毕业设计74单层学生公寓进行220V供配电设计Word格式.docx
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2、根据建筑物标准层平面图，设计建筑照明、电器供电方案，选择照明用具、配电导线。
3、绘制标准单间的配电、照明安装施工图；
4、设计值班室的楼宇配电房，确定电表安装方式；
5、用新国际图形符号和文字符号绘制各设计内容设计图；
6、编写设计说明书，包括设计任务、工程性质、原始数据、方案选择论证，技术比较结果、经济比较后推算最优方案，主要计算和成果。
计算过程可作为附件，列在说明书后面。
要求文字说明简明扼要，有分析论证、并能正确地反映工程实况，说明问题，设计图纸应做到内容完整、清晰整齐。
四、原始资料：
某学院现拟对一层学生公寓进行220V供配电设计，有关该层的相关资料好下：
1、楼层：
一层，每个单间电费单独计量
2、楼宇标准平面图见附图；
3、单间配电照明要求如下：
（1）、提供四名学生住宿及学习；
（2）、学习间提供照明、风扇、台灯插座、计算机插座；
（3）、寝室间提供照明、风扇、少量备用单相插座；
（4）、卫生间提供照明；
4、学院宿舍用电管理规定：
照明在每晚23：
00点学生自行熄灯；
所有插座供电时间是：
周一至周五16：
00----23：
00、周六、周日8：
00，由值班管理员统一控制。
5、气象资料：
本学院所在地区年最高气温39℃，年平均气温25℃，年最低气温12℃,年最热月平均最高气温36℃，年最热月平均气温32℃。
五、设计任务：
1、楼宇供配电设计
2、室内照明设计、布线设计、安装施工设计；
3、配电房设计；
六、设计成果：
1、设计说明书、计课书共一本
2、标准层配电布线设计图一张；
3、标准单间配电布线及施工图一张；
4、配电房电气设计图一张；
七、时间安排：
一周
八、室内配线的一般要求：
（1）、室内配线应采用橡胶或塑料绝缘导线，其绝缘层的耐压水平，应使其额定电压大于或等于线路的工作电压。
（2）、导线的截面应按导线的机械强度和允许载流量来选择，为使导线具有足够的机械强度，其最小截面：
铜线为1.0㎜2;
铝线为1.5㎜2。
（3）、室内配线装置和配线方式应根据使用环境来选用：
在干燥的场所，宜采用瓷夹或瓷珠配线，但在易触及到的地方宜采用槽板配线，在潮湿的场所，为提高其绝缘水平，宜采用瓷瓶配线，但在易触及到的地方，为加强导线的防护，宜采用明管配线；
在有腐蚀、易燃易爆和特别潮湿的场所，宜采用暗管配线。
（4）、配线时，应尽量避免导线接头，因为导线接头不良常常造成事故。
若必须接头时，应采用压接或焊接。
但必要时可把接头放在接线盒或灯头盒内。
（5）、明配线路在建筑物内应水平敷设或垂直敷设，水平敷设的导线，对地面不应小于2.5m,垂直敷设的导线，对地面距离可不小于1.3m，但是2m以下部分的导线，应装在槽板或钢管（塑料管）内加以保护，以防机械损伤或漏电伤人。
（6）、导线穿过墙壁时，要用瓷管或硬质塑料管予以保护，管内两端出线口伸出墙面的距离不应小于10mm。
这样可防止导线与墙壁接触使绝缘磨损而漏电等。
九、常用室内线路的安装
室内线路的安装有明线安装和暗线安装两种。
导线沿墙壁、天花板、梁与柱子等敷设，称为明线安装；
导线穿管暗设在墙内、梁内、柱内、地面内、地板内或暗设在不能进入的串顶内，称为暗线安装。
绝缘子配线用于负荷较大、线路较长的场所。
绝缘子分为鼓形绝缘子、蝶形绝缘子、针式绝缘子、悬式绝缘子；
鼓形绝缘子适合于较细导线的配线；
截面大于16㎜2的导线常用针式绝缘子配线。
导线截面较粗时一般采用其它几种绝缘子配线。
配线方式一般可分为：
夹板配线、绝缘子配线、槽板配线、护套线配线和线管配线。
室内配线线间和固定点间距离
配线方式
导线截面
固定点间最大允许距离
导线间最小允许距离
（㎜2）
（mm）
鼓形绝缘配线
1--4
1500
70
6--10
2000
16--25
3000
100
蝶形绝缘子配线
4--10
2500
35—70
6000
150
95--120
导线与地面的最小距离
布线方式
最小距离（m）
导线水平敷设
2.5
导线垂直敷设
1.8
十、灯具、开关和插座的安装及维修的一般要求
1、灯具的安装高度，室外一般不低于3m，室内一般不低于2.4m。
如遇特殊情况难以达到上述要求时，可采取相应的保护措施或改用36V安全电压供电。
2、根据不同的安装场所和用途，照明灯具使用的导线最小芯线截面积应符合下表规定
安装场所及用途
铜芯软线
铜线
铝线
照明用灯头线
民用建筑室内
0.4
0.5
建筑室内
0.8
室外
1.0
移动用电设备
生活用
0.75
-----
------
生产用
3、室内照明开关一般安装在门边便于操作的位置上，拉线开关一般离地2--3m，跷板暗装开关一般离地1.3m，与门框的距离一般为150--200mm。
4、明插座的安装高度一般应离地1.4m，暗装插座一般应离地300m，同一场所安装插座的高度应一致，其高度相差一般应不大于5mm，几个插座成排安装高度差应不大于2mm。
十一、配电装置的一般要求：
1、配电变压器低压侧应按下列规定设置配电室或配电箱：
（1）、宜设置配电室的配电变压器的要求：
污秽严重的地方；
容量较大、出线回路较多不宜采用配电箱
供电给重要用户需经常监视运行。
（2）、除
（1）项所述以外的配电变压器低压侧可设置配电箱。
（3）、排灌专用压器的配电装置可装于机泵内。
2、配电变压器低压侧装设的计收电费的电能计量装置，应符合国家标准GBJ63-83《工业与民用电力装置的电气测量仪表装置设计规范》的规定。
3、配电变压器低压侧配电室或配电箱应靠近变压器，其距离不宜超过10m。
十二、配电室（箱）
1、配电变压器低压侧的配电箱，宜采用符合国家标准GB7251-87《低压成套开关设备》规定的产品，有条件的也可自制，但应满足以下要求：
（1）、配电箱的外壳应采用1.5-2.0mm厚的铁板配制并进行防腐处理。
（2）、配电箱外壳的防护等级，应根据安装场所的环境确定。
（3）、配电箱的防触电保护类别应为I类或II类。
（4）、箱内安装的电器，均应为符合国家标准规定的定型产品。
（5）、箱内各电器件之间以及它们对外壳的距离，应能满足电气间隙、爬电距离以及操作所需的间隔。
（6）、配电箱的进出引线，应采用具有绝缘护套的绝缘电线，穿越箱壳时加套管保护。
2、室外配电箱应牢固的安装在支架或基础上，箱底距离地面高度为1.0—1.2m。
3、室内配电箱可落地安装，也可暗装或明装于墙壁上，落地安装的基础应高出地面50--100mm；
暗装于墙壁时，底部距地面1.4m；
明装于墙壁时，底部距地面1.2m。
4、配电室进出引线可架空明敷或暗敷，暗敷设应采用农用直埋铝芯塑料绝缘线，明敷设应采用耐气候型聚氯乙烯绝缘电线。
敷设方式应满足下列要求：
（1）、采用农用直埋铝芯塑料绝缘护套线时应在冻土层以下且不小于0.8m处敷设，引上线在地面以上和地面以下0.8m的部位应套管保护。
（2）、架空明敷耐气候型绝缘电线时，其电线支架不应小于40mm*40mm*4mm角钢；
穿墙时，绝缘电线应套保护管。
出线的室外应做滴水弯，滴水弯最低点距离地面不应小于2.5m。
5、配电室（箱）进出线的电线截面应按允许载流量选择，主进线回路按变压器低压侧额定电流的1.3倍计算，引出线按回路的计算负荷选择。
6、配电室的耐火等级不应低于三级，一般可采用砖石结构，屋顶应采用混凝土预制板，并根据当地气候条件增加保温层或隔热层。
7、配电室内应留有维护通道；
配电屏为单列布置时，屏前通道为1.5m。
配电屏为双列布置时，屏前通道为2.0m；
屏后和屏侧通道为1.0m，有困难时可减为0.8m。
8、配电室一般可设一个门，当配电装置的长度超过6m时，应设双门，且至少有一门通向室外，门应向外开。
小容量配电板的安装
大容量配电板的安装
十三、电能表的安装
电能表有单相电能表三相电能表两种，它们的接线方法各不相同。
1、单相电能表的接线
单相电能表共有4个接线桩头，从左到右按1、2、3、4编号。
接线方法一般按号码1、3接电源进线，2、4接出线。
也有些单相电能表的接线是按照号码1、2接电源进线，3、4接出线设置的，所以具体的接线方法应参照电能表接线盒盖子上的接线图。
2、三相电能表的接线
三相电能表有三相三线制和三相四线制电能表两种；
按接线方式划分可分为直接式和间接式两种。
常用直接式三相电能表的规格有10A、20A、30A、50A、75A和100A等多种，一般用于电流较小的电路上，间接式三相电能表常用的规格是5A，与电流互感器连接后，用于电流较大的电路上。
十四、配电变压器低压侧的保护
1、保护装置
1）、配电变压器低压侧保护按下列要求配置：
（1）、高压侧继电保护不满足低压母线短路时的灵敏性要求时，低压侧应装设过电流保护，当过电流保护不能兼作单相接地短路保护时，应增设零序保护。
（2）、配电变压器----母干线系统的低压总开关宜采用带过电流保护的低压断路器。
（3）、需要带负荷操作而选用低压断路器时，可带有过电流保护，对于自动切换者，还应带有低电压保护。
2）、符合下列情况之一时，可不装设低压侧保护：
（1）、配电变压器高压侧继电保护已能保护低压侧短路时，
（2）、小于400KVA且过负荷可能性不大的变压器；
（3）、变压器给不重要负荷供电时。
2、装设要求
（1）、变压器低压侧保护一般选用低压断路器。
户外安装或容量小于400KVA的配电变压器，也可采用熔断器；
保护元件应在三相上装设；
（2）、配电变压器低压侧保护用低压断路器保护时，应尽量带有短廷时和长廷时脱扣器，且短廷时脱扣器的时限应比低压出线的时限大一级；
（3）、熔体额定电流或长廷时过电流脱扣器整定电流，应尽量接近但不小于变压器最大负荷电流，并在出现正常尖峰电流时不误动作。
十五、低压配电线路的保护
（1）、配电线路应装设短路保护；
保护电器应装设在每回线路的电源侧、线路的分支处和线路截面减小处；
室外配电线路引入室内后宜装设保护电器。
在连接处或分支处装设保护电器有困难时，可安装在距离连接点的分支点3m以内便于操作维修的地点。
从高处干线引下的具有不廷燃性外层或穿管敷设的分支线，保护电器可安装在距分支点30m以内便于操作维修的地点，但在保护电器安装处发生单相或两相短路时，保护电器应可靠动作。
（2）、符合下列情况之一时，线路截面减小处或分支处可不装设保护电器：
1）、上级保护电器已能保护截面减小的全段线路或分支线时；
2）、线路首端的保护电器的熔体电流或整定电流不超过20A时；
3）、室外架空配电线路
4）、配电装置内部从母线上接往保护电器的分支线。
（3）、下列线路应装设过负荷保护：
1）、居民建筑、重要仓库和公共建筑中的照明线路；
2）、有可能长时间过负荷的电力线路，但裸导体除外；
3）、除装有自动切换装置外，配电线路不宜装设低电压保护；
4）、中性点不接地的三相系统或触电危险性较高的场合，建议装设漏电保护。
十六、低压保护装置选择的一般要求：
1、按正常工作条件选择
（1）、保护装置的额定电压应不低于所在网络的额定电压。
保护装置的额定频率应符合所在网络的额定频率。
（2）、保护装置的额定电流应不低于所在回路的负荷计算电流。
切断负荷电流的保护装置（如负荷开关）应较验其断开电流。
接通和断开起动尖峰电流的电器（如接触器）应校验其接通开断能力和操作频率。
（3）、保护装置还应按保护特性选择。
2、按短路工作条件选择
（1）、可能通过短路电流的电器（如刀开关、低压断路器），应尽量满足在短路条件下动稳定和热稳定的要求。
（2）断开短路电流的电器（如熔断器、低压断路器）应尽量满足在短路条件下的分断能力。
十七、熔断器的选择
1、熔断器熔体电流的确定
熔体额定电流的选择应同时满足正常工作电流和起动尖峰电流两个条件，并按短路电流校验其动作灵敏性。
（1）、按正常工作电流选择，即INr>
=Ic（A）
（2）、按起动尖峰电流选择如下
1）、单台电动机回路
INr>
=KIst（A）
2）、配电线路
=Kr[Ist1+Ic（n-1）]（A）
3）、照明电路
=KmIc（A）
上四式中INr----熔体的额定电流，A
Ic------线路的计算电流，A
Ist------电动机的起动电流A
Ist1-----线路中起动电流最大一台电动机的起动电流，A
Ic（n-1）-----除起动电流最大一台电动机以外的线路计算电流，A
K------熔体选择计算系数，取决于电动机起动状况和熔断器特性
Kr------配电线路熔体选择计算系数，取决于最大一台电动机的起动状况、线路计算电流与尖峰电流之比和熔断特性。
Km-----照明线路熔体选择计算系数，取决于电光源起动状况和熔断特性
（3）、按短路电流校验动作灵敏性
为使熔断器可靠动作，必须校验其灵敏性，即
2、熔断器熔管电流的确定
（1）按照熔体的额定电流及产品样本所列数据，即可确定熔断器熔管的额定电流
（2）按短路电流校验熔断器的分断能力
熔断器的最大开断电流
应大于被保护线路最大三相短路冲击电流有效值
计算公式为
（A）
十八、漏电保护器
1、漏电保护器的选用
（1）、我国生产的漏电保护器适用于交流50Hz、额定电压为380/220V、额定电流不大于250A的系统中。
选用的漏电保护器技术条件应符合GB6829----95的规定，并具有国家认证的标志。
（2）、根据电气设备的供电方式选用漏电保护器：
1）、单相220V电源供电的电气设备，应选用二极二线式或单极二线式漏电保护器；
2）、三相三线式380V电源供电的电气设备，应选用三极式漏电保护器；
3）、三相四线式380V电源供电的电气设备，或单相设备与三相设备共用的电路，应选用三极四线式或四极四线式漏电保护器
（3）、漏电保护器的额定电压、额定电流和短路分断能力等应与安装系统的要求相同。
（4）、根据供电线路的正常泄漏电流，选择漏电保护器的额定漏电动作电流时应注意以下两点：
1）选择漏电保护器的漏电动作电流时，应充分考虑到被保护线路和设备可能的正常泄漏电流值；
2）选择漏电保护器的额定漏电不动作电流，应不小于其供电线路和设备正常泄漏电流最大值的2倍。
十九、漏电保护器的安装要求
（1）、漏电保护器应安装在无腐蚀性气体、无爆炸危险的场所，并应注意防潮、防尘、防震和防止阳光直晒；
（2）、漏电保护器安装时，应避开强磁场的干扰；
（3）、如果使用穿心式电流互感器时，各相一次导线宜绞在一起穿过电流互感器，并将导线两个端部保持适当的距离后分开，以免在正常工作条件下因不对称磁通引起漏电保护器误动作；
（4）、组合式漏电保护器的外部连接控制线应采用铜芯导线，其截面应不小于1.5㎜2；
（5）、当漏电保护器标有负荷侧和电源侧时，必须按规定安装接线，不得反接。
（6）、漏电保护器的安装，必须由经过技术培训且考试合格的电工负责。
DZL18-20系列漏电断电器由零序电流互感器、专用集成电路、漏电脱扣器和主开关等几个主要部分组成，是使用最广泛的一种电子式漏电保护器。
DZL18-20系列漏电断电器适用于交流电220V、额定电流为20A及以下的单相电路中，主要作为人身触电保护之用，也可用来防止设备绝缘损坏、产生接地故障电流而引起的火灾危险。
电子式漏电断路器是一种用电子电路作中间能量放大环节的漏电保护器，其内部电路种类较多，功能也不尽相同，故电子式漏电断路器类型很多。
它具有灵敏度高、耐机械冲击和振动能力强、制造方便、容易取得分级保护所需要的延时性能、价格较低等优点，特别是容易取得故障跳闸后自动重合的功能，为保证连续供电的可靠性创造了有利条件。
其缺点是耐过电压性能较差，工作可靠性受电子元件质量的制约等。
而应用集成电路制造的漏电断路器，使其可靠性差的问题得到了改善。
二十、设计说明
（1）、本次是拟对某一学院单层学生公寓进行220V供配电设计，具体情况如下：
1、据平面图可知：
本层楼有统一的照明房八间，每间照明布局一致（包括：
学习室、寝室、阳台、卫生间）。
2、单间配电照明情况：
（１）．提供四名学生学习及住宿。
（２）．学习室提供照明灯管：
2盏（每盏40W）、风扇一台（40W）、插座4痤（每座至少应承担500W负荷：
台灯、电脑）
学习室的负荷为：
40*2+40+4*500=2120（W）
（３）．寝室提供照明管灯2盏（每盏40W）、风扇一台（40W）、插座5痤（每座至少应承担500W负荷）
寝室的负荷为：
40*2+40+500*5=2620（W）
（４）．阳台及卫生间提供天棚灯2盏（每盏40W）排风机一台（40W）
阳台及卫生间的负荷为：
40*2+40=120（W）
每间宿舍的负荷为：
40*2+40+4*500+40*2+40+5*500+40*2+40=4860（W）
因此，取每间宿舍的负荷为5000W
二十一、线路导线截面的选择：
１．途径：
配电室线路——各层学生公寓线路——单间配电照明线路
２．单间配电照明线路导线截面的选择：
根据上面条件，选每间宿舍的线路负荷为5000W，而一般的照明线路选取：
BLX－500－（3×
2.5+保护中性线（PEN）2.5）M即可满足。
３．本层学生公寓照明线路导线截面的选择：
（如下图）
因为每间宿舍的发热量大约为5000W,则按A、B、C三相计算，每相即每条线中三个宿舍的负荷为：
Ｐ＝５０００×
3＝１５０００Ｗ＝１５ＫＷ
一般取cosø
=0.8,tanø
=0.75则Q=１５×
0.75=11.25KW,
则S=
=18.75KVA,所以I=
49.2A
假设每根相线的截面一致
取允许电压百分数为4%，则△U=
（V）
△UX=
㎜2
所以每根相线的截面积取2.5㎜2
因为是采用铝心绝缘橡皮导线，选BLX—500-2.5，但是查表，在年最热月最高气温35℃时Ial=23A<
I=４9.2A.所以应取BLX—500—10,这样，在年最热月最高气温35℃时Ial=56>
49.2A则可选取3根BLX－500－１×
10型导线作相线，即：
BLX－500－（3×
10+保护中性线（PEN）10）M.
校验机械强度:
查表得户内明敷的铝心绝缘线的芯线最小截面为2.5m㎡,现所选的导线S=10m㎡,故满足机械强度.
校验电压损耗（最在电压损耗为4%）查表得:
R。
＝1.06Ω/㎞，X。
＝0。
241Ω/㎞.
根据上图可知L=10.8m=0.0108㎞,则:
△U1=
△U2=
△U3=
△U=0.1+0.2+0.3=0.6（V）<
8.8（V）
则:
△U%=100△U/0.22=100×
0.6/220=0.27
由于△U%=0.27＜△Ual=3,因此所选取的导线BLX－500－（3×
10+PEN10）M也满足电压损耗要求.
二十二、设计心得体会
通过本次的课程设计，使我对单层学生公寓进行220V供配电的设计有了进一步的了解；
对熔断器、漏电保护器、断路器等的选择有一定的掌握及了解；
对室内配电线路的要求、低压保护装置的选择及要求的有关知识也有一定的掌握。
对导线截面的选择、负荷的统计也能掌握。
通过本次的课程设计，对于我今后有很大的益处，如：
怎样去设计一个室内的配电线路，怎样选择电器设备，应选哪些电器设备，导线截面如何选择等，做到心中有个底，了如指掌；
同时，也学会了如何去看一些比较简单的电路图、设计图。
这次课程设计，我学到了不少知识，但也存在不少困难，如：
技术经验不足、遇到问题时分析解决能力不够强，而且对课本知识的掌握也不是很深，理解得不够透彻，某些电器设备的运用不是很清楚，还仍需努力学习。
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