高层办公楼供配电毕业设计.ppt

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,Page,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,单击此处编辑母版标题样式,1 绪论,1.1 设计内容,本设计需要完成的内容如下：,（1）系统负荷计算,（2）低压供配电系统设计，如供电电源和电压的选择，导线电缆的选择、线路敷设方式的选择、保护电器的选择、供配电系统图等。,（3）照明系统设计，如照明方式及种类、照度的计算、插座及灯具的选择和布置、绘制照明平面图等。,（4）防雷接地系统设计，如建筑物防雷等级的确定、建筑物接地系统的设计等。,1.2 工程概况,本设计来源于某公司的办公楼工程，该楼的土木建筑结构为一栋地上十层的办公楼。建筑层高为10层，建筑物长54.60m，宽15.30m，高45.6m，总建筑面积约为8400平方米,。,2 系统负荷计算,2.1 负荷计算的目的意义,计算负荷的确定是否合理，将直接影响到电气设备和导线电缆的选择是否经济合理。计算负荷不能定得太大，否则选择的电气设备和导线电缆将会过大而造成投资的浪费；当然计算负荷也不能定得太小，否则选择的电气设备和导线电缆将会长期处于过负荷下运行，增加电能损耗，导致绝缘体过早老化甚至烧毁。,2.1 电力负荷的级别,根据供配电系统设计规范相关规定，我国将电力负荷划分为3级。,（1）一级负荷,一级负荷应由两路独立电源供电。,（2）二级负荷,二级负荷应由两回路供电。,（3）三级负荷,三级负荷为不属于一级、二级负荷者。,三级负荷一般由单回路供电。,本建筑为二类多层建筑，其中消防设备：消防泵、排烟机、排烟风机、应急照明、消防控制室照明、配电室照明、发电机房照明、风机房照明、水泵房照明、排烟机房照明等均按二类负荷进行供电。其他正常照明、空调等按三类负荷进行供电。,2.3 负荷计算的方法,本设计则采用需要系数法来确定计算负荷，,（1）用电设备组计算负荷基本公式：,有功计算负荷（单位为kw）,(2.1),式中，Pe用电设备组总的设备容量（不含备用设备容量，单位为kw）。Kd:用电设备组需要系数。,计算电流（单位为A）:,(2.2),式中，用电设备额定电压，V,功率因数,2.4,进行全楼负荷计算,3 低压供配电系统的设计,3.1 供配电方式的确定,在多层建筑物内，由总配电箱至楼层配电箱宜采用树干式配电或分区树干式配电。对于容量较大的集中负荷或重要用电设备，应从配电室以放射式配电。楼层配电箱至用户配电箱应采用放射式配电。,本办公楼的供配电方式见下面总的配电系统图。,3.2 导线电缆的选择,进行导线和电缆的选择时，应尽量做到布局合理，节省投资。,导线和电缆的选择：根据负荷计算结果以及计算电流，合理的选择导线及电缆。,导线和电缆的选择包括两个方面：型号选择、截面选择。,进行型号的选择时还必须考虑使用环境以及敷设方式。,导线、电缆其负荷的计算与温度、环境有很大关系，导线、电缆的截面积选择就很关键。,在办公楼室内正常的情况下，电线电缆可采用铝芯或铜芯的导线，对于应急照明及消防供电线路采用阻燃或者耐火的导线。本设计按发热条件选择相线截面，即线路的计算电流不超过导线长期允许的电流。,式中，,I,n,导线或者电缆长期允许的工作电流，,A,；,I,al,导线或电缆允许载流量，,A,；,I,c,线路计算电流，,A,依据全楼负荷计算的结果，各照明回路选线均为：BV-2*2.5。实际上，2.5mm2的铜线载流量至少为17A，而一般的单回路的计算电流不过16A，灯具不超过25个，所以选BV 2*2.5mm2 合适的。,对于插座回路，每个插座的容量按200W算，单回路的插座个数不超过10个为宜，所以插座回路选线为：BV-3*2.5。,对于空调插座回路，一个回路最大的功率为7KW，计算电流不过36A,所以空调回路选线为：BV-3*6。,对于计算电流比较大的配电箱及回路，应选择YJV电缆。,3.3 线路敷设形式的选择,本设计照明回路暗敷设在屋面或顶板内，插座回路及空调回路暗敷设在墙内，其他回路沿墙面敷设。,本设计导线敷设部位沿或跨梁（屋架）敷设，空调回路敷设方式采用穿硬塑料管敷设，其他回路均采用穿焊接钢管敷设。,当水平敷设时，其至地面的距离不应小于2.5m；当垂直敷设时，其至地面的距离不应小于1.8m。,3.4 配电箱的选择,本设计负载电流在100A以下的选择PZ30型号的配电箱。,PZ30系列配电箱采用塑料面板，金属箱体，内置接零端子适用于电压380V，负载电流100A以下漏电保护等终端控制设备。,本设计负载电流在100A以上的选择XL-21型号的配电柜。,3.5 保护电器的选择,低压断路器又叫低压自动空气开关，除了具有一般开关通断电路的功能外，同时还具有反应系统的故障状态，判断是否需要分断电路，并执行分断动作的功能，是一种既能开合负荷电流，又能分断短路电流的开关电器。,根据选择原则及计算电流，各层照明配电箱、动力配电箱内部断路器选择施耐德NSX系列塑壳式断路器，如NSX100N、NSX160N、NSX250、等，起到短路及过载保护的作用。,根据选择原则及计算电流，照明回路选择空气开关，如C65N-C16/1P等。C65N-C16/1P中，C表示脱扣电流，即跳起电流。普通插座回路选择施耐德vigiC65系列漏电保护器，如vigiC65N-C16/1P+N。空调回路选择施耐德vigiC65系列漏电保护器，如vigiC65N-C25/1P+N、vigiC65N-C40/1P+N。水泵、风机回路选择空气开关，如DZ47-63/3P。电梯回路选择空气开关C65N-D63/3P。,4 照明系统的设计,4.1 照明的方式和种类,照明方式可分为一般照明、局部照明、混合照明等。,一般照明区域是为照亮整个场所而设置的均匀照明区，有均匀一般照明区和分区一般照明区之分。局部照明区域是特定视觉工作用的、为照亮某个局部而设置的照明区。混合照明区域由一般照明和局部照明共同组成，利用局部照明增加该办公建筑内办公工作区的照度，可以有效地减少工作面的阴影和光斑，减少照明设施的总功率，提高工作和用电效率。,因为在该工程中，同一场所内有不同照度要求，应采用分区一般照明。,4.2 照明的种类,本设计所需照明种类分为正常照明、应急照明。,（1）正常照明部分,该办公楼内，正常情况下使用的满足基本的视觉功能要求的室内外照明就是正常照明。一至十层办公区域场所均应设置正常照明，水箱层及机房层也应设置正常照明。该建筑正常照明与应急照明分开使用。,（2）应急照明部分,该设计中应急照明按照用途可分为三类：疏散照明、安全照明、备用照明。,疏散照明：为保证人员在发生事故时能快速而安全地离开建筑物所设立的照明。在安全出口和疏散通道的明显位置还要设有标志指示灯；,安全应急照明：在正常照明突然熄灭时，为保证潜在危险场所(如医院手术间)的人员人身安全而设置的照明。,备用应急照明：正常照明发生事故时，能保证室内活动继续进行的照明，备用照明往往由一部分或全部由正常照明灯具提供，其应急电源主要应来自两个级别的电源：电网电源和自备电源(发电机或集中蓄电池)，照度一般为正常照度的10。,此外，消防控制室、风机房、水泵房、排烟机房、配电室和发电机房以及发生火灾时仍需坚持工作的其它房间的应急照明，仍应保证正常照明的照度。,4.2 光源和灯具的选型,光源：白炽灯、荧光灯。,本设计主要采用荧光灯和圆球形吸顶灯进行办公楼的设计。,在本设计中，办公室、会议室、办事大厅、水井、消防水箱间及生活水箱间所采用单管荧光灯，走廊、楼梯及机房外廊采用圆球形吸顶灯，卫生间选用广照型防水防尘灯，入口大厅、电梯前室、电井及电梯机房采用双管荧光灯。,4.3 照度标准值的确定。,照度计算的目的是根据所需要的照度值和其他以知条件来决定灯泡的容量和灯泡的数量。,（1）办公楼照度的确定,根据民用建筑设计标准知，办公楼场所照度标准值。,本建筑所选择的的照度标准：,类别,参考平面及其高度,照度值 （lx）,办公室、办事大厅,0.75m水平面,150,储藏室、风机房、水泵房、水箱间、卫生间前室,0.75m水平面,50,发电机房、配电室、消防控制室、水井、电井、电梯机房,0.75m水平面,100,走廊、卫生间、大厅上空,地面,30,楼梯,地面,20,电梯前室、入口大厅,地面,50,4.4 照度计算方法,照度计算的方法有利用系数法、单位容量法、查概率曲线法和逐点计算法等。,本设计中照度的计算采用单位容量法。,（1）单位容量法的基本公式如下：,W=P/A （4.1）,式中：W在最低照度下每单位面积的安装功率（W）,P房间内全部灯泡（管）的总安装功率（W）,A房间的面积（）,根据已知的面积和所选的灯具形式、最小照度E、计算高度h，从表4-3到表4-5查得每单位面积的安装容量W，从上式算出全部灯泡的总安装功率P。,（2）所需灯具数量计算公式：,（4.2）,式中：N规定照度下所需灯具套数，套,W在某最低照度值下的单位面积安装功率,w/m2,S房间面积，m2,Z最小照度系数,P一套灯具安装容量，不包括镇流器损耗，w,在本设计中Z取1。,4.5 正常照明灯具布置,办公大楼内灯具的布置主要就是确定灯在室内的空间位置，确定灯具的高度布置和平面布置。,本设计中，灯具尽量均匀布置且灯具均匀布置时，采用矩形形式。均匀布置方式适用于要求照度均匀的场合。使灯具之间的距离及行间距离均保持一定。,灯具设计时需要注意每个回路灯具的数量不应该超过25盏。,4.6 应急照明灯具的布置,本设计中应急照明部分，疏散照明与正常照明灯具不是同一套灯具。,（1）出口指示灯的布置及安装,布置在通向室外的出口和应急出口，该多层建筑内各楼层通向疏散楼梯间或防烟楼梯间前室的门上方，大面积厅向室外或疏散通道的出口处。出口指示灯应安装在出口门内侧，安装在门上方，距地2.5m暗装；,（2）疏散照明灯的布置和安装,疏散指示灯的布置和安装：疏散指示灯布置在疏散走廊及楼梯拐角处，安装距离10m，距地0.5m暗装。,本设计中在建筑物各房间出口处、楼梯间、大厅入口设置安全出口标志灯，且出口标志灯装设在出口门内侧，标志面朝向内疏散通道，且设在门上方2.3m处，疏散通道上的出口标志灯是明装，房间内部采用暗装；指向标志灯安装在疏散通道的中间、拐弯、交叉处，离地面0.3m，嵌墙安装，突出墙面不超过50mm，且疏散通道之间的指向标志灯间距不大于20m。,4.7 插座系统的设计,设计中各房间均采用五孔插座，除空调机插座底边距地1.8m外，其余强、弱电插座底边距地均为1.0m。,为加强插座回路的保护措施，设计专门的PE线，PE线与建筑物共用接地装置，接地电阻R4。设计专用回路，用漏电开关保护。,选型方面选择耐压值、载流量、插座铜片的张拔力及绝缘等级符合国家标准的产品。,5 防雷接地系统的设计,5.1 建筑物防雷等级,根据建筑物防雷设计规范规定建筑物根据其重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果，按防雷要求可分为三类。,第一类防雷建筑物：,第二类防雷建筑物：,第三类防雷建筑物,（1）省级重点文物保护的建筑物及省级档案馆。,（2）预计雷击次数大于或等于 0.01次/a，且小于或等于 0.05次/a 的部、省级办公建筑物和其他重要或人员密集的公共建筑物，以及火灾危险场所。,(3）预计雷击次数大于或等于 0.05次/a，且小于或等于 0.25次/a 的住宅、办公楼等一般性民用建筑物或一般性工业建筑物。,（4）在平均雷暴日大于 15d/a的地区，高度在 15 m及以上的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物；在平均雷暴日小于或等于 15 d/a的地区，高度在 20 m及以上的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物。,5.2该建筑物防雷等级确定,根据年预计雷击次数由下式计算出本工程所属防雷级别。,建筑物年计算累计次数的经验公式：,（5.1）,式中，建筑物年预计雷击次数(次/a)；,年平均雷暴日数，按当地气象台、站资料确定；,与建筑物接受累计次数相同的等效面积；,K 校正系数，在一般情况下取1，位于旷野的孤立建筑物取2，金属屋面的砖木结构建筑物取1.7，位于河边、湖边、山坡下或山地中土壤、电阻率土壤、地下水露头处、土山顶部、山谷风口等处的建筑物以及特别潮湿的建筑物取1.5。,建筑物等效面积为其实际平面积向外扩大后的面积，其计算方法如下：,(1)建筑物的高H100m；,式中 L、W、H分别为建筑物的长、宽、高(m)。,(2)建筑物高H100m，扩大宽度等于建筑物的高H：,本建筑物高45.6米，小于100米。,在本工程中L=54.6m，W=15.30m，H=45.6m，k=1，Td=15.3d/a。,经计算知：,因此，本建筑物预计雷击次数为0.0296,按雷击次数进行防雷等级分类，本办公楼属第三类防雷建筑。该建筑为第三类防雷建筑物。,5.3 高层建筑物的防雷措施,第三类防雷建筑物外部防雷的措施宜采用装设在建筑物上的接闪网、接闪带或接闪杆，也可采用由接闪网、接闪带或接闪杆混合组成的接闪器。接闪网、接闪带应按照规定沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷击的部位敷设，接闪器采用避雷带的形式，并应在整个屋面组成不大于 20 m20 m或 24 m 16 m的网格；,平屋面的建筑物，当其宽度不大于20时，仅沿周边一圈敷设避雷带。当建筑物高度超过 60 m时，首先应沿屋顶周边敷设接闪带，接闪带应设在外墙外表面或屋檐边垂直面上，也可设在外墙外表面或屋檐边垂直面外。接闪器之间应互相连接。,避雷带一般采用圆钢或扁钢，其尺寸不应小于下面数值：圆钢直径为,8mm，扁钢截面积为48mm2，扁钢厚度为4mm。,专设引下线不应少于2根，但周长不超过25m且高度不超过40m的建筑物，可只设一只引下线，并应沿建筑物四周和内庭院四周均匀对称布置，其间距沿周长计算不宜大于 25 m。当建筑物的跨度较大，无法在跨距中间设引下线时，应在跨距两端设引下线并减小其他引下线的间距，专设引下线的平均间距不应大于 25 m。,防雷装置的接地应与电气和电子系统等接地共用接地装置，并应与引入的金属管线做等电位连接。外部防雷装置的专设接地装置宜围绕建筑物敷设成环形接地体。,本建筑外部防雷的措施采用在建筑物上敷设避雷带，并沿建筑物的四周和突出的位置布置，其间距沿周长计算不大于25m。本设计中避雷带使用直径为10mm的镀锌圆钢。避雷带在整个屋面组成了不大于24m16m和20m20m的网格，并且利用柱内主钢筋作为引下线。,为了保证建筑物美观，所有防雷装置除避雷带外均采用暗敷。,5.4 接地系统设计,配电系统的接地型式分为TN系统（系统中性点直接接地，所有设备的外漏可导电部分均接公共的保护线或公共的保护中性线）、TT系统（系统中性点直接接地，而其中设备的外漏可导电部分均各自经PE线单独接地）和IT系统（系统中性点不接地，或经高阻抗接地）。而TN系统又可分为TN-C系统、TN-S系统、和TN-C-S系统。,本建筑采用TNS接地保护系统，利用建筑物混凝土基础钢筋作自然接地体。防雷接地、电气设备安全接地以及其它需要接地的设备，弱电设备采用共用接地，共用接地体的接地电阻应小于。这样既保证了人身和设备的安全，还减少了由不合理接地引起的干扰。,为了保证人身及设备的用电安全，设计要求建筑物内作总等电位联结，在一层安装一总等电位联结端子箱，把空调水管等所有进出建筑物的金属体及建筑物的金属构件等与电位联结端子箱连通。,