某锅炉房强电设计

锅炉房动力和照明设计第一节负荷级别的确定根据第条锅炉房的供电负荷级别和供电方式，应根据工艺要求、锅炉容量、热负荷的重要性和环境特征等因素，按现行国家标准《供配电系统设计规范》的有关规定执行。民用建筑中的锅炉动力用电，根据其用电总功率量，由低压总配电室输送220/380V电源。本工程照明负荷主要包括：生产所用的各种照明灯具。由于本工程比较简单，所以动力负荷主要是水泵本工程是小型锅炉房所以为三级负荷。。锅炉房的配电宜采用放射式为主的方式。当有数台锅炉机组时，宜按锅炉机组为单元分组配电。本设计选用电源的工作方式。供电线路选用放射式，如图1-1所示。图1-1放射式配电示意图放射式配电是指从前级配电箱分出若干条线路，每条线路连接一个后级配电箱（或一台电器设备）。由于后级配电箱与前级配电箱连接的线路是相互独立的，故后级配电箱之间互不影响。放射式配电具有供电可靠，所需线路多，不易更改等特点，适用于电负荷容量大且集中，线路较短的场所。第二节防雷接地保护根据第条燃气放散管的顶或其附近应设置避雷针，其针尖高出管顶不应小于3m，并使其保护范围高出管顶不应小于1m。（1）接地体钢管壁厚不应小于3.5mm；钢管直径不应小于10mm；角钢厚度不应小于4mm；钢管厚度不应小于4mm,截面不应小于100mm。（2）接地引入线扁钢:厚度不应小于4mm，截面不应小于100mm。导线：铜芯不应小于16mm(要求接地电阻小于10时)；铜芯不应小于10mm（要求接地电阻大于或等于10时）；铜芯不应小于2.5mm(用户终端设备避雷器用)。避雷针在避雷针保护范围内，建筑物可免遭受直接雷击。避雷针保护范围的确定对经济可靠的设计防雷装置是很重要的。单支避雷针的保护范围，应按下列方法确定（3）避雷针在地面上的保护半径，应按下式计算：R=1.5h式中r——避雷针在地面上的保护半径（m）h——避雷针的高度（m）.(4)避雷针在hx高度的xx’平面上的保护半径，应按下式计算：当hx大于等于h/2时Rx=ha=h-hx式中r——避雷针在hx高度的xx’平面上的保护半径（m）h——避雷针的有效高度（m）h——被保护物的高度（m）当hx小于h/2时，r=1.5h-2h当h大于30m小于120m时应将公式R=1.5h、Rx=h=h-h、rx=1.5h-2h求得的结果乘以系数P该系数应按下式计算：ｐ＝５.５／式中ｐ――高度影响系数(5)根据建筑物的重要性、使用性质、发生雷击事故的可能性和后果，可以分为三类，该建筑物属于三类防雷，如下表1-4：表1-4建筑物防雷类别确定滚球半径和避雷网格尺寸（据GB50057-1994）建筑物防雷类别滚球半径h/m避雷网格尺寸/mm第一类防雷建筑物物30第二类防雷建筑物物45第三类防雷建筑物物60避雷针在被保护物高度h的平面上的保护半径，按下式计算（1-9）式中，为滚球半径，按表3-9确定表1-5第三类防雷建筑物环形人工基础接地体的规格尺寸闭合条形基础的周周长(m)扁钢（mm）圆钢、根数*直径径（mm）601*1040至<604*202*8<40钢材表面积总和11.89m该建筑属于三级防雷，利用建筑物混凝土主钢筋连成环形接地装置，用40*4的扁钢。第三节动力配电3.1负荷计算负荷计算的目的，是为了合理地确定建筑物的平均最大用电负荷，即求出计算负荷，以此作为按发热条件选择配电变压器、供电线路及控制、保护装置的依据；作为计算负荷，损失和功率损耗的依据；亦可作为计算电能消耗量及无功补偿容量的依据。所以，合理进行负荷计算是设计建筑供电系统的重要环节。负荷计算的方法主要有需要系数法、二项式系数法、单位指标法（又叫负荷密度法）等几种。本设计采用需要系数法。需要系数法，是把用电设备的总设备容量乘以需要系数和同时系数，直接求出计算负荷的一种简单方法。需要系数法主要用于工程初步设计及施工图设计阶段，对变电所母线、干线进行负荷计算。当用电设备台数较多，各台设备容量相差不悬殊时，其供电线路的负荷计算也采用需要系数法。需要系数法的计算公式如下：有功计算负荷（kW）（1-1）无功计算负荷（kvar）（1-2）视在计算负荷（kVA）（1-3）计算电流（A）（1-4）式中——设备总容量（不计备用设备的容量），kW；——需要系数；——三相用电设备的额定电压，kV；和——用电设备组的平均功率因数及对应得正切值。需要系数是一个综合性系数见表1-1，它是指用电设备组投入运行时，从供电网络实际取用的功率与用电设备组的设备功率之比。需要系数与用电设备组的运行规律、负荷率、运行效率、线路的供电效率等因数有关，工程上很难准确确定，只能靠测量确定。表1-1用电设备组的需要系数及功率因数值用电设备组名称需要系数cosφtgφ通风机、水泵、空空压机及电动动发电机组电电动机0.7～0.80.80.75由此，锅炉房循环水泵电动机（2台）负荷计算如下：（1）循环水泵=0.8×30=24kW=24×0=0kvar=24kVA==36.5A根据供配电书的附表19，查的用16mm的铜芯导线3.2导线的选择及敷设3.2.1导线的选择根据第条电气线路采用穿金属管或电缆面布线，并不宜沿锅炉热风道、烟道、热水箱和其他载热体表面敷设。当需要沿载热体表面敷设时，应采取隔热措施，在煤场下及构筑物内不宜有电缆通过。低压配电系统中导线的合理选择对于实现安全、经济供电，保证供电质量有着十分重要的意义，同时，直接影响到有色金属的消耗量与线路的投资。（1）导体材料的选择根据铜芯电线的适用范围：①重要的操作回路及二次回路；②移动设备的线路及剧烈震动场合的线路；③对铝有严重腐蚀而对铜腐蚀轻微的场合；④爆炸危险场所有特殊要求者。所以，本设计选用铜芯导线。塑料绝缘导线（BV、BLV）绝缘性能良好，制造工艺简单，价格较低，无论明敷和穿管都可以代替橡皮绝缘线。但聚氯乙烯绝缘材料对气温适应性较差，低温时容易变脆，在高温或阳光曝晒下，增塑剂易挥发，会加速绝缘老化，所以塑料线不宜在室外敷设。（2）导线截面的选择按发热条件选择电缆和导线截面电流通过导体（包括母线、导线和电缆，下同），要产生电能损耗，使导体发热。裸导体的温度升高时，会使接头处的氧化加剧，增大接触电阻，使之进一步氧化，如此恶性循环，甚至可发展到断线。绝缘导线和电缆的温度过高时，可使绝缘损坏，甚至引起火灾。因此，导体的正常发热温度不得超过规定的允许值。查表得聚氯乙烯绝缘导线芯允许长期工作温度为65oC。在实际的工程中，为了使用方便，常将不同型号的导线和电缆以及它们不同的截面在不同的敷设方式下、不同环境的条件下，最大允许通过的电流值制定成一个表格,这个表格称为导线或电缆的允许载流量表。①相线截面的选择按发热条件选择校验三相线路中的相线截面时。应使其允许载流量不小于通过相线的计算电流，即≥（1-5）所谓的导体的允许载流量，就是在规定的环境温度条件下，导体能够连续承受不致使其稳定温度超过规定值的最大电流值。.由此查聚氯乙烯绝缘导线穿钢管敷设的载流量表，得铜芯线的截面尺寸每根16mm2。②中性线截面的选择低压三相四线制线路中的中性线（N线），按规定，其载流量不应小于此路中的最大不平衡负荷电流，同时应考虑谐波电流的影响。。③低压系统中的保护线（PE线），当其材质与相线相同时，其最小截面应符合表1-2要求表1-2PE线的最小截面相线截面/≤1616＜≤35＞35PE线最小截面/==16=/2导线满足机械强度的要求是指在不同敷设条件下绝缘导线应满足最小允许截面的要求。目前我国对于这个方面有具体的要求，在选择导线时必须符合，穿管敷设的绝缘导线铜线芯的最小截面为2.5mm2。3.2.2导线的敷设理论上讲导线和电缆的敷设方式有两种，即：明敷设和暗敷设。本设计采用暗敷配线，明敷于潮湿场所或埋地敷设的金属管布线，应采用焊接钢管（又称水煤气钢管、普通黑钢管、以下简称钢管）。3.3低压断路器的选择低压配电电器主要用于电力网系统，起到电路的通断、保护作用，主要技术要求是分断能力强、限流效果好，动稳定和热稳定性高和操作过电压低。属于这一类的电器主要有刀开关、熔断器、低压断路器、低压配电屏等。本设计选用低压断路器。DZ20系列塑料外壳式断路器适用于交流50HZ、400V的电路中作配电、电动机（作电动机保护用，其额定电流200A及以下和400Y型）的过载和短路保护之用。其技术数据见表1-3。表1-3DZ20系列断路器主要技术数据型号脱扣器额定电流（A）飞狐距离额定电压（V）额定运行短路分断能力（KA）外形尺寸（mm）L×W×HDZ20J-2225100，125，160，180，200，2258038042160×107××86低压断路器的选择，应满足下列条件：（1）低压断路器的额定电压，应不低于线路的额定电压，即≥（1-6）（2）低压断路器的额定电流应不小于它所安装的脱扣器额定电流和，即对过流脱扣器≥（1-7）对热脱扣器≥（1-8）（3）低压断路器的类型应符合安装条件、保护性能及操作方式的要求，由此同时选择其操作机构型式。第四节照明配电4.1照度标准照度标准制定的原则是根据可以满足视觉的功能要求、降低视疲劳的程度以及提高视觉满意度和综合经济性能等多种因素而制定的。任何一个国家都根据其本国的特点制定了符合自己国家的照度标准。照度标准是一个最低限度标准，也就是最低照度标准。工业建筑一般照度标准值见表1-6表1-6工业建筑一般照度标准值房间或场所参考平面及高度照度标准值/lxxUGRRa备注泵房地面100—60锅炉水位表照度不不小于50lx锅炉房的操作层地面100—60休息室地面1502280配电室地面7522804.2灯具的布置悬挂高度和安装高度的确定要考虑的主要因素有几个方面，第一，是对照明器安全防护问题。。对于不同的房间有着不同的最低悬挂高度值，根据实际情况制定了有关规定。第二，安装和维护问题。照明器的悬挂高度和安装高度应考虑安装和维修方便。在采用一般的辅助工具就可以进行安装和维护时高度，应该是首先选择的高度值。第三，照明器（光源）的适宜高度。照明器中光源的性质决定了它只能适合某种高度的照明，超出这个值的时候光源不能正常工作。（1）灯具的高度布置室空系数室空系数RCR=（1-10）式中h——室空间高h——顶棚空间高h——地板空间高l——房间的长度；w——房间的宽度。（2）工作面的平均照度及灯具盏数（1-11）可以推出（1-12）式中——工作面平均照度，lx；——每个电光源的光通量，lm；N——灯具盏数；U——利用系数；A——工作面面积，m2；K——维护系数；η——灯具的放光效率。室内灯具的布置方式通常有两种：①均匀布置。这种布灯方式用于要求在整个工作面均匀中的场所，一般照明大多采用这种布灯方式。②选择性布置。为了加强某个局部或某个点的照度时采用这种方式。具体布灯的位置要考虑到照明的不同目的、主视线角度、需加强的部位等诸多因素。4.3灯具的选型与计算（1）锅炉房本体间①选灯具型号本设计选用高压钠灯，主要参数见下表（1-7）型号额定电压(V)功率（W）光通量(lm)工作电压(V)工作电流(A)平均寿命(h)SONPluss50220507010046001034110000SONPluss706800SONPluss10011000SONPlus求室空系数和顶空系数锅炉本体间面积15.6*6m2，灯具最低悬挂高度为3.5m=H－－=5-0-1=4mRCR==5*4（15.6+6）/15.6*6=4.6在照明器的使用过程中，随着使用时间的延长，光源的光通量也会有衰减，另外照明器表面也会有一些灰尘而造成光的衰减，以及房间的灰尘造成反射光通量下降这些都会使房间的照度值下降。通常把这些影响的因素称为减光现象。减光系数见表1-8。表1-8减光系数环境污染特征工作房间或场所灯具最少擦拭次数/（次/年）减光系数k室内污染严重厨房、锅炉房等30.6清洁办公室、阅览室、教教室、客房、绘绘图室等20.75③本工程估算ρw=50%，ρcc=30%。④确定利用系数根据RCR=4.6，ρw=50%，ρcc=30%，查《建筑电气工程》利用系数表用内插法算得U=0.44。⑤由式（1-12）计算=100*15.6*6/11000*0.44*0.6*0.67=4.1根据布置效果，使其美观，所以选6个高压钠灯。6*11000*0.44*0.6——————6*11000*0.44*0.6———————15.6*6==186lx≥100lx故满足照度要求。（2）泵房泵房的面积为：9.3*6①选灯具型号防水防防尘灯表1-9防水防尘灯型号功率ΦHGC22-2150～200420310注：钢制搪瓷灯壳壳，玻璃灯罩罩，E-27灯头②求室空系数和顶空空系数泵房面积6×9..3m2，灯具垂度度一般为0.3～1.5m，一般取0.7～1m，灯具垂度度过大易使灯灯具摆动，影影响照明效果果。=H－－=4.5-0-11=4mRCR==5*44(9.3++6)/9..3*6=55.48③估算室内各表面有有效反射系数数ρw=45%，=440%④确定利用系数根据RCR=5.488,ρw=45%，=40%，查《建筑筑电气工程》利利用系数表用用内插法算得得U=0.42。⑤由式（1-12）计计算=100*9.33*6/68800*0..42*0..7*0.667=4⑥照度验算=4*6800*0.442*0.77/9.3**6=1455lx≥100lx故满足照度要求。（3）配电室配电室的面积为：：5.3*33①选灯具型号选用吸顶式快速启启动荧光灯，见见表1-10、1-11。荧光灯具有表面亮亮度低、光线线柔和、发光光效率高、寿寿命长等优点点，属于冷光光源。但是点点燃时需要时时间，正常工工作时也需要要一定的附件件，频闪效应应严重。表1-10吸顶式式快速启动荧荧光灯型号功率LBHYG31-22×1251336——注：钢制灯体，快快速启动表1-11直管双双管荧光灯管管数据型号功率（瓦）光通量（流明）灯具效率TLD36W/33336300086%②求室空系数和顶空空系数控制室面积5.11×3m2=H－－=5－00.75－0=4.255mRCR==5*44.25*（5.3+33）/5.3**3=11..1③估算室内各表面有有效反射系数数ρw=40%，ρccc=455%，④确定利用系数根据RCR=111.1，ρw=40%，ρcc=455%，查《建筑筑电气工程》利利用系数表用用内插法算得得U=0.39。⑤由式（1-12）计计算=75*5.3*33/3000*0..39*0..75*0..86=2⑥照度验算=2*3000**0.39**0.75//5.3*33=110lx≥75lx故满足照度要求。（4）休息室休息室的面积：55.3*3①选灯具型号同控制室，选用吸吸顶式快速启启动荧光灯。②求室空系数和顶空空系数值班室面积4×33m2=H－=5－0.75=4.225mRCR==5*44.25*（5.3+33）/5.3**3=11..1③估算室内各表面有有效反射系数数ρw=50%，ρccc=45%%④确定利用系数根据RCR=133.1，ρw=50%，ρcc=45%%，查《建筑筑电气工程》利利用系数表用用内插法算得得U=0.522⑤由式（1-12）计计算=150*5.3**3/30000*0.552*0.88*0.866=2⑥照度验算=2*3000*0.552*0.88/5.3**3=1566lx≥150lx故满足照度要求。（5）壁灯锅炉本体间3盏、泵泵房1盏，型号如如表1-133、1-14。表1-12防水防尘弯弯灯（有保护护网）型号功率灯头ΦLH60～100E27355350170注：钢板搪瓷罩，透透明或磨砂玻玻璃罩表1-13局部照明明灯泡数据灯泡型号电压（伏）功率（瓦）光通量（流明）主要尺寸（毫米）灯头型号额定值极限值额定值极限值直径（D）全长（L）JZ12-100012100104.51600132061110E27/27表1-14局部照明灯灯型号功率灯头ΦLH60～100E27355350205注：钢板搪瓷罩螺螺口风雨灯头头，铸铁或钢钢板冲制底座座4.4开关和插座座的选择常用照明器的开关关控制形式分分为：直接手手动式（例如如：扳把式、琴琴键式、拉线线式等）、间间接方式（触触摸感应式、声声音感应式、亮亮度感应式等等）。如果按按开关设备使使用的环境可可以分为：一一般式、防水水防潮式、防防尘式、隔爆爆式和防爆式式等。无论哪哪种形式在选选择时都应该该满足下列条条件：①开关设备本身的额额定电压值必必须大于所安安装线路的工工作电压值。②开关设备本身的额额定电流值必必须大于所安安装线路中的的计算电流值值。③开关设备的形势必必须符合使用用环境的要求求和控制方式式的要求。开关和插座的选择择型号及有关关参数见表11-15、1-16。表1-15开关型号号产品名称代号面板图形规格面板尺寸/㎜安装孔距/㎜跷板式暗开关单孔孔双控G1QA250V4A75×7575×1005479跷板式二连暗开开关单孔双控G2QA250V4A75×10079跷板式三连暗开开关单孔双控G3QA250V4A75×10079表1-16插座型号号产品名称面板图形规格面板尺寸（㎜）安装孔距（㎜）单相二三极普通插插座250V6A10A75×130109三相四线插座380V10.15A86×8660.3第五节导线的敷设设及选择5.1照明配电负荷计算算表查得锅炉房的需要要系数为0.9，cosφ=1.0，tgφ=0表1-17计算负荷荷表回路序号数量功率（w）需要系数cosφtgφ计算负荷（kw）（kvar）（kVA）（A）161000.91.000.5400.540.82242000.91.000.