【導(dǎo)讀】通過本畢業(yè)設(shè)計題目要達到以下目標：。掌握建筑電氣設(shè)計的基本思路和計算方法；熟練運用互聯(lián)網(wǎng)查詢相關(guān)廠家產(chǎn)品、規(guī)范；綜合運用所學知識解決本專業(yè)實際問題，深化提高知識水平?？偨ㄖ娣e，建筑高度為，為學校標志性建筑。建筑耐火等級為二。提供一套完整的建筑施工圖，以此為條件圖進行建筑電氣施工圖設(shè)計。1）220/380V配電系統(tǒng)；3)建筑物防雷、接地系統(tǒng)及安全措施；求結(jié)合區(qū)域供電條件、學校用電管理及節(jié)約用電需求、學校安全保衛(wèi)需要等客觀情況，合理確定工程設(shè)計方案。第四周至十四周繪制施工圖，整理計算書，準備答辯。本設(shè)計主要包括強電和弱電兩部分設(shè)計。

　　

【正文】 的，插座負荷按其額定功率計算；未知使用設(shè)備的，每出線口按 100W計算。需要連接帶接地線的日用電氣的插座時，必須帶接地孔 ； （ 6） 在選擇照明配電干線和分支線時，應(yīng)采用銅芯絕緣電線或電纜，分支線截面不應(yīng)小于 。照明系統(tǒng)中，中性線截面宜與相線相同，不同回路的線路不應(yīng)穿在同一根管呢。在進行照明系統(tǒng)布線時，管內(nèi)導(dǎo)線總數(shù)不應(yīng)多于 8根 ； （ 7） 照明系統(tǒng)中，每一單項回路不宜超過 16A，電源電壓偏差較大的回路應(yīng)優(yōu)先選用電磁式漏電斷路器 ； （ 8） 公共建筑和工業(yè)建筑的走廊、樓梯間、門廳等公共場所的照 明，宜采用集中控制，并按建筑使用條件和天然采光狀況采取分區(qū)、分組控制措施。居住建筑有天然采光的樓梯間、走道的照明，除應(yīng)急照明外，宜采用節(jié)能自熄開關(guān)。備用照明作為正常照明的一部分同時使用時，其配電線路及控制開關(guān)應(yīng)分開裝設(shè) ； （ 9） 照明配電設(shè)備的選擇主要包括配電柜、配電箱。配電柜一般設(shè)在層配電室或電井里。各層配電箱一般選擇嵌入式與掛墻式兩種結(jié)構(gòu)。配電柜和配電箱應(yīng)帶主低壓斷路器以加強管理。 配電系統(tǒng)形式 （ 1）樹干式 特點是從供電點引出的每條可連接幾個用電設(shè)備或配電箱。樹干式配電系統(tǒng)比放射式系統(tǒng)線路的總長 度小 ,也就是可以節(jié)約有色金屬 ,比較經(jīng)濟；供電點的回路數(shù)量較少 ,配電設(shè)備也相應(yīng)減少 ,配電線路安裝費用也相應(yīng)減少。存在缺點是干線發(fā)生故障時影響范圍大 ,供電可靠性較差 ,相比較導(dǎo)線截面積較大。這種配電方式在用電設(shè)備較少 ,且供電線路較長時經(jīng)常使用。 （ 2）放射式 特點是配電線故障互不影響 ,供電可靠性較高 ,配電設(shè)備集中 ,檢修比較方便；缺點是系統(tǒng)靈活性較差 ,導(dǎo)線消耗量較多。這種配電方式經(jīng)常用在設(shè)備容量大、負荷集中或重要的用電設(shè)備，需要集中連鎖起動、停車的設(shè)備，以及有腐蝕性介質(zhì)和爆炸危險等場所不宜配電及保護起動設(shè)備放在現(xiàn)場者。 （ 3）環(huán)形系統(tǒng) 環(huán)形系統(tǒng)運行時都是開環(huán)的放射式線路，提高了供電的可靠性，當一回路故障或檢修山西大學工程學院畢業(yè)設(shè)計 18 時，可以將該線路與電源斷開，而該處的負荷仍可得到供電。 （ 4）鏈式 特點與樹干式有相似之處，這種供電形式適用與距配電柜較遠而彼此相距又較近的不重要的容量較小用電設(shè)備，這種方式連接的用電設(shè)備宜在五臺以下， 總功 率在 10KW以內(nèi)。 供配電的負荷計算 負荷計算的方法及選用原則 （ 1） 計算方法 : 用電負荷的計算方法有“需要系數(shù)法”、“利用系數(shù)法”和“二項式法”等多種。 1）需要系數(shù)法 : 用設(shè)備功率乘以需要系數(shù)和同時系數(shù)，直接求出計算負荷。這種方法比較簡單，應(yīng)用廣泛，尤其適用于配、變電所的負荷計算。 2）用系數(shù)求出最大負荷班的平均）利用系數(shù)法 : 采用利負荷，再考慮設(shè)備臺數(shù)和功率差異的影響，乘以與有效臺數(shù)有關(guān)的最大系數(shù)得出計算負荷。這種方法的理論依據(jù)是概率論和數(shù)理統(tǒng)計，因而計算結(jié)果比較接近實際，但因利 用系數(shù)實測與統(tǒng)計較難，在民用建筑電氣中一般不用。 3）二項式法 : 在設(shè)備組容量之和的基礎(chǔ)上，考慮若干容量最大設(shè)備的影響，采用經(jīng)驗系數(shù)進行加權(quán)求和法計算負荷。 （ 2）選取負荷計算方法的一般性原則 : 1）在方案設(shè)計階段可采用單位指標法；在初步設(shè)計及施工圖設(shè)計階段，宜采用需要系數(shù)法；對于住宅，在設(shè)計的各個階段均可采用單位指標法； 2）用電設(shè)備臺數(shù)較多，各臺設(shè)備容量相差不懸殊時，宜采用需用系數(shù)法，一般用于干線、配變電所的負荷計算； 3）用電設(shè)備臺數(shù)少，各臺設(shè)備容量相差懸殊時，宜采用二項式法，一般用于之干線和配電（屏）箱的負荷計算。 由于需用系數(shù)法比較便利，因而廣泛使用，低壓母線上的負荷計算多采用需用系數(shù)法。 （ 3）需用系數(shù)公式 : Pjs=KcPe (41) Sjs＝ Pjs／ cosφ (42) Ijs=Sjs／ Un (43) Ijs=Sjs／ Un (44) 式中： Pjs——有功計算負荷， kW Kc——需用系數(shù) Pe——用電設(shè)備的總?cè)萘浚?kW Sjs——視在計算負荷， kVA Ijs——計算電流， A cosφ——用電設(shè)備功率因數(shù)正弦值 Un——用電設(shè)備額定電壓， V 負荷計算的主要內(nèi)容 (1) 求計算負荷，也稱需用負荷 : 目的是為了合理的選擇供配電系統(tǒng)各級電壓供電網(wǎng)絡(luò)、變壓器容量和電器設(shè)備型號等。 (2) 求尖峰電流 : 用于計算電壓波動、電壓損失、選擇熔斷器和保護元件等。 (3) 求平均負荷 : 用來計算配電系統(tǒng)中電能需要量、電能損耗和選擇無功補償裝置等。 本工程負荷計算 本工程為標準教學樓，采用需用系數(shù)法進行負荷計算。設(shè)計中需用系數(shù)取 Kx=，功山西大學工程學院畢業(yè)設(shè)計 19 率補償因數(shù) ?cos =。由此可算出每戶額定功率和額定電流。 計算電流 ： jsP = xK *eP （ 45） jsI = jsP /（ 3 *U * ?cos ） （ 46） 式中 : jsI ——計算電流 (A) jsP ——有功計算負荷 (W) U——額 定線 電壓 (V) ?cos ——功率 補償 因 數(shù) 例：本教學樓的配電柜的 WL1 回路負荷是 99kW，所以， 由（ 45），（ 46）得 計算電流 Ijs= A 同理，用此方法可算出其它配電箱的電流。具體參見設(shè)計圖紙系統(tǒng)圖。 本工程的負荷配電情況 在本工程設(shè)計中，根據(jù)負荷等級的分類， 屬于規(guī)范規(guī)定的三級負荷。 三級負荷對供電無特殊要求，采用單回路供電，但應(yīng)使配電系統(tǒng)簡潔可靠，盡量減少配電級數(shù)，低壓配電級數(shù)一般不宜超過四級。且應(yīng)在技術(shù)經(jīng)濟合理的條件下，盡量減少電壓偏差和電壓波動。 （ 1）本工程由室外變電室引來一路電源。電源引入一層的低壓配電室。 （ 2）功率因數(shù)補償：無功補償在變配電室低壓側(cè)作補償，功率因數(shù)補償至 。 （ 3）供電方式：本工程采用放射式與樹干式相結(jié)合的供電方式；消防負荷等重要負荷采用放射式供電，對于照明及一般負荷采用樹干式與放射式相結(jié)合的供電方式。 （ 4）照明配電：照明、插座均設(shè)保護（ PE）線， 分別由不同的支路供電；所有插座回路均設(shè)漏電斷路器保護，漏電動作電流 30mA,漏電動作時間小于 。安裝高度小于等于。照明根據(jù)建設(shè)方要求只預(yù)留燈口。采用節(jié)能電感鎮(zhèn)流器的熒光燈采用就地補償，補償后的功率因數(shù)為 。 （ 5）消防配電：消防用電設(shè)備采用單獨的供電回路，并當發(fā)生火災(zāi)切斷生產(chǎn)、生活用電時，應(yīng)仍能保證消防用電，其配電設(shè)備要求設(shè)有明顯標志。消防用電設(shè)備的過載保護只 報警，不跳閘。消防用電設(shè)備的應(yīng)急電源配電裝置宜與照明電源配電裝置分開設(shè)置；當與照明電源并列布置時，其分界處應(yīng) 設(shè)防火隔斷。 (6）低壓保護裝置：普通負荷低壓主進線斷路器設(shè)過載長延時、短路瞬時保護脫扣器，消防負荷低壓主進線斷路器設(shè)過載長延時、短路短延時保護脫扣器，其他低壓斷路器設(shè)過載長延時、短路瞬時脫扣器；部分回路設(shè)分勵脫扣器，這些回路既可以在自動互投時，卸載部分負荷，防止變壓器過載，又可以在火災(zāi)時，切斷火災(zāi)場所非消防設(shè)備電源。 本幢教學樓供配電系統(tǒng)見圖 41。 山西大學工程學院畢業(yè)設(shè)計 20 圖 41 教學樓低壓配電系統(tǒng)圖 山西大學工程學院畢業(yè)設(shè)計 21 5 防雷接地系統(tǒng)的設(shè)計 隨著人們生活水平的不斷提高，安全意識已經(jīng)做到足夠的精細，但是在經(jīng)濟高度發(fā)展的今天，人們的生活還是受到了許多情況的制約，其中包括能源，環(huán)境。其中還存在著許多不安全的因素 ， 天災(zāi)和人禍。人為因素則可以避免人禍的出現(xiàn)，而天災(zāi)則是我們不能夠避免的，我們所能做的只能是預(yù)防到位。自古至今人們始終在和自然災(zāi)害 做 著強力的斗爭，其中主要是對于雷電的防護。 隨著樓房的高度 不斷的上升對防雷系統(tǒng)設(shè)計的 也越來越引起人們的重視。 防雷分類 雷電的破壞作用主要是雷電流引起的：一是雷直擊在建筑物上生成的熱效應(yīng)作用和電動力作用，二是雷電流產(chǎn)生的靜電感應(yīng)作用和電磁感應(yīng)作用。 按規(guī)范規(guī)定，通常需要防雷的民用建筑物劃分為第二或第三類防雷建筑物，無第一類防雷建筑物。 （ 1）預(yù)計雷擊次數(shù)大于 次 /a 的辦公樓、教學樓等一般性民用建筑物應(yīng)劃分為第二類防雷建筑物； （ 2）預(yù)計雷擊次數(shù)大于或等于 次 /a ，且小于或等于 次 /a 的辦公樓、教學樓等一般性民用建筑物應(yīng)劃為第三類防雷建筑物； （ 3）此外，在平均雷暴日大于 15d/a 的地區(qū)。高度在 15m 及以上的煙窗、水塔等孤立的高聳建筑物；在平均雷暴日小于或等于 15d/a 的地區(qū)，高度在 20m 及以上的煙窗、水塔等孤立的高聳建筑物也劃為第三類防雷建筑物。 雷擊次數(shù)計算 年預(yù)計雷擊次數(shù)方法 （ 1）建筑物年預(yù)計雷擊次數(shù)應(yīng)按下式確定 （ 51） 式中 : N —— 建筑物預(yù)計雷擊次數(shù)，次 /a； K ——校正系數(shù)，在一般情況下取 1；在下列情況下取相應(yīng)值：位于曠野孤立的建筑物取 2；金屬屋面的磚木結(jié)構(gòu)建筑物取 ；位于河邊、湖邊、山坡下或山地中土壤電阻率較小處、地下水漏處、土山頂部、山谷風口處的建筑物，及特別潮濕的建筑物取 ； Ng——建筑物所處地區(qū)雷擊大地的年平均密度，次 /（ ）； Ag ——與建筑物截收相同雷擊次數(shù)的等效面積， 2km 。 （ 2）雷擊大地的年平均密度應(yīng)按下式確定 Ng = Td （ 52） 式中： Td ——年平均雷暴日，根據(jù)當?shù)貧庀笈_、站資料確定，經(jīng)查數(shù)據(jù)得知太原當?shù)啬昶骄妆┤諡?。 （ 3）本建筑物高度 H 小于 100m 時，其每邊的擴大寬度的等效面積應(yīng)按下式計算確定 （ 53） （ 54） eg AkNN?akm?2? ?200D H H??????? )200()(2[ HHWLLWA e 610)]200( ???H山西大學工程學院畢業(yè)設(shè)計 22 式中： D——建筑物每邊的擴大寬度， m； L、 W、 H——分別為建筑物的長、寬、高， m。 本工程年預(yù)計雷擊次數(shù)的計算 L=， W=， H=， k=1， Td=（太原） Ng = = = 次 /（ akm2 ） = N=1= 次 /a 所以本工程屬于三類防雷建筑。 防雷 的措施 本工程屬于三類防雷建筑，根據(jù)《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》 GB 5005794 的規(guī)定，第三類防雷建筑物的防雷措施： （ 1） 第三類防雷建筑物防直擊雷的措施，宜采用裝設(shè)在建筑物上的避雷網(wǎng) (帶 )或避雷針或由這兩種混合組成的接閃器。避雷網(wǎng) (帶 )應(yīng)沿屋角、屋背、屋檐和檐角等易受雷擊的部位敷設(shè)。并應(yīng)在整個屋面組成不大于 20m20m 或 24ml6m 的網(wǎng)格 。 平屋面的建筑物，當其寬度不大于 20m 時，可僅沿網(wǎng)邊敷設(shè)一圈避雷帶 ； （ 2） 每根引下線的沖擊接地電阻不宜大于 30Ω，但 對有特 殊 規(guī)定的建筑物則不宜大于10Ω。其接地裝置宜與電氣設(shè)備等接地裝置共用。防雷的接地裝置宜與埋地金屬管道相連。當不共用、不相連時，兩者間在地中的距離不應(yīng)小于 2m。 在共用接地裝置與埋地金屬管道相連的情況下，接地裝置宜圍繞建筑物敷設(shè)成環(huán)形接地體 ； （ 3） 建筑物宜利用鋼筋混凝土屋面板、梁、柱和基礎(chǔ)的鋼筋作為接閃器、引下線和接地裝置 。宜 利用基礎(chǔ)內(nèi)鋼筋網(wǎng)作為接地體時，在周圍地面以下距地面不小于 ； （ 4） 引下線不應(yīng)少于兩根，但周長不超過 25m 且高度不超過 40m 的建筑物可只設(shè)一根引下線。引下線應(yīng)沿建筑物四周均勻或?qū)ΨQ布置，其間距不應(yīng)大于 25m。當僅利用建筑物四周的鋼柱或柱子鋼筋作為引下線時，可按跨度設(shè)引下線，但引下線的平均間距不應(yīng)大于 25m； （ 5） 防雷電波侵人的措施，應(yīng)符合下列要求： 1） 對電纜進出線，