供电与照明课程设计说明书

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①《民用建筑电气设计规范》(JGJ16-2023)《供配电系统设计规范》(GB50052-2023)《建筑照明设计标准》(GB50034-2023)《低压配电设计规范》(GB50054-1995)《民用建筑设计通则》(GB50352-2023)②国家现行的标准图。

电气设备用图符合国家标准汇编、电气制图国家标准汇编。③由甲方提供的原始资料及来自建筑设计部门的有关建筑详图。1.4设计目标

(1)满足光照设计确定的各种电光源对电压大小、电能质量的要求，使他们能工作在额定的状态，以保证照明质量和灯泡寿命。

(2)选择合理、便利的控制方式，以便照明系统的管理、维护和节能。(3)保证用电的安全。

(4)尽量减少电气部分的投资和年运行费。

(5)符合国家有关政策和法令，符合现行的行业行规要求。1.5本文的主要工作

(1)照明工程设计

根据民用建筑设计标准要求，确定各房间照度和公共部分照度值，在此基础上确定光源和灯具的形式，计算光源的容量和数量，并进行灯具、开关、电源插座的配置和接线设计。

(2)照明供配电工程设计

依据照明平面图负荷、电源及插座的分布状况，确定各回路的计算负荷和总计算负荷，确定进线电源截面和电缆选型，以及开关、断路器型号。在此基础上，进行照明配电系统图的设计。

(3)撰写设计说明书

包括设计说明和主要设备材料表的编制。

2照明工程设计

2.1照明设计

照明平面图是表示建筑物照明设备、配电线路平面布置的图样。需要表达的内容主要有：电源进线位置，导线根数及敷设方式，灯具及各种用电和配电设备的安装位置、安装方式、规格型号及数量。

对于建筑结构较繁杂的建筑物，一般要求各层照明平面图均需绘制。由于本实训楼各层的房间有所不同，所以绘制出了各层的照明平面图。照明平面图设计的一般绘制步骤如下：

(1)根据建筑平面图针对不同的使用功能，依照电气照明设计规范进行照度设计。

(2)根据建筑物各房间的用途，确定灯具的种类、型号及安装高度。(3)根据建筑物各房间的面积、高度及灯具规格，用单位容量法确定各房间所需灯具的数量。并依照现行的行业行规要求，合理的布置灯具和设备。(4)依据平面图，绘制出配电系统图。(5)撰写必要文字和说明，便于读者阅读。2.1.1确定照明方式及照明种类（1）照明方式确定

根据建筑和工艺对电气的要求、房间的照明规定，选择合理的照明方式。照明方式是指照明灯具按其布局方式或使用功能而构成的基本形式。根据现行规范，照明方式可分为一般照明、区分一般照明、局部照明和混合照明四种。

在设计时，按以下要求确定照明方式：1）工作场所应设置一般照明；

2）同一场所内的不同区域有不同的照明照度要求时，应采用区分一般照明；3）对于部分作业面照度要求较高，只采用一般照明不合理的场所，宜采用混合照明；

4）在一个工作场所内不应只采用局部照明。

不同的照明方式各有优劣，在照明设计中，不能将它们简单的分开，而应当是具体的设计场所和对象，可选择一种或同时选择几种的照明方式。根据本次实训课程内容，照明方式选用一般照明与混合照明相结合的方式。

（2）照明种类确定

依照明用途的不同，照明可分为：正常照明、应急照明、值班照明、警卫照明和障碍照明。

依照以下要求确定照明种类：1）工作场所均应设置正常照明。2）工作场所以下状况应设置应急照明：

正常照明故障熄灯后，需确保正常工作或活动继续进行的场所，应设置应急照明。如大型商场、超市的大营业厅、宝贵物品柜台、收银台和门厅。

正常照明故障熄灭后，需确保处于潜在危险之中的人员安全的场所，应设置应急照明。如一般建筑的残疾人坡道、医院建筑的手术室等。正常照明故障熄灭后，需确保人员安全疏散的出口和通道，应设置应急照明。如住宅建筑长度超过20m的内走道，以及疏散楼梯间、安全出口

等。

3）大面积场所宜设置值班照明。如商店营业厅、仓库、酒店及大型建筑的主要出入口。

4）有警戒任务的场所，应根据警戒范围的要设置警卫照明。

5）在危及航行安全的建筑物、构筑物上，应根据航行要求设置障碍照明。根据本次实训课程内容，照明种类选用正常照明及应急照明。2.1.2选择光源和照明器类型(1)照明光源选择一般原则：①发光效率高。

②显色性好，即显色指数高。③使用寿命长。

④启动可靠、便利、快捷。⑤性能价格比高。

(2)照明设计中选用灯具的基本原则：

①适合的光特性，如光强分布、灯具表面亮度、遮光角。②符合使用场所的环境条件。③符合防触电保护要求。

④经济性，如灯具光输出比、电气安装容量、投资及维护运行费用。⑤外型与建筑相协调。

室内照明一般采用同一种类型的光源，且优先采用高光效光源和高效灯具。由于荧光灯的光效高、节能、显色性好且表面的亮度低、眩光少、可获得扩散光，不易产生物体阴影，适合于一般房间及办公室的一般照明。故本照明设计选择YG系列高效节能荧光灯。

根据学校建筑电气的设计标准要求，各房间的用途以及照度要求，在此基础上确定了光源和灯具的种类，选择如下：

实习室、实训室、构造模型制造室、试验室、画室、设计中心、教室、微机室等均选用YG2-1型2x40/700荧光灯，过道、厕所、盥洗、电气配电间、公共活动空间、教师休息室、值班室、楼梯间选用JXD5-2型60W天棚灯，灯具参数请参照《建筑供电与照明工程》一书中附录B、D，其他设备型号见建施平面图。

2.1.3照度计算及确定安装功率

（1）照度计算

据书中内容查得，有照料度计算的方法主要有两种：一种是逐点法，另一种是平均法。逐点照度计算法是以被照面上一点为对象，用局部照明计算；平均照

度计算是以整个被照面对对象，用于一般照明计算。两种方法各有各的特点，计算误差为10%~20%。在民用建筑电气照明设计计算中一般采用平均照度计算。本次实训算法也是如此。

平均照度计算方法主要有利用系数法、单位容量法、灯具概算曲线法等，其中利用系数法是主要计算方法。据本次课程实训内容，照度计算方法采用利用系数法进行照度计算。

（2）利用系数法基本公式：

Eav=(&*N*U*K)/A

式中Eav——工作面的平均照度（lx）；N——灯具数；

&——每个灯具中光源的额定光通量（lm）；U——利用系数

K——维护系数A——工作面积（m2）

（3）安装功率

YG2—1型2*40w荧光，Pn=2*40wJXD5-2型60W天棚灯，Pn=1140*1.97

详情请参照《建筑供电与照明工程》一书中附录B、D2.2开关及插座的选择2.2.1开关选择

灯开关是指控制一盏或数盏灯具的开关。它们的规格大多为250V/6A。灯具的开关一般为单板开关，在结构上有各种形式，如明装式、暗装式、拉线开关、密闭开关及双控开关等，可根据需要选择。

由于本次设计的线路敷设都是穿墙暗敷设，并且出于美观的考虑，所以照明开关选用翘板式开关，所选型号如下：

(1)单联单控开关86K11-6，规格为250V/6A；(2)双联单控开关86K22-6，规格为250V/6A；(3)三联单控开关86K32-6，规格为250V/6A；

为了达到使用时便利与节能的要求，楼梯壁灯开关选择为延迟开关，楼道中开关为带有指示灯的开关。2.2.2插座的选择

插座主要用来插接移动电器设备。插座的种类较多，分类的方法也好多。工程中，可按相数分为单相和三相插座，按安装方式分为明装、暗装插座，按防护

方式分为普通式、防水防尘式、防爆式插座。插座的额定电压一般为220~250V，额定电流有10A、13A、15A、16A四种规格。(1)插座设计的一般要求：

①插座宜由单独的回路配电，并且一个房间内的插座宜由同一回路配电。②对于不同电压等级，应采用与其相应电压等级的插座，该电压等级的插座不应被其他电压等级的插头插入。

③当插座为单独回路时，数量不宜超过10组。④在备用照明，疏散照明的回路上不宜设置插座。⑤在潮湿房间内，不允许装设一般插座。(2)插座的型式和安装高度：

①儿童活动场所的建筑物内安装插座时应采用安全型插座。

②在潮湿场所，应采用密闭型并带保护地线触头的保护型插座，安装高度不低于1.5m。

③当插座需要降低安装高度时，应选用安全型插座。④落地插座应具有稳固可靠的保护盖板。

⑤需要连接带接地线的日用电器的插座，必需带接地孔。

⑥对于插拔插头时触电危险性大的日用电器，宜采用带开关能切断电源的插座。

⑦暗装的插座应采用专用盒，专用盒的四周不应有空隙，且盖板应端正，并紧贴墙面。

本设计考虑到实训楼的特点，均采用250V/10A带保护接点暗装插座，安装高度为0.3m。

2.3计算照度计算书及照明工程数据表2.3.1计算照度计算书见附录1照度计算书2.3.2照明工程数据表

见附录表1照明设计照度计算及灯具数量

3照明供配电工程设计

3.1供配电设计

照明工程电气设计是电气照明设计的又一个重要的组成部分，一般是在光照设计的基础上进行的，它不但要求具备有照明负荷计算、导线上的电压损失计算、照明配电线路的选择、照明配电线路的保护和开关设备的选择能力，而且还要具备照明供配电系统的设计方法等知识。

电气设计基本要求：安全、经济、美观、可靠、便利、发展

3.1.1选择供电电压及供电方式

配电方式有多种，可根据实际状况而定。常用配电方式有放射式、树干式和混合式三种。

(1)放射式接线就是各分派电箱与总配电箱之间为独立的干线连接，各干线互不干扰，当某干线出现故障或需要检修时，不会影响到其他干线的正常工作，故供电可靠性高。但该接线方式的缺点所用的导线和控制设备较多，总配电箱所需的电气回路多，投资多。

(2)树干式是从总配电箱引出一条干线，各分派电箱都从这条干线上直接接线。这种方式结构简单，投资少，有色金属用量少，灵活性较好，但在供电可靠性方面不如放射式。因干线任一处出现故障，都有可能影响到整个干线，一般适用于不重要场所。

(3)混合式即为放射式和树干式之综合接线方式，具有两者的优点，这种方式可根据负荷的重要程度、负荷位置、容量等因素综合考虑，因此在实际工程中应用广泛。

以上三种接线方式，在照明供电系统中很少单独使用，往往是综合运用。3.1.2供电系统负荷计算

照明负荷计算是选择导线和各种开关设备的依据，因此在进行照明供配电系统设计时，必需对照明负荷进行合理计算。计算负荷是供电设计的依据参数，计算确凿与否,对合理选择设备,是否经济和安全,均起决定性作用。高层建筑的电力负荷计算的方法常用的有需要系数法、单位面积功率法、二相式法和利用系数法。确定计算负荷的方法，一般是在方案设计阶段采用单位指标法，在扩初设计和施工设计阶段，多采用需要系数法，对用电设备容量大数量少的状况，干线负荷可用二项式法进行计算。本设计选用需用系数法进行负荷计算。

需要系数法

1）确定照明分支线路的设备容量Pe据灯源选择，Pe=E（1+a）Pn式中，a——功率消耗系数Pn——灯具的额定功率2）分支线路的计算负荷Pc

分支线路的计算负荷等于接在线路上的照明设备的总容量，Pc=Pe3）照明干线上的计算负荷Pc（L）

照明负荷一般都属于单相用电设备，设计时，首先应当考虑尽可能将它们均分到分接到三相线路上，当计算范围内单相设备容量的和小于总设备容量的15%时，按三相平衡负荷确定干线上的计算负荷，此时干线上的计算负

荷为：

Pc（L）=Kn（L）*EPe=Kn（L）*（PeA+PeB+PeC）

式中PeA、PeB、PeC——分别为三个单相的总设备功率

Kn（L）——需要系数，实训课程中，Kn=0.6

在实际照明过程中要做到三相负荷平衡是很困难的，即上述条件较难满足，这时照明干线的计算负荷应按三相负荷中负荷最大的一项进行计算，即认为三相等效负荷为最大单相负荷的三倍，即此时干线上计算负荷：Pc（L）=3Kn（L）*Pem

式中Pem——PeA、PeB、PeC中最大值4）进户线、低压总干线计算负荷Pc

n

Pc=knEPc（Li）

i=1

式中Pc（Li）——各干线的计算负荷（kW）n——干线的数量

kn——进户线、低压总干线的需要系数查书得，kn取0.93.1.3照明配电系统的确定

建筑供电系统由高压及低压配电线路、变电所（包括配电所）和用电设备组成。

低压供电系统直接关系到用电设备及用电人员的安全，在建筑供电系统中普遍采用TN系统，即电源的中性点直接接地、设备外露可导电部分与电源中性点直接连接的系统。在TN系统中有三种具体的接线方式。

1）TN-S系统

TN-S系统如图（a）所示，电源中性点直接接地，并由中性点引出两根线，其中一根为中性线（N线），另一根为保护线（PE线）。中性线的作用是传输三相系统中的不平衡电流，以减少中性点的偏移使系统正常工作，同时也用来连接单相用电设备；保护线的作用是防止发生触电事故，保证人身安全。

2）TN-C系统

TN-C系统如图（b）所示，它将N线与PE线合二为一，用PEN线来承受两者的功能。

3）TN-C-S系统

TN-C-S系统如图（c）所示，它是TN-C系统和TN-S系统的结合形式。

三中系统的使用应根据符合的等级、负荷的性质、负荷的使用场所等几个方

面的因数来确定。由于本次实训采取二级负荷，双回路供电，考虑到系统的安全性等要求在本工程中选用TN-S系统。3.2导线、电缆及低压电器的设计

选择线缆截面时，既要保证供电的安全可靠性，又要充分利用导线的负荷能力。它对配电网的经济性能影响比较大，所以要综合考虑技术和经济两方面。3.2.1导线、电缆及低压电器设计原则(1)导体材料选择

电线、电缆的导体材料一般为铜芯和铝芯。以下状况中电线、电缆必需选用铜芯：①需要确保长期运行中连接可靠的回路，如重要电源、重要操作回路及二次回路、电机的励磁、移动设备线路及猛烈振动场合的线路。②特别潮湿场所和对铝材有严重腐蚀性的场所。③易燃、易爆的场所。

④特等建筑，重要的公共建筑和居住建筑。

⑤重要的资料室，重要的库房。⑥影剧院等人员聚集较多的场所。⑦应急系统，包括消防设施的线路。⑧有特别规定的其他场所。(2)绝缘及护套选择

①塑料绝缘线：绝缘性能良好，价格较低，无论明敷设或穿管敷设均可代替橡皮绝缘线。由于不能耐高温，绝缘简单老化，所以塑料绝缘线不宜在室外敷设。②橡皮绝缘线：采用玻璃丝编织层材料。

③聚氯乙烯绝缘及护套电力电缆：主要优点是重量轻，弯曲性能好，接头制

作简便，没有敷设高差的限制，适用于高层建筑使用。

④聚氯乙烯铜芯导体金属屏蔽电力电缆：将中性导体或保护性导体采用铜芯绞合的方法缠绕在电缆线芯的外面，特别适用于要求限制电缆对外界产生电磁场干扰和保护电缆不受外界电磁场的干扰，其他性能同上。

⑤橡皮绝缘电力电缆：弯曲性能好，能在酷寒气候下敷设，特别适用于水平高差和垂直敷设的场合。(3)导线、电缆截面的选择

①按机械强度选择导线截面。根据允许载流量选择的导线截面，必需满足机械强度的要求，也就是在不同敷设条件下绝缘导线的最小截面。

②按发热条件选择导线和电缆的截面。当导线中有电流流过时，便产生功率损耗并转化为热量，其中一部分散发到周边引起环境温度的升高，另一部分使导线本身温度升高。影响导线温升的因素有：环境温度、电流大小、邻近导体通电后向周边散发的热量等。按发热条件选择导线和电缆的截面时，应使导线和电缆的计算电流不大于导线的允许载流量：

Ijs=

②额定电流Ie大于计算负荷电流Ijs：

Ie>=Ijs

③断路器长延时动作的过电流脱扣器的整定电流Izd1应大于线路计算电流：

Izd1>=Kk3*Ijs

式中Izd1为过电流脱扣器的长延时动作整定电流(A)；Ijs为线路计算电流(A)；Kk3为可靠系数，取1.1。3.2.2导线、电缆及电压电器选择

据上导线选择原则及实际实训课程负荷计算，分支线回路导线选择BV-450/750V-2.5mm2铜芯聚录乙烯绝缘导线，干线回路导线选用BV-450/750V-6mm2铜芯聚录乙烯绝缘导线，配电箱进线导线选用BV-500-10mm2铜芯聚录乙烯绝缘导线；电缆选用ZR-VV型；脱扣器选用BCD型、BCL型、BCM型等。3.3计算负荷计算书及供电工程数据表3.3.1计算负荷计算书见附录2计算负荷计算书3.3.2供电工程数据表

见附录表2供电设计各方间负荷计算及吊扇、电源插座个数

4绘制图纸

4.1电气照明平面图

见附录CAD实训楼建筑图纸4.2供配电系统图

见附录CAD实训楼建筑图纸

5部分设备及材料清