资源描述
ABSTRACT
北京市古城创业大厦电气设计
摘要
本设计主要阐述了北京市古城创业大厦各个系统电气设计的设计过程、设计依据、原则和方法及设备选择的结论。
本设计包括强电和弱电两部分设计。强电部分主要内容包括:低压配电系统、照明系统及防雷接地系统的设计,其中包括负荷计算、照度计算、防雷等级的计算;弱电部分主要内容包括:火灾自动报警系统、综合布线系统、有线电视系统,其中包括探测器数量计算、综合布线材料计算及用户电平计算等。
本设计依据国家有关的设计规范和标准以及有关专业提供的技术资料,对整个工程的各个系统进行设计。虽然本次设计不用于施工,但还是尽量与实际工程的设计相接近,已达到锻炼自己将理论知识转化为实际应用的能力,为今后的工作做一个良好的过渡。
关键词:低压配电;照明;防雷接地;消防系统;综合布线;有线电视;
III
The Electrical Design of the Ancient City of Entrepreneurship Building of Beijing
ABSTRACT
This design mainly expounds the ancient city of Beijing city building various electrical system design process, design basis, principle and method and equipment selection results.
The design includes two parts of strong and weak electricity design. Strong part of the main contents include: the design of grounding system and lightning protection of low-voltage distribution system, lighting system,, including the calculation of load calculation, illumination calculation, lightning protection level; weak part of the main contents include: automatic fire alarm system, integrated wiring system, cable television system, including detector number calculation, calculation and integrated wiring material user level calculation etc.
Technical data of the design based on the national related design standards and related professional, design of various systems of the whole project. Although this design is not used for construction, but also as far as possible with the design of the actual engineering approaches, to exercise their theoretical knowledge into practical application ability, make a good transition for future work.
Keywords: low voltage distribution; lighting; lightning protection grounding; fire protection systems; cabling; cable television;
目录
目录
1绪论 1
1.1工程概况 1
1.2设计依据 1
1.3 设计范围 1
1.3.1照明系统及节能设计 1
1.3.2高低压配电系统设计 1
1.3.3防雷接地系统设计 1
1.3.4综合布线系统设计 1
1.3.5火灾自动报警系统 1
1.3.6有线电视系统设计 1
2 电气照明设计 2
2.1照明方式 2
2.2照明种类 2
2.3维护系数 2
2.4照度及功率密度的确定 2
2.5各类场所的光源和灯具的选择 3
2.6正常照明计算 4
2.6.1利用系数法 4
2.6.2单位容量法 5
2.6.3具体区域灯具计算 5
2.7 应急照明设计 7
2.7.1照明控制方式和配电方式 8
2.8插座的布置 8
2.9照明电气设计 9
2.9.1 照明供电 9
2.9.2 照明负荷计算 9
2.9.3 电流计算 10
2.9.4 设备选择 10
3供配电系统设计 12
3.1 负荷等级的确定 12
3.2供电措施 12
3.3负荷计算 12
3.4无功补偿 16
3.4.1 无功补偿容量 16
3.4.2 补偿后各计算负荷 17
3.4.3变压器功率损耗 18
3.4.4 高压侧计算负荷 18
3.5变压器的选择 19
3.5.1 数量确定 19
3.5.2 容量及型号选择 19
3.6柴油发电机组的选择 20
3.6.1 柴油发电机组负荷计算 20
3.5.2 容量确定 21
3.6 互感器和测量仪表的选择 22
3.6.1电流互感器的选择 22
3.6.2电压互感器的选择 22
3.6.3测量仪表的选择 22
4.防雷接地系统设计 23
4.1 雷电的危害 23
4.2 建筑物防雷设计 23
4.2.1 建筑物防雷类别确定 23
4.2.2 建筑物防雷的敷设方式 24
4.2.3接地系统 24
4.2.4 接地体的设置 25
4.2.5等电位连接 25
5.综合布线系统设计 27
5.1 工作区子系统设计 27
5.2 配线子系统设计 29
5.2.1水平线缆的选择 29
5.2.2线缆的类型、长度和电缆的订购 29
5.2.3线缆敷设方式 30
5.3干线子系统设计 31
5.3.1干线线缆的选择 31
5.3.2缆线敷设方式 32
5.3.3交换机选型 32
5.4设备间子系统设计 32
5.5管理子系统设计 33
5.5.1建筑物设备间设备选择 33
5.6设备材料用表 33
6消防系统设计 35
6.1 火灾自动报警系统的设计 35
6.1.1 火灾探测器 35
6.1.2 手动火灾报警按钮 36
6.1.3 火灾应急广播 37
6.1.4 消防专用电话 37
6.1.5 消防电梯 37
6.1.6消火栓起泵按钮 38
6.1.7防火卷帘的控制 38
6.1.8非消防照明动力配电箱消防联动控制 38
6.2 消防线的选用和敷设 38
7.有线电视系统 40
7.1有线电视点数及线型选择 40
7.2 分配系统的电平计算 40
7.2.1 分配器、分支器和同轴电缆传输损耗 40
7.2.2用户电平的计算方法 41
7.2.3 放大器输出电平的确定 41
7.2.4用户电平的校验 42
谢辞 43
参考文献 44
附录A:外文翻译-原文部分 45
附录B:外文翻译-译文部分 49
附录C:图纸附录 52
V
1绪论
1.1工程概况
本工程为古城创业大厦项目,属于一类高层建筑。位于北京市石景山区古城大道,项目分为A,B,C三座。A座十八层,B座十层,C座三层,地下一层。内部设有餐厅,厨房,停车场等。首层与二层设有展厅、精品店、金融服务等。A座三层至十八层,B座三层至十层为大开间出租办公用房。C座三层设有大会议室。结构形式为框架结构,总建筑面积为61197.85平方米,其中地下建筑面积为8895.19平方米,地上建筑面积为52302.66平方米,层高4.2米,供电方式是由城市电网引来两路10kV独立电源。
1.2设计依据
[1]《民用建筑电气设计规范》JGJ16—2008;
[2]《10kV 及以下变电所设计规范》GB50053—1994
[3]《低压配电设计规范》GB50054—2011
[4]《供配电系统设计规范》GB50052—1995
[5]《建筑照明设计标准》GB50034—2004
[6]《建筑物防雷设计规范》GB50057—2010
[7]《综合布线系统工程设计规范》GB50311—2007
[8]《建筑设计防火规范》GB50016—2006
[9]《火灾自动报警系统设计规范》GB50116—2007
[10]《高层民用建筑设计防火规范》GB50045—95
1.3 设计范围
1.3.1照明系统及节能设计
照明设计包括三方面:照明光照设计、照明控制设计和照明电气设计。主要选择照明器、光源,确定合理的照明方式和布线方案,导线及断路器选择,画出平面图及系统图。
1.3.2高低压配电系统设计
各用电设备组的负荷计算,变压器的选择,低压设备选择,缆线选择,以及柴油发电机选型,确定供电系统方案,画出系统图等。
1.3.3防雷接地系统设计
根据北京的年平均雷暴日,计算年预计雷击次数,再根据规范确定防雷等级,设计避雷带、避雷网及引下线,确定接地保护等。
1.3.4综合布线系统设计
合理地划分工作区,设置信息点,确定配线子系统、干线子系统、设备间设备,确定管理方式,绘制综合布线系统图,列出设备清单等。
1.3.5火灾自动报警系统
在房间、电梯、走道、门厅等处设置火灾探测器,在走道和面积较大的空间等区域设置消防广播,手动报警按钮,消防电话等,绘制消防平面图、系统图。
1.3.6有线电视系统设计
合理的设置电视插座,计算各用户的电平值,验证是否符合规范等。
2 电气照明设计
2.1照明方式
照明方式是指照明设备按其安装部位或使用功能而构成的基本制式。一般可分为 4 类。即:一般照明、分区一般照明、局部照明、混合照明。
一般照明:整个场所的照度基本均匀的照明。优点是,在工作表面和整个视野范围中具有较佳的亮度对比。可采用较大功率的灯泡,功效较高,照明装置数量少,投资节省。
分区一般照明:对场所的某部分或某一特定区域需要不同的照度的照明方式。
局部照明:特定视觉工作,为照亮某个局部而设置的照明。
混合照明:由以上三种照明方式共同组成的照明方式。
由于本次设计的建筑为综合性写字楼,各室内空间照度基本均匀,故采用一般照明。
2.2照明种类
根据使用情况,可分为以下 5 类。
正常照明:指在正常情况下使用的室内、外照明。可以单独使用,也可以和其他照明一起使用,但是控制线必须分开。
应急照明:正常照明电源失效而启用的照明。其包括备用照明、安全照明、疏散照明。备用照明的照度不低于一般照明的 10%;安全照明的照度不低于一般照明的5%;主疏散通道上的疏散照明照度不低于 0.5Lx。应急照明供电电源不少于两个回路。
值班照明:指在非工作时间内供值班人员使用的照明。
警卫照明:在夜间为改善对人员、财产、建筑物、材料和设备的保卫用于警戒的照明,一般在厂区或仓库区设置。
障碍照明:为保障航空飞行安全,在高大建筑和构筑物上安装的障碍标志灯。
根据该建筑的特点,本次设计需要设计的照明种类有:正常照明和应急照明。
2.3维护系数
灯具在使用的过程中,光源的光通量的衰减、灯具和房间的污染会引起照度的下降,故照度需考虑维护系数,具体取值见表2-1所示。
表2-1 维护系数
环境污染特征
房间或场所举例
灯具擦拭最少次数
维护系数
室
内
清洁
办公室、餐厅、客房、阅览室等
2
0.8
一般
商店营业厅、机械加工车间、候车室等
2
0.7
污染严重
厨房、锻工、铸工车间水泥车间等
3
0.6
室外
雨篷、站台
2
0.65
2.4照度及功率密度的确定
根据大厦各房间的类型,查阅《建筑照明设计标准》GB50034—2004,确定照度值及功率密度值见表2-2、表2-3 所示。
表2-2 各房间照度标准值
房间或场所
参考平面及高度(m)
照度标准值(lx)
办公室、会议室、展厅
0.75
300
精品店
0.75
500
卫生间
地面
75
走廊
地面
50
变配电室、餐厅
0.75
200
排烟机房
地面
100
车道
地面
50
停车位
地面
30
表2-3照明节能功率密度表
房间或场所
照明功率密度
目标值
现行值
办公室、会议室、展厅
9
11
精品店
15
18
卫生间
6
7
走廊
4
5
变配电室
7
8
排烟机房
3.5
4
餐厅
11
13
2.5各类场所的光源和灯具的选择
对于灯具的选择,在室内办公场所采用双管荧光灯,对于精品店等对照度要求较高的场所采用三管荧光灯,对于放映厅等对美观要求更高的场所,通常选用筒灯,公共走道部分采用更加美观的筒灯,在楼梯间及前室采用采用吸顶灯。在光源的选择方面,荧光灯选择T8直管荧光灯,走道筒灯选用15w节能灯,具体选型见表2-4。
表2-4房间使用光源及灯具
场所
光源
灯具
光通量(lm)
办公室、会议室、翻译室
飞利浦 TLD36W/29(T8)
双管格栅荧光灯
2975
精品店
飞利浦 TLD36W/29(T8)
三管格栅荧光灯
2975
排烟机房
飞利浦 TLD36W/29(T8)
双管格栅荧光灯
2975
地下车库
飞利浦 TLD36W/29(T8)
单管荧光灯
2975
厨房
飞利浦 TLD36W/29(T8)
双管格栅荧光灯
2975
变配电室
飞利浦 TLD36W/29(T8)
双管格栅荧光灯
2975
展厅
飞利浦 TLD36W/29(T8)
双管格栅荧光灯
2975
续表2-4
门厅
飞利浦15w/E27
花灯
850
走道
飞利浦15w/E27
筒灯
850
放映厅
飞利浦30w/E27
筒灯
1500
卫生间
飞利浦20w/E27W
防水防尘吸顶灯
1200
楼梯间及前室
飞利浦20w/E27W
吸顶灯
1200
2.6正常照明计算
照明计算的目的是根据照明需要及其他已知条件,决定照明器数量及电光源容量,确定照明器布置方案。
在照明器型式、布置及光源的容量已确定情况下,计算照明系统在被照面上产生的照度,用于校验被照面上的照度能否达到设计标准的要求。
正常照明计算使用两种方法:
(1)利用系数法:用于办公室、精品店等需要准确计算的场所。
(2)单位容量法:用于走廊、卫生间、楼梯间等场所估算。
2.6.1利用系数法
(1)室形指数:矩形房间
其中:l为房间的长度,w为房间的宽度;单位为m
(2)室空间比
顶棚空间比
地板空间比
其中hrc为室空间高度、 hcc为顶棚空间高度、 hfc为地板空间高度。
(3)利用系数:在求出RCR、(顶棚空间有效反射比)、(墙面平均反射比)后,按所选用的灯具利用系数表中查的利用系数U。若RCR、、 不是表中的分级整数时,则用内插法求取:
(4)修正系数:由于灯具系数利用表中的参数是按照 时得出的,故当对应空间的时利用系数需加以修正。利用计算出的RCR、、查相应的修正系数表得修正系数,若RCR、、不是表中的分级整数时则有
5)平均照度:
式中Eav为光源光通量;K为灯具维护系数;N为光源数量。
2.6.2单位容量法
在实际照明设计中,常用单位容量法对照明用电量进行估算,也常用于照明灯具数量的估算:
式中:W为光源的比功率,单位为w/m2;
N为灯具数量,单位为个;
P为每个灯具的额定功率,单位为w;
A为房间面积,单位为m2。
2.6.3具体区域灯具计算
(1)办公室灯具计算
以B座3层办公室为例利用利用系数法计算灯具个数。
图2-1 B座3层办公室照明布置图
照度标准值 Eav =300lx,照明器:双管格栅荧光灯,内可安装 2个光源,光源选用飞利浦TLD36W/29 T8直管荧光灯,功率:36W,光通量:Fs =2975lm ,房间房间长度L: 25.20 m, 房间宽度B: 9.2 m, 计算高度H: 3m
顶棚反射比(%):80, 墙反射比(%):70, 地面反射比(%):30 维护系数 K=0.8,
室空间高度 hrc=2.25m,顶棚空间高度 hcc=0,地板空间高度 hfc=0.75m;
1) 确定 RI、RCR、CCR、FCR
=5x2.25x(25.2+9.2)/(25.2x9.2)=1.67
=0
=0.75/2.25x1.67=0.57
RI=5/RCR=2.99
确定,,求得利用系数U
==0.8
2)=0.7 根据照明设计手册表4-19查得(2,0.82)(3,0.75)利用内差法得:
=0.82-0.07/1*0.99=0.75
3)确定灯具个数
实际照度求得:
=277.1 lx 符合照度要求
实际功率密度: 5.59W/m2
要求功率密度:11.00W/m2,符合节能规范要求。
验算距高比:,满足要求。
(2)放映厅灯具计算
以C座3层放映厅为例利用单位容量法计算灯具数,其余公共面积如停车场,走道,楼梯间卫生间等区域均按照此方法计算。
图2-2 C座3层放映室照明布置图
放映厅面积为39.4m2,,功率密度为6w/m2,采用飞利浦E27/30w。
取6
实际功率密度: W/m2<6w/m2 符合节能规范。
根据计算结果,列出主要房间选择灯具个数的结果,如图表2-5所示。
表2-5照明设计计算结果
位置
房间名称
房间长(m)
房间宽(m)
灯具数
光源功率(w)
光通量(lm)
利用系数
要求照度值(lx)
计算照度值(lx)
功率密度规范值
功率密度计算值
1层
展厅
41.2
27
124
64
2975
0.54
300
290.35
11
8.28
续表2-5
A座3层
办公开间(左)
37.78
10.68
30
64
2975
0.77
300
270.74
11
5.35
B座2层
金融服务
30.1
17.25
40
64
2975
0.78
300
285.66
11
5.55
A座2层 9~11
精品店
16.8
12.6
24
96
2975
0.67
500
544
19
12.24
B座3层
办公室
25.1
9.2
18
64
2975
0.75
300
277.1
11
5.59
C座一层
休息室
29.4
6.8
20
32
2975
0.76
200
180.24
6
3.65
C座三层
放映室
8.2
4.81
6
30
850
0.963
100
101.38
4
2.28
C座三层
会议室
25.4
17.56
32
64
2975
0.84
300
271.48
11
5.17
C座
排烟机房
6
3.3
2
32
2975
0.54
100
119
4
2.88
2.7 应急照明设计
应急照明分为:备用照明、疏散照明、安全照明。应急照明是在正常照明因故熄灭的时候,供人员继续工作、保障安全或疏散用的照明。
(1)应急照明及疏散照明设置场所
按《民用建筑电气规范》的规定,本建筑下列部位应设置火灾事故备用照明。
1)地下停车场行车道、排烟机房、消防控制室、弱电机房;
2)主楼地下层变配电室、柴油发电机房;
3)地上各楼层、合用前室、楼梯间、长度超过20m的走廊。
4)走廊和公共出入口处应设置疏散指示照明。
(2)应急照明照度值
消控室、消防水泵房、消防风机房、弱电机房应急照明按100%照度设置,其它如走道 等公共区域应急照明按不小于10%照度设置。疏散楼梯间、门厅等疏散照明照度不小于0.51x,走道疏散照明照度不小于0.5lx。
(3)应急照明供电时间及照度见表2-6所示。
表2-6应急照明供电时间及照度选用表
名称
供电时间
照度
场所举例
火灾疏散
标志照明
出口标志
不少于20min
不低于0.5lx
疏散走廊、公共出口、室内通道、台阶处等
疏散标志
暂时继续工作的备用照明
不小于1h
不低于正常照度的10%
人员密集场所
继续工作的备用照明
连续
不少于正常照度的最低照度
配电室、消防控制室、消防水泵房等
(4)应急照明疏散指示灯的布置:在疏散通道中, “安全出口”标志灯宜设置在逃生通道门上方。疏散指示标识宜设置在通道两侧部及拐弯处的墙面上, 标志牌的上边缘距地面不应大于 1m, 标志的间距不应大于 20m ,走道的尽头离标志的距离不应大于 10m。
2.7.1照明控制方式和配电方式
合理的照明控制方式是实现舒适照明的有效手段,也是节能的有效措施。
(1) 应急照明回路在平时当作普通回路。本次设计中在房间内部进行开关控制,在走道、停车场中采取回路控制。在发生火灾或危险时,在配电箱内远程强制点亮应急照明。
在高层高档写字楼内,走道中添加开关,既不节能,不实用也不美观。所以,通过在不同时间、不同天气,大厦对采光利用的情况,以及人流量的大小,按需通断某个或某几个回路,以达到节能、舒适、方便、美观的作用。为用户提供更好的使用体验。
走道照明回路的连接是按照每隔2个灯连接为应急照明回路,剩下的为普通照明回路,这样可以实行3档调控,当夜晚下班以后,为节约能源减少浪费只需点亮走道应急照明回路即可,当办公期间需要增加照度时可以点亮走道普通照明回路,切断应急照明回路,需要全部打开时,全部点亮即可。应急照明应设置强启线,在火灾发生时能够强制点亮。应急照明示意图见图2-1。
(2)每层设置用户配电箱,应急配电箱,公共区域配电箱,在每个精品店内设置独立配电箱以方便计费。其余办公用房层只设置楼层配电箱与公共区域配电箱。
图2-1 应急照明火灾强启示意图
2.8插座的布置
(1) 参照《通用用电设备配电设计规范》(GB50055-93)的设计要求,插座的布置应符合下列要求:
1)当插座为单独回路时,数量不宜超过10个(组);
2)当灯具与插座混为一路时,其中插座的数量不宜超过5个(组);
3)在潮湿的房间(住宅中厨房除外)内,不允许安装一般的插座,但设置有安全隔离变压器的插座除外;
备用电源、疏散照明的回路上不应设置插座。
(2) 插座安装的要求
1)对于不同电压等级,应采用与其相应等级的插座,该电压等级的插座不应被其它电压等级的插头插入;
2)需要连接带接地线的日用电器的插座,必须带接地孔;
3)对于插拔插头时触电危险性大的日用电器,宜采用带开关能切断电源的插座;
4)在潮湿场所内,应采用密封式或保护式插座,安装高度距地不应低于1.5m;
5)在儿童专用的活动场所,应采用安全型的插座;
6)住宅内的插座,若安装高度距地1.8m以上时,可采用一般型插座,低于1.8m时应采用安全型插座。
(3)插座的具体设计
精品店与办公区插座设计
精品店按照每20m2一个插座进行计算布置。由于A座3层~18层,B座3层~10层大开间办公室未进行区域划分,故按照40m2一个计算布置。
表2-8单相二、三级插座设备清单
楼层
A座
B座
C座
一层
27
22
20
二层
28
25
15
三层
40
32
8
四—十八层(A)
40
四—十层(B)
32
2.9照明电气设计
2.9.1 照明供电
本工程属于一类高层建筑,根据《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008表A民用建筑中各类建筑物的主要用电负荷分级规定,一类高层建筑中走道照明、障碍照明用电,主要业务和计算机系统用电,电子信息设备房用电属于一级负荷。因此本工程中主要通道照明、电信机房、电梯机房按一级负荷供电。
根据《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008第3.2.3条规定,一类高层民用建筑的火灾应急照明及疏散指示标志等用电应为一级负荷。
本工程中一般照明属于三级负荷供电。
一级照明负荷采用双电源与柴油发电机供电,三级照明负荷采用配电柜出线电源供电。
对于应急照明由低压配电柜及柴油发电机直接出线至配电箱,采用树干式低压接线方式;一般照明采用树干式和放射式相结合的方式,再由层总配电箱到精品店的分配电箱,由分配电箱到各照明灯具和插座。
2.9.2 照明负荷计算
照明系统负荷计算通常采用需用系数法或负荷密度法来计算。下面对某些负荷进行举例计算。
(1)精品店分配电箱B座1层1AL-2-JP-1
房间分配电箱均为三相进线,所含回路有:照明、插座。
1)照明回路
本工程中精品店均采用荧光灯作为照明光源,单灯的cosφ>0.9,配用电子镇流器,以WL1为例。
回路计算负荷
其中需用系数对于照明分支回路取1,镇流器功率损耗系数查《电气照明技术》表7-1,得荧光灯的功率损耗系数为0.2,为灯管额定功率。
回路计算负荷
2)插座回路
本工程一般插座回路均按1.5KW计算。
3)配电箱干线回路
本配电箱共设置2条照明回路,3条插座回路。
故配电箱安装容量
干线回路负荷
其中查《电气照明技术》表7-4取0.7。
2.9.3 电流计算
(1) 精品店分配电箱
1)照明回路
查《电气照明技术》表7-5,得荧光灯的功率因数取cosφ=0.95。
计算电流
得出计算电流 。
2)插座回路
查《建筑电气常用数据》表3.24需用系数及自然功率因数表得插座功率因数cosφ=0.9
得出计算电流。
3)配电箱干线回路
查《建筑电气常用数据》表3.24需用系数及自然功率因数表得配电箱功率因数cosφ=0.85
计算电流=8.39A。
2.9.4 设备选择
本节只对末级照明配电箱出线至照明插座设备的导线及断路器进行选择。
(1)断路器的选择
避免导线流过的电流过大会引起温升过高,促使绝缘迅速老化缩短使用期限,在线路中使用断路器保护电路。单相插座采用漏电断路器。配电用的低压断路器选型要满足以下条件:额定电压大于线路的额定电压;额定电流大于线路的额定电流;脱扣器整定电流要符合要求。本工程选用ABB断路器产品。
以B座1层精品店1AL-2-JP-1配电箱为例,照明线路选用断路器应满足:
长延时脱口器整定电流
其中为计算电流,为导体的允许持续载流量。
照明回路计算电流为6.22A,选用S201-C16断路器;插座回路计算电流为4.55A,选用GS201-C16断路器;配电箱总计算电流为8.38A,选用T2S160/3P/20断路器。
对于插座回路需要装设剩余电流动作保护器,用来防间接点击,选择动作电流不大于30mA的高灵敏度剩余电流动作保护器。
(2)导线与线缆选择
导线型式的选择主要考虑环境条件、运行电压、敷设方式和经济、可靠性等要求。
本工程中普通照明回路与插座回路选用WDZR-BYJ(3*2.5)铜芯阻燃低烟无卤交联聚乙烯绝缘导线,应急照明回路采用WDZN-BYJ(4*2.5)铜芯阻燃及耐火低烟无卤交联聚乙烯绝缘导线。
灯具均设置PE线,因此所有分支回路均采用3芯导线。
本工程按允许载流量(负荷电流)选择导线截面积。即按导线的允许温升选择。选用时导线的允许载流量必须大于或等于线路中的计算电流值。这样在最大允许连续负载电流通过的情况下,导线发热不超过线芯所允许的温度,导线不会因过热而引起绝缘损坏或加速老化。
在单相线路中,N线截面积与相线截面积相同。
对于保护线的选取可参考表2-9所示。
表2-9保护导体的最小截面(mm²)
相导体的截面S
相应保护导体的最小截面
S≤16
S
16<S≤35
16
S>35
S/2
照明回路计算电流为6.22A,选择WDZR-BYJ(3*2.5)导线;插座回路计算电流为7.58A,选择WDZR-BYJ(3*2.5)导线;配电箱进线导线在供配电中选择。
精品店配电箱系统图如图2-2所示。
图2-2精品店配电箱系统图
其他末级照明配电箱的电气设计直接在系统图中标注说明,此处不再举例。
3供配电系统设计
3.1 负荷等级的确定
电力负荷根据其重要性和中断供电在政治上、经济上所造成的损失或影响的程度分为:双电源供电的一级负荷、双回路电源或专用单电源线路供电的二级负荷、对供电无特殊要求的三级负荷。
本大厦高88.1m,属于一类高层。故在电气设计中,根据《民用建筑电气设计规范(JGJ16-2008)》之规定,本工程属一类高层民用建筑,其消防用电设备(消防水泵、消防防排烟风机、消防电梯、消防电梯排水泵等)、应急照明及消防疏散指示照明、消防控制室、电信机房、及上述系统的机房内照明,A,B,C三座客梯,生活水泵房,潜污泵为一级负荷。普通照明,商铺用电及普通电力设备为三级负荷。
3.2供电措施
供电电源和配电:由城市电网引来两路10kV独立电源,每路均能承担本工程全部一级用电负荷,两路10KV高压电源电缆供电给设在地下一层的10KV变配电室。备用电源为柴油发电机,电压为0.23/0.4kV;根据本大楼实际情况,A座面积较大,故按照1#和2#变压器为A座供电,3#和4#变压器为B座与C座以及地下室供电。1#和2#变压器与3#和4#变压器供电之间的低压母线分别设联络开关,正常情况下低压侧为单母线分段运行。
(1)一级负荷的供电措施
一级负荷应由两个电源供电,当一个电源发生故障时,另一个电源应不应同时受到破坏。当其中一个变压器中断供电时,另一个变压器应能承担本建筑的全部一、二级负荷设备的供电;当两个变压器中断供电时,柴油发电机自动启动供一、二级非消防负荷和部分平时需正常工作的消防负荷如:消防控制中心、应急照明、网络机房等。消防状态下时:切断所有非消防负荷,消防供电电源为柴油发电机。一级负荷设备应采用双电源供电,并在最末一级配电装置处自动切换。
(2)三级负荷的供电措施
三级负荷对供电无特殊要求,采用单回路供电,但应使配电系统简洁可靠,尽量减少配电级数,低压配电级数一般不宜超过四级。且应在技术经济合理的条件下,尽量减少电压偏差和电压波动。
3.3负荷计算
负荷计算是供配电系统设计里最重要的内容,它不仅可以作为选择变压器、导体及电器的依据并且用来计算电压损失和功率损耗,还可以作为电能消耗及无功功率补偿计算的依据,用来确定经济运行的方式。
估算变压器容量:根据经验按照100VA/m2,本工程总面积达到62000m2,大约需变压器总容量为6200kVA。四台变压器按“暗备用”的方式同时运行,互为备用。由于本工程地下面积较大,所以预计使用4台变压器。
(1)三相负荷计算
以1AL-3为例,每个分配电箱均为三相进线。根据配电箱系统图3-1可知。
图3-1配电箱1AL-3系统图
1AL-3配电箱容量。
(2)本工程计算负荷
当消防设备的计算负荷小于火灾时切除的非消防设备的计算负荷时,不计入计算负荷。具体负荷分配和变压器设置见表3-1~4。
表3-1 1#变压器负荷计算
用电设备组名称
总功率
需要系数
功率因数
额定电压
视在功率
有功功率
无功功率
计算电流
1#制冷机组
252
0.9
0.80
380
283.5
226.8
170.1
430.8
1#热交换机房
100
0.80
0.80
380
100.0
80.00
60.00
152
1#空调机房
87.7
0.9
0.80
380
98.66
78.93
59.20
149.9
A座屋顶空调机房
68.5
0.9
0.80
380
77.06
61.65
46.24
117.08
A座1~9层照明
1~9AL-1箱
900
0.7
0.85
380
741.18
630.00
390.44
1126.1
A座公共照明1AD-A箱
290
0.7
0.85
380
238.82
203.00
125.81
362.85
续表3-1
A座客梯
76
0.9
0.5
380
136.8
68.40
118.5
207.9
B1层应急照明B1ALE-1,9箱
6.1
0.9
0.9
380
6.10
5.49
2.66
9.27
表3-2 2#变压器
用电设备组名称
总功率
需要系数
功率因数
额定电压
视在功率
有功功率
无功功率
计算电流
2#制冷机组
484
0.9
0.80
380
544.5
435.6
326.7
827.3
2#空调机房
104
0.80
0.80
380
104.0
83.20
62.40
158
A座10~18层照明
900
0.7
0.85
380
741.18
630
390.44
1126.1
B1层照明B1AL-1箱
7
0.9
0.85
380
7.41
6.30
3.90
11.26
A座客梯
19AT-DT2箱
76
0.9
0.5
380
136.8
68.40
118.47
207.85
A座地上应急照明
33
0.9
0.9
380
33.00
29.70
14.38
50.14
A座消防电梯19AT-XDT箱
38
1
0.5
380
76.00
38.00
65.82
115.47
表3-3 3#变压器
用电设备组名称
总功率
需要系数
功率因数
额定电压
视在功率
有功功率
无功功率
计算电流
3#制冷机组
484
0.9
0.80
380
544.5
435.6
326.7
827.3
屋顶冷却塔
52
0.9
0.80
380
58.50
46.80
35.10
88.88
B座1~10层照明1~10AL-2箱
670
0.7
0.85
380
551.76
469
290.66
838.32
B1层照明B1AL-4,5箱
30
0.9
0.85
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