电气设计

目录一工程概况…………………………………………………………………………4二设计内容…………………………………………………………………………4三设计要求…………………………………………………………………………4四负荷计算…………………………………………………………………………54.1末端设备相关参数…………………………………………………………54.2首层负荷计算………………………………………………………………64.2.1首层娱乐室负荷计算…………………………………………………64.2.2首层活动室负荷计算…………………………………………………94.3末端负荷计算………………………………………………………………124.3.1宿舍末端负荷计算…………………………………………………124.3.22～9层管理间末端负荷计算………………………………………144.3.32～9层隔离间末端负荷计算………………………………………164.3.4顶层管理间末端负荷计算…………………………………………184.3.5顶层电梯机房末端负荷计算………………………………………194.3.6电梯末端负荷计算…………………………………………………204.4各配电分支负荷计算……………………………………………………214.4.1Aw1南面2～9宿舍层负荷计算……………………………………214.4.2Aw2北面2～9宿舍层负荷计算……………………………………224.4.32～10层管理间负荷计算……………………………………………234.4.42～10层隔离间负荷计算……………………………………………244.5公共照明负荷计算………………………………………………………254.5.1首层公共照明负荷计算……………………………………………254.5.22～9层公共照明负荷计算……………………………………………264.5.3顶层公共照明负荷计算……………………………………………27五参考文献…………………………………………………………………………29一工程概况本课程设计为建筑供配电系统设计，设计对象是一个多层宿舍楼，该宿舍楼楼高34.6m，共9层，首层为公共活动空间，2～9层为宿舍。该建筑配电室设在首层，由附近的变电所提供两路0.4kV低压电源，采用电缆引入建筑的配电室，由配电室的低压配电柜经电缆竖井送到各用电设备。二设计内容根据所提供的设计资料完成负荷计算，包括宿舍用户负荷、设备负荷和照明负荷，并在负荷计算的基础上，选择导线以及断路器。绘制供电系统结构图：根据设计资料的功能平面图、负荷类别等确定该宿舍楼的供电系统结构图，并标注配电回路、配电箱等信息。绘制配电系统图：根据供电系统结构图绘制该住宅楼的配电系统图，包含该宿舍楼主接线、各层配电系统图、宿舍单位的配电系统图。配电系统图应清楚反映各级控制关系，并应根据负荷计算的结果，标注各回路负荷的容量，导线规格及敷设方式。三设计要求本设计要求根据所提供的设计资料完成该建筑的配电系统设计，要求提供设计说明书和图设计图纸，具体要求如下：应绘制配电系统干线图、低压主接线图、层配电系统图、房间末端系统图。配电系统干线图、低压主接线应根据设计资料提供的功能平面图、负荷类别等信息，根据供电要求和相关配电规范要求确定；要求在图中标注配电回路、配电箱编号信息，用电负荷信息，计算负荷，干线规格、型号、截面等信息，配电系统干线图、低压主接线信息要一致。宿舍单位的配电系统图要求按宿舍类型分别确定，要求标注计算负荷，导线规格、型号、截面等信息，宿舍应按满足供电部门分户用电计费要求。绘制层配电系统图：根据设计资料确定楼层配电系统图，要求标注配电回路编号、计算负荷等信息，并根据支线计算负荷，选择支线规格、型号、截面。绘制宿舍单位的配电系统图：按宿舍类型分别确定宿舍单位的配电系统图，要求标注计算负荷，选择导线规格、型号、截面。四负荷计算本课程设计为建筑供配电系统设计，设计对象是一个多层宿舍楼，属三类建筑。该建筑配电室设在首层，由附近的变电所提供两路0.4kV低压电源，采用电缆引入建筑的配电室，由配电室的低压配电柜经电缆竖井送到各用电设备。宿舍负荷按单位负荷计算，每单元取负荷为2.5kW，按平面布置，建筑首层的房间采用三相分体空调，每台功率为5匹。照明负荷参照建筑平面图的布置和相关照明标准确定，双管荧光灯的功率为2×36W，吸顶灯功率为40W。该建筑设计有一台电梯，电梯功率为18kW，JCN为60%。4.1末端设备相关参数Pn（kw/个）Pe(kw)Kd荧光灯0.036×20.864(1.2Pn)1.00.9安全出口灯0.020.0061.00.90.8白炽灯0.041.01.0单相插座0.10.20.90.90.8应急灯插座0.020.0081.00.90.8三相插座3.675(5匹)0.90.90.8单相空调插座0.73510.8疏散灯0.020.0051.00.90.8低压母线，计算负荷小于5000kw时，取K=14.2首层负荷计算4.2.1首层娱乐室负荷计算L1回路负荷荧光灯：Pc=KdPe=1×0.432=0.432kw安全出口灯：0.10A白炽灯：回路总负荷：A查，取I=17A，S=2.5其中，I为导线允许载流量，S为导线截面面积选择导线：ZR-BV-2×2.5-PC15其中，ZR表示阻燃线缆，BV表示铜芯聚氯乙烯绝缘导线选择断路器：C45N/10A/1P其中，2P为故障时相线与N线同时切断L2回路负荷荧光灯：安全出口灯：0.20A白炽灯：总负荷：A选择导线：ZR-BV-2×2.5-PC15选择断路器：C45N/10A/1PL3,L4回路负荷荧光灯：总负荷：,选择导线：ZR-BV-2×2.5-PC15选择断路器：C45N/10A/1PL5回路负荷白炽灯：总负荷：,选择导线：ZR-BV-2×2.5-PC15选择断路器：C45N/10A/1PL6回路负荷单相插座：Pc=Kd×Pe=0.9×4×0.1=0.36kw应急灯插座：Pc=Kd×Pe=1.0×4×0.02=0.08kw全部插座加总：Pc=0.36+0.08=0.44kw取，A总负荷：Pc=0.44kw,Ic=2A选择导线：ZR-BV-2×2.5-PC15考虑到通过人体的安全电流为30mA及以下，根据IEC标准，将30mA规定为低压移动式设备和插座等末端回路漏电保护器的额定动作电流值，故选择漏电断路器：C45N/16A/1P-30mAL7,L8,L9,L10回路负荷三相插座：Pc=Kd×Pe=0.9×3.675=3.308AA总负荷：Pc=3.308A,Ic=5.58A选择导线：ZR-BV-5×4-PC25选择断路器：C45N/16A/3P首层娱乐室进线负荷Pc=0.492+0.552+0.432+0.432+0.16+0.44+3.308×4=15.74kwA查表，取I=62A，S=25选择导线：ZR-BV-4×25+16-PC50选择断路器：C45N/40A/4P表1首层娱乐室负荷计算表回路计算负荷（Kw）电流（A）导线选择（ZR-BV）断路器选择（C45N）照明L10.4922.802×2.5-PC1510A/1P照明L20.5523.142×2.5-PC1510A/1P照明L30.4322.182×2.5-PC1510A/1P照明L40.4322.182×2.5-PC1510A/1P照明L50.160.732×2.5-PC1510A/1P单相插座L60.442.003×2.5-PC1516A/2P-30mA三相插座L73.3085.585×4-PC2516A/3P三相插座L83.3085.585×4-PC2516A/3P三相插座L93.3085.585×4-PC2516A/3P三相插座L103.3085.585×4-PC2516A/3P娱乐室进线15.7429.894×25+16-PC5040A/4P4.2.2首层活动室负荷计算L1,L4,L5回路负荷荧光灯：总负荷：,选择导线：ZR-BV-2×2.5-PC15选择断路器：C45N/10A/1PL2,L3回路负荷荧光灯：安全出口灯：A白炽灯：总负荷：A选择导线：ZR-BV-2×2.5-PC15选择断路器：C45N/10A/1PL6回路负荷单相插座：Pc=Kd×Pe=0.9×4×0.1=0.36kw应急灯插座：Pc=Kd×Pe=1.0×4×0.02=0.08kw全部插座加总：Pc=0.36+0.08=0.44kw取,A总负荷：Pc=0.44kw,Ic=2A选择导线：ZR-BV-2×2.5-PC15考虑到通过人体的安全电流为30mA及以下，根据IEC标准，将30mA规定为低压移动式设备和插座等末端回路漏电保护器的额定动作电流值，故选择漏电断路器：C45N/16A/1P-30mAL7,L8,L9,L10回路负荷三相插座：Pc=Kd×Pe=0.9×3.675=3.308AA总负荷：Pc=3.308A,Ic=5.58A选择导线：ZR-BV-5×4-PC25选择断路器：C45N/16A/3P首层活动室进线负荷Pc=0.432+0.492+0.492+0.432+0.432+0.44+3.308×4=15.95AA查表，取I=62A，S=25选择导线：ZR-BV-4×25+16-PC50选择断路器：C45N/40A/3P表2首层活动室负荷计算表回路计算负荷（Kw）电流（A）导线选择（ZR-BV）断路器选择（C45N）照明L10.4322.182×2.5-PC1510A/1P照明L20.4922.802×2.5-PC1510A/1P照明L30.4922.802×2.5-PC1510A/1P照明L40.4322.182×2.5-PC1510A/1P照明L50.4322.182×2.5-PC1510A/1P单相插座L60.442.002×2.5-PC1510A/2P-30mA三相插座L73.3085.585×4-PC2516A/3P三相插座L83.3085.585×4-PC2516A/3P三相插座L93.3085.585×4-PC2516A/3P三相插座L103.3085.585×4-PC2516A/3P活动室进线15.9530.304×25+16-PC5040A/4P4.3末端负荷计算4.3.1宿舍末端负荷计算荧光灯：白炽灯：照明总负荷：A查表，取I=17A，S=2.5选择导线：ZR-BV-2×2.5-PC15选择断路器：C45N/10A/2P单相插座：Pe=5×0.1=0.5kwPc=Kd×Pe=0.9×0.5=0.45kwA查表，取I=17A，S=2.5选择导线：ZR-BV-2×2.5-PC15考考虑到通过人体的安全电流为30mA及以下，根据IEC标准，将30mA规定为低压移动式设备和插座等末端回路漏电保护器的额定动作电流值，故选择漏电断路器：C45N/10A/2P-30mA空调插座：查表，取I=17A，S=2.5选择导线：ZR-BV-2×2.5-PC15选择断路器：C45N/10A/2P宿舍进线Pc=0.1664+0.5+0.735=1.40kwA查表，取I=24A，S=4选择导线：ZR-BV-3×4-PC15选择断路器：C45N/20A/2P表3宿舍末端负荷计算表回路计算负荷（Kw）电流（A）导线选择（ZR-BV）断路器选择（C45N）照明0.16640.952×2.5-PC1510A/1P插座0.52.053×2.5-PC1510A/2P-30mA空调插座0.7354.183×2.5-PC1510A/2P宿舍总负荷1.48.003×4-PC1520A/2P4.3.22~9管理间末端负荷计算荧光灯：Pn=2×0.036=0.072kwPe=1.2Pn=1.2×0.072=0.0864kwPc=Kd×Pe=1×0.0864=0.0864kw白炽灯：照明总负荷：Pc=0.0864+0.08=0.166kwA查表，取I=17A，S=2.5选择导线：ZR-BV-3×2.5+2.5-PC15选择断路器：C45N/10A/2P单相插座：Pe=3×0.1=0.3kw取Kd=0.9，Pc=Kd×Pe=0.9×0.3=0.27kwA查表，取I=17A，S=2.5选择导线：ZR-BV-3×2.5＋2.5-PC15考虑到通过人体的安全电流为30mA及以下，根据IEC标准，将30mA规定为低压移动式设备和插座等末端回路漏电保护器的额定动作电流值，故选择漏电断路器：C45N/10A/2P-30mA空调插座：查表，取I=17A，S=2.5选择导线：ZR-BV-3×2.5＋2.5-PC15选择断路器：C45N/10A/2P管理间进线Pc=0.1664+0.27+0.735=1.2A查表，取I=24A，S=4选择导线：ZR-BV-3×4-PC20选择断路器：C45N/16A/2P考虑到管理间自动开关箱之前导线的断路器规格必须比之后导线的断路器规格大一级，故管理间自动开关箱之前导线选择断路器：C45N/20A/2P表42～9层管理间末端负荷计算表回路计算负荷（Kw）电流（A）导线选择（ZR-BV）断路器选择（C45N）照明0.1660.942×2.5-PC1510A/1P插座0.271.363×2.5-PC1510A/2P-30mA空调插座0.7354.183×2.5-PC1510A/2P管理间总负荷1.176.653×4-PC1520A/2P4.3.32~9层隔离间末端负荷计算荧光灯：白炽灯：照明总负荷：Pc=0.1728+0.08=0.2528kwA查表，取I=17A，S=2.5选择导线：ZR-BV-2×2.5-PC15选择断路器：C45N/10A/2P单相插座：Pe=3×0.1=0.3kwPc=Kd×Pe=0.9×0.3=0.27kwA查表，取I=17A，S=2.5选择导线：ZR-BV-2×2.5-PC15考考虑到通过人体的安全电流为30mA及以下，根据IEC标准，将30mA规定为低压移动式设备和插座等末端回路漏电保护器的额定动作电流值，故选择漏电断路器：C45N/10A/2P-30mA空调插座：查表，取I=17A，S=2.5选择导线：ZR-BV-2×2.5-PC15选择断路器：C45N/10A/2P隔离间进线Pc=0.2528+0.27+0.735=1.26kwA查表，取I=24A，S=4选择导线：ZR-BV-3×2.5-PC15选择断路器：C45N/20A/2P表52～9层隔离间末端负荷计算表回路计算负荷（Kw）电流（A）导线选择（ZR-BV）断路器选择（C45N）照明0.25281.442×2.5-PC1510A/1P插座0.271.363×2.5-PC1510A/2P-30mA空调插座0.7354.183×2.5-PC1510A/2P隔离间总负荷1.267.153×4-PC1520A/2P4.3.4顶层管理间负荷计算荧光灯：查表，取I=17A，S=2.5选择导线：ZR-BV-2×2.5-PC15选择断路器：C45N/10A/2P单相插座：Pe=2×0.1=0.2kwPc=Kd×Pe=0.9×0.2=0.18kwA查表，取I=17A，S=2.5选择导线：ZR-BV-2×2.5-PC15考虑到通过人体的安全电流为30mA及以下，根据IEC标准，将30mA规定为低压移动式设备和插座等末端回路漏电保护器的额定动作电流值，故选择漏电断路器：C45N/10A/2P-30mA空调插座：查表，取I=17A，S=2.5选择导线：ZR-BV-2×2.5-PC15选择断路器：C45N/10A/2P管理间进线Pc=0.1728+0.2+0.735=1.11kwA查表，取I=24，S=4选择导线：ZR-BV-3×2.5+2.5-PC15考虑到管理间自动开关箱之前导线的断路器规格必须比之后导线的断路器规格大一级，故管理间自动开关箱之前导线选择断路器：C45N/20A/2P表6顶层管理间末端负荷计算表回路计算负荷（Kw）电流（A）导线选择（ZR-BV）断路器选择（C45N）照明0.17280.872×2.5-PC1510A/1P插座0.181.143×2.5-PC1510A/2P-30mA空调插座0.7354.183×2.5-PC1510A/2P管理间总负荷1.116.313×4-PC1520A/2P4.3.5顶层电梯机房负荷计算荧光灯：应急照明灯：Pe=Kd×Pe=1×0.02=0.02kwA全部照明加总：Pc=0.0864+0.02=0.1064kwA查表，取I=17A，S=2.5选择导线：ZR-BV-3×2.5-PC15选择断路器：C45N/10A/2P考虑到顶层电梯机房自动开关箱之前导线的断路器规格必须比之后导线的断路器规格大一级，故顶层电梯机房自动开关箱之前导线选择断路器：C45N/20A/2P表7顶层电梯机房负荷计算表回路计算负荷（Kw）电流（A）导线选择（ZR-BV）断路器选择（C45N）照明0.09140.5193×2.5-PC1510A/1P4.3.6电梯末端负荷计算取，查《住宅电气设计》得，，，查表，取I=77A，S=35选择导线：ZR-BV-3×35+2×16-PC32选择断路器：C45N/63A/3P表8电梯末端负荷计算表回路计算负荷（Kw）电流（A）导线选择（ZR-BV）断路器选择（C45N）电梯13.94342.333×35+2×16-PC3263A/3P4.4各配电分支负荷计算4.4.1Aw1南面2～9宿舍层负荷计算宿舍Pn=2.5kw查《住宅电气设计》得，，A查表，取I=24A，S=4选择导线：ZR-BV-3×4+4-PC15选择断路器：C45N/20A/2P层配电箱进线Pe=Pn×N=2.5×10=25kw其中，9x2.5为9间宿舍总负荷，1x2.5为备用负荷查《住宅电气设计》得，，查表，取得I=62A，S=25选择导线：ZR-BV-4×35+16-PC50选择断路器：C45N/63A/4P表9Aw1南面2～9层宿舍负荷计算表回路计算负荷（Kw）电流（A）导线选择（ZR-BV）断路器选择（C45N）宿舍A12.514.203×4-PC1520A/2P宿舍A22.514.203×4-PC1520A/2P宿舍A32.514.203×4-PC1520A/2P宿舍A42.514.203×4-PC1520A/2P宿舍A52.514.203×4-PC1520A/2P宿舍A62.514.203×4-PC1520A/2P宿舍A72.514.203×4-PC1520A/2P宿舍A82.514.203×4-PC1520A/2P宿舍A92.514.203×4-PC1520A/2P单相备用线2.53×4-PC1520A/2P层配电箱进线2547.484×35+16-PC5063A/3P4.4.2Aw2北面2～9宿舍层负荷计算宿舍Pn=2.5kw查《住宅电气设计》得，，A查表，取I=24A，S=4选择导线：ZR-BV-3×4+4-PC15选择断路器：C45N/20A/2P层配电箱进线Pc=Pn×N=2.5×10=25kw查表，取得I=62A，S=25选择导线：ZR-BV-4×35+16-PC50选择断路器：C45N/50A/4P表10Aw2北面2～9层宿舍负荷计算表回路计算负荷（Kw）电流（A）导线选择（ZR-BV）断路器选择（C45N）宿舍B12.514.203×4-PC1520A/2P宿舍B22.514.203×4-PC1520A/2P宿舍B32.514.203×4-PC1520A/2P宿舍B42.514.203×4-PC1520A/2P宿舍B52.514.203×4-PC1520A/2P宿舍B62.514.203×4-PC1520A/2P宿舍B72.514.203×4-PC1520A/2P宿舍B82.514.203×4-PC1520A/2P宿舍B92.514.203×4-PC1520A/2P单相备用线2.53×4-PC1520A/2P层配电箱进线2547.484×35+16-PC5063A/3P4.4.32~10层管理间负荷计算Pc=1.17×8+0.091+1.11=10.56kwA查表，取I=33A，S=10选择导线：ZR-BV-5×10-PC65选择断路器：C45N/40A/3P表112~10层管理间负荷计算表回路计算负荷（Kw）电流（A）导线选择（ZR-BV）断路器选择（C45N）管理间B21.176.653×4-PC1520A/2P管理间B31.176.653×4-PC1520A/2P管理间B41.176.653×4-PC1520A/2P管理间B51.176.653×4-PC1520A/2P管理间B61.176.653×4-PC1520A/2P管理间B71.176.653×4-PC1520A/2P管理间B81.176.653×4-PC1520A/2P管理间B91.176.653×4-PC1520A/2P电梯房(顶层)0.09140.5193×2.5-PC1510A/2P管理间(顶层)1.116.313×4-PC1520A/2P单相备用线1.173×4-PC1520A/2P管理间总负荷10.5620.565×10-PC6540A/3P4.4.42~10层隔离间负荷计算Pc=1.26×8=10.08kwA查表，取I=62A，S=25选择导线：ZR-BV-4×25+16-PC65选择断路器：C45N/40A/3P表122~10层隔离间负荷计算表回路计算负荷（Kw）电流（A）导线选择（ZR-BV）断路器选择（C45N）隔离间B21.267.153×4-PC1520A/2P隔离间B31.267.153×4-PC1520A/2P隔离间B41.267.153×4-PC1520A/2P隔离间B51.267.153×4-PC1520A/2P隔离间B61.267.153×4-PC1520A/2P隔离间B71.267.153×4-PC1520A/2P隔离间B81.267.153×4-PC1520A/2P隔离间B91.267.153×4-PC1520A/2P单相备用线1.263×4-PC1520A/2P管理间总负荷10.0819.144×25+16-PC6540A/3P4.5公共照明负荷计算4.5.1首层公共照明负荷计算白炽灯：安全出口灯：应急照明灯：Pe=3×0.02=0.06kwPc=Kd×Pe=1×0.06=0.06kwA荧光灯：总负荷：Pc=0.24+0.04+0.06+0.072=0.412kwA查表，取I=17A，S=2.5选择导线：ZR-BV-2×2.5-PC15选择断路器：C45N/10A/2P4.5.22～9层公共照明负荷计算白炽灯：安全出口灯：A疏散灯：A应急灯：Pe=5×0.02=0.1kwPe=Kd×Pe=1×0.1=0.1kwA总负荷：Pe=0.32+0.04+0.08+0.1=0.9kwA查表，取I=17A，S=2.5选择导线：ZR-BV-2×2.5-PC15选择断路器：C45N/10A/2P4.5.3顶层公共照明负荷计算白炽灯：安全出口灯：应急照明灯：Pe=2×0.02=0.04kwPe=Kd×Pe=1×0.04=0.04kwA总负荷：Pe=0.16+0.04+0.04=0.24kwA查表，取I=17A，S=2.5选择导线：ZR-BV-2×2.5-PC15选择断路器：C45N/10A/2P单相备用线负荷选择断路器：C45N/10A/2P公共照明进线负荷Pe=0.412+0.9×8+0.24+1.0=8.85kwA查表，取I=23A，S=6选择导线：ZR-BV-5×6-PC25选择断路器：C45N/20A/3P表12公共照明负荷计算表回路计算负荷（Kw）电流（A）导线选择（ZR-BV）断路器选择（C45N）首层0.4122.342×2.5-PC1510A/1P第二层0.95.112×2.5-PC1510A/1P第三层0.95.112×2.5-PC1510A/1P第四层0.95.112×2.5-PC1510A/1P第五层0.95.112×2.5-PC1510A/1P第六层0.95.112×2.5-PC1510A/1P第七层0.95.112×2.5-PC1510A/1P第八层0.95.112×2.5-PC1510A/1P第九层0.95.112×2.5-PC1510A/1P顶层0.241.362×2.5-PC1510A/1P单相备用1.02×2.5-PC1510A/1P配电箱进线8.8516.815×10-PC2540A/3P五参考文献[1]徐晓宁.建筑电气设计基础[M].广州:华南理工大学出版社，2007.[2]刘思亮.建筑供配电[M].北京:中国建筑工业出版社，1998.[3]周武仲.中低压配电设备选型与使用200例[M],北京 : 中国电力出版社, 2006[4]陈一才.现代建筑电气设计与禁忌手册[M].北京：机械工业出版社，2002.[5]胡国文.民用建筑电气技术与设计[M].北京:清华大学出版社，2001.[6]王佳.建筑电气CAD[M].北京:中国电力出版社,2005.[7]朱林根.21世纪建筑电气设计手册.(上，下)[M].北京：中国建筑工业出版社，2001.[8]刘宝林.建筑电气设计图集[M].北京：中国建筑工业出版社，2002.