住宅照明系统设计和供电系统设计讲解

兰州交通大学博文学院毕业设计（论文） 摘要本设计主要阐述了庄浪县安居小区各系统电气设计的设计依据、原则和方法及设计选择的结论。本设计共主要包括强电部分设计、弱电部分部分设计及安防部分设计；强电部分主要内容包括：低压配电系统、照明系统及防雷接地系统的设计，其中包 括负荷计算、照度计算等。弱电部分主要内容包括：电视、电话、网络，对讲系统以及背景音乐的设计。安防部分包括电视监控系统，周界防范系统，电子巡更系统等。本小区电气设计作为毕业设计，其目的是通过切身实践，综合运用所学知识，理论 联系实际，锻炼独立分析和解决建筑电气设计问题的能力，为即将面临的工作奠定坚实 的基础。关键词配电系统，照明，负荷，防雷接地，电视电话，网络，周界防范，电子巡更，电视 监控。I兰州交通大学博文学院毕业设计（论文）AbstractThis essay is going to analyze the foundations, principles, methods and alternatives that were used when designing the electric systems of the shenghua community in tianjin city. In this essay there are mainly focusing on the design of forceful electric power;design of security automation system and light current.The forceful electric power includes the design of low voltage distribution, lighting andEarthing for lightning protection system. As well as computing charge, computing lighting level etc.The light current contains: the design of CATV telephone and network systems, interphone systems,background music system.Security defence antomation systems contains:perimeter defence systems, closed Circuit Monitoring TV and guard tour system.25 plans were accomplished, including: 20 graphics for the forceful electric power parts, 7 graphics for the light current parts, 5 graphics for the security defence parts. All plans are completed based on AUTOCAD.The purpose of using the electric system design of this building as the graduation design was to apply the concepts and techniques into practice and, to exercise individual analytical ability and problem resolving capability, in order to take advantageswhen facing realistic problems at work.Keywords: distribution system, lighting, load, earthing for lightning protection, telephone, network, perimeter defence , closed Circuit Monitoring TV guard tour .ii兰州交通大学博文学院毕业设计（论文）目录1 .绪论11.1 建筑电气概述11.2 住宅设计工况21.3 住宅设计内容21.4 设计规范32 .配电系统42.1 设计要求42.2 低压配电系统线路的选择 42.2.1. 低压线路接线方式42.2.2. 负荷等级及电电源52.3 设备安装62.4 电能计量方式选择 63 .照明和插座系统设计 73.1 照明系统的概述73.1.1. 照明系统的目的与要求73.1.2. 照明计量单位73.2 照度方式73.3 光源和灯具83.3.1. 光源种类83.3.2. 灯具选择和布置83.4 照度计算103.4.1. 照度标准值103.4.2. 照明均匀度103.4.3. 色温和显色性103.4.4. 眩光限制103.4.5. 照度计算103.5 配电箱布置123.6 负荷计算（需要系数法）133.7 设备选型163.7.1. 断路器的选择 163.7.2. 隔离开关的选择163.7.3. 线缆的选择163.7.4. 配电箱的选择 173.8 本工程的插座系统设计174 .防雷接地系统设计184.1 民用建筑物防雷等级分类 184.1.1. 第一类防雷建筑 184.1.2. 第二类防雷建筑 184.1.3. 第三类防雷建筑 184.2 防雷装置的组成184.2.1. 接闪器184.2.2. 引下线204.3 建筑物接地系统 224.3.1. 保护接地的范围224.3.2. 保护接地系统方式的选择224.4 建筑物防雷等级确定264.4.1. 接地内容与设计方案274.5 防雷内容与设计方案285 .弱电系统设计305.1 电视系统设计305.1.1. 线电视系统设计的原则及要求 305.1.2. 设备的选用325.1.3. 设备的选用 325.1.4. 同轴电缆的选择335.2 电话系统设计40结论42致谢43参考文献44III兰州交通大学博文学院毕业设计（论文）1 .绪论1.1 建筑电气概述建筑电气是以电能、电气设备和电气技术为手段来创造、维持与改善限定空间和环 境的一门科学，它是介于土建和电气两大类学科之间的一门综合学科。经过多年的发展，它已经建立了自己完整的理论和技术体系，发展成为一门独立的 学科。主要包括：建筑供配电技术；建筑设备电气控制技术；电气照明技术；防雷、接 地与电气安全技术；现代建筑电气自动化技术；建筑弱电技术等。建筑电气组成：利用电工技术、电子技术及近代、现在先进技术与理论，在建筑物 内外人为创造并合理保护理想的环境，充分发挥建筑物功能的一切电工、电子设备的系 统，统称为建筑电气。照明设计是建筑电气设计最基本的设计内容之一。照明设计质量的好与坏，直接关 系到人们的工作、学习和生活。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。照明设计可以烘托建筑造型，可以美化环境，发挥建筑的功 能，体现建筑艺术美学，是建筑中不可缺少的一部分。建筑电气的基本作用：1 .创造环境：光环境、温湿度环境、空气环境、声音环境等。2 .追求方便性；最佳居住、使用方便；缩短信息传递时间。3 .增加安全性：保护人身和财产安全；提高设备和系统本身的可靠性。4 .提高控制性能：消火栓、空调等系统等。建筑电气工程师研究电能和电信号在建筑物中输送、分配和应用的科学。电能和电 信号产生、输送和分配，易于转换和应用；如：配电箱、配电柜、控制箱照明电器、动 力设备控制等。能为人们提供舒适、便利、安全的建筑环境。如：通信系统、火灾自动 报警系统、CATV系统、安全防范系统。强电工程：工程把电能引入建筑物，进行电能再分配并通过用电设备将电能转换成 机械能、热能和光能等。弱电工程：工程是实现建筑物内部以及内部和外部间的信息交 换、信息传递及信息控制等。从电压等级上划分，强电一般是 110V以上，而弱电一般 是60V以下。强电包括：动力工程、照明工程、变配电工程、防雷接地工程、及其他用 电力工程。弱电包括：通信与计算机网络、CATV电视和监控系统、闭路电视和监控系统、安全防范系统、电话通信系统、火灾自动报警系统、公共广播系统。1.2 住宅设计工况本设计是六层楼六个单元的小区，每层楼由两户组成，所以本住宅共有 72户， 每户为三室两厅，每户占地面积为80.56m2,阳台占地面积为5.85 n2,起居室为21.06 n2, 主卧室为16.17 m2,卧室为12.21 m2,餐厅为11.44 m2,厨房为7.29m： 卫生间为4.592m,设计需做到方案合理、技术先进、运行可靠、满足相关规范的要求，还要简捷实用、 便于操作、管理和维护，减少综合投资。本次住宅照明设计是为了满足住户的舒适，保 证照明质量、经济合理、节约能量、便于维护、实用性强。同时设计思想强调以人为本 的人性化设计，以满足人们提出的环境优美、亮度适宜、空间层次感舒适、立体感丰富 等多个层面的要求，同时注重艺术性、文化品位和特色。住宅照明设计根据区域类别、 参考平面及高度，采用直接照明、半直接照明、扩散照明、半间接照明、间接照明等方 式，完成照度计算，确定灯具的种类和型号，结合其他用电设备，计算出用电负荷，完 成导线、负荷开关的选取和合理布设方式，为用户创造一个温馨舒适的起居环境。采用 现在防雷设计，采用外部防雷和内部防雷方式，合理完成人身及设备防护。1.3 住宅设计内容住宅照明设计是为了满足住户的舒适，保证照明质量、经济合理、节约能量、便于 维护、实用性强，传统意义上的住宅照明设计仅仅是为了满足照度需要，防雷设计多为 外部防雷装置。现在住宅照明设计根据区域类别、参考平面及高度，采用直接照明、半 直接照明、扩散照明、半间接照明、间接照明等方式，完成照度计算，确定灯具的种类 和型号，结合其他用电设备，计算出用电负荷，完成导线、负荷开关的选取和合理布设 方式，为用户创造一个温馨舒适的起居环境。采用现在防雷设计，采用外部防雷和内部 防雷方式，合理完成人身及设备防护。采用AUTOCAD2009作为设计软件，根据提供的土建施工平面图、剖面图画出电 气工程图、配电系统图和防雷图。设计电气系统和防雷设计与接地两部分时，参考民用 住宅建筑电气设计标准。通过照度计算，确定灯具的种类和型号，结合其它一些用电设 备，如电视、空调、电脑等，进行负荷计算，得出用电负荷。根据计算负荷来选取导线、 各种负荷开关以及合理的布线方式。防雷设计主要由建筑物的防雷等级进行防雷方式的 选择以及接地电阻的确定，通过相关计算确定接地电阻的位置与大小。在设计过程中应 有长远的目光，对建筑物电气的设计留下足够的发展空余地。本文主要阐述了该住宅楼各系统电气设计的设计依据、原则和方法及设计选择的结论等。论文主要包括四章内容，本论文题目是某住宅的照明及防雷接地设计，第一章是 绪论，主要谈谈电气建筑电气方面的概述，强电和弱点的分类，建筑工程概况，还有设3兰州交通大学博文学院毕业设计(论文)计原则，及设计内容。第二章为配电系统，主要讲配电的基本知识，光源及灯具的选择, 照度的计算。一般照明及应急照明等内容，并根据所给的公式计算相应的数据，选择出 各个房间合适的灯具数量，开关的选择及型号。具体的灯具选择型号数量，开关大小， 插座，照度的计算，眩光的计算，画出电气照明图。第三章为照明和插座系统设计，主 要说明负荷等级的划分及对应的供应要求，负荷计算以及配电方式等内容的相关原理、 原则、方法等，通过负荷计算，确定各个系统照明负荷的容量，计算电流，以此选择出 导线、配电箱等。画出配电系统图。第四章为防雷接地设计系统，建筑防雷等级，防雷 设计，画出防雷接地设计图。第五章为弱电系统设计，主要有电视系统设计和电话系统 设计等部分组成。1.4 设计规范建筑照明设计标准(GB50034-2004)低压配电设计规范(GB50054- 95)民用建筑电气设计规范(JGJ/T16 92)电气图用图形符号(GB4728电气制图(GB6986建筑照明术语标准(JGJ/T 1192008)52 .配电系统2.1 设计要求供配电系统设计应根据工程特点、规模和发展规划，做到远近期结合，以近期为 主。供配电系统设计应采用符合国家现行有关标准的效率高、能耗低、性能先进的电气 产品。供配电系统设计应根据工程特点、规模和发展规划，做到远近期结合，以近期为 主。供配电系统设计应采用符合国家现行有关标准的效率高、能耗低、性能先进的电气 产品。2.2 低压配电系统线路的选择2.2.1. 低压线路接线方式低压配电线路采用放射式、树干式、环式及链式四种接线法。1 .放射式系统：特点配电线故障互不影响，供电可靠性较高，适用于一级负荷配电。 配电设备集中，检修比较方便；缺点是系统灵活性较差，导线消耗量较多。此配电方式经 常用在设备容量大、负荷集中或重要的用电设备以及有腐蚀性介质和爆炸危险等场所不 宜配电及保护起动设备放在现场者。以免影响其他用户正常用电。接线图见下图 2-1。2 .环形系统：环形线路运行时都是开环的放射式线路，提高了供电可靠性，当一回 线路故障或检修时，可以将该线路与电源断开，而该处的负荷仍可得到供电。接线方式 见下图2-2。3 .树干式系统：特点树干式配电系统总长度小 ，也就是可以节约有色金属、比较经 济；供电点的回路数量较少，配电设备也相应减少；配电线路安装费用也相应减少。存 在缺点是干线发生故障时影响范围大，供电可靠性较差，相比较导线截面积比较大。一般 很少采用树干式配电，往往采用放射式与树干式混合使用。接线图见下图2-3。4 .链式系统：特点与树干式有相似之处，这种供电形式适用与距配电柜较远而彼此 相距又较近的不重要的容量较小用电设备，这种方式连接的用电设备宜五台以下，总 功率在10KW以下。接线方式见下图2-4。图2-1低压放射式线路图2-2低压环形线路(a)低压母线放射式配电的树干式(b)低压”变压器-干线”的树干式图2-3低压树干式线路. M1 M2 M3连接电动箱(a)连接配电箱(b)图2-4低压链式线路 本工程采用的是树干式低压配电线路。2.2.2. 负荷等级及电电源1 .本工程为二类高层建筑在地下室设置电表间作为整个建筑物的配电中心，各层均有电气竖井和配电小问。电表问、电梯电源、消防电源、公共照明等重要电力设备为二 级负荷，其余均为三级负荷。2 .根据负荷分级要求及供电要求，由小区市政变电站引入三路380V低压电源位于地下层的电表间。其中一路电源供给住户总电箱，令两路电源供给电梯。公共配电总箱, 该两路电源应满足二级符合要求。进线电缆采用YJV22型铠装电力电缆，进入建筑物处穿钢管保护，保护管伸出建筑物基础至室外手孔井，电缆在建筑物内主要沿电气井道 桥架内敷设。3 .各单元由电表间总箱采用BV线，放射式向住户供电；电梯、消防设备，公灯采 用两路专用回路末端自动互投方式供电。4 .每单元住宅的电源进线引入处做重复接地，并进行等电位联结。2.3 设备安装1 .居住照明灯具仅设掉线裸灯头，以便业主入住后更换灯具；卫生间、厨房、阳台 均配置防潮灯头。2 .空调电源插座普通电源插座与照明分设独立回路。3 .所有插座回路均设剩余电流保护器（动作电流 30mA动作时间不大于0.1s）。4 .本工程在电表间、电信间以及电梯机房等处设置备用应急照明，其照度不低于正 常工作照度；疏散走到的地面照度不应低于0.5lx ;人员密集的场所地面最低照度不应低于1.0lx ,楼梯间内的地面最低水平照度不应低于 5.0lx 。5 .应急照明灯具的选型应符合消防局的有关规定，设玻璃或其他非燃烧材料制作的 保护罩，并能瞬时点亮照明光源。6 .本工程所有灯具均需加装PE线。2.4 电能计量方式选择本设计住宅用电计费，采用一户一表制的分户计量方式。公共用电按电能分配的形 式分配至各户的计量表上，为便于查表每户的电能计量采用将户电表统一集中在首层电 表箱内，表箱安装便于查表易于操作的地方。每户户内可以安装终端配电箱。为防止电 气线路发生故障时零线可能带电，一般情况下每户电表后的入户线的保护电器，应安装 单向双极断路器，进入户内的单相交流电源线的相线和零线从断路器的下端分至户内配 电箱。从集中电表箱至各户采用放射式配电，为以后实现采用自动检查、计量、收费方 式创造条件。在线路敷设方面，应重视管线的一次到位问题，特别是暗敷线路，应考虑 发展的需要，留有余量，线径适当选大些。各户电能表选用 DD862-4-10型，最大电流 为40A,楼梯用电选用DD862-4-5型，最大电流为20A,均符合本设计要求。兰州交通大学博文学院毕业设计（论文）3 .照明和插座系统设计3.1 照明系统的概述3.1.1. 照明系统的目的与要求照明系统是电气工程中的一个重要组成部分，一般规定在进行照明设计时，应根据 视觉要求，作业性质和环境条件，使工作区或空间获得：良好的视觉功效，合理的照度 和显色性，适宜的亮度分布，以及舒适的视觉环境。在确定照明方案时，应考虑不同类 型建筑对照明的特殊要求，处理好电气照明与天然采光的关系、合理使用建设资金与采 用节能高光效灯具等技术经济效益的关系。设计要求：1 .有利于对人的活动安全、舒适和正确识别周围环境，防止人与环境之间失去协调;2 .重视空间的清晰度，消除不必要的阴影，控制光热和紫外线辐射对人和物产生的 不利影响3 .创造适宜的亮度分布和照度水平，限制眩光减少烦躁和不安4 .处理好光源色温和与显色性的关系、一般显色指数与特殊显色指数的色差关系， 避免产生心理上的不平衡、不和谐感。5 .有效利用天然光，合理的选择照明方式和控制照明区域，降低电能消耗指标。照明灯具不宜选用悬挂灯具。照明以白炽灯和荧光灯为主。卫生间的灯具位置应避 免安装在便器或浴缸上面及背后。开关如跷板式时宜设于卫生间门外。照明与插座宜分 开配线，并且在分支回路上应装有过载、短路保护并应在回路中装设漏电保护和有过、 欠电压保护功能的保护装置。3.1.2. 照明计量单位当前各种量都逐步实现采用国际单位制，简称 SL光学计量基本单位为光 强I （坎德拉cd）,导出单位有光通 （流明lm）、照度E （勒克斯lx ）、 出射度M （流明/米2lm/m2）、亮度L （坎德拉/米cd/m2）等。3.2 照度方式1 .一般照明不考虑特殊部位的需要，为照亮整个场地而设置的照明方式。它可使整个场地都能 获得均匀照度，适用于对光照方向无特殊要求或不适合安装局部照明混合照明的场所。2 .分区一般照明根据需要，提高特定区域照度的一半照明方式。对照度的要求比较高的工作区域， 灯具可以集中均匀布置，提高其照度值，其他区域仍采用一般照明的布置方式。3 .局部照明以满足照明范围内某些部位的特殊需要而设置的照明称为局部照明。它仅限于照亮一个有限的工作区，通常采用从最适宜的方向装设台灯、射灯或反射型灯泡。起优点是 灵活、方便、节电，能有效地突出重点。4 .混合照明有一般照明和局部照明共同组成的照明称为混合照明。其实质是在一般照明的基础上，在另外需要提供特殊照明的局部，采用局部照明。3.3 光源和灯具3.3.1. 光源种类常用于高层建筑照明的电光源，按发光原理可分为两大类：热辐射光源、气体放电 光源。白炽灯结构简单，使用方便，价格便宜，显色性好，故在一般场所仍被普遍采用。 3.3.2灯具选择和布置灯具的作用是固定电光源，把电光源的光能分配到需要的方向，防止光源引起的眩 光以及保护电光源不受外力、潮湿及有害气体的影响。灯具的布置就是确定灯在房间内 的空间位置。灯具的布置合理与否还影响到照明装置的安装功率和照明设施的耗费，以 及照明装置维护检的方便与安全。布置方式一般分为均匀布置和选择布置两种见下表 3-1 和 3-2 。表3-1常用灯具类型符号2灯具名称符号灯具名称符号普通吊灯P工厂一般灯具G壁灯B荧光灯灯具Y花灯H防暴灯G或专用代号吸顶灯D水晶底罩灯J柱灯Z防水防尘灯F卤鸨探照灯L搪瓷伞罩灯S投光灯T五磨砂玻璃罩万能WW表3-2常用灯具安装方式符号2安装方式符号安装方式符号自在器线吊式X弯式W固定线吊式X1台上安装式T防水线吊式X2吸顶安装式DR认字线吊式X3墙壁嵌入式BR链吊式L支架安装式J管吊式G柱上安装式Z壁装式B作装式ZH吸顶式D1.客厅：时会客和家人团聚的场所，灯的装饰性和照明要求应有利于创造热烈的气氛，使客有宾至如归之感。1 ） 一般照明，采用多叉花饰吊灯的，应安装在房间的中央。可采用带金属装饰与玻 璃装饰件的豪华灯。吊灯的灯头盏数及尺寸与房间的大小有关。2）可在墙上安装壁灯1-2盏作为辅助照明，应与吊灯同类型，使照度均匀，获得对 比效果。当看电视或其它需较暗灯光时使用。3）还可以采用吸顶灯，选择的吸顶灯具一定要有上射光，且不可使用全部向下射的 直接照明型灯具，以免顶棚过暗。2 .卧室：有利于构成宁静、温柔的气氛，使人有一种安全感。1）卧室的主体照明可选用如白色的白炽灯吊灯，安装在中央。2）另在床头距地约1.8m的墙上安装壁灯。3）书房：使人们读书、学、写作、绘画、研究工作的主要空间，书房照明要有利于 人们精力充沛地学习和工作，光线要柔和明亮，要避免眩光。3 .主体照明：要选用带反光罩的柱形荧光灯，安装在书房中央。4 .楼梯和走廊照明：用壁灯，安装在楼梯踏步的侧面墙上，利用墙面反射光照亮楼梯水平面和垂直面， 效果较好。对于宽度不大的则宜采用吸顶灯，安装在顶棚上面。5 . 卫生问：1）卫生间灯具位置应避免安装在便器或浴缸的上面及其背后。开关为跳板式时宜设于卫生间门外，否则应采用防水型面板或使用绝缘操作的拉线开关。9兰州交通大学博文学院毕业设计（论文）2)高级住宅(公寓)中的方厅、通道和卫生间灯，宜采用带有指示灯的跳板式开关。3.4照度计算3.4.1 照度标准值起居室 100lx厨房 75lx卫生间 30lx电梯前室50lx书房 150lx3.4.2 照明均匀度卧室75lx餐厅75lx车库50lx楼梯间 10lx为了使整个房间具有同等条件的照度水平，在一般照明情况下，照度均匀度不应小 于 0.7 。3.4.3 色温和显色性照明光源的颜色特征与室内表面的颜色宜互相协调，以形成相应于房间功能要求的色彩环境。3.4.4 眩光限制室内一般照明受眩光的限制，应从光源亮度、光源和灯具的表观面积、背景亮度以 及灯具位置等因素综合进行考虑。3.4.5 照度计算照度计算方法有利用系数法、单位容量法和逐点法等3种。任何一种计算方法，都只能做到基本准确。1.计算公式1)空间系数(1)室空间系数：RCR = 5hrc 1 w(3-1)1 w(2)顶棚空间系数：CCR = 5hcc l W = hcc RCR(3-2)1 w hrcI c(3)地板空间系数:5hfc l whfcFRC =RCR(3-3)l w hrc151 室长，m1w 室宽，m；hrc室空间高，m；(3-4)hcc 顶棚空间高，rn hfc 地板空间高，m （4）有效空间反射比As - ：As入式中：A 顶棚（或地板）平面面积，m2;As 顶棚（或地板）空间内所有表面的总面积，m2;:顶棚（或地板）空间各表面的平均反射比。假如空间由i个表面组成，以A表示第i个表面面积，以Pi表示第i个表面 的反射比，则平均反射比由下式求出:(3-5)A二.Ai2 .各类房间照度计算（考虑到装饰设计，本设计仅供布线）1） .起居室照度计算（1）主卧室：房间面积A=14.62m2 , 取照度E=50lx,选用荧光灯（2X36VV, 查表3-4得单位容量 W=4.5 W/吊根据 W=P/A得，房间内的总安装功率 P=W A=4.5X14.62=66W所以在主卧室中央位置设置双管荧光灯一盏，2X36W P0=2X 36=72W（2）次卧室：房间面积A=11.2m2 , 取照度E=50lx,选用荧光灯（2X36VV,查表3-4得单位容量 W=5.2 W/m根据 W=P/A得，房间内的总安装功率 P= WA=5.2X 11.2=58 W,所以在次卧室中央设置一盏 2X 36W双管荧光及T一盏，P0=2X 36=72W (3)客厅：房间面积A=15.91 m2 , 取照度E=30lx,选用花灯(6X60VV, 查表3-5得单位容量 W=14.8 W/南根据 W=P/A1,房间内的总安装功率 P=W A=14.8X 15.91=235W所以在客厅中央位置设置一盏 5X60W花灯，以及一盏60W的圆球吸顶灯做辅助照 明，P0=5X 60W+60W=360W(4)餐厅：房间面积A=14.2m2 , 取照度E=30lx,选用花灯(4X60VV, 查表3-5得单位容量 W=20.9 W/南根据 W=P/A得，房间内的总安装功率 P=W A=11.2X 14.2=159W所以在餐厅中央位置设置一盏 4 X 60WfBT, P0=4X 60W=240W(5)卫生问：房间面积A=4.02m2 ,取照度E=15lx,选用防水防潮灯(40W,查表3-5得单位容量 W=11.6 W/ M根据 W=P/A得，房间内的总安装功率 P=W A=11.6X 4.02=47 W所以在主卧室卫生间中央设置一盏 40W的防水防潮吸顶灯，以及一盏20W髓前防水 壁灯，P0=40W+20W =60W(6)厨房：房间面积A=6.58m2 ,取照度E=20lx,选用防水防潮灯(60VV,查表3-5得单位容量 W=15.2 W/ M根据 W=P/A得，房间内的总安装功率 P=W A=15.2X 6.58=100 W所以在厨房中央设置一盏60W防水防潮灯。阳台：房间面积A=3.32m2 , 取照度E=20lx,选用圆球吸顶灯(60VV,查表3-5得单位容量 W=15.2 W/ M根据 W=P/A得，房间内的总安装功率 P=W A=15.2X 3.32=50皿所以在阳台中央设置一盏60W防水防潮灯。3.5 配电箱布置1 .箱体在车库内为明装，其他暗装。2 .箱体规格与安装要求1）箱体高度600mmz下，底边距地1.5m。2）箱体高度600-800mm1,底边距地1.2m。3 ）箱体高度800-1000mnW,底边距地1.0m。4）箱体高度1000-1200mn,底边距地0.8m。5）箱体高度1200mmZ上的，为落地式安装，下设 300mms座。3.6 负荷计算（需要系数法）住宅（不带阁楼）户型建筑建筑面积 93.82m2,住宅用电负荷标准选负荷为8kw;住宅（带阁楼）户型建筑建筑面积 116.64m2,住宅用电负荷标准选负荷为16kw; 商铺户型建筑建筑面积64.97m2、73.75m2,商铺用电负荷标准选负荷为8kw;1 .用户配电箱AL1Pei =8kwkd =0.95 cosq=0.9pjI =kdpei =0.95 8 =7.6kw_ Pr103jI .3 UN cos37.6 103 380 0.9= 12.8A用户配电箱AL2Pe2 =16kwKd =0.95 cos =0.9pjI -kd Pei =0.95 16 =15.2kwI e2Pj2 10315.2 1033 UN cos ：3 380 0.9=25.66A用户配电箱AL3Pe3 =8kwkd =0.95 cos =0.9Pj3 =kdPe3 =0.95 8 =7.6kwIj3二Pj3 103, 3 UN cos ：7.6 1033 380 0.9= 12.8A风机房配电箱B1APE（F）-1Pe5 =11kwkd =1 cos =0.8Pj4 = kd pe4 =1 11 =11kw_Pj4 103j 4 _.一3 UN cos3=20.9A11 103 380 0.8风机房配电箱B1APE(F)-2pe4 = 5kwkd =1 cos =0.8Pj5 =kdPe5=1 5=5kwI j5Pj5 103.3 UN cos :5 1033 380 0.8= 9.5A井道配电箱12AP(T)Pj6 =15kwkd =1 cos =0.5Pj6 =kd Pe6 =1 15 =15kw,Pj6 10315 103I j6 二二j .3 UN cos 3 380 0.5公共配电箱B1ALpe7 =15kw kd =1 cos =0.85Pj7 =kdPe7 =1 15 =15kw_Pj7 103j7 3 UN cos15 1033 380 0.85= 27A水泵调压配电箱12AP(S)Pe8 =7kw kd =1 cos =0.85Pj8 =kdPe8 =1 7 =7kw二 Pj7 103j73 UN cos7 1033 380 0.85= 12.5A1单元配电箱兰州交通大学博文学院毕业设计（论文）25Pe4 =41kwkd =1 cos =0.8Pj4 = kd Pe4 = 1 41 = 41kwI _Pj3 103_41 103j3 - 3 Un cos : - 3 380 0.92单元配电箱Pe2 =38kw kd =1cos =0.8p j 2 = kd pe2 -1 38 = 38kwI _Pj2 103_38 103j2 - 3 Un cos ： 一 .3 380 0.93单元配电箱Pj3 =48kw kd =1cos =0.8Pj3 =kdPei =1 48 =48kw,Pji 10348 103I i3 二二j .3 Un cos ：3 380 0.911)总负荷计算(1) AP1Pe =96kwkd =0.9 cos =0.85Pj =kd pe =0.9 9.6 =86.4kwI =Pj 103二 86.4 103j 3 Un cos 3 380 0.85(2) AP2Pe =104kw kd =0.9cosq=0.85Pj =kdPe =0.9 104 =93.6kw,Pj 10393.6 103I ；=3 Un cos .3 380 0.8577.9A72.9A89.3A154A168A3.7 设备选型3.7.1 断路器的选择本工程所有设备均采用 ABB的产品。根据以上负荷计算，设备选型如下:1 .用户配电箱内断路器的选择1 ）照明回路断路器选 DPN-16A。2）插座回路断路器选 DPN-16A+Vigi30mA/t00.1s3）厨房插座回路断路器选 DPN-16A+Vigi30mA/t 0.1s4）卫生间插座回路断路器选 DPN-16A+Vigi30mA/t00.1s5）空调插座回路断路器选DPN-20。2 .风机房配电箱内断路器的选择1）排烟风机回路断路器选 C65N-D40A/3P。2）排风回路断路器选C65N-D10A/3P。3 .井道配电箱内断路器的选择1）机房照明回路断路器选 C65N-C16A/2P。2）机房插座回路断路器选 C65N-C16A/2P+Vigi30mA/t 0.1s3）井道照明回路断路器选 C65N-C16A/2P。4）机房插座回路断路器选 C65N-C16A/2P+Vigi30mA/t 0.1s5）电梯控制箱回路断路器选 NSE100N/4P/ELA+Vigi1000mA/t5.0-PVC32o3 .总配电箱到单元配电箱电缆选 YJV-4X50+1X25-SC70O4 .进线电缆选 YJV22-4X120-SC100。3.7.4配电箱的选择1 .用户终端箱选ACM08FNBES。2 .配电箱选MLRB4 （梅兰日兰）。3 .换热站配电箱选MLRB4 （梅兰日兰）。4 .单元配电箱选 SDB-FB518MS。5 .车库总配电箱选 SDB-FB512MS。3.8本工程的插座系统设计本工程的具体设计：1 .主卧室：壁挂式空调插座1个，安装高度1.8M;五孔插座3个，安装高度0.3M2 .次卧室：壁挂式空调插座1个，安装高度1.8M;五孔插座3个，安装高度0.3M3 .客厅：柜式空调插座1个，安装高度0.3M;五孔插座4个，安装高度0.3M。4 .餐厅：五孔插座1个，安装高度0.3M。5 .主卧室卫生间：带防溅盒插座1个，给热水器用，安装高度2M6 .卫生间：带防溅盒插座2个，给热水器用，安装高度2M,给洗衣机用，高度0.3M7 .书房：壁挂式空调插座1个，安装高度1.8M;五孔插座2个，安装高度0.3M。8 .厨房：电热插座2个，安装高度1.4M;带防溅盒油烟机用插座1个，安装高度2M9 .阳台：带防溅盒插座1个。4.防雷接地系统设计4.1 民用建筑物防雷等级分类4.1.1 第一类防雷建筑1 .具有特别重要用途的建筑物；2 .国家级重点文物保护的建筑物和构建物；3 .高度超过100m的建筑物；4.1.2 第二类防雷建筑1 .重要的或人员密集的大型建筑物；2 .省级重点文物保护的的建筑物或构筑物；3.19 层及以上的住宅建筑和高度超过 50m的其他民用和一般工业建筑物；4.省级及以上的大型计算机中心和装有重要电子设备的建筑物；4.1.3 第三类防雷建筑1 .根据建筑物的年计算雷击次数达到一定数值的民用及一般工业建筑；2 .建筑群中高于其他建筑或处于边缘地带的高度为 20m及以上的民用和一般工业建 筑物；3 .高度超过15m以上的烟囱、水塔等孤立的建筑物，在雷电活动较弱的地区高度为 25m以上；4 .历史上雷害事故严重地区的建筑物或雷害事故较多地区的较重要建筑物；所以本设计中的住宅属于三类防雷建筑物。4.2 防雷装置的组成建筑物的防雷装置一般由接闪器、引下线和接地装置三部分组成。其作用原理是： 将雷电引向自身并安全导入地中，从而使被保护的建筑物免遭雷击。4.2.1 接闪器接闪器是专门用来截受雷击的金属导体。通常有避雷针、避雷带、避雷网以及兼作 接闪的金属屋面和金属构件（如金属烟囱、风管等）。所有接闪器都必须经过接地引下 线与接地装置相连接。1 .避雷针（1）避雷针的作用和结构。避雷针是安装在建筑物突出部位或独立装设的针形导 体。它能对雷电场产生一个附加电场（这是由于雷云对避雷针产生静电感应引起的）：使雷电场畸变，因而将雷云的放电通路吸引到避雷针本身，由它及与它相连的母线和接 地体将雷电流安全导入地中，从而保护了附近的建筑物和设备免受雷击。避雷针通常采 用镀锌圆钢或镀锌钢管制成。当针长 1m以下，圆钢直径12mm钢管直径20mm当 针长为1-2m时，圆钢直径12mm钢管直径20mm当针长为1-2m时，圆钢直径学16mm 钢管直径25mm烟囱顶上白避雷针20mm当避雷针较长时，针体则由针尖和不同直 径的管段组成。针体的顶端均应加工成尖形，并用镀锌或搪锡等方法防止其锈蚀。它可 以安装在电杆（支柱）、构架或建筑物上，下端经引下线与接地装置焊接。（2）避雷针的保护范围，避雷针的保护范围，以它对直击雷所保护的空间来表示， 可利用滚球法进行确定。表5-1按建筑物防雷类别布置接闪器及滚球建筑物防雷类别滚球半径hr/m避雷网络尺寸/m第一类防雷建筑物3005X5 或0 6X4第二类防雷建筑物45010X10 或0 12X8第三类防雷建筑物60020X20 或0 24X16当需要保护的范围较大时，用一支高避雷针保护往往不如用两支比较低的避雷针保 护有效，由于两针之间受到了良好的屏蔽作用，除受雷击的可能性极少外，而且便于施 工和具有良好的经济效果。近年来国外有的文献提出一种大气高脉冲电压避雷针，其特点是在传统的避雷针上部设置了一个能在针尖产生刷形放电的电压脉冲发生装置，它利用雷暴时存在于周围电场中的大气能量，按选定的频率和振幅，把这种能量转变成高电压脉冲，使避雷针尖端 出现刷形放电或高度离子化的稿子区。它与雷云下方的电荷极性相反，成为放电的良好 通道，从而强化了引雷作用，脉冲的频率是按照有助于消除空间电荷，保证离子化通道 处于最优化状态进行选定的，所以这种新型避雷针拥有比传统避雷针大若干倍的保护范 围，特别是在建筑物顶部的保护范围。因此，应用大气高脉冲电压避雷针进行雷击保护， 可以减少避雷针的数量或降低避雷针的高度。2 .避雷带和避雷网避雷带就是用小截面圆钢或扁钢装于建筑物易受雷击的部位，如屋脊、屋檐、屋角、女儿墙和山墙等的条形长事。避雷网相当于纵横交错的避雷带叠加在一起，形成多个网 孔，即接闪器，又是防感应雷的装置，因此是接近全部保护的方法，一般用于重要的建 筑物。避雷带和避雷网可以采用镀锌圆钢或扁钢，圆钢直径不得小于8mm扁钢截面不得小于48mm2厚度不得小于4mm装设在烟囱顶端的避雷环，其截面积不得小于100mm2避雷网也可以做成笼式，即笼式避雷网，或避雷笼网，也可简称为避雷笼。避雷笼是笼罩着整个建筑物的金属笼。根据电学中的法拉第（Faraday笼的原理，对于雷电它 起到均压和屏蔽的作用，任凭接闪时笼网上出现高电压，笼内空间的电场强度为零，笼 内各处电位相等，形成一个等电位体，因此笼内人身和设备都是安全的。我国高层建筑的防雷设计多采用避雷笼。避雷笼的特点是把整个建筑物的梁柱板、 基础等主要结构钢筋连成一体，因此是最安全可靠的防雷措施。避雷笼是利用建筑物的 结构配筋形成的，配筋的连接点只要按结构要求用钢丝绑扎的，就不必进行焊接。对于 预制大板和现浇大板结构建筑，网络较小，是较理想的笼网；而框架结构建筑，则属于 大格笼网，虽不如预制大板和现浇大板笼网严密， 但一般民用建筑的柱间距离都在 7.5m 以内，故也是安全的。3 .避雷线避雷线一般采用截面积不小于 35mm酌镀锌钢绞线，架设在架空线路之上，以保护 架空线路免受直接雷击。避雷线的作用原理与避雷针相同，只是保护范围要小一些。4.2.2 引下线引下线是连接接闪器和接地装置的金属导体。一般采用圆钢或扁钢，宜优先采用圆 钢。1 .引下线的选择和设置采用圆钢时，直径应不小于8mm采用扁钢时，其截面积应不小于18mml厚度应不 小于4mm烟囱上安装的引下线，圆钢直径应不小于 12mm扁钢截面应不小于100mm 厚度应不小于4mm引下线应沿建筑物外墙敷设，并经最短路径接地，建筑艺术要求较高者可暗敷，但 截面应加大一级。明敷的引下线应镀锌，焊接处应涂防腐漆，在腐蚀性较强的场所，还 应适当加大截面或采取其他的防腐措施。建筑物的金属构件（如消防梯等），金属烟囱、烟囱的金属爬梯、混凝土柱内钢筋、 钢柱等都可作为引下线，但其所有部件之间均应连成电气通路。在易受机械损坏和人身 接触的地方，地面上1.7m至地面下0.3m的一段引下线应加保护设施。2 .断接卡设置断接卡子的目的是为了便于运行、维护和检测接地电阻。采用多根专设引下线时，为了便于测量接地电阻以及检查引下线、接地线的连接状况，宜在各引下线上于距地面 0.3-1.8m之间设置断接卡。断接卡应有保护措施。当利用混凝土内钢筋、钢柱等自然引下线并同时要用基础接地体时， 可不设断接卡， 但利用钢筋作引下线时应在室内外的适当地点设若干连接板，该连接板可供测量、接人工接地体和作等电位连接用。当仅利用钢筋作引下线并采用埋于土壤中的人工接地体时，应在每根引下线上距地面不低于 0.3m处设接地体连接板。连接板处宜有明显标志。3、接地装置接地装置是接地体（又称接地极）和接地线的总称。它的作用是把引下线引下的雷 电流迅速流散到大地土壤中去。（1）接地体它是指埋入土壤中或混凝土基础中作散流用的金属导体。接地体分人工接地体和自然接地体两种。自然接地体即兼作接地用的直接与大地接触的各种金属构件，如建筑物 的钢结构、行车钢轨、埋地的金属管道（可燃流体和可燃气体管道除外）等。人工接地 体即是直接打入地下专作接地用的经加工的各种型钢或钢管等。按其敷设方式可分为垂直接地体和水平接地体。（2）接地线接地线是从引下线断接卡或换线处至接地体的连接导体。（3）基础接地体在高层建筑中，利用柱子和基础内的钢筋作为引下线和接地体，具有经济、美观和 有利于雷电流流散以及不必维护和寿命长等优点。将设在建筑物钢筋混凝土桩基和基础内的钢筋作为接地体时，此种接地体常称为基础接地体。利用基础接地体的接地方式称 为基础接地，国外称为UFFER接地。基础接地体可分为以下两种：1）自然基础接地体，利用钢筋混凝土基础中的钢筋或混凝土基础中的金属结构作 为接地体时，这种接地体称为自然基础接地体。2）人工基础接地体。把人工接地体敷设在没有钢筋的混凝土基础内时，这种接地 体称为人工基础接地体。有时，在混凝土基础内虽有钢筋但由于不能满足利用钢筋作为 自然基础接地体的要求（如由于钢筋直径太小或钢筋总表面积太小），也有在这种钢筋混凝土基础内加设人工接地体的情况，这时所加入的人工接地体也称为人工基础接地 体。利用基础接地体时，对建筑物地梁的处理是很重要的一个环节。地梁内的主筋要和 基础主筋连接起来，并要把各段地梁的钢筋连成一个环路，这样才能将各个基础连成一 个接地体，而且地梁的钢筋形成一个很好的水平接地环，综合组成一个完整的接地系统。本设计中采用避雷带避雷笼防雷，在屋顶设避雷带，采用镀锌圆钢，利用结构柱内 四根钢筋绑扎焊接后做引下线，利用结构基础钢筋做接地极，要求接地电阻小于或等于 4夏，避雷装置均镀锌防腐，高出屋面的金属物体均应与避雷带可靠焊接，焊点做防腐处理，电源总进线处加装电涌保护器，防止高电位侵入。4.3 建筑物接地系统现代高层民用建筑中为了保障人身安全，供电的可靠性以及用电设备的正常运行， 特别是现代智能建筑越来越多的电子设备都要求有一个完整的，可靠的接地系统来保 证，这些建筑需要接地的设备及构件很多而且接地的要求也不一样，但从接地的作用可 归纳为三大类，即防雷接地、保护接地、工作接地。保护接地是指保护建筑物内的人身免遭间接接触的电击（即在配电线路及设备在发生接地故障情况下的电击）和在发生接地故障情况下避免因金属壳体间有电位差而产生 打火引发火灾。当配电回路发生接地故障时产生足够大的接地故障电流时，使配电回路 的保护开关迅速动作，从而及时切除故障回路电源达到保护目的。4.3.1 保护接地的范围高层建筑中哪些设备及构件必须进行保护接地呢？民规14.4.1中明确规定以下电力装置的外露可导电部分必须保护接地：1 .电机、变压器、电器、手握式及移动式电器。2 .电力设备传动装置。3 .室内外配电装置的金属构架。4 .配电屏与控制屏的框架。5 .电缆的金属外皮及电力电缆接线盒、终端盒。6 .电力线路的金属保护管，各种金属接线盒。4.3.2 保护接地系统方式的选择按国际电工委员会（IEC）的规定低压电网有五种接地方式。接地方式分为 TN （TN-S、TN-C、TN-C-S）、TT和IT五种接地方式。第一个字母（T或I）表示电源中性点的对地关系；第二个字母（N或T）表示装置 的外露导电部分的对地关系；横线后面的字母（S、C、C-S）表示保护线与中性线的结 合情况。Tthrough （通过）表示电力网的中性点（发电机、变压器的星形联结的中间结 点）是直接接地系统。Nnerutral （中性点）表示电气设备正常运行时不带电的金属外露部分与电力网的中性点采取直接的电气连接，即“保护接零”系统。1 .TN系统(1) TN-S 系统Sseparate （分开，指PE与N分开）即五线制系统，三根相线分别是 L1、L2、 L3, 一根零线N, 一根保护线PE,仅电力系统中性点一点接地，用电设备的外露可导 电部分直接接到PE线上。TN-S系统中的PE线上在正常运行时无电流，电气设备的外露可导电部分无对地电 压，当电气设备发生漏电或接地故障， PE线中有电流通过，使保护装置迅速动作，切 断故障，从而保证操作人员的人身安全。一般规定PE线不允许断线和进入开关