電氣工程---某高層住宅樓電氣工程設計-資料下載頁

【導讀】戶，一共有29層,設計部分為5至29層。本工程采用樹干式，電壓等級為。380V/220V,供電電源引自小區內變電站。座系統設計及防雷與接地系統的設計。線、插座導線截面積的選擇以及導線的敷設方式。插座系統按普通住宅標準設。插座回路與照明回路由不同支路供電。與避雷帶相結合的接閃器。在本次畢業設計當中共繪制了6張圖紙，除一張手繪圖外全部由CAD繪制。

　　

【正文】 場所、重要的賓館、醫院的手術室、重要的生物實驗室等。 一級負荷的供電方式除了采用兩個互相獨立的電網電源供電之外，還應設置備用電源，一般備用電源采用柴油發電機組或直流蓄電池組。 中斷供電將造成較大的政治、經濟損失或引起公共場所秩序混亂的負荷，叫做二級負荷。如地、市政府辦公樓，三星級旅館，甲級電影院，地、市級主要圖書館、博物館、文物珍品庫等。 二級負荷的供電方式除了采取兩條彼此獨立的線路之外，根據實際情況，還應設置備用電源。 除了一級負荷、二級負荷之外，其他的都 屬于三級負荷，三級負荷在供電方式上沒有特殊的要求，一般都采用單回路供電。 隨著我國經濟的發展，一級負荷的供電方式已經不能滿足一些特別重要場所的需要，如市話局、電信樞紐、衛星地面站、民用機場、銀行證券交易中心等，這些負荷屬于特別重要的一級負荷，一般叫做特一級負荷。同時由于經濟的發展，一級負荷、二級負荷的增多，三級負荷的供電方式會逐漸減少或者取消。 負荷計算的方法 所謂電力負荷計算，就是按照一定方法計算用電設備、配電線路、配電裝置，以及發電機、變壓器中的電流或功率。計算負荷是一個假想的持續性負荷，其 熱效應與同一時間內實際變動負荷產生的最大熱效應相等。負荷計算的方法一般有需用系數法和二項式法，其中需用系數法用的較多，下面對需用系數法作以簡單介紹： 需用系數是考慮用電設備組不能同時工作，不能同時滿載，不能在同一個工作制下工作，不能在同一個工作效率下工作等四個因素，從而得出的一個計 第 23 頁 算系數，一般用 nK 表示，通過查表獲得。 有功計算負荷的公式是 SnC PKP ? （ 31） 式中： CP — 有功計算負荷， KW； nK — 負荷計算需要系數，通過查表獲得； SP — 設備容量，指的是設備的原始銘牌數據。 [當設備為連續工作制時： NS PP? （注： NP 指設備的額定功率） 當設備為斷續工作制時：NNS PP 規???（注： N? 為設備的銘牌額定暫載率，規? 為統一規定暫載率，其中，電焊機為 100%,起重機為 25%） 當設備為氣體放電光源（熒光燈、高壓汞燈等）： NS PP ? ] 無功計算負荷的公式是 ?tan?? CC PQ （ 32） 式中： CQ — 無功計算負荷， KVar； ?tan — 功率因數角的正切值。 視在計算負荷的公式是 22 CCC QPS ?? （ 33） 或者先根據公式?cosCC PS ?計算出視在計算負荷 CS ，然后根據公式22 CCC PSQ ?? 計算出無功計算負荷 CQ 。 式中： CS — 視在計算負荷， KVA； ?cos — 功率因 數。； 計算電流的公式是NCC USI ? （單相線路） （ 34） 第 24 頁 NCC USI 3? （三相線路， NU 指 線電壓） （ 35） 式中： CI — 計算電流， A； NU — 額定電壓， V。 低壓輸配電線路 變配電所概述 變電所的構成主要有：高壓配電 室、低壓配電室、變壓器室、電容器室、值 班室等。變電所的類型有很多，按變壓器及高壓電氣設備安裝的位置，可分為室內型、半室外型、室外型及成套變電站。室內型變電所將所有的設備都放在室內，其特點是安全、可靠、受環境影響小，但是造價較高。半室外型變電所只將低壓配電設備放在室內，其他設備均放在室外，其特點是造價低，變壓器通風散熱好。室外型變電所將全部設備都放在室外，一般建筑工地較多采用此類變電所。成套變電站由高壓室、低壓室、變壓器室組成，成套出廠，其特點是易搬遷，安裝方便。 在低壓變配電所 中，常用的高壓電氣設備有熔斷器、隔離開關、負荷開關、斷路器、互感器、避雷器等；常用的低壓電氣設備有低壓斷路器、刀開關、熔斷器等。 （ 1）高壓電氣設備 ①高壓熔斷器 高壓熔斷器的作用是使設備或者線路避免遭受過電流和短路電流的危害。各 種類型的高壓熔斷器的保護主要由熔體來完成，當線路或者設備出現故障，電流增大，熔體溫度上升到熔斷溫度，熔體熔斷，起到保護作用。 ②高壓斷路器 高壓斷路器既可切斷正常的高壓負荷電流，又可切斷嚴重過載或短路電流，有很完善的滅弧裝置。高壓斷路器按其滅弧介質分為多油斷路器、少油斷 路器、真空斷路器、六氟化硫斷路器等。 ③高壓隔離開關 高壓隔離開關的作用是隔離高壓電源，以保證線路能安全檢修。高壓隔離開關沒有滅弧裝置，不能通斷負荷電流，因此在和其他開關配合使用的倒閘操作時，要特別注意。 ④高壓負荷開關 第 25 頁 高壓負荷開關用來通斷高壓線路正常的負荷電流。高壓負荷開關有一定的滅弧裝置，不能通斷故障電流。 表 31主要電氣設備的文字及圖形符號 低壓配電線路 低壓配電線路的配電要求可以概括為 五個原則：安全、可靠、優質、靈活、經濟。 （ 1）安全 隨著我國經濟的迅速發展，工程質量的要求早已作了調整，安全是人們首先考慮的問題。對于低壓配電線路來說，要保證安全的原則，應從以下方面考慮： 配電線路的設計應嚴格按照國家有關規范進行，并且根據實際情況適當調整；配電線路的施工按照設計圖紙進行，施工材料一定是正規廠家的合格產品，施工工藝應符合國家施工規范章程。 （ 2）可靠 低壓配電線路應滿足民用建筑所必須的供電可靠性要求。所謂可靠性，是指供電電源、供電方式要滿足負荷等級要求，否則會造成不必要的損失。 （ 3）優質 低壓配電線路在供電可靠的基礎上，還應考慮到電能質量。電能質量的兩 第 26 頁 個衡量指標是電壓和頻率。電壓的質量除了跟電源有關之外，還與動力、照明線路的設計有很大關系。在設計線路時，低壓線路供電的距離應滿足電壓損失要求，同時將動力和照明線路的變壓器分別設置，以避免電壓波動。我國規定工頻為 50HZ，應由電力系統保證，與低壓配電線路的設計無關。 （ 4）靈活 低壓配電線路還應考慮到負荷的未來發展。從工程角度看，低壓配電線路應力求接線簡單、操作方便、安全，并具有一定的靈活性。特別是近年大功率家用電器的迅速發展，如即熱式 電熱水器、大屏幕電視機等普及很快，因此應在設計時進行調查研究，使設計在符合有關規定的基礎山，適當考慮發展的要求留有余地。 （ 5）經濟 低壓配電線路在滿足上述原則的基礎上，應當考慮節省有色金屬的消耗、減少電能的消耗、降低運行費用等，滿足經濟的原則。 2．低壓配電線路的配電方式 低壓配電線路的基本配電方式有：放射式、樹干式和環形式，以下對常用的放射式和樹干式作以說明： （ 1）放射式 放射式指的是每一個獨立負荷或集中負荷均由單獨的配電線路供電，它一般用于供電可靠性要求較高或設備容量較大的場所。如電梯，雖然容量不大 ，但供電可靠性要求高；大型消防泵、生活用水泵和中央空調機組等，供電可靠性要求高，單臺機組容量大；這些設備都必須采用放射式專線供電。對于供電可靠性要求不高，用電量較大的樓層等，也必須采用放射式供電方案。 放射式配電方式配電可靠性高，但是所需設備及有色金屬消耗量大。 （ 2）樹干式 樹干式指的是若干個獨立負荷或集中負荷按它所處的位置依次連接到某一條配電干線上。一般適用于用電設備比較均勻，設備容量不大，無特殊要求的場所。 樹干式配電方式的系統靈活性好，耗資小，但是干線發生故障影響范圍大。 在一般的建筑物中，由于設備 類型多，供電可靠性要求不同，因此，多采用放射式和樹干式結合的配電方式。 （ 1）概述 低壓配電線路按照敷設的場所，分為室外配電線路和室內配電線路。室外配電線路是指從變配電所至建筑物進線處的一段低壓線路。由進戶線至室內用電設備之間的一段線路，則是室內配電線路。民用建筑室外配電線路有架空線路和電纜線路兩種。 （ 2）架空線路 ①特點 架空線路的優點是：投資少、材料容易解決，安裝維護方便，便于發現和 第 27 頁 排除故障。不足之處是：占地面積大，影響環境的整齊和美觀，易受外界氣候的影響。 ②架空線的結構 低壓架空線路由導線、電桿、橫擔、絕緣子、金具和拉線等組成。 ③架空線的敷設 低壓架空線路敷設的主要過程包括：電桿測位和挖坑，立桿，組裝橫擔，導線架設，安裝接戶線。敷設過程要嚴格按照有關技術規程進行，以確保安全和質量要求。 （ 3）電纜線路 ①特點 電纜線路的優點是：運行可靠、不易受外界環境影響、不需架設電桿、不占地面、不礙觀瞻等，特別適合于有腐蝕性氣體和易燃易爆氣體的場所。不足之處是：成本高、投資大、維修不方便等。 ②電纜的結構和類型 電纜是一種特殊的導線，它是將一根或幾根絕緣導線組合成線芯，外面包上絕緣層 和保護層。保護層又分為內護層和外護層。內護層用以保護絕緣層，而外護層用以保護內護層免受機械損傷和腐蝕。 電纜的分類方式很多：按電纜芯數可分為單芯、雙芯、三芯、四芯等；按線芯的材料可分為銅芯電纜和鋁芯電纜；按用途可分為電力電纜、控制電纜、同軸電纜和通信電纜等；按絕緣層和保護層不同又可分為油浸紙絕緣鉛包電纜、聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套電纜和橡皮絕緣聚氯乙烯護套電纜等。 ③電纜線路的敷設 電纜線路的敷設方式很多，有直接埋地敷設、電纜溝敷設、沿管道敷設、沿構架明敷設、沿橋架敷設等。最常用的方式有電纜溝敷設和沿橋架敷設 。 （ 1）室內低壓線路的結構 室內低壓線路中，由總配電箱至各分配電箱的線路，叫做干線。由分配電箱引出的線路叫做支線。支線的數目一般在 69路。 （ 2）室內低壓線路的敷設 室內低壓配線的方式有明敷設和暗敷設兩種：明敷設是指沿墻壁、天花板、梁、柱子用塑料卡、瓷夾板等固定絕緣導線；暗敷設是指導線穿管埋設在墻內、地坪內或裝設在頂棚內。目前常用的敷設方式是暗敷設。 在電氣施工中，常用的電氣線管是 PVC 管和鋼管。 PVC 管可用于無特殊要求的場所。鋼管用于高溫、容易受機械損傷的場所。上世紀九十年代，市場上出現一種可撓性的金屬線管，叫做普里卡金屬套管，這種線管具有鋼管和 PVC管所有的優點，最大的特點是可自由彎曲，即可撓性，但是價位較高，目前還沒有廣泛使用。 室內低壓線路除了以上介紹的敷設方式之外，還有金屬線槽配線、鋼索吊架配線等配線方式。在高層建筑中，由于線路復雜，一般都采用豎井內配線。 第 28 頁 電氣豎井是指從建筑底層到頂層留下一定截面的井道，可分為強電豎井和弱電豎井。豎井內配線經常采用以下三種形式：封閉式母線、電纜線、絕緣線穿管。 表 32 常用導線的型號及其主要用途 導線型號 額定電壓/V 導線名稱 最小截面/ 2mm 主要用途 鋁芯 銅芯 LJ TJ — 裸鋁導線、裸銅導線 25 室外架空線 BLV BV 500 聚氯乙烯絕緣線 室內線路 BLX BX 500 橡皮絕緣線 室內線路 BLXF BXF 500 氯丁橡皮絕緣線 室外敷設 BLVV BVV 500 塑料護套線 室外敷設 RV 250 聚氯乙烯絕緣軟線 250V 以下各種移動電器 RVS 250 聚氯乙烯絕緣絞型軟線 RVV 250 聚氯乙烯絕緣護套軟線 250V 以下各種移動電器 配電導線與自動開關的選擇 配電導線的選擇 為了保證配電線路安全、經濟的運行，要根據環境和使用特點選擇導線。導線的選擇包括導線的材料、導線截面、絕緣方式等。目前低壓絕緣導線和電纜一般都采用銅導線，只有部分母線可采用鋁線；導線的絕緣方式很多，例如低壓絕緣導線一般采用聚氯乙烯絕緣導線；而導線截面的選擇必須滿足三個方面的要求：導線的發熱條件、允許電壓損失和機械強度，下面分別作以介紹。 電流通過導線時，要產生能量損耗，使導線發 熱。而當絕緣導線的溫度過高時，導線絕緣會加速老化，甚至損壞，引起火災。因此，導線在通過最大負荷電流產生的溫度，不應超過其正常運行時的最高允許溫度。這就是按發熱條件來選擇導線截面。 第 29 頁 導線的允許載流量大于該導線所在線路的計算電流，即： cal II ? （ 36） 式中： alI —— 不同型號規格的導線，在不同的溫度不同敷設條件下的允許 載流量， A； cI —— 該線路的計算電流， A。 值得注意的是，中性線及地線的截面可選擇比火線小一個等級即可。 配電導線存在阻抗，因此會在配電線路上產生電壓損耗。電壓損耗過大，會使得用戶端的電壓達不到要求，影響設備的正常工作。因此，在選在導線截面時，要考慮到因為導線阻抗帶來的電壓損耗，即按照電壓損失選擇導線截面。 一般規定用戶的實際電壓和額定電壓偏差為 %5? ，對于視覺要求高的場所，要適當降低偏差 。 配電線路的電壓損耗的大小與導線的輸送功率、輸送距離及導線的截面積有關 。 表 33 計算線路電壓損耗公式中系數 C值 線路額定電壓（ V） 線路相數 系數 C值 銅線 鋁線 380/220 三線四線 77 380/220 兩相三線 34 220 110 36 24 12 單相或直流 0 導線和電纜應有足夠的機械強度及避免在刮風、結冰時被拉 斷，使供電中斷，造成事故。因此，國家有關部門強制規定了在不同敷設條件下，導線按機械強度要求允許的最小截面，一般情況下，導線只要滿足發熱要求和電壓損失要求，就一定滿足機械強度要求。當配電導線長度大于 300m 時，按照電壓損失要求計算導線截面積，按照發熱要求校驗，當配電導線小于 300m 時，則按照發熱要求計算導線截面積，按照電壓損失要求校驗。 第 30 頁 （ 1）刀開關 刀開關是最簡單的手動控制電器，用于不需要頻繁接通或斷開的電路中。根據刀開關的構造不同，分為膠蓋開關、鐵殼開關、隔 離開關。 ① 膠蓋開關 膠蓋開關是結構最簡單的一種刀開關，它的容量小，常用的有 15A、 30A， 最大的為 60A；它沒有滅弧能力，因此容易損傷刀刃；膠蓋開關廣泛應用于照明電路和容量小于 3KW 的電動機電路，還可作電源的隔離開關使用。 ②鐵殼開關 鐵殼開關又叫做封閉式負荷開關，它由刀開關、熔斷器組成，裝在有鋼板防護的外殼內。鐵殼開關沒有滅弧能力，為了使用安全