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第五章 电气线路与电气设备防火参考课件

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§5 电气线路与电气设备防火 §5 电气线路与电气设备防火 5.1 负荷计算及导线电缆选择 5.2 电气线路及电缆防火 5.3 短路电流计算及电气装置选择 5.4 常用电气设备防火 2 §5 电气线路与电气设备防火 5.1 负荷计算及导线电缆选择 5.2 电气线路及电缆防火 5.3 短路电流计算及电气装置选择 5.4 常用电气设备防火 3 §5.1 负荷计算及导线电缆选择 5.1.1 负荷计算 5.1.2 导线电缆选择 4 §5.1.1 负荷计算 计算负荷 基本概念 • 负荷：是指导线、电缆和电气设备（变压器、断 路器等）中通过的电流和功率。 • 负荷计算：是指求出导线、电缆、变压器、断路 器等电气设备中流过的电流和功率。 5 §5.1.1 负荷计算 计算负荷 基本概念 不是恒定值， 而是变动值 直接相加 ① 欠载 ② 过载 6 §5.1.1 负荷计算 计算负荷 基本概念 • 计算负荷：是一个假定的持续负荷，其热效应与某一段时 间内实际变动负荷所产生的最大热效应相等。 以半小时平均负荷绘制的日负荷曲线上的“最大负荷”作 为计算负荷。表示为Pj 、Ij 。 为什么选择半小时作为统计平均负荷的时间段呢？ 7 §5.1.1 负荷计算 计算负荷 日半小时平均负荷曲线 8 日有功负荷曲线 §5.1.1 负荷计算 计算负荷 负荷计算的方法： 需要系数法 估算法 二项式法 单相负荷计算法 9 §5.1.1 负荷计算 确定计算负荷的方法 需要系数法 需要系数 设备或设备组的计算负荷=用电设备组的总容量*Kx 原因： （1）由于一个用电设备组中的设备并不一定同时工作； （2）工作的设备也不一定都工作在额定状态下； （3）考虑到线路的损耗、用电设备本身的损耗等因素。 10 §5.1.1 负荷计算 确定计算负荷的方法 需要系数法 Pj——计算容量（负荷） Pe——设备容量（功率） Pe’——额定容量（功率） 11 §5.1.1 负荷计算 设备容量计算方法 • 设备容量 是把设备额定功率（用P’e表示）换算到统一工作制 下的额定功率，用Pe表示，有时也称为设备的计算容量. • 设备的运行工作制 连续运行工作制（长时工作制） 短时运行工作制（短时工作制） 断续运行工作制（反复短时工作制） 12 §5.1.1 负荷计算 设备容量计算方法 长时工作制和短时工作制 • 长时工作制设备和短时工作制的设备容量就是设备 的铭牌额定功率，即： Pe= Pe´ 照明设备（单某某） 白炽灯、高压卤钨灯（碘钨灯）： Pe= Pe´ 荧光灯： Pe= 1.2Pe´ 高压水银灯： Pe= 1.1Pe´ 13 §5.1.1 负荷计算 设备容量计算方法 反复短时工作制 • 铭牌暂载率下的额定容量换算到统一暂载率时的 额定容量： 铭牌暂载率 Pe = Pe稷 鹱 JC JC N 统一暂载率：与设备类型有关 14 §5.1.1 负荷计算 设备容量计算方法 反复短时工作制 起重机（吊车电动机）换算到JC=25%时的额定容量。 Pe = Pe稷 鹱 JC JC25 = 2Pe稷 鹱 JC 电焊机换算到JC%=100%时的额定容量 直流电焊机 Pe = Pe稷 鹱 JC JC100 = Pe稷 鹱 JC 交流电焊机 15 Pe = Se 鹱 JC 鹱 cos餵e §5.1.1 负荷计算 设备容量计算方法 某10吨的吊车，JC＝40％，额定功率 P’e为39.6kW，求设备容量Pe？ Pe = 2 Pe稷 鹱 JC = 2 鸫 39.6 鸫 0.4 = 50.1k W 某交流电焊机，JC＝60％，额定容量Se为 42kVA，额定功率因数cos餵为0.62，求设备 容量Pe？ Pe = S e 鹱 JC 鹱 cos 餵 e = 42 鸫 0.6 鸫 0.62 = 20.2k W 16 §5.1.1 负荷计算 确定计算负荷的方法 需要系数法 （1）单某某用电设备的计算负荷 Pj1 = Pe 设备容量 需要计有效率的单某某用电设备的计算负荷 Pj1 = Pe 餳 餳 ——电动机在额定负荷时的效率 17 §5.1.1 负荷计算 确定计算负荷的方法 需要系数法 （2）单组用电设备的计算负荷 疱 疱 Pj2 = K x Pj1 = K x Pe Q j2 = K x 疱( P tg餵 j1 ) I j2 = S j2 3U e K x ——用电设备组的需要系数，设备多可取小一点，设备少可取大一些 疱 Pe ——该用电设备组的设备容量之和（kW） 18 §5.1.1 负荷计算 确定计算负荷的方法 需要系数法 （3）多组用电设备的计算负荷 疱 Pj3 = K疱 Pj2 S j3 = Pj32 + Q 2 j3 疱 Q j3 = K 疱 Q j2 I j3 = K疱 ——同期系数 S j3 3U e 19 §5.1.1 负荷计算 确定计算负荷的方法 需要系数法 （4）车间低压母线和全厂负荷（高压配电母线） 变压器损耗： 车间或全厂计算负荷： 餌Pb = 0.012Sj 餌Qb = 0.06Sj Sj高＝（Pj3＋餌Pb）2＋（Q j3＋餌Qb）2 注：各配电点负荷相加时要乘以不同的同期系数， 配电点之间有变压器时，应加入变压器损耗。Sj为变压器低压 侧母线的计算视在功率 20 §5.1.1 负荷计算 确定计算负荷的方法 需要系数法 当单相负荷的总容量小于计算范围内三相对称负荷总容量的 15%时，应全部按三相对称负荷计算；当超过15%时，应将 单相负荷换算为等效三相负荷，再与三相负荷相加。 单相负荷的总容量 L1+L2+L3=12 kW 三相对称负荷总容量0 kW 换算为等效三相负荷 21 §5.1.1 负荷计算 确定计算负荷的方法 需要系数法 单相负荷接相电压 鸨对称负荷计算方法（相电压）： 鸨 Pj=Pømax 不对称负荷计算方法（相电压）： Pj=3Pømax Pj-------------三相等效计算负荷（KW） Pømax--三组相负荷中最大的相负荷（KW） §5.1.1 负荷计算 确定计算负荷的方法 需要系数法 单相负荷接相电压 对称型 不对称型 a 1000W a 1000W b 1000W b 2000W c 1000W c 3000W n n Pj=Pømax Pj=1000W Pj=3Pømax Pj=3*3000W §5.1.1 负荷计算 确定计算负荷的方法 需要系数法 单相负荷接线电压 鸨对称型负荷计算方法（线电压）： Pj= 3P Lmax 鸨不对称型负荷计算方法（线电压）： Pj=3P Lmax Pj--------------三相等效计算负荷（KW） PLmax--三组相负荷中最大的线负荷（KW） §5.1.1 负荷计算 确定计算负荷的方法 需要系数法 单相负荷接线电压 对称型 不对称型 a 1000W a 1000W b 1000W b 2000W c 1000W c 3000W Pj= 3P Lmax Pj=1.732*1000W Pj=3P Lmax Pj=3*3000W §5.1.1 负荷计算 确定计算负荷的方法 需要系数法 当单相负荷的总容量小于计算范围内三相对称负荷总容量的 15%时，应全部按三相对称负荷计算；当超过15%时，应将 单相负荷换算为等效三相负荷，再与三相负荷相加。 单相负荷的总容量 L1+L2+L3=12 kW 三相对称负荷总容量0 kW 换算为等效三相负荷 6KW*3=18KW 26 §5.1.1 负荷计算 确定计算负荷的方法 需要系数法 当单相负荷的总容量小于计算范围内三相对称负荷总容量的 15%时，应全部按三相对称负荷计算；当超过15%时，应 将单相负荷换算为等效三相负荷，再与三相负荷相加。 三相进线，三相对称负荷100 kW，单相负荷14 kW（相 电压），总负荷为114 kW？ 三相进线，三相对称负荷100 kW，单相负荷20 kW（相电 压），三相分配为7 kW、7 kW、6 kW，总负荷为120 kW？ §5.1.1 负荷计算 负荷计算 例题 ·A 已知XX三相异步电动机的线路如图示，干 线A点的功率因数COS餵=0.75，需要系数 KP=0.85 ,求干线计算电流Ij。 解：Pe1 = 2P'e1 JC = 2鹱10鹱 0.85 = 18.44KW M1 M2 M3 M1吊车电动机： Pe'1=10kW JC1=85% M2，M3电动机： Pe'2=30kW Pe'3= 7kWη3=0.8 28 Pe2 = P'e2 Pe3 = P'e3 0.8 PjA = Kp餝Pe1 = KP餝Pe1 = 0.85鹱(18.44 + 30 + 8.75) = 48.61KW Ij = Pj2 = 3Ue cos餵 48.61 = 98.48A 3 鹱0.38鹱0.75 各组用电设备情况如图示，用需要系数法求出点C、D、E1、E2 、E3负的荷计计算算电流。电动机额定电压为380V E1：冷加工机床（机修车间）（成组） E2：泵风机负荷（成组） E3：非联锁的连续运输机 6KV B ×C 380/220V D2 D3 21kW 15kW 20kVar 12kVar N1 D1 ×D × E1 D4 65kW 62kVar ×E2 × E3 N2 N3 DD 7.5 5×2 1 2 D 3.5×7 3 D 7.5×2 1 D DD 5×2 5×7 1 2 3.5×4 2 29 查表：N1：KX1=0.15,tg餵1=1.73 疱 E1 : Pe1 = 1鸫 7.5 + 2 鸫 5 + 7 鸫 3.5 = 42k W 疱 Pj1 = K X 1 鸫 Pe1 = 0.15 鸫 42 = 6.3k W Q j1 = Pj1tg餵1 = 6.3 鸫1.73 = 10.9k Var 餦 S j1 = p 2 j1 + Q 2 j1 = 6.32 +10.92 = 12.6kV 鹱 A 30 I j1 = S j1 = 3U e 12.6 = 19.1A 3 鸫 0.38 查表：N2:KX2=0.75,tg餵2=0.75 E2 : 疱 Pj2 = K X 2 鸫 Pe2 = 0.75 鸫 (2 鸫 7.5 + 7 鸫 5) = 37.5KW Q j2 = Pj2tg餵 2 = 37.5 鸫 0.75 = 28.1k var 餦 S j2 = p 2 j2 + Q 2 j2 = 37.52 + 28.12 = 47KVA I j2 = S j2 = 3Ue 47 = 71.4A 3 鸫 0.38 31 查表：N3：KX3=0.6, tg餵3=0.88 E3 : 疱 Pj3 = K X 3 鸫 Pe3 = 0.6 鸫 (2 鸫 5 + 5 鸫 3.5 ) = 14.4KW Q j3 = Pj3tg餵 3 = 14.4 鸫 0.88 = 12.7 k var 餦 S j3 = p 2 j3 + Q 2 j3 = 14.42 + 12.72 = 19.2KVA I j3 = S j3 = 3Ue 19.2 = 29.2A 3 鸫 0.38 32 负荷计算 6KV B ×C 380/220V D2 D3 D1 ×D 21kW 15kW 20kVar 12kVar × E1 D4 65kW 62kVar ×E2 ×E3 N1 N2 N3 DDD D 7.5 5×2 3.5×7 12 3 7.5×2 1 D DD 5×7 5×2 3.5×4 1 2 2 33 D : K疱D =1 3 疱 PjD = K 餝D 鸫 PjEi = 1鸫 (6.3 + 37.5 + 14.4) = 58.2 KW i =1 3 疱 Q jD = K 餝D 鸫 Q jEi = 1鸫 (10.9 + 28.1 + 12.7 ) = 51.7 K var i =1 餦 S jD = p 2 jD + Q 2 jD = 58.22 + 51.72 = 77.8KVA I jD = S jD = 3Ue 77.8 = 118.2A 3 鸫 0.38 34 负荷计算 6KV B ×C 380/220V D2 D3 D1 ×D 21kW 15kW 20kVar 12kVar × E1 D4 65kW 62kVar ×E2 ×E3 N1 N2 N3 DDD D 7.5 5×2 3.5×7 12 3 7.5×2 1 D DD 5×7 5×2 3.5×4 1 2 2 35 C: K疱C =1 4 疱 PjC = K 餝C 鸫 PjDi = 1鸫 (58.2 + 21 + 15 + 65) = 159.2 KW i =1 4 疱 Q jC = K 餝C 鸫 Q jDi = 1鸫 (51.7 + 20 + 12 + 62) = 145.7 K var i =1 餦 S jC = p 2 jC + Q 2 jC = 159.22 + 145.72 = 215.8KVA I jC = S jC = 3U e 215.8 = 327.9 A 3 鸫 0.38 36 负荷计算 6KV B ×C 380/220V D2 D3 D1 ×D 21kW 15kW 20kVar 12kVar × E1 D4 65kW 62kVar ×E2 ×E3 N1 N2 N3 DDD D 7.5 5×2 3.5×7 12 3 7.5×2 1 D DD 5×7 5×2 3.5×4 1 2 2 37 B: PjB = PjC + 餌 Pb = 1 5 9 .2 + 2 1 5.8 鸫 0 .0 1 2 = 1 6 3 K W Q jB = Q jC + 餌Qb = 145.7 + 215.8 鸫 0.06 = 154.4 K var 餦 S jB = p 2 jB + Q 2 jB = 1632 + 154.42 = 224.5KVA I jB = S jC = 224.5 = 21.6 A 3U e 3 鸫 6 38 §5.1.1 负荷计算 确定计算负荷的方法 二项式法 （1）单组用电设备的计算负荷 Pj = cPx + bP e 疱 （ cPx）max ——各用电设备算式中第 一项 cPx 的最大值; （2）多组用电设备的计算负荷 疱 Pj =（cPx）max + bPe疱 疱 Qj =（cPx）maxtg餱x + bPe疱 tg餱 疱 bP e 疱 ——各用电设备算式中第 二项的总和; tg餱x——与（ cPx）max 对应的功率 因数的正切值； tg餱 ——与 疱 bPe疱 对应的功率因 数的正切值。 39 §5.1.1 负荷计算 确定计算负荷的方法 估算法 （1）单位面积法 Pj = (Ks A) 1000 （2）单位指标法 Pj = (Kn N ) 1000 Pj—计算有功功率（kW）； A—建筑面积（m2）； Ks——负荷密度(W/m2或VA/m2) Pj—计算有功功率（kW）； Kn—单位指标(如W/床、W/户) 40 XX地区各类住宅综合用电负荷 户型 二室户 三、四室户 综合用电负荷(kW) 多层住宅 高居住宅 3.4 3.5~4.5 4.5 4.5~5.5 全电气化住宅 7~8 8~9 户数(户) 1～10 10～20 21～100 100～200 200及以上 41 负荷计算需要系数 多层住宅 1～0．8 0．7～0．8 0．6～0．54 0．54～0．46 0．46～0．42 需 要 系 数kx 高层住宅 1～0．8 0．75～0．85 0．63～0．55 0．55～0．d5 0．45～0．43 全电气化住宅 1～0．93 0．93～0．91 0．85～0．45 0．38～0．32 0．32～0．30 补充内容 高层建筑电气负荷计算 根据高层建筑内各种负荷的运行特点和它 们的在人们生活中所起的不同作用，可将其分 成保某某、保安型和舒适型负荷三大类。 保某某负荷是维持人们正常生活不能缺少的 用电负荷.如高层建筑内的照明，客梯、货梯、 生活水泵、排水泵等。洗衣房、厨房、客房某某 的各种用电设备，电话站、广播站、各种控制 室内的用电设备等均是维持人们正常生活不可 缺少的用电设备，应属于保某某负荷。特点是 常年使用。 补充内容 高层建筑电气负荷计算 根据高层建筑内各种负荷的运行特点和它 们的在人们生活中所起的不同作用，可将其分 成保某某、保安型和舒适型负荷三大类。 保安型负荷是保证大楼安全、人身安全的 各种用电设备.如高层建筑内的消防水泵、消 防电梯、疏散诱导照明、红外线探测、电视 监视等保安设备等，其运行特点是大部分负 荷在正常情况下不使用。 补充内容 高层建筑电气负荷计算 根据高层建筑内各种负荷的运行特点和它 们的在人们生活中所起的不同作用，可将其分 成保某某、保安型和舒适型负荷三大类。 舒适型负荷是给人们创造舒适的生活、工 作、学习和娱乐环境的各种用电设备.如高层 建筑空调系统的冷冻站和锅炉房内采暖锅炉的 各种用电设备。特点是季节性使用。 补充内容 高层建筑电气负荷计算 一般在进行高层建筑供配电设计的负荷计算 时，将负荷分成动力和照明等两大类.再将设备 分成冷冻机组、水泵组、风机组、电梯组等. ◆ 保某某负荷计算 '?照明负荷计算 '?电梯负荷计算 '?水泵房负荷计算 '?厨房用电负荷的计算 补充内容 高层建筑电气负荷计算 一般在进行高层建筑供配电设计的负荷计算 时，将负荷分成动力和照明等两大类.再将设备 分成冷冻机组、水泵组、风机组、电梯组等. ◆ 保安型负荷计算 '?关键点1：低压总负荷计算时，如何考虑消防 设备负荷？ '?关键点2：如何确定火灾时消防设备计算负荷？ '?关键点3：如何确定应急电源容量？ 补充内容 高层建筑电气负荷计算 '⒐丶?：低压总负荷计算时，如何考虑消防设备负荷？ 1. 消防水泵、排烟风机、正压风机和疏散诱导照明等只在火 灾时才使用，不作为正常配电设计的计算负荷。而作为应 急发电机选型或变压器容量确定的计算负荷。 2. 平时需工作的消防控制室、电话总机房、火灾自动报警系 统、兼做客梯的消防电梯、兼做平时工作照明的应急照明, 兼做平时通风的排烟风机等负荷，在正常时也使用，作为 正常配电设计的计算负荷。 3. 当消防用电的计算有功功率大于火灾时可能同时切除的一 般电力、照明负荷的计算有功功率时，应按未切除 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 操作手柄，作为正常情况下通、断电路 和故障后重新接通电路用。 192 §5.3.4 自动空气开关的选择 结构及工作原理 • 自动空气开关的选择除满足电器设备选择的一般原则外， 要注意自动空气开关有三个额定电流：即自动开关的额定 电流Ie，电磁脱扣器的额定电流Iez，热脱扣器的额定电流Ier。 如果线路计算电流为Ij，导线安全允许载流量为Iux，则它们 之间应符合下列关系： Ie 鸪 I ； er I ez 鸪 I e ； r I e r 鸪 I ； j I j 穑 Iux 193 §5.3.4 自动空气开关的选择 火灾案例 XX市区五马街某商场在一次短路事故中， 电线熔断，配电房起火。事故原因为吊风扇叶片 不平衡，在运行中左右摇罢工，使在吊杆内的导 线在长期磨擦下绝缘破坏引起该回路短路事故。 但是当空气开关带负荷起动时，在触头合拢 的瞬间，产生电弧，由于电弧温度很高，熔化触 头，使空气开关的动触头熔接在静触头上，焊接 在一起，失去了在电路电流超过额定电流时切断 电路的保护作用，致使其短路电流增大，熔断线 路，从而造成事故。 194 [文章尾部最后500字内容到此结束,中间部分内容请查看底下的图片预览]请点击下方选择您需要的文档下载。

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