住宅樓電氣設(shè)計畢業(yè)設(shè)計

1、摘要：本畢業(yè)設(shè)計是對于衡陽某高層住宅樓的建筑電氣設(shè)計。設(shè)計以建筑電氣設(shè)計相關(guān)規(guī)范為參考依據(jù)，重點在強(qiáng)電方面，包含負(fù)荷計算，低壓設(shè)備選型，照明計算等。在設(shè)計中力求準(zhǔn)確、合理、規(guī)范，不僅考慮到可靠性，也綜合考慮了經(jīng)濟(jì)性，在經(jīng)濟(jì)投入一定的情況下，既節(jié)省建設(shè)投資，又滿足建筑應(yīng)有功能，力圖做到用戶用電的安全可靠與便捷舒適。關(guān)鍵詞：高層住宅樓；電氣設(shè)計；強(qiáng)電Abstract: This graduation design is the building electrical design for a high rise residential building in Hengyang. This desi

2、gn bases on the current chinese building electrical design code, focusing on heavy current, including load calculation, selection of low voltage apparatus and illumination calculation and so on.We try to make the design accurate, reasonable and normative, considering not only the reliability, but al

3、so the economy.In certain economic investment circumstances, it tries to not only save construction investment,but also meet the requirements of building functions.When the household live in the building,they will feel convenient and comfortable,and be provided with electricity safety and reliabilit

4、y.Keywords: high-rise residential;electrical design;heavy current目錄引言11 設(shè)計概況11.1 設(shè)計對象及范圍11.2 設(shè)計依據(jù)21.3 設(shè)計目的及意義32 負(fù)荷級別與負(fù)荷計算32.1 供電電源與方式32.2 負(fù)荷分級32.3 負(fù)荷計算43 低壓配電系統(tǒng)123.1 低壓系統(tǒng)的設(shè)計概況123.2 低壓開關(guān)柜133.3 低壓電器183.4 低壓斷路器193.5 低壓電流互感器233.6 電能表的選擇263.7 導(dǎo)線的選擇273.8 應(yīng)急電源EPS313.9 無功補(bǔ)償裝置344 照明設(shè)計354.1 照明分類354.2 照度的選擇374

5、.3 應(yīng)急照明394.4 正常照明照度計算405 消防系統(tǒng)465.1 報警區(qū)域與探測區(qū)域及其劃分465.2 手動火災(zāi)報警按鈕及消火栓按鈕475.3 火災(zāi)探測器495.4 消防控制中心526 防雷接地526.1 年預(yù)計雷擊次數(shù)計算526.2 防雷裝置536.3 接地保護(hù)557 弱電系統(tǒng)557.1 可視對講系統(tǒng)557.2 有線電視系統(tǒng)577.3 電話系統(tǒng)587.4 寬帶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)58結(jié)束語59參考文獻(xiàn)60謝辭61附錄一 負(fù)荷計算表62附錄二 圖紙目錄64引言在過去的建筑電氣設(shè)計之中，所涉及到的內(nèi)容只包括供電和照明。而現(xiàn)在在設(shè)計當(dāng)中我們往往可以將設(shè)計內(nèi)容分為強(qiáng)電和弱電。其中強(qiáng)電包括照明、高低壓供配電以

6、及防雷，而弱電則包含電視、電話、網(wǎng)絡(luò)、對講、消防等系統(tǒng)，在現(xiàn)在的一些地方還采用了更先進(jìn)的樓宇智能控制系統(tǒng)。這種以電壓高低為分類依據(jù)的方式通俗易懂，因而被廣泛接受。隨著我國人民生活水平的提高以及我國科技的飛速發(fā)展，人們對高低壓供配電、消防、照明、電視、防雷以及通信等的要求越來越高，這就使得建筑電氣的設(shè)計不斷向著更高品質(zhì)與更多功能發(fā)展，不斷地進(jìn)行橫向的拓展和縱向的深入，在安全、智能與經(jīng)濟(jì)之間尋找到一個良好的平衡點。建筑電氣的設(shè)計者是為業(yè)主和施工單位服務(wù)的，設(shè)計過程中應(yīng)以國家的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范為前提，并遵循國家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，樹立服務(wù)與合作意識，使設(shè)計結(jié)果滿足供電可靠、建筑設(shè)備人員安全、資源不浪費(fèi)、經(jīng)

7、濟(jì)合理的要求。1 設(shè)計概況1.1 設(shè)計對象及范圍設(shè)計對象為衡陽市的某高層住宅樓，含三棟同結(jié)構(gòu)建筑，分別為A樓、B樓、C樓，總建筑面積為15105平方米。主體11層，建筑高度33米。屬于高層二類建筑，建筑的防火等級為二級。其中中間主樓B樓地面層設(shè)有高低壓配電室、消防控制中心與消防泵、生活泵，而兩旁A樓、B樓地面層均為自行車庫。設(shè)計包括對衡陽某高層住宅樓的低壓供配電系統(tǒng)設(shè)計、照明設(shè)計、防雷與消防設(shè)計，以及弱電設(shè)計，包括電話、電視、網(wǎng)絡(luò)與可視對講系統(tǒng)。1.2 設(shè)計依據(jù)（1） 相關(guān)專業(yè)提供的工程設(shè)計資料。（2） 各市政主管部門對初步設(shè)計的審批意見。（3） 國家現(xiàn)行有關(guān)設(shè)計規(guī)程，規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)，主要包括：航

8、空工業(yè)規(guī)劃設(shè)計研究院等.工業(yè)與民用配電設(shè)計手冊(第三版) M. 北京：中國電力出版社, 2005；電氣工程師手冊(第二版)M. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社；戴瑜興.民用建筑電氣設(shè)計手冊（上下冊）M.北京：中國建筑工業(yè)出版社,1999；朱銀根.21世紀(jì)建筑電氣設(shè)計手冊M.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001；楊光臣.建筑電氣工程制圖識讀與繪制M. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001；建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)GB 500342004；民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范JGJ 16-2008；10KV及以下變電所設(shè)計規(guī)范GB50053-94；供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范GB50052-95；低壓配電設(shè)計規(guī)范GB50054-95；高層民用建

9、筑設(shè)計防火規(guī)范GB50045-95;（2001年版）；建筑物防雷設(shè)計規(guī)范GB50057-94;（2000年版）；火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范GB 50116-98；（4） 國家現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)圖：電氣設(shè)備用圖符號國家標(biāo)準(zhǔn)匯編、電氣制圖國家標(biāo)準(zhǔn)匯編。（5） 各行各業(yè)的有關(guān)規(guī)定。（6） 所學(xué)教材，學(xué)校提供的有關(guān)樣圖。（7） 各有關(guān)廠家產(chǎn)品樣本與說明。1.3 設(shè)計目的及意義設(shè)計在基本層面首先要完成所要求的設(shè)計任務(wù)，通過本專業(yè)的學(xué)習(xí)，通過此次設(shè)計，讓我對建筑電氣從一無所知到有一定了解，從單純平面的知識變成對實際工程的立體實踐，經(jīng)過這一次切身的實踐，鍛煉了我對所學(xué)知識綜合運(yùn)用的能力，并且能夠獨立地分析和解決問題，

10、這些為以后的工作奠定了基礎(chǔ)，是一筆寶貴的財富。2 負(fù)荷級別與負(fù)荷計算2.1 供電電源與方式設(shè)計要求由住宅樓附近的輸配電線引下10kV電源進(jìn)線，來提供本工程的全部負(fù)荷用電，在經(jīng)由B樓地面層高低壓配電室中變壓器變電后，由電纜分別供電給A樓B樓C樓，用于動力與照明負(fù)荷用電。工程中采用380伏三相五線制供電，照明和插座分別由不同的支路供電。消防負(fù)荷采用EPS作為應(yīng)急電源，為雙回路供電。2.2 負(fù)荷分級負(fù)荷分級一般分為如下幾種情況：(1)如下幾種情況若有符合者，要列為一級負(fù)荷：1 若中斷供電將有可能造成人員的傷亡的負(fù)荷；2 若中斷供電將造成政治經(jīng)濟(jì)上的重大損失的負(fù)荷，重大損失如損壞重大的設(shè)施，報廢重大的

11、產(chǎn)品，以及大量報廢那些用重要原料生產(chǎn)的產(chǎn)品，和長時間打亂我國經(jīng)濟(jì)重點企業(yè)的連續(xù)生產(chǎn)且不能短時恢復(fù)等；3 有著重要經(jīng)濟(jì)或政治意義的用電單位當(dāng)中的重要電力也要列為一級負(fù)荷。這些單位例如一些大型的體育場館及重要的交通、通訊樞紐，以及一些人流量很大的經(jīng)常舉行國際活動的中心等。特別地，如果極其重要不允許停電的負(fù)荷，以及斷電可能會引發(fā)火災(zāi)甚至爆炸的負(fù)荷，要列為特別重要負(fù)荷。(2) 如下幾種情況若有符合者，要列為二級負(fù)荷：1 如果斷電的話，有可能造成在政治經(jīng)濟(jì)上的比較大的損失，例如造成主要設(shè)備的破壞，生產(chǎn)大量減產(chǎn)以及一些重要企業(yè)的連續(xù)生產(chǎn)受到較大影響等，此類情況要列為二級負(fù)荷。2 如果中斷供電的話，將對一些

12、重要用電單位造成較大影響，一方面比如交通與通訊樞紐中的重要負(fù)荷，另一方面比如說斷電會造成公共秩序混亂如電影院等，此類情況要列為二級負(fù)荷。(3) 不屬于以上提到的一級負(fù)荷與二級負(fù)荷情況的，要列為三級負(fù)荷。本設(shè)計中的衡陽某高層住宅樓屬于二類高層建筑，其中的消防系統(tǒng)如消防控制中心和消防電梯、消防泵、風(fēng)機(jī)、應(yīng)急照明等等，應(yīng)該按照我國現(xiàn)行的規(guī)范列為二級負(fù)荷。二級負(fù)荷最好能夠雙回路供電，但是某高層住宅樓的負(fù)荷較小，按照規(guī)范可由10kV專用架空線或者電纜來供電，架空線的話可由一回來供電，但如果采用電纜供電則需要兩根電纜同時供電，并且電纜的規(guī)格應(yīng)滿足只有一根電纜能工作時依然足以承擔(dān)全部二級負(fù)荷。而衡陽某高層住

13、宅樓中剩下的其它電力負(fù)荷，如照明、家庭用電等，就可以列為三級負(fù)荷，規(guī)范中對三級負(fù)荷的電力提供并沒有什么特別的要求。按照相關(guān)規(guī)范，在二類高層建筑當(dāng)中，要自備發(fā)電的裝置，優(yōu)先采用自動啟動的方式，在前者有困難時，也可以用手動啟動裝置。通常，在可選的應(yīng)急電源中，首先強(qiáng)調(diào)獨立于正常電源，在這一前提下的網(wǎng)絡(luò)中專用饋電線路或者發(fā)電機(jī)組、蓄電池，都可以作為應(yīng)急電源。而在本設(shè)計中，采用EPS作為備用電源。2.3 負(fù)荷計算2.3.1 負(fù)荷計算的一般方法負(fù)荷計算，一般來講，其方法有需要系數(shù)法、ABC法、利用系數(shù)法、二項法、單位面積功率法與變值需要系數(shù)法等，以下僅就出現(xiàn)較早并且在實際工程中較常用的幾種作簡要介紹。(1

14、)需要系數(shù)法。需要系數(shù)法是一種相對簡單的方法，在計算過程中，用負(fù)荷的設(shè)備容量，乘以特定的一些需要系數(shù)，再乘以同時系數(shù)，就可以求出計算負(fù)荷，需要系數(shù)和同時系數(shù)是隨著具體不同種類負(fù)荷不同要求而改變的，具體以規(guī)范中的表格為準(zhǔn)，也有一些行業(yè)中的經(jīng)驗值，這些年來，也不斷有人發(fā)表論文探討不同地區(qū)以及隨時代變化下的更恰當(dāng)?shù)男枰禂?shù)值和同時系數(shù)值。正因為需要系數(shù)法的簡便易用，其得以廣泛的應(yīng)用，尤其在配變電所的負(fù)荷計算中比較適用。(2)利用系數(shù)法。利用系數(shù)法是通過利用系數(shù)與最大系數(shù)求出計算負(fù)荷的，在求取過程中考慮了設(shè)備的臺數(shù)、功率，并以概率論和數(shù)理統(tǒng)計為依據(jù)，更切合實際，適用范圍廣，雖然先前因計算繁瑣得不到有效

15、利用，但隨著計算機(jī)的發(fā)展和普及，利用系數(shù)法也會因其更切合實際的結(jié)果而被更加廣泛地使用。(3)在設(shè)計前期或者是無法準(zhǔn)確了解設(shè)備的數(shù)量與功率時就可以采用以下幾種方法，在民用建筑中常采用單位指標(biāo)法和單位面積功率法，在一些工業(yè)建筑的設(shè)計中常采用單位產(chǎn)品耗電量法，這些都是比較好的估算方法，應(yīng)用也很廣泛。綜合考慮幾種方法的優(yōu)缺點，在本次針對衡陽某高層住宅樓的設(shè)計中，采用第一種即需要系數(shù)法。2.3.2 具體計算依據(jù)工業(yè)與民用配電設(shè)計手冊中的需要系數(shù)法，進(jìn)行負(fù)荷計算。有功功率 Pc = KxPe kW (2-1)其中Pe為設(shè)備功率，單位為kW；Kx為需要系數(shù)。無功功率 Qc = Pctg kvar (2-2)

16、其中，tg為設(shè)備的功率因數(shù)角相應(yīng)的正切值。視在功率 Sc = kVA (2-3)計算電流 Ijs = A (2-4)其中Ur為額定電壓（線電壓），單位為kV。211層：R1戶型（120m2）：主衛(wèi)生間2.6kW（電熱水器1500W，浴霸1100W）；副衛(wèi)生間0.25kW（洗衣機(jī)250W）；廚房餐廳5.25kW（微波爐1000W，電飯煲800W，電熱水壺1200W，電冰箱250W，電磁爐1100W，消毒柜700W，抽油煙機(jī)200W）；空調(diào)2kW×3=6kW；照明1kW；電腦等其它電器1kW；總計設(shè)備容量Pe = 16.1kW，需要系數(shù)取Kx = 0.4，取tg = 0.75則有功功率P

17、c = 6.44kW無功功率Qc = Pctg =6.44×0.75 kvar = 4.83 kvar視在功率Sc = =kVA = 8.05 kVA計算電流Ijs = =A =12.23 AR2戶型（80m2）：衛(wèi)生間2.85kW（洗衣機(jī)250W，電熱水器1500W，浴霸1100W）；廚房餐廳5.25kW（微波爐1000W，電飯煲800W，電熱水壺1200W，電冰箱250W，電磁爐1100W，消毒柜700W，抽油煙機(jī)200W）；空調(diào)2kW；照明0.8kW；電腦等其它電器1kW；總計設(shè)備容量Pe = 11.9kW，需要系數(shù)取Kx = 0.4，取tg = 0.75則有功功率Pc = 4

18、.76kW無功功率Qc = Pctg =4.76×0.75=3.57kvar視在功率Sc = =kVA = 5.95 kVA計算電流Ijs = =A =9.04 AR3戶型（100m2）：衛(wèi)生間2.85kW（洗衣機(jī)250W，電熱水器1500W，浴霸1100W）；廚房餐廳5.25kW（微波爐1000W，電飯煲800W，電熱水壺1200W，電冰箱250W，電磁爐1100W，消毒柜700W，抽油煙機(jī)200W）；空調(diào)2kW×2=4kW；照明0.9kW；電腦等其它電器1kW；總計設(shè)備容量Pe =14kW，需要系數(shù)取Kx = 0.4，取tg = 0.75則有功功率Pc = 5.6kW無

19、功功率Qc = Pctg =5.6×0.75=4.2kvar視在功率Sc = =kVA = 7 kVA計算電流Ijs = =A =10.64 A公共用電：中間主樓地面層照明：Kx = 0.6 cos = 1.0tg = 0.0設(shè)備容量 Pe=1.59 kW有功功率 Pc =PeKx =1.59×0.6 kW = 0.954 kW無功功率 Qc = Pctg =0 kvar視在功率Sc = =kVA = 0.954 kVA計算電流Ijs = =A =1.45 A兩邊副樓地面層照明：Kx = 0.6 cos = 1.0tg = 0.0設(shè)備容量 Pe=1.8kW 有功功率 Pc

20、=PeKx =1.8×0.6 kW =1.08 kW無功功率 Qc= Pctg=0 kvar視在功率Sc = =kVA = 1.08 kVA計算電流Ijs = =A =1.64 A每棟樓正壓送風(fēng)機(jī)2臺：Kx = 0.75 cos = 0.8 tg = 0.75設(shè)備容量 Pe=6×2kW=12kW有功功率 Pc =PeKx =12×0.75=9kW無功功率 Qc= Pctg = 9×0.75 = 6.75kvar視在功率Sc = =kVA = 11.25 kVA計算電流Ijs = =A =17.09 A每棟樓消防電梯1臺：Kx = 1 cos = 0.5t

21、g = 0.75設(shè)備容量 Pe=15kW 有功功率 Pc =PeKx = 15×1 = 15kW無功功率 Qc= Pctg=15×1.75=26.25 kvar視在功率Sc = =kVA = 30.23 kVA計算電流Ijs = =A =45.94 A每棟樓消防照明（包括樓梯間照明）：Kx = 1 cos = 0.9tg = 0.48設(shè)備容量 Pe=2kW 有功功率 Pc =PeKx =2×1=2kW無功功率 Qc= Pctg = 2×0.48 = 0.96 kvar視在功率Sc = =kVA = 2.22 kVA計算電流Ijs = =A =3.37 A

22、主樓地面層消火栓泵和生活泵：Kx = 0.7 cos = 0.8 tg = 0.75設(shè)備容量 Pe=16+16kW=32kW 有功功率 Pc =PeKx =32×0.7kW=22.4kW無功功率 Qc= Pctg =22.4×0.75 kvar=16.8 kvar視在功率Sc = =kVA = 28 kVA計算電流Ijs = =A =42.54 A每層樓三戶，分別為R1、R2、R3戶型，A樓、B樓、C樓均為11層，則三棟樓總計：有功功率 Pc =661.41kW無功功率 Qc= 537.11 kvar視在功率Sc = =kVA = 852.03 kVA計算電流Ijs = =

23、A =1294.52 A乘以同時系數(shù)Kp=0.9 , Kq=0.95有功功率 Pc =661.41×0.9=595.27 kW無功功率 Qc= 537.11×0.95=510.25 kvar視在功率Sc = =kVA = 784.03 kVA計算電流Ijs = =A =1191.21 A將功率因數(shù)補(bǔ)償至0.95，則視在功率Sc = =kVA = 626.60 kVA無功功率 Qc= =195.66 kvar所以需補(bǔ)償Q=510.25-195.66 kvar=314.59kvar選擇變壓器容量為800kvar，變壓器負(fù)荷率為78.33%，不大于85%，因此可按照相關(guān)規(guī)范將其功

24、率損耗概略地計算如下：Pt=0.01Sc=0.01×626.60 kW=6.26kWPq=0.05Sc=0.05×626.60 kW=31.3kvar最終結(jié)果見表2.1表2.1 負(fù)荷計算表設(shè)備容量Pe(kW)計算系數(shù)計算功率計算電流(A)需要系數(shù)Kx功率因數(shù)costg有功功率Pc(kW)無功功率Qc(kvar)視在功率Sc(kVA)IjsR1戶型(120)16.10.40.80.756.44 4.83 8.05 12.23 R2戶型(80)11.90.40.80.754.76 3.57 5.95 9.04 R3戶型(100)140.40.80.755.60 4.20 7.0

25、0 10.64 中間主樓B棟1到11層家庭用電4620.40.80.75184.80 138.60 231.00 350.97 B樓公共用電地面層照明1.590.6100.95 0.00 0.95 1.45 2臺正壓送風(fēng)機(jī)120.750.80.759.00 6.75 11.25 17.09 1臺消防電梯1510.51.7515.00 26.25 30.23 45.94 消防照明210.90.482.00 0.96 2.22 3.37 消防控制中心50.70.80.753.50 2.63 4.38 6.65 地面層消火栓泵和生活泵320.70.80.7522.40 16.80 28.00 42.

26、54 B棟小計529.59237.65 191.99 305.51 464.18 A棟1到11層家庭用電4620.40.80.75184.80 138.60 231.00 350.97 A樓公共用電地面層照明1.80.6101.08 0.00 1.08 1.64 2臺正壓送風(fēng)機(jī)120.750.80.759.00 6.75 11.25 17.09 1臺消防電梯1510.51.7515.00 26.25 30.23 45.94 消防照明210.90.482.00 0.96 2.22 3.37 A棟小計492.8211.88 172.56 273.26 415.17 C棟1到11層家庭用電4620.

27、40.80.75184.80 138.60 231.00 350.97 C樓公共用電地面層照明1.80.6101.08 0.00 1.08 1.64 2臺正壓送風(fēng)機(jī)120.750.80.759.00 6.75 11.25 17.09 1臺消防電梯1510.51.7515.00 26.25 30.23 45.94 消防照明210.90.482.00 0.96 2.22 3.37 C棟小計492.8211.88 172.56 273.26 415.17 3棟樓總計1515.190.79661.41 537.11 852.03 1294.52 乘以同時系數(shù)Kp=0.9Kq=0.950.78595.2

28、7 510.25 784.03 1191.21 無功補(bǔ)償-314.59 補(bǔ)償后0.95595.27 195.66 626.60 952.02 變壓器選擇800.00 變壓器負(fù)載率78.33%變壓器功率損耗Pt=6.26kWQc=31.3kvar3 低壓配電系統(tǒng)本部分主要依據(jù)工業(yè)與民用配電設(shè)計手冊、民用建筑電氣設(shè)計手冊、建筑電氣設(shè)備選型及廠家資料進(jìn)行設(shè)計，并參考了大量其它資料。3.1 低壓系統(tǒng)的設(shè)計概況低壓配電系統(tǒng)的電壓一般為380/220V，在我們的設(shè)計中指由變電室中低壓變壓器低壓側(cè)出線后到家庭用戶中的低壓用電設(shè)備這一段。一般地，在做低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計時有這么幾點需要注意：(1) 對于重要的負(fù)

29、荷要給予其穩(wěn)定可靠的供電，為防止意外情況出現(xiàn)，在一級和二級負(fù)荷的供電當(dāng)中要配備應(yīng)急電源，本設(shè)計中就采用了EPS作為住宅樓中消防負(fù)荷的應(yīng)急電源。(2) 照明和動力一般適宜分別供電，并且設(shè)計施工時要注意線路在安全可靠的同時還有簡便易于檢修，為以后長遠(yuǎn)考慮。(3)在設(shè)計中如果有外來的配電線路的話，不要忘記設(shè)置進(jìn)線開關(guān)，且要安排在易于檢修的地方。(4)因為是住宅樓，居民家庭用電一般采用單相供電，這時在設(shè)計時要注意合理地分配使得三相的負(fù)荷平衡，即使由于情況限制無法做到完全平衡，也要確保中性線中的電流低于變壓器低壓側(cè)額定電流的四分之一。(5)在住宅樓正常的環(huán)境條件下，如果樓中的用電設(shè)備的容量大部分屬于中小

30、容量的，并且在沒有特殊要求的情況下，樹干式配電是比較適合采用的。對于高層建筑物，也適宜分區(qū)的樹干式配電，當(dāng)有比較重要的或者是相對集中的較大容量的負(fù)荷，那么就應(yīng)該直接從低壓配電室里引線到負(fù)荷，實現(xiàn)放射式配電。(6)一些距離較近的次要的小容量設(shè)備，但是離變壓器比較遠(yuǎn)時，鏈?zhǔn)脚潆娛强梢圆杉{的方案，并且每條回路上最好不要超過五臺用電設(shè)備，容量也不宜太大，最好低于10kW。(7)在低壓電網(wǎng)中，如果采用接地形式為TN或者是TT的，在選擇三相變壓器接線方式時適合選用D,Yn11的方式。3.2 低壓開關(guān)柜3.2.1 低壓開關(guān)柜的分類低壓開關(guān)柜可用于電能的輸送、分配和轉(zhuǎn)換，并適用于建筑與工廠等行業(yè)。低壓開關(guān)柜的

31、分類可以從結(jié)構(gòu)形式上以及連接方式上分類。從結(jié)構(gòu)形式上分為固定式與抽出式：(1) 固定式：固定式開關(guān)柜是在柜體中穩(wěn)定可靠地固定各個元器件，其有單列和排列，外形有立方體也有棱臺體，立方體如屏式與箱式，棱臺體如臺式。(2) 抽出式：抽出式開關(guān)柜它的柜體是固定的，但是還包括像抽屜一樣的可移動裝置，里面裝有電氣元件等，這也就使得相同規(guī)格的抽屜可以互相交換。并且對抽出式開關(guān)柜的抽屜還有兩個要求就是一抽屜要輕便，使得移位不會太困難，二是抽屜推進(jìn)去后要能夠可靠地定位。抽出式柜較省地方，維護(hù)方便，出線回路多，但造價貴；而固定式的相對出線回路少，占地較多。如果客戶提供的空間太少，做不了固定式的要改為做抽出式。從連

32、接方式上分為緊固件連接和焊接式連接，具體每種的優(yōu)缺點見表3.1。表3.1 低壓開關(guān)柜的連接方式分類連接方式優(yōu)點缺點緊固件連接可提前生產(chǎn)庫存起來；容易調(diào)節(jié)；構(gòu)件的尺寸誤差?。涣慵?biāo)準(zhǔn)化；美觀，工件可以預(yù)鍍因?qū)α慵^高標(biāo)準(zhǔn)的精度要求使得其加工成本要高于焊接式，并且不如焊接式牢固焊接式加工比較方便，并且牢固可靠工件一般不可以預(yù)鍍；誤差較大；容易變形；比較難以調(diào)整；不夠美觀3.2.2 幾種開關(guān)柜的比較參考各廠家關(guān)于開關(guān)柜的資料，下面對國內(nèi)較常用的幾種型號的開關(guān)柜在一些方面進(jìn)行比較。(1) 型號字母的不同含義見表3.2。表3.2 開關(guān)柜型號含義的差別(2) 結(jié)構(gòu)形式上的不同，見表3.3。表3.3 結(jié)構(gòu)形

33、式的差別固定柜抽屜柜備注GGDGCK、GCS、MNSGCS只能做單面的操作，而MNS柜可做為雙面操作柜；幾種抽屜柜的型號在某些廠家也有固定柜的形式，但一般用的還是抽屜柜(3) 有關(guān)幾種抽屜柜之間抽屜的差異見表3.4。表3.4 模數(shù)的差異型號模數(shù)（最小抽屜單元）抽屜間隔安裝方式GCK1模數(shù)左右GCS1/2模數(shù)旋轉(zhuǎn)MNS1/4模數(shù)聯(lián)鎖(4) 水平母線與垂直母線的差異見表3.5。表3.5 母線差異綜合起來有：(1) GGD作為固定柜，不僅在前期的安裝是比較方便的，而且在后期的日程保養(yǎng)上面也是很方便，并且容量不小，有很好的動穩(wěn)定性，很實用，應(yīng)用也較廣泛。但是這個型號的開關(guān)柜占用較大面積的地面資源，而且

34、回路不是很多，不能實現(xiàn)單元與單元的靈活的互相組合，是它的缺點。(2) GCK和前面的GGD一樣同樣有很好的動穩(wěn)定性，結(jié)構(gòu)設(shè)計上相當(dāng)合理，回路比較多，防護(hù)上有很好的能力，因此安全可靠，并且后期的修理和維護(hù)是比較方便的，能夠?qū)崿F(xiàn)不同方案下單元與單元的靈活組合搭配，實用而且適用性廣泛，還有很好的一點是不像GGD那樣占地方，可以節(jié)約地面資源。但是GCK也有它的缺點，就是它的垂直母線沒有配置相應(yīng)的阻燃板，例如塑料功能板。(3) GCS柜近些年來作為一個新近推出的型號在防護(hù)上和動熱穩(wěn)定性上有很好的能力，接通性能和分?jǐn)嘈阅芏己軓?qiáng)，抽屜之間的組合是很方便靈活的，有較強(qiáng)的實用性，安全可靠，總體的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)是較高的

35、。當(dāng)然GCS柜也有缺點那便是由于回路的輸入和輸出線路采用了插接的方式，因此有可能出現(xiàn)接觸不良的時候。（4）MNS柜先前是ABB的產(chǎn)品，后來國內(nèi)廠家也相繼仿制推出采用此技術(shù)的MNS系列。MNS柜的一個最大特點是采用模塊化的設(shè)計，其中采用了一個參數(shù)e來代表25毫米，作為一個模數(shù)，這種設(shè)計方式使得其結(jié)構(gòu)一方面非常緊湊，在空間有限的情況下，就可以盡量容納更多的單元，另一方面使其獲得更加良好的通用性，在組裝起來是非常靈活的。除此之外，MNS的其它主要參數(shù)達(dá)到了國際的先進(jìn)水準(zhǔn)。然而擁有如此多有點的MNS柜也不得不面臨一個價格昂貴的問題，這就限制了它的使用，對中小型用戶來說有個不低的門檻，除價格因素外，它的

36、一次插件不能特別可靠地固定，二次插件插在一起后它們相互接觸的面積是比較小的，而垂直母線的隔離板也對柜子的散熱造成了一定的阻礙。3.2.4 開關(guān)柜選取與GCK開關(guān)柜參數(shù)雖然說MNS的性能優(yōu)越，但是價格是個不小的阻礙，本著經(jīng)濟(jì)可靠的原則，在滿足我們衡陽某高層住宅樓需求的前提下，綜合考慮各方面因素，本設(shè)計中的低壓配電柜選取GCK系列。GCK開關(guān)柜的參數(shù)見表3.6。在本工程中，低壓配電部分采用了7個GCK開關(guān)柜，分別編號AA1至AA7。其中：AA1：電源進(jìn)線柜，變電室的電壓器的出線進(jìn)入AA1；AA2：無功功率補(bǔ)償柜；AA3：6路出線分別為三棟樓的家庭用電出線和B樓的風(fēng)機(jī)、消防電梯、消防照明與地面層照明

37、出線；AA4：包括A樓和C樓的風(fēng)機(jī)、消防電梯，消防照明和地面層照明出線，以及B樓的消防控制中心與消防泵、生活泵出線；AA5：EPS進(jìn)線柜，包括機(jī)械電氣聯(lián)鎖裝置；AA6：包括B樓的風(fēng)機(jī)、消防電梯、消防照明與地面層照明、消防控制中心、消防泵與生活泵這5路出線及A樓的風(fēng)機(jī)、消防電梯、消防照明與地面層照明3路，及C樓的風(fēng)機(jī)出線一路；AA7：包括C樓的消防電梯、消防照明與地面層照明以及備用回路。表3.6 GCK開關(guān)柜3.3 低壓電器3.3.1低壓電器區(qū)分依據(jù)不同的分類條件，將低壓電器區(qū)分如表3.7。表3.7 低壓電器的分類3.3.2 選擇時所需遵循的原則（1） 安全原則這是選擇開關(guān)電器時所需遵從的最基本

38、原則，使電路和器件不出問題，才能保障系統(tǒng)的可靠和安全的運(yùn)行，從而維持正常的生活以及生產(chǎn)活動。（2） 經(jīng)濟(jì)原則這個也是在選擇時很重要的一條，而對經(jīng)濟(jì)性的要求又體現(xiàn)在一方面是選擇開關(guān)電器時不要盲目追求其性能的良好參數(shù)的優(yōu)越，也要考慮其價格，真正做到合理，取一個好的平衡點，另一方面是在選擇好開關(guān)電器后，要確定之后開關(guān)電器的運(yùn)行要安全可靠，否則如果出現(xiàn)問題會造成一系列的經(jīng)濟(jì)損失甚至造成人身安全的威脅。3.4 低壓斷路器3.4.1 選取斷路器的一般原則(1)由用途作為依據(jù)來確定斷路器的型號與具體極數(shù)，然后在選擇額定電流時要以斷路器的最大工作電流來確定，另外，還可根據(jù)實際的需要來進(jìn)行更具體的脫扣器以及其它

39、附件的選型。詳細(xì)的要求為：首先根據(jù)額定電壓來選，斷路器的額定電壓要和線路一致；斷路器在選擇時，其額定電流要大于等于線路計算負(fù)載電流；斷路器的額定短路通斷電流要大于等于線路中的的短路電流（一般按有效值計算)；有時也要考慮環(huán)境條件，如考慮使用場所的溫度濕度以及大氣壓等；具體到斷路器的品牌時，要選擇質(zhì)量好、性價比較高的斷路器；對于開斷情況特殊的場所，要對斷路器進(jìn)行校驗；在照明電路運(yùn)用斷路器的時候，一般將瞬時整定電流(電磁脫扣器)取負(fù)載電流的六倍；不同負(fù)載要選用不同類型的斷路器。3.4.2 斷路器的選用依據(jù)低壓配電回路的斷路器選擇依據(jù)見表3.8至表3.10。表3.8 CM1斷路器選用依據(jù)表1表3.9

40、CM1斷路器選用依據(jù)表2表3.10 CM1斷路器選用依據(jù)表3變壓器出線側(cè)RDW1C斷路器的選擇依據(jù)見表3.11。表3.11 RDW1C斷路器選擇依據(jù)殼架等級額定電流（A)額定電流（A)極限短路分?jǐn)嗄芰?kA)運(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰Γ╧A)2000400、630、800、1250、1600、2000805032002000、2500、2900、3200805040003200、3600、4000806563004000、5000、63001281003.4.3 斷路器選擇見表3.12。表3.12 低壓配電回路斷路器選擇回路編號計算電流(A)斷路器01AP952.02RDW1C 1250A1P350.9

41、7CM1-400H 400A2P350.97CM1-400H 400A3P350.97CM1-400H 400A4P17.09CM1-63 20A5P45.94CM1-63 63A6P4.82CM1-63 10A7P6.65CM1-63 10A8P42.54CM1-63 63A9P17.09CM1-63 20A10P45.94CM1-63 63A11P5.01CM1-63 10A12P17.09CM1-63 20A13P45.94CM1-63 63A14P5.01CM1-63 10A17P17.09CM1-63 20A18P45.94CM1-63 63A19P4.82CM1-63 10A20P

42、6.65CM1-63 10A21P42.54CM1-63 63A22P5.01CM1-63 63A23P17.09CM1-63 20A24P45.94CM1-63 63A25P5.01CM1-63 10A3.5 低壓電流互感器3.5.1 電流互感器的主要參數(shù)（1） 額定容量：即二次額定電流在通過二次側(cè)的額定負(fù)荷時所消耗的視在功率，單位可以用二次額定負(fù)荷阻抗或者視在功率的VA來表示。（2） 一次額定電流：也就是指電流互感器的一次側(cè)線圈所允許通過的負(fù)荷電流，在電力系統(tǒng)為525000A，若是用于試驗設(shè)備的精密電流互感器則為0.150000A。（3） 二次額定電流：也就是指電流互感器的二次側(cè)的繞組所允

43、許通過的負(fù)荷電流。（4） 額定電流比：也就是指一次側(cè)額定電流和二次側(cè)額定電流的比，也叫做變比。（5） 額定電壓：也就是指一次側(cè)的線圈在長期運(yùn)行狀態(tài)下所能承受的最大電壓，并且要大于等于線路上的額通常定電壓。（6） 準(zhǔn)確度等級：這一項參數(shù)用來指示電流互感器自身的誤差所處的級別，級別數(shù)字由0.001至1之間不等，通常如果是繼電保護(hù)中用在線路以及電力設(shè)備上，應(yīng)該高于或等于1級，而在電氣儀表上常用的是0.2或者是0.5級，如果用于計量所用的電能時，那么就需要具體參照用電量和負(fù)荷的容量來按照一定的規(guī)則選取合適的準(zhǔn)確度等級。（7） 比差：常用符號f表示，也就是指比值誤差，通常用百分?jǐn)?shù)來表示，在數(shù)值上等于實際

44、中二次側(cè)電流和一次側(cè)電流換算到二次側(cè)后的電流的差值，用這個差值比上一次側(cè)電流換算到二次側(cè)后的電流，就是比差。（8） 角差：常用符號表示，也叫做相角誤差，和比差兩種誤差都是屬于電流互感器的自身誤差。角差是二次側(cè)電流的向量在選擇了一百八十度后與一次側(cè)電流的向量，它們之間的相位差。并且有規(guī)定，如果二次側(cè)電流的向量超前，那么角差是正值，如果一次側(cè)電流向量超前，那么角差是負(fù)的，單位是分。（9） 熱穩(wěn)定倍數(shù)：在短路時，短路電流所引起的熱效應(yīng)會使電流互感器發(fā)熱而受到損害，那么，在1秒鐘的時間內(nèi)不會使電流互感器的發(fā)熱度超出最大限度的熱穩(wěn)定電流與額定電流它們之間的比值就是熱穩(wěn)定倍數(shù)。（10） 動穩(wěn)定倍數(shù)：在短路

45、時，短路電流所引起的電動力會與電流互感器作用而使其受到損害，那么，電流互感器所能承受的最大瞬時電流和其額定電流的比值就是動穩(wěn)定倍數(shù)。3.5.2 電流互感器選擇原則（1） 選擇額定電壓：在選擇額定電壓時，要使得額定電壓大于等于被測線路的電壓。（2） 選擇額定變比：電流互感器的額定變比由其一次側(cè)的額定電流比上二次側(cè)的額定電流，而一次側(cè)的額定電流一般通過一次側(cè)的負(fù)荷來計算得出，即一次電流等于一次負(fù)荷除以電流互感器額定電壓再除以平均功率因數(shù)，功率因數(shù)一般按0.8來算。并且選擇互感器時要保證正正常運(yùn)行狀況下一次側(cè)的電流是電流互感器一次額定電流的至少百分之三十，最好為百分之六十。（3） 選擇額定二次負(fù)荷：

46、為了使得電流互感器能夠準(zhǔn)確地計量，通常要使接入互感器的二次側(cè)負(fù)荷達(dá)到互感器額定二次負(fù)荷的25%到100%，在這個范圍內(nèi)可保證準(zhǔn)確度，如果超出了額定的二次負(fù)荷，則會造成準(zhǔn)確度的下降。（4） 如果將電流互感器用于測量，那么要注意選擇的電流互感器的準(zhǔn)確度不能低于0.5級。3.5.3 電流互感器選擇依據(jù)表3.13為某廠家所生產(chǎn)的電流互感器部分型號，本次設(shè)計中的電流互感器便從中選擇。表3.13 某廠家電流互感器型號型號內(nèi)徑規(guī)格等級LMZJ1-0.5LMZ1-0.53050-100/50.53030-300/50.550400-600/50.580750-800/50.5100750-800/50.510

47、01000/50.51001500/50.51402000/50.51403000/50.51404000/50.51804000/50.5180500/50.5BH-0.66305-30/50.53.5.4 電流互感器選擇詳見表3.14。表3.14 低壓配電回路互感器的選擇回路編號計算電流(A)電流互感器01AP952.02LMZ1-0.66-1500/5 0.51P350.97LMZ1-0.66-600/5 0.52P350.97LMZ1-0.66-600/5 0.53P350.97LMZ1-0.66-600/5 0.54P17.09LMZ1-0.66-50/5 0.55P45.94LMZ

48、1-0.66-100/5 0.56P4.82BH-0.66-15/5 0.57P6.65BH-0.66-15/5 0.58P42.54LMZ1-0.66-100/5 0.59P17.09LMZ1-0.66-50/5 0.510P45.94LMZ1-0.66-100/5 0.511P5.01BH-0.66-15/5 0.512P17.09LMZ1-0.66-50/5 0.513P45.94LMZ1-0.66-100/5 0.514P5.01BH-0.66-15/5 0.517P17.09LMZ1-0.66-50/5 0.518P45.94LMZ1-0.66-100/5 0.519P4.82BH-

49、0.66-15/5 0.520P6.65BH-0.66-15/5 0.521P42.54LMZ1-0.66-100/5 0.522P5.01BH-0.66-15/5 0.523P17.09LMZ1-0.66-50/5 0.524P45.94LMZ1-0.66-100/5 0.525P5.01BH-0.66-15/5 0.53.6 電能表的選擇(1)單相費(fèi)控智能電能表本電流表能夠?qū)崿F(xiàn)先預(yù)存電費(fèi)，后用電的功能，用于單相的50Hz交流電的計量，相對于傳統(tǒng)電能表，其先交費(fèi)后用電功能的實現(xiàn)有利于智能化管理、自助式交費(fèi)，是建筑智能化的一個趨勢。單相費(fèi)控智能電能表包含微處理器和電能計量兩個主要的部分，并將分

50、流倍增電路應(yīng)用于計量，產(chǎn)生相應(yīng)的一系列脈沖，然后傳到微處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，微處理器同時又連接著智能電卡的讀卡器，能夠?qū)﹄娍ǖ男畔⑦M(jìn)行讀取與寫入，通過這些實現(xiàn)了電表的智能化。在本設(shè)計當(dāng)中，家庭單相電能計量采用的單相費(fèi)控智能電能表的型號為DDZY，具體的參數(shù)見表3.15。表3.15 單相費(fèi)控智能電表DDZY參數(shù)型號精度等級額定電壓最大電流脈沖常數(shù)DDZY2220V20A3200 imp/kWh30A2400 imp/kWh40A1600 imp/kWh50A1600 imp/kWh60A1200 imp/kWh80A800 imp/kWh100A800 imp/kWh120A600 imp/kWh

51、(2)電子式三相有功無功組合電能表電子式三相有功無功組合電能表既能夠?qū)o功進(jìn)行計量，又能夠?qū)τ泄M(jìn)行計量，并且具有很高的準(zhǔn)確度和可靠性、穩(wěn)定性。此電表同樣包含計量部分與微處理器，計量部分可在對電腦進(jìn)行計量后發(fā)出脈沖序列，脈沖被送到微處理器中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，從而計算出有功和無功的數(shù)據(jù)，一方面儲存起來，一方面通過顯示屏顯示。本設(shè)計中的三相電能表采用了DTS858的型號，其具體規(guī)格如表3.16。在電源進(jìn)線柜中所選的電能表參比電壓為3*220/380V，額定電流為3*3(6)A。表3.16 DTS858三相電能表規(guī)格3.7 導(dǎo)線的選擇3.7.1 般導(dǎo)線截面一般在選擇導(dǎo)線的截面時要滿足以下幾點：(1)包括母線在內(nèi)的導(dǎo)線，在正常工作時，在計算電流下，為防止導(dǎo)線燒壞，其溫度不能超過最高允許值。(2)導(dǎo)線工作在計算電流下，它的電壓損耗不能大于允許值。(3)對于高壓線路和在低壓線路但是有極大的電流時，應(yīng)該按照年費(fèi)用支出最小的原則來選取截面，不過那些建筑區(qū)域內(nèi)較短的并且電壓在10kV以下的線路是可以不按此條來選擇的。建設(shè)初期投