大学教学主楼供配电综合布线系统设计

1、1.概述4工程概述41.2 高层民用建筑的特点41.3 建筑电气设计的组成42 .供配电系统设计4负荷分级及供电措施4负荷等级4各级负荷的供电措施5配电系统的原则52.2 电源及供电系统52.3 电压选择和电能质量62.4 无功补偿6本工程的负荷计算6负荷计算的方法62用电负荷计算9无功功率补偿计算122.5.4 EPS蓄电池组负荷计算：（考虑停电与消防时）123.高压配电系统设计12高压配电电压12高压系统12高压电器设备的选择123.3.1 高压熔断器12高压隔离开关123.3.3 高压负荷开关13高压断路器133.3.5 高压开关柜134.低压配电系统设计144.1 概况14大楼低压配电

2、14设备选择18交流接触器选择:184.3.2.电流互感器的选择：19低压开关柜的选择19空气断路器的选择20低压刀开关的选择205.直流系统设计21概述21直流操作系统21蓄电池组供电的直流操作电源21硅整流直流操作电源21交流操作电源21直流系统设计215.5 直流系统的主要用途225.5.1 应急照明22本工程的应急照明灯具的选择与布置22本高层教学楼的下列部位设置应急照明22火灾自动报警及消防联动控制系统226. 照明系统设计246.1 一般规定24照度标准24照明光源选择25照明光源选择一般原则25照明灯具选择25灯具选择一般原则25照度和照明方式选择266.3.5 办公照明一般设计

3、原则27电缆选择原则27设计步骤29照度计算29计算步骤29计算公式29照明系统图367.导线计算与线路敷设39导线计算39电力导线截面39照明导线截面40公共楼梯走道照明导线截面40线路敷设40设备安装418.防雷与接地系统设计428.1 建筑物的防雷措施428.2 基础接地安全设计428.3 本高层教学楼的防雷接地保护措施43附录：（图纸目录）449.设计依据45参考文献：45本次设计的对象学校主教学楼供配电系统设计，教学主楼分东西两侧,其中有教室，办公教室等。建筑面积约为33200平方米。属二类高层建筑。共有12层，各层层高为：一二层4.5m，三九层3.9m，十层4.7m，十一出屋面层为

4、设备机房，层高4.2m，本次设计对象主要为一层、三层、十一层。1.2 高层民用建筑的特点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

5、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，通信系统，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。2 .供配电系统设计负荷等级民用建筑电气负荷，根据建筑物在政治、经济上的重要性或用电设备对供电可靠性的要求，分为三级。即一级负荷、二级负荷、三级负荷。在本设计主教学楼中，电源引自校区内箱式变电

6、站，采用矿物绝缘电缆穿塑料管埋地引入，利用电缆外保护套为PE线，根据负荷等级的分类，我校现没有一级用电负荷，消防中心、消防栓泵、喷淋泵、消防电梯、防烟排烟风机、应急照明等消防设备为二级负荷供电；双回路末端自动切换，其他按三级负荷供电，采用EPS蓄电池组作为备用电源。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，

7、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，

8、尽量减少电压偏差和电压波动。配电系统的原则本教学楼采用TN-S系统，PE线在配电室重复接地，导线敷设时，要求将PE线和N线以不同颜色区分，不得混接和错接，系统中所有供用电设备的金属外壳和插座接地均接PE线保护。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。在供电线路中，如果安装有冲击负荷大的用电设备，应有单独支路供电。对于容量较大的用电设

9、备（10千瓦以上），应有单独支路供电。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。2.2 电源及供电系统供配电系统的设计，除一级负荷中特别重要的负荷外，不应按一个电源系统检修或者故障的同时另外一个电源又发生故障的情况进行设计。需要两回电源线路的用电单位，应采用同级电压供电；但根据各级负荷的不同需要及地区供电的条件，也可以采用不同的电压供电。供电系统应简单可靠，同一电压供电系统的变配电级数不应多于两级。高压配电系统应采用放射式。根据负荷的容量和分布，配变电所应

10、靠近负荷中心，我校采用10KV双回路电源进线，教学主楼用电容量大约为1000KVA。2.3 电压选择和电能质量用电单位的供电电压应根据用电容量，用电设备的特性，供电距离，供电线路的回路数，当地公共电网的现状及其发展规划等因素，经济技术比较确定。供配电系统的设计时，应正确选择变压器的变比及电压分接头，降低系统阻抗，并应采取无功功率补偿的措施，还应使三相负荷平衡，以减少电压的偏差。单相用电设备接入三相系统，使三相保持平衡。220V照明负荷，当线路大于30A时，应采用三相系统，并应采用三相五线制。这样，可以降低三相低压配电系统的不对称性和保证电气安全。我校附近可供选择的却只有10KV双港线和大专线。

11、当单相用电设备接入电网时，求其计算负荷是以其三相中最大的一相负荷乘以三所得。那么我们在设计中尽量或者注意使其三相平衡分布，这样单相接入的负荷就可以以其全部负荷相加即为其计算负荷。后面的负荷列表中将引用这一用电思想。2.4 无功补偿供配电设计中正确选择电动机、变压器的容量，降低线路的感抗。当工艺条件适当时，应采取同步电机或选用带空载切除的间歇工作制设备等，提高用电单位自然功率因数措施后，仍达不到电网合理运行要求时，还可以采用并联电力电容器作为无功补偿装置；合理时，还可采用同步电动机。当采用电力电容器作为无功补偿装置时，应就地平衡补偿。低压部分的无功功率应由低压电容器补偿；高压部分的无功功率应由高

12、压电容器补偿。容量较大，负荷平稳且经常使用的用电设备的无功功率应就地补偿、集中补偿。在环境正常的车间内，低压电容器应分散补偿。无功补偿容量应按照无功功率曲线或无功补偿计算确定。当补偿低压基本无功功率的电容器组，常年稳定的无功功率，经常投入运行的变压器或配变电所内投切次数较少的高压电动机及高压电容器组时，应采用手动投切的无功补偿装置。当为避免过补偿时，装设无功自动补偿装置，在经济合理时只有装设无功自动补偿装置才能满足在各种运行负荷的情况下的电压偏差允许时，应装设无功自动补偿装置。当采用高低压自动补偿装置效果相同时，应采用低压自动补偿装置。为基本满足上述要求，我们在设计时把无功补偿装置统一装设在变

13、压器的低压母线侧。这样的补偿，可以选择相对较小容量的变压器，节约初期投资。对于容量较大，并且功率因数很低的用电负荷采用单独集中补偿。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

14、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

15、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、并根据计算结果确定电力变压器的容量和台数，各类建筑物的用电指标如下表。 表2.1 各类建筑物的用电指标建筑类别用电指标（W/）建筑类别用电指标（W/）公寓3050医院4070旅馆4070高等学校2040办公4080中小学1220商业4080展览馆508070130体育4070演播室250500剧场5080汽车库815 施工图阶段采用需要系数法计算容量（计算负荷、有

16、功功率）：P j s =K x ×P e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)无功负荷（无功功率）： 或 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。 表2.2 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c

17、o s 备注照明面积5000.91含插座容量，荧光灯就地补偿或采用电子镇流器500300030001500015000商场照明3台5台电梯0.7（交流梯）0.8（直流梯）100KW窗式空调410台1050台50台以上注：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。灯具统计 本次设计以一楼、三楼、十一楼、十二楼为例层数设备名称数量额定功率规格一层双管荧光灯30040WJY6039走廊吸顶灯4632WJY3211防水防尘灯2060WJY3218天棚灯3660WJY

18、3222吸顶灯920WJY6049专用事故照明灯4832WJY3211安全出口标志灯2720WHJD910疏散灯720WHJD908平圆吸顶灯460WJY3221轴流风扇1022WFHG12A-22风扇5080W电梯418kw感烟探测器50热风幕6三层双管荧光灯40040WJY6039走廊吸顶灯2432WJY3211防水防尘灯1660WJY3218轴流风扇822WFHG12A-22专用事故照明灯3232WJY3211安全出口标志灯420WHJD910疏散灯1220WHJD908平圆吸顶灯460WJY3221十一层双管荧光灯1640WJY6039防水防尘灯2060WJY3218防水防尘灯660W

19、GC9专用事故照明灯832WJY3211安全出口标志灯420WHJD910疏散灯220WHJD908十二层双管荧光灯1640WJY6039专用事故照明灯832WJY3211防水防尘灯860WGC9安全出口标志灯420WHJD910疏散灯220WHJD9081、电梯用电：本楼共有4台电梯，选18KW的电梯总电梯功率其它用电：排烟风机（5台10KW），电梯井潜水泵（1台5KW）, 生活水泵（3台7KW）, 弱点机房（1个6KW）,2.照明用电一层照明：300只双管荧光灯（40W），20盏防水防尘灯（60W）46盏走廊吸顶灯（32W），36盏天棚灯（60W）事故照明：9盏吸顶灯（20W），48盏专用

20、事故照明灯（32W），27盏安全出口标志灯（20W）,7盏疏散灯（20W），4平圆吸顶灯（60W）三层有400只双管荧光灯（40W），16盏防水防尘灯（60W），24盏走廊吸顶灯（32W）事故照明： 32盏专用事故照明灯（32W），4盏安全出口标志灯（20W）,12盏疏散灯（20W），4平圆吸顶灯（60W）十一层有16只双管荧光灯（40W），20盏防水防尘灯（60W）事故照明： 8盏专用事故照明灯（32W），4盏安全出口标志灯（20W）,2盏疏散灯（20W），6盏防水防尘灯（60W）十二层有16只双管荧光灯（40W）事故照明： 8盏专用事故照明灯（32W），4盏安全出口标志灯（20W）,2盏疏

21、散灯（20W），8盏防水防尘灯（60W）表 教学楼负荷计算调查表设备名称PeKxCOSPj(KW)Qj(Kvar)（KVA）(A)110层照明0.83事故照明10.6阶梯教室照明1、5层电热水器16511320132立面照明1空调热风幕10LED显示屏1计算机教室54电梯排烟风机5015062,5电梯井潜水泵1弱电机房66生活水泵房2121EPS充电22122总负荷：Pj总= KW Qj总= Kvar Sj总=KVA总容量为1000KVA无功功率补偿计算补偿前现将COS提高到0.9， EPS蓄电池组负荷计算：（考虑停电与消防时）设备名称PeKxCOSPj(KW)Qj(Kvar)弱电机房6事故照

22、明1电梯井潜水泵1电梯1排烟风机50150EPS蓄电池的负荷：Pj总= KWQj总= Kvar Sj总= KVA取需要系数Kd=0.75，所以EPS蓄电池的容量选用160KW由学校总降压变电所或高压配电所向高压用电设备的配电电压，学校内部的高压配电电压通常采用10kv或者6kv，一般情况下优先采用10kv高压配电电压。将35kv以上的高压降到6-10kv高压送至学校变电所，要求变电所离供电区域近。配电网的基本接线方式有放射式，树干式，环状式。采用变压器有油侵式和干式。放射式：直接从6-10kv接入；树干式：整体铺设，各种从干支上接入；环状：灵活。高压熔断器（RN系列，RW系列）、高压断路器（油

23、断路器，sf6断路器，真空断路器，少油断路器）、高压隔离开关，高压负荷开关（压气式，真空式）互感器（电流互感器，电压互感器），避雷器，高压开关柜（KYN系列，XGN2-10型）。高压熔断器熔断器是一种当所在电路的电流超过规定值并经一定时间后，使其熔体熔化而分断电流、断开电路的一种保护电器。熔断器的功能主要是对电路和设备进行短路保护，但有的也具有过负荷保护的功能。高压隔离开关高压隔离开关的功能，主要是隔离高压电源，以保证其他设备和线路的安全检修。因此其结构有如下特点，即断开后有明显可见的断开间隙，而且断开间隙的绝缘及相同绝缘都是足够可靠的，能充分保证设备检修的人身安全。但是隔离开关诶有专门的灭弧

24、装置，因此不允许带符合操作。然而它可用来通断一定得小电流，如励磁电流不超过2A的空载变压器、电容电流不超过5A的空载线路以及电压互感器和避雷器电路等。高压负荷开关高压负荷开关，具有简单的灭弧装置，能通断一定的负荷电流和过负荷电流，但不能断开短路电流，因此它必须与高压熔断器串联使用，以借助熔断器来切除短路故障。古河开关断开后，与隔离开关一样，具有明显可见的断开间隙，因此它也具有隔离电源、保证安全检修的功能。高压断路器高压断路器的功能是，不仅能通断正常的负荷电流，而且能接通和承受一定时间的短路电流，并能在保护装置作用下自动跳闸，切除短路故障。高压断路器按其采用的灭弧介质分，有油断路器、六氟化硫断路

25、器、真空断路器以及压缩空气断路器、磁吹断路器等，其中应用最广的是油断路器。高压开关柜高压开关柜是按一定得线路方案将有关一、二次设备组装而成的一种高压成套配电装置。在发电厂和变配电所中作为控制和保护发电机、变压器和高压线路之用，也可作为大型高压交流电动机的启动和保护之用，其中安装有高压开关设备、保护电器、监测仪表和母线、绝缘子等。右图为高压配电系统图 图3-1高压系统图4.低压配电系统设计4.1 概况楼内设低压配电室二处，分供左右侧负荷，EPS电池柜设于左侧电室内，低压配电系统采用单母线运行方式，变压器与蓄电池各带一段母线，低配屏内非消防负荷均装设励脱扣器，其动作通过消防联动模块实现。低压线路的

26、接线方式：放射式、树干式、链式4.2大楼低压配电1） 大厦低压配电系统的接地型为TN-S式，即将正常工作时有电流通过的N（中性线）与保护作用的PE线（保护线），只在变配电室内相接于同一楼地点，以后分开引出，彼此绝缘互不共用2） 供电给电气竖井内配电箱的配电线路，其设备的3） 电气设备故障时，为防止人身间接接触电气火灾，采用了具有短路保护和过载保护的自动切断供电的保护措施。 图4-1低压配电系统图(一) 图4-2-低压配电系统图(二) 图4-3抽屉回路分励脱扣控制原理图4.3设备选择4.3.1交流接触器选择:（1）按接触器的控制对象、操作次数及使用类别选择相应类别的接触器。（2）按使用位置处线路

27、的额定电压选择。（3）按负载容量选择接触器主触头的额定电流。（4）对于吸引线圈的电压等级和电流种类，应考虑控制电源的要求。(5)对于辅助接点的容量选择，要按联锁回路的需求数量及所连接触头的遮断电流大小考虑。(6)对于接触器的接通与断开能力问题，选用时应注意一些使用类别中的负载，如电容器、钨丝灯等照明器，其接通时电流数值大，通断时间也较长，选用时应留有余量。(7)对于接触器的电寿命及机械寿命问题，由已知每小时平均操作次数和机器的使用寿命年限，计算需要的电寿命，若不能满足要求则应降容使用。(8)选用时应考虑环境温度、湿度，使用场所的振动、尘埃、化学腐蚀等，应按相应环境选用不同类型接触器。(9)对于

28、照明装置适用接触器，还应考虑照明器的类型、起动电流大小、起动时间长短及长期工作电流，接触器的电流选择应不大于用电设备（线路）额定电流的90%。对于钨丝灯及有电容补偿的照明装置，应考虑其接通电流值(10)设计时应考虑一、二次设备动作的一致性。4.3.2.电流互感器的选择：(1)电流互感器型号的选择：根据安装的环境地点和工作要求选择和确定电流互感器的型号。(2)电流互感器额定电压的选择：电流互感器额定电压应不低于安装地点的线路额定电压。(3)电流互感器变比的选择：电流互感器一次侧额定电流（A）有30、50、75、100、150、400、800、1000。二次侧额定电压均为5A。计量用的电流互感器变

29、比选择应使其一次额定电流不小于线路中的计算电流。可将变比选得大一些。(4)电流互感器的动稳定性，热稳定性应满足线路短路时的要求。本教学主楼电流互感器用于户内，供额定电压为0.66kV及以下，根据实际要求采用的是型号为BH-0.66的电流互感器，其变比有30/5、50/5、 75/5、100/5、150/5 、400/5、800/5、1000/54.3.3低压开关柜的选择（1）按照电压和电流选择额定电压UN=UL额定电流IN I301）.断流能力校验Ioc Ik(3)2）.保护灵敏度Sp=I/Iop 3）.过电流保护与导线的配合a1Iop（2）GCD28系列抽出式低压开关柜GCD系统适用于交流5

30、0HZ、额定工作电压380V的低压配电系统中，作为受电、馈电、母联、照明及功率补偿之用额定绝缘电压：660V 额定工作电压： 交流380V（3）封闭式母线槽本设计选用CFH2521G，1250A,五线、CP504G，400A,五线与CP506G，630A，五线这三种母线槽。（4）专用PE母线排 安装在电气竖井内的配电箱、电表箱等分别用导线把箱内的PE线接线板连到竖井的PE干线（TMY30*4）上。4空气断路器的选择空气断路器（自动开关）：断路器的一种。绝缘介质为空气。是用手动（或电动）合闸，用锁扣保持合闸位置，由脱扣机构作用于跳闸并具有灭弧装置的低压开关，目前被广泛用于500V以下的交、直流装

31、置中，在电路中作接通、分断和承载额定工作电流和短路、过载等故障电流。当电路内发生过负荷、短路、电压降低或消失时，能自动切断电路，进行可靠的保护。断路器的动、静触头及触杆设计型式多样，但提高断路器的分断能力是主要目的。目前，利用一定的触头结构，限制分断时短路电流峰值的限流原理，对提高断路器的分断能力有明显的作用，而被广泛采用。挑选空气断路器的时候最重要的参数有三个，框架电流In max越大越好，额定极限短路分析能力Icu越大越好，额定运行短路分断能力Ics越接近Icu越好，目前市面上做的好的空气断路器基本上都是二者相等了。框架电流：短路器的主触头允许通过的最大额定电流。额定极限短路分断能力（Ic

32、u）：按规定的实验程序所规定的条件，不包括断路器继续承载其额定电流能力的分析能力。额定运行短路分断能力(Ics)：按规定的实验程序所规定的条件，包括断路器继续承载其额定电流能力的分断能力。教学主楼根据要求不同选用三菱的四种不同型号空气断路器。NF125-HW/3P型空气断路器，具有高性能，性能卓越的特点，其中有带分励脱扣的，其中额定电流有32hA、40 hA 、50 hA、63 hA、80 hA、100 hA、125 hA，极数为3极。 NF400-SW/4P 型的空气断路器，其额定电流为350hA，极数为4，没有分励脱扣。AE1000-SS/4P型的空气断路器，其额定电流为800hA，极数为

33、4极，没有分励脱扣。AE1250-SS/4P 型的空气断路器，额定电流为1000hA，极数为4，没有分励脱扣。低压刀开关的选择满足额定电压大于或等于工作电压，额定电流大于或等于正常时最大工作电流即可，对其他没有特殊要求。5.直流系统设计概述直流系统中常用的操作电源主要有直流操作电源和交流操作电源作为电源两类，直流操作电源有蓄电池和硅整流直流电源两种。交流操作电源有电压互感器、电流互感器和所用电变压器。直流操作系统蓄电池组供电的直流操作电源在一些大中型变电所中，可采用蓄电池组作直流操作电源。蓄电池的运行方式有两种：充电-放电运行方式和浮充电运行方式。蓄电池主要有铅酸蓄电池和镉镍蓄电池二种。铅酸蓄

34、电池是由二氧化铅的正极板、铅的负极板和密度为/cm3的稀硫酸电解液组成。由于铅酸蓄电池具有一定的危险性和污染性，需要专门的蓄电池室个放置，投资大，故在变电所中现已不予采用。镉镍蓄电池由正极板、负极板、电解液组成。其特点是不受供电系统的影响，工作可靠，腐蚀性小，大电流放电性能好，比功率大，强度高，寿命长，不需要专门的蓄电池室，可安装于控制室。在变电所（大中型）中应用普遍。硅整流直流操作电源硅整流直流操作电源在变电所应用较广，按照=断路器的操懂机构的要求有电容储能（电磁操动）和电动机储能（弹簧操动）等。硅整流直流操作电源的优点是价格便宜，与铅酸蓄电池比较占地面积小，维护工作量小，体积小，不需要充电

35、装置。其缺点是电源独立性差，电源的可靠性受交流电源影响，需要加装补偿电容和交流电源自动投切装置。二次回路复杂。交流操作电源交流操作电源可有两种途径获得:a.取自所用电变压器；b.当保护、控制、信号回路的容量不大时，可取自电流互感器、电压互感器的二次侧。交流操作电源的优点是：接线简单，投资低廉，维修方便。缺点是：交流续电器性能没有直流续电器完善，不能构成复杂的保护。因此，交流操作电源在小型变配电所中应用较广泛，而面对保护要求较高的中小型变配电所，采用直流操作电源。直流系统设计本设计直流系统电源引自消防发电机房，电源电压380/220伏。电涌保护器(Surge protection Device)

36、是电子设备雷电防护中不可缺少的一种装置，过去常称为“避雷器”或“过电压保护器”英文简写为SPD。电涌保护器的作用是把窜入电力线、信号传输线的瞬时过电压限制在设备或系统所能承受的电压范围内，或将强大的雷电流泄流入地，保护被保护的设备或系统不受冲击而损坏。电涌保护器的类型和结构按不同的用途有所不同，但它至少应包含一个非线性电压限制元件。 用于电涌保护器的基本元器件有：放电间隙、充气放电管、压敏电阻、抑制二极管和扼流线圈等。本设计采用过电压保护器SPD为PRD65。5.5直流系统的主要用途5.5.1 应急照明1、应急照明作为正常照明的一部分同时使用时，应有单独的控制开关，且控制开关面板宜与一般照明开

37、关面板相区别或选用带指示灯型。2、应急照明不作为正常照明的一部分同时使用时，当正常照明因故停电，应急照明电源宜自动投入。3、公共场所的安全出口、疏散出口应设指示灯。4、疏散应急照明宜设在墙面或顶棚上，安全出口标志宜设在出口的顶部，疏散走道的指示标志宜设在疏散走道及其拐角处距地面以下的墙上，走道疏散标志灯的间距不应大于20m。5、应急照明和疏散指示标志，可采用蓄电池作备用电源，且连续供电时间不应少于20min。5.6本工程的应急照明灯具的选择与布置本高层教学楼的下列部位设置应急照明1、楼梯间、防烟楼梯间前室、消防电梯间及其前室、合用前室和避难层（间）。2、配电室、消防控制室、消防水泵房、防烟排烟

38、机房以及发生火灾时仍需坚持工作的其它房间。3、教学楼内的疏散走道和走道长度超过20m的内走道。此外，应急照明必须选用能瞬时启动的光源，并有单独的控制开关。5.7火灾自动报警及消防联动控制系统本建筑为二级保护对象，采用集中报警系统。本高层教学楼的消防报警总体设置如下：1、在首层设消防控制中心，负责对整座教学楼进行火灾监测及消防联动控制。2、报警回路为二总线制，线路沿耐火桥架经过电井引至各层,各层联动控制线、消防广播线均穿钢管暗敷。3、探测器部分采用感烟探测器或感温探测器，吸顶安装，手动报警按钮暗装，下皮距地米，按“步行距离不大于30米”的原则设置，消防模块现场定位。4、按规范设置消防广播系统，并

39、与正常广播结合，火灾时强切至火灾广播。火灾发生时，按本层及上、下层进行广播。消防广播扬声器均为3瓦，有吊顶处用嵌入式，无吊顶处壁挂，下皮距地米。5、设消防电话。6、凡是消防用电均采用双路供电，末端切换，使用耐火或阻燃电缆，穿钢管暗敷设。7、设应急照明系统，包括疏散指示灯、出口指示灯和备用照明。均采用双路电源切换，末端自投或自带蓄电池。8、联动控制：用手动或自动方式控制所有的消防联动设备，其中消火栓泵、喷淋泵、排烟机在控制中心设置多线制的直接手动控制。火灾时按要求启动各类消防设备，执行电梯迫降，并切断非消防负荷电源。6. 照明系统设计6.1 一般规定电气照明设计的基本原则主要是安全、适用、经济、

40、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。本工程教室及办公部分采用荧光照明，并配置电子镇流器以提高功率因数，本设计在一层及十、十一层预留多个供立面，照明使用的配电箱其灯具的设置由建设单位自理，但在确定灯具功率时不宜超过本设计预留的容量，系统图中每个回路的功率按3*400W摘灯考虑，控制按钮箱设于一层保卫室及值班室内。照明设计中，由于本工程为高层教学楼，主要为教室、办公

41、室，因此，在一般照明设计中，只要达到适当的照度要求即可。应急照明则按国家规范为标准进行布置。照明监控系统分布表名称需要时间顺序监控系统教室、办公室照明帮助更好的进行工作根据需要开启上午八点之前处于关闭状态，工作人员上班之后处于开的状态进行照明，晚上十点处于关闭状态走廊照明起到安全和照明作用在晚七点之后开始使用到晚十点上午八点之前处于关闭状态，晚上六点到十点处于开状态进行照明，十点以后处于关闭状态室外、大厦立面、航空障碍照明等当主楼内部关电，用于夜晚相关供应要求在晚上十点使用晚上八点处于开状态进行照明，其他时间处于关闭状态电梯照明起到安全和照明作用早上七点后开始使用早八点开始到晚十点其他照明设备

42、一般都起到应急作用根据需要开启早晨八点处于开状态，晚上十点处于关闭状态照度标准根据电气工程标准规范综合应用手册表，如下： 公共场所建筑照度标准值 单位：lx 类别参考平面及其高度照度标准值低中高办公室水平面100150200机房、变配电室等技术用房水平面75100150消防控制、监控中心地面305075厕所、楼梯间地面305075走廊地面305075照明光源选择照明光源选择一般原则（）发光效率高；（）显色性好，即显色指数高；（）使用寿命长；（）启点可靠、方便、快捷；（）性能价格比高。照明灯具选择灯具的主要功能是合理分配光源辐射的光通量，满足环境和作业的配光要求，并且不产生眩光和严重的光幕反射。

43、选择灯具时，除考虑环境光分布和限制眩目的要求外，还应考虑灯具的效率，选择高光效灯具。在各类灯具中，荧光灯主要用于室内照明，汞灯和钠灯用于室外照明，也可将二者装在一起作混光照明，这样做光效高、耗电少、光色逼真、协调、视觉舒适。灯具选择一般原则（）使用安全：防触电和防火、防爆以及其他环境条件引起的危险；（）提高能效：选用灯具效率高、灯具配光和场所条件适应，以及光通维持率高的灯具；序号图例名称型号安装方式距地高度1单管荧光灯40WYG2-1HYG345链吊管吊2双管荧光灯40WYG4-2链吊3 三管荧光灯40WYG6-3吸顶4吸顶灯40WHXD204吸顶5壁灯40WHBD528明设2.5,m6防水防

44、尘灯40WGC3吸顶卫生间7花灯6x40W吸顶门厅8花灯4x25W吸顶门厅9室外照明灯KG426/10USL分布在主楼周围距地2m10航空障碍照明灯设置在主楼楼顶11三相带接地暗装插座25A实验室地面12单级暗装开关13双级暗装开关14三级暗装开关15配电箱（）合理考虑功能性（良好的照明效果）、装饰性（美观、协调）、经济性（性价比高）和能源效益的结合；（）限制眩光。6.3.4照度和照明方式选择选择照度是照明设计的重要问题，照度太低会损害工作人员的视力，不合理的高照度则会浪费电力。选择照度必须与所进行的视觉工作相适应。在满足标准照度的条件下，为节约电力，应恰当地选用一般照明、局部照明和混合照明三

45、种方式，当一种光源不能满足显色性要求时，可采用两种以上光源混合照明的方式，这样既提高了光效，又改善了显色性。另外，充分利用自然光，正确选择自然采光，也能改善工作环境，使人感到舒适，有利于健康。充分利用室内受光面的反射性，也能有效地提高光的利用率，如白色墙面的反射系数可达7080，同样能起到节电的作用。办公照明一般设计原则（）办公时间几乎都是白天，因此人工照明应与天然采光结合设计而形成舒适的照明环境。办公室照明灯具宜采用荧光灯。（）办公室的一般照明宜设计在工作区的两侧，采用荧光灯时宜使灯具纵轴与水平视线平行。不宜将灯具布置在工作位置的正前方。照明类型分为： 常用照明普通照明，这种照明方式是给一个

46、环境提供基本的空间照明，用来把整个空间照亮。他要求照明器的匀布性和照明的均匀性。局部照明 ：提供照度予较小地区或是局部范围之照明设计，其并未能提供任何比较显著之全般周围照明。应急照明：应急照明，是指在非正常状况下才使用的照明设施，包括：备用照明、疏散照明、安全照明。在民用建筑物中突发灾难时，应急照明、疏散指示照明显得尤其重要。在外界电源中断时，建筑物内的人员迅速安全撤离灾难区，大楼内的应急照明系统起到了主要作用。安全可靠、技术先进、经济合理的应急照明设计就十分重要，应急照明的供电方式及其控制方案进行一下探讨。6.3.6电缆选择原则（）根据计算负荷电流选断路器整定值；（）根据断路器整定值选电缆;

47、（）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;（）动力设备考虑自启动影响,断路器整定时要选高一级数值。根据工程实践，各照明回路选线均为：BV-2*2.5，穿PVC管敷设。本工程亦如此。实际上，2的铜线载流量至少为17A，而一般的单回路的计算电流不过16A，灯具不超过25个，所以选BV 2*2 合适的。对于插座回路，每个插座的容量按40W算，其单回路需要系数为：数量45678910Kd1灯具的确定：设计前期采用单位容量法估算灯具的个数。后期施工图纸的绘制过程采用利用系数法计算法计算：采用单位面积功率法每个房间的有功功率： （6.1）计算电流: （6

48、.2）用电设备组计算负荷： （6.3） （）配电干线计算负荷 （）（） （） （2.9）式中 W-单位面积功率（W/m2） S- 供电面积（）-同时系数-需要系数 Q-用电设备组无功功率（KVA） P-用电设备组有功功率（W）cos-有功功率因数tg-正切角（用来求无功功率）利用系数法计算公式如下： 布灯具数 n=AEav（NUK）式中 A-房间受照面面积，单位为m2；Eav-受照房间平均照度，单位lx；N-为每盏灯具发出的光通量，单位lm；U-利用系数，根据房间的室形指数，表面反射系数和灯具型式等查表可的；K-维护系数，受光源本身使用期间光通衰减程度、灯具受 环境污染程度的影响，一般办公室取

49、值为0.8。室空间比： RCR= 5hR(L+B)LB式中 L-房间的长度；B-房间的宽度。hRC -室空间高度。抹灰并大白粉刷的栅顶反射率 cc=70%；喷白的砖墙或或混凝土屋面反射率 w=50%；混凝土地面的反射率 F=30%设计步骤1本设计照明部分包括办公室照明、走廊照明、室外照明、实验室照明和其他照明。部分在公共场所及疏散楼梯间设应急照明和应急疏散指示标志。2.一般照明线路采用ZRBV型导线，应急照明线路采用NHBV行导线，穿阻燃PVC塑料管，在墙内，楼板内暗敷。3教室等处照明系统只预留电源，灯具及光源设计由二次装修设计，管理房、学生会、信息室、办公室，厕所等处布置了照明灯具。 4.照

50、明配电箱选用G65-2C25、G65-2C16型号。从照明配电箱设备引出的分支线路，其保护线必须逐一分开连接到在专门的带多个接线端子的端子排或接线排上，严禁把多根保护线拧在一起接到配电箱外壳接地端子上。5.楼梯间、公用走廊、配电室等设置供继续工作或疏散的事故照明，并由保安电源供电。疏散走廊、楼梯和出口设置供疏散使用的标志灯，保证火灾时人员疏散的要求。6.配电室、楼梯间采用蓄电池作为事故照明或疏散标志灯的电源时，其连续供电时间。不成少于20分钟，事故照明区域的最低照度不应低，但配电室必须仍保持正常的照度水平。.1计算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：选择照明光源和灯具；根据要求的照度，查表求得单位面积的安装功率；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。.2计算公式 （3-1） （3-2）式中 P总安装容量(不包括镇流器的功率损耗),W; S房