畢業設計高層住宅樓供配電系統的設計姓 名： 學 號： 班 級： 11電氣1 專 業：電氣工程及其自動化 所在系： 自動化工程系 指導教師: 高層住宅樓供配電系統的設計摘要我國的城市建設過程中，住宅向著高層化趨勢發展。高層住宅樓，因其為住戶提供的安全、舒適、高效、節能的居住環境，受到了越來越多人的青睞，也成為現代人主要的居住方式。與此同時，高質量的高層住宅樓供配電系統的設計就顯得尤為重要。在電氣設計時既要考慮用電負荷日益增長的需要，又要滿足供電的可靠性及安全性的要求。本課題以高層建筑的供配電系統為研究對象。為了達到用戶能夠安全、可靠、高效用電的目的，我們對高層建筑的供配電系統整體進行設計。其中包括對建筑負荷的計算，選擇恰當地供電方式；進行短路電流的計算，選擇合適的導線及低壓電器產品；對室內照明進行設計；對防雷接地的設計等。同時為了提高設計質量及縮短設計周期，本課題采用功能強大的建筑電氣軟件CAD來設計供配電系統的電路圖。關鍵詞：電氣設計；安全性；負荷計算；防雷接地；軟件AutoCADThe Design of High-rise Residential Building Power Supply and Distribution SystemABSTRACTIn the process of urban construction in our country, the housing development trend towards upwards. High-rise residential buildings, because of its for residents to provide safe, comfortable, efficient and energy saving living environment, got the favour of more and more people, modern has become the main way of living. At the same time, the high quality of high-rise residential building design of power supply and distribution system is particularly important. In the electrical design should not only consider the increasing needs of the power load, and to meet the requirements of the reliability and security of the power supply.This topic in power supply system of high-rise building as the research object. In order to achieve the user to the purpose of safe, reliable and efficient utilization, our power supply system of high-rise building the overall design. Including the building load calculation, choose proper power supply way; For the calculation of short-circuit current, select the appropriate conductor and low-voltage electrical products; For indoor lighting design; The design of lightning protection grounding, etc. At the same time in order to improve the design quality and shorten the design cycle, this subject adopts powerful building electrical software AutoCAD to design the circuit diagram of power supply and distribution system.Key Words: Electrical Design ；security；Load calculation；Lightning protection and grounding；Software AutoCAD目錄第一章緒論11.1 引言11.2 課題的國內外發展狀況11.3 課題的研究內容與方法11.4 課題的研究步驟與依據21.5 課題的研究依據4第二章負荷計算52.1 負荷分級52.1.1負荷52.1.2電力負荷的分級52.1.3 電力負荷對供電的要求62.1.4此住宅負荷72.2 電力負荷的計算72.2.1電力負荷計算的計算方法72.2.2 此住宅樓負荷計算9第三章低壓配電系統設計143.1 低壓配電概述143.1.1 低壓配電系統組成143.1.2 低壓配電概況143.2 低壓電器173.2.1 低壓電器的分類及用途173.2.2 低壓電器選擇的基本原則及注意事項183.2.3 低壓電器選擇的基本規定183.2.4 正常工作條件低壓電器選擇原則193.3 插座的設計203.3.1 設計原則及要求203.3.2 插座的選擇203.3.3 插座的安裝213.4 插座具體設計要求213.4.1 起居室213.4.2 臥室213.4.3 廚房213.4.4 衛生間22第四章照明系統的設計234.1 照明設計規范234.1.1 照明設計的分類234.1.2 照度的選擇244.1.3 照度設計的要求264.2 各個房間照明設計264.2.1 照明燈具的選擇264.2.2 客廳照明設計274.2.3 臥室照明設計274.2.4 餐廳照明設計284.3 照明計算294.3.1 利用系數計算公式294.4.2 照明具體計算30第五章防雷與接地335.1 民用建筑的防雷分類335.1.1 防雷分類與等級335.1.2 防雷接地的安全355.2 避雷針保護范圍計算375.3 各類建筑物的防雷措施385.4 本建筑物的各種防雷措施38第六章 總結與體會40參考文獻41致 謝42天津理工大學中環信息學院2015屆本科畢業設計說明書第一章緒論1.1 引言隨著社會的發展、科技的進步、人民生活水平的提高，我國的建筑行業突飛猛進，高層建筑應運而生，城市中各類高層超高層建筑如雨后春筍般拔地而起。由于高層建筑符合了人們對居住環境、科技、娛樂、教育等方面的要求，所以在21世紀高層建筑得以飛速發展。其中高層住宅樓，因其為住戶提供的安全、舒適、高效、節能的居住環境，受到了越來越多人的青睞，也成為現代人主要的居住方式。與此同時，高質量的高層住宅樓供配電系統的設計就顯得尤為重要。在電氣設計時既要考慮用電負荷日益增長的需要，又要滿足供電的可靠性及安全性的要求。供配電系統的設計直接影響著住宅的整體供電性能。合理的供配電系統，可以給人們的生活帶來便利，改善居民的生活質量，使城市生活更加美好。1.2 課題的國內外發展狀況20世紀90年代初至今，隨著我國建筑電氣行業的管理水平不斷提高，新的法令、法規、規范、規程和標準等不斷頒布、修訂、補充和完善，并逐步與國際標準接軌，使得迅速發展的電氣新技術在工程實踐中的應用更加規范化1。近50年以來，我國的供配電技術也取得了很大的進展。由于建筑逐漸向著建筑面積大、功能復雜、建筑設備多、能耗大的方向發展，所以，在對供配電系統進行設計時，對電氣設備的要求、供電系統的可靠性等都大大提高了。隨著新一代高性能智能電器的出現，使得建筑供配電系統的設計更加完善。針對高層建筑的供配電系統的設計，它除了滿足一般建筑工程的電氣設計、遵循國家有關工程設計的法規和政策之外，還要遵循針對高層建筑的設計規范。1.3 課題的研究內容與方法本課題以高層建筑的供配電系統為研究對象。為了達到用戶能夠安全、可靠、高效用電的目的，我們對高層建筑的供配電系統整體進行設計。其中包括對建筑負荷的計算，選擇恰當地供電方式；進行短路電流的計算，選擇合適的導線及低壓電器產品；對室內照明進行設計；對防雷接地的設計等。本課題擬采用的技術路線是通過對高層住宅樓供配電系統的負荷、線路的短路電流計算、室內的照度等進行計算。并以此來確定供配電系統的供電結構、選擇恰當地配電線路及敷設方法、完成照度系統的設計等。同時為了提高設計質量及縮短設計周期，本課題采用功能強大的建筑電氣軟件AutoCAD來設計供配電系統的電路圖。1.4 課題的研究步驟與依據第一步：深入學習高層住宅樓供配電系統的相關知識。第二步：熟練掌握AutoCAD軟件的使用方法。第三步：完成整個住宅樓的負荷計算及短路電流計算。第四步：完成低壓電器設備的選擇。第五步：配電系統及防雷接地的設計 。第六步：使用AutoCAD軟件設計出電路圖。其中使用AutoCAD軟件設計照明配電箱供電系統圖如圖1.1所示:圖1.1 照明配電箱供電系統圖Fig.1.1 Lighting distribution box supply power system figure電源箱供電系統圖如圖1.2所示：圖1.2 電源箱供電系統圖Fig.1.2 Power source box supply power system figure電表箱供電系統圖如圖1.3所示： 圖1.3 電表箱供電系統圖Fig.1.3 Electric meter box supply power system figureAutoCAD配電干線圖如圖1.4所示：e圖1.4 AutoCAD配電干線圖Fig.1.4 AutoCAD Distributing main figure1.5 課題的研究依據本課題設計是對某高層住宅樓的電氣設計，其主要概況是：地上十八層，地下一層的住宅樓，地下一層為人防間，里面設有防毒室，配電室，供水間。本設計用到的設計依據有：1、民用建筑電氣設計規范JGJ 1620082、建筑物防雷設計規范GB5001620063、劉介才.工廠供電.北京：機械工業出版社，20094、張九根.高層建筑電氣設計基礎.北京：中國建筑工業出版社，20115、其他有關國家及地方的現行規程、規范及標準。第二章負荷計算2.1 負荷分級2.1.1負荷1電力負荷與電量在電力系統中，用電設備需用的電動率稱為電力負荷或功率。功率是表示能量變化速率的一個重要物理量。電功率又分為有功功率，無功功率和視在功率。電阻性用電設備消耗電能的功率稱為有功功率10，其用P表示；純電感（或純電容）性設備不消耗電能，它與電源進行能量交換的功率稱為無功功率，其用Q表示；視在功率在三相交流電路中是乘以線電壓和線電流，其用S表示。它們之間的關系為：S=。所謂電量，指用電設備所需用的電能數量。有功電量表示用電設備所消耗的電能數量，無功電量表示用電設備與電源所交換的電能數量。2負荷計算的內容和目的在進行高層住宅樓供電設計時，基本的原始資料為工藝部門提供的各種用電設備的產品銘牌數據，如額定容量，額定電壓等，這是設計的依據。因為所安裝的設備并非都同時運行，所以不能用設備額定容量來選擇各種用電設備而且運行著的設備實際需用的負荷也并不是每一時刻都等于設備的額定容量，而是在不超過額定容量的范圍內時大時小的變化著，所以是不能直接用額定容量（也稱安裝容量）來選擇供電設備和供配電系統的。因而，供配電設計的第一步，是需要計算全廠和各用電設備的實際負荷。計算負荷是確定供電系統，選擇變壓器容量，電氣設備，導線截面和儀表量程的依據，也是整定繼電保護的重要數據。計算負荷確定的是否正確，直接影響到電器和導線的選擇是否經濟合理。如計算負荷確定過大，將使電器和導線截面選擇過大，造成投資和有色金屬的浪費；如計算負荷確定過小，又將使電器和導線運行時增加電能損耗，并產生過熱，引起絕緣過早老化，甚至燒毀，以致發生事故，同樣給國家造成損失。為此，正確進行負荷計算是供電設計的前提，也是實現供電系統安全，經濟運行的必要手段。負荷計算主要包括：（1）求計算電流。目的是為了合理的選擇工廠各級電壓供電網絡，變壓器容量和電器設備型號。（2）計算尖峰電流。用于計算電壓波動，電壓損失，選擇熔斷器和保護元件等。2.1.2電力負荷的分級電力系統應根據對供電可靠性的要求及中斷供電在政治、經濟上所造成的損失及影響的程度分為一級、二級、三級負荷。獨立于正常電源的發電機組，供電網絡中獨立于正常的專用饋電線路，以及蓄電池和干電池可作為應急電源。二級負荷的供電系統，應由兩線路供電。必要時采用不間斷電源（UPS）。1.一級負荷一級負荷為突然中斷供電將造成人身傷亡或會引起對周圍環境嚴重污染的，突然中斷供電將會造成經濟上的巨大損失，如重要的大型設備損壞，重要產品或用重要原料生產的產品大量報廢，連續生產過程被打亂且需要長時間才能恢復生產的；突然中斷供電將會造成社會秩序嚴重混亂或產生政治上的嚴重影響，如重要的交通與通信樞紐，國際社交場所，高層建筑的消防，安全照明等用電負荷10。特別重要的一級負荷通常稱為保安負荷。保安負荷必須備有應急電源，從而保證在工作電源失去時對保安負荷的供電，以保證企業安全生產及人員安全。其包括有：(1)中斷供電將發生中毒，爆炸和火災等情況的負荷；(2)特別重要場所的不允許中斷供電的負荷；(3)如正常電源中斷時，必須設有處理安全停產所必須的應急照明，通信系統，火災報警系統，保證安全停產的自動控制裝置等；(4)民用建筑中大型金屬中心的關鍵電子計算機系統和防盜報警系統，大型國際比賽場的記分系統及監控系統等。2.二級負荷二級負荷為中斷供電將在政治上，經濟上產生較大損失的負荷，如主要設備損壞，大量產品報廢，連續生產過程被打亂需要較長時間才能恢復，重點企業大量減產等；或中斷供電將影響重要的用電單位正常的工作負荷，如交通樞紐、通信樞紐用點單位中的重要電力負荷等；或中斷供電將造成秩序混亂的負荷等，如大型影劇院，商場等較多人員集中的公共場所，城市主要水源，廣播電視，礦井主提升設備，高層建筑的電梯，商業住宅建筑等。3.三級負荷不屬于一級，二級負荷的均屬于三級負荷。對一些非連續生產的中小型企業，停業僅影響產量或導致少量產品報費的用電設備，以及一般民用建筑的用電負荷等均屬于三級負荷。對這類負荷，突然中斷供電造成的損失不大或不會造成直接損失。2.1.3 電力負荷對供電的要求1.對一級負荷必須有兩個或兩個以上的獨立電源回路供電，且當任何一個電源失去后，能保證對全部一級負荷不間斷供電。負荷容量較大或有高壓用電設備應采用兩路高壓電源，如一級容量不大，可從電力系統或鄰近單位取得第二低壓電源。對特殊重要的一級負荷，除了應由兩個獨立電源點供電外，還必須增設應急電源。為確保對特別重要負荷的供電，嚴禁將其它負荷介入應急供電系統。根據允許中斷供電的時間可分別選擇下列應急電源：(1)蓄電池靜止型不間斷供電裝置（UPS），蓄電池及寫出能帶年級型不間斷供電裝置或柴油機電磁儲能電機型不間斷供電裝置，適用于允許中斷供電時間為毫秒級的負荷。(2)帶有自動投入裝置的獨立于正常電源的專用饋電線路，適用于自動裝置的動作時間能滿足允許中斷供電時間為1.5S以上的供電系統。2.對于二級負荷一般要有兩個獨立電源供電，且供電變壓器也應有兩臺（不一定在同一變電所）。當任何一個電源失去后，能保證全部或大部分二級負荷的供電迅速恢復。在負荷較小或地區供電條件因難時，可有一路6KV及以上專用架空線路供電；當采用電纜線路時，采用兩根電纜組成的電纜段供電，每根電纜應能承受百分之百的二級負荷；為了解決線路和變配電設備的檢修以及突然停電后，設備能安全停產的問題，可采用小容量的柴油發電站，其容量可由實際需要確定。3.對于三級負荷一般只需一個電源供電。2.1.4此住宅負荷本設計要求小區內配電室引入一路三相四線制220/380V電源，電纜直接埋地引入，進戶穿鋼管保護，室外埋深0.8米。由小區變電所提供的這條220/380V電源進線，承擔本小區的全部負荷。本小區負荷等級為三級。2.2 電力負荷的計算2.2.1電力負荷計算的計算方法計算負荷，又稱需要負荷或最大負荷。計算負荷是一個單位的持續性負荷。其熱效應與同一時間內實際變動負荷所產生的最大熱效應相等。在配電設計中通常采用30分鐘的最大平均負荷作為按發熱條件選擇配電變壓器，導線以及電氣設備的依據，并用來說計算電壓損失和功率損耗。在工程上為了方便計算也可作為電量損耗量及無用功率補償的計算依據4。計算負荷的定義：計算負荷是按發熱條件選擇導體和電器設備時使用的一個假想負荷。其物理意義為：按這個計算負荷持續運行的產生的熱效應，與按實際變動負荷長期運行所產生的最大熱效應相等。通常規定取30分鐘平均最大負荷P30，Q30和S30作為該用戶的計算負荷，并用Pjs，Qjs和Sjs分別表示其有功，無功和視在計算負荷。計算負荷是按發熱條件選擇導體和電器設備的依據，并有如下關系：= P30= Q30=Qs （2.1）= S30=Ss式中，P30，分別為最大工作班的有功計算負荷，30min平均最大負荷，最大負荷。尖峰電流指單臺或多臺用電設備持續1秒左右的最大負荷電流，一般取啟動電流的周期分量作為計算電壓損失，電壓波形和電壓下降以及選擇電器和保護元件的依據。在校驗瞬動元件時，還應考慮啟動電流的非周期分量。一二級負荷用以確定備用電源或應急電源。季節性負荷，從經濟運行條件出發，用以考慮變壓器的臺數和容量。負荷計算的方法：目前負荷計算常用的方法有需用系數法（也稱需要系數法），二項式法和利用系數法。前兩種方法在國內使用最為普遍。利用系數法的理論根據是概率論和數理統計，因而計算結果比較接近實際，適用于各種范圍的負荷計算，但計算結果繁瑣，因此目前還沒有更廣泛的應用。在方案設計階段，需要對用電負荷進行估算，可以采用單位面積功率法或單位容量法。我國地域寬廣，各地經濟發展情況不一，單位面積功率，單位指標也各不相同。1.需用系數法該計算方法是把設備功率乘以需用系數，直接求出計算負荷。由于這種計算方法比較簡單，因此得到了很廣泛的應用。但當用電設備臺數少而功率相差懸殊時，利用需用系數法的得到的計算結果往往偏小，故不適用于低壓配電線路的計算。為此在初步設計或擴大初步設計階段作為負荷統計或施工圖設計確定變配電所的電力負荷時采用3。2.二項式法該方法是設計負荷包括用電設備組的平均功率，同時考慮數臺大功率設備工作時的附加功率。這種方法比較簡便，但計算結果往往偏大，一般用于低壓配電支干線和配電箱的負荷計算，在施工圖階段對各種機械加工廠或各種其中電焊設備作配電線路或動力配電箱選型中也經常采用。上面都是常用的計算方法，根據本設計的特殊情況本設計主要采用需用系數法和單位面積功率法相結合的方法。由于住宅樓主要的負荷為照明和動力部分，而且以照明為主要。因此，在統計負荷時，先對整個住宅樓的照明做一個計算負荷的統計。現在再簡要介紹本設計的計算方法和相應的參考。負荷密度法和單位指標法是目前對民用建筑計算負荷常用的計算方法。負荷密度法計算有功功率。 =aS/1000(KW) （2.2）式中 a：預計負荷密度（單位面積功率）W/; S: 建筑面積（）；利用負荷密度計算有功功率為規劃值或為可能發生的最大負荷值，在確定計算負荷時，還應結合具體情況，乘上不同的需用系數。即： = （2.3）式中 ：有功功率 (KW) ：系數 負荷密度法適用于照明功率及非工業負荷功率的計算。其中部分用電單位負荷密度參考值參考芮靜康主編的現代工業與民用供配電設計手冊。近年來，在城市電網制訂發展規劃中，符合預測值多采用負荷密度法來確定。特別在是在城市中，按功能將建筑劃分為不同的等級，根據功能特點，功能區負荷性質，參照已有城市的經驗值，結合本市建筑特點，及其具體情況，利用負荷密度法制定將來的拓展計劃，是比較接近實際情況的。2.2.2 此住宅樓負荷計算本次設計的高層住宅樓，對其的照明負荷統計采用采用負荷密度法（單位容量法）計算。由于要設計的此高層住宅樓共18層，其中地下一層，作為一個人防的地點，地上十八層，在十層和十一層之間有一個設備間，主要是對水壓和氣壓的一點補償。整幢大樓每一層的結構布局基本一致，可按一層的結構面積進行計算。1.室內照明計算此高層的每一層均為一梯六戶，并且采用對稱結構，每戶面積分別為135,125,155, 135,125,155,所以，每一層平面的面積為：S=（135+125+155）2=830根據照明手冊，結合實際，每一層的負荷如表2.1所示：表2.1 每一層負荷表Table 2.1 Each layer load table名稱面積()單位負荷密度a(W/)需用系數功率因數Cos一層830350.4085=aS/1000=3.5830/1000=2.91KW=1.16KW=tan=0.72Kvar=1.36KVA=2.07A2.樓梯間及走廊照明根據實際，每一層的樓梯間及走廊的面積為：S=21.6+39.04=60.64單位面積功率為2W/，樓梯及走廊負荷如表2.2所示：表2.2 樓梯及走廊負荷表Table 2.2 The stairs and corridors load table名 稱面積()單位負荷密度a(W/)需用系數功率因數Cos樓梯間及走廊60.64209085=aS/1000=260.64/1000=0.12KW=0.11KW=tan=0.07Kvar=0.2KVA=0.31A3.每個房間其它用電對每一戶內插座的統計按提高型住宅插座計算：每一戶房間要求如表2.3所示：表2.3 每一戶房間要求表Table 2.3 Each room requirements table插座類型用途起居室(廳)主臥室次臥室廚房衛生間工作室二、三孔雙聯插座（組）432112三孔插座322222每一戶內插座總數的統計如表2.4所示：表2.4 每一戶內插座總數的統計表Table 2.4 Each household indoor socket of the total number of statistics table插座類型135房間（個）125間（個）155間（個）二、三孔雙聯組合插座131214三孔插座242328總計373542所以插座的總數為：N=（37+35+42）2=234（個）其中，每一個插座的功率按100W進行計算，則有： =234100/1000=23.4KW其需用系數為1，功率因數cos=0.7，所以：=23.4KW = tan=23.87Kvar = =33.43KVA= =151.95A所以一層的單元的照明總負荷為：=24.67KW=24.66Kvar一層平面總的照明負荷為：= =34.88KVA = =53.00A4.地下室此高層住宅樓的地下一層為人防間，里面設有防毒室，配電室，供水間，對其負荷計算如表2.5所示：表2.5 地下室負荷表Table2.5 The basement load table名稱面積()單位負荷密度a(W/)需用系數功率因數cos地下室85020.90.85=aS/1000=2850/1000=1.70KW = =1.57KW = tan=0.97Kvar = =1.74KVA = =2.64A5.設備層此高層住宅樓的第十層和第十一層之間有一設備層，主要功能為對消防水壓及生活用水水壓進行加壓。對其負荷統計如表2.6所示：表2.6 設備層負荷表Table 2.6 Device layer load table名 稱面積()單位負荷密度a(W/)需用系數功率因數Cos設備層830206085=aS/1000=2830/1000=1.66KW= =1.00KW = tan=0.62Kvar = =1.18 KVA= =1.79A6.消防電梯，生活電梯的負荷統計：電梯共兩部，采用20KW的電動機進行曳引。單梯： 取0.6，cos取0.5， =380V，= =200.6=12KW=tan=121.73=20.78Kvar=24KVA=36.46A雙梯：=24KW=20.78Kvar=122=48KVA=72.93A7.整個大樓的總負荷統計照明負荷： = =1049.39KVA= =1594.38A動力負荷：= =257.43KVA = =391.12A總共的負荷統計；= =1306.34KVA = =1984.78A第三章低壓配電系統設計3.1 低壓配電概述3.1.1低壓配電系統組成 低壓配電由配電變電所（通常是將電網的輸電電壓降為配電電壓）、高壓配電線路（即1千伏以上電壓）、配電變壓器、低壓配電1線路（1千伏以下電壓）以及相應的控制保護設備組成6。低壓斷路器 ：低壓斷路器又稱自動開關，它是一種既有手動開關作用，又能自動進行失壓、欠壓、過載、和短路保護的電器。它可用來分配電能，不頻繁地啟動異步電動機，對電源線路及電動機等實行保護，當它們發生嚴重的過載或者短路及欠壓等故障時能自動切斷電路，其功能相當于熔斷器式開關與過欠熱繼電器等的組合。而且在分斷故障電流后一般不需要變更零部件，已獲得了廣泛的應用。低壓配電開關：1）負荷開關：負荷開關，顧名思義就是能切斷負荷電流的開關，要區別于高壓斷路器，負荷開關沒有滅弧能力，不能開斷故障電流，只能開斷系統正常運行情況下的負荷電流，負荷開關由此而得名。（2）隔離開關：隔離開關是高壓開關電器中使用最多的一種電器，它本身的工作原理及結構比較簡單，但是由于使 用量大，工作可靠性要求高，對變電所、電廠的設計、建立和安全運行的影響均較大。刀閘的主要特點是無滅弧能力，只能在沒有負荷電流的情況下分、合電路措施。3.1.2低壓配電概況低壓配電系統，是指從終端降壓變電所的低壓側到用戶內部低壓設備的電力線路，其電壓一般為380/220V。1.設計低壓配電系統時要注意以下各點： （1）應保證對重要負載的供電可靠性，第一類負荷和重要的第二類負荷應有備用電源。（2）一般應將動力和照明分別配電。配電系統要接線簡單，操作方便，便于檢修。（3）由建筑外引來的配電線路，應在市內靠近進線處便于操作維護的地方裝設進線開關。（4）單相用電設備應適當配置，力求三相平衡。對于三相負荷不平衡的場所，由單相負荷不平衡所引起的中性線電流不得超過變壓器低壓側額定電流的25%，且任何一項的負荷電流都不得超過額定電流值。低壓配電箱如圖3.1所示：圖3.1 低壓配電箱Fig.3.1 Low voltage distribution box2.一般配電方式電能通過輸配電線路輸送到用戶，進行合理分配。電能的輸送和分配方式有多種，通常以電流種類，電壓高低、相數或線數進行分類。建筑中常用的有以下4種： （1）三相三線制 用于高壓配電線路。 （2）三相四線制 用于中性點接地的低壓配電線路。 （3）單相二線制 用于照明線路或單相電動機的配電。 （4）三相五線制 用于基本的建筑電氣三相配電系統。 在低壓配電網中，輸電線路一般采用三相四線制，其中三條線路分別代表A,B,C三相，不分裂，另一條是中性線N（區別于零線，在進入用戶的單相輸電線路中，有兩條線，一條我們稱為火線，另一條我們稱為零線，零線正常情況下要通過電流以構成單相線路中電流的回路，而三相系統中，三相自成回路，正常情況下中性線是無電流的），故稱三相四線制；在380V低壓配電網中為了從380V相間電壓中獲得220V線間電壓而設N線，有的場合也可以用來進行零序電流檢測，以便進行三相供電平衡的監控。 三相五線制中五線指的是：3根相線加一根地線一根零線。一般用途最廣的低壓輸電方式是三相四線制，采用三根相線加零線供電，零線由變壓器中性點引出并接地，電壓為380/220V，取任意一根相線加零線構成220V供電線路供一般家庭用,三根相線間電壓為380V，一般供電機使用。 三相五線制比三相四線制多一根地線，用于安全要求較高，設備要求統一接地的場所。 三相五線制包括三根相線、一根中線、一根地線。與原來的三相四線制相比，將中線和地線功能分開，保證系統接地安全。智能化低壓配電系統，智能配電箱配置圖如圖3.2、如圖3.3所示：圖3.2 智能化低壓配電系統Fig.3.2 Intelligent low voltage distribution system圖3.3 智能配電箱配置圖Fig.3.3 Intelligent distribution box configuration figure3.2 低壓電器3.2.1低壓電器的分類及用途低壓電器根據工作條件，可分為一般用途的低壓電器和特殊用途的低壓電器。低壓電器根據動作方式可分為自動切換電器和非自動（手動）切換電器10。自動切換電器是指電器在完成接通、分斷、起動、反向和停止等動作，是通過電磁（或壓縮空氣）做功（輸入操作機構一個信號）來完成的，如接觸器、控制繼電器及電磁鐵等；手動切換電器是通過人力動作，如刀開關、刀形轉換開關及起動器和主令電器等。低壓電器根據在電路中所處的地位和作用，可分為低壓配電電器和低壓控制電器兩大類。 低壓配電電器包括斷路器、熔斷器、轉換開關。主要用于低壓配電中，對電路和設備進行保護以及通斷、轉換電源或負荷的電器。在正常情況下要工作可靠，在系統發生故障情況下要動作準確，有足夠的電動穩定性和熱穩定性并有足夠的使用壽命等。低壓控制電器包括接觸器、起動器、控制繼電器、控制器、主令電器、電阻器、變阻器和電磁鐵。主要用于控制用電設備，使其達到預期要求的工作狀態的電路。要求工作準確可靠，使用壽命長，體積小、重量輕。3.2.2低壓電器選擇的基本原則及注意事項1.安全原則使用安全可靠是對任何開關電器的基本要求，保證電路和用電設備的可靠運行，是使生產和生活得以正常運行的重要保障。 2.經濟原則 經濟性考慮又分為開關電器本身的經濟價值和使用開關電器產生的價值。前者要求選擇的合理、適用；后者則考慮在運行當中必須可靠，不致因故障造成停產或損壞設備，危及人身安全等造成經濟損失。 3.選用低壓電器時注意事項 （1）控制對象（如電動機或其他用電設備）的分類和使用環境；（2）確認有關的技術數據，如控制對象的額定電壓、額定功率、起動電流倍數、負載性質、操作頻率和工作制等；（3）了解電器的正常工作條件，如環境空氣濕度、相對濕度、海拔高度、允許安裝方位角度和抗沖擊震動、有害氣體、導體塵埃、雨雪侵襲的能力；（4）了解低壓電器的主要技術性能（或技術條件），如用途、分類、額定電壓、額定控制功率、接通能力、分斷能力、允許操作的頻率、工作制和使用壽命等。此外，正確的選用還要結合不同的控制對象和具體電器確定。3.2.3低壓電器選擇的基本規定1.選用的電器必須具有根據其用途所要求的各種功能。2.選擇電器時，應符合下列要求：（1）與所在回路額定電壓（交流為均方根值）相適應。對于某些設備，應考慮正常工作時可能出現的最高或最低電壓。（2）電器的額定電流應等于或大于所控制回路的預期工作電流，電器還應承載異常情況下可能流過的電流，保護裝置應在其允許的持續時間內將電路切斷 （3）電器的額定頻率必須與所在電源回路的頻率相適應。（4）電器應根據所在場所的環境條件選擇。（5）電器應滿足短路條件下的動穩定與熱穩定。斷開短路電流的電路，應滿足短路條件下的通斷能力。注：驗算電器在短路條件下的通斷能力，應采用安裝處預期短路電流周期分量的有效值。當短路點附近所接電動機額定電流之和超過短路電流的1%時，應考慮電動機反饋電流的影響。3.如果操作人員不能觀察到開關或控制電器的工作情況，而這樣可能引起危險時，則必須在操作人員看得見的位置裝設合適的指示器。4.為了維護、測試、檢修和安全需要應裝設隔離電路。5.隔離電器應使所在回路與帶電部分隔離，當隔離電器誤操作會造成嚴重事故時，應有防止誤操作的措施。6.嚴禁隔離或斷開PE線。7.N線上嚴禁安裝可以單獨操作的單極開關電器。8.嚴禁將半導體器件用作隔離電器。9.隔離電器宜采用能同時斷開有關電源所有極的多極開關，但并不排除采用多個彼此靠近的單極開關，可用同一隔離電器將數個回路隔離（對不重要負荷而言）。10.隔離電器可采用下列電器：（1）單極或多極隔離開關、隔離插座；（2）插頭與插座；（3）連接片；（4）不需要拆除導線的特殊端子；（5）熔斷器。11.選擇功能性開關電器時，必須滿足起執行最繁重任務的要求。12.功能性開關電器可只控制電流而不必斷開其相應各極。13.隔離電器、熔斷器以及連接片嚴禁做功能性開關電器。以下電器可以用作功能性開關：（1）負荷開關；（2）半導體電器；（3）斷路器；（4）接觸器； （5）繼電器； 14.多功能綜合保護電器（例如具有過電流、漏電、斷相、過電壓、低電壓等多重功能的保護電器）宜有識別不同故障類別的信號指示。3.2.4正常工作條件低壓電器選擇原則1.電器的額定電壓應與所在回路的標稱電壓相適應。電器的額定頻率應與所在回路的額定頻率相適應。2.電器的額定電流不應小于所在回路的負荷計算電流。 切斷負荷電流的電器（如刀開關）應校驗其斷開電流。接通和斷開起動尖峰電流的電器（如接觸器）應校驗其接通開斷能力和操作頻率。3.保護電器還應按保護特性選擇。4.低壓電器的工作制通常分為8h、不間斷、短時、反復短時及周期工作制等幾種，應根據不同要求進行選型。5.某些電器還按有關的專門要求選擇，如互感器應符合準確等級的要求。3.3 插座的設計3.3.1設計原則及要求1.當插座為單獨回路時，數量不宜超過10個（組）。2.當燈具和插座混為一路過，其中插座數量不宜超過5個（組）。3.插座應由單獨的回路配電，并且一個房間內的插座由同一路配電。4.在潮濕房間（住宅中的廚房除外）內，不允許裝設一般插座，但設置有安全隔離變壓器的插座可除外。5.備用電源、疏散照明的回路上不應設置插座。3.3.2插座的選擇1.用途要求：（1）當插座需要降低安裝高度時，應選用安全型（帶保護門）插座；（2）對專門用來使用電視機的插座，可選用帶開關圓孔二級插座，使用時關閉開關，可延長機器本身開關的使用壽命；（3）防濺型插座，適用于潮濕場所，插座有一個防濺罩蓋，插頭插入后可放下罩蓋，可防止潮氣或水滴進入插孔內；（4）用于接插電源時有觸電危險的家用電器（如洗衣機等），應采用帶開關能斷開電源的三孔插座。2.技術要求：（1）插座在通過1.25倍額定電流時，其導電部分的溫升不應超過40；（2）插座的塑料零件表面無氣泡、裂紋、腫脹、明顯的擦傷和毛刺等缺陷，并應具有良好的光澤；（3）額定電流為：6、10A時，接線端子上應能可靠的連接一根與兩根12.5mm導線，額定電流為15A時，接線端子上應能可靠的連接一根與兩根1.54mm導線、插座額定電流為25A時，接線端子應能可靠的連接一根與兩根2.56mm的導線；（4）接地的三級插座從其頂面看時，以接地極為起點， 按順時針方向，依次為“相”、“中”線極；（5）交流、直流或不同電壓等級的插座安裝在同一場所時，應有明顯的區別，且必須選擇不同結構、不同規格和不能互換的插座，應按交流、直流或不同電壓等級區別使用。本住宅樓插座采用穿線管水平部分在現澆板內暗敷，首層在地面內暗敷，垂直部分暗敷墻內。3.3.3插座的安裝依據通用用電設備配電設計規范GB 50055-931，插座的型式和安裝高度，應根據其使用條件和周圍環境確定：1.對于不同電壓等級，應采用與其相應電壓等級的插座，該電壓等級的插座不應被其他電壓等級的插頭插入。2.需要連接帶接地線的日用電器的插座，必須帶接地孔。3.對于插拔插頭時觸電危險性大的日用電器，宜采用帶開關能切斷電源的插座。4.在潮濕場所，應采用密封式或保護式插座，安裝高度距地不應低于1.5m。5.在兒童專用的活動場所，應采用安全型插座。6.住宅內插座，若安裝高度距地1.8m及以上時，可采用一般型插座；低于1.8m時，應采用安全型插座。3.4 插座具體設計要求3.4.1起居室1.應保證每個主要墻面均有一個5孔插座（5孔插座指一個單相三線和一個單相兩線的組合插座，以后不再贅述）。2.如果墻面長度超過3.6m應適當增加插座數量。墻面長度小于3.6m，插座可安置在墻面的中間位置。3.設置電視出線插座的墻面（此墻面為電器擺放集中之處）應至少設置兩個5孔插座，其中一個插座應與電視出線插座相靠近并與之保持0.5m以上距離。4.空調器插座應采用專用帶開關插座。在已知采用何種空調的情況下空調插座按以下位置布設：如是分體空調插座宜根據出線管預留洞位置距地1.8m設置,如是窗式空調宜在窗旁距地1.4m設置，如是柜式空調宜在相應位置距地0.3m設置,否則按分體空調考慮預留空調插座。3.4.2臥室1.應保證兩個主要墻面至少各有一個5孔插座，設置電視出線插座的墻面至少有一個5孔插座與之相靠近。2.如臥室面積較大應適當增加插座數量。3.4.3廚房1.廚房內插座應為防濺插座，宜組成一單獨回路不與其它插座混連。2.參考廚房操作臺、灶臺、置物臺、洗菜臺布局選取最佳位置設置抽油煙機插座、電熱插座。抽油煙機插座距地2.0m設置，電熱插座距地1.4m或根據操作臺和吊柜具體位置設置。3.電熱插座應選用帶開關16A單相三線插座，如電熱器具有固定位置應注意不要設置在電熱器具的正上方，以避免人員手臂越過電熱器具操作開關。如果某一電熱器具額定電流超過15A，應對其所對應的電熱插座采取放射式供電直接由戶配電箱引來獨立電源。4.如廚房內設置冰箱應對其設置專用插座，設置高度為距地0.3m。3.4.4衛生間目前，我國一般住宅的衛生間往往兼有浴室的功能，因此衛生間內均設有淋浴、盆浴設備。由于是嚴重潮濕場所，在洗浴時身體電阻降低使電擊的危險大大增加，衛生間成為住宅中最容易有觸電危險的地方。而不在衛生間內設置電氣插座及用電器具雖然可以避免觸電危險，但也為潔身器、 輔助加熱器等后加固定電器或移動用電器具的電源接駁帶來困難，給居民使用造成不便。因此電氣設計師應在遵循更加嚴格的電氣保護措施的同時在衛生間內適當位置設置插座，在最大安全的前提下滿足人們在衛生間等潮濕場所內設置電器的要求。民用建筑電氣設計規范規定“澡盆和淋浴盆的安全保護要求，僅限于三級及以上的旅(賓)館、高級住宅和公寓以及商業性浴池等場所。一般旅館和住的上述場所可參照有關條款，采取適當的保護措施”。AutoCAD插座圖如圖3.4所示：圖3.4 AutoCAD插座圖Fig3.4 AutoCAD Socket figure第四章 照明系統的設計4.1 照明設計規范4.1.1照明設計的分類正常人每天接受的外界信息中，超過80%的信息量是通過視覺器官接受而來的，而空間的光環境為視覺感官接受信息創造了必要的條件。在現代室內空間環境中,光環境有著重要的作用,光是視覺感知的基礎,在有光的環境中,人們才能感知客觀物質世界,沒有光就沒有一切。光使我們感受色彩的冷暖、判斷空間距離的遠近、辨別物體的大小、物體表面粗糙度等；這些感受是通過視覺作用于人的感知系統所產生的反映。同時也是室內環境設計的重要美學因素,光環境設計具有技術性、藝術性和心理因素的綜合性特征。光環境是現代建筑與室內空間設計中的一個重要組成部分,隨著人們對生存環境質量要求的日益提高,人類對室內光環境的舒適性有更多的需求。本小區照明采用銅芯塑料線穿PC管暗敷設，首層在地面內暗敷，垂直部分暗敷墻內。AutoCAD照明圖如圖4.1所示：圖4.1 AutoCAD照明圖Fig.4.1 AutoCAD Lighting figure電氣照明的分類：1.一般照