临汾市缙缘住宅小区2#住宅楼电气设计

临汾市缙缘住宅小区临汾市缙缘住宅小区 2 住宅楼电气设计住宅楼电气设计 摘要 本设计以临汾市晋缘住宅小区的一座高层塔式住宅楼为研究对象 地上 15 层 地下一层 建筑高度 45 90m 建筑物总建筑面积为 6933 85m2 一梯四户 以二类高层居住建筑 二级负荷供电为依据 对其 照明系统 220 380V 三相四线制配电系统 建筑物防雷接地系统 电视系 统 电话系统 综合布线 远程计量 安防对讲系统 消防报警联动系统 等进行了系统设计 设计中采用了具有重要创新性的 TT 和 IT 接地系统 关键词 供配电 住宅 TT 接地系统 IT 接地系统 Distribution of Linfen jinyuan residence 2 ABSTRACT The design study for a apartment of tower building of jinyuan residence community in the city of Linfen It is a 15 storey building and 1 storey is underground The height of the building is 45 90m and the gross building area is 6933 85 m2 The housing scheme is four flats with one staircase It is based on the second class high rise residential buildings and the secondary load power supply I make a systemic design of it including lighting system 220 380Vthree phase four wire distribution system Building lightning protection grounding system TV system telephone system Integrated wiring Distance measurement Security intercom system Fire Alarm Response System The design adopt the important innovative TT earthing system and IT earthing system Keywords Power Supply and Distribution Residential TT earthing system IT earthing system 目目 录录 引言引言 1 1 电气照明设计电气照明设计 2 1 1 照明方式 2 1 2 照明种类 2 1 3 照明光源选择 1 2 1 4 照明特色 5 1 5 本次设计的照度计算 2 5 2 插座 开关设计插座 开关设计 6 2 1 设计原则及要求 4 6 2 2 插座的布置 7 3 低压配电系统设计低压配电系统设计 10 3 1 低压配电系统概述 5 10 3 2 本工程各系统负荷计算 16 4 4 弱电系统设计弱电系统设计 18 4 1 电话系统设计 14 14 18 4 2 有线电视系统设计 14 14 19 4 3 对讲系统设计 14 14 23 4 4 网络系统设计 14 14 24 5 消防设计消防设计 25 5 1 火灾自动报警系统 16 26 5 2 导线选择及敷设 13 27 5 3 防火剩余电流动作报警系统 7 29 5 4 系统供电 29 6 住宅建筑防雷住宅建筑防雷 30 6 1 名词解释 3 30 6 2 防雷分类 3 31 6 3 本工程防雷措施 32 6 4 等电位连接 3 33 结束语结束语 35 参考文献参考文献 36 致谢致谢 37 附录附录 37 任浩 临汾缙缘住宅小区 2 住宅楼电气设计 1 引言引言 本次设计的内容为高层塔式住宅楼 本建筑位于山西省临汾市尧都区 共有 15 层 说明书中详细说明了该系统在照明系统中采用的 照明方式 照明种类 光源选择 照明特色和照度计算 在插座 开关设计中说明了它的设计原则及要求 及设计中插 座开关的具体布置 说明中对低压配电系统进行了详细的说明 并对系统各符合进行 了计算 在弱电系统中的 电话系统 有线电视系统 对讲系统和网络系统的设计分 别做了详细的说明 在消防设计中对它的 报警系统 导线选择及敷设 系统供电进 行了说明 最后简要叙述了本工程的防雷分类和措施 及等位连接 我国是电气火灾多发的国家 进入 20 世纪 90 年代后电气火灾的次数一直占各类 火灾的首位 接近火灾总数的 30 且多年来居高不下 与发达国家相比差距很大 电气火灾的发生有电气产品质量低劣 用电不慎等原因 但相当多的原因是电器装置 的设计安装不当 在电气设计安装中采取有效的防范措施 消除电气火灾的隐患 保 障人民生命财产的安全是电器装置设计安装中一个需要特别注意的问题 本设计为了有效防范电气火灾的发生 在接地系统接地中采用了 TT 系统 在消 防系统中采用了 IT 系统 这样可以很大程度的避免电气火灾的发生 山西农业大学毕业设计 2 1 电气照明设计电气照明设计 1 1 照明方式 本住宅设计中采用的有 一般照明 分区照明 混合照明 局部照明 1 1 1 按下列方式确定照明方式 1 1 工作场所通常应设置一般照明 本图在住宅的 起居室 卧室 卫生间 厨 房 书房 地下室等预留了一般照明的电源 2 同一场所内的不同区域有不同照度要求 应采用分区一般照明 本图在住宅的 起居室的会客和就餐的不同区域设置了分区一般照明 3 对于部分作业照度要求较高 只采用一般照明不合理的场所 宜采用混合照明 本图在住宅的卫生间设置了由浴霸内的照明灯和洗漱台上方的防潮镜前壁灯形成了混 合照明 在厨房的顶灯和抽油烟机内的照明灯形成了混合照明 在书房的灯也是由顶 灯和书写台灯 由插座提供电源 形成了混合照明 在卧室内由顶灯和床头灯 由插 座提供电源 在起居室的会客区由顶部花灯和落地灯 由插座提供电源 形成了混合 照明 4 在一个工作场所内不应只采用局部照明 1 2 照明种类 1 2 1 按下列要求确定照明种类 1 1 工作场所均应设置正常照明 2 工作场所下列情况应设置应急照明 1 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 2 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 应设置安全照明 3 本图在各层防烟楼梯间和各层合用前室内设置了正常照明 应急照明和消防应 急照明 带蓄电池 在地下室设置了疏散指示照明 消防电梯机房 地下室的配电室 弱电室设置了备用照明 带蓄电池 1 3 照明光源选择 1 1 选择的照明光源应符合国家现行相关标准的有关规定 任浩 临汾缙缘住宅小区 2 住宅楼电气设计 3 2 选择光源时 应在满足显色性 启动时间等要求条件下 根据光源 灯具及镇流 器等的效率 寿命和价格在进行综合技术经济分析分析后确定 表 1 1 居住建筑照光源选择 房间或场所照明要求适用光源 卧室 暖色调 低照度 需要宁静甜蜜温馨的 气氛 在卧室内长时间阅读书写则要求高照度 紧凑型荧光灯作 全面照明 明亮 高照度 点灯连续时间长 紧凑型荧光灯 环形荧光灯 直管荧 光灯起居室 客厅 要求较高的艺术装修和豪华的场合 白炽灯的花灯 台灯 壁灯 重点照 明用低压卤钨灯 梳妆台 暖色光 显色性好 富于表现人肌肤和 面貌 照度要求较高 紧凑型荧光灯 小厅亮度高 连续点灯的时间长 要求节能紧凑型荧光灯 餐厅 以暖色调为主 显色性好 增加食物色 泽 增进食欲 紧凑型荧光灯 书房书写及阅读要求高照度以局部照明为主紧凑型荧光灯 浴室厕所光线柔和 灯泡开关次数频繁紧凑型荧光灯 门道 楼梯间储 藏间 照度要求较低开关频繁紧凑型荧光灯 山西农业大学毕业设计 4 表 1 2 居住建筑照明标准值 房间或场所 参考平面 及其高度 照明标准值 lx Ra 一般活动100 起居室 书写 阅读 0 75m 水平面 300 80 一般活动75 卧室 床头 阅读 0 75m 水平面 150 80 餐厅0 75m 餐桌面15080 一般活动0 75m 水平面100 厨房 操作台台面150 80 卫生间0 75m 水平面10080 注 宜用混合照明 表 1 3 居住建筑国内外照度标准值对比 本调查 重点 房间或场所 照度范 围 平均 照度 普 查 原标准 GBJ 133 90 美国 IESNA 2000 日本 JIS Z 9110 1979 俄罗斯 CHNII 23 05 95 本标准 一般活 动 100起 居 室 书写阅 读 100 200 84 152 20 35 50 一般 150 200 300 阅读 300 偶尔 阅读 30 75 一般 100 300 卧 室 一般活 动 100 80 64 71 75 100 150 床头阅读 300 偶尔 10 30 一般 10075 任浩 临汾缙缘住宅小区 2 住宅楼电气设计 5 书写阅 读 200 300 500 精细作业 阅读 150 餐厅 50 150 100 73 9 86 20 30 5050 50 100 一般 150 一般活 动 100厨 房 操作台 100 62 2 93 20 30 50 300 一般 50 100 一般 100 150 卫生间 100 61 3 121 10 15 20300 75 150 一般 50100 注 宜用混合照明 1 4 照明特色 本工程采用了绿色照明 绿色照明是节约能源 保护环境 有益于提高人们生产 工作 学习效率和质量 保护身心健康的照明 1 5 本次设计的照度计算 2 表 1 4 居民建筑每户照明功率密度值 照明功率密度 W m2 房间或场所 现行值目标值 对应照明值 lx 起居室100 卧室75 餐厅150 厨房100 卫生间 76 100 1 起居室 a 5 2 b 3 6 照度选择 E 100lx 房间面积 S a b 18 72 查表得 P 7W 0 山西农业大学毕业设计 6 所需功率为 P PS 7 18 72 131 04W 0 2 主卧室 a 3 4 b 4 照度选择 E 75 lx 房间面积 S a b 13 6 查表得 P 7 W 0 所需功率为 P PS 7 13 6 95 2W 0 3 书房 a 4 b 2 8 照度选择 E 150lx 房间面积 S a b 11 2 查表得 P 7W 0 所需功率为 P PS 7 11 2 78 4W 0 4 厨房 a 2 5 b 3 5 照度选择 E 100lx 房间面积 S a b 8 75 查表得 P 7 W 0 所需功率为 P PS 7 8 75 61 25 W 0 5 卫生间 a 3 4 b 1 6 照度选择 E 100 x 房间面积 S a b 5 44 查表得 P 7 W 0 所需功率为 P PS 7 5 44 38 08W 0 2 插座 开关设计插座 开关设计 2 1 设计原则及要求 4 2 1 1 一般规定 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 1 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 任浩 临汾缙缘住宅小区 2 住宅楼电气设计 7 2 需要连接带接地线属 I 类的日用电器的插座 必须带接地孔 3 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 厨房内电炊具如 微波炉 电磁灶 电饭锅等 其他如 洗衣机插座 空调及电热 水器插座等 4 在潮湿场所 应采用密封式或防溅式插座 安装高度距地不应低于 1 5m 厨房 灶台可适当降低 在有洗浴设备的卫生间应在 II 区之外 距地 2 25 米以上 5 在儿童专用的活动场所 应采用安全型插座 6 住宅内插座 若安装高度距地 1 8m 以上时 可采用一般型插座 1 8m 及低于 1 8m 时 应采用安全型插座 强制性条文 2 1 2 插座的选型和保护措施 现代住宅中的插座必须要保证使用安全 可靠 故在选型方面应选择耐压值高 载流量大 插座铜片的张拔力及绝缘等级符合国家标准的产品 如 TCL 国际电工 真 善美 鸿雁等厂家的产品 应选择带安全门的插座 以防小儿用铁钉或其它金属物插 入其中 还要加强插座回路的保护措施 设计专门的 PE 线 且不能与 N 线相混 PE 线与建筑物共用接地装置 接地电阻 R 4 每套住宅的空调电源插座 电源插座与照 明 应分路设计 厨房电源插座和卫生间电源插座宜设置独立回路 除空调电源电源 插座外 其它电源插座电路应设剩余电流动作保护器 RCD 2 2 插座的布置 2 2 1 起居室 1 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 2 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 3 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 4 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 分体空调插座宜根据出线管预留洞位置距地 1 8m 设置 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 山西农业大学毕业设计 8 说明 考虑到起居室是人员主要活动场所 家用电器相对集中 设计中应适当增 加插座数量 最好能参考建筑专业家具布置图设置插座 2 2 2 卧室 1 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 2 卧室面积较大应适当增加插座数量 说明 卧室内家具较多 设置插座时最好参考建筑专业家具布置图选择不宜被遮 挡的部位布设 2 2 3 厨房 1 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 2 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 0 m 设置 电热插座距地 1 25m 或根据操作台和吊柜 具体位置设置 3 电热插座应选用带开关 10A 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 4 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 说明 如厨具中有专用的电器柜应在安全 方便 美观的原则下根据相应的位置 和功能布置插座 2 2 4 卫生间 根据我国国情 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 盆浴等设备 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 但也为洁身器 辅助加热器等后加固定电器或移动用 电器具的电源接通带来困难 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 随着经济 的发展和人民生活水平的提高 卫生场所内的电气器具会越来越多 这种潮湿场所的 任浩 临汾缙缘住宅小区 2 住宅楼电气设计 9 电击危险也会相应提高 我认为 民用建筑电气设计规范 内的相应规范的适用对象 应扩大至一般住宅和一般旅馆 也就是说 民用建筑电气设计规范 内的特殊装置或 场所的安全保护措施应成为所有类似潮湿场所电气安全保护的强制措施 以保护人身 安全 1 卫生间内插座应为防溅插座 且应组成一单独回路不应与其它插座混连 如有 两个卫生间 可将两个卫生间的插座合为一个回路 2 在 0 1 及 2 区内严禁设置插座 3 局部等电位联结必须将 0 1 2 及 3 区内所有装置外可导电部分与这些区内的 外露可导电部分的保护线及所有插座的 PE 线连接起来 并经过总接地端子与接地装置 相连 4 在排风道旁 如有外窗应在窗旁 预留排气扇接线盒 因排风道一般在淋浴区 或澡盆附近 所以接线盒应距地 2 25m 以上设置 距淋浴区或澡盆外沿 0 6m 外预留电 热水器插座和洁身器插座 5 视住宅档次或应业主要求 还可在盥洗盆附近设置胡须刀插座及电动牙刷或带 隔离变压器的插座 注 根据 民用建筑电气设计规范 澡盆和淋浴盆 间 区域划分为 0 区 是指澡盆或淋浴盆的内部 所选用的电气设备必须至少具有 IPX7 的保护等 级 1 区的限界是 围绕澡盆或淋浴盆的垂直平面 或对于无盆淋浴 距离淋浴喷头 0 60m 的垂直平面 地面和地面之上 2 25m 的水平面 所选用电气设备必须至少具有 IPX5 的保护等级 2 区的限界是 1 区外界的垂直平面和 1 区之外 0 60m 的平行垂直平面 地面和地 面之上 2 25m 的水平面 所选用的电气设备必须至少具有 IPX4 的保护等级 2 3 本次设计插座设置 2 3 1 安装标准 从安全性 方便性考虑 本工程 以标准层一户为例 插座的设置位置及安装如 下 1 卧室 在床对应的墙壁设置一组单相二 三孔联体插座 在床的两边分别设置 一组单相二 三联体插座 在靠近窗户处 设一单相三孔插座作为空调插座 距地 2 0 山西农业大学毕业设计 10 米 2 客厅 两面对应的墙壁分别设置两组单相二 三孔联体插座 在靠近窗户处 设一单相三孔插座作为空调插座 距地 0 3 米 3 餐厅 两面对应的墙壁分别设置一组单相二 三孔联体插座 4 厨房 共设置一组单相二 三孔联体插座 作为排油烟机用 另外设置五组单 相二 三孔联体插座作为电炊用 其中 排油烟机插座距地 2 0 米 5 卫生间 在通风口上面设置一个单相三孔 作为浴霸 热水器插座 16A 距地 2 3 米 开关为跷板式宜设于卫生间门外 3 低压配电系统设计低压配电系统设计 3 1 低压配电系统概述 5 3 1 1 负荷分级 民用建筑的用电负荷应根据建筑物的规模 高度 功能及政治 经济上的重要性 分别定为一级负荷 二级负荷及三级负荷 1 一级负荷 1 中断供电将造成人身伤亡者 如医院中手术室的电力 照明 危重病人的心脏 起搏器 心律监控器 婴儿的恒温箱等 一旦停电会危及生命安全 2 中断供电将造成重大政治影响者 如重要办公楼 国宾馆 大型体育中心 国 际商务中心等 一旦停电会影响重要决策的进行和国际活动的中断 又如铁路枢纽 通信枢纽的重要电力停电 将会中断交通 中断通信 造成不良影响 3 中断供电将造成重大损失者 如大型商场 宴会厅 大型对外营业的餐饮业 一旦停电 会造成停业而影响经济效益 4 中断供电将会造成公共场所秩序严重混乱者 如大型影剧院 大型商场 大型 车站码头的候车室 候船室等人员大量集中的重要场所 一旦停电将会造成秩序严重 混乱 2 二级负荷 中断供电将造成较大的政治影响 经济损失及公共秩序混乱者 如一 二级汽车 任浩 临汾缙缘住宅小区 2 住宅楼电气设计 11 客运站 省部级办公楼 1 万到 3 万平方米具有局部空调的商业建筑及一级负荷建筑中 的客货梯 银行营业厅的正常照明 水运港口的重要作业等均属二级负荷 3 三级负荷 不属于一 二级负荷者均为三级负荷 说明 本建筑属于二级负荷 其中普通客梯为二级负荷 消防设备应急照明属应 急负荷 其他为三级负荷 3 1 2 各级负荷的供电要求 1 一级负荷的供电要求 一级负荷应有二个独立电源供电 当一个电源故障时 另一个电源不会同时损坏 一级负荷用电量不大时 可从市电系统或邻近单位取得低压线路作第二电源 若一级 负荷仅为照明及电话站电源时 可采用蓄电池作为第二电源 1 一级负荷的用电量较大或有高压用电设备时 应采用二路高压电源 可两路同 时工作 也可一路工作 一路备用 按一级负荷允许中断供电的时间 确定备用电源 手动投入还是自动投入 2 一级负荷中的特别重要 除上述两个电源外 还必须增设应急电源 当允许中 断供电时间在毫秒级时 应急电源应选用静态交流不间断电源装置 当允许中断供电 时间在 1 5 s 左右时 应急电源应选用带有自动投入装置的独立与正常供电线路以外的 专用馈电线路 当允许中断供电时间在 15 s 左右时 应急电源可选用快速启动的柴油 发电机组 2 二级负荷供电要求 规范要求电力变压器故障或线路常见故障时不致中断供电 或中断时能迅速恢复 供电 因此宜采用二路供电 一路工作 一路备用 在负荷较小或供电困难时 可采 用一路专用的 6KV 及以上的高压供电线路供电 若供电线路为电缆时 应采用双电缆 线路 且每根电缆均能承受 100 的二级负荷 容量超过 500KV 时 宜采用二台变压 器 变压器低侧的母联宜采用自投装置 3 三级负荷的供电要求 三级负荷对供电无特殊要求 容量小于 30A 的分散居民用户采用单相供电 但供 电线路上负荷尽量使三相平衡 3 1 3 接线方式 山西农业大学毕业设计 12 常见的低压配电线路有放射式 树干式和环状式三种基本接线方式 1 放射式 反射式接线的优点是配电线路相对独立 发生故障时影响停电的范围 较小 供电可靠性较高 配电设备比较集中 便于维修 但采用的导线较多 有色金 属消耗量大 同时也占有较多的低压配电盘回路 从而使配电盘投资增加 2 树干式 树干式接线不需要在变电所低压侧设置配电盘 而是从变电所低压侧 的引出线经过空气断路器或隔离开关直接引至室内 这种配电方式使变电所低压侧结 构简单 减少了电器设备的用量 有色金属损耗小 系统灵活性好 3 环行式 环行式接线又可分为闭环和开环两种状态 当任一段线路发生故障时 都可以由另一侧线路继续供电 3 1 4 接地系统 7 本工程采用了 TT 和 IT 系统 在消防中采用了 IT 系统 在强电系统中采用了 TT 系统 这各接地系统的优缺点 1 低压配电系统接地是十分重要的 它与采取什么样的电击防护措施 选用什么样 的保护装置 这些防护措施怎样实施 都与配电系统接地有关系 如果选择不当 不 但不能实现所要求的保护 反而会降低供电系统的可靠性 在我国的电网中 TN TT IT 并存使用 但同时也存在着许多不足和缺陷 给人身安全带来一定的威胁 为了提高低压配电系统安全用电水平 人们发现漏电保护装置 剩余电流动作保护器 RCD 的应用在很大程度上弥补了这些缺陷 从而防止触电和火灾事故的发生 大幅 度提高安全用电水平 为此我们先分析配电系统接地的适用范围和优缺点 然后介绍 在不同的配电系统接地下正确安装使用漏电保护装置的必要性 使漏电保护装置在不 同的配电系统接地中能够有效和正确安装使用 2 配电系统接地形式 接地形式分为 TN TT IT 三大类 系统特性以符号表示 字母含义为 第一个 字母表示电源与地的关系 T 表示在某一点上牢固接地 I 表示所有带电零件与 地绝缘或某一点经阻抗接地 第二个字母表示电气设备外壳与地的关系 T 表示外 壳牢固的接地 且与电源接地无关 N 表示外壳牢固地接到系统接地点 其后的字 母表示电网中中性线与保护线的组合方式 C 表示中线与保护线是合一的 PEN 线 S 表示中性线与保护线是分开的 1 TN 系统 任浩 临汾缙缘住宅小区 2 住宅楼电气设计 13 TN 系统的电源端有一个直接接地点 并引出 N 线 属三相四线制系统 系统中 用电设备外壳通过保护线与该点直接连接 俗称保护接零 按照系统中中性线与保护 线的不同组合方式 又分为如下三种形式 2 TN C 系统 整个系统的中性线与保护线是合一的 称为 TN C 系统 由于投资较少 又节约 导电材料 因此在过去我国应用比较普遍 当三相负荷不平衡或只有单相用电设备时 PEN 线上有正常负荷电流流过 有时还要通过三次谐波电流 其在 PEN 线上产生的压 降呈现在用电设备外壳上 使其带电位 对地呈现电压 正常工作时 这种电压视情 况为几伏到几十伏 低于安全电压 50V 但当发生 PEN 线断或相对地短路故障时 使 PEN 线电位升高 其对地电压大于安全电压 使触电危险加大 同时 同一系统内 PEN 线是相通的 故障电压会沿 PEN 线传至其它未发生故障处 可能会引起新的电气 故障 另外由于该系统全部用 PEN 线作设备接地 它无法实现电气隔离 不能保证电 气检修人身安全 在国际上基本不被采用 名存实亡 3 TN S 系统 整个系统的中性线与保护线是分开的 称为 TN S 系统 这种系统的优点在于 PE 线在正常情况下不通过负荷电流 它只在发生接地故障时才带电位 因此不会对接 地 PE 线上其它设备产生电磁干扰 所以这种系统适用于数据处理 精密检测装置等使 用 在 N 线断线也并不影响 PE 线上设备的防止间接触电安全 这种系统多作于环境 条件较差 对安全可靠性要求较高及设备对电磁干扰要求较严的场所 但是这种系统 不能解决对地故障电压蔓延和相对地短路引起中性点电位升高等问题 4 TN C S 系统 系统中的中性线与保护线先是合一的 然后又分开称为 TN C S 系统 PEN 分 为 PE 线和 N 线后 不能再与 PE 线合并或互换 否则它们是 TN C 系统 这种系统 兼有 TN C 系统和 TN S 系统的特点 电源线路结构简单 又保证一定安全水平 常用于配电系统末端环境条件较差或有数据处理等设备的场所 5 TT 系统 TT 系统的电气装置的保护接地各有其自己的接地极 正常时装置内的外漏导电部 分为地电位 电源侧和个装置出现的故障电压不互串 但发生接地故障时因故障回路 山西农业大学毕业设计 14 包含两个接地电阻 RA 和 RB 故障回路阻抗较大 故障电流较小 一般不能用过电流 保护兼作接地故障保护 因此为人身电击事故必须装用的 RCD 来快速切断电源 接地 电阻要求不高 在建筑物内做了总等电位联结后 它的预接触故障电压只有十几伏 所以安全性很高 同时 TT 系统较适用于无等电位联结的户外场所 如农场 施工场地 路灯 庭院灯 户外临时用电场所 TT 系统易发生电弧型接地故障引发火灾 因此在 建筑物总开关处设延时的 RCD 控制剩余电流大约在 300 500mA 延时时间在 0 2s 到 0 4s 或报警或切断电源 6 IT 系统 IT 系统的电源中性点不接地或经阻抗 约 1000 接地且通常不引出 N 线 为三相 三线制系统 习惯称为不接地系统 系统中的用电设备外壳与地作直接的电气连接 用电设备外壳经各自的 PE 线直接接地 PE 线间无电磁联系 适用于数据处理精密检 测装置供电 当发生单相接地故障时 所有三相用电设备仍可暂时继续运行 另两相 对地电压将由相电压升高到线电压 它适用与对供电不间断和防电击要求很高的场所 本住宅在消防系统采用了 IT 系统 3 漏电保护装置在不同的接地形式下的安装使用 对 TN 系统中装漏电保护装置时 应使设备的外壳与 即 PEN 线 的连接必须在剩 余电流保护装置的电源侧 若保护线 PE 接在漏电保护的负载侧 则因漏电故障电流的 整个回路均穿过漏电保护装置而检测不出来 漏电保护装置不动作 同时漏电保护装 置的负载侧不能设置重复接地 如有重复接地 会使在无故障情况下发生误动作 TN C 系统安装漏电保护装置前 N 线 PE 线要分开 这就变成 TN C S 系统 TN C S 系统安装漏电保护装置时 必须将相线和 N 线一同穿过漏电保护装置 的零序电流互感器 这就应选用 2 极或 4 极漏电保护装置 对 TT 系统装设剩余电流保护装置时 要认真检查线路上 N 线与 PE 线是否错接 否则将造成剩余电流保护装置的误动和失效 对 IT 系统 因系统对地是绝缘的 电气 设备发漏电故障时其外壳对地电压很小 达不到危险电压 故不必装剩余电流保护装 置 4 结束语 任浩 临汾缙缘住宅小区 2 住宅楼电气设计 15 综上所述 低压配电系统宜采用 TN C S 或 TN S TT 并与剩余电流保护器正 确配合使用 有效地防止电击和火灾发生 提高了安全用电水平 3 1 5 高层建筑低压配电设计原则 3 1 一般规定 1 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 2 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 3 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 4 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 5 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 2 高层建筑低压配电 1 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 2 确定低压配电系统时 应符合以下 要求 供电可靠和保证电压质量 1 系统接线简单并具有一定的灵活性 2 操作安全 减少电能损耗 3 3 低压配电屏或低压配电箱 应根据发展发可能性留有适当的备用回路 4 公用电网引入建筑屋内的电源线路 应在屋内靠近进线点的便于操作维护的 地方装设电源开关和保护电器 如由本单位配变电所引入建筑屋内的专用电源线路 可装设不带保护的隔离 由放射式线路供电的配电箱 其进线开关易采用不带短路保 护的和过负荷保护的隔离电器 5 高层建筑低压配电设计应满足计量 维护管理 供电安全和可靠性 应将照明 和动力负荷分成不同的配电系统 6 小区内高层住宅 视用电负荷的具体情况可以采用放射式或树干式供电系统 山西农业大学毕业设计 16 电源箱放在一层或地下室内 若采用放射式系统有所设专线回路供电 且动力 照明 及应急电源应分别引入 7 根据照明及动力负荷的分布情况 宜分别设置独立的配电系统 消防及其他的 防灾用电设施宜自成配电系统 重要负荷应在末端配电箱处设置双电源自动切换 对 重要负荷 如消防电梯 宜从配电室以放射式系统直接供电 向高层供电的垂直干线 系统 视负荷大小及分布情况可以采用如下形式 接母线式系统 根据功能要求宜分段供电 1 电缆干线式系统 线路宜采用预置分支电缆 供电范围视负荷分布情况确定 2 应急照明可以采用分区树干式或树干式系统 3 高层住宅楼层配电 宜采用单相配电方式 选用单相电度表 其走廊 楼梯间 4 电梯厅等公用场所 宜由动力表系统一计费 5 计费电表后宜装设断路器 其电度表 宜安装在各层配电间的电表箱内 3 2 本工程各系统负荷计算 1 本工程为二类高层住宅所以电梯为二级负荷供电 Pn Qn Vn 1 Kp 102 电梯电功率计算公 1 式 式中 Pn 拽引电动机额定功率 km Kp 平衡重系数 0 40 0 50 Qn 电梯轿厢额定载重量 kg Vn 电梯额定线速度 m s 电梯机械传动总功率 Pn Qn Vn 1 Kp 102 1000 1 5 0 6 102 0 5 17 6KW 2 单台交流电梯的计算 Ijs KIn KcIf 电梯计算电流公式 2 Ijs KXIn KcIf 式中 Ijs 电梯拽引电动机的计算电流 A 任浩 临汾缙缘住宅小区 2 住宅楼电气设计 17 K 电梯拽引电动机的铭牌 0 5 或 1 0h 工作制额定电流的计算系数 取 0 9 KC 电梯附属设备的备用系数 一般取 0 80 In 电梯拽引电动机铭牌连续工作制额定电流 A If 电梯附属设备的负荷电流 A 一般为 220V 10A Ijs KXIn KcIf In 32 46 1 25 25 97 A If 10 A Ijs 1 4 25 97 0 8 10 44 35 A IR 1 1 Ijs 1 1 44 35 48 78 50 A 3 正压风机负荷计算 Ijs P W Uncos 正压风机负荷计算公 3 式 11kw 0 66 0 8 20 8 A 21 A 式中 Ijs 正压风机电动机的计算电流 A cos 功率因数 4 住宅楼各支路负荷计算 本工程每三层一个支路 每层四户 两户大套功率各为 8KW 两户小套功率各为 6KW KX 0 95 Cos 0 9 P 6KW 2 3 8KW 2 3 84KW Ijs P W Kx 0 38cos 3 84 0 95 0 38cos 3 134 34 A IR Ijs 1 1 147 74 A 5 住宅楼总负荷计算 山西农业大学毕业设计 18 本住宅总共十五层 KX 0 45 Cos 0 9 P 6 6KW 30 8 6KW 30 456KW Ijs P W KX 0 38cos 3 345 45 A 6 电梯电压损失校验计算 U u I L 电梯电压损失校验 4 U 电压波动值 u 导线及电缆 1 按公里得电压损失 I 交流电梯尖峰电流 A L 配电线路长度 km 单台电梯导线及电缆的电压损失校验计算 u 查表得 cos 0 7 得 0 285 BV 3 25 2 16 u 0 285 YJV 3 25 2 16 u 0 285 I Ijs 91 15A L1 1 6 2 8 4 7 2 6 0 4 1 1 45 6 1 4 4 2 2 66 4m L2 1 8 1 5 3 3m U u I L u I L1 L2 0 285 91 15 0 0697 1 81 4 5 线缆选择合格 4 4 弱电系统设计弱电系统设计 4 1 电话系统设计 14 14 1 电话系统概述 随着经济的发展和人们生活水平的不断提高 对信息的需求量与日俱增 而电子 技术 光电技术 计算机科学的迅速发展 又给信息技术的发展提供了良好的技术和 物质基础 使现代通信得以向数字化 智能化 综合化 宽带化 个人化方向发展 电信业务也日趋多样化 任浩 临汾缙缘住宅小区 2 住宅楼电气设计 19 在电话业务发展的初级阶段 主要是国家和企业的业务电话 当电话普及率达到 8 以 上 则会出现住宅电话热 发达国家住宅电话已达到电话总量的 60 80 发达国家在 80 年代之前已完成了电话普及工作 即电话普及到每一个企业和每一 个家庭 而我们要完成这一任务还有待进一步努力 近年来我国电话普及率提高很快 我国幅员辽阔 各地区发展不平衡 绝大多数地区处于电话发展的高速增长阶段 目前发展较快的电话通信新业务还有数据分组交换业务 会议电视业务 移动通 信业务等等 随着通信技术和计算机技术的进一步发展 电话通信的功能会更加拓展 和完美 但这些功能的实现都是基于电话网和程控数字交换机来实现的 现代社会正迈入信息时代 信息通信已成为建筑物必备的功能之一 而电话通信 网是实现这一功能的基本设施 运用电话通信已成为人们日常生活 生产 办公 商 业活动的必不可少的手段 在现代智能建筑中 办公自动化是极其重要的功能之一 在办公自动化中要实现话音 图像 数据 文件的传输和交换 而电话网和程控数字 交换机是实现智能建筑对这些多元化通信功能要求的基础 话音通信功能是最常见的 基本功能之一 2 电话系统组成 电话通信系统由三个部分组成 电话交换设备 传输系统 用户终端设备 电话 交换设备主要是电话交换机 是接通电话用户之间通信线路的专用设备 传输系统的 传输媒介分为有线传输和无线传输 用户终端设备主要是指电话机 本设计只做配线 系统的设计 3 配线方式 分为四种 单独式 复接式 递减式 交接式 1 单独式 各个楼层的的配线电缆采用分别独立的的直接配线 因此各楼层所需 电缆线对之间毫无连接关系 各楼层所需线对数根据需要确定 互不影响 这种方式 适用于各楼层线对较多 且较为固定不变的建筑物 2 复接式 这种配线方式各个楼层之间的电缆线对部分或全部复接 复接的线对 根据各层需要确定 每对线的复接次数一般不超过两次 各楼层的配线电缆实际上都 由同一条上升电缆接出 不是单独供给 各层线对因有复接关系 可以灵活调度 工 程造价低 缺点是搂层间相互影响 维护麻烦 3 递减式 这种配线方式各个搂层之间的电缆线对引出使用后 上升电缆逐渐递 山西农业大学毕业设计 20 减 不复接 其灵活性不如复接式 但容易检修 4 交接式 这种配线方式将整个建筑物分成几个交接配线区域 各层配线电缆分 别经有关交接箱与总交接箱或配线架连接 该方式的各楼层配线电缆互不影响 主干 电缆芯线利用率高 本工程采用交接式 4 分配系统主要设备 配线设备 分线设备 配线电缆 用户线及终端机 4 2 有线电视系统设计 14 14 1 有线电视系统概述 有线电视自开创以来 经历了共用天线电视 邻频有线电 视 直至最近出现的宽带综合数字业务网三个发展阶段 宽带综合数字业务网的最终 目标是要把有线电视网 电话网和计算机数据传输网三网合一 其特点是信息的数字 化和网络的光纤化 并广泛采用计算机技术 多媒体技术和现代通信技术 能对用户 提供大量的信息和多种多样的服务 其中有线电视是宽带综合数字业务网的一个重要 组成部分 最初的有线电视系统称为共用天线电视系统 它主要以接受广播电视信号 经处 理后用电缆传输到每家每户的方式来分配信号 其主要目的是改善图像的质量 以后 系统的功能逐渐增多 除了接受开路广播电视外 还接受卫星电视节目以及自办的电 视节目 频道越来越多 传输距离也越来越远 原来的共用天线电视系统已经不能满 足需要 于是出现了性能较好的邻频有线电视系统 最初的共用天线电视系统均以同 轴电缆作为传输媒介 到了 20 世纪 90 年代 由于城市联网的要求 传输距离越来越 远 同轴电缆作为传输媒介已不能胜任 于是出现了以光纤为传输干线的光纤 同轴 电缆混合网 称为 HFC 网 对于建筑电气设备 目前主要还是同轴电缆传输设备 主 要应选择邻频传输的有线设备 虽然共用天线电视设备在我国已广泛使用 并且价格 便宜 但不适合邻频传输的要求 更不符合今后宽带网发展的趋势 这一点在设备选 型时应特别注意 不能只看设备的价格而应综合考虑性能 价格比 2 有视天线设备 1 放大器 放大器可分为天线放大器 频道放大器 分配放大器 线路放大器等 放大器的 作用是放大电视信号 用于因电视电缆太长 补偿分配器或分支器的损耗 2 分配器 任浩 临汾缙缘住宅小区 2 住宅楼电气设计 21 分配器是分配高频信号电能的装置 作用是把混合器或放大器送来的信号平均分 成若干份 可以送给几条干线 向不同的用户区提供电视信号 并能保证各部分得到 良好的匹配 同时保持各传输干线及各输出端之间的隔离度 它本身的分配损耗约为 3 5Db 频率越高则损耗越大 在 UTP 频段约为 4dB 实用中按分配器的端数分有二 三 四 及六分配器等 3 分支器 分支器是在高电平馈电线路传输中 以较小的插入损失 从干线上取出部分信号 分别送给各用户终端 4 用户插座和串接单元 用户插座 电视机从这个插座得到电视信号 用户电平一般设计在 684 1 dB 安装高度一般距地 0 3m 或 0 8m 串接单元 串接单元又称一分支器或分支终端器 它与用户插座和为一体 它 2 在系统分配网络中是一个接一个串入支线中的 称为一分支器 3 有线电视系统的组成有线电视系统由三部分组成 前端系统 传输系统和电缆 分配系统 1 前端系统位于信号源和传输系统之间 对传输信号进行各种技术处理的设备组 合 它是系统信号处理的中枢 前端设备的性能 对整个系统的信号质量起着决定性 的作用 2 传输系统 对于超大型或大型 CATV 系统而言 传输系统指远距离传输的超干线或干线 它 位于前端系统和电缆分配系统之间 对于干线系统的技术要求是将前端信号传送到各 个干线分配点所连接的电缆分配系统 同时必须达到载噪比和非线性失真指标要求 传输系统一般分别采用电缆 光纤或微波多路 MMDS 三种方式 3 电缆分配系统 位于传输系统和用户终端设备之间 把前端经干线系统传输的信号进行放大和分 配 将信号均匀地分配给各用户 并使各用户终端得到规定的电平 同时 各用户终 端之间具有良好的相互隔离作用互不干扰 对于双向有线电视系统还必须符合反向回 传通道的技术要求 山西农业大学毕业设计 22 4 分配系统结构模式 分配系统一般由分配器 分支器 干线放大器 串接单元 用户盒等组成 其作 用是将前端或干线部分送来的信号 分配给建筑物内各个用户的电视接收机 由于用 户提供最佳信号电平是共用天线系统设计的主要任务 所以用户电平是设计分配系统 重要依据 常用的分配方案有以下几种 1 分支 分支 方式 其线路损失较大 适宜于前端设备输出电平较高的情况下 二分支器 前端 图图 6 3 分支分支 分支分支 方式示意图方式示意图 2 分配 分配 方式 分配损失小 在某一路输出暂时不用时 要接 75 匹配电阻 多用于干线分配 3 本工程采用采用本地集线器分配系统 每户一个分支线 放射式敷设 便于收 费控制 本工程用了五个 12 路集线器分段提供信号 任浩 临汾缙缘住宅小区 2 住宅楼电气设计 23 前端 二分配器 二分配器 用户端 图 6 4 分配 分配 方式示意图 4 分配 分支 方式 适用于用户端的位置相同 上下成串的多层与高层建筑中 可节省管线 前端 图 6 5 分配 分支 方式 山西农业大学毕业设计 24 5 其他方式还有 分支 方式 分支 分配 方式 串联分支 方式等 4 3 对讲系统设计 14 14 1 对讲系统概述 可视对讲系统对于家居门户管理的最大特点是安全 便捷 在室内通过可视对讲 器或对讲器对来访者进行识别 既可免除烦扰 又可简化开门程序 是房屋的理想设 施 清华同方智能楼宇对讲系统是集微电子技术 计算机技术 通讯技术 多媒体技 术为一体的智能化楼宇对讲系统 可实现住户与楼门的 可视 对讲 室内多路报警 联网控制 户与户之间的双向对讲以及联网门禁等功能 并根据目前对讲系统的市场功能需求 分为别墅型 可视 对讲系统 直按式 可 视 对讲系统 编码型 可视 对讲系统 户户通 可视 对讲系统以及智能联网型 可视 对讲系统等不同的产品系列 能充分满足市场的需要 2 对讲系统功能特点 来访者通过小区单元门口主机拨叫被访者的室内分机 住户可通过室内分机看到 来访者的影像 门口机配有红外线发光二极管 保证即使在夜间影像也一样清晰 门口机能自动逆光补偿 保证来访者即使身处明亮背景摄下的图象也一样清晰 分机 免挂机功能 分机没挂好不影响呼叫 振铃音由单片机产生 悦耳动听 实时短路自 动保护 电锁自动保护 蓄电池欠压保护 守候时主机进入低功耗状态 停电后可 延迟供电 48 小时 遥控开锁可靠 采用可靠的一户一码制 密码开锁 来访者可 以通过门口主机同管理中心通话 户户对讲 小区内的住户可以通过中心及门口主机 以实户与户之间的通话 户户对讲型 门口机可与管理机通话 各门口机可以呼叫管 理机并通话 管理机可遥控开锁 紧急广播 在紧急情况下 小区管理中心可以通 过中心管理机向小区内各个住户紧急报警通话 在各个次出入口设置副管理机 以实 现小区完整的内部通信系统 4 4