照明配电系统设计教学课件PPT.ppt

1,照明系统设计,2,照明系统设计的主要内容,（1）确定合理的照明种类和照明方式 （2）选择照明光源及灯具，确定灯具的布置方案 （3）进行照度计算和供电负荷计算 （4）照明电气设备与线路的选择与计算 （5）绘制出照明平面图和相应的供电系统图,3,照明系统设计步骤,（一）熟悉图纸和相关设计规范 （二）照明光照设计方案选择 （三）照度计算及校验 （三）电气设计方案选择 （五）电气平面图设计 （六）负荷计算、选择线缆型号、截面、敷设方式、线路电压损失计算、保护电器选择及整定 （七）绘制配电系统图,4,（一）熟悉图纸和相关设计规范,（1）了解工程概况，熟悉各场合（房间）的用途 （2）熟悉照明设计相关规范，特别是 gb50035-2004，建筑照明设计标准s。 jgj16-2008,民用建筑电气设计规范s. gb50045-95(2005)，高层民用建筑设计防火规范 gb50016-2006，民用建筑设计防火规范s,5,（二）照明光照设计方案选择,（1）照明方式的确定 照明方式可分为：一般照明、分区照明、局部照明、混合照明。,6,（二）照明光照设计方案选择,根据建筑物功能，确定照明方式。 规范规定，按下列要求确定照明方式： （）工作场所通常应设置般照明； （）同一场所内的不同区域有不同照度要求时，应采用分区一般照明； （）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； （）在一个工作场所内不应只采用局部照明。,7,（二）照明光照设计方案选择,（2）照明种类的确定 根据照明功能划分：正常照明、应急照明、值班照明、警卫照明、障碍照明。 根据建筑物功能，确定照明种类。 规范要求：按下列要求确定照明种类： （）工作场所均应设置正常照明。 （2）大面积场所宜设置值班照明。 （3）有警戒任务的场所，应根据警戒范围的要求设置警卫照明。,8,（二）照明光照设计方案选择,（4） 工作场所下列情况应设置应急照明： 正常照明因故障熄灭后，需确保正常工作或活动继续进行的场所，应设置备用照明； 正常照明因故障熄灭后，需确保处于潜在危险之中的人员安全的场所，应设置安全照明； 正常照明因故障熄灭后，需确保人员安全疏散的出口和通道，应设置疏散照明。 （）有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。,9,（二）照明光照设计方案选择,（3）照度选择 根据建筑物的性质和各房间用途不同，查表（照明设计标准）确定各房间照度。 一般情况下，设计照度值与照度标准值相比较，可有10%10%的偏差。 符合下列条件之一及以上时，作业面或参考平面的照度，可按照度标准值分级降低一级。 （1）进行很短时间的作业时； （2）作业精度或速度无关紧要时； （3）建筑等级和功能要求较低时。,10,（二）照明光照设计方案选择,符合下列条件之一及以上时，作业面或参考平面的照度，可按照度标准值分级提高一级。 （1）视觉要求高的精细作业场所； （2）连续长时间紧张的视觉作业； （3）识别移动对象，要求识别时间短促而辨认困难时； （4）视觉作业对操作安全有重要影响时； （5）识别对象亮度对比小于0.3时； （6）作业精度要求较高，且产生差错会造成很大损失时 （7）视觉能力低于正常能力时； （8）建筑等级和功能要求高时。,视觉安全 视觉功效 建筑功能 建筑等级,11,gb 50034-2004按居住建筑、公共建筑、工业建筑、公用场所进行分类，分别给出照明标准值、眩光限制要求和显色指数要求,办公建筑照明标准值,12,（二）照明光照设计方案选择,（4）光源选择 常用电光源性能比较,13,（二）照明光照设计方案选择,室内照明光源的确定，应根据使用场所的不同，合理地选择光源的光效、显色性、寿命、启动点燃和再点燃时间等光电特性指标，以及环境条件对光源光电参数的影响。 室内照明应优先采用高光效光源和高效灯具。 当照度低于100lx时宜采用色温较低的光源 有显色性要求的室内场所不宜选用汞灯、钠灯等作为主要照明光源。,14,（二）照明光照设计方案选择,规范要求，照明设计时可按下列条件选择光源： （1）高度较低房间，如办公室、教室、会议室及仪表、电子等生产车间宜采用细管径直管形荧光灯 （2）商店营业厅宜采用细管径直管形荧光灯、紧凑型荧光灯或小功率的金属卤化物灯； （3）高度较高的工业厂房，应按照生产使用要求，采用金属卤化物灯或高压钠灯，亦可采用大功率细管径荧光灯； （4）一般照明场所不宜采用荧光高压汞灯，不应采用自镇流荧光高压汞灯； （5）一般情况下，室内外照明不应采用普通照明白炽灯；在特殊情况下需采用时，其额定功率不应超过1oow。,15,（二）照明光照设计方案选择,下列工作场所可采用白炽灯： （）要求瞬时启动和连续调光的场所，使用其他光源技术经济不合理时； （）对防止电磁干扰要求严格的场所； （）开关灯频繁的场所； （）照度要求不高，且照明时间较短的场所 （）对装饰有特殊要求的场所。 应急照明应选用能快速点燃的光源,16,（二）照明光照设计方案选择,（4）灯具及附件选择 灯具选择原则：在满足眩光限制和配光要求条件下，应选用效率高的灯具。,国家标准规定了荧光灯和hid灯的最低效率 荧光灯:开敞-75%、透明罩-65%、磨砂-55%、格栅-60% hid灯:开敞-75%、格栅或透光罩-60%,根据照明场所的环境条件，分别选用下列灯具 （）潮湿的场所，应用相应防护等级的防水灯具或带防水灯头的开敞式灯具； （）有腐蚀性气体或蒸汽的场所，宜采用防腐蚀密闭式灯具。若采用开敞式灯具，各部分应有防腐蚀或防水措施； （）高温场所，宜采用散热性能好、耐高温的灯具； （）有尘埃的场所，应按防尘的相应防护等级选择适宜的灯具；,17,（二）照明光照设计方案选择,（5）有洁净要求的场所，应用不易积尘、易于擦拭的洁净灯具； （6）需防止紫外线照射的场所，应采用隔紫灯具或无紫光源 （7）装有锻锤、大型桥式吊车等振动、摆动较大场所使用的灯具，应有防振和防脱落措施； （8）易受机械损伤、光源自行脱落可能造成人员伤害或财物损失的场所使用的灯具，应有防护措施； （9）有爆炸或火灾危险场所使用的灯具，应符合国家现行相关标准和规范的有关规定；,18,（二）照明光照设计方案选择 镇流器的主要类型,镇流器自身功耗约占灯管功率的20%25% 电子型：2550khz；节能电感型：50hz；传统电感型：50hz,19,（二）照明光照设计方案选择,推广采用节能镇流器 照明设计时按下列原则选择镇流器： （）自镇流荧光灯应配用电子镇流器； （）直管形荧光灯应配用电子镇流器或节能型电感镇流器； （）高压钠灯、金属卤化物灯应配用节能型电感镇流器；在电压偏差较大的场所，宜配用恒功率镇流器；功率较小者可配用电子镇流器； （）采用的镇流器应符合该产品的国家能效标准。,20,（二）照明光照设计方案选择,（5）灯具的安装方式 根据工程特点，一般有吸顶式 、嵌入式 、悬吊式、壁式、嵌墙型 安装高度一般是（2.53.2）m,21,（三）照度计算及校验,照度计算方法：利用系数法（精确计算法）、概算曲线法和单位容量法（简化计算法）,eav工作面平均照度，lx a工作面面积，m2 每只灯具内光源的总光通量，lm n灯具数量 u利用系数 k维护系数,通过照度计算求出符合规定的照度标准值时，该房间或场所 需要的灯具数量,22,（三）照度计算及校验,校验照明功率密度lpd值：,式中 lpd照明功率密度值，w/m2 p每个灯具的输入功率(气体放电灯含镇流器功耗)，w p房间或场所达到规定照度所需灯具的总输入功率，w a房间或场所的面积， m2,lpd值的计算,23,办公建筑照明功率密度值,依目前能耗水平和节能要求制订,预测几年后的能耗水平制订,24,（三）照度计算及校验,计算每个房间的lpd值，若： lpd计算值规定的lpd值，方案符合要求 lpd计算值规定的lpd值，应调整方案至符合要求,设计中降低lpd值的措施,提高s选用高光效光源、减低镇流器的功耗,提高u 选用配光与室形相适应的高效灯具,合理确定照度标准值eav设计照度不宜超过10%标准值,25,（三）照度计算及校验,功率密度法，计算公式：,n-在规定照度下所需灯具数（套）； lpd-房间或场所的功率密度值，w/m2； a-房间面积（m2）； p-每套灯具的安装容量（功率），包括镇流器的功率损耗（w）；,26,（三）电气设计方案选择,（1）电压的选择 一般照明光源的电源电压应采用220v。1500w及以上的高强度气体放电灯的电源电压宜采用380v。 照明灯具的端电压不宜大于其额定电压的105%，亦不宜低于其额定电压的下列数值： （1）一般工作场所95%； （2）远离变电所的小面积一般工作场所难以满足第1款要求时，可为90%； （3）应急照明和用安全特低电压供电的照明90%。,27,（三）电气设计方案选择,（2）供电方式的选择 确定建筑物的照明负荷等级，根据负荷等级确定供电方式。 对普通一级负荷：两个独立电源供电 ，特别重要负荷：除两个独立电源外，还必须增设应急电源 二级负荷，两个电源供电 三级负荷，单电源供电方式,28,（三）电气设计方案选择,（3）照明供电网络的接线形式,各负荷独立受电，可靠性高，但建设费用高，用于重要照明负荷,放射式,结构简单、经济，但干线故障时影响范围大，可靠性差，用于一般照明负荷,树干式,放射与树干式混合运用，具有两者的优点，照明负荷应用最普遍,混合式,29,（三）电气设计方案选择,（4）照明供电网络的接地形式 主要有tn-s、 tn系统、 tt系统 常用是tn-s、tn-c-s系统。,30,（五）电气平面图设计,（）在平面图中绘制插座、照明灯具，并按照一定规律安放不同房间的插座、照明灯具。 （）了解各种开关的特点，通过比较选定的不同房间的开关并画在平面图中。,规范规定： 每个照明开关所控光源数不宜太多,每个房间灯的开关数2个(只设一只光源的除外)。 旅馆的每间(套)客房应设置节能控制型总开关 居住建筑有天然采光的楼梯间/走道的照明,除应急照明外,宜采用节能自熄开关。,31,（五）电气平面图设计,（3）确定开关与照明灯具的联接并在平面图中标明导线的根数。 公共/工业建筑的走廊、楼梯间、门厅等场所的照明，宜用集中控制,并按建筑使用条件和天然采光等采取分区/分组控制措施 房间或场所装设有两列或多列灯具时，宜按下列方式分组控制： （1）所控灯列与侧窗平行； （2）生产场所按车间、工段或工序分组； （3）电化教室、会议厅、多功能厅、报告厅等场所，按靠近或远离讲台分组。,32,（五）电气平面图设计,体育馆、影剧院、候机厅、候车厅等公共场所应采用集中控制，并按需要采取调光或降低照度的控制措施。 有条件的场所，宜采用下列控制方式： （1）天然采光良好的场所，按该场所照度自动开关灯或调光； （2）个人使用的办公室，采用人体感应或动静感应等方式自动开关灯； （3）旅馆的门厅、电梯大堂和客房层走廊等场所，采用夜间定时降低照度的自动调光装置； （4）大中型建筑，按具体条件采用集中或集散的、多功能或单一功能的自动控制系统。,33,（五）电气平面图设计,（4）确定层配电箱和分配电箱的位置并画在平面图中并进行连接。 照明配电箱宜设置在靠近照明负荷中心便于操作维护的位置。 标注配电箱、干线回路的编号,34,（五）电气平面图设计,（5）确定层（分）配电箱与各场合（房间）照明灯具和插座的联接并画在平面图中。 每一照明单相分支回路的电流不宜超过16a，所接光源数不宜超过25个； 三相配电干线的各相负荷宜分配平衡，最大相负荷不宜超过三相负荷平均值的115%，最小相负荷不宜小于三相负荷平均值的85%。 当插座为单独回路时，数量不宜超过10个（组），用于计算机电源的插座数量不宜超过5个（组）。 标注导线根数、分支线的回路编号。,35,（六）负荷计算，选择导线型号、截面、敷设方式；线路电压损失计算；保护电器及其整定。,（1）照明负荷计算 方法: 需要系数法；程序: 支干馈 照明分支线的设备总容量pe,热辐射光源：,气体放电光源：,照明分支线的计算负荷pc,照明干线(馈电线)的计算负荷pc,pn灯管(泡)的额定功率，kw 镇流器等电气附件损耗系数,36,（2） 计算电流,一种光源的照明线路的计算电流ic,单相线路：,三相线路：,up照明线路的额定相电压，v pc单相照明线路的计算负荷，w 光源的功率因数,up照明线路的额定相电压，v pc三相照明线路的计算负荷，w 光源的功率因数,两种光源的照明线路的计算电流ic,ia光源的有功电流，a ir光源的无功电流，a,37,（六）负荷计算，选择导线型号、截面、敷设方式；线路电压损失计算；保护电器及其整定。,（3）导线型号、截面、敷设方式选择 导线和电缆型号的选择主要包括额定电压、导体材料、绝缘材料、内外护层等。一般根据工程的重要程度、环境条件、敷设方式和经济可靠等方面考虑。 常用导线和电缆型号，导线：blv、blvv、bv、bvv；电缆：vv、yjv 室内导线敷设方式有明敷和暗敷两类，有吊顶的建筑物内，导线敷设一般采用暗敷，导线穿钢管或pvc管沿墙、顶棚和地面等处暗敷设。,38,（六）负荷计算，选择导线型号、截面、敷设方式；线路电压损失计算；保护电器及其整定。,导线和电缆截面的选择：发热条件、电压损失、机械强度。还应注意与线路保护设备相配合 按允许载流量选择导线截面,inialic,in导线和电缆长期允许的工作电流,a ial导线和电缆的允许载流量,a ic线路的计算电流,a,照明配电干线和分支线，应采用铜芯绝缘电线或电缆，分支线截面不应小于1.5mm2。 照明配电线路应按负荷计算电流和灯端允许电压值选择导体截面积。,39,（六）负荷计算，选择导线型号、截面、敷设方式；线路电压损失计算；保护电器及其整定。,（4）线路电压损失计算 参考电气照明技术中第145页。,40,（六）负荷计算，选择导线型号、截面、敷设方式；线路电压损失计算；保护电器及其整定。,（5）保护电器的选择及其整定 照明线路的保护要求： 短路保护，所有照明线路均应设置。电器：熔断器、低压断路器的瞬时脱扣器 过负荷保护，电器：熔断器、断路器的长延时过电流脱扣器 接地故障保护，tn-s、tt系统，应设置漏电保护电器,41,（六）负荷计算，选择导线型号、截面、敷设方式；线路电压损失计算；保护电器及其整定。,（1）低压断路器 功能：是一种既能分合负荷电流又具有保护功能 建筑工程中应用最广泛，用作配电箱中的总开关或分路开关。短路保护、过负荷保护、失压或欠电压保护 类型 ：万能式断路器、塑壳式断路器、小（微）型断路器 主要参数 额定电压(v)和额定电流(a) 分断能力（ka） 脱扣器的整定电流及特性,42,（六）负荷计算，选择导线型号、截面、敷设方式；线路电压损失计算；保护电器及其整定。,（2）断路器的选择 额定电流in 线路的计算电流ic 脱扣器的整定电流 种类:长延时脱扣器 短延时脱扣器 瞬时脱扣器,作过负荷保护,作短路保护或过负荷保护,作短路保护,组合成: 三段保护 两段保护 一段保护,整定电流:长延时脱扣器in1