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电气工程及其自动化毕业论文电气工程及其自动化毕业论文 目录 1 、引言.5 2、设计部分.5 2.1 设计内容.5 2.2 设计步骤.5 2.3 设计依据规范.6 2.4 设计概述.6 2.4.1 建筑物概况.6 2.4.2 电力负荷等级.7 2.4.3 接地防雷.7 2.4.4 电缆电视系统和综合布线系统.7 2.5 照明电气设计.8 2.5.1 照明电气设计任务 .8 2.5.2 照明灯具的选择和布置 .8 2.5.3 照度计算验证及插座的选择和布置 .10 2.5.4 照明供电系统.14 2.5.5 照明负荷计算.15 2.5.6 导线、电缆的选择与敷设.17 安徽建筑工业学院 毕业设计（论文） 第 1 页 共 50 页1 2.5.7 断路器及漏电保护的选择.19 2.5.8 应急照明设计.20 2.5.9 应急照明线路的敷设和配电保护.22 2.6 防雷接地设计.22 2.6.1 防雷设计 .23 2.6.2 接地保护 .24 2.6.3 电气设备接地 .25 2.7 有线电视系统设计.25 2.7.1 节目源 .25 2.7.2 系统总体规划 .26 2.7.3 传输分配系统的设计 .26 2.8 综合布线系统设计.29 2.8.1 综合布线系统的设计原则 .29 2.8.2 综合布线系统总体设计方案 .30 2.8.3 综合布线系统设计等级 .31 2.8.4 综合布线各子系统的设计 .31 3、设计小结.37 4、致谢.38 参考文献.39 附录.40 1、英文原文 .40 安徽建筑工业学院 毕业设计（论文） 第 2 页 共 50 页2 2、中文翻译 .47 1 1 、引言、引言 人类社会进入了 21 世纪的信息时代，单纯的一栋没有供配电的大楼对人们 来说已经没有多大的意义，只有给建筑配以合理的电气系统人们才能进行正常 的日常生活。供配电系统是是建筑物的主要能源和动力，地位十分重要。良好 的照明可以使人们合理地安排劳动、工作时间、提高产品质量，减轻视力和体 力疲乏；随着信息与通信技术的发展，建筑物内信息的采集、交换、传输、处 理和共享也向网络化、智能化、集成化方向发展。有了现代化的信息系统，人 们的生活更加丰富多彩，可以方便获取各方面信息，节约时间，提高工作效率， 美化生活，发挥人类的智慧，创造出灿烂的精神财富。此次毕业设计就是针对 某小区照明与弱电电气设计。 2 2、设计部分、设计部分 2.12.1 设计内容设计内容 1、动力负荷计算、照度计算、灯具选择、灯具布置、照明控制、照度验 算、照明配电； 2、建筑防雷、接地系统； 3、有线插座布置、分配器、分支器、有线电视线缆、敷设方式的选择， 有线电视前端设备的设计； 4、语音插座、信息插座布置，电缆传输系统、网络交换机设计等； 5、设计计算的实验仿真验证。 2.22.2 设计步骤设计步骤 1、收集原始资料，主要了解建筑物结构和用处，确定建筑物负荷等级， 搜集查看相关规范。 安徽建筑工业学院 毕业设计（论文） 第 3 页 共 50 页3 2、根据建筑物总体结构和负荷等级确定供电干线形式。 3、确定照明配电系统，包括配电分区的划分，设置配电箱的数量，各配 电箱供给的区域、楼层；确定配电箱的安装位置及方式；确定电源点至 各配电箱之间的接线方式。 4、选择合适的光源和灯具类型；根据照度要求确定灯具的数量及控制方 式。 5、确定照明回路及各级保护设备；确定照明配电系统的接地及安全措施。 6、进行负荷计算、电压损失计算、无功功率补偿计算和保护装置整定计 算。 7、选择导线型号、截面及敷设方式。 8、根据建筑物结构确定防雷等级，根据防雷等级确定防雷措施。 9、绘制照明平面图、系统图，防雷接地图。 10、根据建筑物结构及其用处确定 CATV 和综合布线系统干线方式。 11、确定 CATV 系统前端箱位置，综合布线系统楼层配线架位置。 12、划分工作区；确定电视接口、信息插座及电话插座的数量、布置位置； 确定水平子系统的布线方式；确定干线系统线缆类型布线方式。 13、绘制弱电平面图，CATV 及综合布线系统图， 。 14、绘制材料总表。 15、编写设计说明书。 2.32.3 设计依据规范设计依据规范 1、供配电系统设计规范 GB5005295 2、低压配电设计规范 GB5005495 3、建筑防雷设计规范 GB5005794 4、有线电视系统工程技术规范 GB5020094 5、建筑照明设计标准 GB50034-2004 6、综合布线系统工程设计规范（含条文说明） GB50311-2007 7、综合布线工程验收规范（含条文说明） GB50312-2007 安徽建筑工业学院 毕业设计（论文） 第 4 页 共 50 页4 2.42.4 设计概述设计概述 2.4.1 建筑物概况建筑物概况 本次设计的建筑物是一栋两层的幼儿园综合楼，综合楼分为上下层两部分， 每层建筑面积约为 870m2,门厅建筑面积约为 48m2,建筑物层高为 3.6m，屋顶部 分高 3m，建筑物总高度为 8m,上下两部分各分别配有学生活动室、卧室、教师 办公室；一层另外配有洗衣房、消毒房、配餐间等 2.4.2 电力负荷等级电力负荷等级 按 GB50052-95供配电系统设计规范规定，电力负荷根据其对供电可靠 性及中断供电造成的损失或影响分为三级: 一级负荷：一级负荷中断将造成人身伤亡者；或者中断将在政治、经济上 造成重大损失者，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长时间才能恢复等。在 一级负荷中，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。 二级负荷：二级负荷中断供电将在政治、经济上造成较大损失者，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。 三级负荷：三级负荷属一般负荷，指所有不属于上述一、二负荷者。 此次设计对象干部培训楼根据其建筑结构和用途考虑，应属于三级负荷,三 级负荷对供电电源无特殊要求。直接从附近变电所引来一路 0.38KV 低压电，接 入一楼办公室总配电箱，再由总配电箱通过干线桥架引到各楼层配电箱。 2.4.3 接地防雷接地防雷 根据建筑物防雷设计规范GB50057-94，按建筑物的重要性、发生雷电 事故的可能性和后果，建筑物防雷分为三类，此次设计对象干部培训楼属于三 类防雷需防直击雷，利用建筑物四周的钢柱或柱内钢筋做引下线。 根据有关规范（如低压配电设计规范GB50054-95）的规定，采用接地 安徽建筑工业学院 毕业设计（论文） 第 5 页 共 50 页5 故障保护时，应在建筑物内作总电位连接。此次设计对象幼儿园楼采用联合接 地方式，利用基础内主筋与引下线相互焊接作水平接地体,接地电阻不大于 1 欧。 2.4.4 电缆电视系统和综合布线系统电缆电视系统和综合布线系统 1、电缆电视系统 前端箱设在二楼办公室内，各层设楼层分支器盒，设 弱电桥架，所有线都从桥架引出。 2、综合布线系统 建筑物交换机 BD 设在二楼小办公室内，所有信息点都 在 BD 的 90m 范围内，所以采用集中管理方式。 2.52.5 照明电气设计照明电气设计 电气照明设计的基本原则主要是安全、适用、经济、美观。环境条件对照 明设施有很大影响。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、灯泡功率、照明器数量、形式与光色、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。 2.5.1 照明电气设计任务照明电气设计任务 照明电气设计的任务可归纳如下： 1、满足光照设计确定的各种电光源对电压大小、电能质量的要求，使他们 能工作在额定状态，以保证照明质量和灯泡寿命。 2、选择合理、方便的控制方式，以便照明系统的管理、维护和节能。 3、保证照明装置和人身的电气安全。 4、尽量减少电气部分的投资和年运行费。 2.5.2 照明灯具的选择照明灯具的选择和布置和布置 照明设计中，应选择既满足使用功能和照明质量的要求，又便于安装维护、 长期运行费用低的灯具，具体考虑以下几点： 1、配光的选择 配光的选择主要应根据各类灯具的配光特点及使用的要求来综合考虑。 安徽建筑工业学院 毕业设计（论文） 第 6 页 共 50 页6 （1）在各种办公室及公共建筑中，房间的墙和顶棚均要求有一定的亮度， 要求房间内各表面有较高反射比，并需有一部分直接射到顶棚和墙上，此时可 以采用上射光通量不小于 15%的半直接型灯具，从而获得舒适的视觉条件及良 好的艺术效果；有吊顶的大型办公室或大厅，可以采用嵌入式格栅荧光灯；有 空调的房间内可以选用空调灯具，以有效地节约电能。 （2）为了限制眩光，应采用表面亮度低、保护角符合规定的灯具，如带有 隔栅或漫射罩的灯具，亦可采用蝙蝠翼配光的灯具，使视线方向的反射光通量 减少到最低限度，可以显著地减弱幕反射。 （3）当要求垂直照度时，可选用不对称配光灯具，也可采用指向型灯具 （聚光灯、射灯等） 。 2、按环境条件选择 按环境条件选择灯具时，应特别注意有火灾危险、爆炸危险、灰尘、潮湿、 振动和化学腐蚀等特殊要求的环境条件，灯具的外壳防护等级应确保灯具能在 特殊环境条件下安全工作。 3、按放触电保护要求选择 防触电保护 0 类灯具的安全程度不高，只能用于安全程度好的环境，如空 气干燥、木地板的场所；防触类灯具的金属外壳接地，安全程度有所提高， 如投光灯、路灯、庭院灯等；防触电保护类灯具的绝缘性好，安全程度高， 适用于环境差、人经常触摸的灯具如台灯、手提灯等；防触电保护类灯具的 安全程度最高，用于恶劣环境。 4、经济性 在保证满足使用功能和照明质量的前提下，应对可供选择的灯具和照明方 案进行经济合理性比较，主要考虑初投资费、年运行费以及年维护费。在满足 照明质量、环境条件和防触电要求的情况下，尽量选用效率高、利用系数高、 安装维护方便的灯具。 5、灯具外形与建筑物相协调 灯具的造型尺寸、外表面的颜色等应与建筑物协调一致，还可以通过采用 艺术灯具，来达到美化环境、烘托建筑的目的。 综上考虑，根据建筑物用途选择灯具及安装方式如下： 1、活动室均采用双管节能荧光灯 36W2（COS0.8） ，自带电容补偿， 配电子型整流器，布置方向取灯具纵轴与学生视线方向一致，以尽量减少光幕 安徽建筑工业学院 毕业设计（论文） 第 7 页 共 50 页7 反射和不舒适效应，灯具吊高离课桌面 2.2m。 2、办公室、厨房等均采用双管节能荧光灯 36W2（COS0.8） ，自带电 容补偿，配电子型整流器，如有吊顶，嵌入吊顶安装，无吊顶则吸顶安装。 3、门厅、走廊公共照明均采用节能半嵌式吸顶灯 36W,嵌入吊顶安装。 4、晨检室、医疗室、隔离室等采用单管节能荧光灯 36W，吸顶安装，预留 回路在医疗室需要位置确定后进行布置局部照明，均选择显色性较好的灯具。 5、洗衣房、消毒间、库房、冷库等均采用采用防水防尘灯 50W,吸顶安装。 6、走道、门厅和楼梯应急照明灯 25W，自带蓄电池，壁装下口距地 2.8m，电池供电时间不小于 20min。 7、疏散照明采用的方向诱导灯 8W/个，自带蓄电池，电池供电时间不小于 90min 安装高度下口距地 0.3m；安全出口灯 8W/个，安装高度门上 0.1m 暗装。 对于照明灯具的布置既要求使得室内照度均匀，同时要求灯具布置合理美 观，下图为此次设计的局部灯具和插座的布置： 图图 2-1 局部灯具和插座的布置局部灯具和插座的布置 安徽建筑工业学院 毕业设计（论文） 第 8 页 共 50 页8 2.5.3 照度计算照度计算验证及插座的选择和布置验证及插座的选择和布置 照明计算是照明设计的重要内容之一。它包括照度计算、亮度计算、眩光 计算等照明质量的定量评价指标的计算，目前还不能全部予以实现。它将随着 照明技术的发展、电子计算机的应用和计算方法的完善而逐渐得到解决。本次 设计主要进行照度计算，亮度计算及眩光计算暂时不予考虑。 1、平均照度计算利用系数法 利用系数法是按光通量流明计算照度，故又称流明计算法（流明法） ，它是 根据房间的几何形状、灯具的数量和类型确定工作面平均照度的计算法。流明 法既考虑直射光通量，也考虑反射光通量。 落到工作面上的光通科分为两部分，以使从灯具发出的光通中直接落到工 作面上的部分（直接部分） ，另一是从灯具发出的光通经室内表面反射后落到工 作面上的部分（间接部分） ，它们的和即为灯具发出的光通中最后落到工作面上 的部分，该值被工作面面积除，即为工作面上的平均照度。若每次都要计算落 到工作面上的直接光通与间接光通，则计算太复杂，于是引入利用系数的概念， 事先计算出各种条件下的利用系数，供设计人员使用。 对于每个灯具来说，由光源发出的额定光通量与最后落到工作面上的光通 量之比值称为光源光通量利用系数（简称利用系数） 。 基本计算公式如下： （2-1） f s U 式中 U 利用系数； 由灯具发出的最后落到工作面上的光通量，lm；f 每个灯具中光源额定总光通量，lm。 s 有了利用系数的概念，则室内平均照度即可由下式计算： （2-2） s av NUK E A 或 （2-3） av s E A N UK 式中 Eav工作面平均照度，lx； 每个灯具中光源的额定总光通，lm； s N灯具数； 安徽建筑工业学院 毕业设计（论文） 第 9 页 共 50 页9 U利用系数； A工作面面积，m2； K维护系数; （1)维护系数查下表： 表表 2-12-1：维护系数：维护系数 环境污染特征工作房间或场所示例维护系数灯具擦洗次数（次/年） 清洁办公室、阅览室、仪器装备车间0.82 一般商店营业厅、影剧院观众厅0.72 污染严重铸工、锻工车间0.63 室外道路和广场0.72 注：式中的维护系数 K 是考虑到灯具在使用过程中由于光源光通量的衰减、灯具和房间的污染而引 起照度下降。 （2）按建筑照明设计规范GB50034-2004 可知，各部分照度标准如下： 表表 2-22-2 照明标准值照明标准值 房间参考平面及其高度照度标准值(lx)UGR(统一眩光值)Ra(显色指数) 活动室课桌面3001980 办公室0.75m 水平面3001980 卧室0.75m 水平面2001980 卫生间0.75m 水平面15080 走廊地面7580 厨房地面20080 门厅地面20080 储藏室地面10060 （3）利用单位容量法进行负荷密度验算 在实际工作中为估算照明用电量常采用“单位容量法” ，即将不同类型的灯 具，不同的室空间条件，列出“单位面积光通量（lm/ m2） ”或“单位面积安装 安徽建筑工业学院 毕业设计（论文） 第 10 页 共 50 页10 电功率（W/ m2） ”的表格，以便查用。 表表 2-32-3 学校建筑照明功率密度值学校建筑照明功率密度值 照明功率密度值（W/ m2） 房间或场所 现行值目标值 对应照度值（lx） 教室、活动室119300 实验室119300 美术教室1815500 多媒体教室119300 2、利用系数法计算灯具数 计算公式如下： （2-4） av s E A N UK 以下是活动室为例说明设计中灯具数的计算 照度计算书 房间参数 房间类别：活动室照度要求值:300.00LX,功率密度不超过 11.00W/m2 房间长度 L: 8.1m 房间宽度 B: 4.9 m 计算高度 H: 2.15 m 室形系数 RI: 0.67 灯具参数: 型号: 飞利浦 T8 标准直管荧光灯 TLD36W/29 单灯具光源数:2 个 灯具光通量: 2975lm 灯具光源功率:64.00W 镇流器类型:TLD 标准型 镇流器功率:9.00 其它参数: 利用系数: 0.60 维护系数: 0.80 照度要求: 300.00LX 功率密度要求: 11.00W/m2 计算结果: 建议灯具数: 4 安徽建筑工业学院 毕业设计（论文） 第 11 页 共 50 页11 计算照度: 287.83LX 实际安装功率 = 灯具数 (总光源功率 + 镇流器功率) = 292.00W 实际功率密度: 7.36W/m2 折算功率密度: 7.67W/m2 校验结果: 要求平均照度:300.00LX 实际计算平均照度:287.83LX 符合规范照度要求符合规范照度要求 要求功率密度:11.00W/m2 实际功率密度:7.67W/m2 符合规范节能要求符合规范节能要求! ! 经验算，其他各部分也符合规范要求。 4、插座选择和布置 插座的额定电流，已知使用设备者应大于设备的额定电流的 1.25 倍；未知 使用设备者不应小于 5A。 （1）空调插座：根据房间大小和空调参数，确定采用单项空调插座能够满 足房间对温度需求，柜式空调插座分配 1.5KW 容量。插座暗装在离地面 0.3m 处。 线路为 3 根导线（相线，N 线，PE 线） 。 安徽建筑工业学院 毕业设计（论文） 第 12 页 共 50 页12 （2）单相插座：普通插座分配的 200KW 容量。安装方式是沿墙敷设距地面 0.3m。插座线路带漏电保护，线路为 3 根导线（相线，N 线，PE 线） 。以活动室 插座的布置为例。 图图 2-22-2 活动室插座布置平面图活动室插座布置平面图 2.5.4 照明供电系统照明供电系统 1、电源、电压的选择：由于建筑物负荷属于三级负荷，所以采用一路电源 进线，直接从附近变电所引入三相进线 380V。 2、照明配电采用 TN-C-S 线制配电的系统。 3、 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。 4、 照明配电箱设置在靠近照明负荷中心便于操作维护的位置。 5、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；连接建筑组合灯具时，回路电流不宜超过 25A，光源数不宜超过 60 个 6、 插座不宜和照明灯接在同一分支回路,公共照明、应急照明设单独回路。 7、 照明控制方式： 安徽建筑工业学院 毕业设计（论文） 第 13 页 共 50 页13 （1）一般房间照明开关装在如口处的门把手旁边的墙上，偶尔出入的房间 （如储藏室）开关装在室外，其他房间均装在室内。 （2）大楼走廊、楼梯间、门厅等公共场所的照明，采用集中控制，并按建 筑使用条件和天然采光状况采取分区、分组控制措施 2.5.5 照明负荷计算照明负荷计算 1、负荷计算概述 在选择导线截面及各种开关元件时，都是以照明设备的计算负荷（Pc）为 依据的。它是按照照明设备的安装容量 Pe乘以需要系数 Kn而求得（如三相线 路有不平衡负荷时，则以最大相负荷乘以 3 做为总负荷） ，其公式为： Pc=KxPe （2-6） 式中 Pc计算负荷，W； Pe照明设备的安装容量，包括光源和镇流器所消耗的功率， W； Kx需要系数，它表示不同性质的建筑对照明负荷需要的程度 （主要反映各照明设备同时点燃的情况） 。见下表： 表 2-4 给出了各种建筑计算照明干线负荷时采用的需要系数供参考。照明 支线的需要系数为 1。 表表 2-4：计算照明干线负荷时采用的需要系数：计算照明干线负荷时采用的需要系数 Kx 建筑物分类Kx建筑物分类Kx 住宅区、住宅0.60.8由小房间组成的车间或厂房0.85 医院0.50.8辅助小型车间、商业场所1.0 办公楼、实验室0.70.9仓库、变电所0.50.6 科研楼、教学楼0.80.9应急照明、室外照明1.0 在实际工作中往往需要的是计算电流（Ic）的数值，当已知 Pc后就可方便 地求得 Ic。 采用一种光源时，线路的计算电流可按下述公式计算： 三相线路计算电流 安徽建筑工业学院 毕业设计（论文） 第 14 页 共 50 页14 （A） （2-7） 13cos c c P I U 单相线路计算电流 （A） （2-8） cos c c p P I U 以上两式中 U1额定线电压，kv； Up额定相电压，kv； 光源的功率因数 ；cos Pc，Pc分别为三相及单相计算负荷，KW。 配以电箱 2AL 为例说明负荷计算方法 图图 2-32-3 2AL2AL 系统图系统图 如图所示，配电箱 2AL 有 6 个支路，总负荷为 5.84KW，尽量使三相负荷平 衡，将负荷分到不同的相： L1：4.0+4.0=8.0 KW L2: 2.04.0=6.0 KW L3: 2.0+4.0=6.0 KW 等效三相设备容量 Pe 按最大负荷相所接的单相设备容量 Pe。m的 3 倍计算， L1（L2）相负荷最大为 8.0KW，那么： Pe =3Pe。m=38.0 =24.0 KW 查表 2-3 得需要系数取 Kx=0.8 等效三相计算负荷 Pc= KxPe = 0.824.0 =19.2 KW 安徽建筑工业学院 毕业设计（论文） 第 15 页 共 50 页15 取功率因数=0.8cos 线电压 U1=0.38 KW 三相线路计算电流 =19.2/（1.730.380.8）=36.46 (A) 13cos c c P I U 2.5.62.5.6 导线、电缆的选择与敷设导线、电缆的选择与敷设 1、电线、电缆形式的选择 导线型式的选择主要包括选择额定电压、导体材料、绝缘材料、内外护层 等，选择时主要考虑环境条件、运行电压、敷设方法和经济、可靠性方面的要 求。经济因素除考虑价格外，应当注意节约较短缺的材料，例如优先采用铝芯 导线，以节约用铜；尽量采用塑料绝缘电线，以节省橡胶等。 （1） 额定电压：绝缘导体和电缆的额定电压应不低于使用地点的额定电压。 （2） 导体材料：在室内建筑内，电气线路一般采用暗敷方式，考虑施工、 经久耐用和安全等问题，一般选用铜芯导线和电缆。 （3） 绝缘及护套：导线和电缆的绝缘材料主要有塑料、橡皮等。在建筑物 表面直接敷设时，应选用塑料绝缘和塑料护套线。选择导线和电缆的绝缘材料 时，应首先考虑敷设方式及环境条件，其次应考虑其经济性，由于塑料绝缘线 的生产工艺简单，绝缘性能好，成本低，应尽量选用塑料绝缘电线。 （4） 电缆外护层及铠装：电力电缆的外层及铠装种类较多，要根据其敷设 方式、环境选用。 本次设计中照明线路用的电缆（总进线）型式采用的是聚氯乙烯绝缘铜芯 电力电缆（YJV） ，照明线路用的电线（各个配电箱分支线路，包括照明线路、 普通插座线路、空调插座线路）型式均采用的是塑料绝缘铜芯电线（BV） 。 2、导线截面的选择 导线截面一般根据下列条件选择： （1）按载流量选择：即按导线的允许温升选择。在最大允许负荷电流通过 的情况下，导线发热不超过线芯所允许的温度，导线不会因过热而引起绝缘损 坏或加速老化。选用时导线的允许载流量必须大于或等于线路中的计算电流值。 安徽建筑工业学院 毕业设计（论文） 第 16 页 共 50 页16 （2）按电压损失选择：导线上的电压损失应低于最大允许值，以保证供电 质量。 （3）按机械强度要求：在正常工作状态下，导线应有足够的机械强度以防 断线，保证安全可靠运行。 （4）为了在线路短路时，保护设备能对导线起保护作用，两者之间要有 适当的配合。 （5）热稳定校验：由于电缆结构紧凑、散热条件差，为使其在短路电流通 过时不至于由于导线温升超过允许值而损坏，还需校验其热稳定性。 选择的导线、电缆截面必须同时满足上述各项要求，通常可先按允许 载流量选择，然后再按其他条件校验，若不能满足要求，则应加大截面。 表表 2-5：BV 绝缘导线明敷及穿管持续载流量绝缘导线明敷及穿管持续载流量 环境温度/30353035 导线根数11245891212245891212 标称截面/mm2明敷载流量导线穿管载流量 1.5 2.5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 23 31 41 53 74 99 132 161 201 259 316 374 426 495 592 22 29 39 50 69 93 124 151 189 243 297 351 400 464 556 13 17 24 31 44 60 83 103 127 165 207 245 288 335 396 9 13 18 23 33 45 62 77 95 123 155 184 216 251 297 8 11 15 19 28 38 52 64 79 103 129 153 180 209 247 7 10 13 17 25 34 47 58 71 92 116 138 162 188 222 12 16 22 29 41 57 77 96 117 152 192 226 265 309 366 9 12 17 21 31 42 57 72 88 114 144 170 199 232 275 7 10 14 18 26 35 48 60 73 95 120 141 166 193 229 6 9 12 16 23 32 43 54 66 85 108 127 149 174 206 安徽建筑工业学院 毕业设计（论文） 第 17 页 共 50 页17 表 2-4 是 BV 绝缘导线明敷及穿管持续载流量，在本次设计中根据计算公式 和安全载流量表可以确定各条线路的导线截面。例如配电箱 2AL-N1 的计算电 流算得 Id=36.46A，进线导线根数是 3 根，环境温度默认为 30。查表 2- 4，30时 3 根导线穿管敷设可得截面为 2.5 mm2，它的安全载流量为 17A，大 于实际电流 13.64A。相同的方法可以确定其他导线截面，根据规定，进户线截 面不得小于 2.5 mm2，当遇到选择的导线截面小于 2.5 mm2也符合载流量时，应 选 2.5 mm2。 3、绝缘导线、电缆的敷设 通常对导线型式和敷设方式的选择是一起考虑的。导线敷设方式的选择主 要考虑安全、经济和适当的美观，并取决于环境条件。 在屋内，导线的敷设方式最常见的方式为明敷、穿管和暗敷三种。 绝缘导线穿电线管、焊接钢管，埋入墙内或地坪内，电线管和焊接钢管亦 可敷设在顶棚内或多孔混凝土板孔中。暗敷设的优点是导线因有管子保护，一 般不易受到机械等因素的外伤，不易受潮，还能达到美观的要求。电线管、水 煤气管本身是导体，如果接零和接地正确，可大大减少配电故障；难燃塑料电 线套管重量轻、价格便宜、施工方便、可以在埋墙、暗敷顶棚内代替钢管。 本次设计主要采用的是穿管暗敷方式，总电源电缆直接埋地敷设，穿墙处 穿焊接钢管敷设，引出的干线埋墙敷设或穿金属线槽明敷至各分配电箱，照明 箱引出的照明回路导线规格均为 BV-22.5 mm2穿 PC15 保护，走桥架，插座回 路地线均专引，BV-22.5 mm2、 BV24 mm2导线穿管管径选择如下:2 根穿 PC15，34 根穿 PC20，57 根穿 PC25. 导线敷设方式及敷设部位对照表： 表表 2-6：导线敷设方式及部位：导线敷设方式及部位 导线敷设方式导线敷设部位 SC穿焊接钢管敷设WC暗敷在墙内 TC穿薄壁钢管敷设FC暗敷在地面或地板内 CT用电缆桥架敷设CC暗敷在屋面或顶板内 PC穿塑料管敷设SCE吊顶内敷设 安徽建筑工业学院 毕业设计（论文） 第 18 页 共 50 页18 2.5.7 断路器及漏电保护的选择断路器及漏电保护的选择 为保证供电系统的安全运行，以防过负荷和短路引起的过电流对系统的影 响，故在供电系统中装有不同类型的过电流保护装置。 供电系统的过电流保护装置有：熔断器保护、低压断路器保护和继电器保 护。 供电系统对保护装置有下列基本要求：选择性、速动性、可靠性、灵敏度。 本次设计中属低压配电系统，选择低压断路器保护，插座回路加有漏电保 护。 1、低压断路器过电流脱扣器额定电流的选择 （1）过电流脱扣器的额定电流 IN.OR应不小于线路的计算电流 Id，即 IN.ORId （2-9） （2）过电流脱扣器的额定电流 IN.OR应不小于线路计算电流的 1.2 倍，即 IN.OR1.2Id （2-10） 本次设计选用施耐德断路器。照明回路、空调回路选择 1P,插座回路选择 2P，以配电箱 1AL-N1 为例，其进线计算电流 Id9.12A，选择断路器额定电流 IN.OR： IN.ORId9.12A 配电箱 1AL-N1 所选线路截面 4 mm2，其计算电流 Id为 9.12A，则 IN.ORIln9.12A1.210.944A 按照施耐德 C65N 系列的断路型号选择，进线线路选择过电流脱扣器的额定 电流为 32A 的断路器，4P. 表表 2-72-7 2AL2AL 系统图说明系统图说明 线路导线型号断路器 W1配电 箱 BV-34 PC16-CC.WC 两根截面积为 4mm2 铜芯电缆 穿 20mm 电线管沿墙和顶板敷设 C65NC 20A/2P C 型脱扣曲线， 容量 20A,双极 W2配电 箱 BV-32.5 PC16-CC.WC 三根截面积为 2.5mm2 铜芯 电缆 穿 15mm 电线管沿墙和顶板敷设 C65NC 16A/2P C 型脱扣曲线， 容量 16A,双极 W3配电 箱 BV-32.5 PC16-CC.WC 三根截面积为 2.5mm2 铜芯 电缆 穿 15mm 电线管沿墙和顶板敷设 C65NC 16A/2P C 型脱扣曲线， 容量 16A,双极 安徽建筑工业学院 毕业设计（论文） 第 19 页 共 50 页19 W4配电 箱 BV-34 PC16-CC.WC 三根截面积为 4mm2 铜芯电缆 穿 20mm 电线管沿墙和顶板敷设 C65NC 20A/2P C 型脱扣曲线， 容量 20A,双极 W5配电 箱 BV-34 PC16-CC.WC 三根截面积为 4mm2 铜芯电缆 穿 20mm 电线管沿墙和顶板敷设 C65NC 20A/2P C 型脱扣曲线， 容量 20A,双极 W6配电 箱 BV-34 PC16-CC.WC 三根截面积为 4mm2 铜芯电缆 穿 20mm 电线管沿墙和顶板敷设 C65NC 20A/2P C 型脱扣曲线， 容量 20A,双极 2.5.8 应急照明设计应急照明设计 1、应急照明供电方式的确定 应急照明供电方式的选择，应考虑应急照明的种类、转换时间、持续工作 时间、各种电源的特点及实际工程的要求等多种因素，做到安全可靠、技术先 进、经济合理。 （1）由电网独立电源供电。要求由外部引来两路独立电源供电，确保一路 故障时，另一路仍能继续工作。这种电源具有转换时间易满足要求、持续工作 时间长、供电容量不受限制的特点。但是，在目前的城市供电条件下，要得到 两路完全独立的高压电源的可能性比较小。在大部分情况下，供电部门不能提 供完全独立的两路高压电源，或者虽然能够提供但因为投资过大而被建设方否 决。 （2）由柴油发电机组供电。其特点是供电容量和供电时间基本不受限制， 但由于机组投入运行需要较长时间，经常处于后备状态的机组，停电时自启动 时间规范要求小于 30，因此只能作为疏散照明和备用照明，而不能用于安全 照明及某些对转换时间要求较高的场所的备用照明。这种电源在高层建筑中常 常为满足消防用电要求而设置，专门为应急照明设置是不经济的。 （3）采用蓄电池电源。当采用灯内自带蓄电池即自带电源型应急灯时，其 优点是供电可靠性高、转换迅速、增减方便、线路故障无影响、电源损坏影响 面晓，缺点是投资大、持续照明时间受容量限制、运行管理及维护要求高。这 种方式适用于应急照明等数不多，装设较分散、规模不大的建筑物。当采用集 中或分区集中设置的蓄电池组供电方式时，其优点是供电可靠性高、转换迅速， 它与灯内自带蓄电池方式相比投资较少、管理及维护较方便，缺点是需要专门 安徽建筑工业学院 毕业设计（论文） 第 20 页 共 50 页20 的房间、电池故障影响面大，且线路要考虑防火问题。这种方式适用于应急照 明种类较多、灯具较集中、规模较大的建筑物。 2、应急照明控制方式的确定 应急照明的控制一般可有三种形式： （1）应急照明灯全天 24 小时点亮。火灾发生时，由于灯始终是亮的，不会 影响人员疏散，也不必由消防控制中心控制。这种方式的缺点是耗费电能，灯 具的工作寿命也有影响。 （2）应急照明灯具全部自带蓄电池，平时由现场的跷板开关就地控制开闭， 火灾时由消防控制中心切断其外部的供电电源，由灯具自带蓄电池供电，保证 灯具的点亮。这种方式的缺点是一次性投资大（灯具必须自带蓄电池） ，灯具维 护工作量也很大。 （3）应急照明作为正常照明的一部分并与其同时使用，当正常照明因故失 电时，无论应急照明的控制开关处于何种状态（开闭） ，都应自动点亮。这种 方式是比较理想的控制方式，但要求布线时必须增加一根控制线。 本次设计建筑规模较小，应急照明灯数不多，结合工程实际，综合比较以 上各方案选用自带蓄电池的供电方式，停电自动点亮的控制方式，光源为 10 节能双头灯，主要布置于各楼梯口，公共走道等部位。W 应急照明线路单独从楼层配电箱引一回路。应急照明的灯具选用专用的照 明灯具，采用吸顶安装。走廊、走道、楼梯口、门厅前均设置有应急照明；楼 梯口应急照明灯具采用延时开关控制，兼正常灯具使用且节能人性化。 安全出口标志灯用于辨认安全出口的位置，安装在疏散门口的上方（门上方 0.1m 处） ，其照度水平大于 0.5lx，持续工作时间90 分钟。 疏散指示标志灯安装在疏散走道及其转角处距地 0.3m 的墙面上，疏散走道 上的标志灯间距不大于 20m.其照度水平大于 0.5lx，持续工作时间90 分钟。 安徽建筑工业学院 毕业设计（论文） 第 21 页 共 50 页21 2.5.9 应急照明应急照明线路的敷设和配电保护线路的敷设和配电保护 应急照明线路均采用阻燃性铜芯电线和电缆，不允许中间有接头，穿金属管保 护，并宜暗敷在非燃烧体结构内，其保护层厚度不应小于 3cm，当必须明敷时， 应在金属管外壁采取防火保护措施，如在金属管外壁上涂丙烯酸乳胶防火涂料。 采用绝缘和护套为非延燃性材料的电缆时，可不穿金属管保护，但应敷设在电 缆竖井内。图 2-4 为此次设计的部分应急照明线路图。 图图 2-4 部分应急照明线路图部分应急照明线路图 2.62.6 防雷接地设计防雷接地设计 雷击是一个概率事件，设置接闪器等防雷装置增大了落雷的概率，但可以 有效地控制雷击灾害。从人员的安全和建筑物的保护来说设计有效的避雷措施 都是非常重要的。 2.6.1 防雷设计防雷设计 1、第三类防雷建筑物防直击雷的措施 (1) 第三类防雷建筑物防直击雷的措施，宜采用装设在建筑物上的避雷网 (带)或避雷针或由这两种混合组成的接闪器。避雷网(带)应按本规范附录二的 规定沿屋角、屋背、屋檐和檐角等易受雷击的部位敷设。并应在整个屋面组成 不大于 20m20m 或 24ml6m 的网格。 (2) 每根引下线的冲击接地电阻不宜大于 30，其接地装置宜与电气设备 安徽建筑工业学院 毕业设计（论文） 第 22 页 共 50 页22 等接地装置共用。防雷的接地装置宜与埋地金属管道相连。当不共用、不相连 时，两者间在地中的距离不应小于 2m。 (3) 引下线不应少于两根，但周长不超过 25m 且高度不超过 40m 的建筑物 可只设一根引下线。引下线应沿建筑物四周均匀或对称布置，其间距不应大于 25m。当仅利用建筑物四周的钢柱或柱子钢筋作为引下线时，可按跨度设引下线， 但引下线的平均间距不应大于 25m。 (4) 建筑物宜利用钢筋混凝土屋面板、梁、柱和基础的钢筋作为接闪器、引下 线和接地装置。 图图 2-52-5 防雷设计图防雷设计图 2、防雷设计 本次设计中按工程防雷三类等级设计，只需防直击雷。用10 镀锌圆钢沿 女儿墙敷设与屋顶轻钢屋架焊接作避雷带，支架间距 1m，支出 0.15m，网格不 大于 20m20m 或 24m16m。所有突出屋面金属物均用10 镀锌圆钢与避雷带 可靠焊接。利用结构柱内两根主筋（16）作防雷引下线，并在标有引下箭 头处与避雷带焊接，引下线在距地 0.5m 处预留一 404 扁钢引出以便测试接地 电阻。 2.6.2 接地保护接地保护 本设计在一楼进线配电箱处设总等电位连接箱 MEB，用 404 扁钢与建筑 物基础钢筋处预埋钢板（此钢板与基础内主筋焊接）相连，利用基础内主筋与 引下线相互焊接作水平接地体,接地电阻不大于 1 欧。本设计接地图如图 2-6。 所有进出建筑物的金属管道,建筑物的金属构件(桥架接头用 BV-6mm 铜线 安徽建筑工业学院 毕业设计（论文） 第 23 页 共 50 页23 作接地跨接线)、铠装电力电缆的金属外皮及接地干线等导体用 404 镀锌扁钢 与 MEB 箱可靠连接。 表表 2-8 接地体规格尺寸接地体规格尺寸 闭合条形基础的周长(m)扁钢圆钢,根数*直径(mm) 604*252*10 40 或604*504*10 或 3*12 40钢材表面积总和4.24m2 图图 2-62-6 接地设计图接地设计图 本设计接地电阻可以用下面公式进行计算： （2-11） 11 2 11 11 1 )(32 ln )(4hr ba ba R g 其中：-基地环的等值圆半径，这里的为接地环的周长； 1 r )2( 1 p r p -当地土壤电阻率； -接地环的长度； g 1 a -接地环的宽度； -接地环距地面的深度。 1 b 1 h 2.6.3 电气设备接地电气设备接地 本次设计采用的是 TN-C-S 接地形式，电气设备接地形式见下图: 安徽建筑工业学院 毕业设计（论文） 第 24 页 共 50 页24 图图 2 2-7-7 电气设备接地图电气设备接地图 2.72.7 有线电视系统设计有线电视系统设计 电缆电视系统（CATV）以有线方式将接收到的各种电视信号，通过传输分 配网络分配到各层用户。系统设计是通过合理设置信号源、前端设备和传输分 配网络，使用户能收到图像清晰、声音逼真的电视节目。 电缆电视系统设计在于通过计算传输电缆、分配器、分支器和终端插座等 组件的电平衰减，确定所设置的放大器或衰减器，并选定各种