空调专业人员应对空调电气知识及应用有基本的了解。

基本概念
额定电流:一般是由制造商为器具(空调)规定的电流。
----器具(空调)根据实际实验测试出来的电流。对于内销的机组,铭牌中标的有额定电流及最大电流,其中额定电流为空调在额定工况下测试出来的电流,最大电流为空调在各种可能的工况下测试出来的最大的电流。对于出口的机组,其rated current 则直接标注空调在各种可能的工况下测试出来的最大的电流。
电路:用导线将电源、各种电气设备以及负载连接起来所构成的闭合回路叫电路,它表明各种配电方式的原理。电路是电气图纸的主要构成部分。电路通常可分为主电路和辅助电路两部分。
⑴主电路也叫一次回路,它是把能量从电源输送至负载的通路。一次回路中的各电气设备叫一次设备,它们包括各种开关、接线器和用电设备等。通常主电路中通过的电流较大,导线线径较粗。
⑵辅助电路也叫二次回路,它是对主回路进行控制、保护和测量等的电路。二次回路中的各电气设备叫二次设备,它们包括有各种操作控制开关、继电器、信号指示灯等。通常辅助电路中通过的电流较小,导线线径较细。
图例

欧姆定律:欧姆定律是分析和计算电路的最基本的定律,用公式表示,即:I=U/R
从式中可以看出,若电压保持不变,当电阻增大到无穷大时,就是我们所说的断路;而当电阻减小为零时,就是我们所说的短路。
电功率:在日常生产生活中,我们经常会看到“电功率”这个名词,所谓电功率,就是指单位时间内电流做功的多少。电功率通常用字母P表示,其计算公式为:P=UI又可推导为:P=I2R 及P=U2/R
在日常生活中,有时还会用到“匹马力”这个电功率单位,简称匹或马力。1匹马力=735瓦。
我们俗称的1匹空调,其实应该指压缩机电机的输出功率为1匹,即735瓦,因为压缩机的损耗,换算成输入功率,约1000瓦左右,而一般空调的能效比为2.3-2.5,换算成制冷量,在2300-2500瓦之间。很多人认为匹是制冷量的单位,1匹=2500瓦,这是不对的。
输入功率:由制造商为器具(空调)规定的输入功率。----表征空调机组的耗电大小。
最大功率:空调机组在各种可能工况下测出的最大功率。
效率:由于电机在正常的工作中由于实际存在的线圈电阻、转轴摩擦等因素的影响,会有少部分的电能转化为其它形式的能(主要是热能)而损失掉,因此输出功率都是要小于输入功率的。其中,输出功率/输入功率=效率。
三相电源与单相电源:火线与火线之间的电压为线电压,火线与零线之间的电压为相电压,线电压=相电压*1.732(注:“相线”俗称“火线”)。
三相四线制电源

电气负荷计算与选择
安装负荷PN:是用户安装的所有用电设备的额定功率(设备铭牌数据)之和,是配电系统计算、设计依据。
计算负荷P:是一个假想的持续性负荷,作为按发热条件选择电器或导体的依据。
P = Kx﹡PN (Kx为需要系数,一般取0.7~1)
计算电流(A)
为计算负荷在额定电压下的电流,通常作为线路和开关等设备选择的依据。
基本公式:P = U﹡I ﹡COS¢(通常P取kW,U取kV,I取A)
对于单相负荷 :I=P /(U﹡COS¢)
=P /(0.22﹡0.8)≈6﹡P (小容量设备如gmv室内机估算值)
对于三相负荷:I=P /(1.732﹡U﹡COS¢)=P /(1.732﹡0.38﹡0.8)≈2﹡P (一般三相空调设备估算值)
电气开关设备

电气开关设备符号

隔离开关、负荷开关
低压配电电器 | 功能 | 常用工作电流等级 |
隔离开关 | 可利用其可见断口的隔离电压,使停电设备与带电设备隔离,可用于接通、断开小负荷电流或空载电流。 | 32、40、63、80、100、160、200、250、315、400、500、600、800、1000A |
负荷开关 | 具有简单的灭弧装置,可通断工作电流,可兼做隔离电器 。 | 32、40、63、80、100、160、200、250、315、400、500、600、800、1000A |
开关图片

熔断器
低压配电电器 | 功能 | 常用工作电流等级 |
熔断器 | 常用于短路保护、过负荷,可兼做隔离电器。常与隔离开关、负荷开关组合使用 | 6、10、16、25、32、40、50、63、80、100、125、160、200、250、320、350、400、500、630、800、1000A |

断路器
低压配电电器 | 功能 | 常用工作电流等级 |
断路器 | 可分断短路电流,用于短路、过负荷保护,部分产品可作为隔离开关 | 6、10、16、20、25、32、40、50、63、80、100、125、160、200、250、315、400、500、630、800、1000、1250、1600、2000、2500、3200、4000、5000、6300A |

接触器
低压配电电器 | 功能 | 常用工作电流等级 |
接触器 | 可频繁控制通断工作电流,可兼做隔离电器 | 10、16、25、40、63、80、100、160、200、250、400、630A |
启动器
低压配电电器 | 功能 | 常用工作电流等级 |
起动器 | 作为电机启动、停止、反转的开关电器,常由接触器+热接触器、软启动器/变频器组成 | 按电机容量配置 |

电气线缆选择

电缆截面图:VV22-3*50+1*25

电线电缆接线端子

常用电缆、电线型号
电缆、电线基本型号 | 简称 | 适用场所 |
铜芯聚氯乙烯绝缘电线 | BV | 工作温度70℃,使用最普遍 |
铜芯双聚氯乙烯绝缘电线 | BVV | 适合潮湿场所 |
铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆 | VV | 工作温度70℃ ,目前使用最普遍, |
交联铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆 | YJV | 工作温度90℃ ,同样截流量情况下,截面可以比VV电缆小一级,有取代VV趋势 |
铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套控制电缆 | KVV | 用于控制、信号 |
|
电缆、电线衍生型号 | 简称 | 适用场所 |
阻燃型 | ZR- | 高层建筑或重要建筑 |
耐火型 | NH- | 应急照明或消防设备 |
低烟无卤型 | DWZR- | 燃烧时不产生毒烟,使用于重要公共建筑 |
VV电缆型号

YJV电缆型号

导体截面选择要求
选择导体截面,应符合下列要求:
一、线路电压损失应满足用电设备正常工作及起动时端电压的要求;
二、按敷设方式及环境条件确定的导体载流量,不应小于计算电流;
三、导体应满足动稳定与热稳定的要求;
四、导体最小截面应满足机械强度的要求。
电缆载流量表

建议YJV电缆、保护管选择表(40℃)
开关整定值(A) | 电缆线截面(mm2) | 载流量(A) | 外径(mm) | 穿管(SC)规格 |
20A | 4X2.5 | 23 | 13 | 25 |
25A | 5X4 | 31 | 15 | 25 |
32A | 5X6 | 39 | 16.5 | 32 |
40A 50A | 5X10 | 55 | 19 | 32 |
63A | 5X16 | 76 | 22 | 40 |
80A | 3X25+2X16 | 95 | 24.5 | 40 |
100A | 3X35+2X16 | 120 | 27.2 | 50 |
125A、140A | 3X50+2X25 | 145 | 31.5 | 50 |
160A | 3X70+2X35 | 182 | 36.3 | 70 |
200A | 3X95+2X50 | 218 | 42 | 70 |
225A | 3X120+2X70 | 251 | 46.8 | 80 |
250A | 3X150+2X70 | 287 | 51.7 | 100 |
300A 315A | 3X185+2X95 | 327 | 58.2 | 100 |
350A | 3X240+2X120 | 386 | 68 | 125 |
400A | 3X300+2X150 | 440 | 73.1 | 125 |
零线截面选择
1)在单相二线制配电系统中,零线截面等于火线截面。
2)单相负荷较多的动力回路、照明回路,零线截面应不小于火线截面。
3)在三相基本平衡动力配电回路,零线截面可按火线截面一半选取。

保护线截面选择
当保护线(也称PE线)所用材质与相线相同时,保护线最小截面应符合下表规定。
相线芯线截面S(mm2) | 保护线最小截面(mm2) |
相线截面S≤16 | S |
16<相线截面S≤35 | 16 |
相线截面S>35 | S/2 |
常用管材及敷设方式
敷设管材 | 敷设方式 |
SC | 焊接钢管 | DB | 直接埋地敷设 |
MT | 电线管 | TC | 电缆沟敷设 |
PC | 硬塑料管 | F | 地板或地面下敷设 |
CP | 金属软管 | WC | 墙内暗敷 |
CT | 电缆桥架 | WS | 墙面明敷 |
MR | 金属线槽 | CC | 顶板内暗敷 |
PR | 塑料线槽 | CE | 顶板面明敷 |
|
| SCE | 吊顶内敷 |
常用敷设管材种类
敷设管材 | 简称 | 适用场所 | 备注 |
焊接钢管 | SC | 对金属无严重腐蚀的室内、室外场所 | 用于电缆、电线明敷、暗敷 |
电线管 | MT | 干燥且对金属无腐蚀的室内场所 | 管径最大40,管壁厚度不应小于1.5mm用于电线明敷、暗敷,比较经济 |
金属软管 | CP | 对金属无严重腐蚀的场所 | 用于配线末端明敷,长度小于1.5米 |
金属线槽 | MR | 对金属无严重腐蚀的室内场所 | 用于大量电线、小规格电缆明敷 |
电缆桥架 | CT | 对金属无严重腐蚀的室内场所 | 用于大量电缆明敷 |
硬塑料管 | PC | 一般场所和酸碱腐蚀性的场所(易受机械损伤的场所) | 管径最大40,用于电缆、电线明敷、暗敷,最经济,方便施工 |
塑料线槽 | PR | 一般场所(易受机械损伤的场所) | 用于大量电线明敷于墙场合 |
YJY/VV电缆配金属槽架表
电缆规格 | 外径 | 占用槽架宽度 | 电缆规格 | 外径 | 占用槽架宽度 |
-5X2.5 | 16 | 30 | -3X70+2X35 | 34 | 45 |
-5X4 | 17 | 30 | -3X95+2X50 | 39 | 60 |
-5X6 | 18 | 30 | -3X120+2X70 | 41 | 60 |
-5X10 | 21 | 35 | -3X150+2X70 | 47 | 70 |
-5X16 | 24 | 35 | -3X185+2X95 | 52 | 80 |
-3X25+2X16 | 26 | 35 | -3X240+2X120 | 60 | 90 |
-3X35+2X16 | 28 | 45 | -3X300+2X150 | 68 | 100 |
-3X50+2X25 | 31 | 45 |
|
|
|
常用电缆桥架规格(宽×高)
50高 | 100高 | 150高 |
00x50 | 150x100 | 500x150 |
| 200x100 | 600x150 |
| 250x100 | 800x150 |
| 300x100 | 1000x150 |
| 400x100 | 1200x150 |

低压系统的接地型式
低压系统接地可采用以下几种型式:
一、TN系统。系统电源中性点直接接地,设备外露导电部分通过公用保护线接地。按照中性线与保护线的组合情况,TN系统有以下3种型式:
1)TN—S系统。整个系统的中性线与保护线是分开的。
2)TN—C—S系统。系统中有一部分中性线与保护线是合 一的。
3)TN—C系统。整个系统的中性线与保护线是合一的。
二、TT系统。TT系统电源中性点直接接地,设备的外露导电部分接单独接地。
三、IT系统。IT系统的电源中性点不直接连接(经阻抗接地或不接地),而设备外露部分直接接地。
TN-S系统
TN-S系统特点:
1)T-电源中性点直接接地;
2)N-设备的外露可电导部分经公用保护线接地。
3)S-中性线(N线)和保护线(PE线)是分开的;保护线非故障时不流过电流,外露可电导部分不带电压,这种系统比较安全,但多一根导线,造价较高。
4)通俗说法(不规范):三相五线系统、单相三线系统。
5)此系统适用场所:防电击要求高,或有火灾危险场所。民用建筑内配电系统(含空调配电系统)一般采用TN-S接地系统。
电源中性点直接接地,设备的外露可电导部分通过公用保护线接地。

配电方式
配电方式-放射方式
在用电设备容量大,或负荷性质重要,宜采用放射式配电。中央空调系统制冷机房的冷冻泵、冷却泵、冷却塔、制冷主机按此方式配电。

配电方式-树干式
很常见配电方式,当大部分用电设备为中小容量,又无特殊要求时,宜采用树干式配电。

配电方式-链式
适用于供电点较远、而彼此相距很近、容量很小的次要用电设备。多联机室内机、风机盘管按此方式配电。

空调系统对电源要求
简 称 | 空调机组电源要求 | 备 注 |
电源电压波动 | ±10%以内 | 国标为±5% |
电压不对称度 | ±2%以内 | 国标为± 2%。 |
频率偏差 | ±2%(即±1Hz以内) | 国标为±0.2Hz。 |
配电线路 | 采用铜芯电缆、电线 | 铝芯电缆、电线接头易产生电化学反应,导致故障 |
室外机配电
室外机配电可按系统或模块配电,建议一般情况下按系统配电,持续供冷要求高时按模块配电。

室外机配电可按系统或模块配电,建议一般情况下按系统配电,持续供冷要求高时按模块配电。

空调系统室内机配电
空调系统中,室内机、室外机均不能失电,因为失电将造成通信中断,空调监控系统出现故障,系统自动停机。故室内机应设独立支路供电提高供电可靠性,不宜由就地配电箱供电。为方便检修,每台室内机宜设隔离开关。

室内机配电(例)

避免三相负荷不平衡

大型冷水机组

低压离心机组接线图(以某品牌为例,仅供参考)

高压离心机组

高压离心机组接线图

高压启动柜
高压启动柜成本构成:
1.进线负荷开关:5%的成本
2.真空断路器:30~40%的成本。
其他:综合继保、板材等占55%成本。

配电柜防护级别

高压启动柜维护须知
使用启动柜只做到室内安装,因为通常空调使用配电柜都安装在室内的。不能让柜体淋雨、尽量避免受潮。

高低压离心组对比

10KV离心机与380V离心机的费用比较
1、投资比较
1)初始投资比较
在供配电设备的采购、安装和调试的投资上10KV驱动方式的投资要比380V驱动方式节省约10%; 380V驱动方式比10KV驱动方式多增的设备有:变压器、隔离开关、进出线柜、电缆线路。
2)节省空间
变压器室、空调机组机房。
2、运行费用
三个方面:
1、由于380V驱动方式中较多的变配电设备的存在,在功率传送过程中有较多的设备损耗;
2、 380V驱动方式变配电设备较多,增加了维护费用;
3、380V低压机组效率低,在相同负荷下耗能更多;
综合以上各项,高压离心机组较低压离心机组可以节省很多的运行费用。因此针对某些高压离心机组比低压离心机组初投资高的项目,多出的投资还可以在运行费用上收回,一般回收期不超过5年。
空调室外机防雷措施
空调室外机防雷措施
1、空调系统的室外机、中央空调系统冷却塔的金属外壳,应直接与防雷装置相连(一般采用Φ10镀锌圆钢)。
2、从配电盘引出的线路应穿钢管,钢管的一端与配电盘外露可导电部分相连,另一端与机组外露可导电部分相连,并就近与屋顶防雷装置相连。钢管因连接设备而在中间断开时应设跨接线。
3、配电箱应装设电涌保护器(SPD),防止过电压入侵。
系统中的电涌保护器

分户计费系统
分户计费系统包括通讯系统和抄表系统

通讯网络拓扑图

注:该拓扑图中示意了空调系统的通讯线连接方式。电度表不接入该通讯网络中。
抄表网络拓扑图

请特别注意:每一套机组的外机接一个电表,所有内机接一个电表。
通讯模块

通讯模块拨码

集中器接线

通讯线RS485安装
在完成集中器、采集器、三相表、单相表的安装后,为了获取数据需要对其进行RS485通讯线安装。推荐接线顺序为:首先将各个电表的通讯线与采集器连接好,然后再统一连接采集器通讯线,最后统一连接到集中器上,即可完成通讯线安装。
在进行RS485接线时,注意终端RS485接口的A端与电能表或其他设备的RS485接口的A端相连,接口的B端与电能表或其他设备的RS485接口的B端相连,注意区分A和B,屏蔽层必须一端接地。当终端与现场表计接线完毕后,在调试之前,要检查一下整个回路是否接线正确。
检查接线是否正确的方法有:
(1)线颜色区分法:接线时根据线颜色的不同定义接不同的A、B线,该方法最简单易行;
(2)测量电压法:用万用表测量回路,RS485的A与B之间的电压,正常范围应在1.0-4.5V之间,如果测得的电压为0或者接近于0,甚至为负值,说明在该回路中有的表计RS485的A、B端接线有接反或者短路的可能,需要逐个表计进行排查。
群控系统架构

I/O点配置

群控监控点:
1、集水器回水和分水器供水温度检测,判断冷冻机组是否合理运行,了解末端负荷变化情况。
2、 冷冻水供/回水流量检测,和温度结合可以计算出空调系统的冷负荷量。
3、分水器和集水器压差测量,调节旁通阀开度。
4、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔风机运行状态、故障状态检测,用水泵配电柜内接触器、电机热继电器指示,当接触器闭合时候显示运行,电机热继电器断开时候显示故障。