纺织厂防雷接地及照明系统设计

毕 业 设 计 （ 论 文 ）题 目 纺织厂防雷接地及照明系统设计系 （院） 电气工程系专 业 电气工程与自动化班 级 2010 级 3 班学生姓名 王超奇学 号 1014090331指导教师 何 芳职 称 助 教二一四年六月二十日独 创 声 明本人郑重声明：所呈交的毕业设计(论文)，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本声明的法律后果由本人承担。作者签名: 年 月 日毕业设计（论文）使用授权声明本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定。本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版，同意学校保存学位论文的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计（论文） ；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布设计（论文）的部分或全部内容，允许他人依法合理使用。（保密论文在解密后遵守此规定）作者签名: 年 月 日滨州学院本科毕业设计( 论文)i纺织厂防雷接地及照明系统设计摘 要本设计的任务为钢结构厂房防雷接地及照明系统设计。在防雷接地系统设计中，综合采用现代防雷技术，通过先进的防雷设备和防雷措施来消除雷电的影响，采用接地故障保护并进行等电位联接。在照明系统设计中，主要分为光照设计和照明配电设计。结合厂房性质确定不同车间的照度、照明光源、灯具布置及安装方式等，在照明配电系统设计中，要合理设置照明配电箱，敷设照明线路，通过负荷计算，确定导线的型号、截面及敷设方式。本设计采用 CAD 作为设计软件，做出防雷设计系统图、等电位联结图、照明系统图、照明平面图。关键词：防雷接地，等电位联接，照度，配电设计滨州学院本科毕业设计( 论文)iiThe Design of Lightning Protection and LightingSystem in TextileAbstractThe task of design is Lightning Protection and lighting system for the steel structure factory building. In the design of Lightning Protection system, it use synthetically the modern lightening protection technology, through advanced lightening protection devices and measures to eliminate the influence of lightening, it also use the grounding protection and equipotential bonding. In the lighting system, it mainly includes lighting and light distribution. According to the nature of factory to confirm illumination, lighting source, lamps decorate and installation etc. In the light distribution design, it takes reasonable way to set light distribution box and installation of lighting circuit. By load calculation to confirm the guide lines model, section and laying method. The design adopts CAD as the design software to make lightening protection design of system diagram, equipotential bonding diagram, lighting system diagram, and lighting pian.Key words: lightning protection, equipotential bonding, illumination, distribution design滨州学院本科毕业设计( 论文)I目 录第一章 绪论 .11.1 课题现状概述 .11.2 工程概况 .11.3 设计标准与规范 .2第二章 防雷接地系统设计 .32.1 雷电概述 .32.2 该厂房防雷等级的确定 .32.3 钢结构建筑体系介绍 .42.3.1 一般钢结构厂房防雷装置 .52.4 本工程防雷设备的选择 .52.4.1 接闪器的选择 .52.4.2 引下线的选择 .62.4.3 接地装置的选择 .72.5 接地方式的选择 .82.6 SPD 保护 .102.7 等电位联接设计 .112.7.1 等电位联接概述 .112.7.2 本工程等电位联接设计 .112.8 本工程防雷系统图 .12第三章 照明系统设计 .143.1 电气照明概述 .143.1.1 工业厂房照明设计特点 .143.1.2 照明计量单位 .153.2 光源的选择 .153.3 车间照度标准 .17滨州学院本科毕业设计( 论文)II3.3.1 照度标准 .173.3.2 照度计算 .173.4 灯具的布置 .213.5 光照的校验 .253.5.1 校验功率密度（LPD） .253.5.2 实际照度计算 .263.6 照明配电线路导线的选择 .263.7 断路器的选择 .303.8 照明配电系统 .30第四章 结论 .31参考文献 .32谢 辞 .33附 录 .34滨州学院本科毕业设计( 论文)1第一章 绪论本章主要对“建筑电气”中的防雷与照明研究现状进行论述、本次设计的工程概述以及设计标准与规范，本着“电气安全”这条主线，对建筑电气中的防雷、照明进行科学、合理的设计和研究。1.1 课题现状概述就当前我国的探究现状来讲，建筑电气技术仍处于研究之中。因各种设计方法以及检修的不到位而造成了工厂或民用建筑等的照明效果下降，如光照水平低、照明效果差、统一眩光值（UGR） 、显色指数（Ra ）不符合要求等，不利于人们的作业，更易造成能源的浪费 1。现代工业厂房在选择光源和灯具时，应符合建筑照明设计标准 ，在满足配光要求以及眩光限制的情况下，必须选择效率高的灯具，这样，才能提高成产效率，满足人们对照度的要求。为了满足工厂对效率高的灯具的需求，正渐渐淘汰能耗高、照度低的照明灯具。防雷是一个复杂的问题，一直以来雷害事故频频发生，这也得到电气工作者和气象部门的重视，此外，国家也颁布了很多关于防雷的规章制度。但是，现在仍然存在一些问题，如人们的防灾意识不强、防雷装置的落后、经费投入不够等。因此我们不仅要采用合适的防雷设备来消除直击雷的影响，更要采取有效措施来防止感应雷的入侵，因此我们不能仅靠几种简单防雷设备就能完全避免感应雷的影响，必须从雷击入侵的途径和形成因素进行排除，应用现代防雷设计思路进行外部防雷和内部防雷设计。1.2 工程概况该纺织厂位于山东省滨州市，车间为主厂房与办公一体的单层多跨钢结构厂房，该厂房实际建筑为长方形，总长 105m，宽 45m，高 12m，共一层。车间每跨间距为 6m，建筑类型为钢结构框架式，房顶坡度小于 5 度。其中主要建筑区以及面积如下：织布生产车间面积：3025；纺纱车间面积：2520；其他附属车间面积：2510 ；仓库面积： 2510；综合办公区面积 2814。具体布局如下图所示。滨州学院本科毕业设计( 论文)2图 1-1 纺织厂主要车间布局需对整个厂房进行防雷接地设计，按山东省滨州市气象台资料确定该市年平均雷暴日大约为 26d/a，由于该厂房周围还有建筑物，并不会孤立的建筑物，所以校正系数取 1。选择合适的防雷装置以避免直击雷和感应雷的入侵，选择良好的低压配电系统接地方式，选择 SPD 并对其进行合理安装，采用公共接地方式，即防雷接地、保护接地等公用一接地体，对整个厂房进行等电位联接。对于照明系统设计，主要针对一般照明设计，应满足人们工厂生产以及视觉的要求，设计的内容主要可分为光照设计和照明配电设计，光照设计主要是根据生产要求及照度标准，确定照明光源和灯具，进行照度计算，确定布灯方案。照明配电设计主要是合理设置照明配电箱，确定供电方式，选择照明控制方式、敷设照明馈线、支线和干线，以此确定照明配电系统。1.3 设计标准与规范建筑物防雷设计规范GB50057-1994,2000电气制图GB6986建筑照明设计标准GB50034-2004民用建筑电气设计规范JGJ 16-2008低压配电设计规范GB50054-95织布 纺纱其他附属车间仓库办公区滨州学院本科毕业设计( 论文)3第二章 防雷接地系统设计本章主要对工业厂房防雷接地设计及安装进行论述。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该厂房的防雷等级，根据钢结构建筑体系结构特点选择合适的防雷装置，然后系统论述并选择低压配电系统的接地形式和 SPD 的保护，最后进行等电位设计。并详细画出防雷系统图、接地平面图、保护接地方式图、SPD 安装图以及等电位联接图。2.1 雷电概述雷电是发生在云层间或云层与大地之间的天然强电磁脉冲放电现象 2。它不仅是一种猛烈壮观的自然现象，更会给人们和生产带来巨大的灾害。雷电在放电过程中会产生强大的电磁感应、和电磁辐射效应，严重威胁着人们的生产设备以及人类自身。雷击主要有两种基本形式，即直击雷和感应雷，其中感应雷又包括静电感应和雷电感应。直击雷顾名思义，它是一种雷击脉冲直接击中建筑物或其他物体的放电现象，并伴随电效应、热效应等一系列破坏作用，直击雷的电压峰值很高，破坏力极强，释放时间短，瞬时功率巨大。采用避雷针、避雷带等作为接闪器，并利用引下线和接地装置将雷电流泄入大地是防直击雷最直接的途径。感应雷感应雷可分为电磁感应和静电感应，静电感应即在雷云放电时产生的相反电荷形成自由电荷并产生高电位的现象。电磁感应即雷电放电过程中使周围产生强点磁场并使导体上感应出高电势的现象 3。2.2 该厂房防雷等级的确定雷击大地年平均密度计算是按照国家标准建筑物防雷设计规范而定，公式如下：年雷击大地平均密度： 20.1.26.kmaNgTd次 /式中：Td 为年平均雷暴日，由工程实例确定滨州市通常年平均雷暴日为 26(d/a)。滨州学院本科毕业设计( 论文)4则该厂房截收相同雷击次数的等效面积： 662()(0)+(20)110541543.4(20)1.6kmAeLWHH最后得该厂房年预计雷击次数： 12.607ageNKA次 /式中： 为年平均雷暴日；dT为该厂房所处地区雷击大地年平均密度（次/ ） ；gN 2akm为与建筑物截收相同雷击次数的等效面积（ ） ；eAL、W 、H 分别为该厂房的长、宽、高。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0.3 次/a 的建筑物，应划分为第三类防雷建筑物。因此本厂房按照第三类防雷建筑物进行设计。2.3 钢结构建筑体系介绍钢结构建筑体系是一种应用于现代建筑的新型产业体系，其在房地产业、冶金业以及建筑业得到了广泛的应用，尤其是在钢结构高层建筑上的运用，其建筑工艺的逐渐成熟