1、 西华大学毕业设计说明书第 I 页目 录1 前言 .11.1 工程概况 .11.2 设计内容 .11.3 设计依据 .22 配电系统 .32.1 一般规定 .32.2 负荷分级及供电要求 .32.3 配电系统方案 .42.4 负荷计算 .42.4.1 需要系数法 .42.4.2 具体计算 .52.5 设备选型 .72.5.1 导线选择原则 .72.5.2 导线选择过程与结果 .72.5.3 配电线路布线 .82.5.4 低压断路器的选择 .93 照明系统设计 .133.1 照明系统的概述 .133.2 照明质量 .133.3 对民用民用建筑照明配电系统的一般要求 .143.4 灯具选择与布置
2、.153.5 照明系统设计 .163.5.1 原始参数 .163.5.2 参数计算 .173.6 插座系统设计 .194 防雷与接地 .224.1 建筑物防雷分类及措施 .224.1.1 建筑物防雷分类 .224.1.2 第三类防雷建筑物防雷措施 .234.2 防雷材料选用 .234.3 等电位连接 .23西华大学毕业设计说明书第 II 页5 弱电系统 .265.1 概念 .265.2 电视系统 .265.3 电话系统 .275.4 网络布线系统 .285.5 单元可视对讲系统 .296 结论 .337 总结和体会 .348 致谢 .359 参考文献 .36附录 1：相关设计图 .37附录 2
3、：外文资料翻译 .38西华大学毕业设计说明书第 1 页1 前言本次设计的题目是某商住楼建筑电气设计 。通过具体的实例工程设计，初步掌握多层建筑电气系统设计的基本方法,更好的将理论和实践相结合,将大学四年来所学的课程及知识应用到自己的专业中去,也为将来的工作打下良好的基础，AUTOCAD 等绘制设计图纸的软件，同时也可以更加详细地学习建筑电气规范，掌握工程设计的程序的方法，提高自己独立完成工程设计的实际操作和研究能力，初步建立工程意识。1.1 工程概况本设计来源于成都某商住楼工程，该商住楼的土木建筑结构为地上共六层，一层为商铺，二至六层为住宅用房，一层商铺高度为 3.9m，二至六层住宅层高 3m
4、，楼总高为 18.9m。每层 5 套房，共 A、B 两种户型，其中 A 户型 4 套，建筑面积117.49m2,B 户型 1 套，建筑面积 99.43m2，整栋商住楼建筑面积为 3416.34m2。本次设计主要应用先进的现代电气技术对其进行建筑电气设计，以满足社会进步、科技发展对商住楼电气系统提出的更高要求。本设计配电系统采用三相五线制电压为 380/220 伏，接地形式采用 TN-C-S 系统进户处设重复接地，采用综合接地方式，接地利用建筑物基础作接地极，接地电阻不大于 1 欧。电源进线采用 YJV220.6/1KV 铠装电缆直埋引入，电缆规格为(3*35+2*16)和（3*25+2*10）
5、 ，埋地深度 0.8 米，入户穿直径为 100 钢管保护。本次电气系统设计主要包括：低压供配电系统设计，照明、插座、弱电系统，防雷与接地系统。照明设计，主要针对一般照明进行设计。设计的内容主要是选择合适的灯具使房间能够达到所要求的照度要求，设计中采用需要系数法进行照度计算。插座设计，据其功能选择合适的插座，并放在其最方便使用的位置上。弱电系统主要包括电视、电话、宽带、安保系统、单元可视对讲系统的设计，主要采用了综合布线的设计。防雷接地设计，根据防雷等级进行设计，对主要建筑物和电气设备采取防雷和接地措施，以保护国家财产免遭损失和保障人身安全，接地系统采用 TN-S 方式。1.2 设计内容本工程为
6、 6 层的民用普通多层建筑，为三类多层建筑，按三级负荷供电，三类防雷建筑物进行电气系统设计。在本设计中，要求完成对某商住楼电气系统设计，主要包括低压供配电系统、照明系统、插座系统、弱电系统、防雷与接地系统等设计。设计针对民用多层建筑电气的设计和使用需要，在重点对强电系统设计与计算的同时，侧重于电气基本理论和基本知识。设计中，总体按照民用建筑设计规范来建立设计的整体思路，并完成强电系统的负荷计算、设备选型、系统构成、照度计算以及施工图西华大学毕业设计说明书第 2 页的绘制，包括系统图和平面图等。1.3 设计依据（1） 建筑照明设计标准GB-50034-2004（2） 供配电系统设计规范GB-50
7、052-2009（3） 建筑物防雷设计规范GB-50057-2010（4） 民用建筑电气设计规范JGJT16-2008（5） 低压配电设计规范50054-2011（6） 建筑电气常用数据04DX101-1（7） 住宅建筑电气设计JGJ 242-2011西华大学毕业设计说明书第 3 页2 配电系统2.1 一般规定根据 JGJ/T16-2008民用建筑电气设计规范 供配电的一般规定：（1）供配电系统的设计应按负荷性质、用电容量、工程特点、建筑规模和发展规划以及当地供电条件，合理确定设计方案。（2）供配电系统的设计应保障安全、供电可靠、技术先进和经济合理。（3）供配电系统的构成应简洁明确，保证供电质
8、量，减少电能损失，并便于管理和维护。2.2 负荷分级及供电要求根据 GB50052-2009供配电设计规范第 4 页中对负荷分级及供电要求：用电负荷应根据供电可靠性及中断供电在政治、经济上所造成的损失或影响的程度，分为一级负荷、二级负荷及三级负荷。1 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、经济上造成重大影响或损失时。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，或造成公共场所秩序严重混乱时。例如：重要通信枢纽、重要交通枢纽、重要的经济信息中心、特级或甲级体育建筑、国宾馆、国家级及承担重大国事活动的会堂以及经常用于重要国际活动的大量人
9、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，当中断供电后将影响实时处理重要的计算机及计算机网络正常工作以及特别重要场所中不允许中断供电的负荷，为特别重要的负荷。2 符合下列情况之一时，应为二级负荷：1）中断供电将造成较大政治影响时。2）中断供电将造成较大经济损失时。3）中断供电将影响重要用电单位的正常工作，或造成公共场所秩序混乱时。3 不属于一级负荷和二级负荷的用电负荷应为三级负荷。因为本设计的为 6 层的普通住宅，所以为三类多层，通过查阅 JGJ/T16-2008民用建筑电气设计规范中第 17 页和 18 页对具体建筑用电负荷的分级可知，多层民用住宅楼电源为三类负荷，所以本设计
10、按三类负荷供电。西华大学毕业设计说明书第 4 页2.3 配电系统方案该商住楼的强电配线方案具体为：供电电源采用室外电缆穿焊接钢管埋地 0.8 米敷设至单元配电箱 MBX，共三条线，三个配电箱，分别为 MBX1，MBX2，MBX3。其中 MBX1 分配到 26 层左一二单元住户（皆为 A 户型） ，每个住户一个 6KW 用户配电箱 AL，并为 1 楼 2 个商铺预留 2 个 10KW 预算的配电箱，并为防盗对讲机和公共照明留一个 3KW 配电箱；MBX2 分配到 26 层三单元住户（B 户型） ，每个住户一个 6KW用户配电箱 AL，并为 1 楼 1 个商铺预留 1 个 10KW 预算的配电箱，
11、并为防盗对讲机和公共照明留一个 3KW 配电箱；MBX3 分配到 26 层四五单元住户（皆为 A 户型） ，每个住户一个 6KW 用户配电箱 AL，并为 1 楼 2 个商铺预留 2 个 10KW 预算的配电箱，并为防盗对讲机和公共照明留一个 3KW 配电箱；根据 JGJ/T16-2008民用建筑电气设计规范第 21 页对低压配电作了以下要求：为降低三相低压配电系统的不对称度，设计低压配电系统时宜采取下列措施：（1） 220V 或 380V 单相用电设备接入 220/380V 三相系统时，宜使三相平衡。（2） 由地区公共低压电网供电的 220V 照明负荷，线路电流小于或等于 40A 时，可采用
12、230V 单相供电，大于 40A 时，宜以 230/400V 三相供电，并应符合供电部门的相关规定。所以本设计本着以上原则，选择每 1 个用户箱用一相，每 1 个商铺用一相，每一个防盗对讲机和公共照明共用相用一相，根据配电箱数，尽量使三相平衡。2.4 负荷计算2.4.1 需要系数法根据 JGJ 242-2011住宅建筑电气设计规范第 5 页，第 3.4.1 条，对于住宅建筑的负荷计算，在开始的初步设计阶段和之后的施工图设计阶段，采用单位指标法和需要系数法相结合的计算方法会比较好。考虑本次工程因为住户较多，人们的作息时间比较规律，相关的统计数据也比较丰富，可靠。所以可以单独采用需要系数法，简单方
13、便的同时也满足了一定的准确性。需要系数法是根据用电设备的用电情况和功率来估算计算电流的一种对负荷进行计算的方法。先对相近的已经工作的用电系统进行数据调查及分析，方法是按某些规律对负荷进行分组，找出功率与计算负荷之间的联系规律，并得出相关的参数，然后将之用于一个有待建设的工程。在考虑参数的时候，除了用电设备自身的特点外，还要根据当地的气候条件、建筑风格，取暖方式、及家用电器的使用等因素进行确定。我们把用电负荷的计算有功功率和用电负荷的功率总和之比称为需要系数，记作，即 dK西华大学毕业设计说明书第 5 页(2-1)cdNi1niPK式中 为用电设备组需要系数；dK为用电设备组计算负荷；cP为用电
14、设备组单台设备功率；Ni为设备台数。n用电设备组的有功，无功和视在计算负荷： cdePKA2cSQcoscPtgAcr3SIU式中 用电设备组的设备功率，kW；eP需要系数；dK用电设备功率因素角相对应的正切值；tg用电设备额定电压（线电压） ，kV 。rU2.4.2 具体计算根据 JGJ 242-2011住宅建筑电气设计规范第 59 页，表 1“住宅建筑用电负荷需要系数”可确定需要系数，列表 2.1 于下。西华大学毕业设计说明书第 6 页表 2.1 住宅建筑用电负荷需要系数按单相配电计算时所连接的基本户数按三相配电计算时所连接的基本户数需要系数13 39 0.90148 1224 0.650
15、.90912 2736 0.500.651324 3972 0.450.5025124 75300 0.400.45125259 375600 0.300.40260300 780900 0.260.30根据 JGJ 242-2011住宅建筑电气设计规范第 15 页，第 3.3.1 条，表 3.3.1“每套住宅用电负荷和电能表的选择”可知用电负荷，列表 2.2 于下。表 2.2 每套住宅用电负荷和电能表的选择 因为小区的户型都为 C 套型，所以住宅用电用电负荷取 6kW，商铺用电负荷预留10KW。以用户箱 MBX2 为例，计算计算负荷，按单相配电，5 户住宅用电，每户 6KW，一间商铺用电，预
16、留 10KW，防盗对讲机和公共照明用电 3KW，大约可以按 7 户来计算，根据表 2.1 并结合 04DX101-1建筑电气常用数据第 25 页表 3.25 可知，7 用户单相配电需要系数 取 0.75 合适，功率因数取 0.85，那么用户箱 MBX2 计算负荷为：dK)(31065kWPe25.7.4c 9482AVS)(6.7).(9.Ic那么用户箱 MBX1 的计算负荷，按单相配电，10 户住宅用电，每户 6KW，两间商铺用电，每间预留 10KW，防盗对讲机和公共照明用电 3KW，大约可以按 13 户来计算，根据表 2.1 并结合 04DX101-1建筑电气常用数据第 25 页表 3.2
17、5 可知，7 用户单相配电需要系数 取 0.55 合适，功率因数取 0.85，那么用户箱 MBX1 计算负荷dK套型 建筑面积 S（ m2） 用电负荷（KW ） 电能表（单相） （A）A S=60 3 5（20）B 60S=90 4 10（40）C 90S=150 6 10（40）西华大学毕业设计说明书第 7 页为： )(831026kWPe5.4.83c 7AVS)(61.).(7.5IC因为用户箱 MBX3 所带负荷和 MBX1 的一样，故其计算负荷和 MBX1 一样。最终计算负荷结果如表 2.3 所示：表 2.3 计算负荷用户箱编号 安装功率（KW ） 计算电流 需要系数 功率因数MBX
18、1 83 81.61 0.55 0.85MBX2 43 57.65 0.75 0.85MBX3 83 81.61 0.55 0.852.5 设备选型2.5.1 导线选择原则导线选择的一般原则是安全可靠、负荷规范。安全可靠指导线选择要满足正常运行的安全要求，能承载规定的短路电流和过电压而不发生损坏；符合规范要求导线选择要满足供配电设计和运行规范的要求，要考虑运行环境对导线安全性的影响。导线选择啊哟综合考虑多方面的因素，并要符合有关规范的要求。导线选择时考虑的一般内容如表 2.4。表 2.4 导线选择的一般内容选择内容 说 明导体材料 满足运行安全和经济要求导线形式 按使用要求选择电线、电缆或母线
19、的形式与规格环境影响 考虑使用环境温度对导线载流量、风俗对导线机械强度的影响等额定电压校验 导线的耐压等级要符合电网的电压等级，包括对地的电压和线间电压允许载流量校验 导线的允许载流量要大于线路的最大持续工作电流导线的机械强度校验 导线的截面要大于允许的最小截面导线电压损失校验 导线的电压损失要低于设备或线路允许的电压损失短路稳定性校验 导线应能承受可能发生的最大短路电流导致的热效应和力效应（母线）2.5.2 导线选择过程与结果首先要选择的是用户箱 MBX1、MBX2、MBX3 进户线的选择，根据表 2.3 计算负荷得出的数据可知，I1=I3=81.61A，查 04DX101-1建筑电气常用用
20、数据第 52 页表西华大学毕业设计说明书第 8 页6.8YJV、YJLV 三芯电力电缆持续载流量（A）可得，当 BV 标称截面积为 35mm2，根据为 3 时，敷设在埋地的管道内 25时载流量为 143A，30时载流量为 134A，35时载流量为 128A，负荷裕量大约为 1.5 到 1.7 倍，负荷规范要求以及超前性的设计思想。I2=57.65A，查 04DX101-1建筑电气常用用数据第 52 页表 6.8 YJV、YJLV 三芯电力电缆持续载流量（A）可得，标称截面积为 25mm2 时，敷设在埋地的管道内25时载流量为 119A，30时载流量为 111A，35时载流量为 106A，负荷裕
21、量大约为 1.8 到 2.0 倍，符合规范要求以及超前性的设计思想。其次是入户线的选择：30.A.9)*/(0.26cos/cos, UPI UIPKW得 ：由，查 04DX101-1建筑电气常用用数据第 47 页表 6.1 可得当 BV 标称截面积为10mm2，根数为 3 时，载流量在 25是为 53A，30 时为 50A，35时为 47A，负荷裕量大约为 1.55 至 1.75 倍，符合规范要求以及超前性的设计思想。2.5.3 配电线路布线根据 JGJ/T16-2008民用建筑电气设计规范第 82 页对配电线路的一般规定：（1）选择和敷设布线系统应根据建筑物的环境特征、使用要求、用电设备的
22、分布、敷设条件及所选用电线或电缆的类型等因素确定。（2）布线系统的敷设，应避免因环境温度、外部热源、浸水、灰尘聚集及腐蚀性或污染物质存在对布线系统带来的影响和损害，并应防止在敷设和使用过程中因受冲击、振动、电线或电缆自重和建筑物的变形等各种机械应力作用而带来的损害。（3）金属导管、可挠金属电线保护套管、刚性塑料导管（槽）及金属线槽等布线，应采用绝缘电线和电缆。在同一根导管或线槽内有几个回路时，所有绝缘电线和电缆都应具有与最高标称电压回路绝缘相同的绝缘等级。最终线缆的选择情况，穿管大小，敷设方式如表 2.5 所示：表 2.5 配线详情回路 选线规格 穿管大小 敷设方式MBX1 YJV22-1KV-(3*35+2*16) DN100 钢管 FC（埋地）MBX2 YJV22-1KV-(3*25+2*10) DN100 钢管 FC（埋地）MBX3 YJV22-1KV-(3*35+2*16) DN100 钢管 FC（埋地）住户用电箱前端BV-3*10 SC25 WC CC（暗敷在顶板内和暗敷在墙内）商铺用电箱 BV-3*10 SC25 WC CC（暗敷在顶板内和暗
