電氣照明綜合設(shè)計題

1、電氣照明綜合設(shè)計題設(shè)計要求：以課題制定目標(biāo)，本設(shè)計為教室照明設(shè)計， 主要為功能性 照明，要求滿足桌面及黑板（墻面）的照度，同時滿足照明 功率密度要求。一、光源選擇（一）照明光源選擇一般原則（1）發(fā)光效率高；（2 ）顯色性好，即顯色指數(shù)高；（3）使用壽命長；（4 ）啟點可靠、方便、快捷；（5 ）性能價格比高。照明電光源：目前應(yīng)用的電光源主要有白熾燈類、熒光 燈類、高壓氣體放電燈、 LED四大類。如下表：照明光源的主要性能對比類型功率范圍（W）光效(Im / W)壽命（h）顯色指數(shù)Ra色溫（K）普通照明白熾燈15-100010-15100099-1002700鹵鎢循環(huán) 白熾燈20-200015-2

2、01500-300099-1002900-3000T5、 T8 熒光燈20-10050-806000-800067-803000-6500緊湊型熒 光燈5-5050-706000-8000802700-6500高壓鈉燈70-100080-12010000-1200025-302200石英金鹵燈35-100060-854000-600050-804000-6500陶瓷金鹵燈20-40090-1108000-1200080-953000-6000白光LED1-30050-70>1000050-704000-6000（二）光源選型經(jīng)對比，主要考慮熒光燈。熒光燈屬于低氣壓汞蒸氣弧光放電燈，具有發(fā)

3、光效率高、使用壽命長和光色好的特點。 依照目前技術(shù)水平，能直接取代白熾燈的室內(nèi)照明光源只有 緊湊型熒光燈和T5、T8熒光燈，從耗能指標(biāo)考慮本設(shè)計選用 36W T5雙直管熒光燈，單管光通量為2000IX,顯色指數(shù)RA=80可以滿足顯色性的要求。二、燈具選型（一）燈具燈具是指除光源以外用于固定和保護(hù)光源的全部零件， 以及與電源連接所必需的線路附件。其主要作用有：保護(hù)光 源及其控制裝置，保護(hù)受機(jī)械損傷，并為其提供可靠供電； 控制光源發(fā)出光線的擴(kuò)散程度，實現(xiàn)需要的配光，防止直接 眩光；保證照明安全，如防爆等；裝飾美化環(huán)境等。（二）燈具選擇一般原則1、安全、配光要求使用安全，防觸電和防火、防爆以及其他環(huán)

4、境條件引起 的危險；提高能效：選用燈具效率高、燈具配光和場所條件 適應(yīng)，以及光通維持率高的燈具；合理考慮功能性（良好的 照明效果）、裝飾性（美觀、協(xié)調(diào)）、經(jīng)濟(jì)性（性價比高） 和能源效益的結(jié)合；限制眩光。2、燈具分類燈具類型，照明燈具的分類方法繁多，如按用途分類、 按CIE推薦的根據(jù)光通量分配比例分類和按防塵、防潮、防 觸電等級分類等。3、燈具選擇按照上述分類方式，選用的熒光燈具一般為半直接型燈 具，防觸電保護(hù)為I類，無IP防護(hù)等級。另外按安裝方式分類， 教室選用蝙蝠翼式懸掛簡式熒光燈具。三、照度計算（一）選擇照度是照明設(shè)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(fèi)電力。選

5、擇照 度必須與所進(jìn)行的視覺工作相適應(yīng)。在滿足標(biāo)準(zhǔn)照度的條件 下，為節(jié)約電力，應(yīng)恰當(dāng)?shù)剡x用一般照明、局部照明和混合 照明三種方式，當(dāng)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，這樣既提高了光效，又改善 了顯色性。（二）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。充分利用室內(nèi)受光 面的反射性，也能有效地提高光的利用率，如白色墻面的反 射系數(shù)可達(dá)70 - 80 %，同樣能起到節(jié)電的作用。（三）按下列要求確定照明方式1、工作場所通常應(yīng)設(shè)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(yīng)采用分區(qū)一般照明；3、對于部分作業(yè)面照度要求較高，只采用

6、一般照明不合理的場所，宜采用混合照明；4、在一個工作場所內(nèi)不應(yīng)只采用局部照明。5、照度目標(biāo)。設(shè)計中照度值應(yīng)嚴(yán)格按建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)GB 50034-2004進(jìn)行設(shè)計，不超過-10%的誤差；照明方式一般照 明、局部照明和混合照明三種方式，局部照明預(yù)留插座，女口 設(shè)計院設(shè)計室內(nèi)等場合。本次設(shè)計中采用分區(qū)一般照明方 式，教室課桌面照度標(biāo)準(zhǔn)值為 300IX ,教室黑板面照度標(biāo)準(zhǔn)值 為 300lx。6、照度計算。本設(shè)計采用利用系數(shù)法計算燈具數(shù)量根據(jù)照度標(biāo)準(zhǔn)利用公式 N教室21.6 X7.2 （長X寬），計算其照度。房間裝修為墻面頂棚大白刷粉飾，反射比為0.75 ,地面為水泥地面反射比為 0.2，普通玻璃反

7、射比 0.08。（1）求空間系數(shù)hrc =2.7m，hfc=0.8m，l=21.6m，w=7.2m ；RCR=5hr=2.50Iw（2）求有效空間反射比a.求有效頂棚反射比2A。=21.6 7.2 = 155.52m2：?cc 二PA。As - 'As 'A= 0.70b.求有效地板反射比 代=21.6 7.2 =155.52m22 2 2As=A0（21.6 7.2） 0.8155.52m46.08m -201.6m2 佛52 46.08?？?。' A201.6fcAs - 'As認(rèn)= 0.28因為沒有計入踢角的反射比，故此反,0.25射比應(yīng)略微取低，取C .求

8、有效墻面反射比 :g = 0.082A =(21.6 7.2) 2.7 2 =155.52m ,?wA -1.5 1.8 10=27m2（窗戶面積估算）T(A-Ag)TgAgA=0.63'w =0.7 0.7(3) 確定利用系數(shù) 查表得 RCR=2cc=0.7 止匕時U = 0.68RCR=3二 0.7止匕時U = 0 .6 1用直線內(nèi)插法， RCR=2.50 時，U=0.635修正地板空間系數(shù)入7.2時對利用系數(shù)的影響。實際地板空間有效比入=0.3查表得：RCR=2時修正系數(shù)為1.068 ； RCR=3時修正系數(shù)為1.061 ； 用直線內(nèi)插法，RCR=2.50時修正系數(shù)為1.0635

9、 所以，利用系數(shù)：RCR=2.50J。70.3U=1.0635 0.635=0.68（4）確定維護(hù)系數(shù)K=0.8（5）求燈300 155.524000 0.68 0.8盞數(shù):= 21.4取N=20，反推后照度達(dá)到 279.84LX，滿足照度300LX 允許誤差范圍（10% ）內(nèi)。（7 ）功率密度LPD=36X2X20/21.6/7.2=9.26W/m2o功率密度9.26W/ m （不含鎮(zhèn)流器損耗）。目前T5管一般使用一拖二電子鎮(zhèn)流器，規(guī)格書中未標(biāo)明損耗，查閱其驅(qū)動芯片ICB1FL02G規(guī)格書,設(shè)計良好的電子鎮(zhèn)流器損耗大致在4W以內(nèi)。故系統(tǒng)約增加5.5%，即為9.77 W/ m2，小于11 W/

10、 m2,滿足規(guī)范設(shè)計要求。四、配電設(shè)計（一）負(fù)荷等級的選擇電力負(fù)荷應(yīng)根據(jù)供電可靠性及中斷供電在政治、經(jīng)濟(jì)上所造成的損失或影響度，分為一級負(fù)荷、二級負(fù)荷及三級負(fù)荷。一級負(fù)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(jì)損失者。（4）中斷供電將造成公共場所秩序嚴(yán)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(dān)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(fù)荷，為特別重要負(fù)荷。中斷供電將影響 實時處理計算機(jī)及計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)正常工作或中斷供電后將發(fā) 生爆炸、火災(zāi)以

11、及嚴(yán)重中毒的一級負(fù)荷亦為特別重要負(fù)荷。二級負(fù)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(jì)失者。（3）中斷供電將造成公共場所秩序混亂者。如地、市級政府辦公樓；地、市級主要圖 書館、博物館、文物珍品庫；科研機(jī)構(gòu)，體育場館，氣象臺，金融支行，地區(qū)郵電局，乙級中小型劇場，三星級旅館，建筑面積在1-3萬平方米有局部空調(diào)的商廈。三級負(fù)荷：不屬于一，二級負(fù)荷者，屬于一般的電力負(fù) 荷。如一般中小型企業(yè)，中斷供電僅影響產(chǎn)量少量產(chǎn)品報廢， 以及一般民用建筑（高層民用建筑除外）的用電負(fù)荷，列為 三級負(fù)荷。依上確定，本次設(shè)計配電負(fù)荷等級為三級負(fù)荷。（二）配電方式確定（放射式還是樹干式）配電方式

12、分為放射式、樹干式、混合式。放射式的特點：其引出線發(fā)生故障時互不影響，供電可 靠性高，但對有色金屬消耗較多，設(shè)備較多。放射式多用于 設(shè)備容量較大或?qū)╇娨筝^高的場合。樹干式的特點：設(shè)備較少，有色金屬消耗較少，如果干 線發(fā)生故障，會造成較大范圍的停電，可靠性較低。跟放射 式正好相反。放射式和樹干式的混合供電線路稱為混合式，這種配電 方式靈活，是應(yīng)用中最為普遍的一種。建筑低壓配電系統(tǒng)的確定， 應(yīng)滿足維護(hù)方便、供電可靠、 節(jié)約投資的要求。對于大多數(shù)的建筑物一般采用混合式的配 電方式，這樣既可以增加系統(tǒng)的可靠性又可以節(jié)約投資。本次設(shè)計配電方式為混合式配電方式 。（三）負(fù)荷計算及負(fù)荷分布（盡量三相平衡

13、）配電柜編號出線回路編號負(fù)荷名稱裝接容量Pe(Kw)需要系數(shù)Kx功率因數(shù)cos ©WL1照明1 L1相0.3610.85WL2照明2 L2相0.3610.85WL3照明3 L3相0.3610.85AL1WL4照明4 L1相0.3610.85WL5照明5 L2相0.07210.85WL6插座1 L2相0.410.85WL7插座2 L3相0.410.85電子鎮(zhèn)流器的功率因數(shù)，如設(shè)計中加入PFC , cos ©為0.95左右，但此指標(biāo)與效率矛盾，故按未加入PFC考慮，按常規(guī)分散補(bǔ)償目標(biāo)值 0.85考慮。(四) 導(dǎo)線及斷路器的選擇電纜選擇依據(jù)1、發(fā)熱條件導(dǎo)線和電纜在通過正常最大負(fù)荷

14、電流即計算電流時產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應(yīng)超過其正常運(yùn)行時的最高溫度。2、電壓損耗條件導(dǎo)線和電纜在通過正常最大負(fù)荷電流即計算電流時產(chǎn) 生的電壓損耗，不應(yīng)超過正常運(yùn)行時允許的電壓損耗。對于 工廠內(nèi)較短的高壓線路，可不進(jìn)行電壓損耗校驗。3、經(jīng)濟(jì)電流密度35kv及以上的高壓線路及電壓在35kv以下但距離長電流大的線路，其導(dǎo)線和電纜截面宜按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，以 使線路的年運(yùn)行費(fèi)用支出最小。按經(jīng)濟(jì)密度所選的截面，稱 為經(jīng)濟(jì)截面。工廠內(nèi)的10kv及以下線路，通常不按經(jīng)濟(jì)電流 密度選擇。4、機(jī)械強(qiáng)度導(dǎo)線（包括裸導(dǎo)線和絕緣導(dǎo)線）截面不應(yīng)小于其最小允 許截面。對于電纜，不必校驗其機(jī)械強(qiáng)度，包括短路動穩(wěn)定 度，但需要校

15、驗其短路熱穩(wěn)定度。母線則校驗短路時的動、 熱穩(wěn)定度。對于絕緣導(dǎo)線和電纜，還應(yīng)滿足工作電壓要求。 根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗，一般10kv及以下高壓線路及低壓動力線路， 通常先按發(fā)熱條件選擇截面，再校驗電壓損耗和機(jī)械強(qiáng)度。 低壓照明線路，因其對電壓水平要求較高，故通常先按允許 電壓損耗進(jìn)行選擇，再校驗發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度。對長距離 大電流線路及35kv以上高壓線路，可先按經(jīng)濟(jì)電流密度確定 經(jīng)濟(jì)截面，再校驗其他條件。5、本此設(shè)計按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線和電纜。電流通過導(dǎo) 線（包括電纜、母線等）時，要產(chǎn)生電能損耗，使導(dǎo)線發(fā)熱 導(dǎo)線溫度過高時，會使導(dǎo)線接頭處的氧化加劇，增大接觸電 阻，使之進(jìn)一步氧化，最后可能發(fā)展到短路。而

16、絕緣導(dǎo)線和 電纜的溫度過高時，可使絕緣加速老化甚至燒毀，或引起火 災(zāi)。按發(fā)熱條件選擇三相系統(tǒng)中的相線截面時，應(yīng)使其允許載流量Ial不小于通過相線的計算電流I30，即al30所謂導(dǎo)線的允許載流量，就是在規(guī)定的環(huán)境溫度條件 下，導(dǎo)線能夠連續(xù)承受而不致使其穩(wěn)定溫度超過允許值的最 大電流。斷路器的選擇依據(jù)1、根據(jù)計算負(fù)荷電流選斷路器整定值；2、根據(jù)斷路器整定值選電纜；3、 導(dǎo)線及斷路器選擇時要前后級之間相互配合，前一級 斷路器整定值至少比下級斷路器整定值高一級；4、動力設(shè)備考慮自啟動影響，斷路器整定時要選高一級 數(shù)值；5、與導(dǎo)線的配合整定。低壓斷路器過電流脫扣器額定電流的選擇過電流脫扣器的額定電流 I

17、n.or應(yīng)不小于線路的計算電流130，即1 N .OR - 1 30選擇結(jié)果:（1）根據(jù)負(fù)荷表，對 AL1中的 WL7（最大負(fù)荷距照明回路）單相線路的計算電流為:式中：Ic單相線路的計算電流，A;Up線路的額定電壓，V;cos功率因數(shù)Pc400I c2.14 AUP cos220 0.85IcPcU p COS ；：配電方案1、導(dǎo)線選擇根據(jù)本工程中線纜所采用的敷設(shè)方式（穿鋼管敷設(shè)敷設(shè)），環(huán)境溫度按35 C,查表可得，3匯2.5的BV導(dǎo)線（銅 芯聚氯乙烯絕緣導(dǎo)線）的允許載流量 iai=16A> ic=2.14A （因 在施工圖穿線中，鋼管中回路線路有重復(fù)走線情況，載流量 的選取按穿鋼管45

18、根線計），滿足發(fā)熱條件。按電壓損失不超過 5%校驗，負(fù)荷距電源L=35mA Z MPcL0.4漢35U% =0.47%CS CS 12.07 江 2.5電壓損失滿足不超過 5%國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范規(guī)定校驗機(jī)械強(qiáng)度，查表得，穿管敷設(shè)的塑料護(hù)套線的銅芯線最小截面積為1.0mm2，滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。導(dǎo)線選擇3 2.5的BV導(dǎo)線。2、低壓斷路器選擇查環(huán)宇有限公司的 HUM18系列塑料外殼式斷路器產(chǎn)品 手冊可知：HUM18-63/1-C10 型斷路器，其脫扣器額定電流 Inor=10A> ic=2.14A，故初步選擇 HUM18-63/1-C10 型斷路 理斷路器校驗瞬時過電流脫扣器動作電流的整定：瞬時過

19、電流脫扣器動作電流 I OP(O)應(yīng)躲過線路的尖峰電流Ipk ，即 1 OP(O) 3 Krei 'I pk 。 根據(jù)經(jīng)驗公式 lOP(O) - 10 Ic =102.14=21.4A， 查 產(chǎn)品樣 本知，HUM18-63/1-C10型低壓斷路器的瞬時動作整定電流Iop(o) =(510)Inor=(50100)A>19.3A，故滿足要求。過電流脫扣器與被保護(hù)線路的配合為了不致發(fā)生因過負(fù)荷或短路引起絕緣導(dǎo)線或電纜過 熱起燃而其低壓斷路器不跳閘的事故，低壓斷路器過電流脫 扣器的動作電流Iop(o)還應(yīng)不大于導(dǎo)線的允許載流量，即IOP(O Kol l al，對瞬時和短延時過電流脫扣器，一般取4.5 ；對長延時過電流脫扣器可取 1 ；對有粉塵性氣體或粉塵區(qū)域內(nèi) 的線路，應(yīng)取0