【S中学综合楼电气照明配电系统设计19000字（论文）】

S中学综合楼电气照明配电系统设计摘要：伴随着科技的进步，现代照明技术也得到了飞速的发展，从目前来看，照明设计已经成为了建筑设计中不可或缺的组成部分。跟多年前的照明设计相比较，无论是从照明设计的理念来说，还是从照明的设备来说都发生了翻天覆地的改变。如今主流的新设计思想是强调以人为本的人性化舒适设计，用来满足人们对自己所处的环境提出的要求。当代社会的设计都会做到以环境优美、亮度适宜、节能减排这些要求为基础的同时，结合艺术性、文化品位的设计来达到空间感丰富，立体感十足的效果。根据近些年的统计数据显示，我国的建筑消耗占社会终端总消耗的28%，其中建筑电器占了其中的大头，从数据分析来看，今后这样不协调的比例还有继续上升的可能，而造成这种局面的其中一个主要原因有三点：第一，是因为中国的建筑水平还有提升的余地；第二，是因为传统的建筑电气设备本身基本上很少有采用节能措施的;第三,是因为建筑中缺少先进的电气控制系统，从而不能对电气设备进行有效的控制，因此产生了许多没有必要的能源浪费。因此本课题对建筑电气照明和配电系统的原理进行了分析，结合近年来学校综合楼建筑实例，根据国家的相关规范与标准，以及对各方面问题的综合分析和探讨，设计了阜宁县S中学综合楼楼电气照明配电系统设计方案。系统设计的主要内容包括了照明系统、动力系统、防雷与接地系统设计以及配电线路系统的设计。在设计照明系统的过程中，进行了照度计算，对灯具的型号与品牌进行选择。供配电系统的设计：要根据建筑的实际使用需求，进行动力设备的相关选择，对比如说空调、水泵、电梯等电气设备，要确定动力设备的型号与配电方式。防雷与接地系统设计：以安全为主要原则进行设计。建筑物屋顶的避雷网格与建筑物底层的接地电阻必须也满足国家的相关规范与标准。配电线路设计：以安全和节能为原则进行线路的敷设和电气设备的选型如断路器等。关键词：建筑电气；配电；照明；照度计算；能源目录TOC\o"1-3"\h\u184451.概述 676111.1研究方法 6155391.3设计方案 620301.4预计成果 6218282照明系统设计 6107182.1照明系统概述 6228292.1.1照明的概述 6233232.1.2照明的要求 782372.1.3综合楼照明设计原则 7166592.1.4常用光源特点 7235522.2照度计算 8267632.2.1照度计算方式 8267282.2.2综合楼照度计算 963.线缆及断路器设计 1872903.1线缆的选择 18251843.2导线截面积的选择 19121223.3断路器的工作原理 19233213.4断路器的选择 2050643.5导线和断路器的校验方式 2066954.应急照明系统设计 2123524.1应急照明系统概述 21151904.2应急灯具选用 21220394.2.1.应急照明的分类 2195774.2.2应急照明的设置 22325444.2.3应急照明的转换时间要求 22265354.3应急照负荷计算 2299785.水泵的设计 23124125.1消防水泵房的设置规定 23263545.2水泵的布置 2336575.3水泵的选型和计算 24115325.3.1水泵的选型原则 24295995.3.2水泵配电箱的计算 24214405.4电力配电箱断路器、导线选取 256385.5电梯电力配电箱断路器、导线选取 2522626.动力系统设计 26323276.1动力系统概念 2610186.2动力系统计算 266426.2.1动力系统负荷计算 26212356.2.2负荷计算的方法 26196356.2.3阜宁S中学综合楼系统负荷计算 27288447.插座系统设计 3065938.防雷与接地系统设计 30177778.1雷电的概述 30234948.2S中学综合楼防雷等级确定 31250928.3防雷设计的一般规定要求 31295118.4防雷设备的选择 3252438.4.1接闪器的选择 32120548.4.2引下线 32115358.4.3接地装置的选择 33124089.结束语 331.概述1.1研究方法利用自己目前的所学知识以及通过利用互联网等方便快捷的方法，查找，阅读与本课题设计相关的消息和资料，并且对国内外社会上相似的照明系统设计案例进行有关的分析，并且仔细研究其中的重难点，总结其中的经验和关键点。b.寻找查阅相关的建筑电气教材以及有关的照明文献资料，在对综合楼照明配电系统有充分分析的基础上，结合老师给的建筑施工图纸，了解整个S中学综合楼的大概构造以及各个楼层中各个区域的功能。在此基础上，开始对阜宁S中学综合楼进行电气照明配电系统方案的设计。c.通过在网上查找观看并学习CAD的相关视频指导以及教学资料，熟悉了解了中望CAD软件的大概操作流程，了解了中望CAD软件在设计电气照明配电系统的方面上的技巧，并且在之后设计电气照明配电系统的方案中能够很熟练的使用中望CAD软件。d.根据并按照中国建筑电气的规范与要求，并且根据建筑施工图纸来使用中望CAD来绘制S中学综合楼的电气照明配电系统接线图。1.3设计方案a.对国内外近些年来的照明图纸设计进行比较，考虑未来照明设计的发展趋势，两者结合考虑，设计S中学综合楼的照明配电系统。b.本着以环保、节能、高效为基本原则，根据以人为本的新设计理念，对灯具的型号与品牌进行选择。其中照度、显色性等设计数据更应符合国家建筑电气系列的规范与标准，其数值相差应保持在10%以内。c.在设计完图纸后，根据S中学综合楼的实际使用需求，进行对动力设备参数的有关选择。d.最后，按照安全与节能为基本原则对线路与电气设备的敷设进行选择。1.4预计成果a.能够较为圆满的实现阜宁S中学综合楼电气照明照明系统的功能。b.照明系统能够以环保、节能、高效的基本准则正常运行。c.防雷和接地系统在遇到极端恶劣天气情况的时刻可以及时有效的发挥保护作用。d.配电线路的设计能够以安全和节能为基本准则进行安全供电。2照明系统设计2.1照明系统概述2.1.1照明的概述在目前设计要求中,照明不仅具有艺术和感官意义,而且具有现实意义。通过改变灯光的性质、位置、颜色及其强度等各种技术方法和手段,灯具、家居物品等的各种紧密结合进行展示,使其发展成为现代社会中人们学习和生活的一个空间,形成了不同的使用风格、兴趣与氛围。采用不同类型室内照明的效果,使得建筑物的照明环境更加独具特色,既能够有利于日常生活和学习,又宁静典雅,让人在室内感觉温馨和谐。作为建筑物的一部分,照明系统的主要作用是在不明亮的地放,给人们进行办公活动提供必要的照明条件,因此照明系统需要满足人们最基本的需求,同时确保用电安全。2.1.2照明的要求设计要求光源类型的选择应遵循绿色节能的原则,灯具的选择应主要根据建筑要求、视觉感受和周围环境,使工作区域或空间具有合理的显色性和亮度。照度、显色等设计数据应符合中国民用建筑电气系列规范的有关规定,实际差异不得超过10%。2.1.3综合楼照明设计原则阜宁S中学综合楼为教学综合办公楼,一般设计原则如下。a.教师的办公室照度按高、中、低-般分别取100-150-200lx,学校的教室以白色的课桌面照度为参考表的白色面照度一般取300lx,学校的教室以黑色的板面照度为参考表的白色面照度一般取500lx,现代办公建筑及有实验室照度取150-200-300lx。b.推荐安装高效荧光灯具,同时要求荧光灯纵轴与水平视线相平行。c.照明和专用电源插座的配电回路必须要完全分开用来进行回路配电,每间房要安装2~3组小型照明和专用电源插座。d.最好将教室区域和办公室区域分开配电。e.在走廊,楼梯等人流聚集区域应设置应急照明灯和疏散方向指示灯。2.1.4常用光源特点在设计照明系统中,白炽灯、气体放电灯为主流照明电光源,可根据实际要求,多样化选择光源。高效、高亮度、耐用、省钱是主要评价指标。电光源分为气体放电光源和热辐射光源两类。A.白炽灯特点:特点:显色性好、反应及时、连续性好、结构简便、经济实惠,缺点是使用寿命短、效率低。用途:卧室、客厅、餐厅、教室。运用方式:台灯、吊顶灯等B.低气压放电灯a.荧光灯荧光灯俗称日光灯。特点:光效高、耐用、光色好。荧光灯有长管型等,是典型的低耗照明光源。b.低压钠灯特点:发光效率高、耐用、可是显色性差。用途:隧道、港口、码头、矿场等。C.高强度气体放电灯高强度的有色气体释放式荧光照明灯主要用途有:使用高强度气体荧光卤化汞灯、高强度荧光钠灯及有色金属气体卤化物灯。a.荧光高压汞灯特点:耐用、经济。用途:道路照明、民用照明。b.高压钠灯特点:耐用、光效高、透雾性强。用途:道路照明、民用照明等。c.金属卤化物灯特点:耐用、光效高、显色性好。用途:工厂照明、城市亮化工程照明等环境特征房间实例维护系数清洁卧室，客厅，办公室，餐厅，实验室，病房0.8一般营业厅，电影院，候车厅0.75污染严重锅炉房0.7室外体育场0.62.2照度计算2.2.1照度计算方式照明系统的关键设计是计算照度。照明的计算方法包括单元容量法、利用系数法等。此次计算采用利用系数法。有时只计算直射光，而有时计算直射光和反射光。系数法简便、准确，适用于空间小、反射光强的场所。而在房间中逐点法则宜高、反光少的地方(如体育场、高厂房和工作面的局部照明)。利用系数法的计算公式：N:光源数量A:工作面面积（m²）Eav:工作面上的平面照度（lx）Φ:光通量（lm）U:利用系数K:灯具维护系数2.2.2综合楼照度计算A.教师办公室照度计算a)房间参数房间名称:办公室房间面积S:30.79m²,灯安装高度H:3.00m，工作面高度H:0.75mb)利用系数查表参数:参考灯具信息:种类:FAC41630PH嵌入间接照明（白色钢板格栅），厂家:松下数据来源:《照明设计手册》利用系数:0.67c)其他计算参数光源分类:三雄·极光，光源种类:T5高效节能荧光灯管单灯光源数:2，光源功率:42.00W光通量:2100lm，总光通量:4200.00lm维护系数:0.80,要求照度值:300.00lxd)计算结果N===4.103E==438.69经计算可知灯具数：6，房间平均照度：438.69校验结果要求平均照度：300lx，实际计算平均照度：438.69lx符合设计规范B.普通教室照度计算a）房间参数房间名称:普通教室房间面积S:74.88m²,灯安装高度H:3.00m，工作面高度H:0.75mb）利用系数查表参数:计算高度H:2.25m,顶棚反射比(%):80,墙反射比(%):70,地面反射比(%):10参考灯具信息:种类:FAC41630PH嵌入间接照明（白色钢板格栅），厂家:松下数据来源:《照明设计手册》利用系数:0.59c）其他计算参数光源分类:三雄·极光，光源种类:T5高效节能荧光灯管单灯光源数:2，光源功率:42.00W光通量:2100lm，总光通量:4200.00lm维护系数:0.80,要求照度值:300.00lxd)计算结果N===11.33E==317.69经计算可知灯具数：12，房间平均照度：317.69校验结果要求平均照度：300lx，实际计算平均照度：317.69lx符合设计规范C.劳技教室照度计算a）房间参数房间名称:劳技教室房间面积S:68.04m²,灯安装高度H:3.00m，工作面高度H:0.75mb）利用系数查表参数:计算高度H:2.25m,顶棚反射比(%):80,墙反射比(%):70,地面反射比(%):10参考灯具信息:种类:FAC41630PH嵌入间接照明（白色钢板格栅），厂家:松下数据来源:《照明设计手册》利用系数:0.59c）其他计算参数光源分类:三雄·极光，光源种类:T5高效节能荧光灯管。单灯光源数:2，光源功率:21.00W光通量:2100lm，总光通量:4200lm维护系数:0.80,要求照度值:300.00lxd)计算结果N===10.29E==349.63经计算可知灯具数：12，房间平均照度：349.63校验结果要求平均照度：300lx，实际计算平均照度：349.63lx符合设计规范D.网络控制教室照度计算a）房间参数房间名称:网络控制教室房间面积S:33.44m²,灯安装高度H:3.00m，工作面高度H:0.75mb）利用系数查表参数:计算高度H:2.25m,顶棚反射比(%):80,墙反射比(%):70,地面反射比(%):10参考灯具信息:种类:FAC41630PH嵌入间接照明（白色钢板格栅），厂家:松下数据来源:《照明设计手册》利用系数:0.59c）其他计算参数光源分类:三雄·极光，光源种类:T5高效节能荧光灯管。单灯光源数:，光源功率:21.00W光通量:2100lm，总光通量:4200lm维护系数:0.80,要求照度值:300.00lxd)计算结果N===5.05E==356.12经计算可知灯具数：6，房间平均照度：356.12校验结果要求平均照度：300lx，实际计算平均照度：356.12lx符合设计规范E.教具存放室照度计算a）房间参数房间名称:教具存放室房间面积S:21.91m²,灯安装高度H:3.00m，工作面高度H:0.75mb）利用系数查表参数:计算高度H:2.25m,顶棚反射比(%):80,墙反射比(%):70,地面反射比(%):10参考灯具信息:种类:FAC41630PH嵌入间接照明（白色钢板格栅），厂家:松下数据来源:《照明设计手册》利用系数:0.59c）其他计算参数光源分类:三雄·极光，光源种类:T5高效节能荧光灯管。单灯光源数:2，光源功率:21.00W光通量:2100lm，总光通量:4200lm维护系数:0.80,要求照度值:300.00lxd)计算结果N===3.32E==361.92经计算可知灯具数：4，房间平均照度：361.92校验结果要求平均照度：300lx，实际计算平均照度：361.92lx符合设计规范F.教学办公室照度计算a）房间参数房间名称:教学办公室房间面积S:46.60m²,灯安装高度H:3.00m，工作面高度H:0.75mb）利用系数查表参数:计算高度H:2.25m,顶棚反射比(%):80,墙反射比(%):70,地面反射比(%):10参考灯具信息:种类:FAC41630PH嵌入间接照明（白色钢板格栅），厂家:松下数据来源:《照明设计手册》利用系数:0.59c）其他计算参数光源分类:三雄·极光，光源种类:T5高效节能荧光灯管。单灯光源数:2，光源功率:21.00W光通量:2100lm，总光通量:4200lm维护系数:0.80,要求照度值:300.00lxd)计算结果N===7.05E==382.87经计算可知灯具数：9，房间平均照度：382.87校验结果要求平均照度：300lx，实际计算平均照度：382.87lx符合设计规范G.消防控制室照度计算a）房间参数房间名称:消防控制室房间面积S:21.68m²,灯安装高度H:3.00m，工作面高度H:0.75mb）利用系数查表参数:计算高度H:2.25m,顶棚反射比(%):80,墙反射比(%):70,地面反射比(%):10参考灯具信息:种类:FAC41630PH嵌入间接照明（白色钢板格栅），厂家:松下数据来源:《照明设计手册》利用系数:0.59c）其他计算参数光源分类:三雄·极光，光源种类:T5高效节能荧光灯管。单灯光源数:2，光源功率:21.00W光通量:2100lm，总光通量:4200lm维护系数:0.80,要求照度值:150.00lxd)计算结果N===3.28E==548.63经计算可知灯具数：6，房间平均照度：548.63校验结果要求平均照度：300lx，实际计算平均照度：548.63lx符合设计规范H.总务仓库照度计算a）房间参数房间名称:总务仓库房间面积S:38.67m²,灯安装高度H:3.00m，工作面高度H:0.75mb）利用系数查表参数:计算高度H:2.25m,顶棚反射比(%):80,墙反射比(%):70,地面反射比(%):10参考灯具信息:种类:FAC41630PH嵌入间接照明（白色钢板格栅），厂家:松下数据来源:《照明设计手册》利用系数:0.59c）其他计算参数光源分类:三雄·极光，光源种类:T5高效节能荧光灯管。单灯光源数:2，光源功率:21.00W光通量:2100lm，总光通量:4200lm维护系数:0.80,要求照度值:150.00lxd)计算结果N===2.93E==153.79经计算可知灯具数：3，房间平均照度：153.79校验结果要求平均照度：150lx，实际计算平均照度：153.79lx符合设计规范I.厕所照度计算a）房间参数房间名称:厕所房间面积S:32.76m²,灯安装高度H:3.00m，工作面高度H:0.75mb）利用系数查表参数:计算高度H:2.25m,顶棚反射比(%):80,墙反射比(%):70,地面反射比(%):10参考灯具信息:种类:QC-SL002，厂家:济南奇晨照明利用系数:0.7c）其他计算参数光源分类:三雄·极光，光源种类:防水防尘灯。单灯光源数:1，光源功率:36.00W光通量:3240lm，总光通量:3240lm维护系数:0.80,要求照度值:150.00lxd)计算结果N===2.71Eav=3=166.15经计算可知灯具数：3，房间平均照度：166.15lx校验结果要求平均照度：150lx，实际计算平均照度：166.15lx符合设计规范J.广播室照度计算a）房间参数房间名称:广播室房间面积S:38.18m²,灯安装高度H:3.00m，工作面高度H:0.75mb）利用系数查表参数:计算高度H:2.25m,顶棚反射比(%):80,墙反射比(%):70,地面反射比(%):10参考灯具信息:种类:FAC41630PH嵌入间接照明（白色钢板格栅），厂家:松下数据来源:《照明设计手册》利用系数:0.59c）其他计算参数光源分类:三雄·极光，光源种类:T5高效节能荧光灯管。单灯光源数:2，光源功率:21.00W光通量:2100lm，总光通量:4200lm维护系数:0.80,要求照度值:150.00lxd)计算结果N===2.89E==184.81经计算可知灯具数：3，房间平均照度：184.81lx校验结果要求平均照度：150lx，实际计算平均照度：184.81lx符合设计规范K.德育展示室照度计算a）房间参数房间名称:德育展示室房间面积S:78.08m²,灯安装高度H:3.00m，工作面高度H:0.75mb）利用系数查表参数:计算高度H:2.25m,顶棚反射比(%):80,墙反射比(%):70,地面反射比(%):10参考灯具信息:种类:FAC41630PH嵌入间接照明（白色钢板格栅），厂家:松下数据来源:《照明设计手册》利用系数:0.59c）其他计算参数光源分类:三雄·极光，光源种类:T5高效节能荧光灯管。单灯光源数:2，光源功率:21.00W光通量:2100lm，总光通量:4200lm维护系数:0.80,要求照度值:300.00lxd)计算结果N===11.81E==304.67经计算可知灯具数：12，房间平均照度：304.67lx校验结果要求平均照度：300lx，实际计算平均照度：304.67lx符合设计规范L.维修管理室照度计算a）房间参数房间名称:维修管理室房间面积S:35.22m²,灯安装高度H:3.00m，工作面高度H:0.75mb）利用系数查表参数:计算高度H:2.25m,顶棚反射比(%):80,墙反射比(%):70,地面反射比(%):10参考灯具信息:种类:FAC41630PH嵌入间接照明（白色钢板格栅），厂家:松下利用系数:0.59c）其他计算参数光源分类:三雄·极光，光源种类:T5高效节能荧光灯管。单灯光源数:2，光源功率:21.00W光通量:2100lm，总光通量:4200lm维护系数:0.80,要求照度值:150.00lxd)计算结果N===2.66E==168.86经计算可知灯具数：3，房间平均照度：168.86lx校验结果要求平均照度：150lx，实际计算平均照度：168.86lx符合设计规范3.线缆及断路器设计3.1线缆的选择a.选取导线电缆的不同型号与确定导线的使用规格时,要在电缆选择上也要充分考虑不同电缆型号是否满足不同用途、电压控制等级、敷设处理方式以及适应环境的各种要求,首先需要考虑到电压的等级、现场状况、具体的使用情况及敷设条件等。例如:不同的电源应用下,可以分别选择通过电源控制器的线缆、裸露的导线、绝缘器或控制电缆等;在不同的电路输出来源电压和工作频率使用等级下,可以分别自行选择各种高压电源电路线缆和各种低压交流电源电缆线纤;在不同的实际工作使用环境和不同敷设工艺情况下,我们通常可以分别选择电源导线各种类型和使用电缆的各种型号。b.在能够满足实际经济、安全使用的要求下,选用导线和电缆。为满足相关设计规范,本次设计采用放射式供电。例如电梯及消防设备。其中消防相关设备使用的线缆将使用1kV的绝缘线缆。分支将线采用1kV交联耐火性能较好的聚乙烯低烟无卤线缆;明敷的时候,非消防设备配电干线为1kV交联聚乙烯低烟无卤线缆,支线为1kV交联(YJY)耐火(N)聚乙烯低烟(D)无卤(W)线缆,暗敷时配电干线采用1kV聚乙烯绝缘线缆,支线采用聚乙烯绝缘电线。c.在能够满足一个科学、合理的技术要求下所需进行的导线及其他电缆类产品的选择,需要特别注意尽量选用已经过建筑工程质量合格考核和验证、具有相关国家认可的新品种、新型材料的导线,不是应该直接选用受到限制而被淘汰的产品。d.要重点深入研究我国是否用电能够充分满足当前科学信息技术快速发展与我国现代化经济社会不断进步的总体需求,因为随着当前我国进入现代化社会人们的基本物质精神生活保障水平以及我国现代化经济社会的市场经济一直在快速发展与不断进步,用电能源总量的总体要求也正在逐年向上得到较大提升,尤其是在民用居住建筑中,铜芯线的需求也在逐步提高。因而,在建筑的电气和供配电中,对于建筑的进户线及其建筑主干线的截面和引脚导线材料选择当中,要保留有一定量的余地。3.2导线截面积的选择a.在选择架空式的机械强度时必须满足以下条件:对于机械强度的要求是架空式的线路必须充分考虑的,而对高压式的架空线路,要求兼顾考虑到机械的强度和经济电流。b.发热条件,也就是安全负荷载流的要求,当输出线路的最大送电距离不可能超过200m时,通常先以发热条件为依据进行导线截面积的计算与选取,之后检核时根据电压的损失条件完成。c.电压与传送距离的要求:当一个线路的传输距离大于200m时,已经是属于比较长距离的线路了,通常先考虑利用电压与传送距离的条件所要求来计算所选取的导线截面积,之后在检核时就依照发热程度的条件与其他机械性质程度的条件。结合本文的阜宁S中学综合楼项目,送电距离L≦200m且机械强度要求一般,因此本文在计算选用的导线截面积大小,选择第二种方法来选取检核。电缆发热量主要与其通过的电流,自身电阻及时间有关系。电线的导体电阻计算公式为:其中,ρ为导体电阻率,L为导体长度,S为导体横截面积。得知电缆越粗电阻越小,电缆越细电阻越大。并在一起的两根电缆使用时由于电压相同,故电缆越粗电流越大,电缆越细电流越小;由于,电压与时间一样,粗电缆发热量大;因此并在一起的两根电缆粗电缆被烧坏的可能性大。3.3断路器的工作原理断路器的工作原理1、断路器是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能在规定的时间内关合、承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置。断路器按其使用范围分为高压断路器与低压断路器,高低压界线划分比较模糊,一般将3kV以上的称为高压电器。2、断路器一般可以被操作用来直接自动分配线路电能,不频繁地自动安装安全启动异步有源电动机,对切断电源开关线路和同步电动机等设备进行安全启动保护,当它们一旦出现严重电源过载或者特别是电源短路和漏电欠压等安全事故时,它们就已经能够自动地安装切断有源电路,其主要保护功能一般就是熔断器式电源开关和过欠热器式继电器等。并且在零件隔离掉了故障源的电流之后一般也认为没有必要对其进行任何改变更换零件。3、断路器通常由主接触头、灭火电弧控制系统、运行控制机构、脱扣器、内部保护壳体等部分组成。当开关电源发生短路时,大量的电流(一般10~12倍)所作用产生的强大电磁场用力克服了弹簧反力拉动弹簧,脱扣器上面用力拉动了开关操作控制机构的正常动作,开关瞬时跳闸停止自动跳闸。当驱动电机发生过载时,电流迅速增加密度变大,发热量随之增加,双金属片在低温高压下发生变形并迅速达到一定旋转速率,推动该发电机构继续进行一些持续动作(此时电流密度增加得更大,动作的持续时间也就越短)。电子式型自动断路器电机利用互感器技术来自动采集不同的短路电流测量尺寸,与实际设定值电流进行自动比较,当出现电流异常时,微处理器就有机会自动发出信号,使得电子式的自动脱扣器电机能够同时带动命令执行器和操作控制机构的正常动作。3.4断路器的选择根据用途选择断路器的型式及极数;根据最大工作电流选择断路器的额定电流;根据需要选择脱扣器的类型、附件的种类和规格。具体要求:①断路器的额定工作电压≥线路额定电压;②断路器的额定短路通断能力≥线路计算负载电流;③断路器的额定短路通断能力≥线路中可能出现的最大短路电流④线路末端单相对地短路电流≥1.25倍断路器瞬时(或短延时)脱扣整定电流;⑤断路器欠压脱扣器额定电压等于线路额定电压;⑥断路器的分励脱扣器额定电压等于控制电源电压;⑦电动传动机构的额定工作电压等于控制电源电压;⑧断路器用于照明电路时，电磁脱扣器的瞬时整定电流一般取负载电流的6倍。(2)采取断路器作为单台电动机的短路保护时，瞬时脱扣器的整定电流为电动机启动电流的1.35倍(DW系列断路器)或1.7倍(DZ系列断路器)。(3)采用断路器作为多台电动机的短路保护时，瞬时脱扣器的整定电流为1.3倍最大一台电动机的启动电流再加上其余电动机的工作电流。(4)采用断路器作为配电变压器低压侧总开关时，其分断能力应大于变压器低压侧的短路电流值，脱扣器的额定电流不应小于变压器的额定电流，短路保护的整定电流般为变压器额定电流的6-10倍;过载保护的的整定电流等于变压器的额定电流。(5)初步选定断路器的类型和等级后，还要与上、下级开关的保护特性进行配合，以免越级跳闸，扩大事故范围。3.5导线和断路器的校验方式导线的校验电力线路的检验方法一般有：计算电流检验、经济密度检验。1.计算电流校验：电缆投入使用后，电流通过导线会使导线因为热效应烧坏，公式如下：Ijs<KQ=KQIZθFθH2.经济密度校验：根据电消耗、工程费用和稀有金属等众多有关费用方面考虑，保证系统正常运行，公式如下：S=IjsS:导线横截面的面积IjsζjB.断路器的校验方式主要是脱扣器校验，即：A.脱扣器承载的额定电流需要不小于计算电流，公式如下：IN.OR≥B.脱扣器承载的电流要不小于瞬态的高电压信号，公式如下：IopIopIpkKrel4.应急照明系统设计4.1应急照明系统概述事故照明，又称应急灯，是指因发生突发情况而起作用的照明。它包括疏散照明、紧急照明等。疏散照明是应急照明的一部分。它的作用是引导人们往安全方向撤离，使人们能够安全地逃离。4.2应急灯具选用采用应急照明吸顶灯、疏散指示光源、安全进出口警告灯等装置。所有应急灯及疏散指示外壳应采用玻璃或其他不可燃材料制成,并应符合现行国家安全标准。项目的应急灯具平时不工作,断电时,供电电池应继续供电,连续照明时间不得少于30分钟。4.2.1.应急照明的分类按国家有关标准和规范中所规定的各类应急照明主要划分为三类:紧急照明、疏散照明、安全性照明、备用灯具照明。其中城市疏散式照明的光源和灯具照度设计的参数要求一般不得超过小于0.0lx;安全照明的日光灯照度平均值一般不应超过低于正常日光灯照度的5%,特别危险时日光灯作业的照度平均值应为10%,为了满足某些特殊要求也许可以考虑提供较高的日光灯照度;备用照明主要是指正常照明因故障灯光熄灭后,用来保证正常的工作或者活动而继续运行的各种应急照明。4.2.2应急照明的设置大厅的空间,走廊,楼梯间及其后楼前室,消防电梯间及其后楼前室,主要部位进出口和入口等各个区域均分别设置了并装配数字灯照明在各个设置疏散灯和人道上行走的通道,楼梯间和其前室转角处等各个主要部位均分别设置了装有各个疏散灯和人行走道方向灯的指示灯。出口应急标识照明灯,疏散通道指示灯,疏散通道楼禅.灯在行人道和走道上的出口应息指示照明灯主要指的是全部采用出口分散式的对蓄电池进行供电的集中控制型出口应急照明和出口分散式应急指示照明系统,其他疏散地点的出口应急照明则主要是全部采用双直流电源方式供电,应急照明在短暂时间持续停止供电后的时间不少于1.0h,蓄电池在已经达到一定使用寿命放电周期内以后所达到标称的所有利余放电容量,并且我们应当严格保证在短暂持续停电之前对其放电的持续时间不不得低于本技术规范中的要求。应急照明灯和指示光院散灯等指示标记型灯选择用型(供电电压应小于dc36v),灯具保护罩也不宜选用玻璃片。出口指示标灯为经常亮着并附有"安全出口"的中文标记。应急照明配电箱及其他应急照明灯具的肉保护等级一般不应少于p33.对于安装在室内或地上的消防照明灯具,其外壳保护等级也不应少于p54;安装于宣外地面的消防应急照明灯具,外壳的防护性能等级一般不宜低于p67。经常会出现有人在外停留的地方及值班室,功能性用房照明均采取了就地照明启动器控制;火灾时由消防控制室进行自动控制,并点亮整个部位紧急照明灯;地下室或者是车库等大型空间和公共场所的照明均采用照明配电盒分回路集中控制进行就地监测或由BA系统控制,火灾时由消防控制系统自动监测并点亮相应的照明灯。4.2.3应急照明的转换时间要求所以当正常照明灯具发生在故库后接通应急照明灯具的转换时间,称之为正常应急照明灯具的转化时间,它也就是我们选取应急照明灯具的重要因素。用直管式荧光灯做为主要照明光源的应急照明,常为瞬间起动,但也可能需要一定的持续时间。CIE推荐的转换期限如下:疏散照明，应小于等于15s,这是考虑了适应应急发电机自起动条件，如使用其他应急电源，应争取更短。安全照明，宜小于等于0.5s，因为涉及人身安全，要求比较高。应急电源只能使用电网线路自动转换或者采用蓄电池。备用照明，应小于等于15s。对于有爆炸危险的生产场所等，应视生产工艺特点，按需要确定用更短的时间。对于商场的收银台等场合，转换时间应小于等于1.5s,以防止混乱。4.3应急照负荷计算应急照明负荷Pe=12kw，需要系数Kx=1PI==20.3导线选择：经过计算得知计算电流Ijs=20.3A，初步选用NG-A（BTLY）-3×4型号导线，横截面积为4mm2，查阅电气数据手册可知符合要求，所以选用NG-A（BTLY）-3×断路器选择：根据计算Ijs=20.3A以及断路器数据手册。当断路器额定电流为25A时，即IN−OR=25>5.水泵的设计5.1消防水泵的位置规定(1)对于独立施工的消防用水泵房,其耐火性能等级一般不宜低于二级。(2)消防用水泵房一般不宜用于设置在地下四层及以下或地下室内用水地面和室外用水进出口处与地坪之间的高度不应大于10m方米处的建筑楼层。(3)当消防用水泵房设置位于首层时,其中的一个疏散门和阀门出口应作为垂直出口通向室外;当泵房设置于较低地下层或高度的较低楼层上时,其中一个门的疏散阀阀门出口应垂直作为一个出口直通安全的用水进出口。(4)消防给排水泵房、消防控制室等的服务半径,对于住宅和商业区的民用建筑,半径不应超过150m;对于高层和中低密度的工业结构,建造高度不宜超过800m~1200m。5.2水泵的布置泵房一般层建筑物的居民生活泵房的出水压力很大,水泵房的设置主要有三种:一是将水泵房单独布置在地面上,考虑到管线的保养和维护及安全,进入的出泵管一般布置在排水沟内二是水泵房可以设在住宅楼的地面下,与其他住宅楼的地下室相互连通,但不能正对着其他住宅三是虽然水泵房主要设在高层住宅楼的建筑内,但是生活泵可以选用存放于蓄水池的不锈钢式潜水供电泵,或者可以直接选用普通无声管道式水泵。上述三种方式均有效避免了空调系统中的噪音和对于住宅环境的影响,但各个方式均存在着一些缺点:第一种是将水泵房单独安装到地面上。它会对于建筑物的整体布局产生比较重要的影响。首先,总图上的红线区域内需要专门挑选一个地方建造供给用水的泵房。其次,要求具备足够多的管道位置来设计排水沟。再次,也是一个比较重要的经济特点,那么也就是我们今年增加了一些对外投资。第二种高层建造泵房方法,即高层泵房一般位于高层地面下,与高层住宅楼的高层地下室之间进行直接连通,但不能正对着其他高层住宅。这种出水方式就是相对于第一种出水方式来说,由于泵与地下室之间管道是互相独立连接的,所以地下室的出水式泵房的管道在进入地下室就已经完全可以直接疏通走掉,而不用再需要另外建立地下管沟,但地下出水泵房的建造成本和维护投资远远需要大于地上室的泵房。另外,由于水泵房主体位于主楼地下室的中部区域突然稍微凸出一块,给整个水泵总图过程中的供电管线和水泵综合楼的施工过程带来一定的麻烦。第三种就是选择潜水方法,即选用生活式的潜水泵。您可以首先选择直接安装在潜水蓄电池管道中的小型不锈钢式无声潜水能源供应管道泵,或者可以是直接选择可以使用水的不锈钢式小型无声潜水管道泵。此种解决方式不仅可以有效从根本上帮助降低和有效改善空气噪音危害来源。若是直接给水采用的是安装在高压蓄电池泵体中的一种不锈钢型材的潜水式高压给水泵,还因为可以大大节省整个泵房的出水面积,这也就是最经济的一种方式进行潜水泵房整体布局和配件设置。5.3水泵的选型和计算5.3.1水泵的选型原则1.流量:如果按照行业工艺技术规程明确要求的所提供的能给出一台液压泵的额定、最小、最大三种额定流量,则在正确选择一台泵时宜以最大额定流量的倍作为主要压力测试测量依据;在没有明确地要求给出最大额定流量时,通常宜以额定最大流量的1.1倍来进行计算。2.扬程:在正常选泵设备使用时所需要设计的扬程额定数值中,要特别注意尽量做到最小水泵吸入液的表面积和最大的吸送液高度,同时还要保证泵内留有水泵剩余的出水分;一般来说所选用水泵的额定出水扬程数值是一般指选泵设备正常使用时选泵所需要的扬程1.05~1.1倍。3.温度:当我们在图中给出各种泵的工艺设计流程中,当所用泵体或进口所用介质的额定、最低和额定温度系数达到最高值时,宜以最大值的温度数值作为泵的设计测量依据。4.压力:是指泵的进、出口压力,也就是泵在进、出口之间接管时的压力,进、出口之间压力的多少直接影响着泵壳体在耐压、轴套和冷却器等方面的选型。5.装置汽蚀剩余:按照工艺特征和装置设施布局的要求,提出水泵所必须有的汽蚀剩余数目初值。再根据所选定水泵的汽蚀曲线来确定水泵所需的汽蚀残留量值和设备的安装高度,再计算得出该装置的汽蚀残留量。5.3.2水泵配电箱的计算1.生活水泵房配电箱负荷计算生活泵房用电负Pe=15kw，需要系数Kx=1PI==28.5断路器选择：根据计算电流等于28.5A，查阅断路器数据手册可知，当断路器额定电流为50A时，即IN−OR=50>I2.消防泵房配电箱负荷计算消防泵房用电负Pe=30kw，需要系数KPI==导线选择：因为计算电流Ijs=57A，查阅断路器数据手册可知，当断路器额定电流为63A时，即I3.排污水泵配电箱负荷计算潜水泵泵用电负Pe=4kw，需要系数KPI==断路器选择：根据计算电流等于7.6A，查阅断路器数据手册可知，当断路器额定电流为25A时，即IN−OR=255.4电力配电箱断路器、导线选取每层照明小动力箱用电负荷Pe=40KW，通过查阅资料可知需要系数Kx=0.6，cosφ计算电流Ijs=0.6导线选择：因为计算电流Ijs=43.4A，初步选用导线WDZ-YJY-4×25+1×16-CT，该电缆里面包含4根25平方毫米的电缆和一根16平方毫米电缆，通过加热条件，在温度30度的情况下查阅电气数据手册可知b．断路器选择：根据计算电流等于43.4A以及断路器数据手册。当断路器额定电流为80A时，即IN−OR=85.5电梯电力配电箱断路器、导线选取电梯配电箱用电负荷pS=12KW,需要系数KxPI==a.导线选择：因为计算电流Ijs=13.0A，初步选用导线WDZN-YJY-5×16-CT，每根截面积为16mm²，通过加热条件，在温度30度的情况下查阅电气数据手册可知符合要求，所以可以选用导线WDZN-YJY-5×16b．断路器选择：根据计算电流等于13.0A，查阅断路器数据手册。当断路器额定电流为50A时，即IN−OR=506.动力系统设计6.1动力系统概念动力系统是由动力设备组成的系统，动力设备是将自然界中的各种潜在能源予以转化，传导和调整的设备。即在企业生产过程中，它能把大自然的潜能转化为机械能，再把机械能转化电能，以及把电能转化为机械能的机器体系。例如，火力发电，首先把燃料的潜能转变为热能，再把热能转变为机械能，然后把机械能转变为电能，最后，通过导线把电能送到消费地。6.2动力系统计算6.2.1动力系统负荷计算低压供配电系统的设计中负荷的统计计算是一项重要内容，负荷计算结果对供电容量报装、选择供配电设备及安全经济运行均起决定性的作用。负荷计算的目的是计算变配电所内变压器的负荷电流及视在功率，作为选择变压器容量的依据。计算流过各主要电气设备（断路器、隔离开关、母线、熔断器等）的负荷电流，作为选择设备的依据。计算流过各条线路（电源进线、高低压配电线路等）的负荷电流，作为选择线路电缆或导线截面的依据。计算尖峰负荷，用于保护电器的整定计算和校验电动机的启动条件。6.2.2负荷计算的方法负荷计算是一个工程设计必不可少的步骤，只有计算出负荷，才能对电源容量、电线、电缆的选型和线径做出符合建筑物要求的设计。一般使用需要系数法进行计算，公式如下：PjsQjs=Sjs=Ijs=SjsPjsQjsKpKxiPsitgφi:与cosϕSjsIjs这种计算方式较简单，且应用广泛。6.2.3阜宁S中学综合楼系统负荷计算1.以AL1为例进行负荷计算：用电负荷pS=10KW,需要系数Kx=0.PI==14.3导线选择：因为计算电流Ijs=14.3A，初步选用导线WDZ-YJY-5×10-CT，每根截面积为10mm²，通过加热条件，在温度30度的情况下查阅电气数据手册可知Iz=36A>11.4A,符合要求，所以可以选用导线WDZ-YJY-5×10-CT。b．断路器选择：根据计算电流等于14.3A以及断路器数据手册。当断路器额定电流为32A时，即IN−OR=32c.导线及断路器的校验：经过计算得知计算电流Ijs=14.3A，初步选用WDZ-YJY-5×10-CT型号导线，横截面积为10mm2，通过加热条件，在温度30度的情况下查阅电气数据手册可知Iz=71A>14.3A,符合要求。再利用经济密度法进行校验，因为计算电流Ijs=14.3AS=所得结果小与10mm，符合要求。两种方法校验均符合要求，所以可以选用铜芯导体交联聚乙烯绝缘无卤低烟阻燃聚烯烃护套电力电缆WDZ-YJY-5×10-CT。断路器选择：根据计算电流等于14.3A以及断路器数据手册。当断路器额定电流为32A时，即IN−OR=32>Ijs=14.3A满足要求。再校验断路器能否躲过尖峰电流,IK所以断路器能躲过尖峰电流，选择TSM21-160-32A/3P断路器。2.以配电箱AW1为例进行负荷计算：电力配电箱总用电负荷pS=50KW,需要系数Kx=0.PI==b.断路器选择：根据计算电流等于53.6A以及断路器数据手册。当断路器额定电流为100A时，即IN−OR=100>c.导线及断路器的校验：经过计算得知计算电流Ijs=53.6A，初步选用WDZ-YJY-4×35+1×16-CT型号导线，横截面积为10mm2，通过加热条件，在温度30度的情况下查阅电气数据手册可知Iz=71A>14.3AS=所得结果小与35mm，符合要求。两种方法校验均符合要求，所以可以选用铜芯导体交联聚乙烯绝缘无卤低烟阻燃聚烯烃护套电力电缆WDZ-YJY-4×35+1×16-CT。断路器选择：根据计算电流等于53.6A以及断路器数据手册。当断路器额定电流为100A时，即IN−OR=100>Ijs=53.6A满足要求。再校验断路器能否躲过尖峰电流,IK所以断路器能躲过尖峰电流，选择NM7-160-100A/3200断路器。3.电梯电力配电箱DT负荷计算：电梯配电箱用电负荷pS=12KW,需要系数KxPI==a.导线选择：因为计算电流Ijs=30.4A，初步选用导线WDZN-YJY-5×16-CT，每根截面积为16mm²，通过加热条件，在温度30度的情况下查阅电气数据手册可知符合要求，所以可以选用导线WDZN-YJY-5×16b．断路器选择：根据计算电流等于30.4A查阅断路器数据手册。当断路器额定电流为50A时，即IN−OR=50>c.导线及断路器的校验：经过计算得知计算电流Ijs=30.4A，初步选用WDZN-YJY-5×16-CT型号导线，横截面积为16mm2，通过加热条件，在温度30度的情况下查阅电气数据手册可知Iz=95A>30.4AS=所得结果小与16mm2，符合要求。两种方法校验均符合要求，所以可以选用铜芯导体交联聚乙烯绝缘无卤低烟阻燃耐火聚烯烃护套电力电缆WDZN-YJY-5×断路器选择：根据计算电流等于30.4A以及断路器数据手册。当断路器额定电流为50A时，即IN−OR=50>Ijs=30.4A满足要求。再校验断路器能否躲过尖峰电流,IK所以断路器能躲过尖峰电流，选择XDQ3-50A/4P断路器。4.公共用电总进线箱ZAL1的负荷计算：公共用电总进线箱用电负荷pS=281KW,需要系数KxPI==a.断路器选择：因为计算电流Ijs=301.4A根据计算电流等于301.4A查阅断路器数据手册。当断路器额定电流为320A时，即IN−OR=b.断路器的校验：经过计算得知计算电流Ijs=301.37A，以及断路器数据手册，当断路器额定电流为320A时，即IN−OR=320>Ijs=301.37A满足要求。再校验断路器能否躲过尖峰电流,IK所以断路器能躲过尖峰电流，选择XDQ3-50A/4P断路器。7.插座系统设计本工程插座均为86系列，暗装，具体设计如下：a.普通教室：柜式空调插座两个，安置距离地面约1.8m，14个五孔的插座安置在距离地面0.3m处。b.办公室：柜式空调插座一个，安置距离地面约1.8m，14个五孔的插座安置在距离地面0.3m处。c.贮存室：2个五孔的插座安置在距离地面0.3m处。d.卫生间：考虑到水的影响，一般选取防水插座，数量为两个，安置在距离地面2m处且位于卫生间前室。e.饮水处：防水插座一个，安装高度1.8m。f.广播室：4个五孔的插座安置在距离地面0.3m处。8.防雷与接地系统设计本章主要对S中学综合楼防雷与接地系统设计进行论述。首先介绍雷电的形成、危害以及雷击的形式，进而根据当时年平均雷暴日确定办公楼的防雷等级。8.1雷电的概述雷电是自然界中大气云层之间的一种放电现象，有片状、线状和球状等形式，直击电是在云上聚集大量电荷。许多电荷需要找到一个通道来放电。有时它是一座建筑，有时它是一个高塔，有时在一个空旷的地放。所以这些人或物成为了一个放电的通道，会对人或建筑物造成伤害。直击闪电是危害最大的闪电，而球形闪电的危害要小于直击闪电。雷电电磁脉冲是与雷电放电有关的电磁辐射。电磁脉冲主要对综合楼内的电气设备有所伤害。防雷通常可以分为三类。包括防直击雷和感应雷外，还有防高电位入侵。就拿防直击雷来讲。它通常采用接闪器和引下线以及电阻相对较小的接地装置形成有效连接而成，并安装在容易受到雷电直接击中的地方。而就现行的主要利用建筑物本身的钢架结构而构成避雷系统，这是一个实用且经济的方式之一。而为了防止其他两种造成损失，通常会采用绝缘支架接地并与出户处形成有效连接，与此同时，还要安装电压保护器。例如避雷器。为达到避雷防雷的效果，在建筑物的负一层或者是接地处，把相关的全部导电物体利用导线与避雷装置建立有效等电位连接。对于安装在建筑物外墙的电器等导电物体，为防止遭到雷击而造成不必要的损失，也应该采取科学有效的避雷处理。为使得建筑物内的钢架结构以及混凝土中的钢筋能够得到合理的利用，他们之间的链接方式必须满足导电的需求，一般采取焊接，或者采用导电螺栓实现有效连接。8.2S中学综合楼防雷等级确定a.已知参数如下：建筑长度L：82.9m建筑宽度W：38.1m建筑高度H：23m盐城市年均打雷天数：Td≈35.6天/年b.计算公式如下：建筑物年均被雷击中次数：Ng=0.1×Td=0.1×35.6=3.5等效面积：Ae=[LW+2L+W×该住宅楼预计年被雷击次数：N=K×Ng×Ae=1×3.5×0.0314=0.1099根据设计规范GB50057-2010，预计雷击次数大于或等于0.05次/a，且小于等于0.25次/a的建筑物，应划分为第三类防雷建筑物。而S中学综合楼建筑预计雷击次数为0.1099，所以应当被划分为第三类防雷建筑。8.3防雷设计的一般规定要求a.根据《建筑物防雷设计规范》来分别确定各类办公楼的防雷等级。按照建筑物重要性等级,预计受到雷击的次数和大小以及受到雷击所造成破坏的程度,此外建筑物的防雷装置应与整个建筑物的外形相适应协调,避免对整个建筑物的外观和形象造成破坏,影响整个建筑物的审美。b.建筑物的防雷系统应根据日常天气、环境因素进行设计。根据办公楼的防雷特点,根据具体情况采取防雷措施。采用的防雷装置应与建筑物形式和内部设备及材质的属性相适应,进行严密的比较,以保证安全放心