电气工程毕业设计论文

..摘要本次毕业设计题目为某高层住宅楼电气工程设计〔3号楼,本楼为两梯24户,一共有29层,设计部分为5至29层。本工程采用树干式,电压等级为380V/220V,供电电源引自小区内变电站。设计内容为强电设计部分,其中包括：配电系统的设计、照明系统设计、插座系统设计及防雷与接地系统的设计。照明系统按环保节能标准设计,其中包括照度计算、灯具的选择、照明干线、插座导线截面积的选择以及导线的敷设方式。插座系统按普通住宅标准设计。插座回路与照明回路由不同支路供电。防雷系统设计在屋面上装设避雷针与避雷带相结合的接闪器。在本次毕业设计当中共绘制了6张图纸,除一张手绘图外全部由CAD绘制。关键词：照明系统；供配电系统；防雷接地系统AbstractGraduatedesign

topics

electrical

engineeringdesign

for

a

high-rise

residentialbuilding<Building3>,

the

floor

for

two

ladder

24,

a

totalof29

layers,

the

design

partofthe

5-29layer.

Thisprojectratingforthe380V/220Vpowersupplycitedchildhooddistrictsubstation.Design

contentforthedesignpartofthestrongelectric,including:thedesignofthedistributionsystem,lightingsystemdesign,socketsystemdesignandlightingprotectionandgroundingsystemdesign.The

lighting

systemaccordingto

the

environmentalandefficiencystandards,includingilluminationcalculation,thechoiceoflamps,lighting,trunk,thechoiceofsocketwirecrosssectionalarea,andwirelayingmethod.Thesocketsystemisaccordingtothestandardsofordinaryresidentialdesign.Outletcircuitandlightingbacktotheroutingofdifferentslip-powered,Lightingrodandlightingwithacombinationofair-terminationsysteminstalledontheroof,lightingprotectionsystemdesign.InthegraduationprojectIdrew6drawings,inadditiontoahanddrawingbytheCADdrawings.Keywords:

lighting

system;supplyanddistributionsystem;lightningprotectionand

groundingsystem目录1．绪论························································〔61.1建筑电气概述·············································〔61.2工程概述·················································〔62.建筑电气照明·················································〔82.1光的概述·················································〔8光的基本概念········································〔8光源的主要特性······································〔8.光的度量···········································〔82.2照明的基本概念··········································〔9我国的照度标准······································〔9照明种类···········································〔102.3常用电光源及照明器······································〔10常用电光源·········································〔10常用照明器·········································〔122.4电气照明供电············································〔13电气照明负荷计算···································〔13电气照明供电电源···································〔14电气照明配电系统···································〔142.5本设计照明计算··········································〔14照度计算公式·······································〔15照度计算···········································〔15照度计算结果汇总···································〔172.6开关和插座的种类及安装要求······························〔18开关的种类·········································〔182.6.2本设计开关的安装说明······························〔182.6.3插座的种类·········································〔182.6.4开关和插座的安装要求·······························〔192.6.5本设计的插座的安装说明····························〔203.建筑供配电系统··············································〔213.1供电系统概述············································〔21供电系统的组成·····································〔21供电系统的作用·····································〔21电能质量的参数·····································〔213.2电力负荷的简易计算······································〔22电力负荷的分级·····································〔22负荷计算的方法·····································〔223.3低压输配电线路···········································〔24变配电所概述·······································〔24低压配电线路······································〔253.4配电导线与自动开关的选择································〔28配电导线的选择·····································〔28自动开关的选择·····································〔293.5本设计的负荷计算及设备选择······························〔32本工程设计概述·····································〔323.5.2户配电箱的负荷计算及设备选择·······················〔323.5.3层配电箱的负荷计算及设备选择·······················〔343.5.4总配电柜的负荷计算及设备选择·······················〔354.建筑防雷接地系统············································〔384.1建筑物防雷的基本知识·····································〔38人体触电类型·······································〔38建筑防雷系统······································〔394.2本设计的防雷计算········································〔41建筑物年预计雷击次数······························〔41本建筑物年预计雷击次数的计算······················〔424.3建筑电气系统的接地······································〔42接地概述··········································〔42接地的类型·········································〔42等电位连接·········································〔435结论··············································〔45参考文献··············································〔46致谢··············································〔471.绪论1.1建筑电气概述随着我国社会经济体制改革及技术经济的迅速发展,国民经济得到了快速发展,个人消费水平不断提高,刺激了居住建筑与人民环境建设向更大跨度和更高水平迈进。现代住宅的发展,使住宅建筑电气设计与住宅建筑电气设计同时进入了一个迅速发展的新高潮。住宅的电气设计是住宅设计的一个重要组成部分,他对于住宅建筑的美观、实现住宅建筑的使用功能、保障居住者的生命财产安全、降低住宅造价,均有一定的影响。目前,住宅电气设计的理论体系和实践经验虽然日趋成熟,但在住宅电气设计实践中,仍有一些问题值得进一步探讨。本次设计说明书的内容是某高层住宅楼电气工程设计〔3号楼,其课题主要是对住宅建筑中的电气面进行设计,主要包括强电和弱电两个部分。强电包括供配电设计、照明设计、插座和开关的选择,以及它们的系统图绘制。最终目的是将我们大学所学的专业知识进行实践和应用,掌握必备的专业理论知识,对电气技术专业知识更深入的了解。照明设计,主要针对一般照明进行设计。设计的内容主要是选择合适的灯具使房间能够达到所要求的照度要求,设计中采用单位容量法进行照度计算。插座设计,据其功能选择合适的插座,然后进行插座的容量计算,并放在其最方便使用的位置上。防雷接地设计,根据防雷等级进行设计,对主要建筑物和电气设备采取防雷和接地措施,以保护国家财产免遭损失和保障人身安全,接地系统采用TN-S方式。本次设计是运用建筑供配电、电气照明等教科书,以及其他大量参考资料,设计规范、设计模版等有关书籍,通过这些资料的查询以及自己不断研究改正来完成这项设计。1.2工程概述本工程属于高层建筑,共29层,设计部分为5-29层。设计内容为强电设计部分,其中包括：配电系统的设计、照明系统设计、插座系统设计及防雷与接地系统的设计。〔1第一章为绪论,主要介绍建筑电气概况以及整个设计宏观叙述。〔2第二章为照明系统,主要说明光源、灯具选择,照度计算,一般照明等内容,用单位容量法进行照度计算,并用利用系数法检验,选择出各个房间合适的灯具,及开关的布置。完成插座系统的设计,选择各功用的插座类别和型号,以及安装方式等等。〔3第三章为低压配电系统,主要说明负荷等级的划分及对应的供电要求,负荷计算以及配电方式等内容的相关原理、原则、方法等,并用单位容量法进行了负荷计算,确定各个系统照明负荷的容量、计算电流,以此选择出了断路器,导线。确定配电系统方式,并选择器件,及安装事宜。〔4第四章为防雷接地系统,主要说明对直击雷的防护以及接地系统的方式及具体要求等内容,结合此建筑的特点,计算并确定防雷等级,并以此确定防雷方案,做等电位联结的设计。2.建筑电气照明2.1光的概述光的基本概念现代物理学证实,关于光的本质有两种理论,即电磁理论和量子理论。光的电磁理论认为光是在空间传播的一种电磁波,而电磁波的实质是电磁振荡在空间传播。光的量子理论认为光是由辐射源发射的微粒流。光源的主要特性〔1色调不同颜色光源所发出的或者在物体表面反射的光,会直接影响人们的视觉效果。如红、橙、黄、绿、棕色光给人以温暖的感觉,这些光叫做暖色光；蓝、青、绿、紫色光给人以寒冷的感觉,叫做冷色光。光源的这种视觉特性叫做色调。〔2显色性不同光谱的光源照射在同一颜色的物体上时,所呈现的颜色是不同的,这一特性叫做光源的显色性。〔3色温光源发射光的颜色与黑体在某一温度下辐射的光色相同时,黑体的温度叫做该光源的色温。据实验,将一具有完全吸收与放射能力的标准黑体加热,温度逐渐升高光度也随之改变,黑体曲线可显示黑体由红——橙红——黄——黄白——白——蓝白的过程。可见光源发光的颜色与温度有关。〔4眩光光由于时间或空间上分布不均,造成人们视觉上不适,这种光叫做眩光。眩光分为直射眩光和反射眩光。眩光是衡量照明质量的一个重要参数。.光的度量〔1光通量光通量的实质是通过人的视觉来衡量光的辐射通量。光源在单位时间内向周围空间辐射并引起人的视觉的能量大小,叫做光通量。光通量用符号表示,单位是lm〔流明。〔2照度通常把物体表面所得到的光通量与这个物体表面积的比值叫做照度。照度用符号,单位是lx<勒克斯>。光通量主要用来表征光源或发光体发射光的强弱,而照度用来表征被照面上接收光的强弱。表2-1各种环境条件下被照面的照度被照表面照度〔lx被照表面照度〔lx朔日星夜地面0.002晴天采光良好的室内望日月夜地面0.2晴天室外太阳散光下的地面读书所需最低照度30夏日中午太阳直射的地面100000表中列出了各种环境条件下被照面的照度,以便对照度有一个大概的了解。2.2照明的基本概念我国的照度标准为了限定照明数量,提高照明质量,需制定照度标准。制定照度标准需要考虑视觉功效特性、现场主观感觉和照明经济性等因素。制定照度标准的方法有多种：主观法,根据主观判断制定照度；间接法,根据视觉功能的变化制定照度；直接法,根据劳动生产率及单位产品成本制定照度。随着我国国民经济的发展,各类建筑对照明质量要求越来越高,国家也制定了相关的照度标准,各类建筑的照度标准见下列各表。表2-2住宅照明设计的照度标准类别参考平面及其高度照度标准值〔lx低中高起居室、卧室一般活动区0.75m水平面203050书写、阅读0.75m水平面150200300床头阅读0.75m水平面75100150精细作业0.75m水平面200300500餐厅或厨房0.75m水平面203050卫生间0.75m水平面101520楼梯间地面510152.2.2照明种类1.工作照明能保证完成正常工作、看清周围物体等的照明,叫做工作照明。工作照明又分为三种方式：一般照明、局部照明和混合照明。2.事故照明正常照明出现故障时,为安全疏散人员和保障继续工作,设置的照明叫做事故照明。在下列的建筑场所应该装设事故照明：〔1一般建筑的走廊、楼梯和太平门等处。〔2高层民用建筑的疏散楼梯、消防电梯及其前室、配电室、消防控制室、消防水泵房和自备发电机房。值得注意的是,医院的手术室和急救室的事故照明应采用能瞬时可点燃的照明光源,一般采用白炽灯和卤钨灯。3.警卫值班照明一般情况下,把正常照明中能单独控制的一部分或者事故照明的一部分作为警卫值班照明。警卫值班照明是在非生产时间内为了保障建筑及生产的安全,供值班人员使用的照明。4.障碍照明障碍照明应该按交通部门有关规定装设。如在高层建筑物的顶端应该装设飞机飞行用的障碍标志灯；在水上航道两侧建筑物上装设水运障碍标志灯。障碍照明灯应采用能透雾的红光灯具,有条件时宜采用闪光照明灯。5.装饰照明为美化和装饰某一特定空间而设置的照明,叫做装饰照明。装饰照明以纯装饰为目的,不兼做工作照明。2.3常用电光源及照明器常用电光源1.热辐射光源根据光的产生原理,目前常用的照明电光源可分为热辐射光源、气体放电光源和LED光源三大类。热辐射光源是利用某种物质通电加热而辐射发光的原理制成的光源,如白炽灯和卤钨灯等。〔1白炽灯白炽灯原理是电流将钨丝加热到白炽状态而发光的。白炽灯的性能特点是白炽灯的特点是结构简单、成本低、显色性好、使用方便、有良好的调光性能。一般用在日常生活照明,工矿企业普通照明,剧场、舞台的布景照明以及应急照明等。〔2卤钨灯卤钨灯是在白炽灯的基础上改进制成的。卤钨灯管内充入适量的氩气和微量卤素〔碘或溴。由于钨在蒸发时和卤素形成卤化钨,卤化钨在高温灯丝附近又被分解,使一部分钨重新附着在灯丝上,这样提高灯丝的工作温度和寿命。卤钨灯的特点是体积小、功率集中、显色性好、使用方便。一般用在电视播放、绘画、摄影照明等场所2.气体放电光源气体放电光源是利用汞或钠气体辐射的紫外线激活荧光粉发光的原理制成的光源。如荧光灯、高压汞灯和高压钠灯等。根据气体的压力,又分为低压气体放电光源和高压气体放电光源。低压气体放电光源包括荧光灯和低压钠灯,这类灯中气体压力低；高压气体放电光源的特点是灯中气压高,负荷一般比较大,所以灯管的表面积也比较大,灯的功率也较大,也叫做高强度气体放电灯。〔1荧光灯荧光灯是常用的一种低压气体放电光源,它的特点是光效高、显色性较好、寿命长。一般用在家庭、学校、研究所、工业、商业、办公室、控制室、设计室、医院、图书馆等场所。〔2高压汞灯高压汞灯又叫做水银灯,是一种高压气体放电光源。高压汞灯的特点是光效比白炽灯高、寿命长、耐震性较好。一般用在街道、广场、车站、码头、工地和高大建筑的室内外照明,但不推荐应用。〔3高压钠灯高压钠灯也是一种高压气体放电光源。它的特点是发光效率特高、寿命很长、透雾性能好。一般用在道路、机场、码头、车站、广场、体育场及工矿企业等场所。〔4金属卤化物金属卤化物灯的特点是发光效率很高、寿命长、显色性较好。一般用在体育场,展览中心,游乐场所,街道,广场,停车场,车站,码头,工厂等。〔5紧凑型高效节能荧光灯紧凑型高效节能荧光灯是一种新型特种荧光灯,它集中白炽灯和荧光灯的优点,光效高、寿命长、显色性好、体积小、使用方便。一般用在家庭、宾馆等场所。〔6管型氙灯管型氙灯的特点是功率大、发光效率较高、触发时间短、不需镇流器、使用方便。一般用在广场、港口、机场、体育场等要求有一定紫外线辐射的场所。3.LED光源LED光源是利用固体半导体芯片作为发光材料,在半导体中通过载流子发生复合放出过剩的能量而引起光子发射,直接发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色的光。LED照明产品就是利用LED作为光源制造出来的照明器具。

随着电子技术的发展,目前这种光源在交通、汽车、建筑领域的应用也越来越广泛。常用照明器1.照明器的作用在照明设备中,灯具的作用包括：合理布置电光源；固定和保护电光源；使电光源与电源安全可靠地连接；合理分配光输出；装饰、美化环境。可见,照明设备中,仅有电光源是不够的。灯具和电光源的组合叫做照明器。有时候也把照明器简称做灯具,这样比较通俗易懂。值得注意的是,在工程预算上不要混淆这两种概念,以免造成较大的错误。2.照明器的分类灯具的类型很多,分类方法也很多,这里介绍几种常用的分类〔1按照灯具结构分类①开启型光源裸露在灯具的外面,即灯具是敞口的,这种灯具的效率一般比较高。②闭合型透光罩将光源包围起来,内外空气可以自由流通,透光罩内容易进入灰尘。③密闭型这种灯具透光罩内外空气不能流通,一般用于浴室、厨房、潮湿或有水蒸气的厂房内等。④防爆型这种灯具结构坚实,一般用在有爆炸危险的场所。⑤防腐型这种灯具外壳用耐腐蚀材料制成,密封性好,一般用在有腐蚀性气体的场所。〔2按安装方式分类①吸顶型即灯具吸附在顶棚上。一般适用于顶棚比较光洁而且房间不高的建筑物。②嵌入顶棚型除了发光面,灯具的大部分都嵌在顶棚内。一般适用于低矮的房间。③悬挂型即灯具吊挂在顶棚上。根据吊用的材料不同分为线吊型、链吊型和管吊型。悬挂可以使灯具离工作面近一些,提高照明经济性,主要用于建筑物内的一般照明。④壁灯即灯具安装在墙壁上。壁灯不能作为主要灯具,只能作为辅助照明,并且富有装饰效果。一般多用小功率电源。⑤嵌墙型即灯具的大部分或全部嵌入墙内,只露出发光面。这种灯具一般用于走廊和楼梯的深夜照明灯。3.照明器的选择选择灯具应该根据使用环境、房间用途等并结合各种类型灯具特性来选用。上面已经介绍了各种类型灯具适用的场所,在此,介绍不同环境下选择灯具应遵守的规定:〔1在正常环境中,适宜选用开启式灯具。〔2在潮湿房间,适宜选用具有防水灯头的灯具。〔3在特别潮湿的房间,应选用防水、防尘密闭式灯具。〔4在有腐蚀性气体和有蒸汽的场所以及有易燃、易爆气体的场所,应选用耐腐蚀的密闭式灯具和防爆灯具等。4.灯具的布置合理布置灯具除了会影响到它的投光方向、照度均匀度、眩光限制等,还会关系到投资费用、检修是否方便等问题。在布置灯具时,应该考虑到建筑结构形式和视觉要求等特点。一般灯具的布置方式有以下两种：〔1均匀布置灯具的均匀布置指的是灯具间距按一定的规律〔如正方形、矩形、菱形等形式均匀布置,使整个工作面获得比较均匀的照度。均匀布置适用于室内灯具的布置。〔2选择布置灯具的选择布置指的是为满足局部要求的布置方式。选择布置适用于其他场所。2.4电气照明供电电气照明负荷计算1.住宅照明负荷计算〔1住宅照明负荷的计算住宅用户的负荷可按以下方法估计。①普通住宅〔小户型普通住宅面积60以下,负荷可按KW/户计算。②中级住宅〔中型户中级住宅面积在,负荷按KW/户计算。③高级住宅和别墅〔大套型高级住宅和别墅面积在100以下,负荷按KW/户计算。计算总负荷时,根据住宅用户的数量需用系数取0.4-0.6即可。2.其他建筑物负荷照明计算其他照明负荷的计算方法一般采用需用系数法。当接于三相电压的单相负荷三相不平衡时,可按最大相负荷的3倍计算。电气照明供电电源1.住宅照明供电电源住宅照明的电源电压为380/220V,一般采用三相五线制供电。电源引入可采用架空进户和电缆埋地暗敷进户两种,其中架空进户标高应为≥2.5。2.办公楼、学校等建筑物照明供电电源办公室照明的电源电压为380/220V,采用三相五线制供电,与住宅照明不同的是,办公室照明的电源引入线为10KV高压线。因此,需设置单独的变配电室,一般设在地下一层,采用干式变压器变压。电源引入方式为电缆埋地穿管引入。3.厂房照明供电电源在我国电能用户中,工业用电量占电力系统总用电量的70%左右。而工厂的用电量大部分集中在动力设备中,照明只是其中很小一部分。对于大、中型工厂常采用35KV-11KV电压的架空线路供电,小型工厂一般采用10KV电压的电缆线路供电。工厂用电的负荷等级应为一级或二级。工厂普通照明一般采用额定电压220V,由380/220V三相四线制系统供电；在触电危险性较大的场所采用局部照明和手提式照明,应采用36V及以下的安全电压；在生产房间内的灯具安装高度低于2.5m时,可采用安全型灯或采用36V及以下供电电压。电气照明配电系统1.住宅宅内导线应采用BLV或BV型绝缘线。目前,以BV型居多。导线敷设方式为穿PVC管〔或其他管暗敷。按照规范,住宅照明导线不得小于2.5mm。配电方式可采用放射与树干结合的形式。2.办公室照明配电干线,多采用电缆穿桥架或穿钢管敷设。配电支线可采用BV穿PVC管或线槽敷设。3.学校宿舍楼、教学楼可采用PVC管暗配线；其他实验楼、综合楼干线宜采用钢管暗配,支线采用PVC管暗配。除了学生宿舍,实验楼、综合楼等配电方式都采用放射式。4.工厂变电所及各车间的正常照明,一般由动力变压器供电。如果有特殊需要可考虑用照明专用变压器供电；手提式作业灯一般以220V或12-36V移动式降压变压器临时接于各处的220V插座供电。事故照明应有独立供电的备用电源。2.5本设计照明计算照度计算公式居民住宅楼的照度计算一般采用利用系数法。公式为Eav=μKnФ/AN=EavA/ФμK式中Ф——光源光通量,lmn——光源数量μ——利用系数A——工作面面积Eav——工作平面上的平均照度,lxK——灯具维护系数,居室取0.8。照度计算户型尺寸数据如下户型主卧m次卧m起居室m厨房m卫生间m门厅m阳台mA3.3×3.0-3.2×3.01.9×1.51.9×1.61.9×1.42.0×1.5B3.3×3.03.3×3.06.8×3.33.0×2.21.9×1.61.9×1.42.0×1.5C3.3×3.03.3×3.07.5×3.53.0×1.81.8×1.61.8×1.43.5×1.5D3.3×3.03.3×3.05.6×4.12.9×1.81.6×1.61.6×1.43.0×1.8E3.3×3.03.3×3.05.6×3.33.0×2.01.6×1.61.9×1.42.0×1.5F--5.7×3.82.4×1.52.4×1.52.6×1.81.5×1.5G3.3×3.0-3.0×3.02.7×1.51.8×1.61.8×1.42.0×1.5H3.3×3.03.3×3.05.6×3.64.5×2.01.9×1.61.9×1.42.0×1.5K--4.2×3.03.3×1.51.8×1.81.8×1.4-以A户型为例,根据公式计算逐一选择各房间灯具:<1>主卧室长3.3m,宽3.0m,可计算出该居室面积为9.9平方米。根据居住建筑照明标准值表,可知照度选取75lx,由公式Eav=μKnФ/A,其中n=1,k=0.85,μ=0.5,得：Ф=EavA/μKn=1747lm查建筑灯具与装饰照明手册,可选取亮而德牌全白圆形吸顶灯。型号功率W尺寸mm额定电压V光通量lmSIW57-Z5656570110～2565500SIW53-Z4040530110～2563800SIW48-Z3030480110～2562760SIW43-Z1818430110～2561800SIW35-Z1212350110～2561200SIW29-Z088290110～256800图2.5亮而德牌全白圆形吸顶灯技术参数根据上表可选型号为SIW43-Z18,功率为18瓦,光通量为1800lm。照度校验值为81.8lx,满足照度要求,计算出照明功率密度为1.82瓦每平米小于目标值6瓦每平米,满足节能要求。<2>起居室长3.2m,宽3.0m,可计算出该居室面积为9.6平方米。根据居住建筑照明标准值表,可知照度选取100lx,由公式Eav=μKnФ/A,其中n=1,k=0.85,μ=0.5,得：Ф=EavA/μKn=2258lm查建筑灯具与装饰照明手册,可选取亮而德牌全白圆形吸顶灯,型号为SIW48-Z30,功率为30瓦,光通量为2760lm。照度校验值为122.2lx,满足照度要求,计算出照明功率密度为3.12瓦每平米小于目标值6瓦每平米,满足节能要求。<3>厨房长1.9m,宽1.5m,可计算出该居室面积为2.85平方米。根据居住建筑照明标准值表,可知照度选取100lx,由公式Eav=μKnФ/A,其中n=1,k=0.85,μ=0.5,得：Ф=EavA/μKn=671lm查建筑灯具与装饰照明手册,可选取亮而德牌全白圆形防水防潮吸顶灯,型号为SIW29-Z08,功率为8瓦,光通量为800LM。照度校验值为119.3lx,满足照度要求,计算出照明功率密度为2.80瓦每平米小于目标值6瓦每平米,满足节能要求。<4>卫生间长1.9m,宽1.6m,可计算出该居室面积为3.04平方米。根据居住建筑照明标准值表,可知照度选取100lx,由公式Eav=μKnФ/A,其中n=1,k=0.85,μ=0.5,得：Ф=EavA/μKn=715lm查建筑灯具与装饰照明手册,可选取亮而德牌全白圆形防水防潮吸顶灯,型号为SIW29-Z08,功率为8瓦,光通量为800LM。照度校验值为111.9lx,满足照度要求,计算出照明功率密度为2.63瓦每平米小于目标值6瓦每平米,满足节能要求。<5>门厅长1.9m,宽1.4m,可计算出该居室面积为2.66平方米。根据居住建筑照明标准值表,可知照度选取100lx,由公式Eav=μKnФ/A,其中n=1,k=0.85,μ=0.5,得：Ф=EavA/μKn=625lm查建筑灯具与装饰照明手册,可选取亮而德牌全白圆形吸顶灯,型号为SIW29-Z08,功率为8瓦,光通量为800LM。照度校验值为127.8lx,满足照度要求,计算出照明功率密度为3.01瓦每平米小于目标值6瓦每平米,满足节能要求。<6>阳台长2.0m,宽1.5m,可计算出该居室面积为3.0平方米。根据居住建筑照明标准值表,可知照度选取75lx,由公式Eav=μKnФ/A,其中n=1,k=0.85,μ=0.5,得：Ф=EavA/μKn=529lm查建筑灯具与装饰照明手册,可选取亮而德牌全白圆形吸顶灯,型号为SIW29-Z08,功率为8瓦,光通量为800LM。照度校验值为113.3lx,满足照度要求,计算出照明功率密度为2.67瓦每平米小于目标值6瓦每平米,满足节能要求。照度计算结果汇总其余户型均按上述过程进行计算、校验,依次选取灯具,具体选择如下：户型主卧次卧起居室门厅ASIW43-Z18-SIW48-Z30SIW29-Z08BSIW43-Z18SIW43-Z18SIW53-Z40SIW29-Z08CSIW43-Z18SIW43-Z18SIW57-Z56SIW29-Z08DSIW43-Z18SIW43-Z18SIW53-Z40SIW29-Z08ESIW43-Z18SIW43-Z18SIW53-Z40SIW29-Z08F--SIW53-Z40SIW29-Z08GSIW43-Z18-SIW48-Z30SIW29-Z08HSIW43-Z18SIW43-Z18SIW53-Z40SIW29-Z08K--SIW53-Z40SIW29-Z08户型厨房卫生间阳台ASIW29-Z08防水防尘SIW29-Z08防水防尘SIW29-Z08BSIW35-Z12防水防尘SIW29-Z08防水防尘SIW29-Z08CSIW35-Z12防水防尘SIW29-Z08防水防尘SIW29-Z08DSIW35-Z12防水防尘SIW29-Z08防水防尘SIW29-Z08ESIW35-Z12防水防尘SIW29-Z08防水防尘SIW29-Z08FSIW35-Z12防水防尘SIW29-Z08防水防尘SIW29-Z08GSIW35-Z12防水防尘SIW29-Z08防水防尘SIW29-Z08HSIW43-Z18防水防尘SIW29-Z08防水防尘SIW29-Z08KSIW35-Z12防水防尘SIW29-Z08防水防尘SIW29-Z08走廊宽度为1.6m,长为54m,共装灯具7组,每组照明面积为7.7m×1.6m根据居住建筑照明标准值表,可知照度选取30lx,由公式Eav=μKnФ/A,其中n=1,k=0.85,μ=0.5,得：Ф=EavA/μKn=869lm查建筑灯具与装饰照明手册,可选取亮而德牌全白圆形吸顶灯,型号为SIW35-Z12,功率为12瓦,光通量为1200LM。照度校验值为41.4lx,满足照度要求,计算出照明功率密度为0.98瓦每平米小于目标值6瓦每平米,满足节能要求。同理可得楼梯间可选取亮而德牌型号为SIW35-Z12,功率为12瓦,光通量为1200LM的全白圆形吸顶灯。2.6开关和插座的种类及安装要求开关的种类开关可以根据其结构特点、极数、位数、用途等进行分类。〔1按结构特点分类开关按结构特点可分为按钮开关、拨动开关、薄膜开关、水银开关、杠杆式开关、微动开关、行程开关等。〔2按极数、位数分类开关按极数和位数可分为单极单位开关、双极双位开关、单极多位开关、多极单位开关和多极多位开关等。〔3按用途分类开关按用途可分为电源开关、录放开关、波段开关、预选开关、限位开关、脚踏开关、转换开关、控制开关等。2.6.2本设计开关的安装说明本工程住宅用户内的照明开关均使用XX新飞电工集团生产的CST锦瑞系列单开单控开关。卫生间的照明开关安装在门外,装设推拉门的厨房的照明开关也应安装在门外,阳台的照明开关应装设在室内,其余的照明开关应装设在门内。开关边缘距门框边缘的距离为0.15m；开关距地面高度为1.3m。走廊和电梯间的照明开关应选用XX新飞电工集团生产的CST锦瑞系列单开双控开关和单开三控开关。开关应装设在显眼易使用处,开关距地面高度为1.3m。楼梯间应使用感应式开关,本设计选择XX市古镇天艺照明电器厂生产的型号为SA163-1的自动红外感应开关。这是一种节能自动红外感应开关,可配合安装在灯具内,增加灯具的功能,它可自动识别白天和黑夜。采用红外热释电传感器,集成电路芯片。当有人进入本产品的探测范围,红外探测器工作点亮灯,当人离开探测范围后,灯自动熄灭。2.6.3插座的种类1、电源插座电源插座根据安装形式可以分为墙壁插座、地面插座两种类别。墙壁开关可分为三孔、四孔、五孔、组合孔插座等,一般来讲住宅的每个主要墙面至少各有一个5孔插座,电器设置集中的地方应该至少安装两个5孔插座,如：电视机摆放位置。如果要使用空调或其它大功率电器,一定要使用带开关的16A插座。地面插座可分为开启式、跳起式、螺旋式等类型。另外,在儿童房安装电源插座时,一定要选择带有保护门的插座,这种插座孔内有绝缘片,可防止儿童触电；在卫生间和厨房因为经常用水,一定要选择防水防溅的插座,防止因溅水而发生用电事故。此外,为适应会议室、酒店、机场等公共场合的需要,还有一类地面插座,不用的时候可以隐藏在地面以下,使用的时候可以翻开来,既方便又美观。2、功能插座功能插座在家庭使用时一般也是安装于墙壁上的。功能插座根据连接的不同的家用设备可以分音响、、电视以及网络插座。这些插座在选择时因为其后端有接插模块,为保证长期使用最好要选择专业的电气插座生产厂家的产品。2.6.4插座的安装要求插座安装时,明装插座距地面应不低于1.8米；暗装插座距地面不低于0.3米,为防止儿童触电、用手指触摸或拿金属物插捅电源孔眼,一定要选用带有保险挡片的安全插座；单相二眼插座的施工接线要求是：当孔眼横排列时为"左零右火",竖排列时为"上火下零"；单相三眼插座的接线要求是：最上端的接地孔眼一定要与接地线接牢、接实、接对,绝不能不接。余下的两孔眼按"左零右火"的规则接线,值得注意的是,零线与保护接地线切不可错接或接为一体；电冰箱应使用独立的、带有保护接地的三眼插座。严禁自做接地线接于煤气管道上,以免发生严重的火灾事故；为保证家人的绝对安全,抽油烟机的插座也要使用三眼插座,接地孔的保护绝不可掉以轻心。在插座的布置时有一些特殊的场合和房间采用封闭式的防潮防水的插座,每个普通插座为10A,空调插座为16A,在一般房间根据房间的面积和功能来确定插座的个数和型号。1起居室〔客厅是人员集中的主要活动场所,用电器点多,设计应根据建筑装修布置图布置插座,并应保证每个主要墙面都有电源插座。如果墙面长度超3.6ｍ应增加插座数量,墙面长度小于3ｍ,电源插座可在墙面中间位置设置。有线电视终端盒和电脑插座旁设有电源插座,并设有空调器电源插座,起居室内应采用带开关的电源插座[2]；2、卧室应保证两个主要对称墙面均设有组合电源插座,床端靠墙时床的两侧应设置组合电源插座,并设有空调器电源插座。在有线电视终端盒和电脑插座旁应设有两组组合电源插座,单人卧室只设电脑用电源插座[2]；3、书房除放置书柜的墙面外,应保证两个主要墙面均设有组合电源插座,并设有空调器电源插座和电脑电源插座[2]；4、厨房应根据建筑装修的布置,在不同的位置、高度设置多处电源插座以满足抽油烟机、消毒柜、微波炉、电饭煲、电热水器、电冰箱等多种电炊具设备的需要。参考灶台、操作台、案台、洗菜台布置选取最佳位置设置抽油烟机插座,一般距地面1.8ｍ～2ｍ。电热水器应选用16Ａ带开关三线插座并在热水器右侧距地1.4ｍ～1.5ｍ安装,注意不要将插座设在电热器上方。其他电炊具电源插座在吊柜下方或操作台上方之间,不同位置、不同高度设置,插座应带电源指示灯和开关。厨房内设置电冰箱时应设专用插座,距地0.3ｍ～1.5ｍ安装[2]；5、严禁在卫生间内的潮湿处如淋浴区或澡盆附近设置电源插座,其它区域设置的电源插座应采用防溅式。有外窗时,应在外窗旁预留排气扇接线盒或插座,由于排气风道一般在淋浴区或澡盆附近,所以接线盒或插座应距地面2.25ｍ以上安装。距淋浴区或澡盆外沿0.6ｍ外预留电热水器插座和洁身器用电源插座。在盥洗台镜旁设置美容用和剃须用电源插座,距地面1.5ｍ～1.6ｍ安装。插座宜带开关和指示灯[2]；6、阳台应设置单相组合电源插座,距地面0.3ｍ。2.6.5本设计的插座的安装说明以A户型为例,卧室共装设两个五孔插座和一个空调插座,起居室共装设四个五孔插座,厨房共装设三个五孔插座,卫生间共装设一个五孔插座,阳台共装设一个三孔插座。插座选用XX宏志电器生产的欧陆系列五孔插座、三孔插座及空调插座。卧室、起居室和阳台用普通型插座,厨房、卫生间用防溅型插座。插座均为暗装型,起居室的插座距地面高度为0.4m,卧室插座距地面高度为0.6m,空调插座距地面高度1.5m,厨房插座距地面高度1.4m,卫生间插座距地面高度1.4m,阳台插座距地面高度0.3m。根据以上情况可设计其他户型,各户型插座装设情况汇总如下：户型主卧次卧起居室厨房卫生间阳台A2个五孔1个空调-4个五孔3个五孔防溅1个五孔防溅1个三孔B3个五孔1个空调2个五孔1个空调4个五孔1个空调4个五孔防溅1个五孔防溅1个三孔C2个五孔1个空调2个五孔1个空调5个五孔1个空调4个五孔防溅1个五孔防溅1个三孔D2个五孔1个空调2个五孔1个空调4个五孔1个空调4个五孔防溅1个五孔防溅1个三孔E3个五孔1个空调2个五孔1个空调4个五孔1个空调4个五孔防溅1个五孔防溅1个三孔F--3个五孔1个空调4个五孔防溅1个五孔防溅1个三孔G2个五孔1个空调-3个五孔1个空调4个五孔防溅1个五孔防溅1个三孔H3个五孔1个空调2个五孔1个空调4个五孔1个空调4个五孔防溅1个五孔防溅1个三孔K--3个五孔1个空调4个五孔防溅1个五孔防溅-3.建筑供配电系统3.1供电系统概述供电系统的组成概括来说,供电系统是一个庞大的电路网,它可以跨越省际、国际、甚至洲际。按照作用,一般将供电系统分为四个部分,分别为：发电、输电、变配电、用电等。下面分别作以介绍：1.供电系统的电源是发电厂。将自然界中的一次能源转换成电能的工厂就是发电厂。我国发电厂有水力发电厂、火力发电厂〔燃料为媒、石油、天然气、原子能发电厂、太阳能发电厂、风能发电厂等,目前主要以水力发电厂和火力发电厂为主,将原子能发电作为今后发展的方向。2.供电线路是输送电能的通道,输电线路的形式主要有架空和电缆两种形式,目前我们国家主要以架空输电为主,只有在遇到繁华市区、河流湖泊等,才采用电缆的形式。为了节省能源,通常采用35KV以上的高压线路输电,而由降压变电所分配给用户的10KV及以下的电力线路称为配电线路。目前,已出现少数的高压直流输电线路,它在性能上比交流输电提高了很多。3.变电所分为升压变电所和降压变电所。升压变电所是将低电压变成高电压,一般建立在发电厂厂区内；降压变电所是将高电压变成适合用户的低电压,一般建立在靠近用户的中心地点。变电所的作用就是接受电能和分配电能,而配电所的作用是分配电能。4.供电系统的终端是电能用户,即消耗电能的电气设备。用电设备按其用途分为：动力设备〔电动机等,工艺用电设备〔冶炼、电焊等,电热用电设备〔电炉、干燥箱等,照明用电设备等。供电系统的作用供电系统是将各种类型的发电厂、变电所、输电线路、配电设备及电能用户等联系起来,组成一个整体。整个系统内的发电设备可以互为备用,并且有计划地安排轮流检修,不仅提高了系统的供电可靠性,也可实现设备的经济运行,充分体现了供电系统的宏观调控作用。电能质量的参数衡量电能质量的两个参数分别是电压和频率。根据我国规定,交流供电系统的额定电压等级有：12V、24V、36V、110V、220V、330V、3KV、6KV、10KV、35KV、110KV、220KV、330KV、500KV等,目前,我国最高的电压等级是800KV。习惯上把1KV以下的电压称为低压,1KV以上的电压称为高压。衡量电压质量的两个标准是电压偏移和电压波动。在使用中,实际电压都要偏离额定电压,这种情况就是电压偏离。电压偏离主要是由各种电气设备、供配电线路的电能损失引起的,可通过改善线路、提高设备的效率等途径减小。规范上用额定电压损失来限定电压偏离。电压波动主要是由电源波动和电能用户变化引起的。我们国家交流电力网的额定频率〔俗称工频是50HZ,允许偏差为±0.25HZ。3.2电力负荷的简易计算电力负荷的分级根据用电设备对供电可靠性的要求不同,把供电负荷分为三级。1.一级负荷中断供电将造成重大的政治、经济损失或人员伤亡的负荷,叫做一级负荷。如重要的铁路枢纽、通讯枢纽、重要的国际活动场所、重要的宾馆、医院的手术室、重要的生物实验室等。一级负荷的供电方式除了采用两个互相独立的电网电源供电之外,还应设置备用电源,一般备用电源采用柴油发电机组或直流蓄电池组。2.二级负荷中断供电将造成较大的政治、经济损失或引起公共场所秩序混乱的负荷,叫做二级负荷。如地、市政府办公楼,三星级旅馆,甲级电影院,地、市级主要图书馆、博物馆、文物珍品库等。二级负荷的供电方式除了采取两条彼此独立的线路之外,根据实际情况,还应设置备用电源。3.三级负荷除了一级负荷、二级负荷之外,其他的都属于三级负荷,三级负荷在供电方式上没有特殊的要求,一般都采用单回路供电。随着我国经济的发展,一级负荷的供电方式已经不能满足一些特别重要场所的需要,如市话局、电信枢纽、卫星地面站、民用机场、银行证券交易中心等,这些负荷属于特别重要的一级负荷,一般叫做特一级负荷。同时由于经济的发展,一级负荷、二级负荷的增多,三级负荷的供电方式会逐渐减少或者取消。负荷计算的方法所谓电力负荷计算,就是按照一定方法计算用电设备、配电线路、配电装置,以及发电机、变压器中的电流或功率。计算负荷是一个假想的持续性负荷,其热效应与同一时间内实际变动负荷产生的最大热效应相等。负荷计算的方法一般有需用系数法和二项式法,其中需用系数法用的较多,下面对需用系数法作以简单介绍：1.需要系数法需用系数是考虑用电设备组不能同时工作,不能同时满载,不能在同一个工作制下工作,不能在同一个工作效率下工作等四个因素,从而得出的一个计算系数,一般用表示,通过查表获得。有功计算负荷的公式是〔3-1式中：—有功计算负荷,KW；—负荷计算需要系数,通过查表获得；—设备容量,指的是设备的原始铭牌数据。[当设备为连续工作制时：〔注：指设备的额定功率当设备为断续工作制时：〔注：为设备的铭牌额定暂载率,为统一规定暂载率,其中,电焊机为100%,起重机为25%当设备为气体放电光源〔荧光灯、高压汞灯等：]无功计算负荷的公式是〔3-2式中：—无功计算负荷,KVar；—功率因数角的正切值。视在计算负荷的公式是〔3-3或者先根据公式计算出视在计算负荷,然后根据公式计算出无功计算负荷。式中：—视在计算负荷,KVA；—功率因数。；计算电流的公式是〔单相线路〔3-4〔三相线路,指线电压〔3-5式中：—计算电流,A；—额定电压,V。3.3低压输配电线路变配电所概述1.变配电所的构成变电所的构成主要有：高压配电室、低压配电室、变压器室、电容器室、值班室等。变电所的类型有很多,按变压器及高压电气设备安装的位置,可分为室内型、半室外型、室外型及成套变电站。室内型变电所将所有的设备都放在室内,其特点是安全、可靠、受环境影响小,但是造价较高。半室外型变电所只将低压配电设备放在室内,其他设备均放在室外,其特点是造价低,变压器通风散热好。室外型变电所将全部设备都放在室外,一般建筑工地较多采用此类变电所。成套变电站由高压室、低压室、变压器室组成,成套出厂,其特点是易搬迁,安装方便。2.变配电所的主要电气设备在低压变配电所中,常用的高压电气设备有熔断器、隔离开关、负荷开关、断路器、互感器、避雷器等；常用的低压电气设备有低压断路器、刀开关、熔断器等。〔1高压电气设备①高压熔断器高压熔断器的作用是使设备或者线路避免遭受过电流和短路电流的危害。各种类型的高压熔断器的保护主要由熔体来完成,当线路或者设备出现故障,电流增大,熔体温度上升到熔断温度,熔体熔断,起到保护作用。②高压断路器高压断路器既可切断正常的高压负荷电流,又可切断严重过载或短路电流,有很完善的灭弧装置。高压断路器按其灭弧介质分为多油断路器、少油断路器、真空断路器、六氟化硫断路器等。③高压隔离开关高压隔离开关的作用是隔离高压电源,以保证线路能安全检修。高压隔离开关没有灭弧装置,不能通断负荷电流,因此在和其他开关配合使用的倒闸操作时,要特别注意。④高压负荷开关高压负荷开关用来通断高压线路正常的负荷电流。高压负荷开关有一定的灭弧装置,不能通断故障电流。表3-1主要电气设备的文字及图形符号低压配电线路1.低压配电线路的配电要求低压配电线路的配电要求可以概括为五个原则：安全、可靠、优质、灵活、经济。〔1安全随着我国经济的迅速发展,工程质量的要求早已作了调整,安全是人们首先考虑的问题。对于低压配电线路来说,要保证安全的原则,应从以下方面考虑：配电线路的设计应严格按照国家有关规范进行,并且根据实际情况适当调整；配电线路的施工按照设计图纸进行,施工材料一定是正规厂家的合格产品,施工工艺应符合国家施工规范章程。〔2可靠低压配电线路应满足民用建筑所必须的供电可靠性要求。所谓可靠性,是指供电电源、供电方式要满足负荷等级要求,否则会造成不必要的损失。〔3优质低压配电线路在供电可靠的基础上,还应考虑到电能质量。电能质量的两个衡量指标是电压和频率。电压的质量除了跟电源有关之外,还与动力、照明线路的设计有很大关系。在设计线路时,低压线路供电的距离应满足电压损失要求,同时将动力和照明线路的变压器分别设置,以避免电压波动。我国规定工频为50HZ,应由电力系统保证,与低压配电线路的设计无关。〔4灵活低压配电线路还应考虑到负荷的未来发展。从工程角度看,低压配电线路应力求接线简单、操作方便、安全,并具有一定的灵活性。特别是近年大功率家用电器的迅速发展,如即热式电热水器、大屏幕电视机等普及很快,因此应在设计时进行调查研究,使设计在符合有关规定的基础山,适当考虑发展的要求留有余地。〔5经济低压配电线路在满足上述原则的基础上,应当考虑节省有色金属的消耗、减少电能的消耗、降低运行费用等,满足经济的原则。2．低压配电线路的配电方式低压配电线路的基本配电方式有：放射式、树干式和环形式,以下对常用的放射式和树干式作以说明：〔1放射式放射式指的是每一个独立负荷或集中负荷均由单独的配电线路供电,它一般用于供电可靠性要求较高或设备容量较大的场所。如电梯,虽然容量不大,但供电可靠性要求高；大型消防泵、生活用水泵和中央空调机组等,供电可靠性要求高,单台机组容量大；这些设备都必须采用放射式专线供电。对于供电可靠性要求不高,用电量较大的楼层等,也必须采用放射式供电方案。放射式配电方式配电可靠性高,但是所需设备及有色金属消耗量大。〔2树干式树干式指的是若干个独立负荷或集中负荷按它所处的位置依次连接到某一条配电干线上。一般适用于用电设备比较均匀,设备容量不大,无特殊要求的场所。树干式配电方式的系统灵活性好,耗资小,但是干线发生故障影响范围大。在一般的建筑物中,由于设备类型多,供电可靠性要求不同,因此,多采用放射式和树干式结合的配电方式。3.低压配电线路的敷设〔1概述低压配电线路按照敷设的场所,分为室外配电线路和室内配电线路。室外配电线路是指从变配电所至建筑物进线处的一段低压线路。由进户线至室内用电设备之间的一段线路,则是室内配电线路。民用建筑室外配电线路有架空线路和电缆线路两种。〔2架空线路①特点架空线路的优点是：投资少、材料容易解决,安装维护方便,便于发现和排除故障。不足之处是：占地面积大,影响环境的整齐和美观,易受外界气候的影响。②架空线的结构低压架空线路由导线、电杆、横担、绝缘子、金具和拉线等组成。③架空线的敷设低压架空线路敷设的主要过程包括：电杆测位和挖坑,立杆,组装横担,导线架设,安装接户线。敷设过程要严格按照有关技术规程进行,以确保安全和质量要求。〔3电缆线路①特点电缆线路的优点是：运行可靠、不易受外界环境影响、不需架设电杆、不占地面、不碍观瞻等,特别适合于有腐蚀性气体和易燃易爆气体的场所。不足之处是：成本高、投资大、维修不方便等。②电缆的结构和类型电缆是一种特殊的导线,它是将一根或几根绝缘导线组合成线芯,外面包上绝缘层和保护层。保护层又分为内护层和外护层。内护层用以保护绝缘层,而外护层用以保护内护层免受机械损伤和腐蚀。电缆的分类方式很多：按电缆芯数可分为单芯、双芯、三芯、四芯等；按线芯的材料可分为铜芯电缆和铝芯电缆；按用途可分为电力电缆、控制电缆、同轴电缆和通信电缆等；按绝缘层和保护层不同又可分为油浸纸绝缘铅包电缆、聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆和橡皮绝缘聚氯乙烯护套电缆等。③电缆线路的敷设电缆线路的敷设方式很多,有直接埋地敷设、电缆沟敷设、沿管道敷设、沿构架明敷设、沿桥架敷设等。最常用的方式有电缆沟敷设和沿桥架敷设。4.室内低压线路〔1室内低压线路的结构室内低压线路中,由总配电箱至各分配电箱的线路,叫做干线。由分配电箱引出的线路叫做支线。支线的数目一般在6-9路。〔2室内低压线路的敷设室内低压配线的方式有明敷设和暗敷设两种：明敷设是指沿墙壁、天花板、梁、柱子用塑料卡、瓷夹板等固定绝缘导线；暗敷设是指导线穿管埋设在墙内、地坪内或装设在顶棚内。目前常用的敷设方式是暗敷设。在电气施工中,常用的电气线管是PVC管和钢管。PVC管可用于无特殊要求的场所。钢管用于高温、容易受机械损伤的场所。上世纪九十年代,市场上出现一种可挠性的金属线管,叫做普里卡金属套管,这种线管具有钢管和PVC管所有的优点,最大的特点是可自由弯曲,即可挠性,但是价位较高,目前还没有广泛使用。室内低压线路除了以上介绍的敷设方式之外,还有金属线槽配线、钢索吊架配线等配线方式。在高层建筑中,由于线路复杂,一般都采用竖井内配线。电气竖井是指从建筑底层到顶层留下一定截面的井道,可分为强电竖井和弱电竖井。竖井内配线经常采用以下三种形式：封闭式母线、电缆线、绝缘线穿管。表3-2常用导线的型号及其主要用途导线型号额定电压/V导线名称最小截面/主要用途铝芯铜芯LJTJ—裸铝导线、裸铜导线25室外架空线BLVBV500聚氯乙烯绝缘线2.5室内线路BLXBX500橡皮绝缘线2.5室内线路BLXFBXF500氯丁橡皮绝缘线室外敷设BLVVBVV500塑料护套线室外敷设RV250聚氯乙烯绝缘软线0.5250V以下各种移动电器RVS250聚氯乙烯绝缘绞型软线0.5RVV250聚氯乙烯绝缘护套软线250V以下各种移动电器3.4配电导线与自动开关的选择配电导线的选择为了保证配电线路安全、经济的运行,要根据环境和使用特点选择导线。导线的选择包括导线的材料、导线截面、绝缘方式等。目前低压绝缘导线和电缆一般都采用铜导线,只有部分母线可采用铝线；导线的绝缘方式很多,例如低压绝缘导线一般采用聚氯乙烯绝缘导线；而导线截面的选择必须满足三个方面的要求：导线的发热条件、允许电压损失和机械强度,下面分别作以介绍。1.按发热条件选择导线截面电流通过导线时,要产生能量损耗,使导线发热。而当绝缘导线的温度过高时,导线绝缘会加速老化,甚至损坏,引起火灾。因此,导线在通过最大负荷电流产生的温度,不应超过其正常运行时的最高允许温度。这就是按发热条件来选择导线截面。导线的允许载流量大于该导线所在线路的计算电流,即：〔3-6式中：——不同型号规格的导线,在不同的温度不同敷设条件下的允许载流量,A；——该线路的计算电流,A。值得注意的是,中性线及地线的截面可选择比火线小一个等级即可。2.按允许电压损失选择导线截面配电导线存在阻抗,因此会在配电线路上产生电压损耗。电压损耗过大,会使得用户端的电压达不到要求,影响设备的正常工作。因此,在选在导线截面时,要考虑到因为导线阻抗带来的电压损耗,即按照电压损失选择导线截面。一般规定用户的实际电压和额定电压偏差为,对于视觉要求高的场所,要适当降低偏差。配电线路的电压损耗的大小与导线的输送功率、输送距离及导线的截面积有关。表3-3计算线路电压损耗公式中系数C值线路额定电压〔V线路相数系数C值铜线铝线380/220三线四线7746.3380/220两相三线3420.5220110362412单相或直流040.1530.0387.7920.0233.按机械强度选择导线截面导线和电缆应有足够的机械强度及避免在刮风、结冰时被拉断,使供电中断,造成事故。因此,国家有关部门强制规定了在不同敷设条件下,导线按机械强度要求允许的最小截面,一般情况下,导线只要满足发热要求和电压损失要求,就一定满足机械强度要求。当配电导线长度大于300m时,按照电压损失要求计算导线截面积,按照发热要求校验,当配电导线小于300m时,则按照发热要求计算导线截面积,按照电压损失要求校验。自动开关的选择1.常用低压控制电器〔1刀开关刀开关是最简单的手动控制电器,用于不需要频繁接通或断开的电路中。根据刀开关的构造不同,分为胶盖开关、铁壳开关、隔离开关。胶盖开关胶盖开关是结构最简单的一种刀开关,它的容量小,常用的有15A、30A,最大的为60A；它没有灭弧能力,因此容易损伤刀刃；胶盖开关广泛应用于照明电路和容量小于3KW的电动机电路,还可作电源的隔离开关使用。②铁壳开关铁壳开关又叫做封闭式负荷开关,它由刀开关、熔断器组成,装在有钢板防护的外壳内。铁壳开关没有灭弧能力,为了使用安全,铁壳开关内还装有连锁装置,保证开关在闭合时,盖子不能打开,而盖子打开时,闸刀不能合闸。③隔离开关隔离开关由动触头〔活动刀刃、静触头〔固定触头或刀嘴组成。它的主要用途是保证电气设备检修工作的安全。隔离开关没有灭弧装置,只能用来切断电压。〔2熔断器熔断器是最简单的一种保护电器,用以实现短路保护。它的特点是结构简单、体积小、重量轻、维护简单、价格低廉,所以应用极为广泛。熔断器由熔体和安装装置组成,熔体由熔点较低的金属如铅、锡、锌、铜、银、铝等制成。当熔体流过电流足够大,时间足够长,由于电流的热效应,熔体便会熔断而切断电路。熔断器串联在被保护的电路中。〔3低压断路器低压断路器俗称自动开关、空气开关。在正常条件下,可以通过人工操作接通或切断电路；电路发生故障时,又能自动分断电路,起到保护作用。低压断路器的特点是：具有短路、过载、欠压保护功能,能自动切断电路。因此,低压断路器的应用极为广泛。目前常用的低压断路器有DZ、DW,新型号有C系列、S系列、K系列等,低压断路器的具体型号各个厂家都不尽相同。如T1B1-63C63/2、HUM18-40/1P、S251S-C40均为不同厂家的断路器型号。〔4漏电保护器漏电保护器由放大器、零序互感器和脱扣装置组成。它具有检测和判断漏电的能力,可在几十到几百毫安的漏电流下动作。将低压断路器和漏电保护器合二为一的情况比较常见。〔5按钮按钮是一种结构简单、应用广泛、短时接通或断开小电流电路的手动控制电器。按钮一般由按钮帽、恢复弹簧、动触头、静触头和外壳等组成。按钮根据静态时触头的分合状况,分为三种：常开按钮〔动合按钮、常闭按钮〔动断按钮及复合按钮〔常开、常闭组合为一体的按钮。按钮的特点是可以频繁操作。〔6交流接触器交流接触器用来接通和断开主电路。它具有控制容量大、可以频繁操作、工作可靠、寿命长等特点,在继电接触电路中应用广泛。交流接触器由电磁机构、触头系统和灭弧装置三部分组成。电磁机构由励磁线圈、铁心、衔铁组成。触头根据通过电流大小的不同分为主触头和辅助触头；主触头用在主电路中,通断大电流电路；辅助触头用在控制电路中,用来控制小电流电路。触头根据自身特点分为常开触头和常闭触头。当励磁线圈通入单相交流电时,铁心产生电磁吸力,弹簧被压缩,衔铁吸合,带动动触头向下移动,使常闭触头先断开,常开触头后闭合。当励磁线圈失电时,电磁力消失,在弹簧弹力的作用下,使触点位置复原,常开触头先断开,常闭触头后闭合。〔7热继电器热继电器是一种利用电流的热效应工作的过载保护电器,一般用来保护电动机因过载而损坏。加热元件串接在电动机主电路中,动触头接于电动机线路接触器线圈的控制电路中,当电动机过载时,热继电器的电流增大,经过一定时间后,发热元件产生的热量使双金属片遇热膨胀弯曲,动触头与静触头分开,使电动机的控制回路断电,将电动机的电源切断,起到保护作用。〔8互感器互感器是一种特殊的变压器,它的原理与变压器相同。互感器分为电压互感器和电流互感器两种。电流互感器主要用于扩大测量交流电路的量程,一般和电度表接在一起。电压互感器的主要作用是使测量仪表和保护电器与高压电路隔开,以保证二次设备和人员的安全。2.低压控制开关的选择〔1刀开关、负荷开关、隔离开关的选择刀开关、负荷开关、隔离开关的线路,其额定电压不应超过开关的额定电压值,同时,它们的额定电流应大于或等于线路的额定电流。〔2熔断器的选择熔断器的额定电压应大于或等于配电线路的额定电压,熔断器熔体的额定电流应大于或等于配电线路的计算电流,即：〔3-7同时,熔体的额定电流和电动机的尖峰电流应满足以下条件：〔3断路器的选择①断路器的额定电压应大于或等于配电线路的额定电压；路器的额定电流应大于或等于配电线路的计算电流〔3-8③断路器的极限分断电流应大于或等于配电线路最大短路电流。④配电用断路器脱扣器的整定：长延时动作电流值取线路允许载流量的0.8倍；3倍延时动作电流值的释放时间应大于最大启动电流电动机的实际启动时间,以防止电动机启动时断路器脱口分闸。电动机保护用断路器延时脱扣器的整定：长延时动作电流值应等于电动机额定电流,6倍延时动作电流值的释放时间应大于电动机的实际启动时间,以防止电动机启动时断路器脱口分闸。照明回路用断路器延时脱扣器的整定：长延时动作电流值应不大于线路的计算电流,以保证线路正常运行。一般情况下,断路器的分断能力比同容量的熔断器的分断能力低,为改善保护特性,两者往往配合使用,熔断器尽可能置于断路器前侧。〔4漏电开关的选择一般情况下,开关箱内的漏电保护器的额定漏电动作电流应不大于30A,额定漏电动作时间应小于0.1S；使用潮湿和有腐蚀介质场所的漏电保护器应采用防溅型产品,其额定漏电动作电流应不大于15mA,额定漏电动作时间应小于0.1S。3.5本设计的负荷计算及导线选择本工程设计概述本楼为普通高层住宅,共29层,每层共24户,设计部分为5-29层。本楼共两个电井,每个电井分别为每层12户供电。本高层住宅宜采用树干式与放射式相结合的配电方式,电压等级为220-380V,负荷等级为一级和三级相结合。总进线配电箱AP设在某单元一层,通过总配电箱向楼层送入三相交流电。用插接式母线向楼层配电箱配电,每个电井各五条,前四条分别给六层配电,每相给两层配电,以保证三相平衡,第五条给第29层单独供电。总配电箱向层配电箱的配电方式为树干式。每层在两个电井旁边各设一个层配电箱,分别为AW1和AW2。AW1给左边12户住户及公共照明供给220V交流电,AW2给右边12户住户及公共照明供给220V交流电。层配电箱接向户配电箱的配电方式为放射式。每层楼共有24户,共九种户型,一室两厅的共五种,一室一厅及以下的共四种。户配电箱共有9种,分别为MA1-MA9,户配电箱共接出四条回路,分别为一条照明回路,两条插座回路,一条空调插座回路。3.5.2户配电箱的负荷计算及导线选择本楼每层共24户,共分为9种户型,每种户型设一个户配电箱,户配电箱共接出四条回路,分别为一条照明回路、两条插座回路和一条空调插座回路。<1>以A户型为例,其为一室一厅,总面积约为35平方米,则其装设容量可按6KW计算：Pe=6KWKx=0.95于是可得：Pjs=5.7KW功率因数cosφ=1计算电流Ijs=Pjs/0.22cosφ=25.9A查建筑电气常用数据图集,可选导线型号:BV-3×10,穿焊接钢管SC32。微型断路器型号：C65N-40/2P。此户配电箱共接出四条回路,分别为一条照明回路、两条插座回路和一条空调插座回路。照明支路的导线型号为：BV-2×2.5,穿焊接钢管SC15,微型断路器型号：C65N-16；所有插座支路的导线型号为：BV-3×4.0,穿焊接钢管SC20,断路器型号：DPNvigi-20/1P+N,漏电动作电流Iz为30mA；空调插座支路的导线型号为：BV-3×4.0,穿焊接钢管SC20,微型断路器型号：C65N-20/2P。<2>以B户型为例,其为两室一厅,总面积约为55平方米,则其装设容量可按8KW计算：Pe=8KWKx=0.95于是可得：Pjs=7.6KW功率因数cosφ=1计算电流Ijs=Pjs/0.22cosφ=34.5A查建筑电气常用数据图集,可选导线型号:BV-3×10,穿焊接钢管SC32。微型断路器型号：C65N-50/2P。此户配电箱共接出四条回路,分别为一条照明回路、两条插座回路和一条空调插座回路。所有照明支路的导线型号为：BV-2×2.5,穿焊接钢管SC15,微型断路器型号：C65N-16；所有插座支路的导线型号为：BV-3×4.0,穿焊接钢管SC20,断路器型号：DPNvigi-20/1P+N,漏电动作电流Iz为30mA；所有空调插座支路的导线型号为：BV-3×4.0,穿焊接钢管SC20,微型断路器型号：C65N-20/2P。其他户型的户配电箱的负荷计算及导线选择如上例,其计算结果汇总如下：户型PeKxcosφPjsIjsA60.9515.725.9B80.9517.634.5C80.9517.634.5D80.9517.634.5E80.9517.634.5F60.9515.725.9G60.9515.725.9H80.9517.634.5K60.9515.725.9按建筑电气常用数据图集可知,所有户配电箱的进户线型号均为:BV-3×10,穿焊接钢管SC32,且A、F、G、K四个户型的配电箱的微型断路器型号：C65N-40/2P,B、C、D、E、H五个户型的配电箱的微型断路器型号：C65N-50/2P。所有照明支路的导线型号为：BV-2×2.5,穿焊接钢管SC15,微型断路器型号：C65N-16；所有插座支路的导线型号为：BV-3×4.0,穿焊接钢管SC20,断路器型号：DPNvigi-2