讲解空调设备配电设计要点

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。

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”）。

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

开关图片

熔断器

断路器

接触器

启动器

起动器

电气线缆选择

电线电缆接线端子

常用电缆、电线型号

VV电缆型号

YJV电缆型号

导体截面选择要求

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℃）

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

常用管材及敷设方式

常用敷设管材种类

YJY/VV电缆配金属槽架表

常用电缆桥架规格（宽×高）

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

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

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 ** 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