照明基礎知識8_電氣照明設計

1、 電氣照明設計電氣照明設計 f 電氣照明設計的整個過程都必須嚴格貫電氣照明設計的整個過程都必須嚴格貫徹國家有關建筑物工程設計的政策和法令，徹國家有關建筑物工程設計的政策和法令，并且符合現行的國家標準和設計規(guī)范。對并且符合現行的國家標準和設計規(guī)范。對某些行業(yè)、部門和地區(qū)的設計任務，還應某些行業(yè)、部門和地區(qū)的設計任務，還應遵循該行業(yè)、部門及地區(qū)的有關規(guī)程的特遵循該行業(yè)、部門及地區(qū)的有關規(guī)程的特殊規(guī)定。殊規(guī)定。1 照明系統(tǒng)的供電 f1 1）合理地確定負荷等級，正確地選擇供電合理地確定負荷等級，正確地選擇供電方案。方案。f2 2）當電壓出現偏差或波動不能保證照明質）當電壓出現偏差或波動不能保證照明質量

2、或光源壽命時，可采用有載自動調壓電量或光源壽命時，可采用有載自動調壓電力變壓器或照明專用變壓器供電。力變壓器或照明專用變壓器供電。f3 3）備用照明應由兩路電源或兩回線路供電。）備用照明應由兩路電源或兩回線路供電。f4 4）當設有自備發(fā)電機組時，備用照明的一）當設有自備發(fā)電機組時，備用照明的一路電源應接至發(fā)電機作為專用回路供電，路電源應接至發(fā)電機作為專用回路供電，另一路可接至正常照明電源。在重要場所另一路可接至正常照明電源。在重要場所應設置帶有蓄電池的應急照明燈或用蓄電應設置帶有蓄電池的應急照明燈或用蓄電池組供電的備用照明。池組供電的備用照明。 f5 5）當采用兩路低壓電源供電時，備用照明的供

3、電當采用兩路低壓電源供電時，備用照明的供電應從兩段低壓配電干線分別接入。應從兩段低壓配電干線分別接入。f6 6）當供電條件不具備兩個電源或兩回線路時，備）當供電條件不具備兩個電源或兩回線路時，備用電源宜采用蓄電池組或帶有蓄電池的應急照明用電源宜采用蓄電池組或帶有蓄電池的應急照明燈。燈。f7 7）備用照明作為正常照明的一部分同時使用時，）備用照明作為正常照明的一部分同時使用時，其配電線路及控制開關應分開裝設。當正常照明其配電線路及控制開關應分開裝設。當正常照明因故斷電，備用照明應自動投入工作。因故斷電，備用照明應自動投入工作。f8 8）當疏散照明采用帶有蓄電池的應急照明燈時，）當疏散照明采用帶有

4、蓄電池的應急照明燈時，正常供電電源可接至本樓層（或本區(qū)域）的分配正常供電電源可接至本樓層（或本區(qū)域）的分配電盤的專用回路上，或接至本樓層（或本區(qū)域）電盤的專用回路上，或接至本樓層（或本區(qū)域）的防災專用配電盤。的防災專用配電盤。2 電氣照明設計的主要內容f1 1）確定照明方式和照明種類。確定照明方式和照明種類。f2 2）選擇光源和照明電器類型。）選擇光源和照明電器類型。f3 3）進行照度計算，確定光源的安裝功率。）進行照度計算，確定光源的安裝功率。f4 4）選擇供電電壓和供電方式。）選擇供電電壓和供電方式。f5 5）確定照明配電系統(tǒng)。）確定照明配電系統(tǒng)。f6 6）選擇導線和電纜的型號和布線方式。

5、）選擇導線和電纜的型號和布線方式。 f7 7）選擇配電裝置、照明開關和其他電氣設備。）選擇配電裝置、照明開關和其他電氣設備。f8 8）繪制照明平面布置圖，同時匯總安裝容量，列出）繪制照明平面布置圖，同時匯總安裝容量，列出主要設備和材料清單主要設備和材料清單。3 電氣設計的初始資料 f1 1）建筑的平面、立面和剖面圖。）建筑的平面、立面和剖面圖。f2 2）全面了解該建筑的建筑規(guī)模、建筑構造和總平面布置）全面了解該建筑的建筑規(guī)模、建筑構造和總平面布置情況。情況。f3 3）向當地供電部門調查電力系統(tǒng)的情況，了解該建筑供）向當地供電部門調查電力系統(tǒng)的情況，了解該建筑供電電源的供電方式、供電的電壓等級、

6、電源的回路數、對電電源的供電方式、供電的電壓等級、電源的回路數、對功率因數的要求、電費收取辦法、電能表如何設置等情況。功率因數的要求、電費收取辦法、電能表如何設置等情況。f4 4）了解設備布置圖和室內布置圖。）了解設備布置圖和室內布置圖。f5 5）向建設單位了解建設標準，各房間照明電器的標準要）向建設單位了解建設標準，各房間照明電器的標準要求；各房間使用功能要求；各工作場所對光源的要求、視求；各房間使用功能要求；各工作場所對光源的要求、視覺功能要求、照明電器的顯色性要求；建筑物是否設置節(jié)覺功能要求、照明電器的顯色性要求；建筑物是否設置節(jié)日彩燈和建筑立面照明、是否安裝廣告霓虹燈等。日彩燈和建筑立

7、面照明、是否安裝廣告霓虹燈等。f6 6）進戶電源的進線方位。）進戶電源的進線方位。f7 7）工程建設地點的氣象、地質資料，建筑物周圍的土壤）工程建設地點的氣象、地質資料，建筑物周圍的土壤類別和自然環(huán)境，防雷接地裝置有無障礙。類別和自然環(huán)境，防雷接地裝置有無障礙。4 電氣照明設計的具體內容f1 1）考慮整個建筑的照明供電系統(tǒng)，確定配電方式。）考慮整個建筑的照明供電系統(tǒng)，確定配電方式。f2 2）各支線負荷的平衡分配，線路走向的確定。劃）各支線負荷的平衡分配，線路走向的確定。劃分各配電盤的供電范圍，確定各配電盤的安裝位分各配電盤的供電范圍，確定各配電盤的安裝位置。置。f3 3）計算各支線和干線的工作

8、電流，選擇導線截面）計算各支線和干線的工作電流，選擇導線截面和型號、敷設方式、穿管管徑，并進行中性線電和型號、敷設方式、穿管管徑，并進行中性線電流的驗算和電壓損失值的驗算。流的驗算和電壓損失值的驗算。f4 4）電氣設備的選擇。）電氣設備的選擇。照明負荷計算f照明負荷計算，其目的是為了合理選擇供電系統(tǒng)中的變壓照明負荷計算，其目的是為了合理選擇供電系統(tǒng)中的變壓器、導線和開關等設備。器、導線和開關等設備。f照明系統(tǒng)負荷計算通常采用照明系統(tǒng)負荷計算通常采用需用系數法需用系數法以及以及負荷密負荷密度度法。法。（1）照明器的設備容量Pe各種照明器的設備容量根據以下公式計算:f對于熱輻射光源的白熾燈、鹵鎢燈

9、，其設備容量對于熱輻射光源的白熾燈、鹵鎢燈，其設備容量PePe等于照等于照明器的額定功率明器的額定功率P PN N f對于氣體放電光源，由于帶有鎮(zhèn)流器，需要考慮鎮(zhèn)流器的對于氣體放電光源，由于帶有鎮(zhèn)流器，需要考慮鎮(zhèn)流器的功率損耗功率損耗 NePP NePP 11 需用系數法需用系數法氣體放電光源鎮(zhèn)流器的功率損耗系數氣體放電光源鎮(zhèn)流器的功率損耗系數f（2 2）對于民用建筑內的插座，在無具體電氣設備接入時，）對于民用建筑內的插座，在無具體電氣設備接入時，每個插座按每個插座按100W100W計算。計算。f （3 3）分支回路的計算負荷）分支回路的計算負荷 分支回路的計算負荷按以下分支回路的計算負荷按以

10、下公式計算：公式計算：nieixjsPkP111 表插座回路的需用系數表插座回路的需用系數1xk f根據國家設計規(guī)范要求，一般照明分支回路應避免采用三根據國家設計規(guī)范要求，一般照明分支回路應避免采用三相低壓斷路器對三個單相分支回路進行控制和保護。相低壓斷路器對三個單相分支回路進行控制和保護。f照明系統(tǒng)中的每一單相回路的電流不宜超過照明系統(tǒng)中的每一單相回路的電流不宜超過16A，單獨回，單獨回路的照明器套數不宜超過路的照明器套數不宜超過25個；對于大型建筑組合照明器，個；對于大型建筑組合照明器，每一單相回路不宜超過每一單相回路不宜超過25A，光源數量不宜超過，光源數量不宜超過60個；對個；對于建筑

11、物輪廓燈，每一單相回路不宜超過于建筑物輪廓燈，每一單相回路不宜超過100個；對于高個；對于高壓氣體放電燈，供電回路電流最多不超過壓氣體放電燈，供電回路電流最多不超過30A。f 插座應由單獨回路配電，并且一個房間內的插座由同一回插座應由單獨回路配電，并且一個房間內的插座由同一回路配電，插座數量不宜超過路配電，插座數量不宜超過5個（組）。當插座為單獨回個（組）。當插座為單獨回路時，插座的數量不宜超過路時，插座的數量不宜超過10個（組）。個（組）。f 住宅不受以上數量的限制。住宅不受以上數量的限制。f（4 4）干線計算負荷干線計算負荷的計算按以下公式）干線計算負荷干線計算負荷的計算按以下公式 nij

12、sLixLjsLPkP1表表3 照明干線回路的需用系數照明干線回路的需用系數f（5 5）進戶線、低壓總干線的計算負荷）進戶線、低壓總干線的計算負荷 nijsLixjsPkP1 表表4 民用建筑照明負荷需用系數民用建筑照明負荷需用系數xk 2 負荷密度法f負荷密度法定義為單位面積上的負荷需求量與建筑面積的負荷密度法定義為單位面積上的負荷需求量與建筑面積的乘積。乘積。3 線路的計算電流f線路電流是影響導線溫升的重要因素，所以有關導線、線路電流是影響導線溫升的重要因素，所以有關導線、電纜截面選擇的計算首先是確定線路的計算電流。電纜截面選擇的計算首先是確定線路的計算電流。f根據國家設計規(guī)范要求，三相照

13、明電路中各相負荷的根據國家設計規(guī)范要求，三相照明電路中各相負荷的分配應盡量保持平衡，每個分配電盤中的最大與最小分配應盡量保持平衡，每個分配電盤中的最大與最小的相負荷電流不宜超過的相負荷電流不宜超過 3030。f單相負荷應盡可能地均勻分配在三相線路上，當計算單相負荷應盡可能地均勻分配在三相線路上，當計算范圍內單相用電設備容量之和小于總設備容量的范圍內單相用電設備容量之和小于總設備容量的 1515時，可按三相平衡負荷計算。時，可按三相平衡負荷計算。（1）照明設備接在相電壓f 1 1）單相線路的計算電流）單相線路的計算電流cosNPjsPjsPUPIf2 2）三相等效負荷）三相等效負荷 max3Pj

14、sPPf 3 3）三相線路的線計算電流）三相線路的線計算電流cos3cos33cos3maxmaxNLPNLPNLjsjsLUPUPUPI（2）照明設備接在線電壓 f 1 1）三相等效負荷）三相等效負荷 max3LjsPPf2 2）三相線路中的線計算電流）三相線路中的線計算電流 cos3cos33cos3maxmaxNLLNLLNLjsjsLUPUPUPI 導線和電纜的選擇與敷設f1 1 導體材料及電纜芯數的選擇導體材料及電纜芯數的選擇（1 1）導體材料的選擇）導體材料的選擇 f電線、電纜一般采用鋁芯線。瀕臨海邊以及有嚴重鹽、霧電線、電纜一般采用鋁芯線。瀕臨海邊以及有嚴重鹽、霧地區(qū)的架空線路，

15、可采用防腐型鋼芯鋁質絞線。地區(qū)的架空線路，可采用防腐型鋼芯鋁質絞線。 下列場合應采用鋼芯電線或電纜：f1 1）高層建筑，重要的公共建筑等以及國外工程和涉外工）高層建筑，重要的公共建筑等以及國外工程和涉外工程。程。f2 2）要確保長期運行中連接可靠的回路。例如，重要電源、）要確保長期運行中連接可靠的回路。例如，重要電源、重要的操作回路及二次回路。電機的勵磁、移動設備的線重要的操作回路及二次回路。電機的勵磁、移動設備的線路及劇烈振動場合的線路。路及劇烈振動場合的線路。f3 3）對鋁腐蝕嚴重而對銅腐蝕輕微的場合。）對鋁腐蝕嚴重而對銅腐蝕輕微的場合。f4 4）爆炸危險環(huán)境或火災危險環(huán)境有特殊要求者。）

16、爆炸危險環(huán)境或火災危險環(huán)境有特殊要求者。f5 5）特別重要的公共建筑物。）特別重要的公共建筑物。f6 6）高溫設備。）高溫設備。f7 7）應急系統(tǒng)，包括消防設施的線路。）應急系統(tǒng)，包括消防設施的線路。f其他場合可采用銅芯線，亦可根據實際情況采用鋁芯線。其他場合可采用銅芯線，亦可根據實際情況采用鋁芯線。（2）電纜芯數的選擇f電壓電壓1kV及以下的三相四線制低壓配電系統(tǒng)，若第四及以下的三相四線制低壓配電系統(tǒng)，若第四芯為芯為PEN線時，應采用四芯電纜而不得采用三芯電纜線時，應采用四芯電纜而不得采用三芯電纜與單芯電纜組合成一個回路的方式；與單芯電纜組合成一個回路的方式；f當當PE線作為專用而與帶電導體

17、線作為專用而與帶電導體N線分開時，則采用五線分開時，則采用五芯電纜。若沒有五芯電纜時，可用四芯電纜與單芯電芯電纜。若沒有五芯電纜時，可用四芯電纜與單芯電纜電線捆扎組合的方式，纜電線捆扎組合的方式，PE線也可利用電線的護套、線也可利用電線的護套、屏蔽層、銷裝等金屬外護層等，分支單相回路帶屏蔽層、銷裝等金屬外護層等，分支單相回路帶PE線線時應采用三芯電纜。時應采用三芯電纜。f如果是三相三線制的系統(tǒng)，則采用四芯電纜，第四芯如果是三相三線制的系統(tǒng)，則采用四芯電纜，第四芯為為PE線。線。2 電線和電纜的型號與敷設條件f常用電線和電纜的型號與敷設條件。常用電線和電纜的型號與敷設條件。3.導線和電纜的截面選

18、擇f照明線路導線、電纜的截面一般根據下列條件來選擇：照明線路導線、電纜的截面一般根據下列條件來選擇：（1）按允許載流量（負荷電流）選擇f在最大允許連續(xù)負荷電流下，導線發(fā)熱不超過芯線所允在最大允許連續(xù)負荷電流下，導線發(fā)熱不超過芯線所允許的溫度，不會因過熱而引起導線絕緣損壞或加快老化。許的溫度，不會因過熱而引起導線絕緣損壞或加快老化。（2）按允許電壓損失選擇f導線上的電壓損失應低于最大允許值導線上的電壓損失應低于最大允許值5，以保證供電質，以保證供電質量。量。f對于對于380220V低壓供電線路，若整條線路的導線截面、低壓供電線路，若整條線路的導線截面、材料均相同，不計線路電抗，且功率因數材料均相

19、同，不計線路電抗，且功率因數cos近似為近似為1時，時，那么，根據電壓損失來選擇導線或電纜截面的簡化計算公那么，根據電壓損失來選擇導線或電纜截面的簡化計算公式為式為niiiLPuCRS10%表表9 9 線路電壓損失百分數線路電壓損失百分數（3）按機械強度選擇 f在正常的工作狀態(tài)下，導線應有足夠的機械強度，以防斷在正常的工作狀態(tài)下，導線應有足夠的機械強度，以防斷線保證安全可靠運行。線保證安全可靠運行。（4）按熱穩(wěn)定性的最小截面校驗 f在短路情況下，導線必須保證在一定的時間內，安全承受在短路情況下，導線必須保證在一定的時間內，安全承受短路電流通過導線時所產生的熱的作用，以保證供電安全。短路電流通過

20、導線時所產生的熱的作用，以保證供電安全。f對于電纜和絕緣導線來說，在短路假想時間的情況下，當對于電纜和絕緣導線來說，在短路假想時間的情況下，當導體通過短路穩(wěn)態(tài)電流導體通過短路穩(wěn)態(tài)電流I I時，導體最高允許加熱溫度所對時，導體最高允許加熱溫度所對應的截面為最小允許截面。導體滿足熱穩(wěn)定的最小截面計應的截面為最小允許截面。導體滿足熱穩(wěn)定的最小截面計算公式為算公式為CtISjxmin表11 熱穩(wěn)定系數f對于對于1kV1kV以下的照明線路，雖然供電線路不長，但因負荷以下的照明線路，雖然供電線路不長，但因負荷電流大，導線應按照允許載流量選擇，并按機械強度和允電流大，導線應按照允許載流量選擇，并按機械強度和

21、允許電壓損失來校驗；對于電纜還應按短路時的熱穩(wěn)定來校許電壓損失來校驗；對于電纜還應按短路時的熱穩(wěn)定來校驗。驗。（5）中性線、保護線、保護中性線截面1）對于中性線（N線）截面的選擇fa a）在單相及二相線路中，）在單相及二相線路中，N N線截面應與相線截面相同。線截面應與相線截面相同。fb b）在三相四線制配電系統(tǒng)中，）在三相四線制配電系統(tǒng)中，N N線的允許載流量應不線的允許載流量應不小于線路中最大不平衡負荷電流，同時應考慮諧波電小于線路中最大不平衡負荷電流，同時應考慮諧波電流的影響。流的影響。fC C）采用晶閘管調光或計算機電源回路的三相四線配）采用晶閘管調光或計算機電源回路的三相四線配電線路

22、，電線路，N N線的截面應不小于相線截面的兩倍。線的截面應不小于相線截面的兩倍。fd d）對于照明分支線以及截面為）對于照明分支線以及截面為 4 42 2及以下的干線，及以下的干線，N N線的截面應與相線截面相同。線的截面應與相線截面相同。當有下列情況時，當有下列情況時，N N線截面不小于相線截面：線截面不小于相線截面：f照明配電干線：照明配電干線：f當用電負荷主要為單相用電設備；當用電負荷主要為單相用電設備；f以氣體放電光源為主的配電線路；以氣體放電光源為主的配電線路；f單相回路。單相回路。2）對于保護線（PE線）和保護中性線（PEN線）截面的選擇f按規(guī)定按規(guī)定PEPE線的截面一般應不小于相

23、線截面的一半線的截面一般應不小于相線截面的一半f應滿足單相接地故障保護時熱穩(wěn)定最小截面的要求。應滿足單相接地故障保護時熱穩(wěn)定最小截面的要求。PE線或PEN線的熱穩(wěn)定要求的最小截面（6）在有爆炸和火災危險環(huán)境導線截面的選擇 f爆炸及火災危險場所應選用銅芯導線，其截面不得小于爆炸及火災危險場所應選用銅芯導線，其截面不得小于2.5mm2；對于建筑物內所用的導線類型宜選用阻燃型（阻；對于建筑物內所用的導線類型宜選用阻燃型（阻燃電線或阻燃電纜），不允許有中間接頭，穿線管材應選燃電線或阻燃電纜），不允許有中間接頭，穿線管材應選用用“低壓流體輸送用鍍鋅焊接鋼管低壓流體輸送用鍍鋅焊接鋼管”。1. 照明供電系統(tǒng)

24、的組成 照明供電系統(tǒng)一般由接戶線、進戶線、總配電箱、干線、照明供電系統(tǒng)一般由接戶線、進戶線、總配電箱、干線、分配電箱、支線和用電設備（燈具、插座等）所組成分配電箱、支線和用電設備（燈具、插座等）所組成 。2. 2. 照明配電系統(tǒng)的結線方式 混混合合式式照照明明配配電電系系統(tǒng)統(tǒng) 設有應急照明的照明系統(tǒng)設有應急照明的照明系統(tǒng) 電氣照明施工圖電氣照明施工圖 f電氣照明施工圖是電氣照明工程施工安裝依據的技術圖樣，電氣照明施工圖是電氣照明工程施工安裝依據的技術圖樣，包括電氣照明供電系統(tǒng)圖、包括電氣照明供電系統(tǒng)圖、 電氣照明平面布置圖、非標電氣照明平面布置圖、非標準件安裝制作大樣圖及有關施工說明、設備材料

25、表等。準件安裝制作大樣圖及有關施工說明、設備材料表等。1 1 電氣照明施工圖概述電氣照明施工圖概述（1）電氣照明供電系統(tǒng)圖f電氣照明供電系統(tǒng)圖又稱照明配電系統(tǒng)圖，簡稱照明系統(tǒng)電氣照明供電系統(tǒng)圖又稱照明配電系統(tǒng)圖，簡稱照明系統(tǒng)圖，是用國家標準規(guī)定的電氣圖用圖形符號概略地表示電圖，是用國家標準規(guī)定的電氣圖用圖形符號概略地表示電氣照明系統(tǒng)的基本組成、相互關系及其主要特征的一種簡氣照明系統(tǒng)的基本組成、相互關系及其主要特征的一種簡圖，最主要的是表示其電氣線路的聯接關系。圖，最主要的是表示其電氣線路的聯接關系。（2）電氣照明平面布置圖f電氣照明平面布置圖又稱照明平面布線圖，簡稱照明平面電氣照明平面布置圖又

26、稱照明平面布線圖，簡稱照明平面圖，是用國家標準規(guī)定的建筑和電氣平面圖圖形符號及有圖，是用國家標準規(guī)定的建筑和電氣平面圖圖形符號及有關文字符號表示照明區(qū)域內照明燈具、開關、插座及配電關文字符號表示照明區(qū)域內照明燈具、開關、插座及配電箱等的平面位置及其型號、規(guī)格、數量、安裝方式，并表箱等的平面位置及其型號、規(guī)格、數量、安裝方式，并表示照明線路的走向、敷設方式及其導線型號、規(guī)格、根數示照明線路的走向、敷設方式及其導線型號、規(guī)格、根數等的一種技術圖樣。等的一種技術圖樣。（3）大樣圖f對于標準圖集或施工圖冊上沒有的需自制或有特殊安裝要對于標準圖集或施工圖冊上沒有的需自制或有特殊安裝要求的某些元器件，則需

27、在施工圖設計中提出其大樣圖。大求的某些元器件，則需在施工圖設計中提出其大樣圖。大樣圖應按制圖要求以一定比例繪制，并標注其詳細尺寸、樣圖應按制圖要求以一定比例繪制，并標注其詳細尺寸、材料及技術要求，便于按圖制作施工。材料及技術要求，便于按圖制作施工。（4）施工說明f施工說明只作為施工圖的一種補充文字說明，主要是施工施工說明只作為施工圖的一種補充文字說明，主要是施工圖上未能表述的一些特定的技術內容。圖上未能表述的一些特定的技術內容。（5）設備材料表f通常按照明燈具、光源、開關、插座、配電箱及導線材料通常按照明燈具、光源、開關、插座、配電箱及導線材料等，分門別類列出。表中需有編號、名稱、型號規(guī)格、單

28、等，分門別類列出。表中需有編號、名稱、型號規(guī)格、單位、數量及備注等欄。設備材料表是編制照明工程概（預）位、數量及備注等欄。設備材料表是編制照明工程概（預）算的基本依據。算的基本依據。2. 2. 照明系統(tǒng)圖和平面圖的繪制照明系統(tǒng)圖和平面圖的繪制（1）系統(tǒng)圖的繪制f1 1）照明供電系統(tǒng)圖的設計與繪制，必須遵循有關標準和）照明供電系統(tǒng)圖的設計與繪制，必須遵循有關標準和規(guī)定，并結合設計對象的照明要求，合理布線。規(guī)定，并結合設計對象的照明要求，合理布線。f2 2）照明供電系統(tǒng)圖一般采用單線圖形式繪制，并用短斜）照明供電系統(tǒng)圖一般采用單線圖形式繪制，并用短斜線在單線表示的線路上標示出導線的根數。如果另用虛線線在單線表示的線路上標示出導線的根數。如果另用虛線表示出中性線時，則在單線表示的相線線路上只用短斜線表示出