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河南城建学院本科毕业设计（论文） 摘要 摘要该论文主要阐述了某高层教学楼各系统电气设计的设计依据、原则和方法及设计选择的结论。在低压配电系统设计中，根据负荷等级，确定供电方式及系统方案。运用需要系数法进行负荷计算，并按照规定选择保护电器、电线电缆，达到安全用电和节约能源的目的。在照明的设计中，本着节能的原则，选择荧光灯为光源，通过照度计算，确定最佳光源数，为学生和老师们创造了一个良好的学习、工作环境。在消防系统的设计中，通过感烟、感温探测器，手动火灾报警按钮，消防栓按钮等消防电气设备的布置、安装的设计，实现了对各防火区域的防火监测，探测火灾的发生。并实现消防联动，当有火灾时，探测、监控和手控系统发出火灾信号，有各联动装置发出警报，进行防火隔离和启动自动灭火系统，在疏散人员的同时进行自动灭火，控制、消除火灾隐患，保障该楼内人员、财产的安全。在防雷接地设计中，根据国家规范，根据建筑物的重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性及后果，通过计算将本建筑物归为三类防雷，按照三类防雷建筑要求设计。弱电的设计只简单介绍了有线电视系统，广播扩声系统以及综合布线系统。关键词：建筑电气 低压配电 消防报警 综合布线AbstractThis thesis mainly explains the electrical design basis ,principle, methods and the conclusion of the design choice in each system in the design of certain teaching building. In my power distribution design, according to load rank, determination power supply way and system plan; Using needs the method of correlates to carry on the computation load, according to the stipulation choice protection electric appliance, the electric wire electric cable, achieved uses electricity safely and saves the energy goal. In the lighting system design, in line with the principle which conserves energy, chooses the fluorescent lamp is the photo source, through the degree of illumination computation, determined the best photo source number, has created one comfortably, the bright life, the leisure environment for the students and teachers . In the fire prevention system design, through the feeling smoke, the feeling warm detector, the manual fire reports to the police the button, fire prevention electrical equipment and so on hose saddle button arrangement, the installment design, has realized to each area of fire protection fire protection monitor, the survey fire occurrence. realization fire prevention linkage, when will have the fire, the survey, the monitoring and the hand-controller system will send out the fire signal, will have various system to send out the warning, will carry on the fire protection to isolate and to start the automatic fire fighting system, while will disperse personnels to carry on the automatic fire fighting, the control, the elimination fire hidden danger, will safeguard in this building the personnel, the property safety. Earths in the anti-radar design, The building is the third category lightning through calculating accord to the national standard and accord to the building of the impotance and the using nature and the accident occurred liigtning possibility and the consequences in this design of the lightning and grounding, which will be designed by the requests of the third category lightning building . The part of the light current mainly including: CATV, Public Broadcasting System, and Premises Distribution System and so on. It is to research the broadcasting and sound system .Keywords: building electrical low-voltage distribution fire-fighting and warning Generic Cabling3河南城建学院本科毕业设计（论文） 目录第1章 绪论11.1工程概述11.2 高层民用建筑电气的特点11.3 建筑电气设计的组成1第2章 供配电系统设计22.1 负荷分级及供电措施22.1.1 负荷分级22.1.2 各级负荷的供电措施22.1.3 本高层教学楼的负荷分级及供电措施32.2 负荷计算32.2.1 计算负荷的概念32.2.2 负荷计算的方法32.2.3 本工程的负荷统计及负荷等级32.2.4 负荷计算的需要系数法42.2.5 总体负荷计算表52.3 无功功率补偿62.3.1 无功功率补偿概述62.3.2 功率因数低对供配电系统的影响62.3.3 提高功率因数的措施62.3.4 本工程的无功功率补偿72.4 变压器的选择92.4.1 变压器台数的选择92.5 短路电流的计算92.5.1 短路电流概述92.5.2 本工程的短路电流计算102.6 电气设备及导线选择112.6.1 电气设备及导体选择的原则112.6.2 高压电气设备的选择122.6.3 低压断路器的选择122.6.5 选择结果13第3章 照明系统设计143.1 概述143.1.1 电气照明的基本概念143.1.2 照明方式和种类153.2 照明系统设计的原则153.2.1 照明设计的一般原则和要求153.2.2 照明方式的选择原则153.2.3 照明种类的选择原则163.2.4 照明光源选择的一般原则163.2.5 照明灯具选择的一般原则163.2.6 灯具的布置163.2.7 照明节能173.2.8 本工程设计结果173.3 照度计算173.3.1 照度标准173.3.2 照度计算的方法和步骤183.4 应急照明203.4.1 应急照明分类203.4.2 应急照明灯具选择203.4.3 应急照明灯具布置213.4.4 设计结果213.5 照明供配电系统213.5.1 照明电源电压选择的原则213.5.2 允许的电压偏移213.5.3 照明系统的配电方式223.5.4 照明系统的配电设计223.6 照明布置图22第4章 火灾自动报警及消防联动控制系统234.1 总则234.2 火灾自动报警系统设计234.2.1 火灾探测器的选择234.2.2 火灾探测器的设置244.2.3 火灾手动报警按钮的设置254.2.4 火灾显示盘的设置254.3 消防控制室与消防联动控制264.3.1 一般要求264.3.2 消防控制室264.3.3 火灾事故广播及消防电话的设置264.3.4 系统供电274.3.5导线选择与线路敷设274.4 设计结果284.5 火灾自动报警及消防广播布置图28第5章 防雷与接地系统设计295.1 雷击的危害295.2 防雷分类等级的确定305.2.1 建筑物的防雷分类：305.2.2 建筑物的预计年雷击次数计算305.2.3 本高层教学楼的预计年雷击次数计算315.2.4 本工程防雷等级的确定315.3 建筑物的防雷措施315.3.1 建筑物防雷的一般原则315.3.2 本工程的防雷设计325.4 本工程的基础接地设计325.5 防雷接地系统图33第6章 弱电系统设计346.1 有线电视系统设计346.1.1 有线电视系统概述346.1.2 有线电视系统的组成346.1.3 电缆传输系统356.1.4 光纤传输系统356.1.5 有线电视系统线路敷设366.1.6本工程有线电视系统设计366.2 有线广播及扩声系统设计366.2.1 有线广播系统的分类和用途366.2.2 主要设备的选择及安装要求376.2.3 扩声系统的确定386.2.4 扩声系统中扬声器的布置396.2.5 线路敷设396.2.6 本工程设计结果396.3 综合布线系统设计406.3.1 综合布线系统概述406.3.2 综合布线系统设计等级的确定416.3.3 综合布线系统各个子系统的设计426.3.4 综合布线系统线缆敷设原则446.3.5 本高层教学楼综合布线系统总体设计结果446.4 弱电系统图45结论46感谢47参 考 文 献48附录49河南城建学院本科毕业设计（论文） 第1章 绪论 第1章 绪论1.1工程概述本次设计的对象某高校高层教学楼，是一个集教学与办公为一体的教学楼，建筑面积约为21000平方米，地下一层，地上七层。其中，地下室包括地下车库、水泵房、蓄水池、空调机房、变配电室、电梯等。地上一层面积约为3000平方米，由14个教室、6个教师办公室、1个消防控制室、1个值班室、2个阶梯教室、2个小演讲厅、1个大演讲厅及观景平台组成。二层与一层基本类似，在去掉两个值班室的基础上增加了两个教师休息室。三层则为教室和办公室、2个绘图教室、1个多功能厅。四到六层为标准层，由教室、办公室、绘图教室组成。一到六层每层面积约为3000平方米。七层为顶层，面积较小，约1800平方米，只有教师办公室、展厅以及教师活动大会议室。1.2 高层民用建筑电气的特点1、高层民用建筑采用10KV甚至35KV高压供电，而一般高层教学楼则可采用城市公用变压器低压供电；2、高层民用建筑的用电量大，对电气设备的要求较高；3、高层民用建筑对消防系统的安全、可靠性要求较高；4、高层民用建筑对防雷、接地等安全要求较高；5、高层民用建筑功能较全，对弱电部分依赖较多，智能化水平较高。1.3 建筑电气设计的组成建筑电气设计是现代高层建筑的重要组成部分，一般来讲，建筑电气设计大致分为强电部分和弱电部分。强电部分的设计包括低压配电系统，动力照明干线系统，配电箱系统和导线电缆的敷设。强电部分是建筑电气设计的基础和主干部分，建筑电气的重要性和可靠性都取决于强电部分设计的好坏。而弱电部分包括有线电视及卫星电视系统，广播扩声系统，火灾自动报警与消防联动系统还有综合布线系统，目前设计中比较深化的是火灾报警及消防联动系统与综合布线系统两部分。随着建筑智能化水平的提高，弱电部分的系统增加很多，弱电系统占基建投资的比率也越来越高，因此设计好弱电的各个子系统，对节约投资、提高智能化水平是有重要意义的。50河南城建学院本科毕业设计（论文） 第2章 供配电系统设计 第2章 供配电系统设计2.1 负荷分级及供电措施2.1.1 负荷分级根据对供电可靠性及中断供电在政治、经济上造成的损失或影响的程度进行分级，负荷可以分为一级负荷、二级负荷、三级负荷。1、一级负荷 符合下列条件之一的，为一级负荷（1）中断供电，将造成人身伤亡的负荷；（2）中断供电，将在政治、经济上造成重大损失的负荷；（3）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的负荷。在一级负荷中，当中断将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要场所不允许中断的负荷，应视为特别重要的负荷。2、二级负荷符合下列条件之一的，为二级负荷（1）中断供电，将在政治上、经济上造成较大损失的负荷；（2）中断供电，将影响重要用电单位的正常工作的负荷。3、三级负荷 不属于一、二级负荷者为三级负荷。2.1.2 各级负荷的供电措施1、一级负荷的供电措施 一级负荷应有两个独立电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源应不至于同时受到损坏，以维持供电；而且当一个电源中断供电时，另一个电源应能承担本用户的全部一级负荷设备的供电。一级负荷用户的变配电室内的高低压配电系统，应采用单母线分段的主结线形式，分列运行并互为备用。一级负荷设备应采用双电源供电，并在最末一级配电盘（箱）处设置自动切换装置。一级负荷中特别重要的负荷，除上述两个电源外，还必须增设应急电源。2、二级负荷的供电措施 二级负荷应有两个电源供电，即应有两回路供电。当发生电力变压器故障或线路常见故障时不至于中断供电（或中断后能立即回复）。3、三级负荷的供电措施 三级负荷对供电无特殊要求，可采用单回路市电供电。但应使配电系统简洁可靠，尽量减少配电级数，低压配电级数一般不超过四级，并且应在技术经济合理的情况下，尽量减少电压偏差和电压波动。2.1.3 本高层教学楼的负荷分级及供电措施本工程为一高层教学楼，消防中心、消防栓泵、喷淋泵、消防电梯、防排烟风机、应急照明等消防设备为一级负荷，普通电梯、生活水泵和弱电机房为二级负荷，设为一用一备，互为备用。一级负荷采用双电源供电，从附近两变电站引入两个独立电源回路（必要时设置应急电源），采用单母线分段制，中间设联络柜，并在最末一级配电箱处设置自动切换装置。二级负荷采用两回路供电，其它照明用电为三级负荷，单回路供电即可。2.2 负荷计算2.2.1 计算负荷的概念计算负荷是一个假想的持续负荷，其热效应与同时间内实际变动负荷所产生的热效应相等。在供配电系统中，以30min的最大计算负荷作为选择电气设备的依据，并认为只要电气设备能承受该负荷的长期作用，即可在正常情况下长期运行。一般将这个最大计算负荷简称计算负荷Pc。计算负荷是确定供电系统、选择变压器容量、电气设备、导线截面和仪表量程的依据，也是整定继电保护的重要依据。计算负荷确定的是否正确，直接影响到电器和导线的选择是否经济合理。正确进行负荷计算是供电设计的前提，也是实现供电系统安全、经济运行的必要手段。2.2.2 负荷计算的方法在已知用电设备的情况下，负荷计算有需要系数法、二项式法和利用系数法；在未知用电设备的情况下，负荷计算有负荷密度法、单位指标法和住宅用电量指标法。一般情况下，在方案设计阶段可采用单位指标法，在初步设计和施工图设计阶段宜采用需要系数法。在本工程的负荷计算中，先根据单位指标法大致计算出本工程的计算负荷，然后再用需要系数法进行进一步计算。2.2.3 本工程的负荷统计及负荷等级 表2.1 本工程负荷统计及分级序号设备名称设备容量负荷等级备注1消防水泵22kW3一级两用一备2喷淋泵18kW3一级两用一备3生活水泵25kW3一级两用一备4排烟风机11kW3一级两用一备5排污泵2.5kW3一级两用一备6空调机组150kW三级7消防电梯40kW一级普通电梯40kW二级8消防中心20 kW一级9弱电机房8 kW一级10应急照明一级11普通照明三级2.2.4 负荷计算的需要系数法在计算某供电范围内的计算负荷时，首先根据负荷类别进行分组，然后按照下列步骤进行计算。1、计算设备功率（1）连续工作制负荷：一般取其铭牌上的额定功率，即PN=Pr。（2）断续运行工作制电动机类负荷应将其额定功率换算成负荷持续率为25%时的等效功率，以便于计算，即：PN=2Pr。（3）断续运行工作制电焊机类负荷应将其额定功率换算成负荷持续率为100%时的等效功率，以便于计算，即：PN=Pr。（4）成组用电设备的设备功率不包括备用设备。（5）照明设备的设备功率应考虑辅助其正常工作的镇流器等元件上的功率损耗。2、单组设备的计算负荷：当分组后同一组中设备台数大于三台时，计算负荷应考虑其需要系数。当每组设备台数3台时，考虑其同时使用率非常高，将其需要系数Kd取为1。即：式中：总设备功率，单位为kW； Kd需要系数； Pc计算有功功率，单位为kW； Qc计算无功功率，单位为kvar； Sc计算视在功率，单位为kVA； tg电气设备功率因数角的正切值； Ur电气设备的额定电压，单位为kV； Ic计算电流，单位为A。3、多组设备的计算负荷：当供电范围内有多个性质不同的电气设备组时，先将其每一组都按上述步骤计算后，再考虑各个设备组的同时系数。即：式中：有功功率同时系数，对于配电干线所供电范围的计算负荷，的取值范围一般在0.80.9；对于变电站总计算负荷，取值范围一般在0.851。 无功功率同时系数，对于配电干线所供电范围的计算负荷，的取值范围一般在0.930.97；对于变电站总计算负荷，取值范围一般在0.951。2.2.5 总体负荷计算表 表2.2 总体负荷计算表序号设 备名 称设 备容 量需要系数costgPc/kWQc/kvarSc/kVAIc/A1消防栓泵2220.80.80.75352644672喷淋泵18.520.80.80.75302338583生活水泵2520.80.80.75403050764排烟风机1120.650.80.75141118275排污泵2.520.80.80.7543586空调机房1500.70.80.75105791311997电梯4020.910.51.73731261452208消防中心2010.80.75201525389弱电机房810.80.7586101510照明3520.850.90.4830014433350611总计768629477789120012有功功率同时系数0.913无功功率同时系数0.9514总计算负荷56645372511022.3 无功功率补偿2.3.1 无功功率补偿概述在工业与民用用电设备中，有大量设备的工作需要通过向系统吸收感性的无功功率来建立交变的磁场，这使系统输送的电能容量中无功功率的成分增加。在系统变配电设备及输配电线路规格一定的情况下，直接影响到有功功率的输送。因此，在供配电系统中，必须限制无功功率的大小，即提高功率因数，以便提高系统中设备的有效利用率。电力系统要求0.38kV的电能用户的功率因数应达到0.85以上，10kV的电能用户的功率因数应达到0.90以上。2.3.2 功率因数低对供配电系统的影响1、使变配电设备的容量增加；2、使供配电系统的容量增加；3、使电压损失增加；4、使发电机的效率降低。2.3.3 提高功率因数的措施1、提高自然功率因数的方法：（1）合理选择电动机的型号和规格；（2）合理选择变压器的型号和规格。2、采用人工补偿提高功率因数的方法：（1）采用同步电机补偿；（2）采用并联电容器补偿。2.3.4 本工程的无功功率补偿在本工程中采用并联电容器进行补偿。1、无功功率补偿计算补偿前：补偿后：式中：补偿前的平均有功功率，单位为kW；补偿前的平均无功功率，单位为kvar； 需补偿的无功功率，单位为kvar；、补偿前后的功率因数角。因此需补偿的无功功率为：式中：无功功率补偿率，与补偿前后的功率因数有关；有功负荷系数，一般取0.70.75。2、电容器的选择电容器的容量是呈一定系列分布的，一只单台电容器容量为，当需补偿的无功功率计算出来后，就可以算出需使用的电容器台数，即N。当电容器为三相电容器时，其额定容量之和应不小于系统需补偿的容量。所以实际的补偿容量。当电容器为单相电容器时，除了保证补偿容量以外，为维持三相平衡，还应保证电容器台数为3的倍数。在确定无功补偿电容器容量后，因补偿容量和计算容量不一致，应校验补偿后实际的功率因数，避免由于功率因数补偿过高负荷变化时，系统反复在容性功率因数和感性功率因数下转换，造成系统不稳定。需要特别注意的是：当电容器的运行电压U低于其额定电压Ur时，电容器的实际输出容量Q达不到额定容量Qr，需作换算：。3、电容器接线方式的选择电容器的接线方式三角形接法和星形接法两种。当电容器额定电压等于系统线电压时，两种接法均可采用；当电容器额定电压等于系统相电压时，只能采用星形接法。在本工程中，补偿用电容器的接法采用三角形接法，同时在三角形接法中，若出现某相断线时，断线相仍能得到补偿。4、并联补偿电容器装置的装设地点在中低压配电系统中，并联补偿电容器通常有三种安装方式：就地补偿，低压集中补偿，中压集中补偿。（1） 就地补偿：是指补偿装置在需要补偿的设备旁边，与该设备一起投切。（2） 低压集中补偿：是指将补偿装置集中装设在0.4kV母线上进行补偿的方式。（3） 中压集中补偿：是指将补偿装置安装在6（10）kV母线上进行补偿的方式。 在本工程中，补偿前的功率因数cos=0.78，补偿后的功率因数要达到0.85以上。因而有： 则需要补偿的无功功率容量为： 则需要并联电容器的个数为：，考虑到三相平衡，取其整数N=9；补偿后的功率因数 0.85，即满足要求。在本工程中采用低压集中补偿的安装方式。这种装设方式的特点是：对补偿装置安装点到负荷一段设备及线路上功率因数不能补偿；但可对变压器及以前的设备和线路上的功率因数进行补偿，维护管理方便，补偿装置可以与低压配电装置一起安装在变、配电室内。2.4 变压器的选择2.4.1 变压器台数的选择 1、选择变压器台数的原则（1）应满足用电负荷对供电可靠性的要求。对供有大量一、二级负荷的变电所，宜采用两台变压器，以便当一台变压器故障或检修时，另一台能对一、二级负荷继续供电。（2）对季节性负荷或昼夜负荷变动较大而宜采用经济运行方式的变电所，也可考虑采用两台变压器。（3）除上述情况外，一般变电所宜采用一台变压器。但集中负荷较大者，虽为三级负荷，也可采用两台及以上变压器。（4）在确定变电所变压器台数时，应适当考虑负荷的发展，留有一定的裕量。2、变压器容量的选择原则（1）只装有一台变压器的变电所：主变压器容量ST，应满足全部用电设备总计算负荷Sc的需要，即STSc。（2）装有两台变压器的变电所：每台变压器的容量ST，应同时满足以下两个条件：任一台变压器单独运行时，宜满足总计算负荷大约70%的需要，即 ST0.60.7Sc；任一台变压器单独运行时，应满足全部一二级负荷Sc的需要，即STSc（1+2）。根据以上选择原则，查相关设计手册可选的变压器为S9-1000/10型，10kV/0.4kV，1000kVA，D，yn11接线。2.5 短路电流的计算2.5.1 短路电流概述1、短路发生的原因短路发生的主要原因是系统中某一部分电气绝缘遭到破坏。绝缘遭到破坏的原因有：（1）雷击或高电压侵入；（2）绝缘老化或外界机械损伤；（3）误操作；（4）动植物造成的短路。2、短路的种类（1）对中性点接地系统，可能发生的短路类型有：三相短路，两相短路，单相短路，和两相接地短路。（2）对中性点不接地系统，可能发生的短路类型有：三相短路和两相短路。3、短路的危害（1）短路电流可使电气设备遭到破坏；（2）使母线电压下降，影响电气设备的正常工作；（3）短路点处可能产生电弧，给人身安全及环境安全带来危害；（4）不对称短路可能产生复杂的电磁过程，产生过电压等新的危害；（5）不对称短路使磁场不平衡，影响通信系统和电子设备的正常工作，造成空间电磁污染。4、计算短路电流的目的（1）校验系统设备能否承受可能发生的最严重短路；（2）作为设置短路保护的依据；（3）可通过短路电流大小判断系统电气的紧密程度，作为评价各种接线方案的依据。2.5.2 本工程的短路电流计算经查表可得，设变压器高压侧短路容量为150MVA。 图2.1 短路电流计算图1、计算短路电路各元件的的阻抗，单位为m（1）高压系统的电抗变压器阻抗变压器电阻变压器电抗（2）电缆相线的电阻R3=0.74530=22.35电缆相线的电抗R4=0.07930=2.372、计算短路电路的总阻抗（1）k1点短路电路的总阻抗:(2)k2点短路电路的总阻抗：3、按无限容量系统计算短路电流（1）k1点的三相短路电流（式中取1.37）则：（2）k2点的三相短路电流（式中取1）则：=8.64kA2.6 电气设备及导线选择2.6.1 电气设备及导体选择的原则1、电气设备要能可靠地工作，必须按正常工作条件进行选择，按短路条件校验其动、热稳定性。2、导体和电器的正常工作条件是指其额定电压、额定电流和自然环境条件三个方面。3、在选择电气设备时一般按照导体和电气的额定电压UN不低于安装地点电网额定电压UNS的条件选择，即UNUNS。4、在规定的周围介质极限稳定下，导体和电器的额定电流IN应不小于流过设备的最大持续工作电流Iwmax,即INIwmax。5、选择导体和电器时，应按当地环境条件校验它们的基本使用条件。2.6.2 高压电气设备的选择1、高压断路器的选择 高压断路器按下列项目选择和校验：（1）型式和种类；（2）额定电压；（3）额定电流；（4）开断电流；（5）动稳定性；（6）热稳定性。2、隔离开关的选择隔离开关应按下列条件选择：（1）型式和种类；（2）额定电压；（3）额定电流；（4）动稳定性；(5) 热稳定性。3、高压熔断器的选择高压熔断器应根据下列条件选择：（1）额定电压；（2）额定电流；（3）开断电流；（4）保护熔断特性。 4、电磁式电流互感器的选择电磁式互感器应按下列条件选择：（1）按设备种类和型式选择；（2）按一次额定电压和额定电流选择；（3）按准确级和二次负荷选择；（4）热稳定性校验；（5）动稳定性校验。5、电磁式电压互感器的选择电磁式电压互感器应按下列条件进行选择：（1）按装置种类和型式选择；（2）按一次回路电压选择；（3）按二次绕组数量和电压选择；（4）按准确级和二次绕组容量选择。2.6.3 低压断路器的选择1、低压断路器的选用要点（1）断路器的额定电压不小于线路额定电压。（2）断路器的额定电流与过电流脱扣器的额定电流不小于线路计算负载电流。（3）断路器的额定短路通断能力不小于线路中最大短路电流，注意进出线端的短路通断能力是否相等。2、低压断路器的选择依据断路器的选择原则，参照电子样本，本设计的全部低压断路器均选用的德力西集团生产的DZ20系列塑壳式断路器。3、低压断路器整定：消防栓泵：整定电流I=100A；喷淋泵：整定电流I=80A；生活水泵：整定电流I=100A；排污泵：整定电流I=25；排烟机：整定电流I=40A；空调：整定电流I=250A；电梯：整定电流I=250A；消防中心：整定电流I=50A；弱电机房：整定电流I=32A；地下室照明：整定电流I=40A；一至六层照明：整定电流I=100A；七层照明：整定电流I=63A。2.6.5 选择结果1、本工程高压电气设备选择结果：（1）断路器选择为中压真空户内断路器，型号ZN12-10/1250，额定电压10kV，额定电流1250A，开断电流31.5kA，动稳定电流标称值80kA,热稳定电流31.5kA。（2）隔离开关选择为中压隔离开关，型号GNZ-10，额定电压10kV，额定电流2kA，动稳定电流100kA，4s热稳定电流40kA。（3）电流互感器选择为环氧树脂浇注式电流互感器，型号LDZJ1-10，额定电流比6001500/5，准确级0.5，二次负荷30VA，准确限流系数15，短时热电流39kA/3s，动稳定电流72kA。（4）电压互感器选择为油浸式电压互感器，型号JSXN-10，额定电压比10kV/0.1kV，准确级0.5，二次绕组额定负荷120VA，最大容量960VA。2、电缆型号的选择高压电缆选用YJV-10kV交联聚乙烯绝缘、聚氯乙烯护套铜芯电力电缆；低压出线选用ZRYJV-T-1kV交联聚乙烯绝缘、聚氯乙烯护套（阻燃）电力电缆；消防设备及灭火选用NAYJV-T-1kV交联聚乙烯绝缘、聚氯乙烯护套铜芯电力电缆明敷在桥架上；若不明敷桥架上，应穿镀锌钢管（RC）敷设，RC50及一下管线暗敷，RC50以上管线明敷。3、电缆截面的选择（单位：）消防栓泵：435+125 电梯：435+125喷淋泵：416 +110 弱电机房： 410+110生活水泵：416 +110 地下室照明干线：410+110排烟风机：416 +110 1-6层照明干线：450+125 排污泵：416 +110 顶层照明干线：410+110 空调机房：4185+1120 消防控制室：435+125河南城建学院本科毕业设计（论文） 第3章 照明系统设计 第3章 照明系统设计3.1 概述照明设计是建筑电气设计最基本的设计内容之一。照明设计质量的好与坏，直接关系到人们的工作、学习和生活。电气照明设计的基本原则主要是安全、适用、经济、美观。要使照明设计与环境空间相协调，就要正确选择照明方式、光源种类、使照明在改善空间立体感、形成环境气氛等方面发挥积极的作用。照明设计的目的是根据具体场合的要求，正确地选择光源和灯具，确定合理的照明形式和布灯方案，在节约能源和建筑资金的条件下，来获得一个良好的学习工作环境。照明设计可以烘托建筑造型，可以美化环境，发挥建筑的功能，体现建筑艺术美学，是建筑中不可缺少的一部分。在本工程的照明设计中，由于本工程为高层教学楼，主要为教室、办公室，因此，在一般照明设计中，应有足够的照度，亮度要合理分布，并应防止直射眩光，减少光幕反射。3.1.1 电气照明的基本概念1、光通量：光源在单位时间内向周围空间辐射出去的并能使人眼产生光感的能量，称为光通量，用符号表示，单位为流明（lm）。2、发光强度（光强）：光源在空间某一方向上单位立方体角内发射的光通量称为光源在这一方向上的发光强度，简称为光强，以符号I表示，单位为坎德拉，符号为cd。3、照度：照度用来表示被照面上被光源照射的强弱程度，以被照面上单位面积所接收的光通量来表示，以E表示，单位为勒克斯，符号为Lx。4、发光效率：发光效率是描述光源的质量和经济效益的光学量，它反映了光源在消耗单位能量的同时辐射出光通量的多少，单位是流明每瓦（lm/W）。5、光源色温：某一种光源的色度与某一温度下的绝对黑体的色度相同时绝对黑体的温度。6、光源的显色指数：将人工待测光源下的颜色同在日光下的颜色相比较，其显示同色能力的强弱定义为人工光源的显色性。3.1.2 照明方式和种类1、照明方式 照明方式可分为三种：（1）一般照明：在整个场所或场所的某部分照度基本上均匀的照明。（2）局部照明：局限于工作部位的固定的或移动的照明。（3）混合照明：一般照明与局部照明共同组成的照明。2、照明种类 按照照明的功能，照明可分为下面五类：（1）工作照明：正常工作时使用的室内、外照明。（2）事故应急照明：正常照明因故障熄灭后，供事故情况人员疏散、继续工作或保障安全通行的照明。（3）值班照明：在非生产时间内供值班人员使用的照明。（4）警卫照明：用于警卫地区或周边附近的照明。（5）障碍照明：装设在建筑物上作为障碍标志用的照明。（6）广告艺术照明。3.2 照明系统设计的原则3.2.1 照明设计的一般原则和要求1、遵照规范规定：遵守民用建筑电气设计规范等有关设计规范；2、符合照度要求：应符合视觉作业视觉卫生对照度值的规定，并满足显色性要求；3、力求视觉舒适：应注意灯具的合理布置，限制眩光，保证合理的均匀度，力求视觉舒适；4、安全可靠、维修方便：照明装置应工作安全可靠，维护检修方便；5、技术先进经济合理：照明装置既要技术先进，又要尽可能经济合理地使用资金和节约能源；6、与建筑相协调：照明装置应与建筑及周围环境协调统一。3.2.2 照明方式的选择原则1、当不适合装设局部照明或采用混合照明不合理时，宜采用一般照明。2、当某一工作区需要高于一般照明照度时，可采用分区一般照明。3、对于照度要求较高，工作位置密度不大，且单独装设一般照明不合理时宜采用混合照明。4、在设置局部照明的场所，仍要有一般照明，否则会影响视觉功能。3.2.3 照明种类的选择原则1、工作场所均应设置正常照明。正常照明是电气照明设计中的主要内容。2、在正常照明因故障熄灭后，对需要确保正常工作或活动继续进行的场所，应当装设备用照明。3、在正常照明因故障熄灭后，对需要确保处于危险之中的人员安全的场所，应装设安全照明。4、在正常照明因故障熄灭后，在事故情况下为确保人员安全撤离的出口和通道，应装设疏散照明。3.2.4 照明光源选择的一般原则1、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、启动点燃和再启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。2、室内照明应优先采用高光效光源和高效灯具。在有连续调光、防止电磁波干扰、频繁开闭或室内装修设计需要的场所，可选用白炽灯或卤钨灯光源。3、在选择光源色温时，应随照度的增加而提高。当照度低于100lx时宜采用色温低于3300K的光源。4、室内一般照明宜采用同一种类型的光源。当有装饰性或功能性要求时，亦可采用不同种类的光源。3.2.5 照明灯具选择的一般原则1、在选择灯具时，应根据环境条件和使用特点，合理地选定灯具的光强分布、效率、遮光角、类型、造型尺度以及灯的表观颜色等。2、对于功能性照明，宜采用直接照明和选用敞开式灯具。3、在高空间安装的灯具，如楼梯大吊灯、室内花园高挂灯、多功能厅组合灯以及景观照明和障碍标志灯等不便检修和维护的场所，宜采取延长光源寿命的措施。4、公共建筑中的门厅、大楼梯厅等处，可采用较高亮度的灯具。3.2.6 灯具的布置1、灯具的布置就是确定灯在房间内的空间位置。它对照明质量具有极其重要的影响。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。2、照明灯具的布置可以分为均匀布置和选择布置两种。在本高层教学楼工程中采用均匀布置。3.2.7 照明节能在照明设计中选择光源灯具时，应根据视觉工作的要求，综合考虑照明技术特性和长期运行的经济效益。全国照明用电约占发电量的8%10%，总用电量的10%，而且照明用电量的平均年增长率为14.5%，所以开展照明节能对于提高民用建筑的经济效益有着重要的意义。现在照明设计中常用的节能措施有：1、采用高效光源；2、采用高效灯具；3、选用合理的照明方案；4、采用合理的建筑艺术照明；5、装设必要的节能装置。3.2.8 本工程设计结果教室、办公室等场所为一般照明，选用YG2-2型236W的管吊式荧光灯，走廊门厅采用JXD5-2型36W的吸顶灯，卫生间采用防水防尘灯。同时在走廊过道楼梯出口等处应设置应急照明和安全通道指示灯。应急照明采用带有蓄电池的照明灯具。3.3 照度计算3.3.1 照度标准1、建筑照明照度标准可以分为下列等级：0.5，1，3，5，10，15，20，30，50，75，100，150，200，300，500，750，1000，1500，2000，3000，5000lx。2、本设计中选择的照度标准值： 表3.1 照明标准值房间或场所参考平面及其高度照度标准值（lx）教室课桌面300办公室0.75m水平面300消防控制室0.75m水平面300值班室0.75m水平面100演讲厅地面300绘图教室桌面500教师休息室地面100多功能厅0.75m水平面300展厅地面200配电室、机房地面100走廊、门厅地面75停车库地面100电梯前室地面100卫生间地面1003.3.2 照度计算的方法和步骤1、照度计算的方法常用的照度计算方法有利用系数法，单位容量法和逐点计算法。（1）利用系数法是计算工作面上平均照度常用的一种方法，它是根据光源的光通量、房间的几何形状、灯具的数量和类型确定工作面平均照度的计算方法，又称为流明计算法。利用系数法适用于灯具均匀布置的一般照明，以利用墙面、天花板做反射面的场合。（2）单位容量法是从利用系数法演变而来的，是在各种光通利用系数和光的损失等因素相对固定的条件下得出平均照度的简化计算方法。根据房间的被照面积和推荐的单位面积安装功率来计算房间所需的总电光源功率。如果选定电光源后，就可算出房间的光源数量。（3）逐点照度计算法可以用来计算任何指定点上的照度。这种计算方法适用于局部照明、特殊倾斜面上的照明和其他需要准确计算照度的场合。一般在设计中用得比较少。 单位容量法适用于在方案设计或初步设计时的近似计算和一般的照明计算，因而在本教学楼设计的初步阶段，选用单位容量法进行照度计算。2、单位容量法计算的一般步骤：一般知道了房间的被照面积后，就可以利用编制好的单位面积安装功率表来确定灯泡或灯管的功率，其步骤为：（1）选择照明光源和灯具；（2）根据要求的照度，查表求得单位面积的安装功率；（3）按公式计算灯具数量，据此布置一般的照明灯具，确定布灯方案。其计算公式为： 式中 总安装容量(不包括镇流器的功率损耗),单位为W； A房间面积(一般指建筑面积),单位为m； P0满足某最低照度时的单位面积安装功率(查表得到),单位为W/ m； PL