某小學綜合樓電氣系統(tǒng)設計 安徽建筑大學畢業(yè)論文

1、安徽建筑工業(yè)學院安徽建筑工業(yè)學院 畢 業(yè) 設 計 (論文) 系系 （院）（院） 電子與信息工程學院 專專 業(yè)業(yè) 建筑電氣與智能化 班班 級級 08 建筑電氣（1）班 學生姓名學生姓名 唐 晏 梅 學學 號號 08205060123 課課 題題 某小學綜合樓電氣系統(tǒng)設計 強電系統(tǒng)設計（二） 指導教師指導教師 張 鴻 愷 2012 年年 6 月月 6 日日 安徽建筑工業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） i 摘要 該論文主要闡述了依據(jù)國家規(guī)范對某小學綜合樓進行電氣設計的過程及設 計思想。設計內(nèi)容包括照明系統(tǒng)設計，低壓配電系統(tǒng)設計，以及防雷接地系統(tǒng) 設計。在照明系統(tǒng)的設計中，本著節(jié)能的原則，選擇熒光燈為光源，通過

2、照度 計算，確定最佳光源數(shù)，合理布置燈具，為學生和老師們創(chuàng)造了一個良好的學 習、工作環(huán)境。在低壓配電系統(tǒng)的設計中，根據(jù)負荷等級，確定供電方式及系 統(tǒng)方案。采用需要系數(shù)法進行負荷計算，并按照規(guī)定選擇保護電器、電線電纜， 達到安全用電和節(jié)約能源的目的。在防雷接地設計中，通過計算將本建筑物歸 為第三類防雷建筑物，并按照國家規(guī)范進行設計。 本次畢業(yè)設計目的是通過設計實踐，綜合運用所學知識，鍛煉獨立分析和 解決建筑電氣設計問題的能力，為未來的工作奠定堅實的基礎。 關鍵詞：照明系統(tǒng)，低壓配電系統(tǒng)，防雷接地系統(tǒng) 安徽建筑工業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） ii abstract this paper describe

3、s a primary building school based on national norms on the main teaching building for the electrical design process and design.the design elements include a lighting system design, low-voltage distribution system design, as well as lightning protection and grounding system design . in lighting desig

4、n, in line with the principle of energy conservation, choose fluorescent lamps as light source, through the illumination calculation to determine the optimum number of sources, rational arrangement of lamps, for students and teachers to create a good learning and working environment.in the low-volta

5、ge distribution system, according to the load level, determine the power supply and system solutions. coefficient method using load calculation required, and in accordance with the provisions of protection of electrical options, wire and cable, to secure electricity and energy savings. in the lightn

6、ing protection and grounding design, this building will be classified by calculating the third type of lightning protection for the buildings, designed in accordance with national norms. the purpose of this graduation project is to design practice through the comprehensive use of the knowledge, exer

7、cise independent analysis and problem solving capacity building electrical design for the future work laid a solid foundation. key words : lighting system, low-voltage distribution system, lightning protection grounding system 安徽建筑工業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） iii 目目 錄錄 摘要.i abstract .ii 第 1 章 緒論.1 1.1 建筑電氣概況 .1 1.2

8、 建筑電氣設計內(nèi)容 .1 1.2.1 工程概況 .1 1.2.2 設計內(nèi)容 .1 1.3 設計依據(jù).2 第 2 章 照明系統(tǒng)設計 .3 2.1 照明系統(tǒng)的設計原則.3 2.2 一般照明系統(tǒng)設計.3 2.2.1 照明方式及種類.3 2.2.2 照明光源、燈具.4 2.2.3 照明控制.4 2.3 照度的確定.5 2.3.1 照明負荷平面布置 .5 2.3.2 照度計算的方法 .6 2.3.3 計算舉例.6 第 3 章 供配電系統(tǒng)設計 .8 3.1 負荷等級及供電要求 .8 3.1.1 負荷等級分類 .8 3.1.2 供電要求 .8 3.2 供配電系統(tǒng)設計原則 .9 3.3 負荷計算 .9 3.3

9、.1 負荷計算的方法.9 3.3.2 負荷計算的步驟.10 3.3.3 計算舉例.11 3.4 導線選擇 .12 3.4.1 導線選擇內(nèi)容.12 3.4.2 導線選擇基本原則 .13 3.4.3 導線截面的選擇 .13 安徽建筑工業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） iv 3.4.4 導線選擇舉例 .14 3.5 低壓斷路器的選擇.14 第 4 章 防雷接地系統(tǒng)設計 .16 4.1 防雷接地系統(tǒng)的設計要求及思路.16 4.1.1 防雷接地系統(tǒng)的設計要求 .16 4.1.2 防雷接地系統(tǒng)的設計思路.16 4.2 防雷接地系統(tǒng)的設計方案.17 4.2.1 接閃器的設計.17 4.2.2 避雷引下線的設計.17

10、4.2.3 系統(tǒng)接地型式的選擇.18 結(jié)束語.20 致 謝 .21 參考文獻.22 安徽建筑工業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 1 某小學綜合樓電氣系統(tǒng)設計某小學綜合樓電氣系統(tǒng)設計 強電系統(tǒng)設計（二）強電系統(tǒng)設計（二） 電子與信息工程學院 建筑電氣與智能化專業(yè) 2008 級 1 班 唐晏梅 指導教師：張鴻愷 第第 1 1 章章 緒論緒論 1.11.1 建筑電氣概況建筑電氣概況 建筑電氣，是“建筑電氣工程”的簡稱，是指電氣工程技術在建筑中的應 用。它是以電能、電氣設備和電氣技術為手段，創(chuàng)作、維持或改善建筑環(huán)境功 能，提高建筑環(huán)境等級和效益的一門科學。從廣義上講，建筑電氣根據(jù)建筑的 使用性質(zhì)分為民用建筑電氣

11、和非民用建筑電氣。 隨著科學技術的發(fā)展和社會進步，現(xiàn)代化的工業(yè)廠房、高層建筑、智能化 小區(qū)等不斷涌現(xiàn)，尤其是信息技術、計算機技術、控制技術、數(shù)字技術、顯示 技術、網(wǎng)絡技術以及通信技術等在建筑中的應用與發(fā)展，使得建筑科技含量越 來越高，建筑電氣早已突破了舊有的技術活動范疇，現(xiàn)代建筑電氣所涉及的相 關專業(yè)基礎、專業(yè)理論、專業(yè)技術門類更為廣泛，更加綜合。 近年來，我國建筑電氣的發(fā)展極為迅猛，并且要求不斷提高，技術先進， 控制體系豐富多樣。由于時代的需求在電氣方面要做到以人為本，節(jié)能環(huán)保， 在設計深度和廣度上都具有很好的研究價值。 1.21.2 建筑電氣設計內(nèi)容建筑電氣設計內(nèi)容 1.2.11.2.1

12、工程概況工程概況 本課題的設計對象（建筑物）是合肥市某小學綜合樓，該樓建筑面積約為 8000m2，共五層，其中一至三層主要為普通教室及實驗室，四層為機房及特殊 教室，五層主要為閱覽室、檔案室、會議室等。 1.2.21.2.2 設計內(nèi)容設計內(nèi)容 本次畢業(yè)設計我主要負責二層及三層電氣照明平面、低壓配電系統(tǒng)、防雷 接地裝置等強電系統(tǒng)設計，其內(nèi)容具體如下： 安徽建筑工業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 2 1二三層照明配電平面圖的設計； 2配電系統(tǒng)圖的設計； 3防雷與重復接地布置圖設計。 概述如下： 第 1 章為緒論，描述了建筑電氣概括及設計的工程概況、設計內(nèi)容和設計 依據(jù)。 第 2 章為照明系統(tǒng)，主要說明光源、

13、燈具選擇，照度計算，一般照明系統(tǒng) 設計等內(nèi)容，并依據(jù)文獻等采用單位容量法進行照度計算，確定出各個房間合 適的燈具數(shù)量，同時依據(jù)文獻進行了照明平面設計，設計出各個供電回路及相 應的配電箱。 第 3 章為低壓配電系統(tǒng)，主要說明負荷等級的劃分及對應的供電要求，負 荷計算以及配電方式等內(nèi)容的相關原理、原則、方法等，依據(jù)文獻對負荷進行 了分類，針對不同級別負荷及負荷大小采取了不同的配電方式，并用需要系數(shù) 法進行了負荷計算，確定各個系統(tǒng)照明負荷的容量、計算電流，以此選擇出了 斷路器、導線，同時對動力設備進行了負荷計算，配電柜及配電箱設計。 第 4 章為防雷接地系統(tǒng)，主要說明防雷系統(tǒng)的設計思路、要求以及接閃

14、器、 避雷帶、避雷網(wǎng)、避雷引下線的設計，以及接地系統(tǒng)的設計思路、要求以及接 地系統(tǒng)型式的選擇和設計。 1.31.3 設計依據(jù)設計依據(jù) 1建筑照明設計標準 （gb50034-2004） ； 2民用建筑電氣設計規(guī)范 （jgj16-2008） ； 3供配電系統(tǒng)設計規(guī)范 （gb50052-1995） ； 4低壓配電設計規(guī)范 （gb50054-95） ； 5中小學校設計規(guī)范 （gb50099-2011） ； 6智能建筑設計標準 （gb/t50314-2000） ； 7建筑物防雷設計規(guī)范 （gb50057-94） ； 8甲方提供的設計任務書、功能需求及其他資料、文件。 安徽建筑工業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 3

15、 第第 2 2 章章 照明系統(tǒng)設計照明系統(tǒng)設計 2.12.1 照明系統(tǒng)的設計原則照明系統(tǒng)的設計原則 照明系統(tǒng)設計的一般原則： 1在照明設計時，應根據(jù)視覺要求、工作性質(zhì)、環(huán)境條件等使工作區(qū)或空 間獲得良好的視覺效果、合理的照度和顯色性，以及適宜的亮度分布; 2照明設計應注重清晰度，消除陰影，減少熱輻射，限制眩光; 3照明設計時，應合理選擇照明光源，燈具，合理確定照明方式及照明控 制方式，以降低照明電能消耗指標; 4照明設計應在保證整個照明系統(tǒng)的效率、照明質(zhì)量的前提下，全面實施 綠色照明工程，保護環(huán)境，節(jié)約能源; 5照明設計應滿足建筑照明設計標準 （gb50034-2004）所對應的照度標準，照度

16、 均勻度，統(tǒng)一眩光值，光色，照明功率密度值，能效指標等相關標準值的綜合要求。 2.22.2 一般照明系統(tǒng)設計一般照明系統(tǒng)設計 2.2.12.2.1 照明方式及種類照明方式及種類 1照明方式的確定 （1）工作場所通常應設置一般照明。 （2）同一場所內(nèi)的不同區(qū)域有不同照度要求時，應采用分區(qū)一般照明。 （3）對于局部地點需要高照度并對照射方向有要求時，可裝設局部照明； 但規(guī)定在一個工作場所內(nèi)，不應只采用局部照明。 （4）對于部分作業(yè)面照度要求較高，只采用一般照明不合理的場所，宜采 用混合照明。 2照明種類的確定 （1）工作場所均應設置正常照明。 （2）工作場所下列情況應設置應急照明： a.正常照明因

17、故障熄滅后，需確保正常工作或活動繼續(xù)進行的場所，應設 置備用照明。 b.正常照明因故障熄滅后，需確保處于潛在危險之中的人員安全的場所， 安徽建筑工業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 4 應設置備用照明。 c.正常照明因故障熄滅后，需確保人員安全疏散的出口和通道，應設置備 用照明。 （3）大面積場所宜設置值班照明。 2.2.22.2.2 照明光源、燈具照明光源、燈具 選用的照明光源及燈具應符合國家現(xiàn)行標準的規(guī)定。 1照明光源的選擇 （1）選擇光源時，應在滿足顯色性、啟動時間等要求條件下，根據(jù)光源、 燈具及鎮(zhèn)流器等的效率、壽命和價格在進行綜合技術經(jīng)濟分析比較后確定。 （2）照明設計時可按下列條件選擇光源： a

18、高度較低的房間宜采用細管徑直管形熒光燈； b商店營業(yè)廳宜采用細管徑直管熒光燈或小功率的金屬鹵化物燈； c一般照明場所不宜采用熒光高壓燈，不應采用自鎮(zhèn)流熒光高壓燈； d一般情況下室內(nèi)外照明不應采用普通照明白熾燈，在特殊情況下需采 用時，其額定功率不應超過 100w。 （3）應急照明應采用能快速點燃的光源。 （4）應根據(jù)識別顏色要求和場所的特點，選用相應顯色指數(shù)的光源。 2燈具的選擇 選擇燈具時應遵循以下原則： （1）使用安全：防觸電和防火、防爆以及其他環(huán)境條件引起的危險； （2）提高能效：選用燈具效率高、燈具配光和場所條件適應，以及光通維 持率高的燈具； （3）合理考慮功能性（良好的照明效果）、

19、裝飾性（美觀、協(xié)調(diào)）、經(jīng)濟 性（性價比高）和能源效益的結(jié)合； （4）限制眩光。 2.2.32.2.3 照明控制照明控制 1照明控制要點 安徽建筑工業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 5 （1）根據(jù)建筑物的建筑特點，建筑功能，建筑標準，使用要求等具體情況， 對照明系統(tǒng)進行分散、集中、手動、自動控制。 （2）根據(jù)照明區(qū)域的燈光布置形式和環(huán)境條件選擇合理的照明控制方式。 （3）應急照明應與消防照明聯(lián)動，保安照明應與安防系統(tǒng)聯(lián)動。 2照明控制方式 （1）走廊，樓梯間，門廳等公共場所的照明宜采用集中控制，并按建筑使 用條件和天然采光狀況采取分區(qū)，分組控制措施，且具有夜間定時降低照度的 功能。 （2）根據(jù)布燈方式和應

20、用情況采用的控制方式。 2.32.3 照度的確定照度的確定 選擇照度是照明設計的重要問題，照度太低會損害工作人員的視力，不合 理的高照度則會浪費電力。選擇照度必須與所進行的視覺工作相適應。在滿足 標準照度的條件下，為節(jié)約電力，應恰當?shù)剡x用一般照明、局部照明和混合照 明三種方式，當一種光源不能滿足顯色性要求時，可采用兩種以上光源混合照 明的方式，這樣既提高光效，又改善顯色性。 另外，充分利用自然光，正確選擇自然采光，也能改善工作環(huán)境，使人感 到舒適，有利于健康。 2.3.12.3.1 照明負荷平面布置照明負荷平面布置 設計原則： 1每一照明單相分支回路的電流不宜超過 16a，單支回路所帶燈具和插

21、座 的數(shù)量應滿足相關要求，一般最多可以帶燈具 25 盞，插座 10 只。 2每個照明開關所控光源數(shù)不宜太多，體育館、影劇院、候機廳、候車廳 等公共場所應采用集中控制。 3供電半徑應滿足要求，一般不超過 30 米。 4插座不宜和照明燈接在同一分支回路。 5盡量使三相所帶負荷平衡。 照明負荷具體布置見照明平面圖。 安徽建筑工業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 6 2.3.22.3.2 照度計算的方法照度計算的方法 照度計算的方法有利用系數(shù)法、單位容量法、逐點計算法等，在本次設計 中，主要通過單位容量法（比功率法）來進行照度計算。 計算公式： （2-1）spp 0 （2-2） t p/pn 式中 p總安裝容量(

22、不包括鎮(zhèn)流器的功率損耗),w; s房間面積(一般指建筑面積),m; p0滿足某最低照度時的單位面積安裝功率(查表得到), w/ m; pt一套燈具的安裝容量(不包括鎮(zhèn)流器的功率損耗),w; n在規(guī)定照度下所需燈具數(shù)。 表 2.1 學校照明功率密度值 照度功率密度 （w/m2）房間或場所 現(xiàn)行值目標值 照度標準 （lx） 普通辦公室 119300 高檔辦公室 1815500 會議室 119300 實驗室 119300 教室、閱覽室 119300 多媒體教室 119300 美術教室 1815500 檔案室 87200 飲水處 5350 走道、樓梯間 5350 2.3.32.3.3 計算舉例計算舉例

23、 本次設計中教室、教師辦公室、實 安徽建筑工業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 7 驗室及器材室均統(tǒng)一選用 t5 系列節(jié)能雙管熒光燈，每套功率為 72w，安裝方式 采用吸頂安裝，開水間以及走廊均采用普通吸頂燈，功率都為 36w，安裝方式 也都為吸頂安裝。 如二層一教室（如下圖所示）： 教室面積為 s=9*7.5=67.5（m），p0 取目標值 9w/ m進行計算，求得燈 具數(shù)量為 n=67.5*9/2*36=8.4375，考慮到照度要求及房間布置燈具的美觀性， 故該教室實際布燈 10 套。 以此為例，可分別確定出各個房間的燈具數(shù)量。 安徽建筑工業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 8 第第 3 3 章章 供配電系統(tǒng)設計

24、供配電系統(tǒng)設計 3.13.1 負荷等級及供電要求負荷等級及供電要求 3.1.13.1.1 負荷等級分類負荷等級分類 電力負荷應根據(jù)供電可靠性及中斷供電在政治、經(jīng)濟上所造成的損失或影 響的程度，分為一級負荷、二級負荷及三級負荷。 1.一級負荷： （1）中斷供電將造成人身傷亡者； （2）中斷供電將造成重大政治影響者； （3）中斷供電將造成重大經(jīng)濟損失者； （4）中斷供電將造成公共場所秩序嚴重混亂者。 對于某些特等建筑，如重要的交通樞紐、重要的通信樞紐、國賓館、國家 級及承擔重大國事活動的會堂、國家級大型體育中心，以及經(jīng)常用于重要國際 活動的大量人員集中的公共場所等的一級負荷，為特別重要負荷。中斷供

25、電將 影響實時處理計算機及計算機網(wǎng)絡正常工作或中斷供電后將發(fā)生爆炸、火災以 及嚴重中毒的一級負荷亦為特別重要負荷。 2.二級負荷： （1）中斷供電將造成較大政治影響者； （2）中斷供電將造成較大經(jīng)濟損失者； （3）中斷供電將造成公共場所秩序混亂者。 3.三級負荷： 不屬于一級和二級的電力負荷。 3.1.23.1.2 供電要求供電要求 各級負荷供電要求如下: 1一級負荷的供電“應由兩個電源供電，當一個電源發(fā)生故障時，另一個 安徽建筑工業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 9 電源應不致同時受到損壞” 。但在實際設計中為了滿足一級負荷的供電，可以采 用兩路高壓供電，但當供電不能滿足要求時，應設自備發(fā)電機，故可以

26、采用一 路高壓電源加一路備用電源-應急柴油發(fā)電機組供電，當一級負荷容量較大時， 應采用兩路高壓供電。對于特別重要的負荷供電，除了必須采用兩路高壓外， 還必須設置應急電源（應急柴油發(fā)電機） ，并且該電源中嚴禁接入其它負荷。 2二級負荷的供電要求“宜由兩回線路供電” ，即當發(fā)生電力變壓器故障 或線路常見故障時不致中斷供電（或中斷后能迅速恢復）。設計中常采用一用 一備兩路高壓電源供電或一路高壓，另一路備用電源（柴油發(fā)電機組），但當 負荷較小或地區(qū)供電條件困難時，可由一回 6kv 及以上專用架空線供電。 3三級負荷對供電無特殊要求。 此外，根據(jù)建筑設計防火規(guī)范以及高層民用建筑設計防火規(guī)范對 消防用電設

27、備進行負荷等級劃分，對于二類高層建筑的消防用電按二級負荷要 求供電并且消防用電設備應采用專用的供電回路。火災事故照明和疏散指示標 志可采用蓄電池作備用電源，其配電設備應明顯標志。 3.23.2 供配電系統(tǒng)設計原則供配電系統(tǒng)設計原則 配電系統(tǒng)設計應滿足供電可靠性和電壓質(zhì)量的要求。配電系統(tǒng)以三級保護 為宜，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不宜復雜，在操作安全、檢修方便的前提下，應有一定的靈活 性。配電線路或配電室及配電箱應設置在負荷中心，以最大限度地減小導線截 面，降低電能損耗。同一用電設備性質(zhì)相同或接近，應有同一線路供電；不同 性質(zhì)的用電設備應有不同支路的線路供電。 在供電線路中，如果安裝有沖擊負荷大的用電設備，應有單

28、獨支路供電。 對于容量較大的用電設備（10 千瓦以上） ，應有單獨支路供電。在三相供電線 路中，單相用電設備應均勻地分配到三相線路，應盡可能做到三相平衡。由單 相負荷分配不均勻所引起的中性線電流，不得超過額定電流的 25；每一相的 電流在滿載時不得超過額定電流值。 在配電系統(tǒng)中的配電屏、箱應留有適當?shù)膫溆没芈?。選擇導線截面也應適 當留有余量。 安徽建筑工業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 10 3.33.3 負荷計算負荷計算 3.3.13.3.1 負荷計算的方法負荷計算的方法 1需要系數(shù)法 用設備功率乘以需要系數(shù)和同時系數(shù)，直接求出計算負荷。這種方法比較 簡單，應用廣泛，尤其適用于配、變電所的負荷計算。

29、2利用系數(shù)法 采用利用系數(shù)求出最大負荷的平均負荷，再考慮設備臺數(shù)和功率差異的影 響，乘以與有效臺數(shù)有關的最大系數(shù)得出計算負荷。這種方法的理論依據(jù)是概 率論和數(shù)理統(tǒng)計，因而計算結(jié)果比較接近實際，但因利用系數(shù)實測與統(tǒng)計較難， 在民用建筑電氣中一般不用。 3單位面積功率法 一般情況下，在方案設計階段可采用單位指標法；在初步設計及施工圖設 計階段，宜采用需要系數(shù)法；對于住宅，在設計的各個階段均可采用單位指標 法。 3.3.23.3.2 負荷計算的步驟負荷計算的步驟 1設備容量的計算 在計算用戶的設備容量時，應先對單臺用電設備或用電設備組進行下列處 理再相加： （1）單臺設備的設備容量一般取其銘牌上的額

30、定容量或額定功率。 (2)照明設備的設備容量采用光源的額定功率加上附屬設備的功率。如熒光 燈、金屬鹵化物燈、高壓鈉燈、高壓汞燈，均為燈泡的額定功率加上鎮(zhèn)流器的 損耗。低壓鹵鎢燈、低壓鈉燈為燈泡額定功率加上變壓器的功耗。 （3）成組用電設備的設備容量不包括備用設備的額定容量。 2計算容量（含計算有功功率、計算視在容量、計算無功功率）的計算 本次設計的負荷計算采用需要系數(shù)法. 公式如下： （3-1） exjs pkp 安徽建筑工業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 11 （3-cos/ jsjs ps 2） （3-3） psjsjs js q 22 式中 - 需要系數(shù) ； x k - 設備容量（kw） ； e

31、p - 計算容量（kw） ； js p - 無功功率（kvar）； js q - 視在功率（kva）； js s - 功率因數(shù) .cos 在三相線路中，單相負荷應盡量均衡地分配到三相中。當無法使三相完全 平衡，且最大一相與最小一相負荷之差大于三相總負荷 10%時，應取最大一相 負荷的三倍作為等效三相負荷計算，否則按三相對稱負荷計算。 同類設備的計算容量，可以將設備容量的算數(shù)和乘以需要系數(shù)。不同類型 的設備的視在功率，應將其有功負荷和無功負荷分別相加后求其均方根。 (3-4) )()( 22 kvaqjspjssjs （ 3計算電流的計算 （1）220/380v 三相平衡負荷的計算電流： （3-

32、5） uepjsijs3/cos/52 . 1 cos658 . 0 /cospjspjs 或 uesjsijs3/ 式中 ue-三相用電設備的額定電壓 ，ue=0.38（kw） （2）220v 單相負荷的計算電流： （3-6） udpjsijs/cos/55. 4cos22 . 0 /cospjspjs 式中 ud -單相用電設備的額定電壓，ud=0.22（kw） 安徽建筑工業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 12 3.3.33.3.3 計算舉例計算舉例 例如，對該綜合樓第二層配電箱 al2-1 進行負荷計算，應急照明為 1kw， 照明和風扇回路為 1kw，共四條，即為 4kw，另兩條照明回路共 2kw

33、，另外插座 每條回路設為 1kw，四條總共 4kw，電鈴設為 1kw，熱水器插座為 9kw，將各用 電設備的設備容量累加得到配電箱總負荷為 21kw，取需要系數(shù) 0.8，功率因數(shù) 0.8，則可得 有功功率 pjs = pe kx = 21 0.8 kw = 16.8 kw 計算電流 = 31.91 a cos/52. 1pjsijs 3.43.4 導線導線選擇選擇 3.4.13.4.1 導線選擇導線選擇內(nèi)容內(nèi)容 導線選擇包括導線型號、導線截面（相線截面、中性線截面、保護線截面） 及敷設方式選擇等內(nèi)容。 1導線型號選擇 導線型號反映導線的導體材料和絕緣方式。若為一般用電系統(tǒng)，只需滿足 非火災條件

34、下的使用，其導線型號可按一般要求選擇普通線纜；而對于有防火 要求或消防用電設備的供電線路，除必須滿足消防設備在火災時的連續(xù)供電時 間，保證線路的完整性及系統(tǒng)正常運行外，還需考慮線纜的火災危險性。因此， 導線型號可根據(jù)實際情況，在具有不同防火特性的阻燃線纜、耐火線纜、無鹵 低煙線纜或礦物絕緣電纜中進行選擇。 2導線截面選擇 導線截面選擇，是導線選擇的主要內(nèi)容，直接影響著技術經(jīng)濟效果。根據(jù) 導線所在系統(tǒng)的電壓等級不同，其選擇的方式方法以及導線數(shù)量有所不同。如 高壓系統(tǒng)，大多采用三相制供電，導線選擇主要是指相線截面選擇；而在低壓 系統(tǒng)中，則是根據(jù)采用的供電制的不同，指相線、中性線、保護線和保護中性

35、線的截面選擇。 3導線敷設方式選擇 安徽建筑工業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 13 電氣工程中，線纜敷設是實現(xiàn)電能安全傳輸、安全應用的重要環(huán)節(jié)。所謂 敷設是指確定線纜走向，并放線、護線、固線的全過程，俗稱布線。建筑電氣 中的線纜敷設方式與作業(yè)現(xiàn)場的環(huán)境條件、防火要求等密切相關。線纜敷設方 式分為明敷設與暗敷設兩種。 3.4.23.4.2 導線選擇基本原則導線選擇基本原則 導線型號的選擇，應滿足用途、電壓等級、現(xiàn)場環(huán)境和敷設方式的要求； 1導線材質(zhì)的選擇，應滿足經(jīng)濟、安全的要求； 2導線產(chǎn)品的選擇，應滿足科學、合理的要求； 3適當考慮社會進步和技術發(fā)展需要。 3.4.33.4.3 導線截面的選擇導線截面

36、的選擇 導線截面要滿足：有足夠機械強度；長期過負荷電流不能使導線過熱，線 路計算電流要小于導線載流量，避免電器火災；線路電壓損失不能過大；選用 保護裝置與線路相配合。 1相線截面的選擇 相線截面選擇要按允許載流量選擇導線截面，線路計算電流不超過導線長 期允許的電流，即 （3- nalc iii 7） 式中 in-導線或電纜允許的工作電流，a； ial-導線或電纜的允許載流量，a； ic-線路的計算電流，a。 導線或電纜的允許載流量與環(huán)境溫度有關，若載流量表中給出的環(huán)境溫度 與實際中的環(huán)境溫度不同，要根據(jù)發(fā)熱等效的原則對線纜的載流量進行修正， 即 （3- ntalc ik ii 8） 安徽建筑工

37、業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 14 式中 kt-修正系數(shù) 當有多根線纜并列敷設時，導線的散熱將會受到影響，此時也應對線纜載 流量進行修正，即 （3- 1nalc ik ii 9） 式中 k1-修正系數(shù) 2中性線截面的選擇 （1）三相四線制系統(tǒng)中的中性線，要考慮不平衡電流和零序電流以及諧波 電流的影響。 （2）一般三相四線制系統(tǒng)中的中性線截面應不小于相線截面的一半。 （3）有三相四線制引出的兩相三線制和單相線路，因中性線電流和相線電 流相等，故中性線截面和相線截面相同。 3保護線截面的選擇 在本次設計中，保護線材質(zhì)與相線相同，按照熱穩(wěn)定性要求，其截面不應 小于下表所列數(shù)值： 表 3.1 pe 線按熱穩(wěn)

38、定要求的最小截面 相線截面 s（） 2 mm pe 線和 pen 按熱穩(wěn)定要求最小截面（） 2 mm 16ss 3516 s 16 35s2/s 3.4.43.4.4 導線選擇舉例導線選擇舉例 從節(jié)能角度考慮，為了減少電能傳輸時引起的線路上電能損耗，要求減少 導體的電流阻抗，則使用銅比鋁好。故，本次設計中所有導線電纜全部選用銅 芯線。 以二層教學樓 al2-1 中的一回路 l3 為例，pe =1.0kw，pjs =kxpe=0.81.0kw=0.8kw，=4.55a，擬選用導線截面積為cos/upi jsjs 2.5mm2的銅芯聚氯乙烯絕緣線穿鋼管。2.5mm2的銅導線在 30 攝氏度時允許的

39、載 流量為 19a，因為 19a4.55a，滿足發(fā)熱條件，且滿足穿管絕緣導線所允許的最 安徽建筑工業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 15 小截面銅芯為 1.5mm2，故選擇的導線截面符合機械強度要求。故選擇導線截面 為 2.5mm2的 bv 導線，即：bv-2*2.5-sc20/wc.cc。 3.53.5 低壓斷路器的選擇低壓斷路器的選擇 1低壓斷路器的選用要點： （1）斷路器的額定電壓不小于線路額定電壓。 （2）斷路器的額定電流與過電流脫扣器的額定電流不小于線路計算負載電 流。 （3）斷路器的額定短路通斷能力不小于線路中最大短路電流，注意進出線 端的短路通斷能力是否相等。 （4）斷路器欠電壓脫扣器額定

40、電壓等于線路額定電壓。 （5）選擇配電斷路器需考慮短延時，短路通斷能力和延時梯級的配合。 （6）漏電保護斷路器需選擇合理的漏電動作電流和漏電不動作電流。注意 能否斷開短路電流，如不能斷開短路電流則需和適當?shù)娜蹟嗥髋浜鲜褂谩?2選擇結(jié)果 依據(jù)斷路器的選擇原則，參照電子樣本，本次設計的 全部低壓斷路器均選用 hsm8 系列塑殼式斷路器。 具體選 擇根據(jù)回路容量。 以二層教學樓一回路 l3 為例，此回路為 n 階梯教室照 明回路，此回路負荷計算如下： =1.0kw e p =kxpe=0.81.0kw=0.8kw js p =0.80.62=0.496kva js q js p tg =o.80.8

41、=1.0kvar cos/ jsjs ps =4.55acos/upi jsjs 整定電流為 5.0a，考慮預留負荷進行適當放大，選定此回路的低壓斷路器 型號為 hsm8-63a/16a-1p。 安徽建筑工業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 17 安徽建筑工業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 18 第第 4 4 章章 防雷接地系統(tǒng)設防雷接地系統(tǒng)設計計 4.14.1 防雷接地系統(tǒng)的設計要求及思路防雷接地系統(tǒng)的設計要求及思路 4.1.14.1.1 防雷接地系統(tǒng)的設計要求防雷接地系統(tǒng)的設計要求 1建筑物防雷設計應按國家標準建筑物防雷設計規(guī)范gb50057 的要求， 根據(jù)建筑物的重要性、使用性和發(fā)生雷擊的可能性及后果，確定建

42、筑物的防雷 分類。 2.建筑物防雷設計應認真根據(jù)地質(zhì)，地貌，氣象，環(huán)境等條件和雷電活動 規(guī)律以及被保護物的特點等，因地制宜采取防雷措施，對所采用的防雷裝置應 作技術經(jīng)濟比較，使其符合建筑形式和其內(nèi)部存放設備和物質(zhì)的性質(zhì)，做到安 全可靠，技術先進，經(jīng)濟合理以及施工維護方便。 3建筑物防雷設計時宜明確建筑物防雷分類和保護措施及相應的防雷做法， 使建筑物防雷與建筑的形式和藝術造型相協(xié)調(diào)，避免對建筑物外觀形象的破壞， 影響建筑物美觀。 4裝有防雷裝置的建筑物，在防雷裝置與其他設施和建筑物內(nèi)人員無法隔 離的情況下，應采取等電位聯(lián)結(jié)。 5在防雷設計時，建筑物應根據(jù)其建筑及結(jié)構(gòu)形式與有關專業(yè)配合，充分 利用

43、建筑物金屬結(jié)構(gòu)及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋等導體作為防雷裝置。 6用電設備接地及安全設計應根據(jù)工程特點，規(guī)模，發(fā)展規(guī)劃和地質(zhì)特點 以及操作維護情況合理確定設計方案。 7用電設備的接地，一般可區(qū)分為功能性接地，保護性接地。 4.1.24.1.2 防雷接地系統(tǒng)的設計思路防雷接地系統(tǒng)的設計思路 根據(jù)工程特點，本工程屬于三類防雷建筑。 1接閃器：在屋面采用 10 熱鍍鋅圓鋼做避雷帶連接線網(wǎng)格不大于 20m20m 或 24m16m。 2引下線：引下線利用結(jié)構(gòu)柱內(nèi)四根直徑 12mm 的主筋通長焊接作為引 下線，引下線間距不大于 25m。 3接地極：接地極為建筑物基礎底梁上的上下兩層鋼筋中兩根主筋通長焊 接形成

44、的基礎接地網(wǎng)。 安徽建筑工業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 19 4引下線上端與避雷帶焊接，下端與接地極焊接。建筑物四角的外墻引下 線在室外地面上 500 處設測試卡箱。 5凡突出屋面的所有金屬構(gòu)件，金屬屋面，金屬屋架均與避雷帶可靠焊接， 室外接地凡焊接處均應刷瀝青防腐。 6.本工程按三類防雷設計，在配電房設總等電位聯(lián)結(jié)端子箱，總等電位接 地引上帶，材料為 40mm4mm 熱鍍鋅扁鋼，由接地網(wǎng)焊接引上至與總等電位聯(lián) 結(jié)端子板聯(lián)結(jié)。利用鐵欄桿做屋面避雷帶，避雷帶采用直徑為10 的鍍鋅圓鋼， 由直徑為10 間距為 1 米、高為 0.1 米的支持卡固定于屋面，暗敷避雷網(wǎng)， 10 的圓鋼暗敷于屋面隔熱層內(nèi)，網(wǎng)格

45、不大于 20m20m 或 24m16m。 4.24.2 防雷接地系統(tǒng)的設計方案防雷接地系統(tǒng)的設計方案 4.2.14.2.1 接閃器的設計接閃器的設計 1接閃器由下列各形式之一或任意組合而成: （1）獨立避雷針。 （2）直接裝設在建筑物上的避雷針，避雷帶或避雷網(wǎng)。 （3）屋頂上的永久性金屬物及金屬屋面。 （4）混凝土構(gòu)件內(nèi)鋼筋。 2除利用混凝土構(gòu)件內(nèi)鋼筋作接閃器外，接閃器應鍍鋅，焊接處應涂防腐 漆。 3三類防雷建筑接閃器布置滾球半徑為 60m。 4.2.24.2.2 避雷引下線的設計避雷引下線的設計 1防雷引下線應優(yōu)先利用建筑物鋼筋混凝土柱或剪力墻中的主鋼筋，還宜 利用建筑物的鋼柱，金屬煙囪等作

46、引下線。 2三類防雷建筑的引下線間距為 25m，避雷引下線不應少于 2 根（40m 以 下建筑除外）。 3利用建筑物鋼筋混凝土中的鋼筋作為防雷引下線時，應符合下列要求： （1）當鋼筋直徑為 16mm 及以上時，應利用兩根鋼筋作為一組引下線； （2）當鋼筋直徑為 10mm 及以上時，應利用四根鋼筋作為一組引下線。 安徽建筑工業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 20 4上部應與接閃器焊接，下部在室外地坪下 0.8-1m 處焊接出一根直徑為 12mm 或 40mm4mm 熱鍍鋅扁鋼導體，此導體伸向室外距外墻的距離不宜小于 1m。 5引下線應沿建筑物外墻敷設，并經(jīng)最短路徑接地。 6暗裝引下線和利用結(jié)構(gòu)柱的主鋼筋作

47、為引下線時，應在圖紙上標明用作 為引下線的柱位。 7當防雷系統(tǒng)采取等電位聯(lián)結(jié)措施時，應將引入建筑內(nèi)金屬設備管道及金 屬建筑構(gòu)件等連接成等電位體。 4.2.34.2.3 系統(tǒng)接地型式的選擇系統(tǒng)接地型式的選擇 接地型式的種類及使用范圍： tn 系統(tǒng)（其中包括 tn-s、tn-c、tn-c-s）為中性點接地系統(tǒng)。 tn-s 系統(tǒng)的 n 線和 pe 線是嚴格分開的，設備的外露可導電部分均與 pe 線 相連，由于 pe 線在電源端接地，因此，正常情況時 pe 線上無電流流過，電氣 裝置的外露導電部分不會帶電，是安全的。同時可避免對接在 pe 線上的電氣設 備的電磁干擾。這種系統(tǒng)適合工作環(huán)境較差，對安全可

48、靠性要求較高及電氣裝 置對電磁干擾要求較嚴的場合。民用建筑、單相負荷量大或三次諧波嚴重的用 戶、電子設備用房等。 tn-c 系統(tǒng)的 n 線和 pe 線是合一的，當三相負荷不平衡或只有單相負荷、 或三相諧波分量較大時，pen 線上有工作電流流過，使電氣裝置的外露可導電 部分在正常運行時帶電，此時將裝置外導電部分與 pen 線相接是非常危險的。 因此這種系統(tǒng)只適合于三相負荷平衡、且單相負荷很小的小型工業(yè)企業(yè)與民用 建筑，也可用于電子設備得的供電。 tn-c-s 系統(tǒng)中的一部分 pe 線與 n 線合一，一部分分開，兼有 tn-c 和 tn-s 系統(tǒng)的特點。但當 tn-c 部分出現(xiàn)三相不平衡負荷時，會

49、導致 tn-s 部分 pe 線上 會帶電，因此為了保證 pe 線與 pe 線分開的部分完全具備 tn-s 系統(tǒng)的特點，往 往在 pe 線和 n 線分開處作重復接地處理，使分開后的 pe 線始終保持零電位。 這種系統(tǒng)一般用于由于城市公用低壓線路供電的工業(yè)企業(yè)與民用建筑，也可用 于電子設備用電機房的供電。 安徽建筑工業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 21 tt 系統(tǒng)電源有一點直接接地，裝置的外露可導電部分接至電氣上與電源接 地點無關的接地極。如果設備的外露可導電部分未接地，則當設備發(fā)生一相接 地故障時外露可導電部分就要帶上危險的相電壓。其各自的 pe 線間無電磁聯(lián)系， 因此適于對數(shù)據(jù)處理、精密檢測裝置等的供

50、電；同時，tt 系統(tǒng)與 tn 系統(tǒng)一樣 三相四線制系統(tǒng)，接用相電壓的單相設備十分方便，如果裝設靈敏的觸電保護 裝置，能夠保證人身安全。因此這種系統(tǒng)在國外應用較為廣泛，在我國也得到 推廣，這種系統(tǒng)使用于負荷小且分散的鄉(xiāng)村低壓電網(wǎng)。 it 系統(tǒng)的中性點不接地或經(jīng)大電阻接地，正常運行時不帶電部分必須單獨 接地，成組接地，或集中接地。屬于小電流接地系統(tǒng)，該系統(tǒng)的一個突出優(yōu)點 就在于當發(fā)生單相接地故障時，其三相電壓仍維持不變，三相用電設備仍可暫 時繼續(xù)運行，但同時另兩相的對地電壓將由相電壓升高到線電壓，此時若再有 一相發(fā)生單相接地故障時，將發(fā)展為兩相接地短路，導致供電中斷。因而該系 統(tǒng)要裝設絕緣監(jiān)測裝置

51、或接地保護裝置。 本工程主要采用 tn-c-s 型接地保護系統(tǒng)，采用三相五線制配電，強電設備 接地及避雷接地共用接地裝置，接地電阻不大于 1 歐姆，接地體利用結(jié)構(gòu)基礎 鋼筋網(wǎng)；電源進線處設總等電位聯(lián)結(jié)端子箱；凡進出建筑物的金屬管道均應在 進出處與接地網(wǎng)可靠聯(lián)結(jié)。下列導體應進行等電位聯(lián)結(jié): 1)接地裝置及接地干 線，2)pe 干線，3)水管.燃氣管等金屬管道，4)結(jié)構(gòu)主筋及金屬構(gòu)件，5)金屬 橋架、金屬線槽等。 安徽建筑工業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 22 結(jié)束語結(jié)束語 本論文遵循建筑電氣設計的一般規(guī)律和原則，著重于建筑電氣的安全可靠 性研究。限于篇幅，論文對建筑電氣設計的適用性和經(jīng)濟性涉及偏少。本論文 在學習的基礎上，汲取前人的經(jīng)驗和積累，力求貼近實際。但由于建筑電氣內(nèi) 容廣泛，無法兼顧，許多方面涉及尚淺，設計制圖還有很多不足之處。 建筑電氣的設計與研究需要豐富的實踐經(jīng)驗，更由于其行業(yè)的綜合性，需 要多專業(yè)的通力合作，才能設計出實用、經(jīng)濟的方案。建筑電氣一般包含強電 和弱電兩大部分，論文側(cè)重對強電部分的電氣設計進行詳述。 建筑電氣設計的基礎和依據(jù)就是對建筑