【正文】
需要系數(shù)法的計算公式如下: (23) (24) (25) (三相) (26)(單相) (26)式中用電設(shè)備組的設(shè)備功率(kW);需要系數(shù)(由表24中所示,~);, 用電設(shè)備組的功率因數(shù)及功率角正切();用電設(shè)備組有功功率(W);用電設(shè)備組無功功率(KVA);用電設(shè)備組視在功率(W);計算電流(A)。設(shè)備使用率較高時,需要系數(shù)應(yīng)取較大值;反之,則應(yīng)取較小值。需要系數(shù)是在一定的條件下,根據(jù)統(tǒng)計方法得出的,它與用電設(shè)備的工作性質(zhì)、設(shè)備效率、設(shè)備數(shù)量、線路效率以及生產(chǎn)組織和工藝設(shè)計等諸多因素有關(guān)。 (21)式中 w——負(fù)荷密度,即每單位面積所需的負(fù)荷量(); A——建筑面積()。本設(shè)計用單位面積估算法進(jìn)行戶內(nèi)負(fù)荷估算,用需要系數(shù)法進(jìn)行負(fù)荷計算,本設(shè)計中照明、插座等均是量大面廣的小容量負(fù)荷,負(fù)荷大小是比較均勻的可用需要系數(shù)進(jìn)行計算。因此工程上依據(jù)不同的計算目的,針對不同類型的用戶和不同類型的負(fù)荷,在實踐中總結(jié)出了各種負(fù)荷的計算方法,有單位面積估算法、需要系數(shù)法、二項式法、單相負(fù)荷計算法等。計算負(fù)荷是供電設(shè)計計算的基本依據(jù),計算負(fù)荷的確定是否合理,將直接影響到電氣設(shè)備和導(dǎo)線電纜的選擇是否經(jīng)濟(jì)合理。若要使供配電系統(tǒng)在正常情況下可靠地運(yùn)行,必須正確選擇開關(guān)設(shè)備及導(dǎo)線、電纜等,這就需要對電力負(fù)荷進(jìn)行計算。c.當(dāng)相線截面大于35時,保護(hù)線截面應(yīng)不小于相線截面的一半。(2)保護(hù)線截面的選擇保護(hù)線截面要滿足短路熱穩(wěn)定的要求,按《GB500542011低壓配電設(shè)計規(guī)范》規(guī)定:a.當(dāng)相線截面小于16時,保護(hù)線截面應(yīng)不小于相線截面。c.如果三相四線制線路的三次諧波電流相當(dāng)突出,該諧波電流回流過中性線,此時中性線截面應(yīng)不小于相線截面。a.一般三相四線制系統(tǒng)中的中性線截面應(yīng)不小于相線截面的一半。導(dǎo)線和電纜截面的選擇必須滿足安全,可靠和經(jīng)濟(jì)的條件。選擇導(dǎo)線截面使通過相線的電流應(yīng)不超過導(dǎo)線正常運(yùn)行時的允許載流量。因此規(guī)定了不同材料和絕緣導(dǎo)線的允許載流量。電流通過導(dǎo)線時,要產(chǎn)生電能損耗,使導(dǎo)線發(fā)熱,若絕緣導(dǎo)線和電纜的溫度過高時,可使絕緣損壞,甚至引起火災(zāi)。但其氣溫適應(yīng)性較差,低溫時易變脆,高溫易揮發(fā)。同時,該電纜還具有不吸水的特性,適用用于潮濕、積水或水中敷設(shè)。重量較輕,彎曲性能好,具有內(nèi)鎧裝結(jié)構(gòu),使鎧裝不易腐蝕。故本設(shè)計中所有導(dǎo)線電纜全部選用銅芯線。具體選擇詳見負(fù)荷計算及設(shè)備材料清單和圖紙。若是插座回路還應(yīng)有漏電保護(hù)功能。按結(jié)構(gòu)特點可分為萬能式(框架式)和封閉式(塑料外殼式)。低壓斷路器俗稱空氣開關(guān)廣泛地使用在企業(yè)與民用建筑的供電與照明系統(tǒng)中,完成系統(tǒng)的控制與保護(hù)任務(wù),幾乎所有低壓強(qiáng)電控制都由它來做為控制和保護(hù)的主體電器,由于本身功能健全,保護(hù)到位斷路器取代了以前的閘刀加保險的控制方式,大量的應(yīng)用在變電所及動力和照明系統(tǒng)。 圖24 放射式 圖25樹干式 圖26混合式此次設(shè)計配電方式為混合式即:由配電中心至單元配電箱宜采用樹干式系統(tǒng)配電;采用放射式向各層配電箱供電;采用放射式,由層配電箱向本層各住戶配電箱配電。(如圖26)放射式與樹干式的混合供電線路稱為混合式。而優(yōu)點是接線得到節(jié)約,所以一般用于三級負(fù)荷配電。(2)樹干式。(1)放射式。同時只要采取接地引線,各自都從接地體一點引出,及選擇正確的接地電阻值使電子設(shè)備共同獲得一個接地電位基準(zhǔn)點等措施。PE線連接的設(shè)備外殼及金屬構(gòu)件在系統(tǒng)正常運(yùn)行時,始終不會帶電。TNS系統(tǒng)的特點是:中性線N與保護(hù)接地線PE在進(jìn)戶時共同接地后,不能再有任何電氣連接。該系統(tǒng)一般用在建筑物的供電由區(qū)域變電所引來的場所,進(jìn)戶之前采用TNC系統(tǒng),進(jìn)戶處做重復(fù)接地,進(jìn)戶后變成TNS系統(tǒng)。如戶外照明、戶外演出場地、戶外集貿(mào)市場等場所的電氣裝置。 圖22 TT系統(tǒng)而TN系統(tǒng)由于PE(PEN)線相通的,查找接地故障的原因、地點比較難,因此TT系統(tǒng)被供電部門規(guī)定為給城市公用低電網(wǎng)向用戶供電的接地系統(tǒng),但是這種接地保護(hù)系統(tǒng)在某些情況下,也并不能保證安全,當(dāng)系統(tǒng)中設(shè)備的絕緣損壞或發(fā)生相對地短路故障時,將使設(shè)備的外殼帶電。系統(tǒng)中用電設(shè)備外殼與地作直接的電氣連接,俗稱保護(hù)接地。TNS系統(tǒng)主要用于對安全要求較高(如潮濕易觸電的浴室和居民住宅等)的場所及對抗電磁干擾要求高的場所。在N線斷線也并不影響PE線上設(shè)備的防止間接觸電安全,這種系統(tǒng)多作于環(huán)境條件較差,對安全可靠性要求較高及設(shè)備對電磁干擾要求較嚴(yán)的場所。以下為各個接地方式的介紹:(1)TNS系統(tǒng)圖21 TNS系統(tǒng)整個系統(tǒng)的中性線與保護(hù)線是分開的,稱為TN—S系統(tǒng)(如圖21)。低壓配電系統(tǒng)按接地方式的不同分為三類,即TT、TNS和 TNCS系統(tǒng)。此次設(shè)計為多層住宅,屬三級負(fù)荷,應(yīng)采用低壓系統(tǒng)供電,根據(jù)《住宅設(shè)計規(guī)范》規(guī)定的各種保護(hù)方式、術(shù)語概念,多層住宅的垂直干線,宜采用三相供電系統(tǒng)?!癈”表示中性線與保護(hù)線是合一的(PEN線)。“T”表示電設(shè)備的外露部分采用各自的PE線直接接地,“N”表示電氣設(shè)備正常運(yùn)行時不帶電的金屬外露部分與電力網(wǎng)的中性點采取直接的電氣連接,即保護(hù)接零系統(tǒng)?!癐”表示電力網(wǎng)的中性點不接地或經(jīng)高阻抗接地。供電接地形式分為TN、TT、IT三大類,系統(tǒng)特性以符號表示,字母含義為:第一個字母表示電源中性點的對地關(guān)系。在配電系統(tǒng)中的配電屏、箱應(yīng)留有適當(dāng)?shù)膫溆没芈?。在三相供電線路中,單相用電設(shè)備應(yīng)均勻地分配到三相線路,應(yīng)盡可能做到三相平衡。在供電線路中,如果安裝有沖擊負(fù)荷大的用電設(shè)備,應(yīng)有單獨支路供電。配電線路或配電室及配電箱應(yīng)設(shè)置在負(fù)荷中心,以最大限度地減小導(dǎo)線截面,降低電能損耗。配電系統(tǒng)以三級保護(hù)為宜。(3)三級負(fù)荷用戶和設(shè)備的供電措施三級負(fù)荷對供電無特殊要求,采用單回路供電,應(yīng)在技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理的條件下,盡量減少電壓偏差和電壓波動。(2)二級負(fù)荷用戶和設(shè)備的供電措施二級負(fù)荷的供電系統(tǒng)應(yīng)做到當(dāng)電力變壓器或線路發(fā)生常見故障時,不致中斷供電或中斷供電能及時恢復(fù)。分列運(yùn)行互為備用。而且當(dāng)一個電源中斷供電時,另一個電源應(yīng)能承擔(dān)本用戶的全部一級負(fù)荷設(shè)備的供電。根據(jù)“供電方案”設(shè)計本工程的電源及供配電系統(tǒng)。根據(jù)《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》中常用用電負(fù)荷分級表判斷可得出此次設(shè)計的多層住宅用電負(fù)荷為三級負(fù)荷。b.中斷供電將影響重要用電單位的正常工作者。c.中斷供電將影響有重大政治、經(jīng)濟(jì)意義的用電單位的正常工作,或造成公共場所秩序嚴(yán)重混亂時。本部分設(shè)計出圖7幅,為各層插座平面圖。(3)第四章為開關(guān)插座系統(tǒng)設(shè)計。本部分設(shè)計出圖共包括配電系統(tǒng)圖和一組配電接線圖1幅。(1)第二章為配電系統(tǒng),主要說明負(fù)荷等級的劃分及對應(yīng)的供電要求,負(fù)荷計算以及配電方式等內(nèi)容的相關(guān)原理、原則、方法等,用單位面積估算法進(jìn)行戶內(nèi)負(fù)荷估算,用需要系數(shù)法進(jìn)行負(fù)荷計算,確定各個系統(tǒng)負(fù)荷的容量、計算電流,以此選擇出了斷路器,導(dǎo)線。本論文主要闡述了某花園洋房配電及照明系統(tǒng)設(shè)計依據(jù)、原則和方法及設(shè)計選擇的結(jié)論等。(3)電路中的電氣設(shè)備、元件等,彼此之間都是通過導(dǎo)線將其連接起來并構(gòu)成一個整體。(1)建筑電氣工程圖是采用統(tǒng)一的圖形符號并加注文字符號繪制出來的標(biāo)準(zhǔn)化工程圖紙。并應(yīng)同時滿足設(shè)計合同要求。建筑電氣施工圖設(shè)計的主要內(nèi)容有施工設(shè)計說明書、施工圖設(shè)計圖紙、主要電氣設(shè)備表、計算書等。初步設(shè)計是對設(shè)計方案的補(bǔ)充和進(jìn)一步說明,通常只在大型或重要工程項目才進(jìn)行初步設(shè)計,一般工程項目可以不經(jīng)過初步設(shè)計階段。方案設(shè)計階段的主要任務(wù)是編制設(shè)計說明,一般包括工程概況、設(shè)計范圍說明、變配電系統(tǒng)說明、應(yīng)急電源說明、照明系統(tǒng)說明、防雷與接地系統(tǒng)說明和其他系統(tǒng)說明。(1)老師提供的設(shè)計任務(wù)書。(5)實用:考慮降低物耗,保護(hù)環(huán)境,綜合利用等實用因素。(3)合理:一方面要符合國家有關(guān)政策和法令,符合現(xiàn)行的行業(yè)行規(guī)要求,另一方面要符合建筑方的經(jīng)濟(jì)實力、運(yùn)行維護(hù)及擴(kuò)充發(fā)展等的要求。(1)安全:設(shè)計階段應(yīng)首先充分注意安全用電問題,要從生命、設(shè)備、系統(tǒng)及建筑等方面全面考慮。(4)使學(xué)生初步掌握設(shè)計步驟和基本內(nèi)容,掌握編寫設(shè)計說明書及計算書的基本方法和步驟。(2)學(xué)生對本專業(yè)理論知識進(jìn)行一次較全面的應(yīng)用和實踐,提高分析問題、解決問題的能力。設(shè)計中,總體按照民用建筑設(shè)計規(guī)范來建立設(shè)計的整體思路,并完成配電及照明系統(tǒng)的負(fù)荷計算、設(shè)備選型、系統(tǒng)構(gòu)成以及施工圖的繪制,包括系統(tǒng)圖和平面圖等。戶內(nèi)面積如表11所示: 表11 設(shè)計對象戶內(nèi)面積(單位㎡)東單元西單元東戶西戶東戶西戶一層(含躍層)196192196192二層(含地下室)162154162154三層四層五層117114117114六層(含躍層)171138171138本建筑的南立面圖、北立面圖、西立面圖、剖面圖,如圖11115所示。共兩個單元,一梯兩戶,層高3米,建筑高度24米。本次設(shè)計對象花園洋房首層與頂層為復(fù)式結(jié)構(gòu),中間四層為平層戶型。隨著科技的進(jìn)步和社會的發(fā)展,建筑電氣設(shè)計不是一個孤立的個體,它需要同各個專業(yè)密切配合,協(xié)調(diào)合理,共同完成一座建筑的設(shè)計;人們的住宅樓亦不僅僅限于簡單的住宿,而是趨向于功能多樣化和智能化。隨著城市建設(shè)和信息通信網(wǎng)向綜合化、智能化方向的發(fā)展,建筑電氣已經(jīng)成為現(xiàn)代化建筑的一個重要組成部分。在一切建筑電氣設(shè)備和系統(tǒng)中,都是進(jìn)行著各種電氣能量和信號的傳遞或轉(zhuǎn)換。它是強(qiáng)電和弱電與具體建筑的有機(jī)結(jié)合。同時也可以更加詳細(xì)地學(xué)習(xí)建筑規(guī)范,提高自己獨立完成工程設(shè)計的實際操作和研究能力。本次設(shè)計的題目是某花園洋房配電及照明系統(tǒng)設(shè)計。s technological and economic policies to make it safe, reliable, economical, advanced technical, the overall appearance, convenient for maintenance and management. The design of a garden villa apartment buildings as a design building is three kinds of multistorey residential, two units,1 underground floors,6 floors on the on 《The building design document for depth regulations》for construction of deep depth design. This design is o