数据中心低压供配电系统运维

目 录

第1章 概述 1

1.1 数据中心概述 1

1.1.1 数据中心的定义 1

1.1.2 数据中心的构成 1

1.1.3 数据中心的分级 2

1.2 数据中心供配电系统 4

1.2.1 电力系统的组成 4

1.2.2 数据中心供配电系统的组成 5

1.2.3 数据中心对供配电系统的要求 6

1.2.4 数据中心对供配电系统的其他要求 11

第2章 电工基础知识 13

2.1 直流电路基本概念 13

2.1.1 电路 13

2.1.2 电路的组成 13

2.1.3 电路状态 14

2.1.4 电路的基本物理量 15

2.2 欧姆定律 18

2.2.1 电阻电路的欧姆定律 19

2.2.2 电阻电路的连接 19

2.2.3 电容器电路的连接 21

2.2.4 电功、电功率和电流的热效应 23

2.3 交流电路 26

2.3.1 交流电的概念 26

2.3.2 交流电的产生原理 27

2.3.3 正弦交流电的基本物理量 29

2.3.4 正弦交流电的表示方法 33



VIII

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2.3.5 单相交流电路 34

2.3.6 功率因数 44

2.3.7 无功功率的补偿 45

2.3.8 三相交流电路 46

2.4 电磁感应和磁路 54

2.4.1 磁的基本概念 54

2.4.2 电流的磁效应 56

2.4.3 电磁感应 59

2.4.4 磁路 62

2.5 电子技术常识 63

2.5.1 晶体二极管概要 63

2.5.2 晶体二极管的整流 63

2.5.3 晶体三极管概要 66

2.5.4 晶体三极管的测试 66

第3章 电击及现场救护 68

3.1 电击 68

3.1.1 电击的种类 68

3.1.2 电击伤害的表象 69

3.1.3 常见触电现象 70

3.1.4 触电事故原因及规律 72

3.2 现场救护 73

3.2.1 急救原则 73

3.2.2 急救方法 73

3.2.3 急救注意事项 76

3.2.4 救护触电者的其他科学方法 78

第4章 低压配电系统接地形式 79

4.1 低压配电系统电击防护种类 79

4.1.1 IT系统 79

4.1.2 TT系统 81

4.1.3 TN系统 82

4.1.4 保护导体 86

4.1.5 等电位联结 88

4.2 接地装置 90

4.2.1 自然接地体和人工接地体 90

4.2.2 接地装置的安装 91



4.2.3 接地线 92

4.2.4 接地装置的连接 92

4.2.5 接地装置的检查和维护 93

第5章 防电击技术 94

5.1 绝缘 94

5.1.1 绝缘材料的种类 94

5.1.2 绝缘材料的性能 95

5.1.3 绝缘的破坏 95

5.1.4 绝缘电阻 97

5.2 屏护和安全间距 99

5.2.1 屏护 99

5.2.2 安全间距 100

5.3 双重绝缘和加强绝缘 101

5.3.1 双重绝缘和加强绝缘结构 101

5.3.2 双重绝缘和加强绝缘的安全条件 102

5.3.3 双重绝缘设备的使用 103

5.4 安全电压 103

5.4.1 安全电压的区段、限值和安全电压额定值 103

5.4.2 安全电源及回路配置 104

5.5 漏电保护 106

5.5.1 剩余电流动作保护装置的组成 106

5.5.2 剩余电流动作保护装置的工作原理 107

5.5.3 剩余电流动作保护装置的分类 108

5.5.4 剩余电流动作保护装置的主要技术参数 110

5.5.5 剩余电流动作保护装置的应用 111

第6章 电气防火与防爆 116

6.1 危险物质及危险环境 116

6.1.1 爆炸危险物质的分类、分组 116

6.1.2 危险环境 117

6.2 防爆电气设备和防爆电气线路 119

6.2.1 防爆电气设备 119

6.2.2 防爆电气线路 122

6.3 电气防火防爆措施 123

6.3.1 消除或减少爆炸性混合物 123

6.3.2 隔离和间距 124



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6.3.3　消除引燃源 125

6.3.4 爆炸危险环境接地和接零 125

6.3.5 消防供电 126

6.3.6 电气灭火 127

第7章 防雷和防静电 129

7.1 防雷 129

7.1.1 雷电的形成和种类 129

7.1.2 雷电危害的事故后果 130

7.2 防雷技术 131

7.2.1 防雷技术的分类 131

7.2.2 防雷装置 131

7.2.3 防雷措施 133

7.3 防静电 134

7.3.1 静电的产生 135

7.3.2 静电的危害 135

7.3.3 消除静电危害的措施 136

第8章 常用电气仪表及测量 138

8.1 常用电气仪表概述 138

8.1.1 常用电气仪表的分类 138

8.1.2 常用电气仪表的标示 138

8.2 常用便携式电气仪表 141

8.2.1 电压表 141

8.2.2 电流表 142

8.2.3 万用表 142

8.2.4 钳形电流表 146

8.2.5 兆欧表 148

8.2.6 接地电阻测量仪 151

8.3 电压和电流的测量 152

8.3.1 电流的测量 153

8.3.2 电压的测量 154

8.4 功率因数表与有功电能表的接线及读表 155

8.4.1 用单相功率因数表测量三相功率的接线 155

8.4.2 功率因数表的选用及注意事项 156

8.4.3 用三相有功功率表测量三相有功功率的接线方法 157

8.4.4 有功电能表 157



第9章 电工安全用具与安全标志 161

9.1 电工安全用具 161

9.1.1 电工安全用具的种类及作用 161

9.1.2 电工安全用具试验 163

9.2 绝缘安全用具使用的基本方法 164

9.2.1 验电器 164

9.2.2 绝缘手套和绝缘靴 166

9.2.3 绝缘垫和绝缘台 167

9.2.4 电工安全用具的使用注意事项 168

9.3 安全标志 168

9.3.1 安全色 169

9.3.2 警示牌 169

第10章 电工常用工具 170

10.1 通用电工工具 170

10.1.1 电工用钳 170

10.1.2 电工刀 171

10.1.3 电工扭矩扳手 171

10.1.4 扳手 171

10.1.5 凿 171

10.1.6 冲击电钻和电锤 171

10.1.7 压接钳 172

10.1.8 电烙铁 173

10.1.9 游标卡尺 173

10.2 手持式电动工具和移动式电气设备 173

10.2.1 手持式电动工具的基本分类 174

10.2.2 手持式电动工具的合理选用 175

10.2.3 手持式电动工具的安全要求 176

10.2.4 手持式电动工具的机械防护装置 176

第11章 低压电器及其成套开关设备 178

11.1 低压电器 178

11.1.1 低压电器常用名词术语 178

11.1.2 低压电器产品基本使用环境条件 179

11.2 常用低压控制电器和保护电器 179

11.2.1 常用低压手动开关电器 179



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11.2.2 常用低压断路器 181

11.2.3 交流接触器 185

11.2.4 主令电器 190

11.2.5 低压熔断器 192

11.2.6 热过载继电器 194

11.2.7 中间继电器 196

11.2.8 时间继电器 197

11.2.9 起动器 198

11.3 其他电器 200

11.3.1 自动转换开关电器 200

11.3.2 电动机电子保护器 202

11.3.3 机柜配电电源分配单元 203

11.4 低压成套开关设备 204

11.4.1 低压开关柜的组成 204

11.4.2 低压开关柜的型号 204

11.4.3 部分型号低压开关柜介绍 205

11.4.4 低压配电分配方式 208

11.4.5 低压配电箱、柜的安装及投入运行前的检查 208

11.5 低压配电系统运行方案 209

11.5.1 双路市电（0.4kV）+单路低压柴油发电机系统运行方案 209

11.5.2 低压倒闸操作 212

11.5.3 低压配电装置的巡视检查 215

11.5.4 低压配电装置的运行维护 215

第12章 异步电动机 217

12.1 异步电动机概述 217

12.1.1 异步电动机的分类 217

12.1.2 三相异步电动机的基本结构 217

12.1.3 三相异步电动机的工作原理 220

12.1.4 旋转磁场的方向和转速 220

12.1.5 转差及转差率 221

12.2 三相异步电动机的使用 222

12.2.1 电动机的铭牌 222

12.2.2 电动机的主要技术参数 222

12.2.3 电动机绕组的接法 223

12.2.4 电动机的起动 224

12.3 三相异步电动机的控制及保护 228



12.3.1 三相异步电动机的控制 228

12.3.2 电动机保护 230

12.4 三相异步电动机的运行维护 232

12.4.1 电动机的监测与维护 232

12.4.2 应立即停止电动机运行的异常情况 233

12.4.3 电动机的定期维修 233

12.5 三相异步电动机常见故障及处理 234

12.5.1 电动机定子耐压强度不良 234

12.5.2 电动机空载电流偏大 234

12.5.3 电动机三相电流不平衡 234

12.5.4 电动机温度高 235

12.5.5 电动机的振动和噪声 235

12.5.6 电动机扫膛 235

12.5.7 电动机轴承过热 235

12.5.8 电动机缺相运行 236

12.6 单相异步电动机 236

12.6.1 单相异步电动机的结构 236

12.6.2 单相异步电动机的起动元件 237

12.6.3 单相异步电动机的起动类型 237

第13章 电力电容器 240

13.1 电力电容器在电力系统中的应用 240

13.1.1 电容器分类 240

13.1.2 电力电容器在电力系统中的作用 241

13.1.3 并联电容器的补偿方式 242

13.2 并联电容器的结构与主要参数 242

13.2.1 并联电容器的结构 242

13.2.2 国产并联电容器的命名规则和主要技术数据 243

13.3 电容器的安全运行 245

13.3.1 电容器的安装与接线 245

13.3.2 电容器的运行参数 245

13.3.3 电容器的投入和退出 245

13.3.4 电容器操作注意事项 246

13.3.5 电容器的保护 246

13.3.6 电容器故障判断及处理 247

13.3.7 电容器的巡视与检查周期 247



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第14章 照明装置 249

14.1 电气照明 249

14.1.1 照明方式与种类 249

14.1.2 照明电压 250

14.1.3 照明配电系统图与平面图 250

14.2 电气照明装置的安装 250

14.2.1 导线截面积的选择 250

14.2.2 照明装置的安装 251

14.2.3 插座的安装与接线要求 252

14.2.4 常见故障处理 253

第15章 电气线路 255

15.1 电缆线路 255

15.1.1 电缆的分类及结构 255

15.1.2 电缆的型号 256

15.1.3 电缆安装 256

15.1.4 电缆的敷设 258

15.1.5 电力电缆的运行与维护 262
15.2 室内配线 264
15.2.1 室内配线的一般要求 264
15.2.2 常用配线方式 265
15.2.3 室内配线导线截面积选择 270
15.2.4 电缆线路的故障 273
第16章 临时用电 275
16.1 临时用电的安全要求 275
16.1.1 临时用电管理的要求 275
16.1.2 临时用电低压配电线路的要求 276
16.1.3 临时用电的接地保护及防雷保护的要求 276
16.2 临时用电的变配电设施的安装和使用规定 277
16.3 临时用电的电气线路的安装和安全规定 279
参考文献 280