1、摘要近年来，由于现代科学技术的发展和人民生活水平的提高，人民对生活环境的安全、舒适、实用、方便、环保等方面的要求日益提高。随着城乡一体化的步伐加快，越来越多的住宅小区将取代过去的居所。再者由于科学技术的快速发展，越来越多的新技术运用到建筑当中为人们提供更加舒适便捷的居住环境，各种新的家用电器运用到人们的日常生活中，导致建筑物内用电量上升，对于建筑物内配电线路的布置、电气安全、用电控制等也提出了新的要求。这就要求住宅的小区的建设规模，要适应小区的总体规划及用电负荷特征，合理选择住宅小区的供电方式，以保证供电系统的安全可靠运行。关键词：建筑电气，电气系统，工程设计设计说明图例序 号 符 号 名 称
2、 容 量 安装方式1 普通白炽灯（定位） 吸顶安装2 声光控制 吸顶安装3 轴流风机 吸顶安装4 安全型灯 吸顶安装5单相二孔三孔安全型暗插座（车库）250V 15A 中心距地 1.0m 暗装6单相二孔三孔安全型暗插座250V 15A 中心距地 0.4m 厅 卧室7单相二孔三孔安全型暗插座（厨房）250V 15A 中心距地 1.8m 暗装8单相三孔防溅型暗插座（卫生间）250V 15A 中心距地 1.8m 暗装9 单相三孔暗插座（空调） 250V 15A 中心距地 2.2m 暗装10 单相单极暗开关 250V 10A 中心距地 1.4m 暗装11 单相双极暗开关 250V 10A 中心距地 1
3、.4m 暗装12 单相三极暗开关 250V 10A 中心距地 1.4m 暗装13 照明配电箱 底边距地 1.4m 暗装目录 1、工程概述 .52、设计依据、目的、要求和设计内容 .52.1 电气设计依据 .52.2 电气设计的要求 .62.3 设计要求 .62.4 主要设计内容 .73、负荷等级及供电电源 .73.1 负荷等级 .73.2 供电电源 .84、导线和电缆的选择 .114.1 电源、电缆进户方式 .114.2 线路的计算电流 .114.3 导线和电缆类型的选择 .124.4 电缆的选择 .144.5 绝缘保护层选择 .154.6 中性线、保护线、保护中性线截面的选择 .154.7
4、本工程导线、电缆的选择 .165、室内配电设计 .195.1 配电箱 .195.2 箱式变电站 .205.3 本工程照明及配电 .206、室内电气照明及线路设计 .216.1 室内配线 .216.2 住宅支线回路的划分 .226.3 住宅内的电器设备 .226.4 室内灯具开关 .237、接地系统设计 .247.1 接地 .247.2 分类 .247.3 低压配电网的保护接地系统 .257.4 本工程接地系统 .308、防雷系统设计 .308.1 防雷措施 .308.2 接地及等电位 .318.3 防雷电波侵入 .32结束语 .35主要参考文献 .35致 谢 .361、工程概述近年来，由于现代
5、科学技术的发展和人民生活水平的提高，人民对生活环境的安全、舒适、实用、方便、环保等方面的要求日益提高。随着城乡一体化的步伐加快，越来越多的住宅小区将取代过去的居所。再者由于科学技术的快速发展，越来越多的新技术运用到建筑当中为人们提供更加舒适便捷的居住环境，各种新的家用电器运用到人们的日常生活中，导致建筑物内用电量上升，对于建筑物内配电线路的布置、电气安全、用电控制等也提出了新的要求。这就要求住宅的小区的建设规模，要适应小区的总体规划及用电负荷特征，合理选择住宅小区的供电方式，以保证供电系统的安全可靠运行。本工程为高级民用住宅小区工程，小区规划设计为10栋楼，每栋楼为普通高层，1层为车库，2-6
6、层为住宅，总建筑面积为48000平方米。照明系统，电视、电话系统，防雷、等电位系统是建筑电气的重要组成部分。此设计本着对安全性，可靠性，先进性和经济性的追求，着重对该住宅楼的这三部分内容展开了设计。2、设计依据、要求和设计内容2.1 电气设计依据1.相关专业提供的工程设计资料。2.各市政主管部门对初步设计的审批意见。3.国家现行有关设计规程，规范及标准，主要包括：1） 民用建筑电气设计规范 、 民用建筑电气设计手册住宅设计规范 、 建筑电气设计实例图册建筑电气安装工程图集 、 供电设计规范现代建筑电气设计与禁忌手册 、 建筑物防雷设计规范火灾自动报警设计规范 、 建筑设计防火设计规范 住宅电气
7、系统设计教程 、 建筑电气常用数据手册2）国家现行的标准图：（电气设备用图符号国家标准汇编、电气制图国家标准汇编） 。3) 各行各业的有关规定。4) 所学教材，学校提供的有关样图。5）各有关厂家产品样本。（1）供电系统。 （2）配电系统。 （3）照明系统。 （4）防雷系统。 （5）接地系统。2.2 电气设计的要求1.安全:设计阶段应首先充分注意安全用电问题，要从生命、设备、系统及建筑等方面全面考虑。 2.可靠:体现在供电电源和供电质量的可靠性。3.合理:一方面要符合国家有关政策和法令，符合现行的行业行规要求，另一方面符合建筑方的经济实力、运行维护及扩充发展等的要求。4.先进:杜绝使用落后、淘汰
8、设备，不使用未经认可的技术，要充分考虑未来发展。5.实用:考虑降低物耗，保护环境，综合利用等实用因素。如提高功率因数，深入负荷中心，选用高效电光源，选用节能开关等等。2.3 主要设计内容此次设计包括输电线路、变配电所、照明、室内配电、防雷与接地等内容。3、负荷等级及供电电源3.1 负荷等级我国国家标准 GB500521995供配电系统设计规 中规定: 电力负荷等级应根据对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上所造成的损失或影响的程度进行分级。按规范的规定将电力负荷分为三级，具体规定如下。一、一级负荷符合下列情况之一时，应为一级负荷：（1） 中断供电将造成人身伤亡时。（2） 中断供电将在政治、
9、经济上造成重大损失时。例如：重大设备损坏、重大产品报废、用重要原料生产的产品大量报废、国民经济中重点企业的连续生产过程被打乱需要长时间才能恢复等。（3） 中断供电将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作时。例如：重要交通枢纽、重要通信枢纽、重要宾馆、大型体育场馆、经常用于国际活动的大量人员集中的公共场所等用电单位中的重要电力负荷。在一级负荷中，当中断供电将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要场所的不允许中断供电的负荷，应视为特别重要的负荷。二、二级负荷符合下列情况之一者，应视为二级负荷：(1) 中断供电将在政治、经济上造成较大损失时。例如：主要设备损坏、大量产品报废、连续生产过
10、程被打乱需要较长时间才能恢复、重点企业大量减产等。(2) 中断供电将影响重要用电单位的正常工作时。例如：交通枢纽、通信枢纽等用电单位中的重要电力负荷，以及中断供电将造成大型影剧院、大型商场等较多人员集中的公共场所秩序混乱三、三级负荷不属于一级和二级负荷者应为三级负荷。3.2 供电要求（1）一级负荷的供电要求一级负荷必须有两个或两个以上独立电源供电，且电源间能够手动和自动切换，以保证单一个电源发生故障时，另外的一个电源不应同时受到损坏。一级负荷中特别重要的负荷，除由两个独立电源供电外，还应增设应急电源，并严禁将其他负荷接入应急供电系统。（2）二级负荷对供电的要求二级负荷的供电系统，宜由两回路线路
11、供电。在负荷较小或地区供电条件困难时，二级负荷可由一回 6KV 及以上专用的架空线路或电缆供电。当采用架空线路时，可为一回架空线供电；当采用电缆线路时，应采用两根电缆组成的线路供电，其每根电缆应能承受 100的二级负荷。（3）三级负荷对供电的要求三级负荷对供电要求无特殊要求，一般都为单回路供电，但在可能的情况下也应尽可能提高供电的可靠性。本工程为高层民用住宅，所以为三级负荷。3.2 供电电源3.2.1总体要求（1）小区内设变电所，由变电所向相应组团采用电缆供电。（2）小区内所有电缆线路走电缆沟。（3）每栋每单元地下层设设备间或配电小室。（4）电表集中管理。（5）电表由设备间引入各层配电箱，由配
12、电箱引到各户配电箱。（6）每户配电箱（配电系统）设4-5个回路、1个照明回路、3路插座回路（一路普通插座回路、一路空调回路、一路厨房浴厕插座回路） 。5个回路除前面4个回路外，增加一个客厅空调插座回路。有的设计需要一路备用。3.2.2住宅用电水平住户的主要用电负荷可分四类：（1） 全年经常性负荷。（2） 空调负荷。（3） 电热负荷。（4） 电饮负荷。根据地方住宅设计标准，每户住宅面积超过100 m，一般住宅为6kW/户，高级住宅为8-9 kW/户。本工程每户住宅用电标准设计为8kW。3.2.3负荷计算（1）电力负荷是供电设计的依据参数。计算准确标准与否，对合理选择设备，安全可靠与经济运行，均起
13、决定性作用。（2）建筑的电力负荷计算，基本上采用分类综合用电指标法、户型计算法和需要系数法。1）分类综合用电指标这种方法是属于负荷密度估算的范畴，按分类用电的单位建筑面积来估算用电负荷。P=dS式中 d-综合用电指标（W/ m） ；S-建筑物的建筑面积（m） 。目前，沿海发达地区住宅综合用电指标大体如表3.1所示。表3.1 建筑物综合用电指标住宅类型 单位面积用电指标（W/ m） 配电容量（VA/m）普通住宅 3060 60120中级住宅 50100 100120高级住宅、别墅 60100 1202002）户型估算法 根据统计调查，一般住宅用电负荷的高峰期是夏天晚饭后的时间，这时用电负荷有：电
14、视、电冰箱、电热开水器、消毒碗柜、电脑、空调，占住宅用电负荷的40%，查设计手册得需要系数为0.40.6，所以根据实际情况设计时系数取0.4便可。（1）普通住宅：面积在60 m以下，负荷按45kW/户估算。（2）中级住宅：面积在60100 m，负荷按56kW/户估算。（3）高级住宅：面积在100 m以上，负荷按812kW/户估算。3）需要系数法需要系数kx定义为：配电范围内用电设备的计算负荷Pc与配电范围内用电设备的设备负荷Pe之比，即 kx=PcPe kx是一个小于1的数，需要指出的是，计算负荷是供配电系统中按发热条件选择的设备导线所需要的负荷，求计算负荷是求一定范围内多个用电设备在热效应条
15、件下的等效负荷。因此，需要系数法也只有在求多个用电设备计算负荷时才适用。表3.2 需要系数法注意要点设备组设备数量 3 3 多个设备 说明计算负荷 Pc=Pe Pc= kxPe Pc=(kxiPci)需要系数根据设备类型取值本工程具体安装、计算负荷一览表项目 类别 安装负荷(kW)需用系数 功率因数计算负荷(kW)每户负荷 12 1 0.9 12单元住宅负荷 120 0.65 0.9 78一栋楼住宅负荷 480 0.4 0.9 192两栋楼住宅负荷 960 0.3 0.9 288每户车库 2 1 0.9 2车库1 24 0.7 0.9 16.8车库2 24 0.7 0.9 16.8车库3 28
16、 0.7 0.9 19.6两栋楼总计算负荷 1036 0.3 0.9 310.83.2.4供电电源及电压的选择本工程为三级负荷，对供电电源无特殊要求。从城市电网引一路10KV电源至小区变电所。电缆埋地引来两路TN-C-S低压系统,电压等级为380/220V,室外为三相四线,室内为三相五线,电源引入处应做重复接地,接地电阻 。1R3.2.5 供电网络结构供配电网络结构一般分为放射式结构、树干式结构、低压链式结构和环网结构四种基本结构形式。（1）放射式结构放射式结构的最大优点是各出线回路相互不影响，高压放射式结构可实现多个电源供电方式，满足一、二级负荷供电要求，具有较高的可靠性。按民用建筑电气设计
17、规范的要求，居民小区内的高层建筑宜采用放射式配电，照明与电力负荷宜以不同回路分别供电，即应由低压母线以放射式供电；对消防负荷、高层建筑的重要负荷，大容量的负荷，宜采用低压母线放射式网络结构供电。（2）树干式结构树干式结构的特点：可靠性较低，树干支路故障将影响所有树干回路。 设备较简单，易于实现保护，经济。是建筑配电系统中常用的网络结构。（3）低压链式结构低压链式结构又称T形接线，这种结构的特点是电源由用户配电箱向外链接，其实质是树干式结构。建筑内房间照明电源、插座的连接等是典型的低压链式结构。（4）环网式结构环网式结构实质上是两端供电的树干式结构。它的特点是： 正常运行时为开环方式，即环网线路中有一处断开。故障时通过开关切换，由环网的另一线路供电。供电可靠性高，设备复杂，不易于实现保护。目前采用环网结构的城市供电系统越来越多。本工程主要选择放射式供电线路。低压配电系统供配电方式采用放射式方
