1、兰 州 交 通 大 学 毕 业 设 计 （ 论 文 ）- I -摘 要本设计为临夏特教综合教学楼强电电气设计。设计内容主要包括：照度计算、负荷计算、导线型号的选择、低压断路器的选择、防雷接地系统设计和等电位系统的设计。在设计中，对单位功率法和利用系数法进行了对比，并采用单位功率法对照度进行了计算，在此基础上进行了光源和灯具的选型，并对灯具、开关、电源插座的配置和接线进行了设计。为了供电可靠性，普通照明回路、应急照明回路和插座回路分别由不同回路供电。负荷计算用需用系数法，通过各回路的计算负荷和总计算负荷，并根据导线长期允许温升和电压损失选择其型号，按线路最大工作电流和线路保护原则选择低压断路器，
2、在此基础上设计了各层的照明平面图、配电系统图。该学校的防雷按三类防雷建筑物进行设计，最后对等电位系统也进行了设计。设计严格遵循国家的相关规定，依据计算数据，合理对设备进行选型，设计能够达到安全、可靠、合理、实用的目标。关键词：电气设计；照度计算；负荷计算；照明配电；防雷全套图纸，加 153893706兰 州 交 通 大 学 毕 业 设 计 （ 论 文 ）- II -AbstractThe electric design is for The Linxia Special Education Comprehensive Teaching Building. The main content of
3、 the design includes: the illumination calculation, load calculation, the conductor type selection, low voltage circuit breaker selection, thunder protection grounding system design and equipotent system design.In the design, the unit power method and the utilization factor method are compared. And
4、use the unit power method to calculate illumination. On this basis, the light source and the specific form of the lamp are determined. And the lamps, switches, power sockets and wiring are designed and configured. For the reliability of power supply, the general lighting circuit, emergency lighting
5、circuit and the socket circuit are respectively supplied by different circuit power. For load calculation, I use the demand factor method. By calculating the loop load and the total load, select its model according to the long-term permissible temperature rise of lead as well as its voitage loss. Ch
6、oose low voltage circuit breaker according to the maximal working current and line protection. The lighting layout and power distribution system of each layer have been designed as well. The buildings thunder protection is designed according to the third kind of thunder protection, and the equipoten
7、t bonding system has also been designed. The design strictly abides by the national regulations. By calculating the data, reasonably select the equipment, which is able to reach the design goals of safety, reliability, rationality and practicability.Key Words: Electrical design, Illumination calcula
8、tion, Load calculation, Lighting distribution, Thunder protection兰 州 交 通 大 学 毕 业 设 计 （ 论 文 ）- III -目 录摘 要 .IAbstract II目 录 .III1 绪论.11.1 工程背景11.2 设计范围11.3 设计依据11.4 设计目标11.5 本文的主要工作22 照明平面图.32.1 光源及灯具的选择32.1.1 光源的选择.32.1.2 灯具的选择.32.1.3 灯具的布置.32.1.4 黑板照明.42.2 照明平面图设计42.2.1 照度确定.42.2.2 利用系数法.52.2.3 单位功
9、率法.52.3 开关和插座的选择与布置63 照明配电系统图.73.1 照明负荷计算73.1.1 负荷计算.73.1.2 电流计算.83.2 导线、电缆及低压电器的选择123.2.1 导体材料及电缆芯数的选择原则.123.2.2 导线和电缆的截面积选择原则.123.2.3 低压电器的设计原则.133.2.4 导线、电缆及低压电器的选择.144 防雷接地系统与等电位连结安装.174.1 防雷接地系统的设计17兰 州 交 通 大 学 毕 业 设 计 （ 论 文 ）- IV -4.2 等电位系统的设计17结 论.18致 谢.19参考文献.20附录 临夏特教综合教学楼强电电气设计施工图.21兰 州 交
10、通 大 学 毕 业 设 计 （ 论 文 ）1 绪论1.1 工程背景本设计为临夏特教综合教学楼强电电气设计，该楼占地面积 4524.38 平方米，钢筋混凝土结构，独立基础，本综合楼地上五层，主要为教室、办公室等，无地下层，一至四层高 3.6 米，第五层高 3.4 米。1.2 设计范围以 AUTOCAD、天正电气软件为设计平台，对临夏特教综合教学楼进行强电电气设计，主要包括照明平面设计、配电系统设计、防雷接地系统设计和等电位系统设计。1.3 设计依据民用建筑电气设计规范(JGJ/T 16-1992)民用建筑照明设计规范(GBJ 133-1990)供配电系统设计规范(GB 50052-1996)建筑
11、防雷设计规范(GB 50057-1994)特种教育学校建筑设计规范(JGJ 76-2003)1.4 设计目标(1) 安全。对任何一个供电系统，安全总是最重要的。系统如果设计考虑不周或施工质量不良，或材料设备使用不当，都可能直接造成设备和人身事故或大面积停电或火灾等严重后果。为此电气设计要严格执行有关规程，力求把人身触电事故和设备损坏事故降低到最低程度。(2) 可靠。供电可靠即供电的不间断性，设计时应根据负荷的等级来确定供电方式。(3) 经济。电气系统的设计应在安全可靠的基础上考虑经济节约，尽可能降低投资和运行费用，减少金属材料的消耗。(4) 便利。电气系统的设计，应考虑到安全、运行、使用、维护
12、的方便。合理确定灯、开关、插座和配电箱、配电柜等的安装位置、安装高度，确保操作通道符合有关要求。兰 州 交 通 大 学 毕 业 设 计 （ 论 文 ）- 2 -(5) 美观。整个供配电系统的设计与施工，应尽量不要损坏建筑物的美观。故选择布线方式、线路敷设位置和电器的外形及安装方式都必须注意满足建筑物的美观要求。(6) 发展。以近期建设为主，适当考虑发展的可能性。1.5 本文的主要工作(1) 照明平面图设计根据学校建筑设计标准，确定各楼层的各房间照度和楼道部分照度值，在此基础上确定光源和灯具的具体型号，计算光源的容量和数量，并进行灯具、开关、电源插座的配置和接线设计。(2) 照明配电系统图设计依
13、据照明平面图负荷、电源插座的分布情况，利用需要系数法确定各回路的计算负荷和总计算负荷，确定进线电源截面和电缆选型，以及开关、断路器型号。在此基础上，进行分层配电系统图、照明配电系统图的设计。(3) 防雷接地系统与等电位系统的设计依据相关标准和规范，进行屋顶防雷设计和等电位系统的设计。(4) 设计说明书的撰写包括设计说明和主要设备材料表的编制。兰 州 交 通 大 学 毕 业 设 计 （ 论 文 ）2 照明平面图照明平面图设计内容主要包括灯具、开关、电源插座的布置，以及它们之间的接线设计，是建筑物电气施工预留管孔的主要依据。照明平面图设计的一般步骤是：(1) 照度确定。(2) 根据建筑物各房间功能
14、，确定光源、灯具的型号及规格。(3) 根据建筑物各房间的面积、高度及使用的灯具形式，按单位容量法确定各个房间的总的负荷功率，从而确定各房间的灯具个数。设计灯具控制方式，绘制照明平面图。(4) 根据各房间使用功能，确定电源插座容量及个数，绘制照明平面图。2.1 光源及灯具的选择2.1.1 光源的选择教室照明使用荧光灯，因为荧光灯光效高，光色好，亮度低，节约电能，易于满足照度均匀的要求。普通教室可采用 36W 细管径直管荧光灯。2.1.2 灯具的选择普通教室宜选用有一定保护角，效率不低于 75%的开启式配照型灯具，不宜采用裸灯及盒式荧光灯具 1。有要求或有条件的教室可采用带格栅或带漫反射罩型灯具，
15、灯具效率不宜低于 60%。具有蝙蝠翼式光强分布特性的灯具，一般都有较大的保护角，其光输出扩散性好，布灯间距大，照度均匀，能有效地限制眩光和光幕反射，有利于改善教室照明质量和节能。普通教室面积不大时，为使其照度分布均匀和节能，宜采用单管荧光灯具。2.1.3 灯具的布置普通教室课桌呈规律性排列，宜采用顶棚均匀布灯的一般照明方式。为减少眩光区和光幕反射区，荧光灯具应纵向布置，即灯具的长轴平行于学生的主视线，并与黑板平行。教室照明灯具如能布置在垂直黑板的通道上空，使课桌面形成侧面或两侧面来光，照明效果更好。兰 州 交 通 大 学 毕 业 设 计 （ 论 文 ）- 4 -为保证照度的均匀度，应使距高比不
16、大于选用灯具的最大允许距高比。灯具挂高对照明效果有一定影响，灯具挂高增加，照度下降；挂高降低，眩光影响增加，均匀度下降。普通教室灯具距地面 2.52.9m，距课桌面宜为 1.752.15m2。2.1.4 黑板照明为避免对学生产生反射眩光，黑板灯具的布灯区选择方法应为：第一排学生看黑板顶部，并以此视线反射至顶棚求出映像点的距离，将映像点与黑板顶部进行虚线连接，灯具布置在该连接虚线以上区域内。教师站在讲台上，其水平视线 仰角以内位置不宜布置灯具，否则会对教师产生45较大的直接眩光。黑板照明灯具位置，如表 2.1 所示。表 2.1 黑板照明灯具位置地面至光源的距离 h/m 2.6 2.7 2.8 3
17、.0 3.2 3.4 3.6光源距装黑板的墙距离 l/m 0.6 0.7 0.8 0.9 1.1 1.2 1.3黑板灯具数量如表 2.2 所示。表 2.2 黑板照明灯具数量黑板宽度/m 36W 单管荧光灯/套33.6 245 32.2 照明平面图设计2.2.1 照度确定根据照度标准的要求及其他已知条件，来确定灯具的数量和光源的功率，学校建筑物功率密度值如表 2.3 所示。表 2.3 学校建筑功率密度值房间或场所 目标值 现行值 对应照度值（lx）教室、阅览室 11 9 300实验室 11 9 300美术教室 18 15 500兰 州 交 通 大 学 毕 业 设 计 （ 论 文 ）多媒体教室 1
18、1 9 3002.2.2 利用系数法利用系数法是计算工作面上平均照度常用的一种计算方法。它是根据光源的光通量、房间的几何形状、灯具的数量和类型确定工作面平均照度的计算方法，又称流明计算法。工作面上的光通量是直接照射和经过室内表面反射后间接照射的光通量之和，因此在计算光通量时，要进行直接光通量和间接光通量的计算，增加了计算的难度。因此在实际设计时，引入利用系数概念，使问题简化。应用利用系数法计算平均照度的步骤是：(1) 计算室空间比、顶棚空间比和地板空间比。(2) 计算顶棚空间的反射比。(3) 计算墙面平均反射比。(4) 计算地板空间有效反射比。(5) 灯具维护系数。(6) 确定利用系数。由上可
19、知，利用系数法还是比较繁琐，下面介绍一种更为简单的方法来计算灯具数，并用此方法来计算本设计中所有房间灯具数。2.2.3 单位功率法单位功率法的实质是单位面积的安装功率，用每单位被照水平面上所需灯的安装功率(W)来表示。每单位被照面积所需的灯泡安装功率(2.1) APnL0其中， 房间安装光源的总功率(W)；PA房间的总面积( )；2mn房间灯的总盏数；每盏灯的功率(W)；L单位功率，即房间每平方米应装光源的功率( )。P0 2mW现以第一层的弱智教室为例计算。已知教室面积 A=61.42( )，查表 2.3 得 =11(P0)，根据式 (2.1)得该教室的照明总安装功率2mW)(62.7514
20、2.60AP兰 州 交 通 大 学 毕 业 设 计 （ 论 文 ）- 6 -采用 的双管荧光灯，所需灯具数W362（套）4.9362.75LPn其他各楼层的房间也如此计算得结果如表 2.4 所示。表 2.4 房间的灯具数量统计教室名称 教室面积(m 2) 单位面积安装功率(W/m 2) 灯具功率(W) 灯具数量多功能教室 138.73 11 236 24弱智教室 61.42 11 236 10仪器准备室 30.04 11 236 4盲班教室 56.14 11 236 9劳技教室 84.83 11 236 12教研室 42.2 11 236 6美术教室 61.42 18 236 182.3 开关
21、和插座的选择与布置照明开关均选用 86 系列翘板式开关，250V、10A，距地 1.5 米暗装。每个教室的前后，宜各设一个三级插座。音乐教室、美术教室、教研室、阅览室、科技活动室等房间，宜在各墙面设单相两极及三极插座。其它办公房间，一般至少设一个单相两极、三级插座。每一照明分支回路，其配电范围不宜超过 3 个教室且插座宜单独回路配电。一般用电的插座采用 250V/10A，明装高度可为 1.41.8m，而暗装的高度可为0.21.8m，设在教室内的低插座，其高度宜在 0.30.5m。两极插座宜采用扁圆插孔两用型 3。兰 州 交 通 大 学 毕 业 设 计 （ 论 文 ）3 照明配电系统图照明供电网
22、络主要是指照明电从低压配电屏到用户配电箱之间的接线方式。主要由馈电线、干线、分支线及配电盘组成。汇集支线接入干线的配电装置称为分配电箱，汇集干线接入总进户线的配电装置称为总配电箱。馈电线是将电能从变电所低压配电屏送到区域总配电箱的线路；干线是将电能从总配电箱送至各个分照明配电箱的线路；分支线是将电能从各分配电箱送至各户配电箱的线路。3.1 照明负荷计算照明用电负荷计算的目的是为了合理选择供电导线和开关设备等元件，使电气设备和材料得到充分的利用，同时也是确定电能消耗量的依据。计算结果准确与否对选择供电系统的设备、有色金属材料的消耗以及一次投资费用有着重要的影响。3.1.1 负荷计算(1) 照明分
23、支线路的设备总容量 eP 对于热辐射光源的白炽灯、卤钨灯，照明分支线路的设备容量等于各灯管的额定功率 之和，即eP(3.1)ni1e 对于气体放电灯，设备容量等于灯管的额定功率 与镇流器、触发器等附件nP的功率损耗之和，则(3.2)niniP1e其中， 为镇流器等电气附件的功率损耗系数。 对于民用建筑内的插座，当未明确接入设备时，每组插座按 100W 计算。(2) 分支线路的计算负荷照明分支线路的计算负荷就等于接于线路上照明设备的总容量 ，即eP(3.3)ecP其中， 分支线路的计算负荷(kW)；cP分支线路中照明设备的总容量(kW)。e(3) 干线的计算负荷兰 州 交 通 大 学 毕 业 设
24、 计 （ 论 文 ）- 8 -照明负荷一般都属于单相用电设备，设计时，首先应当考虑尽量将它们均匀地分接到三相线路上，当设计范围内的单相设备容量之和小于总设备容量的 15%时，按三相平衡负荷确定干线的计算负荷 4。计算公式为(3.4)encPK其中， 为需要系数。nK3.1.2 电流计算照明设备多以热辐射和各种气体放电光源为主，致使各类照明设备的性质不同。白炽灯属于纯电阻性负荷，其电流与电压同相位，即功率因数 cos =1；而各种气体放电光源的照明设备，由于必须配接镇流器或触发器等电气附件，致使其电流总是滞后电压一个相位角 ，因此其功率因数 cos 1。(1) 单相照明线路的计算电流为(3.5)
25、cospjUPI其中， 单相照明线路的计算电流(A)；jI照明线路额定相电压(V)；pUcos 光源的功率因数；单相照明线路的计算负荷(W)。cP(2) 三相照明线路的计算电流为(3.6)cos3ljUPI其中， 三相照明线路的计算电流(A)；jI照明线路额定相电压(V)；lUcos 光源的功率因数；三相照明线路的计算负荷(W)。cP现对第一层教学楼 M-1 配电箱的十条回路进行计算。回路中取 cos =0.9，根据公式(3.1)(3.6)得：85.0nK Wl1 回路由于该回路只有六个普通插座，每个插座按 100W 计算，所以兰 州 交 通 大 学 毕 业 设 计 （ 论 文 ）=1006=
26、0.6(kW)eP=0.85600=0.51(kW)c2.58(A)9.0251jI Wl2 回路该回路共有 8 个 12W 的应急照明灯和 13 个 3W 的疏散指示灯，所以=812+133=0.14(kW)eP=0.850.14=0.11(W)c0.58(A)9.021jI Wl3 回路该回路共有 66 个 36W 的节能荧光灯，所以=6636(1+0.2)=2.85(kW)eP=0.852.85=2.42(kW)c12.24(A)9.024jI Wl4 回路该回路共有 8 个 100W 的普通插座，所以=8100=0.8(kW)eP=0.850.8=0.68(kW)c3.43(A)9.0
27、268jI Wl5 回路该回路共有 7 个 18W 的防水防尘灯和 19 个 18W 的吸顶灯，所以=(19+7)18(1+0.2)=0.56(kW)eP=0.850.56=0.48(kW)c2.41(A)9.0248jI Wl6 回路同 Wl4 回路 Wl7 回路该回路共有 46 个 36W 的节能荧光灯，所以兰 州 交 通 大 学 毕 业 设 计 （ 论 文 ）- 10 -=4636(1+0.2)=1.99(kW)eP=0.851.99=1.69(kW)c8.53(A)9.0261jI Wl8 回路该回路共有 40 个 36W 的节能荧光灯，所以=4036(1+0.2)=1.73(kW)e
28、P=0.851.73=1.47(kW)c7.42(A)9.02471jI Wl9 回路同 Wl1 回路 Wl10 回路该回路共有 32 个 36W 的节能荧光灯和 2 个 60W 的花吊灯，所以=3236(1+0.2)+260(1+0.2)=1.53(kW)eP=0.851.53=1.3(kW)c6.55(A)9.0231jI其它各楼层的计算结果如表 3.1、3.2、3.3、3.4 所示。表 3.1 第二层教学楼各回路的负荷计算序号回路编号总功率需用系数功率因数额定电压设备相数视在功率有功功率无功功率计算电流1 WL1 2.938 0.85 0.90 220 L2 2.77 2.50 1.21
29、 12.612 WL2 0.518 0.85 0.90 220 L1 0.49 0.44 0.21 2.223 WL3 0.700 0.85 0.90 220 L2 0.66 0.59 0.29 3.014 WL4 0.108 0.85 0.90 220 L3 0.10 0.09 0.04 0.465 WL5 0.400 0.85 0.90 220 L2 0.38 0.34 0.16 1.726 WL6 2.074 0.85 0.90 220 L3 1.96 1.76 0.85 8.907 WL7 0.800 0.85 0.90 220 L3 0.76 0.68 0.33 3.43兰 州 交
30、通 大 学 毕 业 设 计 （ 论 文 ）8 WL8 1.987 0.85 0.90 220 L3 1.88 1.69 0.82 8.539 WL9 0.800 0.85 0.90 220 L3 0.76 0.68 0.33 3.4310 WL10 1.987 0.85 0.90 220 L2 1.88 1.69 0.82 8.53表 3.2 第三层教学楼各回路的负荷计算序号回路编号总功率需用系数功率因数额定电压设备相数视在功率有功功率无功功率计算电流1 WL1 0.475 0.85 0.90 220 L2 0.45 0.40 0.20 2.042 WL2 0.400 0.85 0.90 22
31、0 L2 0.38 0.34 0.16 1.723 WL3 0.090 0.85 0.90 220 L1 0.08 0.08 0.04 0.394 WL4 1.706 0.85 0.90 220 L3 1.61 1.45 0.70 7.335 WL5 0.600 0.85 0.90 220 L1 0.57 0.51 0.25 2.586 WL6 1.728 0.85 0.90 220 L3 1.63 1.47 0.71 7.427 WL7 0.800 0.85 0.90 220 L1 0.76 0.68 0.33 3.438 WL8 1.987 0.85 0.90 220 L1 1.88 1.
32、69 0.82 8.539 WL9 0.800 0.85 0.90 220 L2 0.76 0.68 0.33 3.4310 WL10 1.987 0.85 0.90 220 L2 1.88 1.69 0.82 8.53表 3.3 第四层教学楼各回路的负荷计算序号回路编号总功率需用系数功率因数额定电压设备相数视在功率有功功率无功功率计算电流1 WL1 1.058 0.85 0.90 220 L3 1.00 0.90 0.44 4.542 WL2 0.454 0.85 0.90 220 L1 0.43 0.39 0.19 1.953 WL3 0.300 0.85 0.90 220 L2 0.28
33、 0.26 0.12 1.294 WL4 0.090 0.85 0.90 220 L2 0.08 0.08 0.04 0.395 WL5 1.728 0.85 0.90 220 L3 1.63 1.47 0.71 7.426 WL6 0.600 0.85 0.90 220 L3 0.57 0.51 0.25 2.587 WL7 0.800 0.85 0.90 220 L1 0.76 0.68 0.33 3.438 WL8 1.987 0.85 0.90 220 L1 1.88 1.69 0.82 8.539 WL9 0.800 0.85 0.90 220 L2 0.76 0.68 0.33 3
34、.4310 WL10 1.987 0.85 0.90 220 L2 1.88 1.69 0.82 8.53表 3.4 第五层教学楼各回路的负荷计算序号回路编号总功率需用系数功率因数额定电压设备相数视在功率有功功率无功功率计算电流1 WL1 1.987 0.85 0.90 220 L1 1.88 1.69 0.82 8.532 WL2 0.800 0.85 0.90 220 L3 0.76 0.68 0.33 3.433 WL3 0.388 0.85 0.90 220 L2 0.37 0.33 0.16 1.674 WL4 0.090 0.85 0.90 220 L1 0.08 0.08 0.0
35、4 0.39兰 州 交 通 大 学 毕 业 设 计 （ 论 文 ）- 12 -5 WL5 1.728 0.85 0.90 220 L2 1.63 1.47 0.71 7.426 WL6 0.800 0.85 0.90 220 L3 0.76 0.68 0.33 3.437 WL7 0.400 0.85 0.90 220 L3 0.38 0.34 0.16 1.723.2 导线、电缆及低压电器的选择3.2.1 导体材料及电缆芯数的选择原则(1) 导体材料的选择。下列场合采用铜芯线或电缆： 高层建筑，重要的公共建筑等以及国外工程和涉外工程。 要确保长期运行中连接可靠的回路。例如，重要电源、重要的操
36、作回路及二次回路、电机的励磁、设备移动的线路及剧烈振动场合的线路。 对铝腐蚀严重而对铜腐蚀较轻微的场合。 爆炸危险环境或火灾危险环境有特殊要求。 特别重要的公共建筑物。 高温设备。 应急系统，包括消防设施的线路。(2) 电缆芯数的选择。电压 1kV 及以下的三相四线制低温配电系统，若第四芯为 PEN 线时，应采用 4 芯电缆而不得采用 3 芯电缆和单芯电缆组合成一个回路的方式；当 PE 线作为专用而与带电导体 N 线分开时，则采用 5 芯电缆。如没有 5 芯电缆，可用 4 芯电缆与单芯电缆捆扎组合的方式，PE 线也可利用电线的护套、屏蔽层、铠装等金属外护层，分支单相回路带 PE 线时应采用 3
37、 芯电缆。如果是三相三线制系统，则采用 4 芯电缆，第 4 芯为PE 线。3.2.2 导线和电缆的截面积选择原则照明线路导线、电缆的截面积一般根据下列条件来选择：(1) 允许载流量（负荷电流）选择。在最大允许连续负荷电流下，导线发热不超过芯线所允许的温度，不会因过热而引起导线绝缘损坏或加快老化。 长期工作制负荷。在不同敷设条件下，导线或电缆长期允许的工作电流导线或电缆长期允许的工作电流 受环境温度影响，可用校正系数 进行修正，即NI tK(3.7)jsNtIK其中， 导线或电缆长期允许的工作电流(A)；NI兰 州 交 通 大 学 毕 业 设 计 （ 论 文 ）线路的计算电流(A) ；jsI环境
38、修正系数。tK导线周围环境温度在空气中敷设取 作为标准值，而在土壤中直接埋地设25c为 为标准值。当导线或电缆敷设环境温度不是 时，允许载流量乘以校正系数，20c c其计算公式为(3.8)ceatK其中， 敷设处的实际环境温度( )；aC环境温度的标称值( )；c导线、电缆线芯允许长期工作温度( )。e 重复性短时工作负荷。当重复周期 t10min、工作时间 4min，导线或电缆Wt的允许电流按以下情况确定：导线截面积 S6 的铜线或 S10 的铝线，其允许电流按上述长期工作制计2m2m算。导线截面积 S6 的铜线或 S10 的铝线，其允许电流等于长期允许电流的22倍，其中 是该用电设备的暂截
39、率(%)。875.0 短时工作制负荷。当工作时间 4min，在停止用电时间内，导线或电缆散热，Wt能够降到周围环境温度时，此时导线或电缆允许电流按重复短时工作制决定。(2) 按允许电压损失计算。导线上的电压损失应低于最大允许值 5%，以保证供电质量。对于 380/220V 低压供电线路，若整条线路的导线截面积、材料均相同，不计线电路电抗，且功率因数 1时，那么，根据电压损失来选择导线或电缆截面积的简化cos计算公式为(3.9)niiLPCRS10u%其中， 各负荷有功功率(kW)；iP第 i 个到电源线路长度(km)；iL三相线路单位长度的电阻( /km)；0RC计算系数；%线路电压损失百分数
40、。u兰 州 交 通 大 学 毕 业 设 计 （ 论 文 ）- 14 -3.2.3 低压电器的设计原则(1) 断路器低压断路器应能适合于可能的最繁重的作制，在选择断路器时应遵循以下两点 5： ，否则导线烧毁开关还没有动作；jdnI ，否则在正常负荷下工作时，也会跳闸；jK令 jdnKI其中， 线路的计算电流(A)；jIK低压断路器动作灵敏系数，一般取 1.3；低压断路器过电流脱扣器额定电流(A)。dn(2) 剩余电流动作保护器剩余电流动作保护器能迅速断开接地故障电路，以防止发生间接电击伤亡和引起火灾事故。当剩余电流动作保护器用于插座回路和末端线路，并侧重防止间接电击时，则应选择动作电流不大于 3
41、0mA 的高灵敏度剩余电流保护动作器。如果需要作为上一级保护，其动作电流不小于 300mA，对配电干线不大于 500mA，其动作应有延时。对于住宅和中小型建筑，剩余电流动作保护器可以安装在建筑物电源总进线上。为保证其动作灵敏度及与末端插座回路漏电保护器的选择性，该剩余电流动作保护器动作整定值最好不大于 0.5A，并有 0.4s 或以上延时。该剩余电流动作保护器作为防电弧性接地故障引起的火灾是很有效的。电气线路和设备泄露电流值及分级安装的剩余电流动作保护特性的电流配合要求如下 6： 用于单台用电设备时，动作电流应不小于正常运行泄露电流的 4 倍； 配电线路的剩余电流动作保护器动作电流应不小于正常
42、运行泄漏电流的 2.5 倍，同时还应不小于其中泄漏电流最大的一台用电设备正常运行泄漏电流的 4 倍。3.2.4 导线、电缆及低压电器的选择(1) 照明和插座回路的导线及开关的选择根据 M-1 配电箱的 Wl1 回路的负荷计算得出：(A)58.2jI按照发热条件选择导线截面：兰 州 交 通 大 学 毕 业 设 计 （ 论 文 ）jNI所以选择导线规格为：BV-32.5 。断路器长延时过流脱扣器的整定电流应大于等于线路的计算电流：(A)35.jzdKI故插座回路选择 SN10-10 CD10 型断路器，32.5mm 2 的聚氯乙烯绝缘铜芯导线，穿管径为 20mm 的 PVC 管沿墙暗敷设。根据 M
43、-1 配电箱的 Wl2 回路的负荷计算得出：(A)58.0jI按照发热条件选择导线截面： jN所以选择导线规格为：BV-22.5 。断路器长延时过流脱扣器的整定电流应大于等于线路的计算电流：(A)75.0jzdKI故照明回路选择 C65N-C16/1P 型断路器，22.5mm 2 的聚氯乙烯绝缘铜芯导线，穿管径为 20mm 的 PVC 管沿顶棚暗敷设。教学楼中所有的插座回路导线及断路器选择同 M-1 配电箱的 Wl1 回路，所有的照明回路导线及断路器选择同 M-1 配电箱的 Wl2 回路。(2) 分支线及开关的选择由 WP1 回路负荷计算得(A)30.4jI按照发热条件选择导线截面： jN所以
44、选择导线规格为：BV-525 。断路器长延时过流脱扣器的整定电流应大于等于线路的计算电流：(A)59.4jzdKI故 WP1 回路进线选择 S254S-C20 型断路器，5 25mm2 的聚氯乙烯绝缘铜芯导线，穿管径为 32mm 的 PVC 管沿墙暗敷设。由 WP2 回路负荷计算得(A)03.8jI按照发热条件选择导线截面：兰 州 交 通 大 学 毕 业 设 计 （ 论 文 ）- 16 -jNI所以选择导线规格为：BV-525 。断路器长延时过流脱扣器的整定电流应大于等于线路的计算电流：(A)4.9jzdKI故 WP2 回路进线选择 S254S-C20 型断路器，5 25mm2 的聚氯乙烯绝缘
45、铜芯导线，穿管径为 40mm 的 PVC 管沿墙暗敷设。(3) 馈线导线及开关的选择计算总负荷得(A)41.72jI按照发热条件选择导线截面：Nj所以选择导线规格为：YJV-3 25+2 16。断路器长延时过流脱扣器的整定电流应大于等于线路的计算电流：(A)13.94jzdKI故进线回路选择 S262-C250-100A/3P 型断路器，三芯为 25mm2、两芯为 16mm2 的铜芯交联聚氯乙烯绝缘电缆，穿管径为 50mm 的钢管埋地暗敷设。兰 州 交 通 大 学 毕 业 设 计 （ 论 文 ）4 防雷接地系统与等电位连结安装4.1 防雷接地系统的设计本建筑物的防雷为三类防雷建筑物，对于它的保
46、护措施有以下两点：(1) 防直击雷的措施 建筑物上的避雷针或者避雷网混合组成接闪器。避雷网的网格尺寸不应大于20m20m 或者 24m16m7。 至少设两根引下线在建筑物的四周均匀或者对称布置，其间距不应大于 18m。 每一引下线的冲击接地电阻不宜大于 30 ，对于公共建筑物不应大于 10 ，其接地装置与电气设备公用接地，也可与埋地金属管道相连。当不共用、不相连时，两者之间的距离不得大于 2m。公用接地装置与埋地金属管道相连时，接地装置应围绕建筑物敷设成环形接地体。(2) 防止雷电波侵入的措施低压线路宜全线采用电缆直接埋地敷设，或者在入户端应将敷设在架空金属线槽内的电缆金属外皮、金属线槽接地。
47、在电缆与架空线连接处，应装设避雷器。避雷器、电缆的金属外皮、钢管和绝缘子的铁脚、金具等连在一起接地。冲击接地电阻不宜大于 30 。本设计防雷平面图见附录电施-8。4.2 等电位系统的设计总等电位联结设 MEB（总等电位）箱和 MEB 线，MEB 箱设等电位联接端子排，做法详见等电位联接安装02D501-2。MEB 线的型号选用 -40 4mm 镀锌扁钢墙内暗敷。总等电位联接系统设计图见附录电施-7。兰 州 交 通 大 学 毕 业 设 计 （ 论 文 ）- 18 -结 论本文对临夏特教综合教学楼的强电电气设计进行了阐述，在设计中，遵守安全卫生、环境保护、节约能源、节约用材等有关规定。在安全、经济
48、、方便的基础上，严格按照国家相关规定，通过照度计算、负荷计算等，合理选择灯具、开关、导线、插座、断路器等的型号，然后进行布置接线，绘制出施工图纸。本文完成的各类图纸包括：照明平面图、配电系统图、防雷接地系统图和等电位联结系统图。设计符合国家相关规定。本文所设计的是一所残疾人学校的供配电，为了更好的满足残疾人的各类需求，需要进一步了解残疾人在学校的生活，以便在学校建设方面做到更高层次的人性化设计。 兰 州 交 通 大 学 毕 业 设 计 （ 论 文 ）致 谢在论文完成之际，我首先向关心帮助和指导我的罗映红老师表示衷心的感谢并致以崇高的敬意！在学校的学习生活即将结束，回顾四年来的学习经历，面对现在
49、的收获，我感到无限欣慰。为此，我向热心帮助过我的所有老师和同学表示由衷的感谢!在论文工作中，遇到了许许多多这样那样的问题，有的是专业上的问题，有的是论文格式上的问题，一直得到罗老师的亲切关怀和悉心指导，使我的论文可以又快又好的完成，罗老师以其渊博的学识、严谨的治学态度、求实的工作作风和她敏捷的思维给我留下了深刻的印象，我将终生难忘罗老师对我的亲切关怀和悉心指导。最后，我再一次向她表示衷心的感谢。兰 州 交 通 大 学 毕 业 设 计 （ 论 文 ）- 20 -参考文献1 马誌溪.供配电工程M.北京 :清华大学出版社,2009:295-331.2 陆地.建筑供配电与照明技术M. 北京: 中国水利水电出版社,2011:197-266.3 戴欣平.浅议实验楼的电气设计J. 金华
