毕业设计-某商住楼工程电气毕业设计论文.doc
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摘要
本设计以国家相关规范为准则，以安全用电、节约能源为指导，着眼于提高广大人民的物质、文化生活，体现小康社会物质的富有和生活的幸福，应用现代电气技术，完成了该商住楼的配电、动力、照明、接地防雷、消防系统的设计。
在配电设计中，根据负荷等级，确定供电方式及系统方案；设计中以放射式接线，保证了供电的可靠性；运用需要系数法进行计算负荷，按照规定选择保护电器、电线电缆，达到安全用电和节约能源的目的。
在照明系统设计中，本着节能的原则，选择荧光灯为光源，通过照度计算，确定最佳光源数，为人们创造了一舒适、明亮的生活、休闲环境；插座安装的设计避免了拖线板的滥用，满足增加用电设备的需求，提高了用电的安全性。
动力系统的设计，完成电机的主电路和控制电路的设计，实现了电机的安全运行。
接地防雷的设计中，通过扁钢与地基钢筋结构相接，防雷、接地公用接地体，既保障了接地安全，又节约了接地设备。
在消防系统的设计中，通过感烟、感温探测器，手动火灾报警按钮，消防栓按钮等消防电气设备的布置、安装的设计，实现了对各防火区域的防火监测，探测火灾的发生。
同时，消防系统的设计，将探测、监控和手控报警系统与消防广播，房火卷帘门和消防水泵相联，实现消防联动，当有火灾时，探测、监控和手控系统发出火灾信号，有各联动装置发出警报，进行防火隔离和启动自动灭火系统，在疏散人员的同时进行自动灭火，控制、消除火灾隐患，保障该楼内人员、财产的安全。
关键词商住楼；电气设计；配电；照明；消防
Abstract
Thisdesigntakethenationalcorrelationstandardasacriterion,useselectricity,thefrugalenergytakethesecurityastheinstruction,focusesinenhancesthegeneralpopulace'smaterial,theculturallife,manifeststhewell-offsocialmaterialrichandlifehappiness,theapplicationmodernelectricitytechnology,hascompletedthiscommercial-residentialbuildingspowerdistribution,thepower,theillumination,theearthanti-radar,thefirepreventionsystemdesign.
Inpowerdistributiondesign,accordingtoloadrank,determinationpowersupplywayandsystemplan;Inthedesignbytheemanatewiring,hasguaranteedthepowersupplyreliability;Usingneedsthemethodofcorrelatestocarryonthecomputationload,accordingtothestipulationchoiceprotectionelectricappliance,theelectricwireelectriccable,achieveduseselectricitysafelyandsavestheenergygoal.Inthelightingsystemdesign,inlinewiththeprinciplewhichconservesenergy,choosesthefluorescentlampisthephotosource,throughthedegreeofilluminationcomputation,determinedthebestphotosourcenumber,hascreatedonecomfortably,thebrightlife,theleisureenvironmentforthepeople;Thepluginstallsthedesignavoidedtowingtheformingblockabusiveness,satisfiedtheincreasecurrentcollectorthedemand,enhancedthesecuritywhichusedelectricity.Thedynamicsystemdesign,completestheelectricalmachinerythemaincircuitandthecontrolcircuitdesign,hasrealizedtheelectricalmachinerysafeoperation.Earthsintheanti-radardesign,throughflatsteelandgroundsteelbarstructuredocking,anti-radar,earthpublicearthbody,bothhassafeguardedtheearthsecurity,andsavedtheearthequipment.Inthefirepreventionsystemdesign,throughthefeelingsmoke,thefeelingwarmdetector,themanualfirereportstothepolicethebutton,firepreventionelectricalequipmentandsoonhosesaddlebuttonarrangement,theinstallmentdesign,hasrealizedtoeachareaoffireprotectionfireprotectionmonitor,thesurveyfireoccurrence.Atthesametime,thefirepreventionsystemdesign,willsurvey,themonitoringandthemanuallycontrolledalarmsystemandthefirebroadcast,Fangthecurtaingateandthefirepumpunites,realizationfirepreventionlinkage,whenwillhavethefire,thesurvey,themonitoringandthehand-controllersystemwillsendoutthefiresignal,willhavevarioussystemtosendoutthewarning,willcarryonthefireprotectiontoisolateandtostarttheautomaticfirefightingsystem,whilewilldispersepersonnel'stocarryontheautomaticfirefighting,thecontrol,theeliminationfirehiddendanger,willsafeguardinthisbuildingthepersonnel,thepropertysafety.
KeywordsThecommercial-residentialbuildings；Electricitydesign；Powerdistribution；Illumination；Fireprevention
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目录
摘要 I
Abstract II
目录 I
第一章绪论 1
1.1课题的来源及现状 1
1.1.1课题的来源 1
1.1.2课题的现状 1
1.2设计要求和规范 2
1.2.1总体要求 2
1.2.2设计标准与规范 3
1.3设计主要工作 4
第二章配电系统设计 6
2.1负荷计算 6
2.1.1负荷的分类及选择 6
2.1.2负荷计算的方法选择 6
2.1.3需要系数法 7
2.1.4具体负荷计算 8
2.2配电系统设计 11
2.2.1总配电系统设计 11
2.2.2住宅配电系统设计 12
2.3导线及电气设备的选择 13
2.3.1导线型号及截面的选择 13
2.3.2电气设备选择的一般原则 17
2.3.3电气设备的选择 18
2.4本章小结 19
第一章绪论
1.1课题的来源及现状
1.1.1课题的来源
本设计来源于XX公司的商住楼工程，该商住楼的土木建筑结构为地上共七层，一、二两层为大型商场，三至六层为住宅用房，七层为阁楼。
地下一层，共计八层，占地面积近3500㎡。
本次设计主要应用先进的现代电气技术对其进行建筑电气设计，以满足社会进步、科技发展对商住楼电气系统提出的更高要求。
1.1.2课题的现状
随着改革开放，内地与沿海、国内与过外的交往日益频繁，与之相适应的贸易管理大厦、各种住外办事用的写字楼，集吃、住、娱乐、购物、办公一条龙的综合楼随之兴起，高层超高层的建筑像雨后春笋般崛起；住宅楼也三层四层发展到多层、高层，自成单元的小别墅也日益增多；娱乐场所由电影院、剧院发展到旅游度假村、野生动物园、水上公园、各种电子游戏、高尔夫球场等；由于国内外交通的发展，大型航空港、车站码头的改造和新建也层出不穷。
由于各类民用、商用等建筑向大面积、高层、超高层、多功能、综合性用途发展，人民生活水平的提高，科学技术的发展，因此对建筑电气突出了更高的要求。
在供电上，变压器的容量常常超过1000kVA，达1600kVA，2000kVA，；在同一建筑物中常有一、二、三级负荷同时存在，因此增加了供电的复杂性；为了满足供电质量，变压器有时设在高层，有时设在地下室，有时在同一平面中需要设置几处……。
这就形成了量大、面广、用途复杂的供电系统，不论是高低压的一次及二次接线中，都存在提高技术的问题。
在照明上，同一栋建筑物中，照明的种类繁多，有一般的工作照明、局部工作照明、备用照明、安全照明、疏散指示照明、值班照明、障碍照明、节日照明等。
不同的照明类别，其供电要求也不一样，控制方式也各异。
照明的质量要求提高，应按要求选择不同色温及显色指数的光源，以产生冷色调、暖色调、中间色调及不同显色性的照明；在灯具的选择上，既要满足与建筑的装修相协调，又要达到节能的效果，常常使用减光系数较小，又能避免眩光，配光合理、型式新颖的灯具。
在动力上，动力设备各成体系。
如运输系统、水泵系统、空调系统等。
在控制上也不仅仅是停止起动，而是就地控制、远地控制、按顺序或时序起停的BA系统自动控制、火警信号控制及联锁控制；起动方式上有直接起动、降压起动；更有水泵、风机及空调系统的能量自动控制。
线路选型上，目前有一般型、阻燃型、耐高温的塑料护套线、塑料绝缘线、塑料护套塑料绝缘的电缆线、铰链电力电缆等。
线路敷设方式有塑料护套线卡钉明敷，沿线槽明敷或暗敷；塑料绝缘线穿半硬塑管沿板缝板孔暗敷；塑料穿线阻燃管及钢管明敷或暗敷；电缆在室外直埋或沿室外电缆沟敷设、电缆隧道敷设或电缆桥架敷设。
在防雷上，随着建筑物高度及用途的差别，有防直雷击、侧雷击、感应雷击的措施。
有防人身和设备安全的接零和接地保护，有防接触电位差的等电位联结，有防电子设备误动作的屏蔽接地等，内容多设施也各异。
在建筑物通信、保安、自动化设施上，也由单一的电话逐步向自动化、智能化发展。
为适应我国全面建设小康社会，住宅建筑电气工程设计，首先是要满足建设小康社会的需要，要更认识到设计工作是开拓、创造性劳动，要有超前意识，适应现在、开发将来，着眼于提高广大人民的物质、文化生活，体现小康社会物质的富有和生活的幸福。
小康社会里的居民住宅，应该是居民文化、娱乐、生活休息的温馨家园，处处电气化，通过网络系统及时取得外界社会的动态信息，提高信息的科技知识，参与社会经济活动，使自己的劳动价值随时能够增值，从而提高生活、工作的科技含量和质量。
现代住宅建筑电气设计应使居民住宅成为既舒适，又幽雅的生活环境，设计好防盗、防火、防灾和安全用电的电气装置，美化环境、绿色庭院，使居民生活真正得到富有和安全保障。
1.2设计要求和规范
1.2.1总体要求
本设计主要完成该商住楼的低压配电系统、动力系统、消防监控系统、火灾自动控制、照明及防雷、接地等方面的具体设计，为建筑施工提供图纸依据。
本商住楼的主体住宅部分属于民用建筑电气设计。
民用建筑电气设计采用的技术标准和装备水平，应与工程在国民经济和公共生活中的地位、规模、功能要求及建筑环境设计相适应。
认真考虑设备、材料的供应可能，以及施工安装和维护管理水平。
并积极采取各项节能措施，努力降低电能消耗；注意节约有色金属，合理选用铜、铝材质的导体，根据地区条件、工程特点、规模和发展规划、正确处理近期和远期发展的关系，做到以近期为主，考虑发展的可能性。
应积极采取经实践证明行之有效的新技术、新理论、努力创造经济效益、社会效益和环境效益。
除应符合以上规范外，尚应符合国家现行有关标准、规范的规定。
做到安全可靠、技术先进、经济合理、维护管理方便，并注意美观。
在供电设计中要了解该建筑的结构、各层的用途,进行电力负荷的计算。
电力负荷是供电设计的依据参数，计算是否准确，对合理选择设备及日后的安全与经济运行，起着决定性的作用。
该商住楼的供电设计，应从最大限度保证其供电可靠性，满足负荷对供电可靠性的要求，配电系统的形式，设备的选择等都要符合电气设计相关规范。
在照明设计中，照明设计与建筑装修，有着非常密切的关系，只有相互配合，才能在功能上、艺术上做出好的设计来，由于该商住楼各层用途不同，因此在照明设计中有的以艺术照明为主，有的则强调功能照明。
应充分考虑到光源选择、照度计算、灯具选择、节能等因数。
当然电气化的普及及深入，也带来了电气事故、雷击事故与火灾，所以对该商住楼进行接地、消防设计也就必不可少的。
在本设计中贯彻“预防为主、防消结合”的方针，必须遵循国家的有关方针政策，从全局出发，统筹兼顾，采用先进的接地、防火技术，保障安全，方便使用，经济合理。
1.2.2设计标准与规范
《住宅设计规范》GB50096-1999;
《电气图用图形符号》GB4728;
《消防图用图形符号》GB4327;
《电气制图》GB6986;
《民用建筑照明设计标准》GBJ133-90;
《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》GB/T50311-2000;
《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92;
《供配电系统设计规范》GB50052-95;
《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（2001年版）;
《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）;
《低压配电设计规范》GB50054-95;
《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-98.
《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303-2002
《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》GB50150-91
《地下建筑照明设计标准》CECS45—921992
《用电安全导则》GB/T13869—92
《建筑设计防火规范》GBJ16—87（2001年版）
《有线电视系统工程技术规范》GB50200—94
《智能建筑设计标准》GB/T50314—2000
《电力工程电缆设计规范》GB50217—94
《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB50062—92
《系统接地的型式及安全技术要求》GB14050—93
《建筑物电气装置第5部分：
电气设备的选择和安装第54章：
接地配置和保护导体》GB16895.3—1997
《建筑物电气装置第5部分：
电气设备的选择和安装第53章：
开关设备和控制设备》GB16895.4—1997
《建筑物电气装置第5部分：
电气设备的选择和安装第52章：
布线系统》GB16895.6—2000
《建筑物电气装置第4部分：
安全防护第43章：
过电流保护》GB16895.5—2000
1.3设计主要工作
本设计主要分成六章，分别对该商住楼的低压配电系统、动力系统、照明系统、接地防雷以及消防系统的设计进行阐述，并为建筑施工提供电气施工图。
主要工作内容如下：
1、第一章概述
本章主要阐述了该课题的来源、工程状况，介绍了建筑电气国内外的发展状况。
对本设计所涉及的内容分别从社会需要和技术要求上提出了设计要求，并分别列举了本设计所运用的相关规定。
2、第二章配电系统设计
该商住楼消防供电、水泵、地下室供电属于二级负荷，其他各层照明用电属于三级负荷，由小区配电间引来～220/380V电源供电。
该章配电系统设计主要完成了该商住楼负荷计算、引进电源电路的配置、低压配电设备的选择及电线电缆的选择。
3、第三章照明设计
照明设计的目的是根据具体场合的要求，正确地选择光源和灯具，确定合理的照明形式和布灯方案，在节约能源和建筑资金的条件下，来获得一个良好的学习工作环境。
该章主要完成灯具、光源的选择、安装，照度的计算；插座回路的分配、安装；其中应急照明、疏散照明采用集中蓄电池作备用电源，停电自亮。
4、第四章动力设计
该商住楼中所涉及的动力主要为消防水泵、喷淋泵等应用水泵和送风机、排风排烟机等电机设备，此类设备的核心设备为电动机，该章主要完成的动力设计就是此类电机的启动方式选择、主电路保护以及控制电路的设计。
5、第五章接地防雷设计
该章主要完成该商住楼的接地及防雷技术的设计，在楼顶设避雷带，利用建筑物结构柱子内的住筋作引下线，利用结构基础内钢筋网作接地体。
低压配电系统接地型式采用TN-S系统与TN-C-S系统相结合，在电源引入处作重复接地；其工作零线和保护地线在接地点后分开。
6、第六章消防设计
该章通过消防设备的选择、安装，系统的设置将达到以下目的：
在一层设置消防控制中心；在地下车库、楼梯间、走道及电梯前室设应急照明、出口指示灯；商场、住宅按照消防规范需要设置火灾自动报警系统，车库设置感温火灾探测器。
并将探测系统通过消防控制中心与消防联动系统相连，实现消防报警、自动灭火功能。
7、工程图纸绘制
运用电气制图软件IDQ5.0完成配电系统图、动力系统图、消防报警系统图、各层干线平面图、照明平面图、消防报警平面图、插座平面图、防雷接地平面图等29张建筑电气图。
第二章配电系统设计
2.1负荷计算
2.1.1负荷的分类及选择
根据《供配电系统设计规范》GB50052-95第2.0.1条规定，我国将电力负荷按其对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上造成的损失或影响的程度划分为3级。
1、一级负荷
一级负荷为中断供电将造成人身伤亡者；中断供电将在政治上、经济上造成重大损失者；中断供电将影响有重大政治、经济影响的用电单位的正常工作负荷。
一级负荷应由两路独立电源供电，在一级负荷中的特别重要负荷，除上述两个独立电源外，还必须增设应急电源。
2、二级负荷
二级负荷为中断供电将在政治上、经济上造成较大损失者；中断供电将影响重要用电单位正常工作的负荷者；中断供电将造成大型演剧院、大型商场等较多人员集中的公共场所秩序混乱者。
二级负荷应由两回路供电。
3、三级负荷
三级负荷为不属于一级、二级负荷者。
三级负荷一般由单回路供电。
本设计中，生活及消防水泵、地下车库、地下商场以及消防供电均属于二级负荷，由小区配电间引双回路电源供电，通过开关柜自动互投后，用专线送至用电设备或配电箱；一层、二层照明，三层至阁楼住宅用电，均属于三级负荷，有小区配电间引单回路电源供电至总配电箱，通过专线引至各用户配电箱。
2.1.2负荷计算的方法选择
若要使供配电系统在正常情况下可靠地运行，必须正确选择电力变压器、开关设备及导线、电缆等，这就需要对电力负荷进行计算。
计算负荷是指导体中通过一个等效负荷时，导体的最高温升正好和通过实际的变动负荷时其产生的最高温升相等，该等效负荷就是计算负荷。
计算负荷是供电设计计算的基本依据，计算负荷的确定是否合理，将直接影响到电气设备和导线电缆的选择是否经济合理。
计算负荷不能定得太大，否则选择的电气设备和导线电缆将会过大而造成投资和有色金属的浪费；计算负荷也不能定得太小，否则选择的电气设备和导线电缆将会长期处于过负荷下运行，增加电能损耗，导致绝缘体过早老化甚至烧毁。
因此工程上依据不同的计算目的，针对不同类型的用户和不同类型的负荷，在实践中总结出了各种负荷的计算方法，有估算法、需要系数法、二项式法、单相负荷计算法等。
估算法适用于做设计任务书或初步设计阶段；需要系数法适用于求多组三相用电设备的计算负荷；二项式法适用于确定设备台数较少而容量差别悬殊的分支干线的计算负荷；单相负荷计算法适用于一些单相设备的负荷计算。
本设计用需要系数法进行负荷计算，因为本设计中单相负荷较大的是生活水泵、消防用的水泵等，这些负荷都是采用单机组或同类机群放射式供电，在计及供电线路、开关时，都是用单机的额定电流或启动电流进行选型或者校验的；而计入变压器容量，即使单机也可直接乘以需要系数。
本设计中的其他负荷，像照明、插座等均是量大面广的小容量负荷，负荷大小是比较均匀的可以用需要系数进行计算。
2.1.3需要系数法
在所计算的范围内，所有用电设备的计算负荷并不等于设备的容量，两者之间存在一个比值关系，因此引入需要系数法的概念，即
（2-1）
式中，为需要系数、为有功计算负荷、为设备容量。
需要系数可从需要系数表中查的，一般设备台数较多时取较小值，台数少时取较大值。
若进行计算的负荷有多种，则可将用电设备按其设备性质不同分为若干组，对每一组选择合适的需要系数，算出每组用电设备的计算负荷，然后有各组的计算负荷求总的计算负荷。
1、单组用电设备组的计算负荷：
（2-2）
式中，为需要系数、为有功计算负荷、为设备容量、为无功计算负荷、为设备功率因数角的正切值、为设备功率因数角的余弦值、为计算负荷、为计算电流、为额定电压。
2、多相用电设备组的计算负荷：
因考虑各用电设备组的最大负荷不一定同时出现，需计入各用电设备组的同时系数，即
（2-3）
式中，n为用电设备组的组数，、分别为有功功率、无功功率的同时系数、为有功计算负荷、、分别为各用电设备组的计算负荷、为无功计算负荷、为计算负荷、为计算电流、为额定电压。
2.1.4具体负荷计算
1.下面举例说明负荷计算（以地
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