毕业论文-学生公寓供配电系统设计(定稿).doc

密级： NANCHANG UNIVERSITY GONGQING COLLEGE 学学 士士 学学 位位 论论 文（设文（设 计）计） THESIS OF BACHELOR （20102014 年） 中文题目:学生公寓供配电系统设计 英文题目： Student Apartments for Supply and Distribution System Design 学 院：南昌大学共青学院 系 别：工程技术系 专业班级：2010 级电气工程及其自动化（1）班 学生姓名： 学 号：8110210047 指导教师：燕贤青 二 一 四 年 五 月 南昌大学共青学院毕业设计（论文） 摘 要 I 摘摘 要要 本文是依据电气设计的规定和国家的种种规范对某一学院宿舍楼做出了电气 设计。这次设计使寝室楼的安全更可靠，经济更合理，维护管理更方便，为学生 打造了一个良好的休息和学习环境。 设计主要包含强电设计，经过负荷计算，对空气开关、电线及电缆的整定计 算；之后对低压配电及强电布线实现强电设计。并通过 CAD 软件制图，将寝室 内部及走廊的走线具体展现出来。 以寝室楼的电气设计为毕业任务，其目标是经过实践，归纳综合所学知识， 理论联系实际，从而完成普通学院寝室安全可靠的供配电设计。 关键词：关键词：负荷计算；强电设计；CAD 南昌大学共青学院毕业设计（论文） Abstract II Abstract This article is based on a variety of electrical design specification and the state of a college dormitory made the electrical design. This design makes the bedroom floor, security and more reliable, economical and more rational, more convenient maintenance and management, for the students to create a good rest and learning environment. Design mainly includes strong electrical design, through load calculation, setting calculation air switch, wires and cables for; After strong electric wiring and low voltage power distribution design, implement strong electric design. And through CAD software, bedroom interior corridor alignment and specific unfolded. In the bedroom floor electrical design tasks for the graduation, the goal is by design practice, summarized consolidated the knowledge, theory and practice, thus completing the ordinary college dormitory for safe and reliable power distribution design. Keywords: Load Calculation;Strong Electrical Design; CAD 南昌大学共青学院毕业设计（论文） 目 录 目目 录录 摘摘 要要I I ABSTRACTIIII 第第 1 章章 绪论绪论1 1.1 研究背景.1 1.2 研究的目的.2 1.3 研究的要求.2 1.4 设计任务.2 第第 2 章章 工程概况工程概况3 2.1 设计依据.3 2.2 寝室普通用电设备简介.4 第第 3 章章 负荷分级确定负荷分级确定.5 3.1 电力负荷分级 5 3.2 电力负荷分级要求 5 3.3 电力负荷确定 5 第第 4 章章 计算负荷计算负荷6 4.1 公寓负荷计算.6 4.1.1 计算负荷的概念.6 4.1.2 计算负荷公式.6 4.2 具体的负荷计算 7 第第 5 章章 电气设备与导线及电缆的型号选择电气设备与导线及电缆的型号选择.11 5.1 电气设备的选择 .11 5.2 电线及电缆的简介及选择 .14 第第 6 章章 配电系统图及平面布线图的设计配电系统图及平面布线图的设计.15 6.1 配电方式的选择 .15 6.2 空气开关的整定计算 .16 6.3 电线及电缆的整定计算 .17 南昌大学共青学院毕业设计（论文） 目 录 6.4 配电系统图的设计 .21 6.4.1 配电系统图设计的原则21 6.5 强电布线图设计 .24 6.5.1 宿舍楼母线引入各间寝室的线路图24 6.5.2 宿舍内部线路设计24 结论与展望结论与展望.27 参考文献参考文献.28 致谢致谢30 南昌大学共青学院毕业设计（论文） 第 1 章 绪 论 1 第第 1 章章 绪论绪论 1.1 研究背景研究背景 随着时代的进步，中国已经从传统意义上的供电与照明走向了科技供电，科 技照明，楼宇智能化的时代了。但传统的电气技术，明显存在不足，主要表现为： 使用不方便；不利于节约能源；不利于节能； 管理效率低；建筑的安 全机能不高，随着建筑技能的成长和人们对效率需求的增加,一个新的建筑电气 技术已经构成,此技术拥具备分布型智能,具有自动更新本领,电气系统功效重塑 性强,选用了模块化设计使可扩展性好,能够将以往的不同建筑电气配置的控制模 块集成为一体。这种电气技术的新趋向有: 选用现场操作总线技术；结合弱 电技术和强电技术；计算机网络技术的整合； 控制强到弱的通信方式； 用户现场控制方便；管理方便节能；提高结构的安全性。 同时社会经济的变化国内外学生公寓的设施条件也在日益提高，而学生对宿 舍生活的期待也越来越高，因此学生公寓供配电的设计也需要作出相应的调整。 在调整过程当中，国内外的研究目标更为看重供配电工程中的节能举措，由于在 当代社会能源消耗量快速增长，能源危机越来越严重。因此节约电能，也是建筑 电气设计的重点。 综上所述能够看出，当前宿舍的供配电系统的设计在国内外已是十分成熟了， 但还存在不少领域值得我们不断的去探索，从而做到更加高效，更加安全，更加 节能。 1.2 研究的目的 （1）锻炼自己获取新知识的能力，让自己能够离开课堂独立学习专业知 识和技能，习惯以科研的思维方式解决问题。 （2）经过对该校供配电系统设计，提高学生综合运用基础课程的知识能 力和基础性技能实践运用的能力。 （3）主电源设计的基本原理和方法，深刻的“设计，质量可靠，安全的理 解，经济”的要求，为未来奠定一定的基础工厂供电技术。 （4）掌握供配电系统设的基本计算，配件选取规则和电路图平面设计的能 力。 南昌大学共青学院毕业设计（论文） 第 1 章 绪 论 2 1.3 研究的要求 这次供配电设计要做到以下要求：确保在供配电的过程中的人身安全； 需要做到供电过程的可靠性，给用户一个连续性的用电环境；保证电压 质量和电压的频率的稳定。在充分做到以上几个条件后，经量做到供配电 费用少，最大程度的减少电能和有色金属的浪费。 1.4 设计任务 （1）负荷分级确定； （2）负荷计算； （3）电气设备与导线及电缆的型号选择； （4）配电系统图及平面布线图的设计。 南昌大学共青学院毕业设计（论文） 第 2 章 工程概 况 3 第第 2 章章 工工程概况概况 2.1 设计依据 本设计是对普通学院学生公寓电气供配电的设计，设计的建筑面积约为 。随着教育事业的发展，规模和学生宿舍楼数越来越多。 每个宿舍单体 2 10000m 面积比较大，一般 8000-15000 平方米总面积； 不少值班室，配电室都设置在一 楼。二楼到七楼为学生居住室，类型为长型走廊组合；宿舍房间内住的人数为 6 人，每栋大约 150-200 间；建筑层数层，高度不超过。学生公寓一般选5724m 用高压电源。10KV 本次设计的学生公寓平面简图如下： 图 2.1 八栋一层平面图 由于 8 栋宿舍设计除第一层外，其他 26 层都是同样的设计且房间数为 34 间。 本次设计的供电电源来自学校东侧 900 处，10kv 配电所。通过查找资料得知 本地气象条件为，年均气温 21.250C，日均最高气温 340C，日均最低 20C。所在 8栋一层宿舍平面示意图 宿舍区1 值 班 室 1234567 楼 梯 891011121314 大 厅 活动区 配 电 房 1234567 楼 梯 891011121314 宿舍区2 南昌大学共青学院毕业设计（论文） 第 2 章 工程概 况 4 地平均海拔 20m。 2.2 寝室普通用电设备简介 经初步计算一个普通寝室用电电气使用情况可设计为如下表： 表 2-1 寝室电气表 序号名称功率数量 1 荧光灯 36w2 2 卫生间、 阳台灯 20w2 3 笔记本 65w6 4 吊扇 50w2 5 饮水机 40w1 6 吹风机 800w1 7 插座 65w6 活动区、值班室、配电房等房间用荧光灯，一般功率在 5KW；公共走廊、应 急照明、楼梯间节能灯、疏散指示灯、功率约为。7KW 南昌大学共青学院毕业设计（论文） 第 3 章 负荷定级确 定 5 第 3 章 负荷分级确定 3.1 电力负荷分级 按照供配电系统设计规范的原则，电力负荷应按照对供 500522009GB 电可靠性的要求和中断供电在对人身安全、经济损失上所产生的影响程度进行特 定的分级，并应满足以下原则： 一级负荷： （1）中断供电将造成人身伤亡的负载。 （2）中断供电将在政治、经济上形成重大损失的负载。 （3）中断供电将产生有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作的负荷。 二级负荷： （1）中断供电将导致政治、经济上较大损失的负荷。 （2）中断供电将导致重要用电单位的正常运行。 三级负荷： 不属于一级和二级负荷者应为三级负荷。 3.2 电力负荷分级要求 一级负荷的供电需要由两重电源供电，若其中一个电源出现故障，应有另一 个继续供电。在一级负荷中的供电需要做到以下要求：除了由两重提供电源的形 式之外，还必须增加应急电源，绝对不允许无关的负荷接在应急供电电源上。而 且应急电源的电量应该充足。 二级负荷的供电系统，应该由两个回线路提供电源。在特殊情况下也可以由 由一回路 6KV 及以上专用架空线路提供电源，例如供电较困难和小地区供电时。 3.3 电力负荷确定 公寓楼的消防电源，应急照明的设计，变频调速（恒压供水） ，污水泵都同 属于一级负荷，除此之外都为三级负荷。 对公寓配电采用双回路供电来保证公寓中一级负荷的需求。 南昌大学共青学院毕业设计（论文） 第 4 章 负荷计 算 6 第 4 章 计算负荷 4.1 公寓负荷计算 4.1.1 计算负荷的概念 在工作正常的情况之下供电是靠地运行的，在运行过程中必须正确的选 择各部分的元件，其中有变压器、配电箱、安全柜、电线、电缆。在满足电 压供应要求外还需要满足负荷电流的要求，这一点及其重要。 计算负荷也就是根据发热的条件选取供电系统中的电气设备的一个假想 负荷值，我们通常认为计算出来的热效应和和实际变动负荷的热效应是一样 的。通过计算负荷得出所需要选择的电线和用电设备，要求在计算负荷持续 安全稳定运行过程中，电线和用电设备的最大温升在其额定的数值下。 若计算负荷值比实际大的话，将会造成有色金属不必要浪费。反之，会 导致导线及用电设备温度长期过高，从而增加了电能损耗和电气使用寿命降 低。 4.1.2 计算负荷公式 目前在国内需要系数法和二项式法是最为通用的确定计算负荷的方法。需要 系数法和二项式法的运用途径有所不同。若要求便捷且用于工厂和车间的变电所， 则用需要系数法；若要求比较大的容量设备影响的干线和分支干线的负荷计算， 则用二项式法。但是，在明确设备的数量较少而且设备的容量差别悬殊的分支干 线的计算负荷时，用二项式法更为合理、方便。故在本次计算中选择二项式法。 主要计算公式有： e 30e 3030 /cos a d N PP PKP IPU 设备容量 计算负荷 计算电流 公式介绍： e 30 30 ; U; cos ; d N P P I K 设备容量； 有功功率 计算电流; 同 单相 时系数 额定电压 功率因数. 南昌大学共青学院毕业设计（论文） 第 4 章 负荷计 算 7 4.2 具体的负荷计算 现以 8 栋 120 寝室为例，并根据寝室电气表 2.2，计算如下： WL1 支路：荧光灯 ，荧光灯的损耗系数 ，同时系数，362w0.21 d K 按将功率因数提高到计算，则：0.9cos e 30e 3030 (1)140 21 0.296 (1)(1) (1 )1 9696 (1)(1)/cos96/ 0.9 2200.48 a d N PPw PKPw IPUA 设备容量 计算负荷 计算电流 WL2 支路：卫生间、阳台灯 ，同时系数是 ，按将功率因数提高202w1 d K 为计算，则：0.9cos e 30e 3030 (2)20 240 (2)(2)(2)1 4040 (2)(2)/cos40/ 0.9 2200.20 a d N PPw PKPw IPUA 设备容量 计算负荷 计算电流 WL3 支路：电脑 ，同时系数是 ，按将功率因数提高为656w1 d K 计算，则：0.9cos e 30e 3030 (3)65 6390 (3)(3)(3)1 390390 (3)(3)/cos390/ 0.9 2201.97 a d N PPw PKPw IPUA 设备容量 计算负荷 计算电流 WL4 支路：吊扇 ，同时系数 ，按将功率因数提高到606w1 d K 计算，则：0.9cos e 30e 3030 (4)50 6300 (4)(4)(4) 1 300300 (4)(4)/cos300/ 0.9 2201 .5 2 a d N PPw PKPw IPUA 设备容量 计算负荷 计算电流 WL5 支路：饮水机及吹风机 ，同时系数 ，按将功率因401 8001ww 1 d K 数提高到计算，则：0.9cos e 30e 3030 (5)40 1 800 1840 (5)(5)(5 )1 840840 (5)(5)/cos840/ 0.9 220 4.24 a d N PPw PKPw IPUA 设备容量 计算负荷 计算电流 WL6 支路：插座（备用功率） ，同时系数 ，按将功率因数提656w0.3 d K 南昌大学共青学院毕业设计（论文） 第 4 章 负荷计 算 8 高到计算，则：0.9cos e 30e 3030 (6)65 6390 (6)(6)(6)0. 3 390117 (6)(6)/cos117/ 0.9 2200.59 a d N PPw PKPw IPUA 设备容量 计算负荷 计算电流 第一层各寝室配电箱（P1-1）的负荷计算结果见表 4.1： 表 4-1 P1-1 配电箱负荷计算表 1 1P 1WL2WL3WL4WL5WL6WL d K 111110.3 e P w 9640390300840390 30 Pw 9640390300840117 30 IA 0.480.21.971.524.240.59 同样的方法可以分别计算出第一层值班室和活动区的配电箱 P1-2、P1-3 的负 荷计算表。 第一层活动区配电箱（P1-2）的负荷计算结果见表 4-2： 表 4-2 P1-2 配电箱负荷计算表 P1-3WL1WL2WL3 d K 110.3 e P w 16040200 30 Pw 1604060 30 IA 0.810.20.3 其中，WL1 支路是节能照明灯 ，WL2 支路是应急安全出口指示灯 208w ，WL3 支路是预备功率 200w。 58w 第一层值班室配电箱（P1-3）的负荷计算结果见表 4-3： 南昌大学共青学院毕业设计（论文） 第 4 章 负荷计 算 9 表 4-3 P1-3 配电箱负荷计算表 P1-2WL1WL2WL3WL4 d K 1110.3 e P w30 Pw30 IA 0.653.710.21.21 其中，WL1 支路是荧光灯 ，WL2 支路是空调，WL3 支路是 363w7351w 饮水机 ，WL4 支路是插座（预备功率）800w。 401w 由于 8 栋宿舍设计除第一层外，其他 26 层都是同样的设计且房间数为 34 间。故知配电箱 P2-1 至 P6-1 一致,P2-2 至 P6-2 一致。 为了计算等效三相设备容量，现按照下图进行分配接线。 图 4.1 寝室分配接线图 其中（1）为照明配电， （2）为电脑配电， （3）为吊扇配电，(4)为饮水机及 吹风机配电， （5）为备用配电。 一层配电箱 P1-1 照明计算负荷的计算：取同时系数三相0.90.9 d Kcos， 总安装容量， 1 526 L W p 2 1140 L W p 3 390 L W p 按最大负荷 L2 所接容量的三倍考虑，即等效三相设备容量为： 南昌大学共青学院毕业设计（论文） 第 4 章 负荷计 算 10 32 33 11403420 el PPw 3 0.9 34203078 jsde PKPw 3078 0.481477 jsjs QPtgw /cos14770.91642 jsjs SPw /31642/32204.31 jsjsN ISUA 其他三相平衡后各配电箱的计算参数的方法如上，及可得表 4-4： 表 4-4 三相平衡负荷计算结果 P1-1P1-2P1-3 3(w)e P 43206002400 (w) js P 30785402160 (w) js Q(w) js S 16422881153 (A) js I 4.310.763.02 其中 P2-1 至 P6-1 一样，P2-2 至 P6-2 一样，此处省略。 经过负荷计算后，得出了各支路和每层的各配电箱的电流，而后用计算出来 的电流为重要依据对所要的空气开关和导线及电线电缆进行整定计算，进而选择 出空气开关及导线、电线电缆的型号，从而为配电系统图、强电布线图的设计奠 定了基础。 南昌大学共青学院毕业设计（论文） 第 5 章 电气设备与导线及电缆的型号选 择 11 第第 5 章章 电气设备与导线及电缆的型号选择电气设备与导线及电缆的型号选择 5.1 电气设备的选择 1、插座的确定 此次的电气设计所选用的插座分为两种：常用插座，用于学生台灯、笔记 本、智能手机等其他电气供电，这里选用 二位二三级带开关插座 10/ 250AV ；空调插座，选用 单相三级带开关插座，它的型号为22AU16/ 250AV 西门子。 Siemens 2、风扇的选型 宿舍用的型号为吊扇，工业静音，额定电压为 220V,功率为40FSLD 50W。 3、空调的选型 空调的电功率的计算： =空调电功率制冷量/ 3 220制冷量房间面积 2 7.15Sm知值班室的面积 220 7.151573 1573/3524.3 W W 制冷量 空调电功率 分析可选 1HP 的空调，也就是常说的一匹。它的制冷量是 2500W，电功率 是 735W。 4、空气开关的选型 自动开关有有两种叫法，一种为空气断路器，另一种为自动空气开关。它可 以自动切断电路中的故障路段，从而起到保护电气的功能。按用途可分，自动控 制开关有下列几种类型：配电用空气开关、电动机保护用自动空气开关、照明用 空气开关等等；在这里，我选用为照明用空气开关。 额定电压及额定电流是在选择空气开关时的两个重要因素。 在线路中的额定电压的选择，空气开关的额定电压要大于或等于线路中的额 定电压，也就是： UU exezd 南昌大学共青学院毕业设计（论文） 第 5 章 电气设备与导线及电缆的型号选择 12 式中 -自动开关额定电压； Uezd -线路额定电压； Uex 在线路中的额定电流的选择，空气开关的额定电流要大于或等于线路中的额 定电流，也就是： IIjsezd 式中 -自动开关额定电流； Iezd -线路额定电流。 Ijs 过电流脱扣器的整定电流要比线路的计算电流大，也就是： IkIjskzd11 式中 -自动开关过电流脱扣器的动作整定电流； Izd1 -线路计算电流； Ijs -可靠系数，取 1.2。 Kk1 本次设计我选择了以下类型的空气开关。 LG 的空气开关的技术指标： 机械寿命为 2500 万次，电气寿命为 250 万次，额定电流（AC440V 基准）有 以下类型： 9A12A18A22A32A40A50A65A75A85A105A120A150A180A250A300 A400A630A1000A1200A1400A 操作圈线的电压为： 2448100110220240380400415440500550V380V/50HZ。 LG 具体型号： GMC-9GMC-12GMC-18GMC-22GMC-32GMC-40GMC-50GMC-65GMC- 75GMC-85GMC-100GMC-125GMC-150GMC-180GMC-220GMC-300GMC- 400GMC-600GMC-800GMC-1000GMC-1200GMC-1400。 5、配电箱的选型 配电箱是按照供电线路负荷中的要求将各种低压的电器设备构成的一个整体 的装置，并有相应功能的小型集成电气设备。按照使用场所也可以分为：户外式 南昌大学共青学院毕业设计（论文） 第 5 章 电气设备与导线及电缆的型号选择 13 和户内式。按照是否成型可分为标准式和非标准式。 在这里，我选用为照明配电箱，又根据设计所需要的自动空气开关的数量进 行设计，所以选用非标准式。 XL（R）-20、XL-21 型是新兴的一种产品，系列型号交流低压配电箱适XL 合用在石油、纺织、矿山、煤炭、化工、港口、车站、冶金等工矿类型的企业， 他们是交流为 50HZ，额定电压为或的三相四线或则五线制的低压配380V660V 电系统中动力配电和照明所用。系列的配电箱都是用国内自主设计的组件，XL 它的特点是结构紧凑、检修方便、线路的方案可以灵活的组合。这种配电箱除了 安装空气断路器用作短路保护之外，还另外安装了接触器及热继电器，在配电箱 的前门可以安装操作按钮及指示灯等其他元件。系列的动力配电箱为封闭式，XL 它的外壳防护等级为之上，该产品均符合和的标准。20IP7251GB60439 1IEC 在这里我选择的总配电箱是落地式的，除此之外的均为挂墙式。通过查找资料得 知系列动力配电柜的参数见表 5-1 及基本外形尺寸见附录表 5.1 和附录表XL 5.2。 表 5-1 动力配电柜参数指标 经分析比对本次设计总配电箱选择长 1400（mm）宽 600（mm）高 300（mm）的落地式配电箱，挂墙式的配电箱选择长为 300（mm）宽为 250（mm）高为 14（mm）。 5、电表的选型 插卡电表是一种可以根据学生日常生活的实际用电负荷随意调整最大用电负 荷一种电表。也就是当学生用电负荷超过所设定最大值时，插卡电表将会自动断 电。这样做，一方面有利于统一管理学生的用电情况，从而更好地保障学生用电 安全，另一方面有利于防止学生浪费电，节约电能。这一类的电表型号有很多， 南昌大学共青学院毕业设计（论文） 第 5 章 电气设备与导线及电缆的型号选择 14 本次设计所选择的电表型号是 。这种型号的电表均符合 9791DDSY 1 级和 2 级静止式交流有功电度表和规/ 17215.321 2008GB T10362002IEC 范中对电子式单相电能表所有技术性要求。此类电表有以下功能和特征:计算 机智能管理，可以实现先购买电然后再用电；可有管电部门自己调整最用电功 率；电卡可以实现数据的双向传递；可以在用户超过最大设定功率时及用户 电量不足时自动断电起到提醒用户的功能；在用户电量为零时，自动拉开电闸 断电。 这一系列的参数有很多，基本的一些参数指标如下表 5-2： 表 5-2 DDSY9791 技术参数 型号 精确度标定电流显示方式接口的方式 1.25（20）A 1.2 10（40） ADDSY9791 1.2 15（60） A LED LCD 脉冲 5.2 电线及电缆的简介及选择 导线我们应按照类型和截面去选，在选择电线及电缆时，应遵循下面的原则： （1） 按照电线及电缆敷设的方式和使用的环境选择应该根据实际环境以及 特定线路敷设方式来确定。 （2） 由于电流流过导线时会发热，最终很可能导致温度过高损坏绝缘。因 而截面一定的导体和绝缘材料不同的导线，它规定的允许载流量的确定就很重要 了。在确定导线的截面时，一定要确保它的允许载流量比线路计算出来的电流要 大。 各种电线、电缆种类有裸导线、通用橡套电缆、控制电缆、塑料绝缘导线、 橡皮绝缘导线、塑料绝缘软导线等等。 在本设计中我所选用的导线是聚氯乙烯绝缘导线， 铜芯聚氯乙烯绝缘BV 电线，长时间允许的温度是，最低温度是，工作是的电压交流为，6515500V 南昌大学共青学院毕业设计（论文） 第 5 章 电气设备与导线及电缆的型号选择 15 直流为，固定敷设于室内、室外，可明敷也可暗敷。1000V 这次的设计选用的电缆为聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆。敷设在VLV 室内和隧道管道之中，电线电缆承受不了压力和机械外力的作用，所用穿管时要 用到钢管和硬质塑料管。 南昌大学共青学院毕业设计（论文） 第 6 章 配电系统图及平面布线的设 计 15 第第 6 章章 配电系统图及平面布线图的设计配电系统图及平面布线图的设计 6.1 配电方式的选择 从变电所引入的电源，通过埋地电缆引到公寓电气供配电设计总380/ 220V 配电箱。总配电箱到每层配电箱采用放射式接线，各层配电箱采用树干式接线， 总体采用树干式和放射式相结合的配电方式完成的电源供电。如下图380/ 220V 6.1： 图 6.1 系统总布线图 通过上图可以看出，从总配电箱 P 出来，依次通过电缆引电源至每层配电箱， 即 P1、P1-2、P1-3（其中 P1、P2、P3、P4、P5、P6 表示各层各寝室配电箱系列） ， 然后由它们在依次往下引线，前面配电箱电流是后面配电箱之和。 对于 P1、P2、P3、P4、P5、P6 各层各寝室配电箱系列的配电方式采用放射 式，见下图 7.2。 南昌大学共青学院毕业设计（论文） 第 6 章 配电系统图及平面布线的设 计 17 图 6.2 各层各寝室配电箱 图中 P1 为第一层寝室的总配电箱，P2P6 分别为第二层到第六层寝室的总 配电箱。 6.2 空气开关的整定计算 通过负荷计算算出各支路的电流，支路最大电流为 4.24A，乘以可靠系数 1.2 得出电流为 5.088A 为了便于安装和维修，我们在各支路安装统一的空气开关， 按照第五章所选的空气开关的型号和选择原则，各支路安装 GMC-12 型号的空气 开关。 通过三相平衡，算的 P1-3 的电流为 3.02A，乘以可靠系数 1.2 得 3.624A，为 防止越级跳闸，选用 GMC-18 型号的空气开关。P1-2 的电流为 0.67A，按照配电 方式流过 P1-2 的电流为 3.624+0.67=4.294A，乘以可靠系数 1.2 得 5.153A，为防 止越级跳闸，我们选用 GMC-22 型号的空气开关。P1-1P1-28 的电流为 4.31A， 乘以可靠系数 1.2 得 5.172A，为防止越级跳闸，选用型号为的空气开关。22GMC 对于 P1 电流计算为 ，乘以可靠系数 1.2 得 5.172 285.153149.969A 179.963A，为防止越级跳闸，选用 GMC-220 的型号的空气开关。 对于二到六层结构相同，配电相同，现就第二层计算为例。算的 P2-2 的电流 为 3.02A，乘以可靠系数 1.2 得 3.624A，为防止越级跳闸，选用 GMC-18 型号的 空气开关。P2-1P2-34 的电流为 4.31A，乘以可靠系数 1.2 得 5.172A，为防止越 级跳闸，选用 GMC-22 的型号的空气开关。对于 P2 电流计算为 南昌大学共青学院毕业设计（论文） 第 6 章 配电系统图及平面布线的设 计 18 ，乘以可靠系数 1.2 得 215.366A，为防止越级跳闸， 5.172 343.624179.472A 选用 GMC-220 的型号的空气开关。 根据上面的分析计算可得本次设计各配电箱的空气开关的型号，见下表 6-1。 表 6-16-1 各配电箱空气开关选择型号表 各支路P1-3P1-2P1P2-2P2各寝室 开关型号GMC-12GMC-18GMC-22GMC-220GMC-18GMC-220GMC-22 三到七层电箱空气开关选择型同第二层。 6.3 电线及电缆的整定计算 电线电缆是指用于电力、通信及相关传输过程用中的材料。其实“电线”和 “电缆”没有具体的界限。人们常习惯于将芯数少、结构简单、产品直径小的产 品叫为电线，无绝缘的电线称作裸电线，其他的则称作电缆；导体的截面积大于 称作大电线，小于或等于称作小电线，通常绝缘电线也可以称作布电 2 6mm 2 6mm 线。 电线电缆主要有裸线、电磁线和电机电器用绝缘电线、通信电缆、光缆电力 电缆。 下为部分常用电线电缆型号含义及用途表 6-2： 表 6-2 常用电缆型号含义及用途 电缆型号含义用途 BX、BL X 橡胶绝缘电线 固定敷设于室内或室外，明敷、暗 敷或穿管，作为设备安装用线。 BXF、B LXF 氯丁橡胶绝缘电线 同 BX 型，耐气候好，适用于室 外。 BV、BL V 聚氯乙烯绝缘电线 同BX 型，但耐湿性和耐气候性较 好。芯数:1 芯 电压等级:450/750V；300/500V 截面范围mm1.5400;0.751 BLV 截面范围 mm:2.5400 南昌大学共青学院毕业设计（论文） 第 6 章 配电系统图及平面布线的设 计 19 BVV、B LVV 聚氯乙烯绝缘和护套电线 使用场合: 固定敷设于要求机械防 护较高, 潮湿等场合. 可明敷或暗敷. 电压 等级: 300/500V 截面范围mm:1.535 芯数:25 芯 0.7510 1 芯 BVVB、 BLVVB 使用场合: 固定敷设于要求机械防 护较高, 潮湿等场合. 可明敷或暗敷. 电压 等级: 300/500V 截面范围mm: 0.7510 2.510 芯数:23 芯 BVR 聚氯乙烯绝缘软电线 同BV 型，仅用于安装时要求柔软 的场所。 电压等级: 450/750V 截面范围 mm:2.570 芯数:1 芯 RV 单芯铜芯氯乙烯绝缘软线 装置接线用； 也作为内部安装用 线，安装 时环境温度不低于15。用于中 轻型移动 电器、仪器仪表、家用电器、动力 照明等要 求柔软的地方。 电压等级: 450/750V;300/500V 截 面范围mm 南昌大学共青学院毕业设计（论文） 第 6 章 配电系统图及平面布线的设 计 20 : 1.5240 0.51 芯数:1 芯 本次设计通过电线电缆载流量计算来选择不同型号，下面用表格的形式简单 介绍一下电线电缆载流量计算方法。 表 6-3 电线电缆载流量计算 25铝线载流量倍数 关系 截面 mm2 倍数关系 其他关系口诀表 1.510铜线升1 级或1.5 2.59裸线1.5 48300.95 67350.90 106400.85 165地埋1.2 254穿管0.8 353.5高温穿管多芯穿管0.7 50、703 95、1202.5 二点五下乘以九，往上减一顺号走。 三十五乘三点五，双双成组减点五。 条件有变加折算，高温九折铜升级。 穿管根数二三四，八七六折满载流。 裸线加一半，铜线升级算。 三相四线，零线一半。 五芯线，地一半。 在本次设计中，导线选用塑料绝缘导线（BLV） ，额定电压为为 0.5KV，交 流 1KV 及以下，固定敷设于室内或室外，明敷、暗敷或穿管，作为设备安装用 线，截面面积为 2.5400mm ,500V 单芯聚氯乙烯绝缘电线穿塑料管在空气中敷 2 设时的允许载流量见表 6-4： 通过计算出的各支路的电流以及穿管数目计算出在需要两根穿管时，选择 BV-500 截面为的导线，需要三根穿管时，选择 BV-500 截面 2 1.5mm 的导线，导线应套在硬质塑料管内（PC）,选择口径为 20 的。当由总 2 3*2.5mm 配电箱给每层具体每个配电箱时选用口径为 32 的硬质塑料管（PC） 。 南昌大学共青学院毕业设计（论文） 第 6 章 配电系统图及平面布线的设 计 21 表 6-4 聚氯乙烯绝缘电线穿塑料管在空气中敷设时的允许载流量 两根穿管三根穿管截面面 积 (mm ) 2 50 55 60 65 50 55 60 65 1.51918171617161514 2.52725242325232221 43937353334323028 65148464344413937 107672686467636057 169590858185817672 各层配电箱之间用电缆连接，1KV 聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯敷设时的允许载流 量见表 6-5。 表 6-5 电缆型号 VV29/VLV29 表 VV29-铜芯聚氯乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套电力电缆 VLV29-铝芯聚氯乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套电力电缆 环境25时载流量(A) 空气敷设 标称面积 mm2 绝缘厚度 mm 护套厚度 mm 计算外径 mm 铜芯铝芯 1*161.01.614.5106.081.5 1*701.41.819.8268.2206.7 2*40.81.615.438.228.6 2*251.22.027.2112.485.7 2*1201.62.636.7294.7227.9 3*40.81.616.032.924.4 3*951.62.638.8230.0177.0 南昌大学共青学院毕业设计（论文） 第 6 章 配电系统图及平面布线的设 计 22 3*4 1*2.50.81.616.831.824.4 3*10 1*61.01.823.055.142.4 3*120+1*351.63.016.0275.6213.1 3*150 1*501.83.050.0319.1244.9 通过负荷计算，通过电流，各层配电箱之间选择电缆的型号为 VV29 3*4+1*2.5。总配电箱到各层配电箱之间选用电缆的型号是 。29VV3*120 1*35 由配电所到总配电箱之间选择电缆的型号为 。VLV3*120 1*35 6.4 配电系统图的设计 6.4.1 配电系统图设计的原则 配电系统图是在计算负荷的基础上完成制作的，用图形符号和文字符号表达 出建筑线路的控制关系。系统图一般采用的是单线图，只画出各设备之间的联结。 照明配电图由配电箱系统图组成，表达的内容主要有以下几项构成： （1） 电源进线的回路支数及导线或电缆的具体型号、敷设的方式和穿管管径的 型号。 （2） 总开关和熔断器的规格型号、各分支回路开关，各支路的分相的情况（用 、表示） ，零线（） ，以及保护线（） ，出线回路数及型1L2L3LNPE 号，每各支路的用途及用电设备的容量，其中包括电风扇、插座和其他的 用电器具体的容量。 7.4.2 配电系统图的具体设计 总配电箱与各层配电线之间是树式与放射式相结合的配电方式，由变电所将 电引入总配电箱 P，有总配电线引入到 P1、P2、P3、P4、P5、P6，第一层由 P1 引至各寝室 P1.1-P1.28， 又 P1 引至 P1-2，再由 P1-2 引至 P1-3，第二层为由 P2 引至各寝室 P2.1-P2.34，又 P2 引至 P2-2，第三至第六层同第二层相同。各层配 电箱之间用电缆型号为 VV29 3*4+1*2.5。总配电箱到层配电箱之间选择电缆的 型号为 VV29 3*120+1*35。由配电所到总配电箱之间选择电缆的型号为 VLV29 3*150+1*50。空气开关型号参见上节。具体布线方式见下图 6.3： 南昌大学共青学院毕业设计（论文） 第 6 章 配电系统图及平面布线的设 计 23 图 6.3 系统布线总图 分配电箱到各寝室的电路图如下图 6.4： 图 6.4 分配电箱到各寝室的电路图 南昌大学共青学院毕业设计（论文） 第 6 章 配电系统图及平面布线的设 计 24 宿舍内部配电系统的图 6.5 如下： 图 6.5 宿舍内部配电系统图 其中 QF：断路器，SB：按钮。 导线敷设方式的标注符号见下表 6-6： 表 6-6 导线敷设方式的标注符号 名称符号 穿电线管敷设TC 穿硬聚氯乙烯管敷设PC 用塑料线槽敷设PR 用钢线槽敷设PR 穿蛇皮管敷设CP 用塑料夹板敷设PCL 用电缆桥架敷设CT 导线敷设部位标注符号见表 6-7： 南昌大学共青学院毕业设计（论文） 第 6 章 配电系统图及平面布线的设 计 25 表 6-76-7 导线敷设部位标注符号 名称符号 暗敷设在梁内BC 暗敷设在柱内CLC 暗敷设在墙内WC 暗敷设在地面或地板内FC 暗敷设在屋面或顶板内CC 暗敷设在进入不了的吊顶内ACC 在进入的吊顶内敷设CE 6.5 强电布线图设计 6.5.1 宿舍楼母线引入各间寝室的线路图 图 6.6 宿舍楼母线引入各间寝室的线路图 6.5.2 宿舍内部线路设计 照明平面图是表示建筑物的照明设备、饮水机、吹风机、插座、风扇、台灯 等电气设备及配电线路的平面布置图形。它所要表达的内容主要如下：电源进线 的位置，各电气设备所安放的位置以及以电气的型号数量，导线的走向、数量及 敷设方式 强电布线图的绘制方式如下所示： 强电布线图在不同的楼层如有不同设计需分别画出强电布线图。 进行灯具和用电设备的布置是，应确保设计的各用电设备安装合理且 便于施工的原则，按照国家规定的图形符号分别画出配电箱、照明设备、 饮水机、吹风机、插座、风扇、台灯等用电设备。 南昌大学共青学院毕业设计（论文） 第 6 章 配电系统图及平面布线的设 计 26 符号如下图 6.7： 图 6.7 符号说明图 照明设备、饮水机、吹风机、插座、风扇、台灯等用电设备布置完成 后，就可以开始绘制线路。绘制时，我们首先按照室内配电的敷设线路的方 式，绘出总线路及支路的位置和走线，连接从配电箱到灯具、饮水机、插座、 风扇、电脑等其他用电设备所形成的回路，然后用文字对总线路及支路进行 标注。同时也要标注出导线的根数，用的是在图线上打上斜线表示，斜线的 根数与导线根数相同。 下图为寝内布线图 6.8: 图 6.8 寝内部布线图 上图中红线表示暗敷设在墙内的火线，蓝线表示暗敷设在屋面或顶板内的火 南昌大学共青学院毕业设计（论文） 第 6 章 配电系统图及平面布线的设 计 27 线；粉红色的线表示暗敷设在墙内的零线路，绿线表示暗敷设在屋面或顶板内的 零线。其中各线路的型号见本节图 6.5。 南昌大学共青学院毕业设计（论文） 结论与展 望 27 结论与展望结论与展望 本次毕业设计完成了对某高校寝室的电气设计。本次设计主要为配电系统的 设计，根据负荷等级和供电的要求，为本次系统负荷计算提供依据。然后对插座、 电风扇、空气开关、 配电箱、导线及电缆进行整定计算，为本次系统选择电器 设备提供条件；最后根据所选的电气设备进行了配电系统图设计和平面布线图设 计。 由于本专业方向偏向强电，所以本次设计并没对弱电体统设计。但就弱点系 统的设计与本文并不冲突，其中需要补充的设计还是可以继续完善的。 建筑电气设计所涉及的内容很多，通过完成本次设计，我对民用建筑电气设 计有了一定的了解，也学会用 CAD 进行绘图，但就现在所掌握的知识只是其中 很少的一部分，我也知道自己还有很多不足之处，因此在今后的工作学习中我还 要不断提高自己对这一方面知识的认识。 南昌大学共青学院毕业设计（论文） 参考文 献 28 参考文献参考文献 1李琳.浅析学生公寓电气设计特点J.科技咨询，2009,(04). 2张连成.对某公寓供电配电系统设计的探讨A.价值工程,2010-02-08. 3田时静. 重庆江北化肥厂供配电及综合