1、大學本科學生畢業設計（論文）某住宅小區建筑電氣工程設計學 生：學 號：指導教師：專 業：電氣工程與其自動化大學電氣工程學院二O一五年六月31 / 38Graduation Design(Thesis) of ChongqingUniversityElectrical Design of Residential BuildingUndergraduate: Supervisor: Associate Prof Major: Electrical Engineering and AutomationSchool of Electrical EngineeringChongqingUniversit

2、yJune 2015摘 要該論文的設計容是總建筑面積21329.26m2，建筑占地面積660.63m2，地上33層，地下車庫2層，建筑高度99m，地下2層的住宅建筑，屬于一類高層建筑。本設計主要針對強電的容，主要包括：變配電所的設計、高低壓系統設計、防雷平面設計、基礎接地設計、動力力平面設計、照明平面設計。首先采用需要系數法和負荷密度法記性負荷計算，并對設備和線纜的參數進行初步的選擇，之后再完成設備校驗。供電系統采用一路10kV市政進線以與一臺功率為500kW的柴油發電機供電，柴油發電機作為應急電源。高壓系統采用單母線分段，實行高壓集中計量，變壓器采用負荷開關加熔斷器保護，低壓側設置無功集中自

3、動補償裝置。該文根據建筑防雷規進行防雷與接地設計，完成頂層防雷避雷網和引下線。針對指定的區域進行動力和照明設計，完成動力系統圖、動力平面圖、照明平面圖、照明插座圖。設計圖紙均使用計算機輔助設計(CAD-Computer Aided Design)進行繪制。關鍵詞：計算負荷，供配電系統，防雷接地，照明動力ABSTRACTThe design content of the paper is a total construction area of 21329.26m2, building covers an area of 660.63m2, 33 floors on the ground, un

4、derground garage 2 layer, building height 99m, underground 2 layer residential building, belongs to a class of high-rise buildings. This design mainly according to the contents of the high voltage, mainly including: Design of variable distribution, high and low voltage system design, graphic design

5、of lightning protection, foundation grounding design, dynamic force graphic design, and planar lighting design.First of all, the demand coefficient method and load density method memory load calculation, and preliminary selection of equipment and cable parameters, and then complete the calibration e

6、quipment. The power supply uses the one way 10kV municipal line and one power of 500kW diesel generator, diesel generator as emergency power supply. High pressure system using single bus section, the implementation of high - pressure concentrated measurement. Transformers are applied with load switc

7、h and fuse protection. Automatic reactive-power compensation device is used in this low voltage system.According to the lightning protection code of the building, lightning protection and grounding design are designed, and the top lightning protection and lightning protection is finished and the lea

8、d is offline. For the designated area of power and lighting design, complete power system diagram, power plan, lighting plan, lighting socket map. Design drawings are drawn using Aided Design CAD-Computer (CAD).Key words：Calculate the load, power supply system, lightning protection, lighting power目

9、錄摘 要II目 錄III1 緒 論12 負荷計算32.1負荷計算概述32.2負荷計算32.2.1 需要系數法和負荷密度法32.2.2 負荷計算42.2.3 變壓器的選擇62.2.4負荷分配73 主結線方案103.1負荷分級103.2供電要求103.3主結線的一般要求103.4主結線圖104 高壓系統設計124.1進線電纜的選擇124.1.1 按假設條件計算高壓側短路電流124.1.2 電纜選擇124.1.3 高壓側實際短路電流計算134.2高壓母線134.2.1 高壓母線的選擇134.2.2 高壓母線的動穩定校驗144.3高壓系統設備選型與校驗154.3.1高壓開關柜154.3.2 出線電纜1

10、54.4高壓供電系統圖155 低壓系統設計165.1低壓側出口短路電流計算165.2低壓開關柜的選擇175.3斷路器的選擇與整定175.3.1萬能斷路器的選擇175.3.2 萬能斷路器的整定175.4具體回路元件的選擇185.4.1 回路計算電流185.4.2斷路器的選擇與整定185.4.3 電流互感器與電流表的選擇185.4.4出線電纜的選擇185.5塑殼式斷路器瞬時脫扣器動作電流的靈敏度校驗195.6低壓供電系統圖216 防雷接地設計226.1防雷等級的確定226.2防雷措施236.2.1 防直擊雷236.2.2 防雷擊電磁脈沖246.3接地246.4等電位聯結256.4.1 總等電位聯結

11、256.4.2 局部等電位聯結256.4.3 其它措施266.5防雷接地與等電位聯結平面圖267 動力與照明平面設計277.1動力平面設計277.1.1概述277.1.2供電方式277.1.3頂層電力配電系統圖與電力平面圖277.2照明平面設計277.2.1房間參數277.2.2 計算空間比、反射比與利用系數277.2.3 照度計算287.2.4照明配電箱系統圖、照明平面圖與照明平面插座圖298 總 結30參考文獻311 緒 論建筑電氣工程“就是以電能、電氣設備和電氣技術為手段來創造、維持與改善限定空間和環境”的一門科學，隨著建筑技術與電氣科技的發展而發展的，它是介于土建和電氣兩大類學科之間的

12、一門綜合學科。尤其是隨著信息技術的發展，如顯示技術、控制技術、計算機技術、數字技術、網絡技術和現代通信技術，使其實現了巨大的進步。建筑電氣設計工作總的來說，是以專業知識為基礎，以電氣設備為手段，以安全為設計基礎，以經濟、節能為前提，來實現特定的功能，以達到改善人們在建筑中的生活工作環境的目的。此次設計的容是市某高層住宅樓的建筑電氣工程設計?？偨ㄖ娣e21329.26m2，建筑占地面積660.63m2。地上33層，地下車庫2層，建筑高度99m，屬于一類高層建筑。此次設計的目的在于鞏固課程的理論知識，學習和掌握建筑電氣的基本設計方法以與培養綜合運用所學知識解決實際問題的能力，養成良好的工作習慣，初

13、步建立工程意識。該設計包括以下容：變配電所的設計；本建筑的高壓系統設計；本建筑的低壓系統設計（含配電箱系統，豎向配電系統）；本建筑的電力平面設計；本建筑的照明平面設計；本建筑的防雷平面設計；本建筑的基礎接地設計；本建筑的消防自動監控系統設計；本建筑的消防平面設計。該設計所依據的規包括：民用建筑電氣設計規JGJ/T 16-2008；供配電系統設計規GB50052-95；低壓配電設計規GB50054-95；10kV與以下變配電所設計規GB50053-94建筑物防雷設計規GB50057-94；建筑照明設計標準GB50034-2004；火災自動報警系統設計規GB50116-98；2003全國民用建筑工

14、程設計技術措施；高層民用建筑設計防火規GB50045-95。2 負荷計算2.1負荷計算概述計算負荷又稱需要負荷或最大負荷。計算負荷是一個假想的持續性負荷，其熱效應與同一時間實際變動負荷所產生的最大熱效應相等。在供配電系統中，以30min的最大計算負荷作為選擇電氣設備的依據。工程上為了取值和表達方便，將最大負荷作為計算負荷1。負荷計算的方法有需要系數法、二項式法、利用系數法、負荷密度法、單位指標法和住宅用電量指標法等。需要系數法：用設備功率乘以需要系數和同時系數，直接求出計算負荷。這種方法比較簡便，應用廣泛，尤其適用于配、變電所的負荷計算。利用系數法：采用利用系數求出最大負荷班的平均負荷，再考慮

15、設備臺數和功率差異的影響，乘以與有效臺數有關的最大系數得出計算負荷。這種方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。適用于各種圍的負荷計算，但計算過程稍繁。本設計采用需要系數法和負荷密度法進行負荷計算。2.2負荷計算根據該建筑的面積和功能以與其它專業所提供的有關數據（各種泵的數量與功率等），采用需要系數法和負荷密度法進行負荷計算。2.2.1 需要系數法和負荷密度法 需要系數法1）單組設備計算負荷 當分組后同一組設備中臺數大于3臺時，計算負荷應考慮其需要系數，即：式中 總設備功率，單位為kW； 需要系數； 計算有功功率，單位為kW； 計算無功功率，單位為kvar； 計算是在功率，

16、單位為kVA；電氣設備功率因數角的正切值； 電氣設備額定電壓，單位為kV； 計算電流，單位為A。 當每組電氣設備臺（套）數不超過3臺時，考慮其同時使用率非常高，將需要系數取為1，其余計算與上述公式一樣。 2）多組設備的計算負荷 當供電圍有多個不同性質的電氣設備組時，先將每一組都按上述步驟計算后，再考慮各個設備組的計算負荷在各自的負荷曲線上不可能同時出現，以一同時系數來表達這種不同時率，因此其計算負荷為：KQ式中，KP有功功率同時系數。對于配電干線所供圍的計算負荷，其取值圍一般在0.8-0.9；對于變電站總計算負荷，其取值圍一般在0.85-1。KQ無功功率同時系數。對于配電干線所供圍的計算負荷，

17、其取值圍一般在0.93-0.97；對于變電站總計算負荷，其取值圍一般在0.95-1。 負荷密度法 負荷密度法的計算公式如下：式中，計算負荷，單位為kW；計算圍的使用面積，單位為m2；負荷密度指標，單位為kW/m2。2.2.2 負荷計算將正常負荷與消防負荷分開計算，如表2.1和表2.2所示。正常負荷計算表2.1負荷名稱Pe/kWKdPci/kWcostanQci/kvarSci/kWIci/A住房1F6+8+8+6+10+10=480.733.600.850.6220.8256.4785.56住房2F33F6+6+6+6+8+8+8+8=560.71254.400.850.62777.50147

18、5.22241應急照明5+10+5+5=250.8200.900.489.6922.2233.67消防電梯201200.501.7334.6440.0060.61普通電梯201200.501.7334.6440.0060.61合計1348877.29車庫應急照明150.8120.80.75945.0068.18車庫照明450.8360.80.752790.00136.36車庫生活水泵370.829.600.80.7522.2037.0056.06設備照明房15+15+10=400.8320.80.7524.0040.0060.61地下車庫合計109.682.2總計1457.60.84959.5

19、1745.1表中 設備功率，單位為kW； 需要系數； 計算有功功率，單位為kW；電氣設備功率因數；電氣設備功率因數角的正切值； 計算無功功率，單位為kvar； 計算是在功率，單位為kVA； 計算電流，單位為A。下同。消防負荷計算表2.2負荷名稱Pe/kWKdPci/kWcostanQci/kvarSci/kVAIci/A消防風機430.834.40.800.7525.8043.0065.15車庫消防水泵、風機230+78+38+64=4100.83280.80.75246.00410.00621.21合計362.40.8271.80453由此可知，正常負荷為1457.6kW，消防負荷為362.

20、4kW。正常負荷大于消防負荷，因此按照正常負荷來確定變壓器容量。2.2.3 變壓器的選擇實際負荷表2.3 回路名稱設備容量/kW需要系數有功功率Pci/kW無功功率Qci/kvar功率因數cos住房16F3260.5163101.060.85住房712F3360.5168104.160.85住房1318F3360.5168104.160.85變配電室照明100.775.250.8合計1506314.630.85住房1923F2800.514086.80.85住房2428F2800.514086.80.85住房2933F2720.513684.320.85合計2416257.920.85車庫應急

21、照明1511511.250.8室外照明500.73521.70.85塔樓走道照明201209.60.9消防控制室照明2012012.40.85專用變配電室照明1511511.250.8車庫普通照明450.731.523.6250.8普通電梯2012034.60.5消防電梯2012034.60.5生活水泵配電370.829.622.20.8消防風機430.834.425.80.8車庫負1F消防配電3813828.50.8車庫負2F消防配電17817858.50.8車庫負2F消防配電264164480.8車庫消防水泵2300.81841380.8合計3584.5480.00.77所選變壓器容量kV

22、AS2495.4kVAS3731.5kVA所以選擇三臺變壓器型號分別為SCR11-630-10/0.4kV，SCR11-500-10/0.4kV，SCR11-800-10/0.4kV，采用D，yn11型接法。2.2.4負荷分配變壓器1TM所帶負荷變壓器1TM所帶負荷為住房用電（1F18F）以與變配電室照明用電，屬于三級負荷，具體參數見表2.1、2.3。對變壓器1TM進行無功功率補償，采取低壓集中自動補償的方式。補償前功率因數cos1=0.85功率因數角正切值 補償后，低壓側功率因數應該達到0.94，則功率因數角正切值 需要補償的容量為:kvar所以使用5個型號MJDG-150F/0.4kV（）

23、的電容補償柜，此時并聯電容器的實際值為Qcc=30x5=150kvar。補償后實際功率因數為滿足要求。實際負載率 >75%滿足負載率要求。變壓器2TM所帶負荷變壓器2TM所帶負荷為住房用電（19F33F），屬于三級負荷，具體參數見表2.1、2.3。對變壓器2TM進行無功功率補償，采取低壓集中自動補償的方式。補償前功率因數cos1=0.85功率因數角正切值 補償后，低壓側功率因數應該達到0.94，則功率因數角正切值 需要補償的容量為:kvar所以使用4個型號MJDG-150F/0.4kV（）的電容補償柜，此時并聯電容器的實際值為Qcc=30x4=120kvar。補償后實際功率因數為滿足要求

24、。實際負載率 >75%滿足負載率要求。變壓器3TM所帶負荷變壓器2TM所帶負荷為車庫應急照明、室外照明、塔樓走道照明、消防控制室照明、專用變配電室照明、車庫普通照明、普通電梯、消防電梯、生活水泵配電、消防風機、車庫負1F消防配電、車庫負2F消防配電1、車庫負2F消防配電2、車庫消防水泵，屬于一級負荷，具體參數見表2.1、2.2和2.3。對變壓器3TM進行無功功率補償，采取低壓集中自動補償的方式。補償前功率因數cos1=0.77，功率因數角正切值 補償后，低壓側功率因數應該達到0.94，則功率因數角正切值 需要補償的容量為:kvar所以使用9個型號MJDG-L/240F/0.4kV（）的電

25、容補償柜，此時并聯電容器的實際值為Qcc=30x9=270kvar。補償后實際功率因數為滿足要求。實際負載率 >75%滿足負載率要求。柴油發電機所帶負荷柴油發電機所帶負荷如表2.4所示。柴油發電機負荷計算 表2.4回路名稱設備容量/kW需要系數有功功率Pci/kW無功功率Qci/kvar功率因數cos車庫應急照明1511511.250.8塔樓走道照明201209.60.9消防控制室照明2012012.40.85專用變配電室照明1511511.250.8普通電梯2012034.60.5消防電梯2012034.60.5生活水泵配電370.829.622.20.8消防風機430.834.425

26、.80.8車庫負1F消防配電3813828.50.8車庫負2F消防配電17817858.50.8車庫負2F消防配電264164480.8車庫消防水泵2300.81841380.8合計3538434.70.78由此可選擇柴油發電機型號550DFGB，備用550kW，常用500kW。3 主結線方案3.1負荷分級根據民用建筑電氣設計規1對負荷分級的規定，可確定該建筑的消防負荷等級為一級，生活電梯、生活水泵以與走廊為一級負荷，其余負荷等級均為三級。3.2供電要求一級負荷應由兩個獨立電源供電，當一個電源發生故障時，另一個電源應不致同時受到損壞，以維持繼續供電。二級負荷應由雙回路供電，當發生電力變壓器或電

27、力線路常見故障時不致中斷供電或中斷后能迅速恢復。為此，采用一路10kV市政進線作為正常供電電源和一臺柴油發電機作為應急電源共同供電的形式，且正常電源與應急電源之間必須采取可靠措施防止其并列運行，目的在保證應急電源的專用性。3.3主結線的一般要求本設計10/0.4kV配電所的主結線高壓系統采用單母線分段。高壓母線上裝設一組電壓互感器。接在母線上的避雷器和電壓互感器，宜合用一組隔離開關，并且電壓互感器應由專用熔斷器保護，變壓器采用負荷開關和高壓熔斷器組合保護。采用高壓集中計量，在電源進線處裝設供計費用的專用電能計量柜。3.4主結線圖本設計主結線圖如圖3.1所示。采用一路10kV市政進線作為正常供電

28、電源和一臺柴油發電機作為應急電源共同供電的形式。高壓系統采用單母線分段，實行高壓集中計量。變壓器采用負荷開關加熔斷器保護。低壓側設置無功集中自動補償裝置。主結線圖圖3.14 高壓系統設計4.1進線電纜的選擇 根據工業與民用配電設計手冊2，3-35kV交流系統應采用三芯電纜，選擇10kV交聯聚乙烯絕緣三芯電力電纜作為高壓進線電纜。查工業與民用配電設計手冊，選擇最大的截面240mm2來計算短路電流，該短路電流為最大的短路電流，再根據該短路電流對應的熱穩定截面重新選擇進線電纜，最后根據實際所選電纜的相應參數計算實際的短路電流，對高壓系統元件進行選擇和動熱穩定性校驗。4.1.1 按假設條件計算高壓側短

29、路電流短路容量 MVA系統阻抗 圖4.1 短路電流計算示意圖查工業與民用配電設計手冊，可知10kV交聯聚乙烯絕緣三芯電力電纜截面積為240mm2時，單位長度電阻/km，單位長度電抗/km。供電半徑3km。電纜電阻和電抗 短路電抗 短路阻抗 三相短路電流kA4.1.2 電纜選擇由電纜熱穩定選擇電纜截面mm2式中 t 短路切除時間，取0.15s；c 熱穩定系數，查表得10kV銅芯交聯聚乙烯絕緣三芯電力電纜c=137。故選擇WDZB-YJY-10kV-。電纜允許載流量 A>A滿足正常負荷下的長期運行發熱條件要求。式中 A（變壓器以1TM為例，其余同理）4.1.3 高壓側實際短路電流計算查得截面

30、積為185mm2的該電纜的單位長度電阻和電抗分別為/km，/km電纜電阻和電抗分別為， 短路電抗 短路阻抗 三相短路電流kA三相短路沖擊電流瞬時值kA4.2高壓母線4.2.1 高壓母線的選擇根據工業與民用配電設計手冊，以熱穩定校驗公式來選擇高壓母線的截面積：mm2故選擇母線型號為：TMY3(60×8)。故母線載流量 A>A，滿足正常負荷下的長期運行發熱條件要求。4.2.2 高壓母線的動穩定校驗按機械共振條件校驗為避免短路電動力的工頻和2倍工頻周期分量與母線的自振頻率相近而引起共振的危險，對重要母線應使母線的自振頻率限制在以下共振頻率圍之外：對單條母線為35-135Hz；對多條母

31、線組與帶有引下線的單條母線為35-155Hz。在單自由振動系統中，三相母線在同一平面的母線自振頻率為Hz式中 母線慣性半徑，m，與母線布置方式有關，對于水平布置的三相線，當母線平放時為0.289h，立放時為0.289b；b母線厚度，m；h母線寬度，m；材料系數，銅為1.14×102；絕緣子跨距，m；由計算可知，母線的自振頻率Hz，能限制在上述共振頻率圍之外，則振動系數。動穩定校驗對水平布置的三相母線，母線平放時，其截面系數為m3由以與，查工業與民用配電設計手冊圖5-1可得矩形母線的形狀系數。則短路電流通過硬母線產生的應力為MPa式中 D導體中心間距，取0.35m；絕緣子間跨距，1.3

32、6m。由于MPa<MPa，故滿足動穩定要求。式中 母線最大允許應力，硬銅為137MPa。4.3高壓系統設備選型與校驗4.3.1高壓開關柜高壓開關柜選擇XGN15-12型開關柜。（1）動穩定校驗查XGN15-12型開關柜其額定動穩定電流（峰值）為。由上可知，故其動穩定性滿足要求。（2）熱穩定校驗查XGN15-12型開關柜可知其2s熱穩定電流有效值為，故短路時高壓開關柜能承受的最大熱脈沖為：由上可知，短路時高壓開關柜實際承受的熱脈沖為可知，故其熱穩定性滿足要求。4.3.2 出線電纜電纜出線：選擇WDZB-YJY-10kV-電纜允許載流量 A>A滿足正常負荷下長期發熱的要求。熱穩定性校驗

33、 mm2<50mm2滿足熱穩定要求。4.4高壓供電系統圖詳見圖紙電施-03、04、05。5 低壓系統設計5.1低壓側出口短路電流計算采用標么值法計算低壓側出口短路電流，步驟如下3。選基值，一般按如下方式選擇MVA式中 電壓等級電壓基值，單位為kV；電壓等級平均電壓，單位為kV；繪出短路電流計算示意圖，如圖5.1。圖5.1 短路電流計算示意圖計算各元件阻抗標么值系統阻抗 電纜線路 變壓器阻抗 簡化網絡，求出無限大系統容量電源點到短路點間的短路總阻抗短路阻抗 計算短路電流三相短路電流標么值 低壓側三相短路電流有名值 kA三相短路沖擊電流瞬時值kA三相短路沖擊電流有效值 kA5.2低壓開關柜的

34、選擇根據產品手冊，選擇GCS型低壓開關柜，外型尺寸800×800×2200mm。5.3斷路器的選擇與整定變壓器低壓側出口處應選擇萬能式斷路器。5.3.1萬能斷路器的選擇萬能斷路器要滿足安裝處工作電壓和工作電流的要求，其殼架電流應根據變壓器二次側額定電流來選擇4。變壓器以1TM為例，變壓器二次側額定電流A選擇斷路器額定電流AA，斷路器型號為CW3-1600/3P。同時要滿足開斷能力的要求 kAkA5.3.2 萬能斷路器的整定長延時脫扣器整定電流A，取A短延時脫扣器整定電流A取A，延時0.4s。式中 線路中最大一臺電動機全啟動電流，A；除啟動電流最大的一臺電動機以外的線路計算電

35、流，A； 可靠系數，取1.2。5.4具體回路元件的選擇以住房照明回路（1F6F）為例說明（其余回路類似），屬于三相不平衡負荷。5.4.1 回路計算電流根據表2.1可計算住房回路計算電流A。5.4.2斷路器的選擇與整定由于低壓配電柜中各回路的計算電流一般在100-1000A之間，應選擇塑殼式斷路器。本次設計統一選擇CM3-400M塑殼式斷路器。脫扣器額定電流：A,取A斷路器額定電流：A開斷能力校驗: kAkA,滿足開斷能力的要求。長延時脫扣器整定電流：AA式中的數據1.1為考慮了低壓斷路器電流誤差的長延時脫扣器的可靠系數。瞬時脫扣器整定電流：A（動力回路為躲過電動機的啟動電流，其瞬時脫扣器整定電

36、流為）。5.4.3 電流互感器與電流表的選擇選擇一次側額定電流，考慮到二次儀表的指針在儀表盤-左右時較易準確讀數，因此一般為一次側額定電流：A，取A則電流互感器型號: BH-0.66 500/5。電流表型號：42L20-A ，量程0-500A。5.4.4出線電纜的選擇YJY（交聯聚乙烯絕緣聚乙烯護套電力電纜）相比VV（聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套電力電纜），其絕緣好，耐老化程度高，使用壽命長，一樣截面的載流量較大，而且發生電氣火災時，由于其絕緣材料不含氯，燃燒時不會產生有毒氣體，不會對人身產生危害，因此選擇YJY電纜6。確定短路持續時間本回路長延時脫扣器整定電流A，低壓側出口三相短路電流kA則 根

37、據CM3-400M塑殼式斷路器樣本手冊提供的脫扣曲線，查得短路持續時間為0.01s。電纜截面的選擇照明回路屬三相不平衡負荷中，線路中有大量諧波，中性線的截面應與相線一致，即電纜截面采用4+1的形式；動力回路屬三相平衡負荷，線路中諧波較少，中性線截面可與保護線截面一致，即電纜截面采用3+2的形式。出線電纜的載流量應與斷路器的長延時脫扣器的整定電流配合，即同時也要滿足熱穩定所需的最小截面：mm2選擇電纜型號：WDZB-YJY-0.6/1kV-（）載流量校驗：AA，滿足正常負荷下的長期運行發熱條件要求。PE線截面的選擇PE線截面的選擇應依據下表5.1。PE線截面選擇表5.1 線路相線截面（A/mm2

38、）保護線與線路相線材料一樣時的保護線截面（A/mm2）A16A/2 本照明回路相線截面為240mm2>35mm2，故PE線截面為120mm2。綜上述，電纜型號為WDZB-YJY-0.6/1kV-（+1120）。5.5塑殼式斷路器瞬時脫扣器動作電流的靈敏度校驗 為保證在線路末端發生單相短路時，斷路器的瞬時脫扣器仍然能可靠動作，需要校驗其靈敏度，判斷它是否能保護到線路全長。TN-S系統中，由于保護線的截面一般最小，則其阻抗最大，因此將相線與保護線之間的短路叫做單相接地故障，該電流即為最小的短路電流。 歸算至變壓器低壓側的高壓系統阻抗可按下式計算5m式中 Un變壓器低壓側標稱電壓，0.38kV

39、；c電壓系數，計算單相短路時取1.0；Sk變壓器高壓側系統短路容量，MVA；系統電抗 m系統電阻 m系統相保電阻 m系統相保電抗 m查工業與民用配電設計手冊，得SCR11-630-10/0.4kV 型變壓器的相保電阻、相保電抗分別為m，m。選取住房用電（29F33F）回路，回路編號2B03。（線路最長） 該回路電纜型號為WDZB-YJY-4X185+1X95，可取電纜長度為140m。由工業與民用配電設計手冊查得單位長度相保電阻、相保電抗分別為m/m，m/m。該回路相保電阻： m相保電抗： m短路回路相保電阻：m短路回路相保電抗：m則單相接地故障電流：kA=3770A靈敏度：滿足靈敏度要求。式中

40、 靈敏度；單相接地故障電流，A；塑殼式斷路器瞬時脫扣器動作電流，A。5.6低壓供電系統圖 詳見圖紙電施-03、04、056 防雷接地設計6.1防雷等級的確定根據建筑物防雷設計規9，雷擊的年平均密度應按下式確定式中 建筑物所處地區雷擊的年平均密度，次/（km2a）;年平均雷暴日數，地區為36.5。故 次/（km2a） 建筑物等效面積應為其實際平面積向外擴大后的面積。其計算方法應符合下列規定：當建筑物的高度H小于100m時，其每邊的擴大寬度和等效面積應按下列公式計算確定：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。 本建筑物最高高度為99m，小于100m，按上式確定擴

41、大寬度與等效面積，列表計算如下。建筑物擴大寬度的計算表6.1 建筑物高度H (m)擴大寬度D(m)634.19.241.912.949.131.873.163.993.372.196.077.597.482.198.499100 當建筑物各部位的高不同時，應沿建筑物周邊逐點算出最大擴大寬度，其等效面積應按每點最大擴大寬度外端的連接線所包圍的面積計算。由表6.1知最大擴大寬度D100m，由其它的圖紙查得建筑物長和寬分別為L=28.8m，W=26.8m，帶入的計算公式，則等效面積km2預計年雷擊次數次式中 N建筑物預計雷擊次數，次；k校正系數，一般情況下取1；在下列情況下取相應數值：位于曠野孤立的

42、建筑物取2；金屬屋面的磚木結構建筑物取1.7；位于河邊、湖邊、山坡下或山地中土壤電阻率較小處、地下水露頭處、土山頂部、山谷風口等處的建筑物，以與特別潮濕的建筑物取1.5。 由建筑物防雷設計規知，建筑物的年預計雷擊次數的一般性民用建筑物，如住宅、辦公樓，為第三類防雷建筑物。本建筑即為該類建筑，屬于第三類防雷建筑物。6.2防雷措施 第三類防雷建筑物，根據建筑物防雷設計規，應有防直擊雷和防雷電波侵入的措施，以下分別說明。6.2.1 防直擊雷建筑物上裝設避雷網（帶）或避雷針或由針網混合組成的閃接器，避雷網（帶）應沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷擊的部位敷設，并在整個屋面組成不大于20m×20

43、m或24m×16m的避雷網格，暗敷于屋頂面層的材料為4根綁扎成組的直徑25mm的熱鍍鋅圓鋼，明敷于屋頂女兒墻上的材料為直徑12mm的熱鍍鋅圓鋼。平屋面的建筑物，當其寬度不大于20m時，可僅沿周邊敷設一圈避雷帶。所有突出屋面的金屬構件應與避雷網可靠焊接。引下線不應少于2根，但周長不超過25m，且高度不超過40m的建筑物可設利用兩根直徑16mm以上剪力墻主筋從下(基礎)至上(屋頂)焊接連通。引下線應沿建筑物四周均勻或對稱布置，其間距不應大于25m。每根引下線的沖擊接地電阻不應大于30，其接地裝置宜和電氣設備等接地裝置共用。防雷接地裝置宜與埋地金屬管道相連。如不共用、相連時，兩者間在地中的

44、距離不應小于2m，在共用接地裝置并與埋地金屬管道相連的情況下，接地裝置宜圍繞建筑物設成環形。 高度超過60m的建筑物，尚應采取防側擊雷和等電位的保護措施：1）鋼構架和混凝土的鋼筋應相互連接；2）應利用鋼柱或柱子鋼筋作防雷裝置引下線；3）應將60m以上外墻上的欄桿、門窗等較大的金屬物與防雷裝置相連，構成閉合均壓環。6.2.2 防雷擊電磁脈沖 對電纜進出線，應在進出端將電纜的金屬外皮、鋼管等與電氣設備的接地裝置相連。若電纜轉換為架空線，則應在轉換處裝閥型避雷器，電纜金屬外皮和絕緣子鐵腳、金具連在一起接地，其沖擊接地電阻不宜大于。 對低壓架空進出線，應在進出線處裝閥型避雷器并與絕緣子鐵腳連在一起接到

45、電氣設備接地裝置上。當多回路架空進出線時，可僅在母線或總配電箱處裝一組閥型避雷器或其它型式的過電壓保護器，但絕緣子鐵腳仍應接到接地裝置上。進出建筑物的架空金屬管道，在進出口處應就近接到防雷或電氣設備的接地裝置上或獨自接地，沖擊接地電阻不宜大于。當電氣線路穿過防雷分區交界處時要安裝浪涌保護器。但由于工藝要求或其它原因，被保護設備的安裝位置不會正好在界面處而是設在其附近。在實際工程中，一般將電源浪涌保護器設在總配電房、各樓層的配電箱中與被保護設備前。1）在LPZ0區與LPZ1區交界處，在從室外引來（或引往室外）的線路上安裝的SPD應選用符合I級分類試驗（即通過SPD的10/350us波形的雷電流幅

46、值）的產品。在LPZ0A區與LPZ1區交界處，其標稱放電電流應不小于15kA（雷電波形采用10 /3508us)或不小于60kA(雷電波形采用8 /20us)，如：總電源進線配電柜、配電變壓器的低壓側主配電柜、引出至本建筑物防直擊雷裝置保護圍以外的電源線路的配電箱；在LPZ0B區與LPZ1區交界面處穿越的電源線路上安裝標稱放電電流應不小于40kA（雷擊電波形采用8 /20us)的浪涌保護器。2）在LPZ1區與LPZ2區交界處，分配電盤處或UPS前端宜安裝第二級SPD，可選用經II或III級分類試驗的產品。其標稱放電電流In不宜小于40kA（8/20us）。6.3接地 在共用接地裝置與埋地金屬管

47、道相連的情況下，接地裝置宜圍繞建筑物敷設成環形接地體。利用基礎鋼筋作為接地體時，在周圍地面以下距地面不小于0.5m，每根引下線所連接的鋼筋表面積總和應符合下列表達式的要求：式中 鋼筋表面積總和，m2。分流系數。當在建筑物周邊的無鋼筋的閉合條形混凝土基礎敷設人工基礎接地體時，接地體的規格尺寸不應小于表6.2的規定。第三類防雷建筑物環形人工基礎接地體的規格尺寸表6.2 閉合條形基礎周長（m）扁鋼（mm）圓鋼，根數×直徑（mm）>601×10>40至<604×202×8<40鋼材表面積總和>1.89m2其余防雷接地措施詳見建筑物防

48、雷設計規（GB 50057-94）。6.4等電位聯結等電位聯結是接地故障保護的一項基本措施。它可以在發生接地故障時顯著降低電氣裝置外露導電部分的預期接觸電壓，減少保護電器動作不可靠的危險性；消除或降低從建筑物外部竄入電氣裝置外露導電部分上的危險電壓的影響。6.4.1 總等電位聯結 總等電位聯結是使建筑物電氣裝置的各外露導電體與裝置外導電部分的電位基本相等的電氣連接。等電位聯結干線是用于總等電位聯結的導線。每個建筑物中的等電位聯結干線，就是在建筑物電源進線處通過聯結保護干線和接地線的總接地端子（用作總等電位聯結端子），與建筑物的裝置外導電部分，如給排水干管、煤氣干管、集中采暖和空調立管一級建筑物

49、金屬結構等導電體互相連接的導線。一般在進線配電箱近旁設置總接地端子，將上述連接干線匯接于該端子上。來自建筑物外面的裝置外導電部分，如給排水干管、煤氣干管，宜在建筑物管線入口處接至總接地端子。等電位聯結干線的截面不應小于該電氣裝置最大保護線截面的一半，且不得小于6mm2；若采用銅導線，則其截面不需大于25mm2；若采用非銅導線，其截面應按與其一樣的電導值或按與其相當的載流量選擇。6.4.2 局部等電位聯結局部等電位聯結，是當電氣裝置或電氣裝置某一部分的接地故障保護的條件不能滿足時，在局部圍設置的等電位聯結。局部等電位聯結線是用于局部圍等電位聯結的導線。局部等電位聯結應包括該圍所有能同時觸與的裝置

50、的外露導電部分和裝置外導電部分，如能做到，還宜包括鋼筋混凝土結構的主鋼筋等。局部等電位聯結線還應與所有設備的保護線，包括插座的保護線相連接，可以互相就近連接，也可設置局部等電位連接端子匯接。局部等電位聯結線的截面，用于連接裝置外露導電體和裝置外導電部分時，不應小于相應保護線截面的一半，用于連接兩個外露導電部分時，不應小于其中較小保護線的截面。6.4.3 其它措施 因條件限制，采用等電位聯結后接地故障仍不能滿足要求時，對于裝置的某些部分還可采用下列防人身間接電擊措施之一：1）將電氣設備安裝在非導電場所。如果所在場所所有絕緣的地板和墻，其每點的對地電阻當裝置額定電壓不超過500V時，不小于50k，

51、小于1000V時，不小于100 k，則可使用0級設備（只靠基本絕緣而又沒有保護線相連的手段，一旦基本絕緣失效，則其防間接電擊保護完全取決于周圍環境）。但在伸臂圍不應有帶地電位的金屬導體保護線和裝置外導電部分，且與另一臺電氣設備外露導電部分的相互間距和與裝置外導電部分的間距不應小于2m，以使操作人員在正常情況下不會同時觸碰或進入。 2）設置不接地的局部等電位聯結。其聯結線應將所有能同時觸與的設備的外露導電部分與裝置外導電部分相互連接，但在伸臂圍不應有帶地電位的導電部分保護線和裝置外管道。 個別設備、局部采用雙重絕緣或加強絕緣的電氣設備（即級設備）、采用電氣隔離措施一級采用50V與以下安全超低壓設備，均可代