们熔断时能产生几根并行的电弧，利用粗弧分细灭弧法来加速电弧的熄灭。而且这种熔断器的熔管内是充填有石英砂的，熔丝熔断时产生的电弧完全在石英砂内燃烧，因此灭弧能力很强，能在短路后不到半个周期即短路电流未达冲击值i。。之前即能完全熄灭电弧、切断短路电流，从而使熔断器本身及其所保护的电压互感器不必考虑短路冲击电流的影响，因此这种熔断器属于“限流”熔断器(cur”rentlimiting fuse)。

当短路电流或过负荷电流通过熔体时，工作熔体熔断后，指示熔体也相继熔断，其红色的熔断指示器弹出，如图3.1-7中虚线所示，给出熔断的指示信号。 b Rw4和Rwlo(F)型户外高压跌开式熔断器

运行时是封闭的，可以防止雨水浸入。在分断小的短路电流时，由于上端封闭形成单端排气，使管内保持足够大的压力，这样有利于熄灭小的短路电流所产生的电弧。而在分断大的短路电流时，由于管内产生的气压大，使上端薄膜冲开而形成两端排气，这样有助于防止分断大的短路电流时可能造成的熔管爆裂，从而有效地解决了自产气熔断器分断大小故障电流的矛盾。

Rwlo一10(F)型跌开式熔断器是在一般跌开式熔断器的静触头上加装简单的灭弧室，因而能

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带负荷操作。这种负荷型跌开式熔断器有推广应用的趋向。

跌开式熔断器依靠电弧燃烧使产气管分解产生的气体来熄灭电弧，即使是负荷型跌开式熔断器加装有简单的灭弧室，其灭弧能力都不强，灭弧速度不快，不能在短路电流到达冲击值之前熄灭电弧，因此属“非限流”熔断器。 (3)高压隔离开关

高压隔离开关(high—voltage dis—conneclfor，文字符号为QS)的功能主要是隔离高压电源，以保证其它设备和线路的安全检修。因此它的结构有如下特点，即断开后有明显可见的断开间隙，而且断开间隙的绝缘及相间绝缘都是足够可靠的，能充分保证人身和设备的安全。但是隔离开关没有专门的灭弧装置，因此不允许带负荷操作。然而可用来通断一定的小电流，如励磁电流不超过2A的空载变压器、电容电流不超过5A的空载线路以及电压互感器和避雷器电路等。

图3.1-9 GN8-10/600型高压隔离开关

高压隔离开关按安装地点，分户内式和户外式两大类。图3.1-9是(3N8型户内高压隔离开 关的外形。

高压隔离开关全型号的表示和含义如下：

(4)高压负荷开关

高压负荷开关(high—voltage load switch，文字符号为QL)，具有简单的灭弧装置，因而能通断一定的负荷电流和过负荷电流，但它不能断开短路电流，因此它必须与高压熔断器串联使

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用，以借助熔断器来切断短路故障。负荷开关断开后，与隔离开关一样，具有明显可见的断开间隙，因此，它也具有隔离电源、保证安全检修的功能。

高压负荷开关的类型较多，这里着重介绍一种应用最多的户内压气式高压负荷开关。

图3.1-10 FN3-10RT型高压负荷开关

图3.1-10是FN3—10RT型户内压气式负荷开关的外形结构图。上半部为负荷开关本身，很像一般隔离开关，实际上它也就是在隔离开关的基础上加一个简单的灭弧装置。负荷开关上端的绝缘子就是一个简单的灭弧室，它不仅起支持绝缘子作用，而且内部是一个气缸，装有由操动机构主轴传动的活塞，其作用类似打气筒。绝缘子上部装有绝缘喷嘴和弧静触头。当负荷开关分闸时，在闸刀一端的弧动触头与绝缘子上的弧静触头之间产生电弧。由于分闸时主轴转动而带动活塞，压缩气缸内的空气而从喷嘴往外吹弧，使电弧迅速熄灭。当然分闸时还有电弧迅速拉长及本身电流回路的电磁吹弧作用。但总的来说，负荷开关的灭弧断流能力是很有限的，只能断开一定的负荷电流及过负荷电流。负荷开关绝不能配以短路保护装置来自动跳闸，其热脱扣器只用于过负荷保护。

这种负荷开关一般配用CS2等型。手动操作机构进行操作。 高压负荷开关全型号的表示和含义如下：

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(5)高压断路器

高压断路器(high—voltage circuit_breaker’，文字符号为QF)的功能是，不仅能通断正常负荷电流，而且能接通和承受一定时间的短路电流，并能在保护装置作用下自动跳闸，切除短路故障。

高压断路器按其采用的灭弧介质分，有油(oil)断路器、六氟化硫(SF6)断路器、真空。型号中c-“操”作机构；s一“手”动；2一设计序号。(vacHum)断路器以及压缩空气断路器、磁吹断路器等。其中应用最广的是油断路器。

油断路器按其油量多少和油的功能，又分为多油(high—o订content)和少油(10w—oil con—tent)两大类。多油断路器的油量多，其油一方面作为灭弧介质，另一方面又作为相对地(外壳)甚至相与相之间的绝缘介质。少油断路器的油量很少(一般只几千克)，其油只作为灭弧介质。一般6～35kV户内配电装置中均采用少油断路器。下面重点介绍我国目前广泛应用的SNlo一10型户内少油断路器，并简介应用日益广泛的六氟化硫断路器和真空断路器。 高压断路器全型号的表示和含义如下：

a SNl0-10型高压少油断路器

SNl0-10型少油断路器是我国统一设计、推广应用的一种新型少油断路器。按其断流容量(capacity of open circuit，符号SOC)分，有I、Ⅱ、Ⅲ型。SNlo～10 I型，S。。一300MV·A；Ⅱ型，S。。一500MV·A；Ⅲ型，S。一750MV·A

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图3.1-11 SN10-10型高压少油断路器

图3.1-13 SN10-10型高压少油断路器的灭弧

图3.1-12 SN10-10型高压少油断路器的一相油箱内部结构

图3.1-14 SN10-10型高压少油断路器的灭弧室工作示意图

图3.1-11是SNlo一10型高压少油断路器的外形图，其一相油箱内部结构的剖面图如图3.1-12所示。

这种少油断路器由框架、传动机构和油箱等三个主要部分组成。油箱是其核心部分。油箱下

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部是由高强度铸铁制成的基座。操作断路器导电杆(动触头)的转轴和拐臂等传动机构就装在基座内。基座上部固定着中间滚动触头。油箱中部是灭弧室。外面套的是高强度绝缘筒。油箱上部是铝帽。铝帽的上部是油气分离室。铝帽的下部装有插座式静触头。插座式静触头有3～4片弧触片。断路器合闸时，导电杆插入静触头，首先接触的是其弧触片。断路器跳闸时，导电杆离开静触头，最后离开的是其弧触片。因此，无论断路器合闸或跳闸，电弧总在弧触片与导电杆端部弧触头之间产生。为了使电弧能偏向弧触片，在灭弧室上部靠弧触片一侧嵌有吸弧铁片，利用电弧的磁效应使电弧吸往铁

断路器跳闸时，导电杆向下运动。当导电杆离开静触头时，产生电弧，使油分解，形成气泡，导致静触头周围的油压骤增，迫使逆止阀()动作，上升堵住中心孔。这时电弧在近乎封闭的空间内燃烧，从而使灭弧室内的油压迅速增大。当导电杆继续向下运动，相继打开一、二、三道灭弧沟及下面的油囊时，油气流强烈地横吹和纵吹电弧。同时由于导电杆向下运动，在灭弧室形成附加油流射向电弧。由于油气流的横吹与纵吹以及机械运动引起的油吹的综合作用，从而使电弧迅速熄灭。而且这种断路器跳闸时，导电杆是向下运动的，导电杆端部的弧根部分总与下面的新鲜冷油接触，进一步改善了灭弧条件，因此它具有较大的断流容量。

这种少油断路器，在油箱上部设有油气分离室，其作用是使灭弧过程中产生的油气混合物旋转分离，气体从油箱顶部的排气孔排出，而油滴则附着内壁流回灭弧室。

SNl0-10等型少油断路器可配用CS2等型手动操作机构、CDlo等型电磁操作机构或cT7等型弹簧储能操作机构o。手动操作机构能手动和远距离跳闸，但只能手动合闸，其结构简单，可交流操作。电磁操作机构能手动和远距离跳、合闸，但需直流操作，且合闸功率大。弹簧储能操作机构亦能手动和远距离跳、合闸，而且操作电源交、直流均可，但结构较复杂，价较高。如需实现自动合闸或自动重合闸，则必需采用电磁操作机构或弹簧操作机构。由于采用交流操作电源较为简单经济，因此弹簧操作机构的应用越来越广。 b 高压六氟化硫断路器

六氟化硫(SF6)断路器，是利用SF6气体作灭弧和绝缘介质的一种断路器。

SF6是一种无色、无味、无毒且不易燃的惰性气体，在150℃以下时，化学性能相当稳定。但它在电弧的高温作用下要分解，分解出的氟有较强的腐蚀性和毒性，且能与触头的金属蒸气化合为一种具有绝缘性能的白色粉末状的氟化物。因此这种断路器的触头一般都设计成具有自动净化的作用。然而由于上述的分解和化合作用所产生的活性杂质，大部分能在电弧熄灭后几个微秒的极短时间内自动还原，而且残余杂质可用特殊的吸附剂(如活性氧化铝)清除，因此对人身和设备都不会有什么危害。SF6不含碳元素(C)，这对于灭弧和绝缘介质来说，是极为优越的特性。上述油断路器是用油作灭弧和绝缘介质的，而油在电弧高温作用下要分解出碳，使油中的含碳量增高，从而降低了油的绝缘和灭弧性能。因此油断路器在运行中要经常注意监视油色，适时分析油样，必要时要更换新油。而SF6断路器就无此麻烦。SF6又不含氧元素(0)，因此它不存在触头氧化的问题。因此SF6断路器较之空气断路器，其触头的磨损较少，使用寿命增长。SF6除具有上述优良的物理、化学性能外，还具有优良的电绝缘性能。在300kPa下，其绝缘强度与一般绝缘油的绝缘强度大体相当。特别优越的是SF6在电流过零时，电弧暂时熄灭后，具有迅速恢复绝缘强度的能力，从而使电弧难以复燃而很快熄灭。

SF6断路器的结构，按其灭弧方式分，有双压式和单压式两类。双压式具有两个气压系统，压力低的作为绝缘，压力高的作为灭弧。单压式只有一个气压系统，灭弧时，SF6的气流靠压气活塞产生。单压式结构简单，我国现在生产的LNl、LN2型SF。断路器均为单压式。

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图3.1-15 SF6断路器灭弧室工作示意图

图3.1-16 真空灭弧室的结构

SF6断路器灭弧室的工作(图3.1-15)。断路器的静触头和灭弧室中的压气活塞是相对固定不动的；跳闸时装有动触头和绝缘喷嘴的气缸由断路器操动机构通过连杆带动，离开静触头，造成气缸与活塞的相对运动，压缩SF、。，使之通过喷嘴吹弧，从而使电弧迅速熄灭。

SF6断路器与油断路器比较，具有下列优点：断流能力强，灭弧速度快，电绝缘性能好，检修周期(间隔时间)长，适于频繁操作，而且没有燃烧爆炸危险。但缺点是：要求加工精度很高，对其密封性能要求更严，因此价格比较昂贵。型号中“c”一操作机构，“s”～手动式，“D”一电磁式，“T”一弹簧储能式，后边数字～设计序号。

SF6断路器主要用于需频繁操作及有易燃易爆危险的场所，特别是用作全封闭式组合电器。 SF6断路器配用CDlo等型电磁操作机构或CT7等型弹簧操作机构。 c 高压真空断路器

高压真空断路器，是利用“真空”(气压为10_2～10一6Pa)灭弧的一种断路器，其触头装在真空灭弧室内。由于真空中不存在气体游离的问题，所以这种断路器的触头断开时很难发生电弧。但是在感性电路中，灭弧速度过快，瞬问切断电流i将使di／dt极大，从而使电路出现过电压，这对供电系统是不利的。因此，这“真空”不能是绝对的真空，实际上能在触头断开时因高电场发射和热电发射产生一点电弧，这电弧称之“真空电弧”，它能在电流第一次过零时熄灭。这样，燃弧时间既短(至多半个周期)，又不致产生很高的过电压。

真空断路器的灭弧室结构图如图3.1-16所示。真空灭弧室的中部，有一对圆盘状的触头。在触头刚分离时，由于高电场发射和热电发射而使触头间发生电弧。电弧温度很高，可使触头表面产生金属蒸气。随着触头的分开和电弧电流的减小，触头间的金属蒸气密度也逐渐减小。当电弧电流过零时，电弧暂时熄灭，触头周围的金属离子迅速扩散，凝聚在四周的屏蔽罩上，以致在电流过零后只几个微秒的极短日,-tN内，触头间隙实际上又恢复了原有的高真空度。因此，当电流

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过零后虽很快加上高电压，触头间隙也不会再次击穿，也就是说，真空电弧在电流第一次过零时就能完全熄灭。

真空断路器具有体积小、重量轻、动作快、寿命长、安全可靠和便于维护检修等优点，但价格较贵，主要适用于频繁操作的场所。 (6)高压开关柜

高压开关柜(high—vol tage switchgear)是按一定的线路方案将有关一、二次设备组装而成的一种高压成套配电装置，在发电厂和变配电所中作为控制和保护发电机、变压器和高压线路之用，也可作为大型高压交流电动机的起动和保护之用，其中安装有高压开关设备、保护电器、监测仪表和母线、绝缘子等。 高压开关柜有固定式和手车式(移开式)两大类型。在一般中小型工厂中，普遍采用较为经济的固定式高压开关柜。我国现在大量生产和广泛应用的固定式高压开关柜主要为GG一1A(F)型。这种防误型开关柜装设了防止电气误操作和保障人身安全的闭锁装置，即所谓“五防”——防止误跳、误合断路器．防止带负荷拉、合隔离开关，防止带电挂接地线，防止带接地线合隔离开关，防止人员误入带电间隔。

手车式(又称移开式)高压开关柜的特点是，高压断路器等主要电气设备是装在可以拉出和推入开关柜的手车上的。断路器等设备需检修时，可随时将其手车拉出，然后推入同类备用手车，即可恢复供电。因此采用手车式开关柜，较之采用固定式开关柜，具有检修安全、供电可靠性高等优点；但价格较贵。

图3.1-17 GG-1A(F)-07S型高压开关柜（断路器柜）

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图3.1-18

图3.1-18是GC口一10(F)型手车式高压开关柜的外形结构图。 为了采用IEC标准，我国于80年代后期设计生产了KGN口一10(F)等型固定式金属铠装开关柜及KYN口一10(F)等型移开式金属铠装开关柜和JYN口一10(F)等型移开式金属封闭间隔型开关柜。

老系列的高压开关柜全型号的表示和含义如下：

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(7)高压一次设备的选择

高压一次设备的选择，必须满足一次电路正常条件下和短路故障条件下工作的要求，同时设备应工作安全可靠，运行维护方便，投资经济合理。

电气设备按正常条件下工作选择，就是要考虑电气装置的环境条件和电气要求。环境条件是指电气装置所处的位置(室内或室外)、环境温度、海拔高度以及有无防尘、防腐、防火、防爆等要求。电气要求是指电气装置对设备的电压、电流、频率(一般为50FIz)等方面的要求；对一些断路电器如开关、熔断器等，还应考虑其断流能力。

电气设备按短路故障条件下工作选择，就是要按最大可能的短路故障时的动稳定度和热稳定度进行校验。对熔断器和装有熔断器保护的电压互感器，不必进行短路动稳定度和热稳定度的校验。对电力电缆，由于其机械强度足够，所以也不必进行短路动稳定度的校验。

2) 电力变压器

(1)电力变压器的主要功能和分类 电力变压器(power’trans{oI‘met’，文字符号为T或TM)，是变电所中最关键的一次设备，其主要功能是将电力系统中的电能电压升高或降低，以利于电能的合理输送、分配和使用。电力变压器按功能分，有升压变压器和降压变压器两大类。工厂变电所都采用降压变压器。终端变电所的降压变压器，也称配电变压器。

电力变压器按容量系列分，有R8容量系列和R10容量系列两大类。所谓R8容量系列，是指容量等级是按R8一影lo≈1．33倍数递增的。我国老的变压器容量等级采用此系列，如容量100kV·A、135kV·A、180kV·A、240kV·A、320kV·A、420kV·A、560kV·A、750kV·A、1000kV·A等。所谓R10容量系列，是指容量等级是按R10一桫10≈1．26倍数递增的。R10系列的容量等级较密，便于合理选用，是IEC推荐采用的，我国新的变压器容量等级采用此系列，如容量100kV·A、125kV·A、160kV·A、200kV·A、2．50kV·A、315kV·A、400kV·A、500kV·A、630kV·A、800kV·A、1000kV·A等。

电力变压器按相数分，有单相和三相两大类。工厂变电所通常都采用三相电力变压器。 电力变压器按调压方式分，有无载调压(又称无激磁调压)和有载调压两大类。工厂变电所大多采用无载调压变压器。

电力变压器按绕组导体材质分，有铜绕组变压器和铝绕组变压器两大类。工厂变电所过 去大多采用铝绕组变压器，但低损耗的铜绕组变压器现在得到了越来越广泛的应用。

电力变压器按绕组型式分，有双绕组变压器、三绕组变压器和自耦变压器。工厂变电所大多采用双绕组变压器。

电力变压器按绕组绝缘及冷却方式分，有油浸式、干式和充气式(SF。)等变压器。其中油浸式变压器，又有油浸自冷式、油浸风冷式、油浸水冷式和强迫油循环冷却式等。工厂变电所大多采用油浸自冷式变压器。

电力变压器按用途分，有普通电力变压器、全封闭变压器和防雷变压器等。工厂变电所大多采用普通电力变压器。

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图3.1-19 三相油浸式电力变压器

(2)电力变压器的容量和过负荷能力

a 电力变压器的额定容量和实际容量

电力变压器的额定容量(铭牌容量)，是指它在规定的环境温度条件下，室外安装时，在规定的使用年限(一般规定为20年)内所能连续输出的最大视在功率(单位为kV·A)。变压器的使用年限，主要取决于变压器绕组绝缘的老化速度，而绝缘的老化速度又取决于绕组最热点的温度。变压器的绕组导体和铁心，一般可以长期经受较高的温升而不致损坏。但绕组长期受热时，其绝缘的弹性和机械强度要逐渐减弱，这就是绝缘的老化(ageing)现象。绝缘老化严重时，就会变脆，容易裂纹和剥落。试验表明：在规定的环境温度条件下，如果变压器绕组最热点的温度一直维持95℃，则变压器可连续运行20年。如果其绕组温度升高到120℃时，则变压器只能运行2．2年。这说明绕组温度对变压器的使用寿命有着极大的影响。绕组温度不仅与变压器负荷大小有关，而且受周围环境温度的影响。

按GBl094—96《电力变压器》规定，电力变压器正常使用的环境温度条件为：最高气温为+40℃，最高日平均气温为+30℃，最高年平均气温为+20℃，最低气温对户外变压器为一30℃，对户内变压器为一5℃。油浸式变压器顶层油的温升，规定不得超过周围气温55℃。如按规定的最高气温+40℃计，则变压器顶层油温不得超过+95℃。 如果变压器安装地点的环境温度超过上述规定温度最大值中的一个，则变压器顶层油的温升限值应予降低。当环境温度超过规定的温度不大于5℃时，顶层油的温升限值应降低5℃；超过温度不大于10℃时，顶层油的温升限值应降低10℃。因此变压器的实际容量较之其额定容量要相应地有所降低。反之，如果变压器安装地点的环境温度比规定的环境温度低，则从绕组绝缘老化程度减轻而又保证变压器使用年限不变来考虑，变压器的实际容量较之其额定容量可以适当提高，也就是说，某些时候变压器可允许一定

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的过负荷。一般规定，如果变压器安装地点的年平均气温O。．。，≠20℃，则年平均气温每升高1℃，变压器的容量应相应减小1％。因此变压器的实际容量(即出力)应计入一个温度校正系数‟。

对室外变压器，其实际容量为

对室内变压器，由于散热条件较差，故变压器室的出风口与进风口间有大约15℃的温差，从而使处在室中间的变压器环境温度比户外温度大约要高出8℃，因此其容量还要减少8％，故室内变压器的实际容量为

(3)变电所主变压器台数和容量的选择

a 变电所主变压器台数的选择

选择主变压器台数时应考虑下列原则：

a)应满足用电负荷对供电可靠性的要求。对供有大量一、二级负荷的变电所，宜采用两台变压器，以便当一台变压器发生故障或检修时，另一台变压器能对一、二：级负荷继续供电。

对只有二级而无一级负荷的变电所，也可以只采用一台变压器，但必须在低压侧敷设与其它变电所相联的联络线作为备用电源。

b)对季节性负荷或昼夜负荷变动较大而宜于采用经济运行方式。的变电所，也可考虑采用两台变压器。

c)除上述情况外，一般车间变电所宜采用一台变压器。但是负荷集中而容量相当大的变电所，虽为三级负荷，也可以采用两台或以上变压器。

d)在确定变电所主变压器台数时，应适当考虑负荷的发展，留有一定的余地。 b 变电所主变压器容量的选择 a)只装一台主变压器的变电所

主变压器容量ST(设计中，一般可概略地当作其额定容量SN．T)应满足全部用电设备总计算负荷S。。的需要，即

5T≥S30

b)装有两台主变压器的变电所

每台变压器的容量ST(一般可概略地当作SN．t)应同时满足以下两个条件： (a)任一台变压器单独运行时，宜满足总计算负荷S。。的大约60％～70％9的需要，即 5r=(O．6～0．7)S 30

(b)任一台变压器单独运行时，应满足全部一、二级负荷Sso c-+．，的需要，即 ST≥．$30(I+I)

c车间变电所主变压器的单台容量上限

车间变电所主变压器的单台容量，一般不宜大于1000kV·A(或1250kV·A)。这一方面是受以往低压开关电器断流能力和短路稳定度要求的；另一方面也是考虑到可以使变压器更接近于车间负荷中心，以减少低压配电线路的电能损耗、电压损耗和有色金属消耗量。

现在我国已能生产一些断流能力更大和短路稳定度更好的新型低压开关电器如DWl5、ME等型低压断路器及其它电器，因此如车间负荷容量较大、负荷集中且运行合理时，也可以选用单台容量为1250(或1600)～2000kV·A的配电变压器，这样能减少主变压器台数及高压开关电器和电缆等。

对装设在二层以上的电力变压器，应考虑垂直与水平运输对通道及楼板荷载的影响。如采用干式变压器时，其容量不宜大于630kV·A。

对居住小区变电所内的油浸式变压器单台容量，不宜大于630kV·A。这是因为油浸式变压器

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容量大于630kV·A时，按规定应装设瓦斯保护，而该变压器电源侧的断路器往往不在变压器附近，因此瓦斯保护很难实施，而且如果变压器容量增大，供电半径相应增大，势必造成供电末端的电压偏低，给居民生活带来不便，例如日光灯启动困难、电冰箱不能启动等。

d适当考虑负荷的发展

应适当考虑今后5～10年电力负荷的增长，留有一定的余地，同时要考虑变压器的正常过负荷能力。

最后必须指出：变电所主变压器台数和容量的最后确定，应结合变电所主结线方案的选择，对几个较合理方案作技术经济比较，择优而定。

3)电流互感器和电压互感器 (1)概述

电流互感器(current transformer，简称CT，文字符号为TA)又称仪用变流器。电压互感器(voltage transfor’met’，或potential transformer，简称PT，文字符号为TV)又称仪用变压器。它们合称为互感器(transformeI‘)。从基本结构和工作原理来说，互感器就是一种特殊变压器。

互感器的功能主要是：

a用来使仪表、继电器等二次设备与主电路绝缘这既可避免主电路的高电压直接引入仪表、继电器等二次设备，又可防止仪表、继电器等二次设备的故障影响主电路，提高一、二次电路的安全性和可靠性，并有利于人身安全。

b用来扩大仪表、继电器等二次设备的应用范围例如用一只5A的电流表，通过不同变流比的电流互感器就可测量任意大的电流。同样，用一只100V的电压表，通过不同变压比的电压互感器就可测量任意高的电压。而且，由于采用互感器，可使二次仪表、继电器等设备的规格统一，有利于这些设备的批量生产。

(2)电流互感器

a基本结构原理和结线方案

电流互感器的基本结构原理图如图3.1-20所示。它的结构特点是：一次绕组匝数很少，有的型式电流互感器还没有一次绕组，利用穿过其铁心的一次电路作为一次绕组(相当于匝数为1)，且一次绕组导体相当粗；而二次绕组匝数很多，导体较细。工作时，一次绕组串接在一次电路中，而二次绕组则与仪表、继电器等的电流线圈相串联，形成一个闭合回路。由于这些电流线圈的阻抗很小，因此电流互感器工作时二次回路接近于短路状态。二次绕组的额定电流一般为5A。电流互感器的一次电流，。与其二次电流，。之间有下列关系：

图3.1-20 电流互感器

1-铁心 2-一次绕组 3-二次绕

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图3.1-21 电流互感器的结线方案

电流互感器在三相电路中有如图3.1-21所示的四种常见的结线方案。

a)一相式结线(见图3.1-21a) 电流线圈通过的电流，反应一次电路相应相的电流，通常用于负荷平衡的三相电路如低压动力线路中，供测量电流或接过负荷保护装置之用。 b）两相V形结线(见图3.1-21b) 这种结线也称为两相不完全星形结线。在继电保护装置中，这种结线称为两相两继电器结线或两相的相电流结线。在中性点不接地的三相三线制电路中(如6～lokV高压电路中)，广泛用于测量三相电流、电能及作过电流继电保护之用。由图4～41的相量图可知，两相V形结线的公共线上电流为J。+J。一～J。，反应的是未接电流互感器那一相的相电流。

c）两相电流差结线(见图3.1-21c) 这种结线也称为两相交叉结线。由图4—42的相量图可知，二次侧公共线上电流为，。～，。，其量值为相电流的厂F倍。这种结线适于中性点不接地的三相三线制电路中(如6～10kV高压电路中)供作过电流继电保护之用，也称为两相一．继电器结线。 d）三相星形结线(见图3.1-21d) 这种结线中的三个电流线圈，正好反应各相的电流，广泛用在负荷一般不平衡的三相四线制系统如TN系统中，也用在负荷可能不平衡的三相三线制系统中，作三相电流、电能测量及过电流继电保护之用。 b 电流互感器的类型和型号

电流互感器的类型很多。按一次绕组的匝数分，有单匝式(包括母线式、芯柱式、套管式)和多匝式(包括线圈式、线环式、串级式)。按一次电压分，有高压和低压两大类。按用途分，有测量用和保护用两大类。按准确度级分，测量喟电流互感器有0.1、0.2、0.5、1、3、5等级，保护用电流互感器有5P和10P两级。

高压电流互感器多制成不同准确度级的两个铁心和两个二次绕组，分别接测量仪表和继电器，

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以满足测量和保护的不同要求。电气测量对电流互感器的准确度要求较高。且要求在短路时仪表受的冲击小，因此测量用电流互感器的铁心在一次电路短路时应易于饱和，以二次电流的增长倍数。而继电保护用电流互感器的铁心则在一次电流短路时不应饱和，使二次电流能与一次短路电流成比例地增长，以适应保护灵敏度的要求。

图3.1-22 LQJ10型电流互感器

图3.1-23 LMZJ1-0.5型电流互感器

图3.1-22是户内高压LQJ一10型电流互感器的外形图。它有两个铁心和两个二次绕组，分别为0.5级和3级、0.5级用于测量，3级用于继电保护。

图3.1-23是户内低压LMZJl一o．5型(500～800／5A)的外形图。它不含一次绕组，穿过其铁心的母线就是其一次绕组(相当于1匝)。它用于500V及以下的配电装置中。

以上两种电流互感器都是环氧树脂或不饱和树脂浇注绝缘的，较之老式的油浸式和干式电流互感器的尺寸小，性能好，安全可靠，因此现在生产的高低压成套配电装置中大都采用这类新型电流互感器。

电流互感器全型号的表示和含义如下：

(3)电压互感器

a 基本结构原理和结线方案

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电压互感器的基本结构原理图如图3.1-24所示。它的结构特点是：一次绕组匝数很多，而二次绕组匝数很少，相当于降压变压器。工作时，一次绕组并联在一次电路中，而二次绕组并联仪表、继电器的电压线圈。由于这些电压线圈的阻抗很大，所以电压互感器工作时二次绕组接近于空载状态。二次绕组的额定电压一般为100V。电压互感器的一次电压U。与其二次电压U。之间有下关系：

其额定一、二次电压比，即K。=U。N／U：N，例如10000V／100V。

图3.1-24 电压互感器

电压互感器在三相电路中有如图3.1-25所示的四种常见的结线方案

图3.1-25 电压互感器的结线方案

a)一个单相电压互感器的结线(见图3.1-25a) 供仪表、继电器接于一个线电压。

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b)两个单相电压互感器接成V／V形(见图3.1-25b) 供仪表、继电器接于三相三线制电路的各个线电压，它广泛应用在工厂变配电所的6～10kV高压配电装置中。

c)三个单相电压互感器接成Y。／Y。形(见图3.1-25c) 供电给要求线电压的仪表、继电器，并供电给接相电压的绝缘监视电压表。由于小接地电流系统在一次侧发生单相接地时，另两相电压要升高到线电压，所以绝缘监视电压表不能接入按相电压选择的电压表，而要按线电压选择，否则在发生单相接地时，电压表可能被烧毁。

d)三相单相三绕组电压互感器或一个三相五芯柱三绕组电压互感器接成Y。／Yo／△(开口三角)形(见图3.1-25d) 其接成Y。的二次绕组，供电给需线电压的仪表、继电器及绝缘监视用电压表，与图3.1-25c：的二次结线相同。接成△(开口三角)形的辅助二次绕组，接电压继电器。一次电压正常工作时，由于三个相电压对称，因此开口三角形两端的电压接近于零。当某一相接地时，开口三角形两端将出现近100V的零序电压，使电压继电器动作，发出信号。

b 电压互感器的类型和型号

电压互感器按相数分，有单相和三相两类。按绝缘及其冷却方式分，有干式(含环氧树脂浇注式)和油浸式两类。图3.1-26是应用广泛的单相三绕组、环氧树脂浇注绝缘的户内JDZJ一10型电压互感器外形图。

图3.1-26 JDZJ-10型电压互感器

电压互感器全型号的表示和含义如下：

c 电压互感器的使用注意事项

a)电压互感器在工作时其二次侧不得短路

由于电压互感器一、二次侧都是在并联状态下工作的，如发生短路，将产生很大的短路电流，有可能烧毁互感器，甚至影响一次电路的安全运行。因此电压互感器的一、二次侧都必须装设熔断器以进行短路保护。

b）电压互感器的二次侧有一端必须接地

这与电流互感器二次侧接地的目的相同，也是为了防止一、二次绕组的绝缘击穿时，一次侧的高电压窜入二次侧，危及人身和设备的安全。

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c）电压互感器在连接时，也要注意其端子的极性

我国规定，单相电压互感器的一次绕组端子标以A、X，二次绕组端子标以a、x，端子A与a、x与x各为对应的“同名端”或“同极性端”。三相电压互感器，按照相序，一次绕组端子分别标以A、X，B、Y，C、z，二次绕组端子分别标以a、x，．b、y，c、z，端子A与a、B与b、C与c、X与x、Y与y、z与z各为对应的“同名端”或“同极性端”。

3.1.3 主要施工工具与机具准备 序号l2345671011设备名称电焊机台钻砂轮机切割机手电钻电锤磨光机曲线锯套丝机液压弯管器液压弯管器弯管器弯管器弯管器压线钳套丝扳气焊工具吊车吊车叉车升降机液压车力矩扳手主要施工机械设备计划表型号规格单位数量进场日期BX3－250－2台Z4012台SYS-150台J3G2-400台T12－H4-6A台日立25型台S／M－100A台TALON－8500台电动SQ-100D台100台50台Ф32把Ф25把Ф20把KYO－240A套114型套套8T台16T台6T台12m台2T台30KG套供应单位备注12131415161718192021电动电动手动手动手动 3.1.4 施工安全技术措施

施工单位承担控制和管理施工生产进度，成本、质量、安全等目标的责任的同时，必须负责进行安全管理，落实安全生产责任制，使工程项目安全管理贯穿于施工的全过程，交叉于各项专业技术管理。其重点是进行人的不安全行为与物的不安全状态的控制。主要包括以下几项措施内容。

1.落实安全生产制度，实施责任管理

1）建立各级人员安全生产责任制度，明确各级人员的安全职责。抓制度落实，抓责任落实，定期检查安全责任落实情况。

2）建立、完善以项目经理为首的安全生产领导组织。有组织、有领导的开展安全管理活动，承担组织、领导安全生产的责任。

3）施工项目应通过有关部门的安全生产资质审查，并得到认可。

一切从事生产管理与操作的人员，依照其从事的生产内容，分别通过企业、施工项目的安全审查，取得安全操作认可证，持证上岗。

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特种作业人员，除经企业的安全审查外，还需按规定参加安全操作考核，取得监察部门核发的《安全操作合格证》，坚持“持证上岗”。施工现场出现特种作业无证操作现象时，施工项目主要负责人必须承担管理责任。

4）施工项目负责施工生产中物的状态审验与认可，承担物的状态漏验、失控的管理责任。 5）一切管理、操作人员均需与施工项目签订安全协议，向施工项目做出保证。

6）安全生产责任落实情况的检查，应认真、详细的记录，作为分配、补偿的原始资料之一。 2．项目安全教育与训练

1）一切管理、操作人员应具有一定的基本条件与较高的素质。

具有合法的劳动手续。临时性人员经正式签定劳动合同，接受入场教育后，才可进入施工现场和劳动岗位；

2）没有痴呆、健忘、精神失常、癫痫、脑外伤后遗症、心血管疾病、晕眩、以及不适于从事操作的疾病；

3）没有感官缺陷，感性良好。有良好的接受、处理、反馈信息的能力； 4）具有适于不同层次操作所必须的文化水平；

5）输入的劳务，必须具有基本的安全操作素质，经过正规训练、考核，输入手续完备。 6）安全教育、训练，包括知识、技能、意识三个阶段的教育。

7）安全知识教育。使操作者了解、掌握生产操作过程中，潜在的危险因素及防范措施； 8）安全技能训练。使操作者逐渐掌握安全生产技能，获得完善化、自动化的行为方式； 9）安全意识教育。在于激励操作者自觉坚持实行安全技能。 10）安全教育的内容随实际需要而确定。

11）入场前应完成三级安全教育。对新工人、学徒工、学习生的入场三级安全教育，重点在一般安全知识、生产组织原则、生产环境、生产纪律方面，强调操作的非性。对季节工、农民工的三级安全教育，产生产组织原则、环境、纪律、操作标准为主。在规定的时间内安全技能不能达到熟练的，应及时解除劳动合同，取消劳动资格；

12）结合施工生产的变化，适时进行安全知识教育。一般每十天组织一次较合适； 13）结合生产组织安全技能训练，干什么训练什么，反复训练，分步验收；

14）安全意识教育，应随安全生产的形势变化，确定阶段教育内容。如抓住典型事故案例，进行增强安全意识的认识，接受事故教训的教育；

15）受季节自然影响时，针对由于这种变化而出现生产环境、作业条件的变化所进行的教育，其目的在于增强安全意识、控制人的行为，尽快适应变化，减少人为失误；

16）采用新技术、使用新设备、新材料、推行新工艺之前；应对有关人员进行安全知识、技能、意识的全面安全教育，激励操作者实行安全技能的自觉性。

17）加强教育管理，增强安全教育效果。

18）教育内容全面，重点突出、系统性强，抓住关键反复教育； 19）反复实践，养成自觉采用安全操作方法的习惯；

20）使每个受教育的人，了解自己的学习成果。鼓励受教育者树立坚持安全操作方法的信心，养成安全操作的良好习惯；

21）告诉受教育者怎样做才能保证安全，而不是不应该做什么； 22）奖励促进，巩固学习成果；

23）进行各种形式，不同内容的安全教育，应把教育的时间、内容等，清楚的记录在安全教育记录本或记录卡上。

3．安全检查

安全检查是发现不安全行为和不安全状态的重要途径，是消除事故隐患，落实整改措施，防止事故伤害，改善劳动条件的重要方法。

1）安全检查的内容主要是查思想、查管理、查制度、查现场、查隐患、查事故处理。

（1）施工项目的安全检查产自检形式为主，是对项目工程操作人员，生产全部过程、各个方位全面安全状况的检查。检查的重点以劳动条件、生产设备、现场管理、安全卫生设施以及生产人员的行为为主。发现危及人的安全因素时，必须果断的消除；

（2）各级生产组织者，应在全面安全检查中，透过作业环境状态和隐患，对照安全和生产方针、、检查对安全生产认识的差距；

（3）对安全管理的检查，主要是：

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安全生产是否提到议事日程上，各级安全责任人是否坚持做到安全计划、安全布置、安全检查、安全总结、安全评比内容，即“五同时”；

业务职能部门、人员、是否在各自业务范围内，落实了安全生产责任。专职安全人员是否在位、在岗；

安全教育是否落实，教育是否到位； 工程技术、安全技术是否结合为统一体； 作业标准化实施情况；

安全控制措施是否有力，控制是否到位，有哪些有效管理措施； 事故处理是否符合规则，是否坚持“三不放过”的原则。 （4）安全检查的组织。

建立安全检查制度，制度要求的规模、时间、原则、处理、报偿全面落实； 成立第一责任人为首，业务部门人员参加的安全检查组织；

安全检查必须做到有计划、有目的、有准备、有整改、有总结、有处理； （5）安全检查的准备

思想准备。发动全员开展自检，自检与制度检查结合，形成自检自改，边检边改的局面。使全员在发生危险因素方面得到提高，在消除危险因素中受到教育，从要全检查中受到锻炼；

业务装备。确定安全检查的目的步骤、方法、安排检查日程，分析事故资料，确定检查重点。 4.文明施工措施

1）文明施工

文明施工，系指科学、合理、行之有效的方法和措施，对建设工程施工的全过程，全方位进行组织与管理，使之呈现出有条不紊、整洁明快，高效安全的施工状态。施工顺序合理，具有良好的装饰施工现场秩序，水电及施工通道通畅。

强调文明施工其意义在于强化施工现场管理，改变以往普遍存在于工程施工现场的那种“脏、乱、差”现象和“高消耗、低效益、事故多”的状况，加快装饰工程施工现场管理标准化步伐，推进文明工地建设的进程。

文明施工的责任人是装饰工程施工企业的项目经理，管理具体实施人是工长、工地质安员、材料员、后勤管理员等，工长在其中起着重大作用。

（1）现场场容管理

施工现场有规范和科学的施工组织设计，合理的装饰施工平面布置图，现场施工管理制度健全，文明施工措施落实，领导挂帅，责任明确，定人定岗，检查考核项目明确；

施工现场大门整齐，出入口设门卫，大门两侧标牌整洁美观，四周广告标语醒目，“门前三包”落实，现场围墙、围笆、围网规距成线；

施工现场“五牌一图”齐全，即总平面示意图、施工公告牌、工程概况牌、施工进度牌、安全记录牌。各种标牌（包括其它标语牌）应悬挂在门前或场内明显位置；

施工现场暂设工程井然有序，垂直运输设施，库房、机棚、办公室、宿舍、浴室、厕所等按平面布置建造，室内外整洁卫生，有一个良好的生产、工作、生活环境；

施工现场材料、机具、设备、构件、半成品和周转材料按平面布置衅定点整齐码放，道路保持畅通无阻，供排水系统畅通无积水，施工场地平整干净；

工地施工现场临时水电要有专人管理；

工人操作地点和周围必须清洁整齐，做到活完脚下清，工完场地清，丢洒在施工现场的砂浆水泥等要及时清除；

严禁损坏污染成品，堵塞管道；

施工现场不准乱堆垃圾及余物，应在适当位置安排临时堆放点、并及时、定期外运； 设置黑板报，针对工程施工现场情况，适时更换内容，奖优罚劣，鼓舞士气和宣传教育； 施工现场划区管理，每道工序做到“落手清”，施工材料和工具及时回收、维修、保养、利用、归库，工程完工后料净、场清、各工序成品要妥善保护好；

施工现场管理人员和工人应戴分色或有区别的安全帽，现场指挥、质量、安全等检查监督人员应佩戴明显的袖章或标志，遵章管理，危险施工区域应派人佩章值班，并悬挂警示牌和警示灯；

施工现场严格使用“安全三宝”，做到“四口”防护，（“安全三宝”为安全帽、安全网、安全带；“四口”指楼梯口，电梯井口、预留洞口、通道口）。

施工现场施工设备整洁，电气开关柜（箱）按规定制作，完整带锁，安全保护装置齐全可靠

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并按规定设置，操作人员持证上岗，有岗位职责标牌和安全操作规程标牌；

施工现场有明显的防火标志和防火制牌，配备有足够的消防器材，防火疏散道路畅通，现场施工动火有审批手续；

运输各种材料、成品、垃圾等应有盖和防护措施，严防泥沙随车轮带出场外，不得将垃圾洒漏在道路上影响市容环境卫生；

严格遵守社会公德、职业道德、职业纪律、妥善处理好周转的公共关系，争取有关单位和群众的谅解和支持，控制施工躁音，尽量做到施工不扰民。

3.1.5 施工工艺

1.盘、柜安装

1）盘、柜等在搬运和安装时应采取防振、防潮、防止框架变形和漆面受损等安全措施，必要时可将装置性设备和易损元件拆下单独包装运输。

2）设备安装前建筑工程应具备下列条件： （1）屋顶、楼板施工完毕，不得渗漏；

（2）结束室内地面工作，室内沟道无积水、杂物； （3）预埋件及预留孔符合设计，预埋件应牢固； （4）门窗安装完毕； （5）进行装饰工作时有可能损坏已安装设备或设备安装后不能再进行施工的装饰工作全部结束。

3）基础型钢的安装应符合下列要求：

（1）允许偏差应符合下列规定：顶部平直度每米不大于1mm，全长不大于5mm；侧面平直度每米不大于1mm，全长不大于5mm。

（2）基础型钢安装后，其顶部宜高出抹平地面10mm；手车式成套柜按产品技术要求执行。基础型钢应有明显的可靠接地。

（3）盘、柜安装在振动场所，应按设计要求采取防振措施。 （4）盘、柜及盘、柜内设备与各构件间连接应牢固。

（5）盘、柜单独或成列安装时，其垂直度、水平偏差以及盘、柜偏差和盘、柜间接缝的允许偏差应符合下表的规定：

配电柜安装允许偏差表 表3.1-3 项次 项 目 允许偏差（mm） 1 垂直度 每米 1.5 相邻两柜 2 2 柜顶平直度 成排两柜 5 配电柜安装 相邻两柜 1 3 柜面平直度 成排两柜 5 4 柜间接缝 2 （6）端子箱安装应牢固，封闭良好，并应能防潮、防尘。安装的位置应便于检查；成列安装时，应排列整齐。

（7）盘、柜、台、箱的接地应牢固良好。装有电气的可开启的门，应以裸铜软线与接地的金属构架可靠地连接。

（8）盘、柜的漆层应完整，无损伤。固定电气的支架等应刷漆。安装于同一室内且经常监视的盘、柜，其盘面颜色宜和谐一致。

（9）在验收时，应提交下列资料和文件： a.工程施工图；

b.变更设计的证明文件；

c.制造厂提供的产品说明书、合格证件及安装图纸等技术文件； d.根据合同提供的备品备件清单； e.安装技术记录； f.调整试验记录。

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2.电缆桥架及封闭母线槽安装

1)电缆桥架安装前，按与土建给水管、通风专业协调的位置，首先进行放线定位，安装吊架等，支吊架间距宜按荷载曲线选取最佳跨距进行支撑，跨距一般为1.5m～3m，垂直安装时，其固定点间距不宜大于2m。

2)吊架、支架安装结束后，进行托臂安装，托臂与吊支架之间使用专用连接片固定，以保证支架与桥架本体之间保持垂直不会受重力作用发生倾斜下垂，再安装桥架本体，桥架本体应使用专业连接板连接固定，并用专业固定螺栓将桥身固定在托臂上，以防桥架滑脱。

3)电缆桥架（托盘）水平安装时的距地高度一般不宜低于2.5m。垂直安装时距地1.8m 以下部分应加金属盖板保护，但敷设在电气专业用房间（如配电房、电气竖井、技术层等）内时除外。

4)电缆桥架水平安装时，宜按荷载曲线选取最佳跨距进行支撑固定。几组电缆桥架在同一高度平行安装时，各相邻电缆桥架间应考虑维护、检修距离。

5)在电缆桥架上可以无间距敷设电缆，电缆在桥架内横断面的填充率， 电力电缆不应大于40%，控制电缆不应大于50%。

6)电缆桥架与各种管道平行或交叉时，其最小净距应符合下表要求：

电缆桥架与各种管道的最小净距表 表3.1-4 管 道 类 别 平行净距（m） 交叉净距（m） 一般工艺管道 0.4 0.3 具有腐蚀性液体（或气体）管道 0.5 0.5 有保温层热力管道 0.5 0.5 无保温层热力管道 1.0 1.0 7)电缆桥架不宜安装在腐蚀性气体管道和热力管道的上方及腐蚀性液体管道的下方，否则应采取防腐、隔热措施。

8)封闭母线安装前应逐段测试母线槽的相间，对地绝缘状况，一般最小绝缘电阻不得小于0.5MΩ。准备工作就序后，进行母线槽走向定位，安装吊支架，吊支架应平直整齐。

9)封闭母线水平安装时，至地面的距离不应小于2.2m。垂直安装时，距地面1.8m 以下部分应采取防止机械损伤措施。

10)封闭母线槽的固定是采用镀锌扁钢，为固定牢靠并不损伤母线槽外壳。固定处母线槽外包一层绝缘软橡胶板。母线槽之间的连接采用厂家配套的母线槽较安全，为保证母线槽接头处电气接触良好，紧固母线槽接头应使用专用力矩搬手。

11)1600A 以上母线槽要求力矩大于15kg/m，1600A 以下母线槽要求力矩大于12kg/m。紧固完成后，使用塞尺检查各铜排的接触压接情况。要求使用0.05mm×10m 塞尺。塞入深度不大于6mm。最后利用40mm×4mm 镀锌扁钢将各支架连接起来，使所有支架构成良好电气通路。每段母线槽均使用软铜线或软铜带与PE干线相连。安装完成检查无误后，使用1000MΩ摇表测试母线槽回路绝缘电阻，电阻不得低于0.5MΩ。

12)垂直敷设的封闭母线，当进入盒及末端悬空时，应采用支架固定。当封闭母线槽直线敷设长度超过40m 时，应设置伸缩节，在母线跨跃建筑物的伸缩缝或沉降缝处，宜采取适当措施。

13)封闭母线槽的插接部分支点应设在安全及安装维护方便的地方，封闭母线的连接不应在穿过楼板或墙壁处进行。封闭母线在穿过防火墙及防火楼板时，应采取防火隔离措施。

14)成套的封闭式母线槽的各段应标志清晰，附件齐全，外壳无变形，内部无损伤。螺栓固定的母线搭接面应平整。其镀锌层不应有麻面，起皮及未覆盖部分。

15)支座必须安装牢固，母线应按分段图、顺序、编号、方向和标志正确放置。每相外壳的纵向间隙应分配均匀。母线与外壳间应同心，其误差不得超过5mm。段与段连接时，两相邻段母线及外壳应对准。连接后不应使母线及外壳受到机械应力。

16)封闭母线槽不得用裸钢丝绳起吊和绑扎，母线不得任意堆放和在地面上拖拉，外壳上不得进行其他作业，外壳内和绝缘层必须擦试干净，外壳内不得有遗留物。

17)现场制作的金属支架配件等应按要求镀锌或涂漆，封闭母线槽的外壳需做接地连接，但不得做保护接地干线用。

18)封闭母线槽的拐角处及与箱、柜的连接处必须设支架，直线段的支架间距不得大于2.0M。外壳地线应连接牢固，无遗漏。母线与母线间，母线与电气具接线端的搭接面应清洁，并涂以电力复合脂。

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《建筑电气照明系统安装》——以工作过程导向的教材

3.管、箱、盒的安装

1)暗配电管沿最近线路敷设埋入梁柱、墙内的电管，外壁与墙面的净间距不得小于15mm，埋地、楼板内采用焊接钢管，在土层内暗埋配管时，需刷沥青漆防腐，应避免三管于一点交叉。

2)管路在穿越建、构筑物基础时应加保护套管（不得穿过设备基础），穿越伸缩缝时应增设伸缩盒，用金属软管过渡。

3)电管拗弯不允许有折皱凹瘪和裂缝，拗弯后的椭圆应不得大于外径的10%，弯头半径大于6 倍管径（暗配管大于10 倍）；一个弯时，长度不得超出20m，两个弯时，长度不得超过15m，三个弯时，长度不得超出8M，否则，应加装接线盒。

4)钢管配线应在下列各处设金属软连接管： （1）电机的进线口。

（2）钢管与电气设备直接连接有困难处。

5)管端和弯头两侧需有管卡固定钢管，否则穿线时易造成钢管移位和穿线困难。 6)配电箱（板），盒应安装牢固，其垂直偏差不应大于3mm；暗装时，照明配电箱（板）四周应无空隙，其面板四周边缘应紧贴墙面。箱体与建筑物、构筑物接触部分应涂防腐漆。

7)照明配电箱底边距地面安装高度应符合设计要求，当设计无要求时，安装高度为1.5m，配电板底边距地面高度不宜小于1.8m。

8)配电箱（板）内，应分别设置零线和保护地线（ PE）汇流板。 4.管内穿线

1)导线穿管依据所穿根数多少确定管径，导线的绝缘电阻测量值不应小于0.5MΩ。不同系统、不同回路的导线严禁穿在同一根保护管内，导线在保护管内不得有接头和扭结。中间连接和分支连接可采用熔焊、线夹、压接、接线柱和搪锡在接线箱（盒）内进行。

2)设备接地线，专用接地线必须采用多胶铜芯导线。

3)由厂家负责安装和调试的设备，导线的预留长度由建设单位、工程监理单位或设计单位联系确定，安装管线时予以保证，从接线盒箱至设备终端的连接线必须加金属软管保护，不得有明线裸露。

4)所有合股导线应压接线端子，标明相色或回路编号，用对讲机将电缆（线）按原理（接线）图校对好，要重复二次以上，如有差错立即纠正。标好的导线穿上导径管线号，要求清楚规范。

5)导线校直绑扎成束，到最高（远）处，看不到交叉线，备用线不用切断，端子板接线旋紧无松动，每个端子接线不得超过二根，并备有余量。

6)当配线采用多相导线时，其相线的颜色应易于区分，相线与零线的不同，同一建筑物，构筑物内的导线，其颜色选择应统一；保护地线（ PE）线，应采用黄/绿颜色相间的绝缘导线，零线宜采用淡蓝色绝缘导线。

7)导线穿入钢管时，管口处应装设护套保护导线，在不进入接线盒（箱） 的垂直管口，穿入导线后应将管口密封。 5.电线、电缆敷设

1)导线连接应符合下列要求：

（1）导线在箱、盒内的连接宜采用压接法，可使用接线端子及铜（铝）套管、线夹等连接，铜芯导线也可采用缠绕后搪锡的方法连接；单股铝芯线宜采用绝缘螺旋接线钮连接，禁止使用熔焊连接。

（2）导线与电气器具端子间的连接。

单股铜（铝）芯及导线截面为2.5mm2 及以下的多股铜芯导线可直接连接，但多股铜芯导线的线芯应先拧紧、搪锡后再连接。

多股铜芯导线及导线截面超过2.5mm2的多铜芯导线应压接端子后再与电气器具的端子连接（设备自带插接式的端子除外）。

（3）铜、铝导线相连接应有可靠的过渡措施，可使用铜铝过渡端子、铜铝过渡套管、铜铝过渡线夹等连接，铜、铝端子相连接时应将铜接线端子做搪锡处理。

（4）使用压接法连接导线时，接线端子铜（铝）套管、压模的规格与线芯截面相符合。 （5）铜芯导线及铜接线端子搪锡时不应使用酸性焊剂。 2)线路中绝缘导体或裸导体的颜色标记： （1）交流三相电路：

L1相为黄色；L2相为绿色；L3相为红色；中性线为淡蓝色；保护地线（ PE线）为黄绿相间

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颜色。

绿黄双色线只用于标记保护接地不能用于其他目的。淡蓝色只用于中性或中间线。 （2）颜色标志可用规定的颜色或用绝缘导体的绝缘颜色标记在导体的全度上，也可标记在所选择的易识别的位置上（如端部可接触到的部位）。

3)敷设前应按设计和实际路径计算每根电缆长度，合理安排每盘电缆，减少电缆接头。 4)在带电区域内敷设电缆，应有可靠的安全措施。 5)电力电缆在终端与接头附近宜留有备用长度。

6)电缆的最小弯曲半径应符合：控制电缆和聚氯乙烯绝缘电力电缆不小于10D，交联聚乙烯绝缘电力电缆不小于15D（注：D为电缆外径）。

7)电缆敷设时，电缆应从盘的上端引出，不应使电缆在支架上及地面磨擦拖拉。电缆上不得有铠装压扁、电缆绞拧、护层折裂等未消除的机械损伤。

8)电力电缆接头的布置应符合下列要求：

（1）并列敷设的电缆，其接头的位置应相互错开。 （2）电缆明敷时的接头，应用托板托置固定。

（3）直埋电缆接头盒外面应有防止机械损伤的保护盒（环氧树脂接头盒除外）。位于冻土层内的保护盒，盒内应注以沥青。

9)电缆敷设时应排列整齐，不宜交叉，应加以固定，并及时装设标志牌。 10)标志牌的装设应符合下列要求：

（1）在电缆终端头、电缆接头、拐弯处、夹层内、隧道及竖井的两端、 人井内，电缆上应装设标志牌。

（2）标志牌上应注明线路编号。当无编号时，应写明电缆型号、规格及起迄地点；并联使用的电缆应有顺序号。标志牌的字迹应清晰不易脱落。

（3）标志牌规格应统一。标志牌应能防腐，挂装应牢固。 11)在下列地方电缆应加以固定：

（1）垂直敷设或超过45°倾斜敷设的电缆在每个支架处上；桥架上每隔2m 处； （2）水平敷设的电缆，在电缆首末两端及转弯、电缆接头的两端处；当对电缆间距有要求时，每隔5-10m 处；

（3）单芯电缆的固定应符合设计要求。

12)在下列地点，电缆应有一定机械强度的保护管或加装保护罩： （1）电缆进入建筑物、隧道、穿过楼板及墙壁处。

（2）从沟道引至电杆、设备、墙外表面或屋内行人容易接近处，距地面高度2m 以下的一段。 （3）其他可能受到机械损伤的地方。

保护管埋入非混凝土地面的深度不应小于100mm；伸出建筑物散水坡长度不应小于250mm。保护罩根部不应高出地面。

13)电缆的防火阻燃应采取下列措施：

（1）在电缆穿过竖井、墙壁、楼板或进入电气盘、柜的孔洞处，用防火堵料密实封堵。 （2）在重要的电缆沟和隧道中，按要求分段或用软质耐火材料设置阻火墙。

（3）对重要回路的电缆，可单独敷设在专门的沟道中或耐火封闭槽盒内，或对其施加防火涂料、防火包带。

（4）在电力电缆接头两侧及相邻电缆2~3 长的区段施加防火涂料或防火包带。 （5）采用耐火或阻燃型电缆。 （6）设置报警和灭火装置。

14)在封堵电缆孔洞时，封堵应严实可靠，不应有明显的裂缝和可见的孔隙，孔洞较大者应加耐火衬板后再进行封堵。

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项目2 工厂电气照明系统安装

3.2.1 施工技术准备

1．工厂常用的电光源和灯具

1）工厂常用电光源的类型、特性及其选择 （1）工厂常用电光源的类型

电光源(electric light source)按其发光原理分，有热辐射(thermal radiation)光源和气体放电(gas discharge)光源两大类。 a．热辐射光源

热辐射光源是利用物体加热时辐射发光的原理所制成的光源，如白炽灯、卤钨灯(包括碘钨灯、溴钨灯)等。

(a)白炽灯(incandescent lamp) 它靠灯丝(钨丝)通过电流加热到白炽状态从而引起热辐射发光。它的结构简单，价格低廉，使用方便，而且显色性好，因此无论工厂还是城乡，应用都极为广泛。但它的发光效率(即单位电功率光源产生的光通量，简称光效)较低，使用寿命较短，且耐震性较差。

(b)卤钨灯(tungsten halogen lamp) 其结构如图3.2-1所示。它实质是在白炽灯泡内充入含有少量卤素或卤化物的气体，利用卤钨循环原理来提高灯的发光效率和使用寿命。所谓卤钨循环原理是这样的：当灯管工作时，灯丝温度很高，要蒸发出钨分子，使之移向玻管内壁。一般白炽灯泡之所以会逐渐发黑就是这一原因。而卤钨灯由于灯管内充有卤素(碘或溴)，因此钨分子在管壁与卤素作用，生成气态的卤化钨，卤化钨就由管壁向灯丝迁移。当卤化钨进入灯丝的高温(1600℃以上)区域后，就分解为钨分子和卤素，钨分子就沉积在灯丝上。当钨分子沉积的数量等于灯丝蒸发出去的钨分子数量时，就形成相对平衡状态。这一过程就称为卤钨循环。由于存在卤钨循环，所以卤钨灯的玻管不易发黑，而且其发光效率比白炽灯高。卤钨灯的灯丝损耗极少，使其使用寿命较之白炽灯大大延长。

为了使卤钨灯的卤钨循环顺利进行，安装时必须保持灯管水平，倾斜角不得大于4。，且不允许采用人工冷却措施(如使用电风扇)。由于卤钨灯工作时管壁温度可高达600。C，因此要注意，灯不能与易燃物靠近。卤钨灯的耐震性更差，须注意防震。卤钨灯的显色性好，使用也方便，主要用于需高照度的工作场所。

最常见的卤钨灯为碘钨灯(tungsten iodine lamp)。

图3.2-1 卤钨灯

b．气体放电光源

气体放电光源是利用气体放电时发光的原理所制成的光源，如荧光灯、高压汞灯、高压钠灯、金属卤化物灯和氙灯等。 (a)荧光灯(fluorescent lamp)。它是利用汞蒸气在外加电压作用下产生弧光放电，发出少许

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可见光和大量紫外线，紫外线又激励管内壁涂覆的荧光粉，使之再发出大量的可见光。由此可见，荧光灯的发光效率比白炽灯高得多，使用寿命也比白炽灯长得多。

(b)高压汞灯(high pressure mercury lamp) 又称高压水银荧光灯。它是上述荧光灯的改进产品，属于高气压(压强可达105Pa以上)的汞蒸气放电光源。其结构有三种类型：①GGY型荧光高压汞灯，这是最常用的一种，如图3.2-2所示。②GYz型自镇流高压汞灯，利用自身的灯丝兼作镇流器。③GYF型反射高压汞灯，采用部分玻壳内壁镀反射层的结构，使光线集中均匀地定向反射。

图3.2-2 高压汞灯（GGY）型

图3.2-3 高压汞灯的结线

高压汞灯不需起辉器来预热灯丝，但它必须与相应功率的镇流器L串联使用(除GYZ型外)，其结线如图3.2-3所示。工作时，第一主电极与辅助电极(触发极)间首先击穿放电，使管内的汞蒸发，导致第一主电极与第二主电极间击穿，发生弧光放电，使管壁的荧光质受激，产生大量的可见光。高压汞灯的光效高，寿命长，但启动时间较长，显色性较差。 (c)高压钠灯(higt preSStlre sodium lamp) 其结构如图3.2-4所示，其结线与高压汞灯(图3.2-3)相同。它利用高气压(压强可达104Pa)的钠蒸气放电发光，其光谱集中在人眼较为敏感的区间，因此其光效比高压汞灯还高一倍，且寿命长，但显色性也较差，启动时间也较长。

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图3.2-4 高压钠

气体放电光源还有金属卤化物灯(halide lamp)和氙灯(xenom lamp)等。前者是在高压汞灯基础上为改善光色而发展起来的一种新型光源，后者是一种充有高气压氙气的高功率(可达100kw)的气体放电灯，俗称“人造小太阳”。限于篇幅，这里不详细介绍。 (2)工厂用的电光源类型的选择

照明光源宜采用荧光灯、白炽灯、高强气体放电灯化物灯)等，不推荐采用卤钨灯、长弧氙灯等。

为了节约电能，当灯具悬挂高度在4m及以下时，宜采用荧光灯；在4m以上时，宜采用高强气体放电灯；当不宜采用高强气体放电灯时，也可采用白炽灯。

在下列工作场所，宜采用白炽灯照明：

a局部照明场所。因局部照明一般需经常开关、移动和调节，白炽灯比较适合。 b防止电磁波干扰的场所。气体放电灯因有高次波辐射，会产生电磁干扰。

c因频闪效应影响视觉效果的场所。气体放电灯均有明显的频闪效应，故不宜采用气体放电灯。

d灯的开关频繁及需要及时点亮或需要调光的场所。气体放电灯启动较慢，频繁开关会影响寿命，也不好调光。

e照度不高，且照明时间较短的场所。如采用气体放电灯，低照度时照明效果不好。

道路照明和室外照明的光源，宜优先选用高压钠灯。高压钠灯的光效比白炽灯和高压汞灯都高得多。因此采用高压钠灯较之过去采用白炽灯和高压汞灯能大大节约电能，而且高压钠灯的使用寿命长，光色为黄色，分辨率高，透雾性好，很适于室外照明。高压钠灯虽显色性比较差，但一般室外照明场所对光源显色性的要求不高，因此可以采用高压钠灯。

应急照明应采用能瞬时可靠点燃的白炽灯或荧光灯。当应急照明作为正常照明的一部分经常点燃且不需要切换电源时，可采用其它光源。

当采用一种光源不能满足光色或显色性要求时，可采用两种光源形式的混光光源。混光光源的混光光通量比，按GB 50034．一92《工业企业照明设计标准》规定选取。

2)工厂常用灯具的类型及其选择与布置 (1)工厂常用灯具的类型 a 按灯具的配光特性分类

按灯具的配光特性分类，有两种分类方法：一种是国际照明委员会(CIE)提出的分类法，另一种是传统的分类法。

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a)CIE分类法根据灯具向下和向上投射光通量的百分比，将灯具分为以下五种类型： (a)直接照明型——灯具向下投射的光通量占总光通量的90％～100％，而向上投射的光通量极少。

(b)半直接照明型——灯具向下投射的光通量占总光通量的60％～90％，向上投射的光通量只有10％～40％。

(c)均匀漫射型——灯具向下投射的光通量与向上投射的光通量差不多相等，各为40％～60％之间。

(d)半间接照明型——灯具向上投射的光通量占总光通量的60％～90％，向下投射的光通量只有10％～40％。

(e)间接照明型——灯具向上投射的光通量占总光通量的90％～100％，而向下投射的光通量极少。

b)传统分类法根据灯具的配光曲线形状，将灯具分为以下五种类型(参看图3.2-5)： (a)正弦分布型——发光强度是角度的正弦函数，并且在目一90。时发光强度最大。 (b)广照型——最大发光强度分布在较大角度上，可在较广的面积上形成均匀的照度。 (c)漫射型——各个角度的发光强度基本一致。

(d)配照型——发光强度是角度的余弦函数，并且在汐一o。时发光强度最大。 (e)深照型——光通量和最大发光强度值集中在o。～30。的狭小立体角内。 b 按灯具的结构特点分类

按灯具的结构特点可分为以下五种类型：

a)开启型——其光源与灯具外界的空间相通。如一般的配照灯、广照灯和深照灯等。

b)闭合型——其光源被透明罩包合，但内外空气仍能流通，如圆球灯、双罩型(即万能型)灯及吸顶灯等。

c)密闭型——其光源被透明罩密封，内外空气不能对流，如防潮灯、防水防尘灯等。

d)增安型——其光源被高强度透明罩密封，且灯具能承受足够的压力，能安全地应用在有爆炸危险介质的场所，或称为增安型。

图3.2-5 灯具按配光曲线分类

e)隔爆型——其光源被高强度透明罩封闭，但不是靠其密封性来防爆，而是在灯座的法兰与灯罩的法兰之间有一隔爆间隙。当气体在灯罩内部爆炸时，高温气体经过隔爆间隙被充分冷却，从而不致引起外部爆炸性混合气体爆炸，因此隔爆型灯也能安全地应用在有爆炸危险介质的场所。

图3.2-6是工厂常用的几种灯具的外形和图形符号。

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图3.2-6 工厂常用的几种灯具

(2)工厂用的灯具类型的选择

照明灯具应选用效率高、利用系数高、配光合理、保持率高的灯具。在保证照明质量的前提下，应优先采用开启式灯具，并应少采用装有格栅、保护罩等附件的灯具。

根据工作场所的环境条件，应分别采用下列各种灯具：

a 空气较干燥和少尘的室内场所，可采用开启型的各种灯具。至于是采用广照型、配照型还是深照型或其它型式灯具，则依建筑的高度、生产设备的布置及照明的要求而定。

b 特别潮湿的场所，应采用防潮灯具或带防水灯头的开启式灯具。

c 有腐蚀性气体和蒸汽的场所，宜采用耐腐蚀性材料制成的密闭式灯具。如采用开启式灯具时，各部分应有防腐蚀防水的措施。

d 在高温场所，宜采用带有散热孔的开启式灯具。

e 有尘埃的场所，应按防尘的保护等级分类来选择合适的灯具。

f 装有锻锤、重级工作制桥式吊车等振动、摆动较大场所的灯具，应有防震措施和保护网，防止灯泡自动松脱和掉下。

g 在易受机械损伤场所的灯具，应加保护网。

h 有爆炸和火灾危险场所使用的灯具，应遵循GB，50058～92《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》的有关规定，如表9～3所示。

灯具类防爆结构的选型 表3.2-1

爆炸危险分区 1区 2区 防爆结构 电气设备 固定式灯 移动式灯 携带式电池灯 指示灯类 隔爆型 适用 慎用 适用 适用 增安型 不适用 不适用 隔爆型 适用 适用 适用 适用 增安型 适用 适用 镇流器 适用 慎用 适用 适用

(3)室内灯具的悬挂高度

室内灯具不能悬挂过高。如悬挂过高，一方面降低了工作面上的照度，而要满足照度要求，

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势必增大光源功率，不经济；另一方面运行维修(如擦拭或更换灯泡)也不方便。

室内灯具也不能悬挂过低。如悬挂过低，一方面容易被人碰撞，不安全；另一方面会产生眩光，降低人的视力。

按GB 50034—92规定，室内一般照明灯具的最低悬挂高度如表3.2-2所示。表中所列灯具的遮光角(又称保护角)的含义，如图3.2-7所示，表征了灯具的光线被灯罩遮盖的程度，也表征了避免灯具对人眼直射眩光的范围。

图3.2-7 灯具的遮光角

室内一般照明灯具的最低悬挂高度 表3.2-2

(4)室内灯具的布置方案

室内灯具的布置，与房间的结构及照明的要求有关，既要实用、经济，又要尽可能协调、美观。

一般照明的灯具，通常有两种布置方案：

a 均匀布置灯具在整个车间内均匀分布，其布置与设备位置无关，如图3.2-8a所示。

b 选择布置灯具的布置与生产设备的位置有关。大多按工作面对称布置，力求使工作面获得最有利的光照并消除阴影，如图3.2-8b所示。

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图3.2-8 一般照明灯具的布置

由于均匀布置较之选择布置更为美观，且使整个车间照度较为均匀，所以在既有一般照明又有局部照明的场所，其一般照明宜采用均匀布置。

均匀布置的灯具可排列成正方形或矩形，如图3.2-9a所示。矩形布置时，也应尽量使灯距z与z7相接近。为了使照度更为均匀，可将灯具排列成菱形，如图3.2-9b所示。等边三边形的菱形布置，即z7一√3 z时，照度分布最为均匀。

图3.2-9 灯具的均匀布置

例3.2—1某车间的平面面积为36×18m2，桁架的跨度为18m，桁架之间相距6m，桁架下弦离地5．5m，工作面离地o．75m。拟采用GC：1一A一1型工厂配照灯(装220V、150W白炽灯)作车间的一般照明。试初步确定灯具的布置方案。

解 根据车间的建筑结构，灯具宜悬挂在桁架上。 如灯具下吊o．5m，则灯具的悬挂高度(在工作面上的高度)为^一5．5m—o．5m—o．75m一4．25m。而由附录知这种灯具的最大距高比z／^一1．25，因此灯具间的合理距离为

根据车间的结构和以上计算所得合理灯距，初步确定灯具布置方案如图9—16所示。该布置方案的灯距(均方根值)为

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3)工厂照明的照度标准

为了创造良好的工作条件，提高劳动生产率和产品质量，保障人身安全，工作场所及其它活动环境的照明必须有足够的照度。

凡符合下列条件之一时，应取照度范围的高值：

a I～V等的视觉作业，当眼睛至识别对象的距离大于500mm时。 b 连续长时间紧张的视觉作业，对视觉器官有不良影响时。 c 识别对象在活动面上，识别时间短促而辨认困难时。 d 视觉作业对操作安全有特殊要求时。 e 识别对象反射比小时。

f 当作业精度要求较高，且产生差错会造成很大损失时。 凡符合下列条件之一时，应取照度范围的低值： a 进行临时性工作时。

B 当精度或速度无关紧要时。 2.照度的计算

在灯具的型式、悬挂高度及布置方案初步确定之后，就应该根据初步拟定的照明方案计算工作面上的照度，检验是否符合照度标准的要求；也可以在初步确定灯具型式和悬挂高度之后，根据工作面上的照度标准要求来确定灯具数目j然后确定布置方案。

照度的计算方法，有利用系数法、概算曲线法、比功率法和逐点计算法等。由于前面章节已做介绍，本部分不再赘述。

3.2.2 主要施工工具与机具准备

主要施工机械设备计划表序号设备名称型号规格1BX3-250-2电焊机2JZ4012台钻3J3G2-400切割机4T12-H4-6A手电钻5日立25型电锤6角向磨光机SIM-100A7TALON-8500曲线距8电动SQ-100套丝机9液压弯管机50（电动）10手动Ф25弯管机11Ф20弯管机12弯管机Ф3213114型套丝扳手14气焊工具152t液压车单数位量台台台台台台台台台把把把只套台进场日期供应单位备注

3.2.3 施工安全技术措施

1.建立安全保证体系，严格按照体系要求各尽其职。

2.做好施工人员安全技术交底，定期进行安全教育，加强安全意识。 3.健全安全施工规章制度，实施奖罚措施。

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4.做好安全警告牌，与质安科协作好，作好施工现场的安全工作。 5.强化安全用电的意识，严禁带电操作，确保用电安全。 6.现场文明施工组织措施

1）所有施工人员服装要整齐统一，佩戴好胸卡。 2）建立文明施工责任制，实行划区负责。

3）建立卫生包干区。配备专职清洁员，及时清理施工垃圾，作到工完场清。

4）按照业主定场区，合理安排材料堆放，施工机具放置，半成品加工，堆放，保管以及临时用电，用水线路的埋设架设。

5）材料堆放要到按成品规格型号分类放置，做到整齐清洁，标牌清楚。 6）现场内只能放置3－5日内的使用材料，且应堆放整齐。 7）放置室外的成品及半成品要做好防潮防腐蚀措施。

8）施工现场按规定配备消防器材，并有专人管理，现场设置醒目的安全标识，防火标识牌以及宣传牌。

3.2.4 施工工艺

1.管路敷设的主要施工方法 1）地面上的管路敷设

由于结构已完成，原有管路不能利用，卧室、客厅插座管路直接敷设在木龙骨内。钢管内、外壁均刷防腐漆。管路弯曲半径、弯扁度符合规范要求。管路固定用专用固定卡固定，必固定牢固。

2）墙体内管路敷设

隔断墙为陶粒砌块或轻钢龙骨，在其中敷设的管路，钢管内、外壁要刷防腐漆。要用云石机进行开槽，不能直接剔槽，以免破坏结构。管路不能直接固定在轻钢龙骨上。

3）吊顶内管路敷设

应在土建吊顶前先敷设管路，要求先了解土建吊顶高度、标高、设备位置。根据以上尺寸、标高、位置，按照电气图纸所标管路标高，先在顶板上进行定位弹线，以便准确的确定好灯具在吊顶上的位置，当吊顶有分格块线条时灯位必须按吊顶格块分布均匀，灯位应在方格块中，灯具两边尺寸大小一致。然后根据灯位确定管路敷设部位及走向。

吊顶内管路严禁用塑制品，管路敷设按1.5米一个支架固定，始端与终端按0.5米一个支架固定。吊顶内的接线盒或灯头盒固定应固定在支架上，盒口朝下严禁朝上。

如吊顶是死吊顶，在装接线箱、盒处必须设置检查口。 4）砌体添充墙注盒（箱）

注盒（箱）接短管的条件应根据土建弹出准确位置的一米线及每个房间的地面厚度或土建冲好抹灰的冲筋。

根据以上条件，对照图纸找出盒、箱的准确位置、标高弹线。按箱（盒）的大小剔洞，及时清理渣土，然后用水把洞内四壁浇湿，依照管路的走向敲掉盒子敲落空，把管插入盒内，把盒（箱）推入洞内，盒（箱）口与冲筋抹灰面平，用直尺找标高，用水平仪找平整，用豆石混凝土将盒（箱）填实固定牢固，要求盒（箱）与墙体装饰面平。

2.管内穿线

1）条件：土建施工墙面、地面抹灰完。

2）穿线前应检查管口的护口是否齐全，箱、盒口如凹进深度200毫米以上重剔另筑。 3）根据图纸核对进入现场的导线品种、规格、型号、颜色、数量是否符合设计要求。

4）穿线要求按相序颜色作标记，A相为黄色，B相为绿色，C相为红色，N零线为淡兰色，PE保护线为黄/绿条色线。要求每层穿的照明支路火线的颜色干线的相序颜色定，如是A相火线选黄色，开关回火线选白色。

5）管内穿线严禁有接头或拧麻花，接头应放在接线盒内，导线连接采用WSC——1导线连接器。箱内接头严禁采用WSC——1导线连接连接采用套管连接，套管型号应根据导线根数、截面定。

6）干、支路线穿完，接头应用ZC——8兆欧表进行摇测导线绝缘电阻值，测试的电阻值应大于0.5兆欧，把测试的数据填入表74表中。

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《建筑电气照明系统安装》——以工作过程导向的教材

3.暗配电箱的安装方法

1）安装前应开箱检查规格、型号、数量是否符合设计要求，技术文件、合格证是否齐全，箱内电气元件是否为国家认证的带长城标志的电工产品，产品是否为两部认可的定点厂生产的配电设备，电气元件动作是否灵敏，有无损坏现象。

2）陶粒砖墙配电箱固定要求，墙面冲筋完，根据预留孔洞尺寸，地面实际高度及准确的一米水平线，将箱体找好准确标高，弹线定位作记号，根据墙面冲筋高度找好箱口与墙面的水平尺寸后，进行箱体固定，用水平仪找平找正，然后用水泥填实周边空缝，带强度达到要求后安装盘面和贴脸。

3）暗箱体跨接地线的做法：跨接地线严禁直接焊接在箱体上，应焊接在箱体对角线事先预留的扁铁上，焊接长度为圆钢直径的6 倍以上，双面施焊，去掉药皮，并刷防腐漆两遍。

4）安装盘面要求周边间隙均匀对称，贴脸平整不歪斜，螺丝垂直受力均匀，螺丝帽要凹进去，严禁高出贴脸面外。

4.灯具、开关、插座的安装

1）各种型号规格的灯具、开关、插座必须系统检查和试验，熟悉性能和安装方式、方法，尺寸定位，标高按图纸标注统一一致。

2）金属卤化物灯的安装，灯具安装高度应符合设计要求，当设计无要求时不宜小于5m。导线应经接线柱与灯具连接，且不得靠近灯具表面。灯管必须与触发器和限流器配套使用。

3）采用钢管作灯具的吊杆时，钢管内径不应小于10mm，钢管壁厚不应小于1.5mm，吊链灯具的灯线不应受拉力，灯线应与吊链编叉在一起。

4）灯具固定牢固可靠，每个灯具固定螺钉或螺栓不应少于2 个。同一室内场所成排安装的灯具其中心线偏差不大于5mm。开关、插座的并列安装高度差不大于1mm。同一室内的高度不大于5mm。

5）螺口灯头中心线弹簧片接相线，螺口接零线，其螺口深度保证灯泡丝扣全部旋入。软线吊灯的相线要作标记，挽好保护扣。

6）左地上；四孔是A左、B下、C右、地上。零线与PE线都在主线上，相互间用颜色区别开；用黄绿色专接PE线。

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