-三峡博物馆供配电系统设计

摘 要本工程为三峡博物馆供配电系统设计，该建筑一共五层，其中地下一层，地面四层，主体结构长157.3米，宽98.085米，地面以上总建筑高度为25.2米，共5层，总建筑面积为42497平方米，为一类高层建筑，其中地下1层为文物库房、车库、设备用房，地上4层为展厅、报告厅、管理辅助用房。本设计有以下几点内容：根据三峡博物馆的用电情况进行各楼层用电负荷水平分析，并适当考虑可能的额外高峰用电，按安全可靠、经济合理的要求，进行低压供配电系统设计；防雷及接地系统设计；照明系统设计；火灾自动报警及消防联动控制系统；弱电系统设计。关键词：博物馆 供配电 照明 消防 弱电1 目录目 录摘 要1第一章 绪论11.1课题背景与意义11.2博物馆电气设计的发展11.3论文主要研究内容2第二章 博物馆低压供配电系统32.1 三峡博物馆工程概况32.2 负荷分级及供电措施62.2.1 各级负荷的供电措施62.2.2 三峡博物馆的负荷等级72.3.用电设备选择72.4负荷计算82.4.1负荷计算的方法82.4.2用电负荷计算与应急电源用电设备负荷计算102.5低压配电系统152.5.1配电系统的原则152.5.2设备选择162.5.3配电线路和导线162.6插座部分设计182.6.1导线选择和断路器选择182.6.2选择结果182.7防雷接地192.7.1建筑物的防雷分类212.7.2第二类防雷建筑物的防雷措施222.7.3屋顶防雷和接地系统242.7.4等电位连接242.7.5总等电位连接242.7.6局部等电位连接24第三章 博物馆照明系统263.1照明光源选择263.1.1照明光源的分类及性能指标263.1.2照明光源的选用273.2照明灯具选择273.2.1照明灯具的分类283.2.2照明灯具的选用283.3照明方式和种类选择283.4一般照明293.5应急照明303.5.1应急照明分类303.5.2应急照明灯具选择313.5.3应急照明灯具布置313.5.4设计结果323.6照度计算323.7导线和低压断路器选择35第四章 博物馆综合布线系统374.1概述374.1.1基本概念374.1.2综合布线的特点374.1.3综合布线的组成384.2综合布线设计原则394.3综合布线系统的设计等级394.4客户需求分析404.5工作区子系统设计414.6管理间子系统设计414.7设备间子系统设计424.8水平子系统设计434.9垂直干线子系统设计434.10计算结果44第五章 消防联动控制以及安防监控报警系统465.1消防联动控制系统465.1.1 系统构成与特点465.1.2中央级设备与就地控制级设备475.1.3系统技术参数及构成495.1.4 SIGA智能特征探测器和模块515.1.5 FAS系统工程设计535.1.6 火灾探测器545.1.7联动控制565.1.8消防中控室手动直接起动595.1.9布线595.1.10系统的接口605.2安防监控报警系统625.2.1系统概述与监控系统设计方案625.2.2设备与监控中心625.2.3 入侵报警与电子巡查系统695.2.4门禁控制系统概述705.2.5门禁系统结构和配置715.2.6门禁管理软件的特点和简介74第六章 其他弱电类系统816.1建筑设备监控系统816.2、通信网络系统826.3计算机网络系统826.4多媒体836.5其他83总结84参考文献853 绪论第一章 绪论1.1课题背景与意义众所周知，博物馆是征集、典藏、陈列和研究代表自然和人类文化遗产的实物的场所。并对那些有科学性、历史性或者艺术价值的物品进行分类，为公众提供知识、教育和欣赏的文化教育的机构、建筑物、地点或者社会公共机构。博物馆是非营利的永久性机构，对公众开放，为社会发展提供服务，以学习、教育、娱乐为目的。博物馆供配电系统保证了博物馆的正常运作，它是现代博物馆的重要组成部分。现代博物馆的设计是一门综合性技术，包括选址评估、土建设计、光环境设计、自动化设计等多项任务。其中博物馆的供配电系统设计是重要的设计内容之一。电能的有效使用可以使公众更好的从博物馆中获得知识、教育、娱乐，现代信息化的博物馆需要稳定的供电分配。电能的有效供给对博物馆的照明、消防、防盗、应急尤为重要。从电气工程的角度来讲，为使博物馆能很好的发挥其功能，就必须有充足稳定的电能供应及其合理分配，满足展品展览的需求的照明设计，还有有效的防火防盗系统。它包括了自动控制系统、防雷接地系统、火警及消防联动控制系统、应急广播系统、电话、计算机综合布线系统、安防系统（闭路电视监视系统，入侵报警系统，门禁控制系统，保安巡更系统）、有线电视系统等。1.2博物馆电气设计的发展强电发面，解放前全国仅有25座博物馆，而且在相当长时间仅给权势富贵少部分人开放，而且中国电力工业发展缓慢，博物馆用电仅限于照明却也非常艰难。到了70年代持续、快速、稳定的电力增长已经能满足博物馆各式展览的需求。与此同时，我国变压系统也蓬勃发展促进博物馆的多样化。弱电方面，随着CCMS中央监控系统从70年代开始应用，我国大型博物馆以故宫博物馆为代表开始进入博物馆智能管理的时代。博物馆的自动化系统经历了DCS集散控制系统（80年代）、开放式集散系统（90年代），直到进入21世纪网络的普及应用，博物馆网络集成系统日渐成熟，网络集成系统(EDI)是采用Web技术的建筑设备自动化系统，它有一组包含保安系统、机电设备系统和防火系统的管理软件。EBI系统从不同层次的需要出发提供各种完善的开放技术，实现各个层次的集成，从现场层、自动化层到管理层。EBI系统完成了管理系统和控制系统的一体化。由此广泛应用在大型博物馆的视频监控系统与智能卡系统也相应诞生与升级。目前发展迅速的视频监控报警系统是以网络为依托，以数字视频/音频的压缩、传输、存储和播放为核心，以智能实用的图像分析为特色，引发了视频监控行业的技术革命，受到了各界的高度重视。1.3论文主要研究内容对三峡博物馆供配电系统进行电气部分设计，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，博物馆电气的重要性和可靠性都取决于强电部分设计的好坏。而弱点部分包括火灾自动报警与消防联动系统、安防系统（闭路电视监视系统，入侵报警系统，门禁控制系统，保安巡更系统）、还有综合布线系统，与其他弱电项（有线电视，通信系统，广播扩声系统），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，其他弱电部分只做简单的阐述，不做深入的设计。随着博物馆智能化水平的提高，弱点部分的系统增加很多，弱点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。2 博物馆低压供配电系统第二章 博物馆低压供配电系统中国三峡博物馆是保护、研究、展示重庆和三峡地区历史文化遗产与人类环境物证的公益性文化教育机构，是弘扬和培育民族精神的重要文化基础设施。全馆荟萃了各类文物17万余件，陈列了反映三峡历史文化精神的壮丽三峡、反映地方历史源流的远古巴渝、反映重庆城市变迁的城市之路和反映重庆抗战文化的抗战岁月四个主要展厅，以及反映三峡人文风光的环幕电影和重庆大轰炸半景画等特色展厅，是中外游客到访重庆的必游景观。 供配电技术，就是研究电力的供应及分配的问题。电力，是现代工业生产、民用住宅、及企事业单位的主要能源和动力，是现代文明的物质技术基础。没有电力，就没有国民经济的现代化。现代社会的信息化和网络化，都是建立在电气化的基础之上的。因此，电力供应如果突然中断，则将对这些博物馆造成严重的和深远的影响。所以，作好供配电工作，对于保证博物馆正常的工作、学习将有十分重要的意义。2.1 三峡博物馆工程概况三峡博物馆（重庆市渝中区）气象资料：最高温度42.4，最热月平均最高气温35，最热月地下0.8m平均气温23，年主导风向中偏北风，年雷暴雨日数60天地质水文资料：海拔210米，灰岩地层，地下水位20米以下。三峡博物馆的主体结构长157.3米，宽98.085米，地面以上总建筑高度为25.2米，共5层，总建筑面积为42497平方米，为一类高层建筑，其中地下1层为文物库房、车库、设备用房，地上4层为展厅、报告厅、管理辅助用房。在旅游高峰期，三峡博物馆能容载旅客每天一万人次。下面是博物馆地上一楼建筑平面图，其中一楼有三个开放游览的展厅、一个放映厅、一个商店和游客休息点。放映厅每天播放环保主题电影，壮丽三峡展厅是该博物馆固定主题展区。在旅游高峰期，正门有保安人员进行安检。 放映厅 展厅一 展厅二 壮丽三峡 展厅 安检入口商店以及游客休息处 图 2.1.1下面是博物馆地上二楼建筑平面图，其中有三个开放游览的展厅。远古巴渝和重庆城市之路展厅是该博物馆固定主题展区。 展厅三 远古巴渝展厅 重庆城市之路展厅图2.1.2下面是博物馆地上三楼建筑平面图，其中有七个开放游览的展厅。抗战岁月和中国西南民族风情展厅是该博物馆固定主题展区。 大 隧 道 惨 案 场 展厅四 历代钱币展厅 中国西南民族风情厅 重庆大轰炸 景 半景图 复 抗战岁月展厅 汉代雕塑艺术展厅 原 图 2.1.3 下面是博物馆地上四楼建筑平面图，其中有三个开放游览的展厅，一个备用展厅（未开放展区），还有一处办公区，它包括办公室、值班室、机房等设施。 未开放展区 李初梨 捐献文物展厅 馆藏历代瓷器展厅 办公区域 馆藏历代名家书画展厅 图 2.1.4地下一楼建筑平面图，其中有停车场、监控室与值班室，还有两间设备用房、三间文物库房，以及配电室。文物库房配备机械通风装置能防潮和防水。设备用房 设备用房 配电室 文物库房 文物库房 监控室 停车场地下车库入口 值班室 文物库房图 2.1.52.2 负荷分级及供电措施2.2.1 各级负荷的供电措施各级负荷用户和设备的供电措施，均与外部电源条件有关，而外部电源条件取决于工程筹建单位提供的由当地供电部门出据的“供电方案”。根据“供电方案”设计本工程的电源及供配电系统。1一级负荷用户和设备的供电措施一级负荷用户应由两个电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源应不致同时受到破坏。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。一级负荷用户变配电室内的高低压配电系统，均应采用单母线分段系统。分列运行互为备用。一级负荷设备应采用双电源供电，并在最末一级配电装置处自动切换。2二级负荷用户和设备的供电措施二级负荷的供电系统应做到当电力变频器或线路发生常见故障时，不致中断供电或中断供电能及时恢复。应急照明等分散的小容量负荷，可采用一路市电加EPS或采用一路电源与设备自带的蓄电池在设备处自动切换。3三级负荷用户和设备的供电措施三级负荷对供电无特殊要求，采用单回路供电，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宜超过四级。且应在技术经济合理的条件下，尽量减少电压偏差和电压波动。2.2.2 三峡博物馆的负荷等级根据三峡博物馆的实际需求，本工程消防控制中心、消防水泵及风机、应急照明等消防用电及通讯网络机房、监控机房、变配电所、重要文物库房等用电负荷为一级负荷；其余展览用电包括展览的灯光照明、广播、多媒体、客梯用电为二级负荷，除藏品库房区外的空调用电、立面照明、室外照明等负荷为三级负荷。2.2.3电能供应本工程供电电源为两部分：从市电引来一路三相50HZ，230/400V电源；博物馆内设一台应急柴油发电机，为50HZ，230/400V , 容量176kW。重庆市非普工业用电收费标准（1千伏以下）：0.661/kWh2.3.用电设备选择用电设备应符合用户需求、安全、环保节能三大原则。三峡博物馆的主要用电设备如下表：表 2.3.1用电负荷设备表序号设备名称单位数量工作电动机（kW）1地源热泵主机套1215.12空调系统循环水泵台2153地源系统循环水泵台2224KT-1,2空调系统台2445KT-3空调系统台117.26KT-4空调系统台11.57KT-5,6空调系统台20.958KT-7空调系统台11.59风机盘管台70.210风机等项19.711长轴变频深井泵台21112潜水泵台21.113消防喷淋泵台24514消火栓加压泵台21515立式增压稳压设备套1316污水处理设施项15017办公设备及其它项14018照明项15019电梯部220.5应急电源用电设备序号设备名称单位数量工作电动机（kW）20应急及疏散照明项11321排烟风机项111.922消防值班室及安防等项12023消防喷淋泵台24524消火栓加压泵台23725立式增压稳压设备套132.4负荷计算2.4.1负荷计算的方法1 需要系数法。用设备功率乘以需要系数和同时系数，直接求出计算负荷。这种方法比较简单，应用广泛，尤其适用于配、变电所的负荷计算。2.利用系数法。采用利用系数求出最大负荷班的平均负荷，再考虑设备台数和功率差异的影响，乘以与有效台数有关的最大系数得出计算负荷。这种方法的理论依据是慨率论和数理统计，因而计算结果比较接近实际，但因利用系数实测与统计较难，在民用建筑电气中一般不用。3、单位面积功率法、单位指标法一般情况下，在方案设计阶段可采用单位指标法；在初步设计及施工图设计阶段，宜采用需要系数法；对于住在，在设计的各个阶段均可采用单位指标法。因此在本工程的负荷计算中，先用根据单位面积功率法大致估算本工程的计算负荷，然后再用需要系数法进行进一步计算。(1)设备容量的计算在计算用户的设备容量时，应先对单台用电设备或用电设备组进行下列处理再相加：单台设备的设备容量一般取其名牌上的额定容量或额定功率。连续工作的电动机的设备容量即名牌上的额定功率，是轴输出有功功率，未计入电动机本身的损耗。短时工作电机，需考虑使用系数。照明设备的设备容量采用光源的额定功率加上附属设备的功率。如荧光灯、金属卤化物灯、高压钠灯、高压泵灯，均为灯泡的额定功率加上镇流器的损耗。低压卤钨灯、低压钠灯为灯泡额定功率加上变压器的功耗。成组用电设备的设备容量不包括备用设备。消防设备与火灾时必然切除的设备取其大者计入总设备容量。(2)计算容量的计算方案设计阶段确定计算容量时，采用单位指标法计算,施工图阶段采用需要系数法计算容量（计算负荷、有功功率）：P j s =K x P e （式2.4.1）式中P j s-计算容量（KW）； K x-需要系数； P e-设备容量；视在容量（视在功率）：S j s=P j s/ co s (k v A) (式2.4.2)无功负荷（无功功率）：(式2.4.3）单相负荷均衡的分配到三相上。当无法使三相完全平衡，且最大一相与最小一相负荷之差大于三相总负荷10%时，应取最大一相负荷的三倍作为等效三相负荷计算，否则按三相对称负荷计算。同类设备的计算容量，可以将设备容量的算术和乘以需要系数。不同类型的设备的视在功率，应将其有功负荷和无功负荷分别相加后求其均方根。 （式2.4.4）表2.4.1需要系数及功率因数表负荷名称规模（台数）需要系数K x功率因素co s 备注照明面积50010.90.91含插座容量，荧光灯就地补偿或采用电子镇流器50030000.90.70.93000150000.750.55150000.60.4商场照明0.90.73台0.70.65台0.80.6电梯0.180.220.7（交流梯）0.8（直流梯）100KW0.30.4窗式空调410台0.80.60.81050台0.60.450台以上0.40.3舞台照明200KW10.60.91200KW0.60.4注：1、一般动力设备为3台及以下时，需要系数取为K x =1。2、大面积集中控制的灯比相同建筑面积的多个小房间分散控制的灯的需要系数大。插座容量的比例大时，需要系数得选择可以偏小些。2.4.2用电负荷计算与应急电源用电设备负荷计算根据实际情况，本工程用电负荷采用需要系数法计算，考虑最大负荷同时使用系数0.9，并计及静电电容补偿后，计算过程如下：用电设备负荷计算（1）地源热泵主机需要系数=0.70 设备容量=215.1kw 功率因数cos=0.75计算有功计算负荷=215.10.70=150.57kw计算无功计算负荷 =150.570.88=132.8kvar（2）空调系统循环水泵需要系数=0.80 设备容量=15kw 功率因数cos=0.80计算有功计算负荷=12kw计算无功计算负荷 =9.0kvar（3）地源系统循环水泵需要系数=0.80 设备容量=22kw 功率因数cos=0.80计算有功计算负荷=17.6kw计算无功计算负荷 =13.2kvar（4） KT-1,2空调系统需要系数=0.80 设备容量=88kw 功率因数cos=0.80计算有功计算负荷=70.4kw计算无功计算负荷 =52.8kvar（5） KT-3空调系统需要系数=0.60 设备容量=17.2kw 功率因数cos=0.80计算有功计算负荷=10.32kw计算无功计算负荷 =7.7kvar（6） KT-4空调系统需要系数=0.60 设备容量=1.5kw 功率因数cos=0.80计算有功计算负荷=0.9kw计算无功计算负荷 =0.7kvar（7） KT-5,6空调系统需要系数=0.60 设备容量=1.9kw 功率因数cos=0.80计算有功计算负荷=0.14kw计算无功计算负荷 =0.9kvar（8） KT-7空调系统需要系数=0.60 设备容量=1.5kw 功率因数cos=0.80计算有功计算负荷=0.9kw计算无功计算负荷 =0.7kvar（9） 风机盘管需要系数=0.80 设备容量=1.4kw 功率因数cos=0.80计算有功计算负荷=1.12kw计算无功计算负荷 =0.8kvar（10） 风机等需要系数=0.80 设备容量=9.7kw 功率因数cos=0.80计算有功计算负荷=7.76kw计算无功计算负荷 =5.8kvar（11） 长轴变频深井泵需要系数=0.80 设备容量=11kw 功率因数cos=0.80计算有功计算负荷=8.8kw计算无功计算负荷 =6.6kvar（12） 潜水泵需要系数=0.80 设备容量=1.1kw 功率因数cos=0.80计算有功计算负荷=0.88kw计算无功计算负荷 =0.7kvar（13） 消防喷淋泵需要系数=0.00 设备容量=45kw 功率因数cos=0.80计算有功计算负荷=0kw计算无功计算负荷 =0.0kvar（14）消火栓加压泵需要系数=0.00 设备容量=15kw 功率因数cos=0.80计算有功计算负荷=0kw计算无功计算负荷 =0.0kvar（15）立式增压稳压设备需要系数=0.80 设备容量=3kw 功率因数cos=0.80计算有功计算负荷=2.4kw计算无功计算负荷 =1.8kvar（16）污水处理设施需要系数=0.60 设备容量=50kw 功率因数cos=0.60计算有功计算负荷=30kw计算无功计算负荷 =40.0kvar（17）办公设备及其它需要系数=0.60 设备容量=40kw 功率因数cos=0.60计算有功计算负荷=24kw计算无功计算负荷 =32.0kvar（18）照明需要系数=0.90 设备容量=50kw 功率因数cos=0.60计算有功计算负荷=45kw计算无功计算负荷 =60.0kvar（19）电梯需要系数=1.00 设备容量=41kw 功率因数cos=0.50计算有功计算负荷=41kw计算无功计算负荷 =71kvar总计：1.装设功率658.4kW，其中照明设备装设功率50kW,2.考虑同时系数0.9，计算有功功率425.80.9=383.2kW3.计算无功功率139.3kvar，4.计算视在功率=sqrt(383.22+139.32)=407.7kVA5.需要系数 383.2658.4=0.58，6. 自然功率因数0.71，7.无功补偿功率240kvar，8.补偿后的功率因数0.94，应急电源用电设备负荷计算：（1） 应急及疏散照明需要系数=1.00 设备容量=13kw 功率因数cos=0.60计算有功计算负荷=1.0013=13kw计算无功计算负荷 =131.33=17.3kvar（2） 排烟风机需要系数=0.80 设备容量=11.9kw 功率因数cos=0.80计算有功计算负荷=9.52kw计算无功计算负荷 =7.1kvar（3） 消防值班室及安防等需要系数=0.70 设备容量=20kw 功率因数cos=0.80计算有功计算负荷=14kw计算无功计算负荷 =10.5kvar（4） 消防喷淋泵需要系数=0.80 设备容量=45kw 功率因数cos=0.80计算有功计算负荷=36kw计算无功计算负荷 =27.0kvar（5） 消火栓加压泵需要系数=0.80 设备容量=37kw 功率因数cos=0.80计算有功计算负荷=29.6kw计算无功计算负荷 =22.2kvar（6） 立式增压稳压设备需要系数=0.80 设备容量=3kw 功率因数cos=0.80计算有功计算负荷=2.4kw计算无功计算负荷 =1.8kvar小计应急设备有功功率104.5kw，柴油发动机容量176.0kw负荷率104.5176.0=59.4%根据上述计算列得表格：表 2.4.2 用电设备负荷计算表序号设备名称单位数量工作电动机（kW）小计kW需要系数功率因数有功功率kW无功功率kvar视在功率kVA备注功率数量1地源热泵主机套1215.11215.10.700.75150.57132.8 2空调系统循环水泵台2151150.800.80129.0 一用一备3地源系统循环水泵台2221220.800.8017.613.2 一用一备4KT-1,2空调系统台2442880.800.8070.452.8 5KT-3空调系统台117.2117.20.600.8010.327.7 6KT-4空调系统台11.511.50.600.800.90.7 7KT-5,6空调系统台20.9521.90.600.801.140.9 8KT-7空调系统台11.511.50.600.800.90.7 9风机盘管台70.271.40.800.801.120.8 10风机等项19.719.70.800.807.765.8 11长轴变频深井泵台2111110.800.808.86.6 一用一备12潜水泵台21.111.10.800.800.880.7 一用一备13消防喷淋泵台2451450.000.8000.0 一用一备14消火栓加压泵台2151150.000.8000.0 一用一备15立式增压稳压设备套13130.800.802.41.8 16污水处理设施项1501500.600.603040.0 17办公设备及其它项1401400.60.602432.0 18照明项1501500.900.604560.0 19电梯部220.52411.00.54171.0小计658.40.650.71425.8421.5599.1考虑同时系数0.9383.2379.3静电电容补偿-240总计658.40.580.94383.2139.3407.7应急电源用电设备负荷计算表序号设备名称单位数量工作电动机（kW）小计kW需要系数功率因数有功功率kW无功功率kvar视在功率kVA备注功率数量1应急及疏散照明项1131131.000.601317.3 2排烟风机项111.9111.90.800.809.527.1 3消防值班室安防等项1201200.700.801410.5 4消防喷淋泵台2451450.800.803627.0 一用一备5消火栓加压泵台2371370.800.8029.622.2 一用一备6立式增压稳压设备套13130.800.802.41.8 小计129.90.800.77104.586.0135.3柴油发电机容量176.0负荷率 59.4%2.5低压配电系统根据博物馆的特点，配电室宜靠近用电负荷中心设置，在博物馆内设一低压配电室。目前国内常用低压配电室产品GCS型低压配电屏与GCK(L)低压配电柜。2.5.1配电系统的原则1 配电系统的确定配电系统设计应满足供电可靠性和电压质量的要求。配电系统以三级保护为宜。系统结构不宜复杂，在操作安全、检修方便的前提下，应有一定的灵活性。配电线路或配电室及配电箱应设置在负荷中心，以最大限度地减少导线截面，降低电能损耗。同一用电设备性质相同或接近，应有同一线路供电；不同性质的用电设备应由不同支路的线路供电。在三相供电线路中，单相用电设备应均匀地分配到三相线路，应尽可能做到三相平衡。由单相负荷分配不均匀所引起的中性线电流，不得超过额定电流的25%；每一相得电流在满载时不得超过额定电流值。在配电系统中的配电屏、箱应留有适当的备用回路。选择导线截面也应适当留有余量。2配电设备的选择配电设备的选择，要保护配电系统和用电设备正常、可靠地工作；故障（如短路、过负荷）时，迅速切断电源，保护人身安全和设备不受损坏，并不越级动作，缩小事故面。配电箱内装有带复式脱扣器的低压断路器或其它保护电器，对配电系统和用电设备进行开、关操作和保护。3控制、起动、保护设备的选择电力干线和支线一般采用带复式脱扣器的低压断路器控制和保护。通风机、水泵等选用交流接触器、热继电器等控制保护设备；大容量的电动机采用软起动器起动。4配电线路的保护及导线的选择和敷设配电线路保护要考虑在电气故障时，防止人身间接触电、电气线路损坏和电气火灾。配电线路装设了短路保护、过负载保护。电力干线一般采用阻燃型交联聚乙烯电力电缆沿桥架敷设，电力支线一般采用铜芯塑料线穿焊接钢管敷设。应急照明、消防配电设备采用耐火型交联聚乙烯电力电缆或电线。当电缆或电线采用明敷设、吊顶内敷设或架空地板内敷设时，穿金属导管或封闭式金属线槽保护；所穿金属导管或封闭式金属线槽应采取涂防火涂料等防火保护措施。当电缆或电线采用暗敷设时，穿金属导管保护，并应敷设在不燃烧结构内，且保护层厚度不应小于30mm。根据以上几点，配电系统采用放射式和部分树干式系统配电。地源热泵主机等大容量用电设备及重要负荷由低压配电室直接配电。应急照明、消防用电设备由低压配电室以两路电源直接供电，并在终端设置双路电源互投装置。安防用电设备由低压配电室以两路电源直接供电，在末端设置双路电源互投装置，并设有不停电电源UPS。电话网络机房也由低压配电室以两路电源供电。2.5.2设备选择GCS型低压配电屏与GCK(L)低压配电柜都为抽出式低压开关柜，外型看是相同。他们的不同点：抽屉单元的模数不同;GCK为25mm,GCS为20mm；抽屉单元的操作机构不同；出线方式不同，但经济型的就没有区别了；GCS最多有11层抽屉单元，GCK最多有8层抽屉单元 。GCS型低压抽出式开关柜是两部联合设计组根据行业主管部门、广大电力用户及设计单位的要求设计研制出的符合国情、具有较高技术性能指标、能够适应电力市场发展需要并可与现有引进产品竞争的低压抽出式开关柜，该装置目前已被电力用户广泛选用。装置适用于发电厂、石油、化工、冶金、纺织、高层建筑等行业的配电系统。在大型发电厂、石化系统等自动化程度高，要求与计算机接口的场所，作为三相交流频率为50(60)Hz、额定工作电压为380V(400)V、(600)V，额定电流为4000A及以下的发、供电系统中的配电、电动机集中控制、无功功率补偿使用的低压成套配电装置。GCK低压抽出式开关柜广泛应用于发电厂，变电所，厂矿企业和高层建筑的动力配电中心PC和电动机控制中心MCC，作为交流50-60Hz，额定工作电压为660V及以下，额定电流为4000A及以下的发、供电系统中配电、电动机集中控制，无功补偿使用的低压成套配电装置。根据博物馆的情况在低压配电室内设有7台GCS型低压配电屏，分别设有正常电源母线和应急电源母线，正常电源母线由市电供电；应急电源母线为当市电有电时由市电供电，当市电失电时，自动转换为由柴油发电机供电。低压配置采用GCK型抽出式开关柜。低压网络为220/380V，三相四线制TN-S系统。2.5.3配电线路和导线配电线路保护要考虑在电气故障时，防止人身间接触电、电气线路损坏和电气火灾。配电线路装设了短路保护、过负载保护。电力干线一般采用阻燃型交联聚乙烯电力电缆沿桥架敷设，电力支线一般采用铜芯塑料线穿焊接钢管敷设。应急照明、消防配电设备采用耐火型交联聚乙烯电力电缆或电线。当电缆或电线采用明敷设、吊顶内敷设或架空地板内敷设时，穿金属导管或封闭式金属线槽保护；所穿金属导管或封闭式金属线槽应采取涂防火涂料等防火保护措施。当电缆或电线采用暗敷设时，穿金属导管保护，并应敷设在不燃烧结构内，且保护层厚度不应小于30mm。低压电力电缆采用铜芯交联聚乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套电力电缆（YJV22 0.6/1kV ）。本工程中除自行车棚照明用电选用两芯电缆外，其余低压电缆均为四芯电缆。低压电力电缆截面可根据负荷值的大小计算选择，依据有功功率计算公式：P=3UIcos （式2.5.1）根据第二章中计算所得的负荷值，代入上式可计算出各楼层负荷电流值：I=P（3UIcos） （式2.5.2）再从低压电力电缆载流量表中查得所需低压电缆截面，考虑低压电缆使用中热稳定影响以及线路长度造成的电压降的情况，实际使用的电缆截面选择必须在按需用电流的基础上增大一到二个型号的截面。表 2.5.1YJV22型电缆载流量电压降表速查表芯数电缆截面（mm2）载流量（A）电压降（mV/m）210584.67416802.64251081.64351301.24501650.874702200.614952650.4541203100.3641503600.341854150.2542404950.21地下车库负荷为三相四线，从低压电缆分支箱至车库电表电源电缆统一选用YJV22 -416mm2型。2.6插座部分设计插座由很多种类，可根据实际需要选择合适的插座。根据规定，插座为单独回路时，插座数量不宜超过10个，并在同一房间的插座宜由一回路供电，当一个房间较大超过一回路时，应该设专门的配电箱进行供电。干燥场所，宜采用普通型插座，当需要接插带有保护线的电器时，应采用带保护线触头的插座。潮湿场所，应采用密闭型或保护型的带保护线触头的插座，其安装高度不低于1.50m。在本次设计中，普通办公室采用了单相二三极插座，在潮湿的房间，例如消毒间能用得到三项设备的房间，用了密闭性三相插座。微机室用地插。当一个房间的插座数量超过10个时，用配电箱对其进行配电。对于需要双电源配电的设备、房间用双电源切换箱。2.6.1导线选择和断路器选择导线选择原则：（1）根据计算负荷电流选断路器整定值； （2）根据断路器整定值选电缆； （3）导线及断路器选择时要前后级之间相互配合,前一级断路器整定值至少比下一级断路器整定值高一级； （4）动力设备考虑自启动影响,断路器整定时要选高一级数值。断路器选择原则：（1）低压断路器的额定电压应不低于保护线路的额定电压；（2）低压断路器的额定电流应不小于它所安装的脱扣器额定电流；（3）低压断路器的类型应符合安装条件、保护性能及操作方式的要求，因此应同时选择其操作机构型式。2.6.2选择结果 用需要系数法进行负荷计算。用电设备组计算负荷： （式2.6.1） （式2.6.2） （式2.6.3）注：单相回路设备容量； 单相回路有功功率； 单相回路无功功率； 需要系数； 单相回路计算电流；配电干线计算负荷： （式2.6.4） （式2.6.5） （式2.6.6）注：干线有功功率； 干线无功功率； 干线计算电流； 功率因数；现以地上四层为例说明如下:取其中一回路有功功率为2KW,则其计算电流为,根据算出的电流值可选择导线型号为BV-3*4,穿20的钢管，因为断路器还要留出余量，所以选择断路器的型号为BHV-63C 20A/0.03A/2,断路器带有漏电保护。其他回路计算大致如此，在此不再赘述。配电箱的断路器选择可如下计算：如四层,。根据此计算结果可选择断路器型号为BHG-100 63A/3。留有一定的余量，满足要求。其他配电箱断路器的选择也是如此，具体参见系统图，在此不再赘述。2.7防雷接地防雷是一项系统工程。在这里介绍一下建筑物防雷设计的六项重要因素：（1） 接闪功能指实现接闪功能所应具备的条件，包括接闪器的形式（避雷针、避雷带和避雷网）、耐流耐压能力、连续接闪效果、造价以及接闪器与建筑物的美学统一性等。（2） 分流影响 指引下线对分流效果的影响。引下线的粗细和数量直接影响分流效果，引下线多，每根引下线通过的雷电流就小，其感应范围就小。引下线相互之间的距离不应小于规范中的规定。当建筑物很高，引下线很长时，应在建筑物的中间部位增加均压环，以减小引下线的电感电压降。这不仅可以分流，而且还可以降低反击电压。（3）均衡电位 使建筑物内的各个部位都形成一个相等的电位，即等电位。若建筑物内的结构钢筋与各种金属设置及金属管线都能连接成统一的导电体，建筑物内当然就不会产生不同的电位，这样就可保证建筑物内不会产生反击和危及人身安全的接触电压或跨步电压，对防止雷电电磁脉冲干扰微电子设备也有很大的好处。钢筋混凝土结构的建筑物最具备实现等电位的条件，因为其内部结构钢筋的大部分都是自然而然地焊接或绑扎在一起的。为满足防雷装置的要求，应有目的地把接闪装置与梁、板、柱和基础可靠地焊接、绑扎或搭接在一起，同时再把各种金属设备和金属管线与之焊接或卡接在一起，这就使整个建筑物成为良好的等电位体。（4） 屏蔽作用 屏蔽的主要目的是使建筑物内的通信设备、电子计算机、精密仪器以及自动控制系统免遭雷电电磁脉冲的危害。建筑物内的这些设施，不仅在防雷装置接闪时会受到电磁干扰，而且由于它们本身灵敏性高且耐压水平低，有时附近打雷或接闪时，也会受到雷电波的电磁辐射的影响，甚至在其他建筑物接闪时，还会受到从该处传来的电磁波的影响。因此，我们应尽量利用钢筋混凝土结构内的钢筋，即建筑物内地板、顶板、墙面、及梁、柱内的钢筋，使其构成一个六面体的网笼，即笼式避雷网，从而实现屏蔽。由于结构构造的不同，墙内和楼板内的钢筋有疏有密，钢筋密度不够时，设计人应按各种设备的不同需要增加网格的密度。良好的屏蔽不仅使等电位和分流这两个问题迎刃而解，而且对防御雷电电磁脉冲也是最有效的措施。此外，建筑物的整体屏蔽还能防球雷、侧击和绕击雷的袭击。（5） 接地效果指接地效果的好坏。良好的接地效果也是防雷成功的重要保证之一。每个建筑物都要考虑哪种接地方式的效果最好、最经济。当钢筋混凝土结构的建筑物符合规范条件时，应利用基础内的钢筋作为接地装置。当达不到规范中规定的条件或基础包在防水卷材层内时，可做周圈式接地装置，但应将周圈式接地装置预先埋在基础槽的最外边（不必离开建筑物3m以外）。接地体靠近基础内的钢筋有利于均衡电位，同时还可节省为挖深沟所花费的人力和物力。在基础完工后再挖深沟则易影响基础的稳定性。 对木结构和砖混结构建筑物，必须做独立引下线并采用独立接地方式。当土壤电阻率大，使用接地极较多时，也可做周围式接地装置。因为周圈式接地装置的冲击阻抗小于独立接地装置的冲击阻抗，而且有利于改善建筑物内的地电位分布，减小跨步电压。采用独立式接地方式时，以钻孔深埋接地极（约412m）的效果为最好，深孔接地极容易达到地下水位，且能减少接地极的用钢量。（6）合理布线指如何布线才能获得最好的综合效果。现代化的建筑物都离不开照明、动力、电话、电视和计算机等设备的管线，在防雷设计中，必须考虑防雷系统与这些管线的关系。为了保证在防雷装置接闪时这些管线不受影响，首先，应该将这些电线穿于金属管内，以实现可靠的屏蔽；其次，应该把这些线路的主干线的垂直部分设置在高层建筑物的中心部位，且避免靠近用作引下线的柱筋，以尽