МИНИCTEPCTBO ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебной работе

________________

(подпись)

«___»_________________201_ г.

Инженерные системы зданий и сооружений:

(Электроснабжение с основами электротехники)

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

Направление подготовки 270800.62 Строительство

Профиль подготовки «Промышленное и гражданское строительство»,

«Городское строительство и хозяйство», «Теплогазоснабжение и вентиляция»

Квалификация выпускника бакалавр

Изучается в 4 семестре

СОГЛАСОВАНО:

РАЗРАБОТАНО:

Зав. выпускающей кафедрой «Строительство» ________________ Рожков П.В. "__" _____________ 20______ г. Зав. Выпускающей кафедрой «Теплогазоснабжение и экспертиза недвижимости» ________________ Стоянов Н.И. "__" _____________ 20______ г. Директор института строительства, транспорта и машиностроения ________________ Брацихин А.А. "__" _____________ 20______ г. Рассмотрено УМК ИЭЭиН "__" _____________ 20_____ г. протокол ____________ Председатель УМК ________

Зав. кафедрой физики, электротехники и электроники ___________ Пигулев Р.В. "__" ____________ 20_____ г. Доцент кафедры ФЭиЭ Данилов М.И., "__" ____________ 20_____ г. Доцент кафедры АЭСиЭ Романенко И.Г. "__" ____________ 20_____ г.

Ставрополь

2014

МИНИCTEPCTBO ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное

образовательное учреждение высшего профессионального образования

«СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Данилов М.И., Романенко И.Г.

ИНЖЕНЕРНЫЕ СИСТЕМЫ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ:

(ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ С ОСНОВАМИ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ)

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

КУРС ЛЕКЦИЙ

Направление подготовки 270800.62 Строительство

Профиль подготовки «Городское строительство и хозяйство»,

«Промышленное и гражданское строительство», «Теплогазоснабжение и вентиляция»

Квалификация выпускника бакалавр

Ставрополь

2014

Печатается по решению

Учебно-методического совета

Северо-Кавказского федерального

университета

УДК

ББК

Рецензенты: к-т техн. наук Гринь А.И.

Данилов М.И., Романенко И.Г. Инженерные системы зданий и сооружений: (Электроснабжение с основами электротехники): учебное пособие. – Ставрополь: Изд-во СКФУ, 2014. – 207 с.

В настоящем учебном пособии приведены теоретические сведения, необходимые для подготовки к занятиям по дисциплине «Инженерные системы зданий и сооружений: (Электроснабжение с основами электротехники)». Учебное пособие составлено в соответствии с федеральным государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования и программой дисциплины «Инженерные системы зданий и сооружений: (Электроснабжение с основами электротехники)» и предназначено для студентов направления подготовки 270800.62 Строительство профилей «Городское строительство и хозяйство», «Промышленное и гражданское строительство», «Теплогазоснабжение и вентиляция».

© ФГАОУ ВПО «Северо-Кавказский

федеральный университет», 2014

Оглавление

Введение к курсу лекций 7

Раздел 1. Электротехника. 9

Тема 1. Основные положения теории и практики расчета однофазных и трехфазных электрических цепей 9

Лекция 1. Электрические цепи постоянного тока 9

План лекции. 9

1. Основные определения, топологические параметры и методы расчета электрических цепей. 9

2. Законы Ома и Кирхгофа. Баланс мощностей. 15

Лекция 2. Методы расчета электрических цепей постоянного тока 23

План лекции. 23

1. Методы расчета линейных электрических цепей постоянного тока. 23

а) Метод узловых потенциалов. Метод двух узлов. 23

б) Метод контурных токов и эквивалентного генератора. 27

в) Метод наложения. 33

Лекция 3. Анализ линейных однофазных электрических цепей переменного тока 38

План лекции. 38

1. Основные характеристики синусоидальных сигналов. 38

2. Векторное и комплексное изображение синусоидальных сигналов. 40

3. Символический метод расчета цепей синусоидального тока. 47

Лекция 4. Анализ линейных трехфазных электрических цепей переменного тока 71

План лекции. 71

1. Основные схемы соединения трехфазных цепей. 71

2. Расчет режимов работы трехфазных цепей. 75

3. Мощность трехфазной цепи и способы ее измерения. 79

Тема 2. Устройство, принцип работы электрических машин и электрооборудования 82

Лекция 5. Трансформаторы 82

План лекции. 82

1. Устройство и принцип действия трансформатора. 82

2. Электрические соотношения в идеальном трансформаторе. 83

3. Режимы работы трансформатора и КПД. 84

Лекция 6. Вращающиеся электрические машины 94

План лекции. 94

1. Асинхронные машины: устройство и принцип действия, механические и рабочие характеристики, способы пуска и регулирование частоты вращения. 94

2. Машины постоянного тока: устройство и принцип действия, режимы работы, пуск и регулирование частоты вращения двигателя, коммутация и способы ее улучшения. 106

3. Синхронные машины: устройство и принцип действия, характеристики синхронного генератора, включение синхронных генераторов на параллельную работу с сетью, синхронные двигатели и компенсаторы. 119

Тема 3. Типовые схемы электроснабжения и современное оборудование строительных объектов 129

Лекция 7. Типовые схемы электроснабжения и современное оборудование строительных объектов 129

План лекции. 129

1. Электрооборудование и средства механизации, применяемые на строительных объектах. 129

2. Расчет полной мощности стройплощадки. Выбор источника электроснабжения. 134

3. Разработка системы электроснабжения. Типовые схемы систем электроснабжения строительной площадки. 138

Тема 4. Основные направления и перспективы развития систем электроснабжения зданий, сооружений, населенных мест и городов, методы их проектирования, элементы, эксплуатация и реконструкция 142

Лекция 8. Типовые схемы систем электроснабжения зданий и сооружений 142

План лекции. 142

1. Потребители электрической энергии зданий и сооружений. Расчет электрических нагрузок зданий и сооружений. 142

2. Типовые схемы, используемые при электроснабжении зданий и сооружений. 146

Лекция 9. Типовые схемы систем электроснабжения населенных мест и городов. Основы электробезопасности 168

План лекции. 168

1. Типовые схемы систем электроснабжения населенных мест (микрорайонов городов) и городов. 168

2. Основы электробезопасности. 189

Раздел 2. Электроника. 205

Тема 5. Основы электроники и электроизмерений. 205

Лекция 10. Основы электроники и электроизмерений 205

План лекции. 205

1. Элементная база современных электронных устройств. 205

2. Электрические измерения. 216

Список литературы 224

Заключение по курсу лекций 226