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. . 毕 业 设 计 花园小区电气设计说明书 院 部 机械与电子工程学院 专业班级 届 次 学生姓名 学 号 指导教师 二xx年六月六日目 录摘要IAbstract1 前言12 工程概述13 小区变电站的电气设计33.1电气主接线的设计23.1.1电气主接线设计的重要性23.1.2电气主接线设计的步骤23.2配电室位置和数量的设计33.2.1变电站主变压器的选择33.2.2主变压器容量的确定33.2.3主变台数的确定43.2.4主变压器型号的确定43.2.5 电气主接线方案的设计63.2.6 供电系统主接线方案的设计63.3短路电流计算73.3.1 短路计算的目的及步骤73.3.2短路电流的计算83.4电气设备的选择93.4.1 电气设备选择的一般条件93.4.2各电气设备选择的原则123.5 10kV侧设备的选择133.6 380V侧设备的选择153.6.1 热稳定校验 153.6.2 动稳定校验153.7无功补偿方案设计163.7.1 提高功率因数的意义163.7.2 补偿装置的确定163.7.3无功补偿容量计算173.7.4无功补偿的接线图173.8 备用电源自动投入173.8.1备用电源自动投入装置173.8.2 自动投入装置的运行184 照明和插座系统设计194.1照明系统的概述194.1.1照明系统的发展现状194.1.2照明计量单位204.2照度方式和种类204.2.1照明方式204.2.2照明种类204.3光源和灯具214.3.1光源种类214.3.2灯具选择和布置214.4照度计算224.4.1利用系数法224.4.2单位容量法234.5本工程的电气照明设计254.5.1电气照明设计的基本原则254.6 插座系统294.6.1插座系统的概述294.6.2一般规定（规范）294.6.3 插座的安装294.6.4本工程的插座系统设计315 单体楼低压配电系统设计315.1配电的设计概述315.1.1设计要求325.1.2设计原则325.1.3 设计一般规定325.1.4负荷分级及供电要求345.1.5各负荷等级的供电措施345.2低压配电系统线路的选择355.2.1 低压线路接线方式355.2.2导线和电缆的选择365.3低压配电系统电气设备的选择375.3.1 基本要求375.3.2漏电保护375.4单体楼负荷计算的方法375.5本工程1#楼的负荷计算和导线选择386 防雷接地系统设计426.1防雷与接地系统概述426.1.1 防雷系统概述426.1.2 建筑物的防雷等级426.1.3第三级防雷建筑物的防雷措施426.1.4一般的防雷措施436.2建筑物的防雷装置436.2.1引下线43 6.2.2 接地装置43 6.2.3 接地系统概述446.3防雷设计456.4接地设计457 弱电系统设计467.1有线电视系统467.1.1系统概述467.1.2有线电视系统设计477.1.3有线电视系统的计算487.2电话通信系统517.2.1系统概述517.2.2本工程电话通信系统的设计517.3宽带网络系统517.3.1系统概述 517.3.2系统设计方案517.3.3本工程宽带网络系统设计528 消防及火灾报警系统说明528.1设计依据528.2供电设计528.3消防报警及联动系统528.4.消防线路539 技术经济分析5310 结论54参考文献55致谢56ContentsAbstract1 Introduction12 Project overview13 The substation electrical design33.1The main electrical wiring design23.1.1The importance of the main electrical wiring design23.1.2The main electrical wiring design steps23.2Substation location and quantity of design33.2.1The choice of main transformer substation33.2.2The determination of the main transformer capacity33.2.3The determination of main transformer stations43.2.4The determination of the main transformer model43.2.5 The main electrical wiring scheme design63.2.6 The main power supply system wiring scheme design63.3Short circuit current calculation73.3.1 Short circuit calculation of purpose and steps73.3.2The calculation of short-circuit current83.4The choice of electrical equipment93.4.1 Electrical equipment selection of general conditions93.4.2The principle of the electrical equipment selection123.5 The choice of 10 kV side equipment133.6 The choice of 380 v side equipment153.6.1 The thermal stability of check 153.6.2 Dynamic stability check153.7Reactive power compensation scheme design163.7.1 The meaning of raising power factor163.7.2 The determination of compensation device163.7.3Reactive power compensation capacity calculation173.7.4The wiring diagram of reactive poWer compensation173.8 Standby power supply automatically173.8.1Standby poWer automatic input device173.8.2 The operation of the automatic input device184 Sockets and lighting system design194.1An overview of the lighting system194.1.1The development status of lighting system194.1.2Lighting unit of measurement204.2Illumination way and species204.2.1Lighting system204.2.2Types of lighting204.3The light source and lamps and lanterns214.3.1Light source type214.3.2Lamps and lanterns choice and layout214.4Intensity of illumination computation224.4.1Using the method of coefficient of224.4.2The unit capacity method234.5This projects electric lighting 254.5.1The basic principles of electric lighting design254.6 The socket system294.6.1An overview of the socket system294.6.2General provisions (specification)294.6.3 The installation of the socket294.6.4The socket system design of this project315 Monomer building low-voltage distribution system design315.1Design overview of the distribution315.1.1The design requirements325.1.2Design principles325.1.3 Design of general provisions325.1.4Load rating and poWer requirements345.1.5The load level of poWer supply345.2The choice of low voltage poWer distribution system line355.2.1 LoW voltage line connection mode355.2.2The choice of Wires and cables365.3The choice of electrical equipment of loW voltage power distribution system375.3.1 The basic requirements375.3.2Electric leakage protection375.4Monomer building load calculation method375.51 # building project, load calculation and selection conductor386 Lightningproof grounding system design426.1Summary of lightning protection and grounding system426.1.1 Lightning protection system overview426.1.2 The structure of the lightning protection level426.1.3The third level of lightning protection of buildings lightning protection measures426.1.4Common lightning protection measures436.2The structure of the lightning protection device436.2.1Down lead436.2.2 Grounding device436.2.3 Grounding system overview446.3Lightning protection design456.4Grounding design457 Weak current system design467.1Cable TV system467.1.1System overview467.1.2Cable TV system design477.1.3The calculation of cable TV system487.2Telephone communication system517.2.1System overview517.2.2Telephone communication system design of this project517.3Broadband network system517.3.1System overview Fire control and fire alarm system517.3.2System design scheme517.3.3The broadband network system engineering design528 Fire control and fire alarm system528.1Design basis528.2Power supply design528.3Fire alarm and linkage system528.4.Fire line539 Technical and economic analysis5310 conclusion54reference55To thank56花园小区电气设计摘要：本次电气工程设计以最新智能小区的发展为背景，涉及小区的供配电设计，弱电系统设计，单体楼电气照明设计等几部分内容。小区供配电设计是根据小区规模及建筑分布情况规划变电所的位置、类型，主要包括负荷计算和相关设备的选择；单体建筑电气设计是根据国家有关规范完成一栋多层住宅楼的电气施工图设计，主要包括照明配电，防雷与接地，综合系统布线等内容。此单体楼为二类高层建筑，共11层住宅。每层有一个单元，每个单元二户。本次设计采用了康居住宅的AAA设计标准，以最新的设计规范为依据，对照明、插座系统、供配电系统、通信网络系统和防雷及安全接地系统进行了系统的设计。住宅照明系统采用了合理的照明方式，保证照明质量的前提下，还考虑到节能、方便以及实用性；通信网络系统中的有线电视系统、计算机网络系统、电话系统采用智能化系统配线箱的配线方式。在配电系统设计中，对住宅采用了单独进线集中计量的供电方式，对公共用电负荷中的二级负荷采用双电源末端互投供电方式，保证供电的可靠性。低压配电系统的接地方式为TNCS。防雷设计采用了避雷带方式。关键词：电气设计 供配电系统 照度 消防 防雷 接地系统IThe garden residential electrical design The electrical engineering design With the latest development of intelligent residential area as the background, involving the community power supply design, weak current system design, parts of monomer building electric lighting design content.District power supply is designed according to the area size and distribution of construction planning and the location of the substation, types, mainly including the selection of load calculation and related equipment; Monomer building electrical design is done according to the national relevant specification of a multi-storey buildings electrical construction drawing design, mainly including lighting distribution, lightning protection and grounding, integrated wiring system, etc.The monomer building for 2 kinds of high-rise buildings, a total of 11 layers of residential. Each layer has a unit, each unit 2.This design adopts the comfortable housing residential AAA design standards, based on the latest design specification, lighting, socket system, power supply and distribution system, communication network system and lightning protection and grounding safety system for the design of the system.Residential lighting system USES a reasonable illumination way, under the premise of guarantee the quality of lighting, also considering the energy saving, convenient and practical; Communication network system of cable TV system, computer network system, telephone system adopts intelligent systems With box wiring way.Of residential adopted in the design of power distribution system, separate into line concentration measurement of power supply mode, the secondary load With double power in public power load at the end of each power supply mode, to ensure the reliability of power supply.Low voltage power distribution system grounding method for TN - C - S. Lightning protection design USES the way lightning protection zone.Keywords: electrical design; Power supply and distribution system; Intensity of illumination. Lightning protection; Grounding system.II1 前言本次设计的题目是花园住宅小区电气系统设计。通过具体的实例工程设计，初步掌握高层建筑强、弱电系统设计的基本方法,更好的将理论和实践相结合,将大学四年来所学的课程及知识应用到自己的专业中去,也为将来的工作打下良好的基础。同时也可以更加详细地学习建筑规范，提高自己独立完成工程设计的实际操作和研究能力。本工程为11层的民用普通高层建筑，为二类高层建筑，按三级负荷供电，三类防雷建筑物、二级防火进行电气系统设计。在本设计中，要求完成对某住宅10#楼强、弱电系统设计，主要包括低压供配电系统、照明系统、插座系统、防雷与接地系统、弱电系统等设计，其中以强电系统和弱电系统设计为主。论文针对民用高层建筑电气的设计和使用需要，在重点表述强、弱电系统设计与计算的同时，侧重于电气基本理论和基本知识。设计中，总体按照民用建筑设计规范来建立设计的整体思路，并完成强、弱电系统的负荷计算、设备选型、系统构成、照度计算以及施工图的绘制，包括系统图和平面图等。本毕业设计论文共分十章。其中第1章是前言；第2章为工程概述；第3章介绍小区变电站设计；第4章为照明，照明和插座系统设计；第5章为单体楼低压配电系统设计；第6章为防雷接地系统的设计；第7章为弱电系统的设计；第8章为消防及报警系统的设计，第9章为技术经济分析，第10章为结论。2 工程概述本次设计具体项目为花园小区住宅1#楼项目。本设计为普通民用高层住宅，为二类高层建筑，按三级负荷供电,住宅楼梯间应急照明供电负荷等级为二级，采用集中蓄电池作为备用电源。防火等级为二级，按三类防雷建筑物设计防雷。本设计配电系统采用三相五线制电压为，380/220伏 接地形式采用TN-C-S系统进户处设重复接地，采用综合接地方式，接地利用建筑物基础作接地极，接地电阻不大于1欧。电源进线采用VV22 0.6/1kV铠装电缆通过电缆沟引入，埋地深度0.8米。本次电气系统设计主要包括：低压供配电系统设计，照明、插座，防雷与接地系统，有线电视系统，电话系统，宽带网系统。照明设计，主要针对一般照明进行设计。设计的内容主要是选择合适的灯具使房间能够达到所要求的照度要求，设计中采用单位容量法进行照度计算。插座设计，据其功能选择合适的插座，然后进行插座的容量计算，并放在其最方便使用的位置上。防雷接地设计，根据防雷等级进行设计，对主要建筑物和电气设备采取防雷和接地措施，以保护国家财产免遭损失和保障人身安全，接地系统采用TN-S方式。有电视系统设计：根据使用户端得到清晰的图像所需电平，采用倒推法，计算出进户端电平，计算之前要先设计好系统采用的分配方式，选择合适的分配器、分支器，并查表得出其分配器、分支器的各种技术参数。并绘制每栋楼内的无源部件至用户使用端的管路。3 小区变电站的电气设计3.1电气主接线的设计3.1.1电气主接线设计的重要性 发电厂电气主接线是电力系统接线的主要组成部分。它表明了发电机、变压器、线路和断路器等电气设备的数量和连接方式及可能的运行方式，从而完成发电、变电、输配电的任务。它的设计，直接关系着全厂电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，关系着电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行。 3.1.2电气主接线设计的步骤（）根据下达的设计任务书的要求，在分析原始资料的基础上，并依据主接线的设计原则从技术上论证各方案的优、缺点，选出23各较佳的方案。（）对拟订的23个方案进行技术、经济比较，选出最好的方案。各主接线方案都应该满足系统和用户对供电可靠性的要求，最后确定何种方案，要通过经济比较，选年运行费用最小的作为最终方案，当然，还要兼顾到今后的扩容和发展。（）对电气主接线设计的基本要求主接线应满足可靠性、灵活性、经济性等要求。可靠性：为了向用户供应持续、优质的电力，主接线首先必须满足这一可靠性的要求。主接线的可靠性的衡量标准是运行实践，要充分地做好调研工作，力求避免决策失误，鉴于进行可靠的定量计算分析的基础数据尚不完善的情况，充分做好调查研究工作显的尤为重要。为了提高主接线的可靠性，选用运行可靠性高的设备是条捷径，这就要兼顾可靠性和经济性两方面，作出切合实际的决定。灵活性：电气主接线的设计，应当在运行、热备用、冷备用和检修等各种方式下的运行要求。在调度时，可以灵活地投入或切除发电机、变压器和线路等元件，合理调配电源和负荷。在检修时，可以方便地停运路器、母线及二次设备，并方便设备的安全措施，不影响电网正常运行和对其他用户的供电。经济性：方案的经济性体现在以下三个方面。采用简单的接线方式，少用设备，节省设备上的投资。在投资初期回路数较少时，更有条件采用设备用量较少的简化接线。能缓装的设备，不提前采购装设；在设备型式和额定参数的选择上，要结合工程情况恰到好处，避免以大代小，以高代低；在选择接线方式时，要考虑到设备布置的占地面积大小，要力求减少占地，节省配电装置的征地费用。3.2配电室位置和数量的设计 根据原始资料及小区的地理位置，确定设计一个配电站位于小区西侧。3.2.1变电站主变压器的选择 主变压器的选择原则（）主变容量一般按变电所建成后510年的规划负荷来进行选择，并适当考虑远期1020年的负荷发展。 （）根据变电所所带负荷的性质和电网结构来确定主变的容量。对于有重要负荷的变电所，应考虑一台主变停运时，其余变压器容量在计及过负荷能力后的允许时间内，保证用户的级和级负荷，对于一般变电所，当一台主变停运时，其他变压器容量应能保证全部负荷的60%-80%。 （）为了保证供电可靠性，变电所一般装设两台主变，有条件的应考虑设三台主变的可能性。3.2.2主变压器容量的确定根据小区的负荷情况，年最大负荷利用小时为2500 h,日最大负荷持续时间为8 h，按照我国普遍采用的需要系数法确定小区计算负荷。本住宅小区共15栋楼，414户，根据住宅设计规范GB50096-1999的有关规定，每户用电指标按6kW计算，需要系数参照民用建筑电气设计规范的规定，取，功率因数 则 有功计算负荷;=750.6kW无功计算负荷：kvar另外，整个小区的道路照明负荷按10kW计算。综上所述，本小区总计算负荷为：（取,）kWkvar总视在计算负荷： =908kVA计算电流： =1379.6A 功率因数： =0.79首先对某住宅小区总电量进行计算：因小区共有15座住宅楼，其中1#至9#楼均为11+1层住宅楼，10#至15#楼均为18层住宅楼，因此，计算容量时取1#楼和10#楼作为标准。每住户额定容量为6kW，带跃层顶楼住户为8kW，11层住宅楼电梯及公共照明容量为18kW，18层住宅楼为20kW,两种住宅楼均为一梯两户设置。1#楼 620+82+18=154kW10#楼 636+20=236kW考虑到住宅小区的地理位置问题及其经济效益，于是变电站设计为两侧出线。所以接下来要计算两低压测总容量。1#，3#，5#，7#，9#，11#，13#楼以及小区照明总容量为=1545+2362+12=1254kW2#,4#,6#,8#,10#,12#,14#,15#楼的总容量为kW根据原始资料得知小区的同期系数为0.5AA侧变压器的总容量：kWAB侧变压器总容量kW对装有两台变压器的变电站中，当一台变压器断开时，另一台变压器的容量一般保证70%全部负荷供电，但应满足一类及二类负荷的供电。主变压器容量选择还应考虑周围境的影响，每台变压器容量一般按下式选择： （3-1）式中：变压器额定容量; P全部负荷； n变压器的台数。10KV最大负荷之和为 kW则由公式（3-1），得 kW3.2.3主变台数的确定根据原始资料，本变电室为住宅小区专用变电室，出线多，负荷轻，所以考虑配电所配置两台主变压器。可保证断供电的可靠性，避免一处配电室或一台变压器故障或检修时影响对用户的供电。3.2.4主变压器型号的确定（）相数的确定变压器的相数形式有单相和三相，主变压器是采用三相还是单相，主要考虑变压器的制造条件、可靠性要求及运输条件等因素。规程上规定，当不受运输条件限制时，容量为300MW及以下机组单元连接主变压器和330kV及以下的发电厂用变电站，一般选用三相变压器。因为单相变压器组相对来讲投资大、占地多、运行损耗也较大，而不作考虑。（）绕组数的确定绕组的形式主要有双绕组、三绕组或更多绕组等型式。根据本变电所的条件，主要是把10kV电压变为380V。所以选择双绕组变压器。（）绕组接线组别的确定变压器的三相绕组的接线组别必须和系统电压相位一致，否则，不能并列运行。对于10kV变电所，主变压器一般采用 常规接线。（）调压方式的确定为了保证变电站的供电质量，电压必须维持在允许范围内。通过变压器的分接头开关切换，改变变压器高压部分绕组匝数，从而改变变压器高压部分绕组匝数，从而改变其变比，实现电压调整。切换方式有两种：不带电切换，称无励磁调压，调整范围通常在% 以内；另一种是带负荷切换，称为有载调压，调整范围可达30%。其结构复杂，价格较贵，主要适用接于出力变化大的发电厂的主变压器和接于时而为送端，时而为受端，要求母线电压恒定时。本变电站选用有载调压。（）冷却方式电力变压器的冷却方式随变压器型式和容量不同而异，一般有自然风冷却、强迫风冷却、强迫油循环水冷却、强迫油循环风冷却、强迫油循环导向冷却。自然风冷却及强迫风冷却适用于中、小型变压器；大容量变压器一般采用强迫油循环风冷却。在水源充足的条件下，为压缩占地面积，也可采用强迫油循环水冷却方式。根据上述对变压器选择的分析，在每个配电室中装设两台主变压器，采用常规接线。由于此配电室为住宅小区的配电室，故当一台主变压器停运时，其余变压器容量应能满足全部负荷的70%，查阅电力工程电气设备手册，选择变压器为：S9-1250/10，参数如下：表3-1 变压器参数型号额定电压阻抗电压（%）空载损耗（W）短路损耗（W）空载电流（%）连接组别S9-1250/1010kV5200011000 2.5Y，d113.2.5 电气主接线方案的设计 电气主接线的基本形式有汇流母线的主接线形式包括单母线和双母线接线。单母线又分为单母线接线、单母线分段、单母线分段带旁路母线等形式；双母线又分为双母线接线、双母线分段、带旁路母线的双母线和二分之三接线的形式。无汇流母线主要有单元接线、扩大单元接线、桥形接线、角形接线。各接线的适用范围（）单母线接线：适用范围：一般只适用于一台发电机或一台主变压器，出线回路数少，并且没有重要负荷的发电厂和变电站中。（）单母线分段接线：适用范围：a）610kV 配电装置出线回路数为6回及以上；b）3563kV 配电装置出线回路数为48回；c）110220kV 配电装置出线回路为34回。（）双母线接线适用范围：610kV配电装置，当短路电流较大，出线需要带电抗器时;3563kV配电装置，当出线回路数超过8回时，或连接的电源较多，负荷较大时;110220kV配电装置出线回路数为5回及以上时，或当110220kV配电装置在系统中居重要地位，出线回路数为4回及以上。（）双母线分段接线：分段原则：当进出线回路数为1014回时，在一组母线上用断路器分段;当进出线回路数为15回及以上时，两组母线均用断路器分段。（）增设旁路母线或旁路隔离开关的接线为了保证采用单母线分段或双母线的配电装置在进出线断路器检修时，不中断对用户的供电时采用。3.2.6 供电系统主接线方案的设计 配电室主接线的设计方案：10kV侧母线采用单母线分段接线形式。10kV母线I段接110kV变电站10kV母线I段，10kV母线II段接110kV变电站10kV母线II段。380V侧母线采用单母线分段接线形式。回路：1#变压器的回路数：10条，2#变压器的回路数：10条。3.3短路电流计算3.3.1 短路计算的目的及步骤（） 短路电流计算的目的在发电厂和变电所的电气设计中，短路电流计算是其中的一个重要环节。其计算的目的主要有以下几个方面：校验电气设备和载流导体时需要计算三相短路电流；整定供电系统的继电保护装置需要计算三相短路电流；在校验继电保护装置的灵敏度时计算不对称短路的短路电流值；校验电气设备及载流导体的力稳定和热稳定就要用到短路冲击电流、稳态短路电流、短路容量；接地装置的设计，也需用短路电流。（）短路电流计算的一般规定 计算的基本情况 a）电力系统中所有电源均在额定负荷下运行； b）所有同步电机都具有自动调整励磁装置（包括强行励磁）； c）短路发生在短路电流为最大值的瞬间； d）所有电源的电动势相位角相同；应考虑对短路电流值有影响的所有的元件，但不考虑短路点的电弧电阻。对异步电动机的作用，仅在确定短路电流冲击值和最大安全电流有效值时才予以考虑。接线方式：计算短路电流时所用的接线方式，应是可能发生最大短路电流的正常接线方式（即最大运行方式），而不能仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。计算容量：按本工程设计最终容量计算，并考虑电力系统远景发展规划（一般为本工程建设后510年）短路种类 ：一般按三相短路计算。若发电机出口的两相短路，或直接接地系统以及自耦变压器等回路中的单相（或两相）接地短路较三相短路情况严重时，则应按严重情况进行校验。短路计算点：在正常接线方式时，通过电气设备的短路电流为最大的地点，称为短路计算点。 （）短路电流的计算步骤在工程设计中，短路电流的计算通常采用使用曲线法。步骤如下：选择计算短路点。画等值网络（次暂态网络）图；a）首先去掉系统中的所有负荷分支、线路电容、各元件的电阻，发电机电抗用次暂态电抗；b）选取基准容量和基准电压（一般取各级的平均电压）；c）将各元件电抗换算为同一基准值的标幺电抗；d）绘出等值网络图，并将各元件电抗统一编号。化简等值网络：为计算不同短路点的短路电流值，需将等值网络分别化简为以短路点为中心的辐射形等值网络，并求出各电源与短路点之间的电抗，即转移电抗。求计算电抗。(将各转移阻抗按各发电机额定功率归算)。查运算曲线查出各供给的短路电流周期分量标幺值。计算无限大容量的电源供给的短路电流周期分量。计算短路电流周期分量有名值。3.3.2短路电流的计算（）短路计算过程系统电抗: 变压器电抗: 折算到10kV等级电抗110kV变电站到短路点d1的电抗短路点d1的短路电流kA kA kA MVA 110kV变电站到短路点d2的电抗 短路点d2的短路电流kA kA kA MVA（）短路电流表表3-2 短路电流表短路点短路容量17.57kA44.8 kA23.6 kA318MVA38.49 kA98.1 kA58.5kA26.6MVA（）绘制系统等值阻抗网络图 图3-1 短路等值电路3.4电气设备的选择3.4.1 电气设备选择的一般条件尽管电力系统中各种电器的作用和工作条件并不一样，具体选择方法也不完全相同，但对它们的基本要求确是一致的。电气设备要可靠地工作，必须按正常工作条件进行选择，并按短路状态来校验动、热稳定性。按正常工作条件选择（）额定电压电气设备所在电网的运行电压因调压或负荷的变化，有时会高于电网的额定电压，故所选的电气设备允许的最高工作电压不得低于所接电网的最高运行电压。规定一般电气设备允许的最高工作电压为设备额定电压的1.1-1.15倍，一般不超过电网额定电压的1.15倍。因此，在选择电气设备时，可按照电气设备的额定电压U不低于装置地点电网额定电压U的条件选择，即 U U （3-2）（）额定电流电气设备的额定电流I是指在额定环境温度下，电气设备的长期允许电流。 应不小于该回路在各种合理运行方式下的最大持续工作电流I，即 I I （3-3）由于发电机、调相机和变压器在电压降低5%时，出力保持不变，故其相应回路的I应为发电机、调相机和变压器的额定电流的1.05倍；若变压器有可能过负荷运行时，I应按过负荷确定（1.3-2倍变压器额定电流）；母联断路器回路一般可取母线上最大一台发电机或变压器的I；母线分段电抗器I应为母线上最大一台发电机跳闸时，保证该母线负荷所需的电流，或最大一台发电机额定电流的50%-80%；出线回路的I除考虑正常负荷电流外，还应考虑事故时由其他回路转移过来的负荷。（）按当地环境校验当电气设备安装地点的环境条件如温度、风速、污秽等级、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度超过一般电气设备使用条件时，应采取措施。本设计着重考虑温度对电气设备的影响。我国目前生产的电气设备的额定环境温度Q=+ 40，裸导体的额定环境温度为+25。 （）按短路情况校验短路热稳定校验短路电流通过电气设备时，电气设备各部件温度（或发热效应）应不超过允许值。即， （3-4）式中，t秒内通过的短时热电流； 短路电流产生的热效应。电动力稳定校验电动力稳定是电气承受短路电流机械效应的能力，亦称动稳定。满足动稳定的条件为 （3-5） 或 （3-6）式中，电气设备允许通过的动稳定电流幅值； 电气设备允许通过的动稳定电流有效值； 短路冲击电流幅值； 短路冲击电流有效值。下列几种情况可不校验热稳定或动稳定：a） 用熔断器保护的电气设备，其热稳定由熔断器时间保证，故可不验算热稳定；b）采用有限流电阻的熔断器保护的设备，可不校验动稳定；c）装设在电压互感器回路的裸导体和电气设备可不校验动、热稳定。 短路计算时间验算热稳定的短路计算时间 为继电保护动作时间 和相应断路器的全开断之和，即 =+ （3-7）式中：一般取保护装置的后备保护动作时间，这是考虑到主保护有死区或拒动； 是指对断路器的分闸脉冲传送到断路器操作机构的跳闸线圈时起，到各相触头分离后的电弧完全熄灭为止的时间段。显然，包括两个部分，即 = （3-8）式中，断路器固有分闸时间； 断路器开断电弧持续时间，对少油断路器为0.04-0.06s,对SF和压缩空气断路器为0.02-0.04s，真空断路器为0.015s。3.4.2各电气设备选择的原则 断路器的选择原则高压断路器是重要的电气设备之一，它的主要功能是：正常运行倒换运行方式，把设备或线路接入电网或退出运行，起着控制作用；当设备或线路发生故障时，能快速切除故障回路，保证无故障部分正常运行，起保护作用。高压断路器应根据断路器安装地点，环境和使用技术条件等要求选择其种类及型式，由于真空断路器、SF6断路器比少油断路器，可靠性更好，维护工作量更少，灭弧性能更高，目前得到普遍推广，故35220kV一般采用SF6断路器。真空断路器只适应于10kV电压等级，10kV采用真空断路器。（）额定电压和电流选择 U U （3-9） I I （3-10）式中：U、U分别为电气设备和电网的额定电压，kV； I、I分别为电气设备的额定电流和电网的最大负荷电流，A（）开断电流选择高压断路器的额定开断电流，不应小于实际开断瞬间的短路电流周期分量，即 。 （）断路器关合电流的选择为了保证断路器在关合短路电流时的安全，断路器的额定关合电流不应小于短路电流最大冲击值，即 短路热稳定和动稳定校验 ；。 （）隔离开关的选择原则隔离开关也是发电厂和变电站中常用的开关电器。它需要与断路器配套使用。它的主要功用为：隔离电压；倒闸操作；分、合小电流。隔离开关型式的选择，应根据配电装置的布置特点和使用要求等因素，进行综合的技术经济比较然后确定。隔离开关与断路器相比，额定电压、额定电流的选择及短路动、热稳定效验的项目相同。但是由于隔离开关不用来接通和切除短路电流，故无需进行开断电流和短路关合电流的效验。额定电压和电流选择，由公式（3-9）和公式（3-10），得 UU II 式中：U、U分别为电气设备和电网的额定电压，kV； I、I分别为电气设备的额定电流和电网的最大负荷电流，A短路热稳定和动稳定校验，由公式（3-5）和公式（3-6），得效验式为：； （）避雷器的配置原则常用的防近形波过电压的装置是避雷器。避雷器与被保护设备并联，其作用是释放过电压的能量，将过电压限制在一定水平，从而保护设备的绝缘。配电装置的每组母线上，应装设避雷器，但进出线都装设避雷器时除外。220kV及以下变压器到避雷器的电气距离超过允许值时，应在变压器附近增设一组避雷器。三绕组变压器低压侧的一相上宜设置一台避雷器。（）互感器的选择原则互感器是电力系统中测量仪表、继电保护等二次设备获取电气一次回路信息的传感器。它的作用是将高电压、大电流按比例变成低电压和小电流。互感器在主接线中的配置与测量仪表、同步点的选择、保护和自动装置的要求以及主接线的形式有关。电压互感器一般装置在母线、线路、发电机和变压器中，保证在运行方式改变时，保护装置不失压、同级点两侧都能方便地取压。电流互感器设置在发电机、变压器、出线、母线分段及母联断路器、旁路断路器等回路中，为了满足测量和保护的需要。3.5 10kV侧设备的选择表3-3 真空断路器类别型号额定电压kV额定电流A稳定电流峰值kA开断电流kA动稳定电流峰值kV真空ZN23-101063025（4S）2563（）热稳定校验：Qd（4）=1839(kA)S, =31.524 =3969(kA)S，有 Qd（4） （满足要求）（） 动稳定校验：I= 100（kA） i= 44.8（kA） （满足要求）表3-4 隔离开关型号额定电压（kV）额定电流（A）极限通过电流峰值（kA） 热稳电流GNR10/2001020010031.5 （）动稳定校验：i = 50（kA）， i =44.8(kA），有 i i （满足要求）（）热稳定校验：Qd（4）=1839(kA)S，= 2524=2500(kA)S，有 Qd（4） （满足要求）表3-5 电压互感器型号额定电压（kV）副绕组/额定容量（UA）最大容量（UA）原绕组副绕组辅助绕组0.20.5131200JDZ-1010/0.03/0.03/150250620表3-6 电流互感器型号额定电流比级次组合1s热稳定倍数动稳定倍数LZZBJ9-10A200/50.2/3，1/375135型号系统标称电压kV避雷器额定电压kV波前冲击放电的坡前陡度（kV/us）波前冲击放电电压kVHY5WZ-17/451012.710650表3-7 避雷器3.6 380V侧设备的选择在本小区中，对于22户的一个单元。来计算低压侧的负荷。查表知需要系数=0.7，kW，功率因数为cos=0.9kvar=171.1kva=260A对于36户的单元。236kW 114.22kvar 262.2kva 398.3A3.6.1 热稳定校验 表3-8断路器型号额定电压kV额定电流A稳定电流峰值kA开断电流kA动稳定电流峰值kVDW17-20000.420030（4S）2020Q（4）=1839(kA)S,=3024 =3600(kA)S，有 Qd（4） （满足要求）3.6.2 动稳定校验i= 200kA i = 44.8kA （满足要求）表3-9 电压互感器型号额定一次电流一次安匝额定二次负荷（）LW2J-0.44004000.5级1级3级0.40.6表3-10 电流互感器型号额定电流比级次组合1s热稳定倍数动稳定倍数LMZJ2-0.66400/50.2/3，1/375115表3-11 避雷器型号系统标称电压kV避雷器额定电压kV波前冲击放电的坡前陡度（kV/us）波前冲击放电电压kVY3W-0.50.40.59650 各单元楼最大工作电流1#楼最大工作电流 245.7A 10#楼最大工作电流 376.5A根据以上数据，并考虑到实际的经济情况和以后的安全运行、检修，对各个单元楼的馈线的有关设备进行了选择，选取了以下设备型号：断路器 CM2-400L/3300 电流互感器 LMZJ1-0.66 避雷器 FYS-0.22经校验以上设备均符合使用要求。根据两种楼型的计算容量，并查表得所用电缆型号如下：馈用母线选用：VV22-4*120 VV22-4*240主母线，零母线: TMY-3*2003.7无功补偿方案设计3.7.1 提高功率因数的意义在用电设备中绝大部分为感性负荷，使用电单位功率因数小于1。为了保证供电质量和节能，充分利用电力系统中发配电设备的容量，减小供电线路的截面，减小电网的功率损耗、电能损耗，减小线路的电压损失，必须提高用电单位的功率因数。3.7.2 补偿装置的确定无功补偿装置包括系统中的并联电容器，串联电容器，并联电抗器，同步调相机和静止无功补偿装置等。其中并联电容器补偿装置时无功负荷的主要电源之一。它具有投资省，装设地点不受自然条件限制，运行简便可靠等优点。故一般首先考虑装设并联电容器。本设计采用低压集中补偿方式，补偿范围较分散补偿小。但其管理方便，电容器能充分利用，电力电容器采用三角型连接，这种连接方式提供的补偿容量大。本次设计的变电站为10kV小区变电所，从补偿装置的维护和性能的角度来考虑，就选用并联电容器装置。3.7.3无功补偿容量计算式中：无功计算功率（kW）； 有功计算功率（kW）； 补偿前用电单位自然功率因数角正切值； 补偿后用电单位自然功率因数角正切值。本站只有10kV和380V两个电压等级，且只有380V母线接有负荷，故补偿装置安装在380V母线上。10kV母线所接负荷容量在变压器选择时就已计算过，P =722.6kW。同期系数K=0.5,故=722.60.5=361.3kVA。无功补偿容量=361.3=361.30.55=199.8kvar由于采用的是分组补偿，在每根母线的三相一起补偿，且分三组。母线每组的补偿容量为Q=199.8/（43）=16kvar。电容器选择BCMJ0.4-18-3,参数如下表3-12电容器参数型号额定电压标称容量标称电容相数BCMJ0.4-18-30.418kvar358kvar33.7.4无功补偿的接线图 图3-2 接线图3.8 备用电源自动投入3.8.1备用电源自动投入装置备用电源自动投入装置主要用于变压器备用、线路备用和发电厂、变电所的厂用所备用。备用电源自动投入装置，简称BZT装置。当工作电源因故障断开后，能自动而迅速地将备用电源投入工作或将用户切换到备用电源上去，从而使用户不至于被停电。 自动投入装置的接线要求（）工作电源故障或其断路器被错误断开时，备用电源能自动投入。（）备用电源断路器的合闸脉冲应是短脉冲，只允许自动投入装置动作一次。（）自动投入装置的闭锁开关BK应按厂用母线段各自独立装设，便利运行调试人员操作与检测。（）低电压启动的备用电源自动装置，为防止工作电源的电压互感器二次侧熔断器或其它原因引起BZT误动，应设信号或闭锁装置。（）应设信号以便人员及时了解装置的工作状态。（）对低电压启动的BZT装置，当工作母线上电压下降或消失而备用电源母线上保持一定电压数值时，才允许自动投入装置启动。3.8.2 自动投入装置的运行本次设计的变电站低压侧采用了单母线分段接线形式，其中就有自动投入装置，保证用户尽可能不间断的用电。所采用的自动投入装置接线图如下： 图3-3 备用电源接线图正常运行时二台变压器1B和2B同时运行，分段或联络断路器1DL断开。当任一台变压器故障或母线低电压时，断开变压器低压侧断路器，而将分段或联络断路器合闸，故障变压器的高压侧断路器4DL跳闸时联动低压断路器2DL跳闸。备用电源自动投入装置原理图如下 图3-4 备用电源自动投入装置原理图4 照明和插座系统设计4.1照明系统的概述4.1.1照明系统的发展现状在照明上不再是60-70年代住宅2W/m，办公室4 W/m，而是各类建筑物的照度在适应国情下尽可能与国际接轨，如体育馆的拳击厅照度为1000-2000 lx，乒乓球台面照度为500-1000 lx；住宅也按不同用途，照度自20-300 lx变化；一般办公室的照度为100-200 lx；绘图、设计、打字室工作面照度为300-500 lx等。在同一栋建筑物中，照明的种类也增多了，有一般的工作照明、局部工作照明、备用照明、安全照明、疏散指示照明、值班照明、障碍照明、节日照明等。不同的照明类别，其供电要求也不同，控制方式也各异。如备用照明应有二路电源；安全照明、疏散指示照明、障碍照明不仅应有二路电源，而且还应在末级配电设备上设置备电自投装置。大面积的工作照明，要求集中控制或按工作时间自动开启及关闭。为节约电能，外围有自然采光部分的灯具，还应设置按照明度标准自动调光的装置；疏散指示照明在火警时消防控制室可按需要进行控制；障碍照明应按日照照度进行自动控制等。由此可见，照明在照度、照明质量、照明方式、灯具外型、供电要求及控制上，都有不同程度的发展和更高的要求。4.1.2照明计量单位当前各种量都逐步实现采用国际单位制，简称SI。光学计量基本单位为光强I（坎德拉cd），导出单位有光通（流明lm）照度E（勒克斯lx）出射度M（流明/米lm/m） 、亮度L（坎德拉/米cd/m）等。 4.2照度方式和种类4.2.1照明方式（）一般照明为使整个照明场地获得均匀明亮的水平照度，使用照明器在整个照明场所基本均匀布置的照明方式。（）分区一般照明根据需要提高特定区域照度的一般照明称为分区一般照明。根据工作面布置的实际情况，将照明器集中或分区集中均匀地布置在工作区上方，使室内不同被照面上产生不同的照度，可以有效地节约能源。（）局部照明以满足照明范围内某些部位的特殊需要而设置的照明称为局部照明。它仅限于照亮一个有限的工作区，通常采用从最适宜的方向装设台灯、射灯或反射型灯泡。起优点是灵活、方便、节电，能有效地突出重点。（）混合照明有一般照明和局部照明共同组成的照明称为混合照明。其实质是在一般照明的基础上，在另外需要提供特殊照明的局部，采用局部照明 。4.2.2照明种类 （）正常照明为满足正常工作而设置的室内外照明称为正常照明。它起着满足人们基本视觉要求的功能，是照明设计中的主要照明。它一般可单独使用，也可与应急照明和值班照明同时使用，但控制线路必须分开。（）应急照明在正常照明因事故熄灭后，供事故情况下继续工作、人员安全或顺利疏散的照明称为应急照明。它包括备用照明、安全照明、和疏散照明三种。应急照明的设置原则，从安全角度考虑，应在较多的建筑内设置应急照明，而从经济的观点出发，只能在一些最需要的建筑内设置。（）值班照明在非工作时间供值班人员观察用的照明称为值班照明。可利用正常照明中能单独控制的一部分或应急照明的一部分或全部作为值班照明。4.3光源和灯具4.3.1光源种类常用于高层建筑照明的电光源，按发光原理可分为两大类：热辐射光源、气体放电光源。白炽灯结构简单，使用方便，价格便宜，显色性好，故在一般场所仍被普遍采用。4.3.2灯具选择和布置灯具的作用是固定电光源，把电光源的光能分配到需要的方向，防止光源引起的眩光以及保护电光源不受外力、潮湿及有害气体的影响。灯具的布置就是确定灯在房间内的空间位置。灯具的布置合理与否还影响到照明装置的安装功率和照明设施的耗费，以及照明装置维护检修的方便与安全。布置方式一般分为均匀布置和选择布置两种见下表4-1和4-2。表4-1 常用灯具类型符号灯具名称符号灯具名称符号普通吊灯P工厂一般灯具G壁灯B荧光灯灯具Y花灯H防暴灯G或专用代号吸顶灯D水晶底罩灯J柱灯Z防水防尘灯F卤钨探照灯L搪瓷伞罩灯S投光灯T五磨砂玻璃罩万能WW表4-2 常用灯具安装方式符号安装方式符号安装方式符号自在器线吊式X弯式W固定线吊式X1台上安装式T防水线吊式X2吸顶安装式DR认字线吊式X3墙壁嵌入式BR链吊式L支架安装式J管吊式G柱上安装式Z壁装式B作装式ZH吸顶式D （）客厅：时会客和家人团聚的场所，灯的装饰性和照明要求应有利于创造热烈的气氛，使客有宾至如归之感。一般照明，采用多叉花饰吊灯的，应安装在房间的中央。可采用带金属装饰与玻璃装饰件的豪华灯。吊灯的灯头盏数及尺寸与房间的大小有关。可在墙上安装壁灯1-2盏作为辅助照明，应与吊灯同类型，使照度均匀，获得对比效果。当看电视或其它需较暗灯光时使用。还可以采用吸顶灯，选择的吸顶灯具一定要有上射光，且不可使用全部向下射的直接照明型灯具，以免顶棚过暗。 （）卧室：有利于构成宁静、温柔的气氛，使人有一种安全感。卧室的主体照明可选用如白色的白炽灯吊灯，安装在中央。另在床头距地约1.8m的墙上安装壁灯。3、书房：使人们读书、学、写作、绘画、研究工作的主要空间，书房照明要有利于人们精力充沛地学习和工作，光线要柔和明亮，要避免眩光。 （）主体照明：要选用带反光罩的柱形荧光灯，安装在书房中央。 （）楼梯和走廊照明：用壁灯，安装在楼梯踏步的侧面墙上，利用墙面反射光照亮楼梯水平面和垂直面，效果较好。对于宽度不大的则宜采用吸顶灯，安装在顶棚上面。 （）卫生间：卫生间灯具位置应避免安装在便器或浴缸的上面及其背后。开关为跳板式时宜设于卫生间门外，否则应采用防水型面板或使用绝缘操作的拉线开关。高级住宅（公寓）中的方厅、通道和卫生间灯，宜采用带有指示灯的跳板式开关。4.4照度计算照度计算方法有利用系数法、单位容量法和逐点法等3种。任何一种计算方法，都只能做到基本准确。4.4.1利用系数法此法适用于灯具均匀布置的一般照明以及利用墙和天棚作为光线反射面的场合。当选用反射式、半反射式或漫射式等主要利用反射光通的照明灯具时，必须采用此法计算在工作面上的平均照度E系由光源光通的直射分量以及经房间多次反射的分射分量所造成的。投射在工作面上的这两个光通之和F与照明灯具在受照房间内所发出的总光通NF之比称为利用系数。即 /NF (4-1)式中 F每一个照明灯具所发出的光通量，流明。照明装置的利用系数与下列因素有关：（）照明灯具的效率及光强分布的情况；（）墙壁、天棚和地板的反射系数Pq、Pt和Pd；（）室形指数。对于方形的房间，室形指数i按下式确定： i=AB/h（AB） (4-2) 式中 AB房间的长度和宽度，米； h照明灯具的计算高度，米。利用系数法的基本公式为 F=EKZS/Nh (4-3) E=FN/KZS (4-4)式中：F每一个灯泡的光通量，流明； E最小照度； K减光补偿系数； S房间面积； N灯具数量； Z最小照度。4.4.2单位容量法单位容量法的基本公式： W=P/A (4-5)式中：W在最低照度下每单位面积的安装功率（W） P房间内全部灯泡（管）的总安装功率（W） A房间的面积（m）根据已知的面积和所选的灯具形式、最小照度E、计算高度h，从表4-3到表4-5查得每单位面积的安装容量W，从上式算出全部灯泡的总安装功率P。然后除以灯具的功率，再考虑到室形及对灯具布置的要求即可得灯具数量。表4-3住宅建筑照明的标准值类别参考平面及其高度照度标准值（lx）低中高起居室卧室一般活动区0.75m水平面203050书写、阅读0.75m水平面150200300窗头阅读0.75m水平面75100150精细作业0.75m水平面200300500餐厅或方厅、厨房0.75m水平面203050卫生间0.75m水平面101520楼梯间地面51015表4-4荧光灯单位面积安装功率计算高度（m）房间面积（m）荧光灯照度（lx）3050751001502002310151525255050150150300300以上3.22.72.42.11.91.85.24.53.93.43.23.07.86.75.85.14.74.510.48.97.76.86.35.915.613.411.610.29.48.9211815.413.612.511.834101515202030305050120120300300以上4.53.33.22.72.42.11.97.56.25.34.53.93.43.211.39.38.06.85.85.14.81512.410.697.76.86.3231915.913.611.610.29.5302521.218.115.413.512.6表4-5圆球形吸顶灯单位面积安装功率计算高度（m）房间面积（m）白炽灯照度（lx）510152030402310151525255050150150300300以上4.94.13.62.92.4 2.28.87.56.45.144.33.911.610.18.87.05.75.215.212.910.78.86.96.220.917.714.811.89.98.927.623.119.315.712.911.534101515202030305050120120300300以上6.25.14.33.73.02.32.010.48.77.96.25.34.13.513.811.29.98.87.25.74.717.114.312.510.79.07.35.924.721.418.415.212.49.78.530.926.923.519.516.212.810.84.5本工程的电气照明设计4.5.1电气照明设计的基本原则（）本工程照度标准选用国家民用建筑照明标准为基准，并参照有关国外照明标准进行设计。（）照明电源，根据国家节能要求特殊装修要求外，均选用高效，低耗的节能型日光灯和节能筒灯为主。4.5.2电气照明详细设计计算本工程采用单位容量法对本次的住宅1#共有A、B两个户型来说明设计。（）A户型的照度计算表4-6A户型详情居 室长(m)宽(m ) 面积()标准层主卧室3.94.316.77次卧室3.35.116.83客厅3.9519.5餐厅33.59.5主卧室卫生间2.61.94.94卫生间2.61.74.42书房33.39.9厨房23.67.2走廊5.351.68.56阳台2.81.1863.32主卧室：房间面积A=16.77m，取照度E=50lx，选用荧光灯（236W），查表4-4得单位容量W=4.5 W/m根据W=P/A得，房间内的总安装功率P=WA=4.516.77=75.5W所以在主卧室中央位置设置双管荧光灯一盏，236W，P0=236=72W次卧室：房间面积A=16.83m，取照度E=50lx，选用荧光灯（236W），查表4-4得单位容量W=4.5W/m根据W=P/A得，房间内的总安装功率P= WA=4.516.83=75.7 W，所以在次卧室中央设置一盏236W双管荧光灯一盏，P0=236=72W客厅：房间面积A=19.5 m，取照度E=30lx，选用花灯（560W），查表4-5得单位容量W=14.8 W/ m根据W=P/A得，房间内的总安装功率P=WA=14.819.5=288.6W，所以在客厅中央位置设置一盏560W花灯;餐厅：房间面积A=9.5m，取照度E=30lx，选用花灯（360W），查表4-5得单位容量W=20.9 W/ m根据W=P/A得，房间内的总安装功率P=WA=9.520.9=198.55 W，所以在餐厅中央位置设置一盏360W花灯，P0=360W=180W主卧室卫生间：房间面积A=4.94 m，取照度E=15lx，选用防水防潮灯（40W），查表4-5得单位容量W=11.6 W/ m根据W=P/A得 房间内的总安装功率P=WA=11.64.94=57 W，所以在主卧室卫生间中央设置一盏40W的防水防潮吸顶灯，以及一盏20W镜前防水壁灯，P=40W+20 W =60W卫生间：房间面积A=4.42m，取照度E=15lx，选用防水防潮灯（40W），查表4-5得单位容量W=11.6 W/ m根据W=P/A得，房间内的总安装功率P=WA=11.64.42=51.3 W所以在主卧室卫生间中央设置一盏40W的防水防潮吸顶灯，以及一盏20W镜前防水壁灯，P=40W+20W =60W书房：房间面积A=9.9 m，取照度E=150lx，选用荧光灯（36W），查表4-4得单位容量W=15.6W/ m根据W=P/A得，房间内的总安装功率P=WA=15.69.9=154.44W所以在书房中央位置设置一盏236W双管荧光灯，门口处设置一盏60W的圆球吸顶灯，书桌处可按放台灯做局部照明以达到照度要求。P=236W+60W =132W厨房：房间面积A=7.2m，取照度E=20lx，选用防水防潮灯（60W），查表4-5得单位容量W=15.2 W/ m根据W=P/A得，房间内的总安装功率P=WA=15.27.2=109.4 W所以在厨房中央设置一盏60W防水防潮灯。走廊：房间面积A=8.56m，取照度E=20lx，选用圆球吸顶灯（60W），查表4-5得单位容量W=15.2 W/ m根据W=P/A得，房间内的总安装功率P=WA=15.28.56=130 W，所以在走廊平均安装两盏圆球吸顶灯，P0=60W+60W =120W阳台：房间面积A=3.32m，取照度E=20lx，选用圆球吸顶灯（60W），查表4-5得单位容量W=15.2 W/ m根据W=P/A得，房间内的总安装功率P=WA=15.23.32=50W，所以在阳台中央设置一盏60W防水防潮灯。（）B户型的照度计算表4-7B户型详情居 室长(m)宽(m ) 面积()跃层主卧室3.94.216.38次卧室3.35.116.83起居室5.13.517.85卫生间2.61.54.02书房32.88.4走廊5.31.68.48主卧室：房间面积A=16.38m，取照度E=50lx，选用荧光灯（236W），查表4-4得单位容量W=4.5 W/m根据W=P/A得，房间内的总安装功率P=WA=4.516.38=73.71W，所以在主卧室中央位置设置双管荧光灯一盏，236W ，P=236=72W次卧室：房间面积A=16.83m，取照度E=50lx，选用荧光灯（236W），查表4-4得单位容量W=4.5 W/m根据W=P/A得，房间内的总安装功率P= WA=4.516.83=75.74W，所以在次卧室中央设置一盏236W双管荧光灯一盏，P=236=72W起居室：房间面积A=17.85 m，取照度E=30lx，选用花灯（560W），查表4-5得单位容量W=17.7W/ m根据W=P/A得，房间内的总安装功率P=WA=17.717.85=315.95W，所以在起居室中央位置设置一盏560W花灯P=560W=300W卫生间：房间面积A=4.02m， 取照度E=15lx，选用防水防潮灯（40W），查表4-5得单位容量W=11.6 W/ m根据W=P/A得，房间内的总安装功率P=WA=11.64.02=47 W，所以在主卧室卫生间中央设置一盏40W的防水防潮吸顶灯，以及一盏20W镜前防水壁灯，P=40W+20W =60W书房：房间面积A=8.4 m，取照度E=150lx，选用荧光灯（36W），查表4-4得单位容量W=15.6W/ m根据W=P/A得，房间内的总安装功率P=WA=15.68.4=131.04W，所以在书房中央位置设置一盏236W双管荧光灯，门口处设置一盏60W的圆球吸顶灯，书桌处可按放台灯做局部照明以达到照度要求。P=236W+60W =132W走廊：房间面积A=8.48m， 取照度E=20lx，选用圆球吸顶灯（60W），查表4-5得单位容量W=15.2 W/ m根据W=P/A得，房间内的总安装功率P=WA=15.28.48=128.90 W，所以在走廊平均设置二盏60W圆球吸顶灯，P=60W+60W =120W4.6 插座系统4.6.1插座系统的概述 插座这个小小的电气装置元件，往往容易被人忽视，但在现代住宅中却随处可见，不管是在客厅、卧室、书房，还是在厨房、餐厅、卫生间，人们都要使用它，甚至阳台都忘不了装一个插座，以备它用。现代生活水平不断的提高，人们对住宅电气装置的要求也越来越高，人们不再满足于照明、风扇、洗衣机、电冰箱、彩电等电气设备带来的方便，而更加热衷追求音响、空调、大屏幕彩电、电脑、电话带来的享受。随着当今知识经济、信息时代的到来，可视电话、电子购物、家庭办公等智能化住宅建筑将不断涌现。这些电能、信息的传递除通过电线、电缆外，还必须通过插座这个小小电气装置元件输送给用电设备或信息终端。可见，插座的种类和数量在现代住宅中呈日益增长的趋势。所以，现代住宅中插座的选型、布置位置、数量和安装高度都直接关系到住户今后的使用效果，是现代住宅电气设计中十分重要的内容。现代住宅是由客厅、卧室、书房、厨房、餐厅、洗涤间、卫生间、阳台等组成的。住户的家用电器众多，而且又在不断地增加，好像根本无处着手。其实不然，我认为：只要明确住宅中各个房间主要会有哪些家用电器，然后根据建筑平面图，考虑住户一般会怎样去布置。按照这种思路去思考，目的性就很强。4.6.2一般规定（规范）（）当插座为单独回路时，数量不宜超过10个（组）。（）当灯具和插座混为一路过，其中插座数量不宜超过5个（组）。（）插座应由单独的回路配电，并且一个房间内的插座由同一路配电。（）在潮湿房间（住宅中的厨房除外）内，不允许装设一般插座，但设置有安全隔离变压器的插座可除外。（）备用电源、疏散照明的回路上不应设置插座。4.6.3 插座的安装依据通用用电设备配电设计规范GB 50055-93，插座的型式和安装高度，应根据其使用条件和周围环境确定：（）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。（）需要连接带接地线的日用电器的插座，必须带接地孔。（）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。（）在潮湿场所，应采用密封式或保护式插座，安装高度距地不应低于1.5m。（）在儿童专用的活动场所，应采用安全型插座。（）住宅内插座，若安装高度距地1.8m及以上时，可采用一般型插座；低于1.8m时，应采用安全型插座。具体设计如下：（）起居室应保证每个主要墙面均有一个5孔插座（5孔插座指一个单相三线和一个单相两线的组合插座，以后不再赘述）。如果墙面长度超过3.6m应适当增加插座数量。墙面长度小于3.6m，插座可安置在墙面的中间位置。设置电视出线插座的墙面（此墙面为电器摆放集中之处）应至少设置两个5孔插座，其中一个插座应与电视出线插座相靠近并与之保持0.5m以上距离。空调器插座应采用专用带开关插座。在已知采用何种空调的情况下空调插座按以下位置布设：如是分体空调插座宜根据出线管预留洞位置距地1.8m设置,如是窗式空调宜在窗旁距地1.4m设置，如是柜式空调宜在相应位置距地0.3m设置,否则按分体空调考虑预留空调插座。（）卧室应保证两个主要墙面至少各有一个5孔插座，设置电视出线插座的墙面至少有一个5孔插座与之相靠近。如卧室面积较大应适当增加插座数量。（）厨房厨房内插座应为防溅插座，宜组成一单独回路不与其它插座混连。参考厨房操作台、灶台、置物台、洗菜台布局选取最佳位置设置抽油烟机插座、电热插座。抽油烟机插座距地2.0m设置，电热插座距地1.4m或根据操作台和吊柜具体位置设置。电热插座应选用带开关16A单相三线插座，如电热器具有固定位置应注意不要设置在电热器具的正上方，以避免人员手臂越过电热器具操作开关。如果某一电热器具额定电流超过15A，应对其所对应的电热插座采取放射式供电直接由户配电箱引来独立电源。如厨房内设置冰箱应对其设置专用插座，设置高度为距地0.3m。（）卫生间目前，我国一般住宅的卫生间往往兼有浴室的功能，因此卫生间内均设有淋浴、盆浴设备。由于是严重潮湿场所，在洗浴时身体电阻降低使电击的危险大大增加，卫生间成为住宅中最容易有触电危险的地方。而不在卫生间内设置电气插座及用电器具虽然可以避免触电危险，给居民使用造成不便。因此电气设计师应在遵循更加严格的电气保护措施的同时在卫生间内适当位置设置插座，在最大安全的前提下满足人们在卫生间等潮湿场所内设置电器的要求。民用建筑电气设计规范规定“澡盆和淋浴盆的安全保护要求，仅限于三级及以上的旅(宾)馆、高级住宅和公寓以及商业性浴池等场所。一般旅馆和住宅的上述场所可参照有关条款，采取适当的保护措施”。4.6.4本工程的插座系统设计本工程的具体设计：（）主卧室：壁挂式空调插座1个，安装高度1.8m；五孔插座3个，安装高度0.3m。（）次卧室：壁挂式空调插座1个，安装高度1.8m；五孔插座3个，安装高度0.3m。（）客厅：柜式空调插座1个，安装高度0.3M；五孔插座5个，安装高度0.3m。（）餐厅：五孔插座3个，安装高度0.3m，抽油烟机插座1个，安装高度1.4m。（）主卧室卫生间：带防溅盒插座1个，给热水器用，安装高度2M，五孔插座1个，安装高度1.4m。（）卫生间：带防溅盒插座1个，给热水器用，安装高度2M，给洗衣机用，高度0.3M，五孔插座1个，安装高度1.4m。（）书房：五孔插座2个，安装高度0.3m。（）厨房：电热插座2个，安装高度1.4m；带防溅盒油烟机用插座2个，安装高度2m。（）阳台：带防溅盒插座1个。5 单体楼低压配电系统设计5.1配电的设计概述现代电力系统是一个由电能的生产（发电）、输送与分配（输电、变电、配电）、消费（用电负荷）组成的。各类建筑为了接受从电力系统送来的电能，就需要有一个内部的供配电系统。建筑供配电系统由高压及低压配电线路、变电站（包括配电站）和用电设备组成。用电负荷是电力系统的重要组成部分。对工业与民用建筑的供电，系指通过输变电系统配电系统将电力送至电力单位的过程。供电不仅要满足用电单位用电设备的电力需求，还需满足工业与民用建筑现代化的需要。工业与民用建筑供电的任务是确保用电设备完成其功能要求；在保证电气安全懂得前提下，最大限度的节约电能和材料，以取得最大经济效益。5.1.1设计要求供配电系统设计应根据工程特点、规模和发展规划，做到远近期结合，以近期为主。供配电系统设计应采用符合国家现行有关标准的效率高、能耗低、性能先进的电气产品。供配电系统设计应根据工程特点、规模和发展规划，做到远近期结合，以近期为主。供配电系统设计应采用符合国家现行有关标准的效率高、能耗低、性能先进的电气产品。5.1.2设计原则（）配电系统应做到供电可靠，电能质量好，满足生产要求。对一级负荷应由两个独立电源；对二级负荷一般要有两个电源，可以手动切换，在条件很困难的情况下，允许只有一个电源。（）配电系统的接线力求简单灵活，便于操作维护，并能适应负荷的变化和系统的发展。同一电压的配电级数不宜多于两级。（）制定配电系统方案时，一般不考虑当一电源系统发生故障或检修停电时，另一电源进线也同时发生故障。（）制定配电系统方案时要充分考虑节约基建投资，降低运行费用，减少有色金属的消耗量。（）配电系统应考虑负荷的增长，预留必要的发展余地作出分期建设的规划。配、变电所的电源进线要有适当的富裕的供电能力。5.1.3 设计一般规定（）配电电压应采用220/380V。（）配电系统设计应根据工程规模、设备布置、负荷容量及性质等综合考虑确定。（）配电系统应满足生产和使用所需要的供电可靠性和电压质量；接线简单，并有一定的灵活性；操作安全，检修方便；另外。还要考虑节省有色金属消耗、减少电能损耗。（）自变压器二次侧至用电设备之间的低压配电级数不宜超过三级，但对非常重要负荷供电时，可以超过三级。（）由公用电网引入建筑物内的电源线路，应在屋内靠近进线点便于操作维护的地方装设电源开关和保护电器。若由本单位配变电所引入建筑物内的专用电源线路，可装设不带保护的隔离电器。（）在正常环境的车间或建筑物内，当大部分用电设备容量不很大的时候，又无特殊要求时宜采用树干式配电。当用电设备容量大，或负荷性质重要，或在很潮湿、有腐蚀性环境的车间及建筑物内，宜采用放射式配电。（）各级低压配电屏，应根据发展的可能性留有适当的备用回路。（）多层建筑低压配电一般应遵循以下原则：应满足计量-维护管理、供电安全、可靠的要求，应将照明与电力负荷分成不同配电系统。确定多层住宅低压配电系统及计量方式时，应与当地供电部门协商，一般可以采用以下几种方式：a）单元总配电箱设于首层，内设总计量表，层配电箱内设分户表，由总配电箱至层配电箱采用树干式配电，层配电箱至各户采用放射式配电。b）单元不设总计量表，只在分层配电箱内设分户表，其配电干线、支线的配电方式同上项。c）分户计量表全布集中于首层（或中间层）电表间内，配电支线以放射式配电至各户。d）多层住宅照明计量应一户一表。其公用走道、楼梯间照明计量可以采取：部门收费到户时，可以设公用电镀表；如收费到楼总表时，一般不另设表。e）除多层住宅外的其他多层建筑，对于较大的集中负荷或较重要的负荷应从配电室以放射式配电；对于向各层配电间或配电箱的配电，宜采用树干式和分区树干式的方式。（）高层建筑低压配电一般应遵循如下原则：选择变压器时，一般SCL型环氧树脂干式变压器。将照明与电力负荷分成不同的配电系统：消防及其他用电设施的宜字成体系。对于容量较大的集中负荷或重要负荷宜从配电室以放射配电；对各层配电间的配电宜采用下列方式之一：a）工作电源采用分区树干式，备用电源也采用分区树干式或首层到顶层垂直干线的方式。b）工作电源和备用电源都采用由首层到顶层垂直干线的方式。c）工作电源采用分区树干式，备用电源取自应急照明等电源干线。 对经常处于备用状态的消防泵、喷淋泵、事故排风机等设备，不作为计算负荷的一部分来选择变压器容量。为保证在发生火灾事故时，消防设备的起动与正常运转，可以采取自动切除非消防用电设备的措施。高层建筑的配电箱设置和配电回路划分，应根据负荷的性质和密度、防火分区、维护管理等条件综合确定。自层配电箱至用电负荷的分支回路，对于旅馆、饭店、公寓等建筑物内的客房，宜采用每套房间设一分配电箱的树干式配电，每套房间内根据负荷性质再设若干支路；或者采用对几套房间按不同用电类别，以几路分别配电的方式；但对贵宾馆间则宜采取专用分支回路供电。高层住宅的照明计量表应采用一户一表，公用楼梯、公用走道的照明及公用电力计量宜单独设表。自备应急柴油发电机组的选择。5.1.4负荷分级及供电要求电力负荷是根据对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上所造成损失或影响的程度进行分级，并应符合下列规定：（）符合下列情况之一时，应为一级负荷：中断供电将造成人身伤亡时。中断供电将在政治、经济上造成重大损失时。例如：重大设备损坏、重大产品报废、用重要原料生产的产品大量报废、国民经济中重点企业的连续生产过程被打乱需要长时间才能恢复等。中断供电将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作。例如：重要交通枢纽、重要通信枢纽、重要宾馆、大型体育场馆、经常用于国际活动的大量人员集中的公共场所等用电单位中的重要电力负荷。在一级负荷中，当中断供电将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要场所的不允许中断供电的负荷，应视为特别重要的负荷。 （）符合下列情况之一时，应为二级负荷：中断供电将在政治、经济上造成较大损失时。例如：主要设备损坏、大量产品报废、连续生产过程被打乱需较长时间才能恢复、重点企业大量减产等。中断供电将影响重要用电单位的正常工作。例如：交通枢纽、通信枢纽等用电单位中的重要电力负荷，以及中断供电将造成大型影剧院、大型商场等较多人员集中的重要的公共场所秩序混乱。（）不属于一级和二级负荷者应为三级负荷。 5.1.5各负荷等级的供电措施 （）一级负荷：要求供电系统无论时正常运行还是发生了故障时，都应保证其连续供电。因此对一级负荷，应有两个独立的电源供电，并按生产的需要和允许停电的时间，采用双电源互相自动地或手动地切换线路，如果一级负荷不大，则可采用蓄电池、自备发电机等设备，或者从临近的单位取得第二独立电源。这里所说的两个“独立电源”是指其中任何一个电源发生故障或停电检修是，都不致影响另一个电源继续供电。（）二级负荷：应有双回路供电。当采用双回路由困难时，则允许采用一路10kV及专用架空线供电。（）三级负荷：无特殊的供电要求，属于一级和二级的负荷。本工程是三级负荷供电方式。5.2低压配电系统线路的选择5.2.1 低压线路接线方式 低压配电线路采用放射式、树干式、环式及链式四种接线法。 （）放射式系统：特点配电线故障互不影响,供电可靠性较高,适用于一级负荷配电。配电设备集中,检修比较方便；缺点是系统灵活性较差,导线消耗量较多。此配电方式经常用在设备容量大、负荷集中或重要的用电设备以及有腐蚀性介质和爆炸危险等场所不宜配电及保护起动设备放在现场者。以免影响其他用户正常用电。接线图见下图5-1（）环形系统环形线路运行时都是开环的放射式线路，提高了供电可靠性，当一回线路故障或检修时，可以将该线路与电源断开，而该处的负荷仍可得到供电。接线方式见下图5-2（）树干式系统：特点树干式配电系统总长度小,也就是可以节约有色金属、比较经济；供电点的回路数量较少,配电设备也相应减少；配电线路安装费用也相应减少。存在缺点是干线发生故障时影响范围大,供电可靠性较差,相比较导线截面积较大。一般很少采用树干式配电，往往采用放射式与树干式混合使用。接线图见下图5-3（）链式系统：特点与树干式有相似之处，这种供电形式适用与距配电柜较远而彼此相距又较近的不重要的容量较小用电设备，这种方式连接的用电设备宜在五台以下，总功率在10KW以下。接线方式见下图5-1 图5-1低压放射式线路 图5-2低压环形线路（a）低压母线放射式配电的树干式 （b）低压“变压器-干线”的树干式图5-3低压树干式线路 M1 M2 M3 M4（a） 连接配电箱 (b)连接电动机图5-4低压链式线路本工程采用的是树干式低压配电线路。5.2.2导线和电缆的选择（）选择的原则：配电网络导线和电缆的选择，一般按照下列原则进行：按使用环境和敷设方法选择导线和电缆的类型。按机械强度选择导线的最小允许截面。按允许载流量选择导线和电缆的截面。按电压损失校验导线和电缆的截面。按上述条件选择的导线和电缆具有几种截面时，应取其中较大的一种。（）类型的选择：裸导线：TJ铜绞线、LJ铝绞线、LGJ钢心铝绞线、TMY 矩形硬铜母线、LMY 矩形硬铝母线绝缘电线：B布线用、X橡皮绝缘、V塑料绝缘、L 铝芯、R软电线电力电缆：按照主绝缘材料的不同分为纸绝缘（Z）电缆，塑料绝缘电缆（V）电缆和橡皮绝缘（X）电缆（）截面的选取：对建筑供配电中的低电压380/220V进出电线和电缆的截面选择，是按长期允许载流（或称发热条件或称温升条件）来选择的。每箱电缆（或每相电线）的横截面积，必须满足下述条件：II=Ic ；I 是流过每相电线（或电缆）的计算电流，即对该负载计算得出的计算负荷电流Ic = I。5.3低压配电系统电气设备的选择5.3.1 基本要求（）电器的额定电压应与所在回路标称电压相适应；（）电器的额定电流不应小于所在回路的计算电流；（）电器的额定频率应与所在口路的频率相适应；（）电器应适应所在场所的环境条件；（）电器应满足短路条件下的动稳定与热稳定的要求。用于断开短路电流的电器，应满足短路条件下的通断能力。5.3.2漏电保护漏电保护器按工作原理分为电压动作型和电流动作型，但通用的为电流动作型。电流型漏电保护器主要由主开关，零序电流传感器、放大鉴幅电子电路，和脱扣装置等组成。零序电流传感器可安装在电压器中性点与接地极之间，组成全系统保护，也可装在干线或分支线上，组成干线或分支支路保护。漏电保护原理是基于事故状态下，相电流的矢量不等于零，出现一个零序电流，当零序电流达到整定值，便使脱扣器动作，切除故障电流达到保护目的。可将漏电保护器装设于民用建筑中防止接地故障造成的伤害。5.4单体楼负荷计算的方法（）求计算负荷，也称需用负荷。目的是为了合理的选择供配电系统务级电压供电网络、变压器容量和电器设备型号等。（）求尖峰电流。用于计算电压波动、电压损失、选择熔断器和保护元件等。（）求平均负荷。用来计算供配电系统中电能需要量，电能损耗和选择无功补偿装置等。需用系数法，是将用电设备容量Pe乘以需用系数和同时系数，直接求出计算负荷的一种方法。这种方法由于简单易行，为设计人员普遍接授。事实上只有当设备台数足够多，总密量足够在，无特大型用电设备，需用系数值才能趋向一个稳定的数值。因此，需用系数法普遍用于方案估算，初步设计和工厂大型车间变电所的施工设计。需要系数法的计算公式如下：用电设备组的有功，无功和视在计算负荷： Pc=KPe(kW) (5-1) Qc=P(kVar) (5-2) = Pjs+Qjs(kVA) (5-3) Sc= Pc /(kVA) (5-4) Ic=Sc/Un (5-5)式中 ：Pc用电设备组的设备功率，kW; Kc需要系数； ，用电设备组的功率因数及功率角正切； KP KQ有功，无功同时系数，取 0.9。5.5本工程1#楼的负荷计算和导线选择本次设计采用需用系数法表5-1住宅用电负荷需要系数按单项配电计算时所连接的基本户数按三项配电计算时所连接的基本户数需用系数通用值推荐值39114120.950.956180.750.88240.660.7018300.580.6521630.430.50本设计为普通民用高层住宅，按三级负荷供电,住宅楼梯间应急照明供电负荷等级为二级，采用集中蓄电池作为备用电源。配电系统采用三相五线制，电压为，380/220伏。电缆的选择（）电缆1；照明回路设备负荷：Pe=PeL+PeL=60+76=136kW有功计算负荷：Pc=KxPe=0.5136=68kW有功计算电流：=Pc/()=68/(1.7320.380.85)=121.5A电缆为VV22-470-SC80-FC型号断路器为HSM1-160/3300,125A （）电缆2;动力回路设备负荷：Pe=PeL+PeL=15+3=18kW有功计算负荷：Pc=KxPe=0.918=16.2kW有功计算电流：=Pc/()=16.2/(1.7320.380.5)=49.2电缆为VV22-425-SC50-FC型号。断路器为HSM1-125/3300,50A配电柜里设备选择电柜AP1第一个回路1至AW1箱：Pe=60kW=KxPe /（）=0.6560/（1.7320.380.85）=69.7A选设备和导线断路器：HSL1-200/3300,100A导线：VV-450+25-SC50-WC,FC第二个回路2至AW2箱：Pe=76kW=KxPe /（）=0.676/（1.7320.380.85）=81.5A选设备和导线断路器：HSL1-200/3300,100A导线：VV-450+25-SC50-WC,FC配电柜AP2第一个回路1至AT1箱：Pe=3kW=KxPe /（）=0.63/（1.7320.381）=2.7A选设备和导线断路器：TIB1-63C25/3导线：BV-54-SC20-CC,WC第二个回路2至AT2箱：Pe=15kW=KxPe /（）=0.815/（1.7320.380.5）=36.5A选设备和导线断路器：HSM1-125/3300,40A导线：VV-516-SC50-WC,FC从楼下主配电箱AP1引出10条回路至用户配电箱AW1分别对应1至5层的住户每个住户的最大设备容量为Pe=6kW经计算需要选择额定工作电流为40A的小型断路器，所以选择TIB1-63/1P，40A的断路器。从楼下主配电箱AP2引出12条回路至用户配电箱AW2分别对应6至11层的住户，其中6至10层与1至5层住户相同选择TIB1-63/1P,40A的断路器，对于跃层与11层共用一个配电箱，故11层住户最大设备容量Pe=8kW，经计算需要选择额定工作电流为50A的小型断路器。所以选择TIB1-63/1P,50A的断路器。本住宅1至11层的负荷计算，其中1至10层有照明回路，一般插座回路，厨房回路，卫生间回路，空调插座回路，卧室插座回路等七个回路，11层除以上六个回路外还有一个至跃层的单独回路，单独回路包括照明回路，一般插座回路，卫生间回路，空调回路等四个回路（）I对于1至10层 照明回路：Pe =72+72+300+180+60+60+132+60+120+60=1116WIe= Pe /()= 1.116/(0.221)=5.07A断路器选TIB1-60C10导线选BV-22.5-PC16,CC一般插座回路：一般插座共14个，设其功率各为100W，共1400W。Pe =1400WIe= Pe /()= 1.4/(0.220.7)=9.09A断路器选TIB1L-32C16,30mA导线选BV-32.5-PC16,FC厨房插座回路：厨房插座共4个，设其功率各为100W，共400W。Pe =400WIe= Pe /()= 0.4/(0.220.7)=2.6A断路器选TIB1L-32C16,30mA导线选BV-32.5-PC16,FC卫生间插座回路：卫生间插座共4个，设其功率各为100W,共400W。Pe =400WIe= Pe /()= 0.4/(0.220.9)=1.64A断路器选TIB1L-32C16,30mA导线选BV-32.5-PC16,FC客厅空调插座回路：客厅空调插座有1个，设其功率为1000W。Pe =1000WIe= Pe /()= 1/(0.220.8)=5.68A断路器选TIB1L-32C20,30mA导线选BV-34-PC20,FC卧室空调插座回路：卧室空调插座回路1有2个，设其功率为1000W，共2000W。Pe =2000WIe= Pe /()= 2/(0.220.8)=11.36A断路器选TIB1-63C20导线选BV-32.5-PC16-FC （）对于11层11层六个回路与1至10层相同，对于跃层回路如下：照明回路：Pe =72+72+300+60+60+132+120=756WIe= Pe /()= 0.756/(0.221)=3.43A断路器选TIB1-63C16导线选BV-22.5-PC16,CC一般插座回路：一般插座共9个，设其功率各为100W，共900W。Pe =900WIe= Pe /()=0 .9/(0.220.7)=5.84A断路器选TIB1L-32C16,30mA导线选BV-32.5-PC16,FC卫生间插座回路：卫生间插座共2个，设其功率各为100W,共200W。Pe =400WIe= Pe /()= 0.2/(0.220.9)=0.82A断路器选TIB1L-32C16,30mA导线选BV-32.5-PC16,FC起居室空调插座回路：客厅空调插座有1个，设其功率为1000W。Pe =1000WIe= Pe /()= 1/(0.220.8)=5.68A断路器选TIB1L-32C20,30mA导线选BV-34-PC20,FC卧室空调插座回路：卧室空调插座回路1有1个，设其功率为1000W，共1000W。Pe =1000WIe= Pe /()= 1/(0.220.8)=5.68A断路器选TIB1-63C20导线选BV-32.5-PC16-FC6 防雷接地系统设计6.1防雷与接地系统概述6.1.1 防雷系统概述雷电是大气层中的一种自然放电现象。雷击的发生可能引起建筑物或设备的严重破坏。高层建筑高度很高，落雷容易，发生雷害危险性更大，故在设计高层建筑时，具备有效的避雷设施，从人员安全和建筑物保护来说都是极为重要的。6.1.2 建筑物的防雷等级三级防雷的建筑物：（）省级重点文物保护的建筑物及省级档案馆。（）10至18层的普通住宅。建筑物高度不超过50米的教学楼和普通的旅馆、办公楼、科研楼、图书馆、档案楼和省级以下的邮政楼等。（）预计雷击次数大于或等于0.06次/a，且小于或等于0.3次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物。根据以上分类可知本建筑属三级防雷建筑物，下面就就讨论一下三级防雷建筑物的保护措施。6.1.3第三级防雷建筑物的防雷措施（）防止直击雷的措施一般在建筑物易受雷击部位装设避雷针或避雷带。建筑物易受雷击的部位是：a）平面屋及坡度不大于1/10的屋面屋角、女儿墙、屋檐。b）坡度大于1/10、小于1/2的屋面屋角、檐角、屋脊、屋檐。c）坡度不大于1/2的屋面屋角、屋脊、檐角。采用避雷带时，屋面任何一点距避雷带应不大于10米。当有3条及以上平行避雷带时，每隔3040米处将平行的避雷带进行连接；当采用避雷针时，单针的保护范围可按60度计算。多支避雷针两针间的距离不宜大于30米，并应符合下列要求：D15h (6-1)式中：D两针间的距离（米）；h避雷针的有效高度，即避雷针突出建筑物的高度（米）。自30米以上，每3层沿建筑物四周设避雷带。自30米以上的金属栏杆、金属门窗等较大的金属物体，应与防雷装置连接。周长超过40米的建筑物，引下线一般不少于2根，其间距不大于24米，在技术上处理有困难时，允许放宽到34米。6.1.4一般的防雷措施（）各类防雷建筑物应采取防直击雷和防雷电波侵人的措施。 （）第一类防雷建筑物和一些所规定的第二类防雷建筑物尚应采取防雷电感应的措施。 （）装有防雷装置的建筑物，在防雷装置与其它设施和建筑物内人员无法隔离的情况下，应采取等电位连接。6.2建筑物的防雷装置6.2.1引下线引下线宜采用圆钢或扁钢，宜优先采用圆钢。圆钢直径不应小于8mm。扁钢截面不应小于48mm，其厚度不应小于4mm。当烟囱上的引下线采用圆钢时，其直径不应小于12mm；采用扁钢时，其截面不应小于100mm,厚度不应小于4mm。引下线应沿建筑物外墙明敷，并经最短路径接地；建筑艺术要求较高者可暗敷，但其圆钢直径不应小于10mm，扁钢截面不应小于80mm。建筑物的消防梯、钢柱等金属构件宜作为引下线，但其各部件之间均应连成电气通路。采用多根引下线时，宜在各引下线上于距地面0.3m至1.8m之间装设断接卡。6.2.2 接地装置（）垂直埋没的接地体。（）水平接地体和联接条。（）对伸长形接地体，在计算冲击接地电阻时，接地体的有效长度应按下。（）为了降低跨步电压，防直击雷的接地装置距建筑物入口及人行道不应小于3米。当小于3米时应采取下列措施之一：水平接地体局部埋深不小于1米。水平接地体局部包以绝缘物（例如5080毫米厚的沥青层）。采用沥青碎石地面或在接地装置上面敷设5080毫米厚的沥青层，其宽度应超过接地装置2米。6.2.3 接地系统概述在供配电系统中，用电的可靠性极其重要。供配电系统中合理的接地系统是决定供电系统安全可靠的重要因素，对于功能的实现往往依赖用电设备安全运行的智能建筑来说，用电可靠性尤为重要。智能建筑中安装大量不同类型的智能设备，因而选择一个合适的设备接地系统类型对于供配电系统的安全可靠具有重要意义。电器设备的金属外壳可能因绝缘损坏而带电，为防止这种电压危及人身安全而人为地将电器设备外壳与大地作金属联接称为保护接地。保护接地的形式有以下两种：设备的外露可导电部分经各自的PE线（保护线）分别直接接地，我国过去称之为保护接地；设备的外露可导部分经过公共的PE线或PEN线（三相四线制系统中的中性线与保护线共用一根导线）接地，我国过去称之为保护接零。供电系统的电器设备接地方式（）TNC系统TNC系统被称之为三相四线系统，该系统中性线N与保护接地PE合二为一，通称PEN线。这种接地系统虽对接地故障灵敏度高，线路经济简单，但它只适合用于三相负荷较平衡的场所。智能化大楼内，单相负荷所占比重较大，难以实现三相负荷平衡，PEN线的不平衡电流加上线路中存在着的由于荧光灯、晶闸管(可控硅)等设备引起的高次谐波电流，在非故障情况下，会在中性线N上叠加，使中性线N带电，且电流时大时小极不稳定，造成中性点接地电位不稳定漂移。不但会使设备外壳(与PEN线连接)带电，对人身造成不安全，而且也无法取到一个合适的电位基准点，精密电子设备无法准确可靠运行。因此TNC接地系统不能作为智能化建筑的接地系统。（）TNCS系统TNCS系统由两个接地系统组成，第一部分是TNC系统，第二部分是TNS系统，分界面在N线与PE线的连接点。该系统一般用在建筑物的供电由区域变电所引来的场所，进户之前采用TNC系统，进户处做重复接地，进户后变成TNS系统。TNC系统前面已做分析。TNS系统的特点是：中性线N与保护接地线PE在进户时共同接地后，不能再有任何电气连接。该系统中，中性线N常会带电，保护接地线PE没有电的来源。PE线连接的设备外壳及金属构件在系统正常运行时，始终不会带电。因此TNS接地系统明显提高了人及物的安全性。同时只要我们采取接地引线，各自都从接地体一点引出，及选择正确的接地电阻值使电子设备共同获得一个等电位基准点等措施，那么TNCS系统可以作为智能型建筑物的一种接地系统。图6-1 TN-C系统 图6-2 TN-S系统 图6-3 TN-C-S系统（）TNS系统TNS是一个三相四线加PE线的接地系统。通常建筑物内设有独立变配电所时进线采用该系统。TNS系统的特点是，中性线N与保护接地线PE除在变压器中性点共同接地外，两线不再有任何的电气连接。中性线N是带电的，而PE线不带电。该接地系统完全具备安全和可靠的基准电位。只要按TNCS接地系统，采取同样的技术措施，TNS系统可以用作智能建筑物的接地系统。如果计算机等电子设备没有特殊的要求时，一般都采用这种接地系统。这三种接线方式中，TN-S、TN-S系统适合在智能大厦中，其中尤以TN-S系统更适合智能大厦。供电回路中，应急照明及事故照明要与用电回路分开。6.3防雷设计本工程防类等级为三级，避雷采用避雷带暗埋敷设的方式主要防直击雷。屋顶用404镀锌扁钢作避雷带，利用柱内对角两根主筋通长焊接做防雷引下线。凡高出屋面的金属构件及金属物体应就近与避雷带焊接，竖直敷设的金属管道及金属物的顶端和底端与防雷装置连接。6.4接地设计本建筑利用建筑物基础地梁钢筋网作接地装置，重复接地与防雷接地共用接地装置。利用基础中的钢筋作为接地体，周边沿基础梁通长焊接成环路，中间沿柱网通长焊接成网格，接地钢筋网与柱内两根防雷引下线主筋焊接。建筑物内做等电位连接，采用TN-C-S系统保护接地方式。在建筑物四角处外侧柱上距地1.8m处预埋P-1板作为测试点用于测试接地电阻。接地电阻值不大于1欧姆, 基础完工后, 应实测接地电阻值,当接地电阻 满足不了要求时，在距离建筑物3m以外打人工接地体以满足接地要求。进出建筑物的各种管道及电气设备的各种接地保护，电缆的金属外皮，保护钢管等应在进出处与总等电位箱连接，与中性线绝缘，竖直敷设的金属管道及金属物体的顶端和底端应于接地装置可靠连接。位联结：各层结构梁，板，柱及剪力墙主筋可靠焊接，所有金属门窗，栏杆等，引入，引出建筑物的金属管道均与防雷接地系统焊接。淋浴间，卫生间内给排水金属管道，采暖管道散热器及所有金属构件均作局部等电位联结。电保护：所有用电电气设备的外漏可导电部分与装置外可导电部分作接地保护。相三孔插座的接地端均与保护接地线PE线可靠连接，并装设漏电开关保护，漏电动作电流为30mA。系统作等电位连接，在一楼的楼道内安装一总等电位端子箱，把所有进户线（如有线电视等）及建筑物的金属构件与总等电位连接端子箱连接。在卫生间内应设局部等电位端子箱，设在洗手盆侧墙上，底边距地0.5m，所有铁件、金属管线等应与等电位端子箱连接。总等电位端子箱与基础接地系统用404镀锌扁钢良好焊接；总等电位端子箱与总等电位端子箱之间用404镀锌扁钢良好焊接；局部等电位端子箱与基础接地系统用404镀锌扁钢良好焊接。7 弱电系统设计7.1有线电视系统7.1.1系统概述随着国民经济何科学技术的发展，人们对文化、教育和信息等有着多方面的需求，公用天线电视系统已不能适应新的形势，人们不再满足当地电视台开路播放的电视节目，而是期望实现高质量、多频道、多功能的电视传播。有线电视系统不仅能高质量的转播当地的开路电视节目，还可以自办节目或转发卫星电视节目，并能双向传输和交换信息，完全能满足这些要求。有线电视以有线闭路形式把节目送给千家万户，所以被人们称为CATV(Cable Television)。任何一个有线电视系统，均可认为是由前端、干线传输、用户分配三个部分组成。（）前端部分前端部分包括电视接收天线、UHF-VHF变换器、频道放大器、导频信号发生器、调制器、混合器以及传输电缆等器件。有的系统还有卫星电视接收设备。CATV系统的前端主要有以下作用：将天线接收到的各种频道电视信号分别达到一定的电平,然后经混合器混合后进入干线；必要时将电视信号变成另一频道的信号,然后接这一频道信号进行处理；向干线放大器提供用干自动增益控制和斜率控制的导频信号；将自播节目通过调制解调器后成为某一频道的电视信号而进入混合器；将各频道电平大致相等的信号混合成一路，进入干线。（）干线传输部分该部分的任务就是把前端输出的高质量信号尽可能保质保量的传送给用户分配系统，若是双向传输系统，还要把上行信号反馈至前端部分。干线指室外的远距离传输线路，它可以把一个信号中心与较远的几个接收群连接起来。干线越长，信号的衰减就越大。随着温度的变化。，电缆的衰减量也变化。为了保证末端信号有足够的电平，需要加入干线放大器。根据系统的规模和功能的大小，干线部分的指标对整个系统指标的影响不尽相同。不同的系统必须选择不同类型和指标的器件，干线部分主要的器件有：干线放大器，电缆或光缆，频率均衡器，电源供给器，电源插入器等。（）用户分配系统该部分是把干线传输来的信号分配给系统内所有的用户，并保证各个用户的信号质量，对于双向传输还需要把上行信号传输给干线传输部分。用户分配系统的主要器件有：线路延长放大器，分配放大器，分支器，分配器，用户终端，机上变换器等。对于双向系统还有调制解调器，数据终端等设备。7.1.2有线电视系统设计（）有线电视系统设计的依据任何一个有线电视系统的设计，其指标必须满足我国国家标准有线电视系统工程规范。该规范是对有线电视系统的工程设计和施工在贯彻国家技术经济政策方面所做的原则性规定，其宗旨是在满足系统功能和性能要求的前提下，既要积极采用先进技术，又要尽量节省投资，做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量。该规范是以射频同轴电缆的传输分配系统为主要对象的，也适用于采用光缆、微波及其任意组合作为干线来传输信号的系统。根据国务院关于有线电视管理的有关文件要求，各地的城镇有线电视网建成以后，各单位的局部网络都应加入所在地城镇的有线电视网。因此，各局部网在建设、设计时都要与当地广播电视事业和有线电视网的总体规划相适应。系统的工程设计除按该规定执行外，还应符合国家先行其他标准规范的规定。（）系统设计的一般规定系统工程的设计应以国家标准30MHZ1GHZ声音和电视信号的电缆分配系统（GB65102006）作为技术依据并按有线电视系统工程技术规范执行，还应符合我国现行的工业企业通信设计规范（GBJ422011）、工业企业通信接地设计规范（GBJ792010）、建筑防雷设计规范（GBJ572013）等有关标准和规范的规定。系统设施工作的环境温度应符合：室外工作2555；室内工作1040；机房内工作540。（）系统设计的步骤系统的总体方案主要依据频率范围、用户电平、信号载噪比和交调指数四项指标来确定系统前端的类型和组成（含电视信号的接收和节目源信号的处理）、系统分配网络的类型和组成、传输干线的走向等具体问题。（）系统设计遵循的原则确定使用频道:主要根据信号源（电视广播、调频广播、卫星接收、微波传输、自办节目等）的现状、发展、需要及经济条件确定。确定传输方式 传输干线的衰耗小于100dB时，采用VHF、UHF直接传输方式；衰耗大于100dB，采用VHF传输方式。确定系统模式a）主要根据信号源的质量、环境条件和系统的规模及功能来确定。b）前端设置在覆盖区域中心，如果信号源质量低劣，可采取必要措施改善。c）在覆盖区域内，根据近期规划预留发展用户的余地。d）主要根据系统覆盖区域总平面图及区域内建筑物的平面图和结构形式，确定电缆、光缆和微波的路由及敷设方式。e）按系统的前端、干线和分配部分进行主要技术指标的分配、计算。7.1.3有线电视系统的计算本次设计的住宅共有一个单元，每个单元11层，每层有两户，共22户。每户户型均相同，本次设计只对用户分配系统进行设计。有线电视系统用户分配系统采用分配-分支方式，前端电平为100-105dB，用户电平为684dB，有线电视信号通过SYKV-75-12同轴电缆由前端引来。经有线电视前端箱内装二分配器。将信号引至此单元。单元每层设有线电视分支箱，内装一个二分支器，二个分支分别送每层的二个用户。用户终端设有用户智能箱，再由用户智能箱向各个用户有线电视插座分线。电缆在弱电井内SYKV-75-9电缆穿SC32管敷设，然后由弱电室各层分支箱通过SYKV-75-5电缆穿PVC16管引至各用户智能箱。共用天线电视系统工作电源采用50Hz、220V电源。表7-1系统中所选导线参数型号绝缘外径电缆外径最大外径dB/100m50MHZ200MHZ800MHZSYKV-75-54.87.25.310.822.9SYKV-75-77.2510.63.47.115.2SYKV-75-99.012.62.85.712.5SYKV-75-1211.515.01.74.08.2各用户电平计算系统传输的最低频率为48.5MHZ, 最高频率为958MHZ;SYKV-75-9电缆在这两个频率下的损耗为2.8dB/100m，9.7dB/100m；SYKV-75-7电缆的损耗为3.4dB/100 m 12.5dB/100m SYKV-75-5电缆的损耗为5.0dB/100m,17.8dB/100m.SYKV-75-5同轴电缆在频率48.5MHZ和958MHZ的衰减常数为(dB/100m)(dB/100m)SYKV-75-9同轴电缆在频率48.5MHZ和958MHZ的衰减常数为(dB/100m)(dB/100m)表7-2系统所选二分支器参数型号插入损耗（dB）分支损耗（dB）FZL2/08-13.581.5FZL2/12-12.0121.5FZL2/16-11.5161.5FZL2/20-11.0201.5电缆从分支器出现后还需要10m才能到达住户房间中的有线电视插座，住户内使用的电缆型号为SYKV-75-5同轴电缆一层入口电平：低电平：10060.152.62=91.214 dB高电平：10560.1513.7=95.945 dB一层用户电平：低电平：91.214200.15.07=70.707 dB高电平：95.945200.125.45=73.4 dB二层用户电平：低电平：91.2142010.15.070.032.62=68.62 dB高电平：95.9452010.125.450.0313.7=70.98 dB三层用户电平：低电平：91.2142-200.062.620.15.07=68.54 dB高电平：95.9452-200.0613.70.125.45=71.58 dB四层用户电平：低电平：91.21420-30.092.620.15.07=67.47 dB高电平：95.94520-30.0913.70.125.45=71.76 dB一层至四层选用 FZL2/20-1二分支器五层用户电平：低电平：91.2144160.122.620.15.07=70.39 dB高电平：95.9454160.1213.70.125.45=71.425 dB六层用户电平：低电平：91.2145.5160.152.620.15.07=68.81 dB高电平：95.9455.5160.1513.70.125.45=69.845 dB五层至六层选用FZL2/16-1二分支器七层用户电平：低电平：91.2142120.182.620.15.07=76.23 dB高电平：95.9452120.1813.70.125.45=76.939 dB八层用户电平：低电平：91.2144120.212.620.15.07=74.156 dB高电平：95.9454120.2113.70.125.45=74.523 dB七层至八层选用FZL2/12-1二分支器九层用户电平：低电平：91.2147.580.242.620.15.0