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文檔簡介

1、 .PAGE49 / NUMPAGES56摘 要本論文主要闡述了某辦公樓各系統(tǒng)電氣設(shè)計的設(shè)計依據(jù)、原則和方法與設(shè)計選擇的結(jié)論。電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力,在整個國民經(jīng)濟生活中應(yīng)用極為廣泛,不僅改善了人們的工作環(huán)境,而且大大提高了勞動生產(chǎn)率與人們的生活質(zhì)量,電力系統(tǒng)要能夠很好地為生產(chǎn)生活服務(wù),并做好節(jié)能工作,就必須滿足安全可靠、優(yōu)質(zhì)經(jīng)濟的要求。在現(xiàn)代化城市電網(wǎng)中,供配電系統(tǒng)一次接線設(shè)計顯得極為重要。本論文共包括6章容,前四章主要包括強電部分設(shè)計;第五、六章主要包括弱電部分與消防設(shè)計。強電部分主要容包括:低壓配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)與防雷接地系統(tǒng)的設(shè)計,其中包括負荷計算、低壓電氣設(shè)備選擇等。弱電

2、部分主要容包括:有線電視、公共廣播系統(tǒng)、閉路電視監(jiān)控與綜合布線系統(tǒng)的設(shè)計。消防部分主要容包括:報警系統(tǒng)、聯(lián)動系統(tǒng)的設(shè)計等。本辦公樓電氣設(shè)計為畢業(yè)設(shè)計,其目的是通過設(shè)計實踐,綜合運用所學(xué)知識,理論聯(lián)系實際,鍛煉獨立分析和解決建筑電氣設(shè)計問題的能力,為未來的工作奠定堅實的基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞電氣設(shè)計,安全可靠,供配電系統(tǒng),應(yīng)急電源AbstractThis thesis mainly explains the electrical design basis, principle, methods and the conclusion of the design choice in each system i

3、n the design of certain office building. The electricity is modern industrial production, the main sources of energy and motive force, in the whole national economy in life are widely, not only improve the working environment, and greatly improve the labor productivity and the quality of peoples liv

4、es, power system to perfectly for production and life service, and completes the energy conservation work, we must meet the safe and reliable, high-quality economy requirements. In modern city of power grids, power-supply once wiring design appears very important.The thesis includes six Chapters. Pr

5、evious four Chapters are mostly about the design of the forceful electric power Part; Chapter 5 and 6 are mostly about the design of the light current and fire-fighting.The part of the forceful electric power mainly including: the distribution system of the low voltage, lighting system and rounding

6、for lightening systematical compose; among others include load calculation, illumination calculation.The part of the light current mainly including: CATV, Public Broadcasting System, Closed Circuit Monitoring TV and Premises Distribution System and so on.The part of the fire-fighting mainly includin

7、g: the design of the warning system and linked system etc.This electrical design of the office building is a graduation design,The purpose of this design is to give us a chance of synthetical usage of the knowledge we have learned. Besides, it can train our ability to analyze and solve practical pro

8、blems in Construct electricity in dependently so that the theory is connected with practice and a solid base is made in favor of future work.Key wordselectrical design,safe and reliable, power supply and distribution system,emergency power 目 錄TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc9894 摘 要 PAGEREF _Toc9894 I

9、 HYPERLINK l _Toc9971 Abstract PAGEREF _Toc9971 II HYPERLINK l _Toc3339 引言 PAGEREF _Toc3339 1 HYPERLINK l _Toc5880 1 工程概述 PAGEREF _Toc5880 2 HYPERLINK l _Toc14610 1.1 建筑電氣概況 PAGEREF _Toc14610 2 HYPERLINK l _Toc6229 1.2 設(shè)計原則 PAGEREF _Toc6229 2 HYPERLINK l _Toc23112 1.3 設(shè)計容 PAGEREF _Toc23112 2 HYPERLI

10、NK l _Toc19580 2 配電系統(tǒng)設(shè)計 PAGEREF _Toc19580 5 HYPERLINK l _Toc26249 2.1 負荷分析與供電要求 PAGEREF _Toc26249 5 HYPERLINK l _Toc12439 2.1.1 負荷等級分類 PAGEREF _Toc12439 5 HYPERLINK l _Toc20349 2.1.2 供電要求 PAGEREF _Toc20349 5 HYPERLINK l _Toc27278 2.2 短路計算 PAGEREF _Toc27278 6 HYPERLINK l _Toc9538 2.3 負荷計算 PAGEREF _To

11、c9538 8 HYPERLINK l _Toc14303 2.3.1 一級負荷設(shè)備的負荷計算 PAGEREF _Toc14303 9 HYPERLINK l _Toc17542 2.3.2 照明負荷(包括電源插座)設(shè)備的負荷計算 PAGEREF _Toc17542 10 HYPERLINK l _Toc27402 2.4低壓斷路器選擇 PAGEREF _Toc27402 12 HYPERLINK l _Toc1097 2.5 電流互感器選擇 PAGEREF _Toc1097 13 HYPERLINK l _Toc31641 2.6 電力線纜的選擇 PAGEREF _Toc31641 15 H

12、YPERLINK l _Toc20530 2.6.1 線纜截面選擇原則 PAGEREF _Toc20530 15 HYPERLINK l _Toc22460 2.6.2 選擇結(jié)果 PAGEREF _Toc22460 15 HYPERLINK l _Toc21066 2.7 無功補償設(shè)備選擇 PAGEREF _Toc21066 16 HYPERLINK l _Toc2956 2.8 低壓配電屏的選擇 PAGEREF _Toc2956 16 HYPERLINK l _Toc4020 2.9 配電方式 PAGEREF _Toc4020 17 HYPERLINK l _Toc13150 3 照明系統(tǒng)設(shè)

13、計 PAGEREF _Toc13150 18 HYPERLINK l _Toc14378 3.1 總則 PAGEREF _Toc14378 18 HYPERLINK l _Toc6619 3.2 照明光源選擇原則 PAGEREF _Toc6619 18 HYPERLINK l _Toc9785 3.3 照明燈具選擇原則 PAGEREF _Toc9785 18 HYPERLINK l _Toc10170 3.4 照度和照明方式選擇 PAGEREF _Toc10170 19 HYPERLINK l _Toc16026 3.5 一般照明設(shè)計 PAGEREF _Toc16026 19 HYPERLIN

14、K l _Toc14914 3.5.1 辦公照明設(shè)計原則 PAGEREF _Toc14914 19 HYPERLINK l _Toc24334 3.5.2 商場照明設(shè)計原則 PAGEREF _Toc24334 19 HYPERLINK l _Toc20973 3.5.3 設(shè)計結(jié)果 PAGEREF _Toc20973 20 HYPERLINK l _Toc9885 3.6 應(yīng)急照明設(shè)計 PAGEREF _Toc9885 20 HYPERLINK l _Toc24664 3.6.1 應(yīng)急照明分類 PAGEREF _Toc24664 20 HYPERLINK l _Toc3252 3.6.2 應(yīng)急照

15、明燈具選擇 PAGEREF _Toc3252 21 HYPERLINK l _Toc14374 3.6.3 應(yīng)急照明燈具布置 PAGEREF _Toc14374 21 HYPERLINK l _Toc11434 3.6.4設(shè)計結(jié)果 PAGEREF _Toc11434 21 HYPERLINK l _Toc4418 3.7 照度計算 PAGEREF _Toc4418 21 HYPERLINK l _Toc26882 4 防雷接地系統(tǒng)設(shè)計 PAGEREF _Toc26882 23 HYPERLINK l _Toc11606 4.1建筑物的防雷分類 PAGEREF _Toc11606 23 HYPE

16、RLINK l _Toc10511 4.2 建筑物的防雷措施 PAGEREF _Toc10511 23 HYPERLINK l _Toc6520 4.3 本建筑防雷接地系統(tǒng)設(shè)計結(jié)果 PAGEREF _Toc6520 24 HYPERLINK l _Toc9328 4.3.1 防直擊雷 PAGEREF _Toc9328 24 HYPERLINK l _Toc6693 4.3.2 防感應(yīng)雷 PAGEREF _Toc6693 24 HYPERLINK l _Toc13215 4.3.2 防雷電波侵入 PAGEREF _Toc13215 24 HYPERLINK l _Toc31764 4.3.3 接

17、地系統(tǒng) PAGEREF _Toc31764 24 HYPERLINK l _Toc5624 5 火災(zāi)自動報警與消防聯(lián)動控制系統(tǒng)設(shè)計 PAGEREF _Toc5624 28 HYPERLINK l _Toc6318 5.1 總則 PAGEREF _Toc6318 28 HYPERLINK l _Toc24793 5.2 火災(zāi)自動報警系統(tǒng) PAGEREF _Toc24793 28 HYPERLINK l _Toc4902 5.2.1 火災(zāi)探測器 PAGEREF _Toc4902 28 HYPERLINK l _Toc10435 5.2.2 手動火災(zāi)報警按鈕 PAGEREF _Toc10435 31

18、 HYPERLINK l _Toc15248 5.2.3 消防廣播 PAGEREF _Toc15248 31 HYPERLINK l _Toc15537 5.2.4 消防 PAGEREF _Toc15537 32 HYPERLINK l _Toc12130 5.3 消防聯(lián)動控制系統(tǒng) PAGEREF _Toc12130 32 HYPERLINK l _Toc19713 5.4 線路的敷設(shè) PAGEREF _Toc19713 33 HYPERLINK l _Toc19265 6 弱電系統(tǒng)設(shè)計 PAGEREF _Toc19265 34 HYPERLINK l _Toc25236 6.1有線電視系統(tǒng)

19、PAGEREF _Toc25236 34 HYPERLINK l _Toc24597 6.1.1 前端系統(tǒng) PAGEREF _Toc24597 34 HYPERLINK l _Toc28697 6.1.2 分配系統(tǒng) PAGEREF _Toc28697 34 HYPERLINK l _Toc28070 6.1.3 線路敷設(shè) PAGEREF _Toc28070 35 HYPERLINK l _Toc22182 6.2公共廣播系統(tǒng) PAGEREF _Toc22182 35 HYPERLINK l _Toc30558 6.2.1公共廣播系統(tǒng)主要功能 PAGEREF _Toc30558 35 HYPER

20、LINK l _Toc16386 6.2.2公共廣播系統(tǒng)組成 PAGEREF _Toc16386 35 HYPERLINK l _Toc27617 6.2.3揚聲器的選用 PAGEREF _Toc27617 35 HYPERLINK l _Toc1102 6.2.4本建筑設(shè)計結(jié)果 PAGEREF _Toc1102 36 HYPERLINK l _Toc7834 6.3 閉路電視監(jiān)控系統(tǒng) PAGEREF _Toc7834 37 HYPERLINK l _Toc15856 6.3.1 一般規(guī)定 PAGEREF _Toc15856 37 HYPERLINK l _Toc2667 6.3.2 閉路電視

21、監(jiān)控系統(tǒng)的組成 PAGEREF _Toc2667 37 HYPERLINK l _Toc1524 6.3.3 閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)總體設(shè)計結(jié)果 PAGEREF _Toc1524 37 HYPERLINK l _Toc3872 6.4 綜合布線系統(tǒng) PAGEREF _Toc3872 38 HYPERLINK l _Toc25652 6.4.1 概念 PAGEREF _Toc25652 38 HYPERLINK l _Toc10082 6.4.2 綜合布線的特點 PAGEREF _Toc10082 38 HYPERLINK l _Toc6665 6.4.3 綜合布線系統(tǒng)組成 PAGEREF _Toc6

22、665 38 HYPERLINK l _Toc17199 6.4.4 綜合布線設(shè)計目標(biāo) PAGEREF _Toc17199 38 HYPERLINK l _Toc25437 6.4.5 綜合布線系統(tǒng)總體設(shè)計結(jié)果 PAGEREF _Toc25437 39 HYPERLINK l _Toc4900 6.5 弱電部分線纜敷設(shè) PAGEREF _Toc4900 39 HYPERLINK l _Toc26952 結(jié)論 PAGEREF _Toc26952 40 HYPERLINK l _Toc13092 參考文獻 PAGEREF _Toc13092 41 HYPERLINK l _Toc15012 致 P

23、AGEREF _Toc15012 42 HYPERLINK l _Toc22300 附 錄 PAGEREF _Toc22300 43 HYPERLINK l _Toc572 附錄A ME-1600(1600A)技術(shù)參數(shù) PAGEREF _Toc572 43 HYPERLINK l _Toc29424 附錄B 天正電氣功能截圖 PAGEREF _Toc29424 44 HYPERLINK l _Toc12167 附錄C 燈具統(tǒng)計表 PAGEREF _Toc12167 45 HYPERLINK l _Toc24284 附錄 D 10/0.4k變壓器與低壓斷路器、互感器配合表 PAGEREF _To

24、c24284 46 HYPERLINK l _Toc11779 附錄 E 探測器數(shù)量表 PAGEREF _Toc11779 47 HYPERLINK l _Toc17354 附錄 F 低壓配電系統(tǒng)圖 PAGEREF _Toc17354 47引言在學(xué)完供配電技術(shù)這門課程后,對電力系統(tǒng)和供配電系統(tǒng)的概念、電能的質(zhì)量指標(biāo)和電力負荷等基本知識有了基本的了解,電能是一種清潔的二次能源,它不僅能傳送和分配,易于轉(zhuǎn)換為其他的能源,而且便于控制、管理和調(diào)制,實現(xiàn)自動化。所以,電能已廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟、社會生產(chǎn)和人們的日常生活之中。并且供配電的基本要:安全,可靠,優(yōu)質(zhì),經(jīng)濟。根據(jù)負荷性質(zhì)、用電容量、工程特點和地

25、區(qū)供電條件等條件給出合理的設(shè)計方案。供配電設(shè)計是整個建筑設(shè)計中的重要組成部分,建筑供電設(shè)計的質(zhì)量直接影響人們的正常生活和辦公。另外,在供配電工作中,還應(yīng)合理的處理局部和全局,當(dāng)前與長遠的關(guān)系,即要照顧局部和當(dāng)前利益,又要有全局觀點,能照顧大局,適應(yīng)發(fā)展。20世紀三相交流電發(fā)明之后,供配電技術(shù)就朝著大機組、大電網(wǎng)、超高壓、自動化的方向不斷發(fā)展。我國目前用電結(jié)構(gòu)趨于重型化,為滿足經(jīng)濟增長對電力的需求,國家加大電力建設(shè)投資。中國電力跨越式發(fā)展使得發(fā)電裝機容量和發(fā)電量先后超過法國、加拿大、德國、英國、俄羅斯躍升世界第二,西電東送、南北互供、全國聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展戰(zhàn)略為我國電力系統(tǒng)的發(fā)展帶來了極大的空間。1工程

26、概述1.1 建筑電氣概況現(xiàn)代民用建筑電氣技術(shù)是以電能、電器設(shè)備與電氣技術(shù)為手段來創(chuàng)造、維持和改善人民居住或工作的生活環(huán)境的電、光、聲、冷和暖環(huán)境的一門跨學(xué)科的綜合性的技術(shù)科學(xué)。它是強電和弱電與具體建筑的有機結(jié)合。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高,人們對有關(guān)供配電、照明、消防、防雷接地、通信、有線電視等系統(tǒng)的要求越來越高,使得建筑開始走向高品質(zhì)、多功能領(lǐng)域,并進一步向多功能的縱深方向和綜合應(yīng)用方向發(fā)展。建筑電氣設(shè)計是在認真執(zhí)行國家技術(shù)經(jīng)濟政策和有關(guān)國家標(biāo)準和規(guī)的前提下,進行工業(yè)與民用建筑建筑電氣的設(shè)計,并滿足保障人身、設(shè)備與建筑物安全、供電可靠、電能節(jié)約、技術(shù)先進和經(jīng)濟合理。1.2 設(shè)

27、計原則本次設(shè)計是對某辦公樓的電氣設(shè)計,本工程為框剪結(jié)構(gòu),現(xiàn)澆混凝土樓板,高52.5米,地下一層,地上十四層,第一層作為商場,二到十三層作為辦公用,頂層為電梯層。這個辦公大樓有220V單相用電設(shè)備(如照明負荷),也有380V三相用電設(shè)備(如電力負荷);各類負荷中有平時需要運行的用電設(shè)備,也有在發(fā)生火災(zāi)時才需運行的消防用電設(shè)備。以上設(shè)備均由設(shè)于地下1層10/0.4kV變壓器采用低壓三相四線制系統(tǒng)樹干式配電。按“高規(guī)”劃分,屬于二類高層建筑。設(shè)計需做到方案合理、技術(shù)先進、運行可靠、滿足相關(guān)規(guī)的要求,還要簡捷實用、便于操作、管理和維護,減少綜合投資。此次設(shè)計的目的是通過對該辦公樓的各個系統(tǒng)的設(shè)計實踐,

28、綜合運用所學(xué)知識,貫徹執(zhí)行我國建筑電氣行業(yè)有關(guān)方針政策,理論聯(lián)系實際,鍛煉獨立分析和解決電氣工程設(shè)計問題的能力,為未來的實際工作奠定必要的基礎(chǔ)。1.3 設(shè)計容設(shè)計是一個構(gòu)思表達、再構(gòu)思表達、反復(fù)推敲、不斷深入發(fā)展和進行評價的過程。基本上可以概括為博覽、創(chuàng)意、構(gòu)思、表達等幾個階段。傳統(tǒng)建筑電氣設(shè)計只包括供電和照明,而今天一般將其設(shè)計的容形容為強電和弱電。將供電、照明、防雷歸類在強電,而其余部分,如、電視、消防和樓宇自控等容統(tǒng)統(tǒng)歸于弱電。接到設(shè)計任務(wù)后,就要創(chuàng)意,只有書本知識是不夠的,生活體驗和設(shè)計經(jīng)驗往往也非常重要。在創(chuàng)意中要善于找出問題、揭示矛盾、分析研究、解決疑難。創(chuàng)意就是對具體問題提出解決

29、的思路。創(chuàng)意可能是模糊的,但它對以后的設(shè)計至關(guān)重要,好的創(chuàng)意才能發(fā)展下去,而創(chuàng)意不當(dāng)就會步履維艱。為了保證供電可靠性,現(xiàn)代高層建筑至少應(yīng)有兩個獨立電源。具體數(shù)量應(yīng)視當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)條件而定。兩路獨立電源運行方式,原則上是兩路同時使用,互為備用。本論文主要闡述了該辦公樓各系統(tǒng)電氣設(shè)計的設(shè)計依據(jù)、原則和方法與設(shè)計選擇的結(jié)論等。論文共包括六大章容,前四章主要包括緒論與強電部分設(shè)計,第五、六章主要包括弱電部分與消防設(shè)計。第二章為低壓配電系統(tǒng),主要說明負荷等級的劃分與對應(yīng)的供電要求,負荷計算以與配電方式等容的相關(guān)原理、原則、方法等,確定各個系統(tǒng)照明負荷的容量、計算電流,以此選擇出了斷路器,導(dǎo)線。并對負荷進行了分

30、類,針對不同級別負荷與負荷大小采取了不同的配電方式。第三章為照明系統(tǒng),主要說明光源、燈具選擇,照度計算,一般照明與應(yīng)急照明等容,并應(yīng)用天正電氣軟件進行照度計算,選擇出各個房間合適的燈具數(shù)量。第四章為防雷接地系統(tǒng),主要說明對直擊雷、側(cè)擊雷、雷電感應(yīng)等的防護以與接地系統(tǒng)的方式與具體要求等容,并結(jié)合本建筑特點,做了防直擊雷 、側(cè)擊雷、感應(yīng)雷設(shè)計與接地系統(tǒng)設(shè)計。第五章為火災(zāi)自動報警與聯(lián)動控制系統(tǒng),它又可分為兩大部分,第一部分為火災(zāi)報警系統(tǒng),主要說明感溫、感煙探測器、手動報警按鈕、消防、消防廣播等的選擇原則、方法、布置位置等容,并通過計算結(jié)合利用保護半徑作輔助線的方法確定出各場所所需的探測器數(shù)量,確保保

31、護無死區(qū),同時也進行了消防廣播、消防等設(shè)計工作;第二部分為聯(lián)動控制部分,主要說明對消防泵、噴淋泵、正壓送風(fēng)機、排煙機以與非消防電源、電梯等的控制等容,并對消防泵、噴淋泵、正壓送風(fēng)機、排煙機以與非消防電源、電梯的控制做出了具體設(shè)計,確保發(fā)生火災(zāi)后相關(guān)水泵能啟動,風(fēng)機能按要求投入或退出,非消防電源能自動切斷,電梯實現(xiàn)回歸地層,對重要設(shè)備能在控制室手動控制。第六章為弱電系統(tǒng),它又可分五大部分,第一部分為有線電視系統(tǒng),主要說明系統(tǒng)組成與線路敷設(shè)等容,本次設(shè)計僅設(shè)計了分配系統(tǒng)與線路敷設(shè)等容,前端信號直接從市區(qū)有線電視網(wǎng)引入;第二部分為公共廣播系統(tǒng),主要說明系統(tǒng)組成,主要功能,功放選擇等,本部分設(shè)計與第四

32、章消防廣播相結(jié)合,按層分區(qū),實現(xiàn)分區(qū)廣播,并計算選擇功率放大器的臺數(shù)和功率;第三部分為閉路電視監(jiān)控系統(tǒng),主要對閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)的組成、要求等作了簡要的說明,本次設(shè)計考慮本工程特點僅采用定點監(jiān)控,并帶硬盤錄像,控制室設(shè)置有電視墻進行監(jiān)視;第四部分為綜合布線系統(tǒng),簡要闡述了綜合布線的概念,設(shè)計目標(biāo)以與本次設(shè)計的原則等;第五部分為弱電系統(tǒng)線路的敷設(shè),本次設(shè)計弱電系統(tǒng)電井走橋架,各樓層穿線槽或鋼管敷設(shè)。其各章節(jié)關(guān)系如下:某大廈電氣設(shè)計強 電消 防弱 電配 電 系 統(tǒng)照 明 系 統(tǒng)防 雷 接 地 系 統(tǒng)火 災(zāi) 報 警 系 統(tǒng)聯(lián) 動 控 制 系 統(tǒng)公 共 廣 播 系 統(tǒng)有 線 電 視 系 統(tǒng)監(jiān) 控 系 統(tǒng)

33、綜 合 布 線 系 統(tǒng)弱 電 線 路 敷 設(shè)消防廣播圖1.1 各章節(jié)關(guān)系圖2 配電系統(tǒng)設(shè)計2.1 負荷分析與供電要求2.1.1 負荷等級分類這里“負荷”的概念是指用電設(shè)備,“負荷的大小”是指用電設(shè)備功率的大小。不同的負荷,重要程度是不同的。重要的負荷對供電可靠性的要求高,反之則低。電力負荷應(yīng)根據(jù)對供電可靠性的要求與中斷供電在政治、經(jīng)濟上所造成損失或影響的程度進行分級,負荷等級分為一級、二級、三級負荷。一級負荷中斷供電將造成人身傷亡者。中斷供電將造成重大政治影響者。中斷供電將造成重大經(jīng)濟損失者。中斷供電將造成公共場所秩序嚴重混亂者。對于某些特等建筑,如重要的交通樞紐、重要的通信樞紐、國賓館、國家

34、級與承擔(dān)重大國事活動的會堂、國家級大型體育中心,以與經(jīng)常用于重要國際活動的大量人員集中的公共場所等的一級負荷,為特別重要負荷。中斷供電將影響實時處理計算機與計算機網(wǎng)絡(luò)正常工作或中斷供電后將發(fā)生爆炸、火災(zāi)以與嚴重中毒的一級負荷亦為特別重要負荷。二級負荷中斷供電將造成較大政治影響者。中斷供電將造成較大經(jīng)濟損失者。中斷供電將造成公共場所秩序混亂者。三級負荷不屬于一級和二級的電力負荷。2.1.2 供電要求一級負荷的供電“應(yīng)由兩個電源供電,當(dāng)一個電源發(fā)生故障時,另一個電源應(yīng)不致同時受到損壞”。但在實際設(shè)計中為了滿足一級負荷的供電,可以采用兩路高壓供電,但當(dāng)供電不能滿足要求時,應(yīng)設(shè)自備發(fā)電機,故可以采用一

35、路高壓電源加一路備用電源應(yīng)急柴油發(fā)電機組供電,當(dāng)一級負荷容量較大時,應(yīng)采用兩路高壓供電。對于特別重要的負荷供電,除了必須采用兩路高壓外,還必須設(shè)置應(yīng)急電源(應(yīng)急柴油發(fā)電機),并且該電源中嚴禁接入其他負荷。二級負荷的供電要求“宜由兩回線路供電”,即當(dāng)發(fā)生電力變壓器故障或線路常見故障時不致中斷供電(或中斷后能迅速恢復(fù))。設(shè)計中常采用一用一備兩路高壓電源供電或一路高壓,另一路備用電源(柴油發(fā)電機組),但當(dāng)負荷較小或地區(qū)供電條件困難時,可由一回6KV與以上專用架空線供電。三級負荷對供電無特殊要求。本工程為二類高層建筑,客梯兼消防電梯、消防泵、噴淋泵、生活主泵、排污泵、空調(diào)泵房按一級負荷,采用雙電源供電

36、,從市電引入兩回路。其它動力設(shè)備、照明用電為三級負荷。2.2 短路計算 短路計算的目的是為了正確的選擇電氣設(shè)備和校驗電氣設(shè)備,避免在短路電流下?lián)p壞電氣設(shè)備,保證供配電系統(tǒng)中出現(xiàn)短路時,保護裝置能可靠動作。 此處的計算要用到供配電系統(tǒng)中關(guān)于無限大容量電源供電系統(tǒng)三相短路電流計算的相關(guān)容。對于低壓配電系統(tǒng),一般采用有名值法計算短路電流,其短路電流計算的主要特點是配電變壓器高壓側(cè)可以看成是無限大容量電源,詳細計算公式如下:式(2.1) 電力系統(tǒng)阻抗計算 式(2.2)電力系統(tǒng)的電阻相對于電抗很小,不予考慮。電力變壓器阻抗計算 式(2.3) 式(2.4)式中, 短路點的短路計算電壓; 短路容量; 變壓器

37、的額定容量;變壓器短路有功功率; 變壓器短路電壓百分數(shù)。此次設(shè)計中用到了兩個10/0.4KV的變壓器,它們裝設(shè)在從兩條不同回路上的市電直接引來的線路上,此時只需計算次變壓器低壓側(cè)出口處的短路電流即可,其計算電路圖如下圖2.1所示。圖2.1 短路電流計算電路如上圖所示,計算圖中K1短路點處的短路電流。計算步驟如下:計算短路電路中各個元件的阻抗,單位是。 電力系統(tǒng)的阻抗計算電力變壓器阻抗計算所以可得 K1點短路電路的總阻抗所以K1點的三相短路電流根據(jù),值從與的關(guān)系圖(詳見參考文獻4)上查得為1.4,則短路電流可能出現(xiàn)的最大瞬時值為短路電流計算完畢,其計算數(shù)值的用處將會在下面設(shè)計中變壓器低壓側(cè)斷路器

38、的選擇中得到體現(xiàn)。2.3 負荷計算“計算負荷”是用統(tǒng)計計算出來的,用來選擇變壓器的容量。同時,它也是選擇儀器儀表的重要數(shù)據(jù)。負荷計算的目的主要是確定“計算負荷”,目前負荷計算的方法常用需要系數(shù)法和二項式系數(shù)法。其中,需要系數(shù)法比較簡單,使用廣泛,本次設(shè)計就采用需要系數(shù)法。由于一個用電設(shè)備組中的設(shè)備不一定同時工作,工作的設(shè)備也不一定都工作在額定狀態(tài)下,另外考慮到線路的損耗、用電設(shè)備本身的損耗等因素,設(shè)備或設(shè)備組的計算負荷等于用電設(shè)備組的總?cè)萘砍艘砸粋€小于1的系數(shù),這就叫做需要系數(shù)法。單個用電設(shè)備組計算負荷確定的相關(guān)公式如下: 式(2.5) 式(2.6) 式(2.7) 式(2.8)式中, 設(shè)備容量

39、(KW); 電氣設(shè)備額定電壓(KA) ; 需要系數(shù) ; 負荷的計算有功功率(KW); 負荷的計算無功功率(); 負荷的計算視在功率(KVA); 計算電流(A); 有功功率因數(shù) ;正切角(用來求無功功率)。由于本次設(shè)計中的計算負荷都是單個用電設(shè)備組,因此對于多組用電設(shè)備的計算負荷就不再加以說明。本設(shè)計的負荷計算,所用到的原始數(shù)據(jù)詳見附錄F中欄。2.3.1 一級負荷設(shè)備的負荷計算客梯兼消防電梯主電:消防泵(一備一用)主電:噴淋泵(一備一用) 主電:生活主泵(一備一用) 主電:。排污泵(一備一用)主電:排污泵1:1.5Kw、 排污泵2:2.2Kw、排污泵3:1.5Kw、排污泵4:1.5Kw、排污泵5

40、:2.2Kww。 中央空調(diào)泵(一備一用) 主電:由于計算形式一樣,其余動力設(shè)備的計算結(jié)果詳見附錄F中的負荷計算欄。2.3.2 照明負荷(包括電源插座)設(shè)備的負荷計算地下一層照明 一層(商場)照明二層到十三層為辦公用,根據(jù)辦公性質(zhì)的不同,這12層的照明負荷計算結(jié)果如下:二層照明三/五層照明 六/八層照明 九/十一層照明 十二/十三層照明 。14層(電梯層)/樓梯間/應(yīng)急照明 其中應(yīng)急照明(一備一用)。通過本節(jié)的負荷計算,可得負荷總的計算視在功率是926KVA,這給配電室選取變壓器提供了理論依據(jù)。選擇變壓器時,通常要考慮備用容量,因此變壓器額定容量總是大于實際負荷的計算視在功率。而變壓器的實際負荷

41、是變動的,且實際的瞬時負荷大多數(shù)情況下小于計算負荷。因此,本設(shè)計選用額定容量為1000KVA的變壓器可以滿足設(shè)計要求,變壓器型號和參數(shù)詳見附錄F。2.4低壓斷路器選擇一般情況下,辦公大廈、民用建筑斷路器的選擇是根據(jù)計算電流來確定的,計算電流乘1.25確定斷路器的電流整定值,然后根據(jù)斷路器的電流整定值確定斷路器的型號。例如對客梯兼消防電梯: 所以, 式中為斷路器的電流整定值。故選斷路器為:TG-100(32A),備用電同主電。其余設(shè)備斷路器的選擇結(jié)果詳見低壓配電系統(tǒng)圖。另外,對于每層的每個房間的斷路器選擇,亦可以根據(jù)這個房間的有功功率、需要系數(shù)等相關(guān)數(shù)據(jù)計算出其計算電流和斷路器的整定值,進而選擇

42、出所需的斷路器,由于工程量比較大,在這就不對此進行詳細計算了。變壓器低壓側(cè)的斷路器選擇和檢驗如下:按正常工作條件選擇電氣設(shè)備電氣設(shè)備的額定電壓 ,其中 為設(shè)備安裝處電網(wǎng)的額定電壓;電氣設(shè)備的額定電流,其中為該回路在各種合理運行方式下的最大持續(xù)工作電流。在典型的變壓器回路中為1.05倍變壓器的額定電流,查附錄D知變壓器低壓側(cè)的額定電流為1445A,所以,又因為此時的。所以選擇由人民電氣廠生產(chǎn)的ME-1600(1600A)斷路器,此款斷路器的額定電壓為690V,額定電流為1600A,所以滿足上面的選擇要求。下面對此款斷路器的斷流能力進行校驗。按短路狀態(tài)校驗:短路熱穩(wěn)定校驗中,其中為短路電流產(chǎn)生的熱

43、效應(yīng),分別為電氣設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流和時間。電動力穩(wěn)定校驗中,其中為電氣設(shè)備允許通過的動穩(wěn)定電流的有效值,為短路沖擊電流的有效值。由圖2-1知,查詢ME-1600(1600A)的技術(shù)參數(shù)(詳見附錄A)知,所以,短路熱穩(wěn)定性能滿足。查詢ME-1600(1600A)的性能指標(biāo)知,電動力穩(wěn)定性能滿足。2.5 電流互感器選擇電流互感器應(yīng)能做到系統(tǒng)正常時長期運行,并取得準確度等級要求的電流傳變值。其選擇應(yīng)滿足工作電流的要求:滿足工作電壓的要求 式(2.9)式中,電流互感器的最高工作電壓;電流互感器裝設(shè)處的最高工作電壓。 滿足工作電流要求 一次側(cè)額定電流,二次側(cè)額定電流。例如對地下一層照明: 所以,因

44、此選變比為200/5。對于兩側(cè)低壓斷路器之路上的電流互感器的選擇如下: 配電屏AA1所對應(yīng)的的電流互感器選擇因為此側(cè)的=1289.9A,所以,又因為,所以此側(cè)選擇LMK1-0.66 2000/5即可以滿足要求,此型號的電流互感器的參數(shù)表如表2-1所示,其動、熱校驗如下:動穩(wěn)定校驗: 查表2.1知,由2.2短路計算知,滿足動穩(wěn)定性。熱穩(wěn)定性校驗:,式中為設(shè)備安裝處的三相短路電流有效值,為假想時間。 此電流互感器安裝在斷路器支路的附近,因此可近似,取。所以,滿足熱穩(wěn)定性。表2.1 LMK1-0.66 2000/5參數(shù)表型號額定電壓一次側(cè)額定電流二次側(cè)額定電流極限通過電流4S熱穩(wěn)定電流值LMK1-0

45、.66 2000/5660V2000A5A38.7KA32KA 配電屏AA6所對應(yīng)的的電流互感器選擇因為此側(cè)的=1098.8A,所以,此側(cè)選擇變比1800/5即可以滿足要求。校驗同上,在此省略。本設(shè)計的選擇結(jié)果詳見附錄F。2.6 電力線纜的選擇電力線纜的選擇包括線纜的型號選擇和截面選擇。型號:可反映線纜的材料和絕緣方式,如BX型表示銅芯橡皮線。線纜線截面是導(dǎo)線選擇的主要容,直接影響著技術(shù)經(jīng)濟效果。2.6.1 線纜截面選擇原則中性線的選擇在我國的電力系統(tǒng)中,目前大多數(shù)的中壓電網(wǎng)都是中性點不接地系統(tǒng),沒有中性線。而低壓系統(tǒng)則是中性點接地系統(tǒng),且一般配出中性線,該中性線也是一種載流導(dǎo)體。在單相回路中

46、,由于流過中性線上的電流與相線一樣,因此中性線截面應(yīng)與相線截面一樣。在三相四線制系統(tǒng)中,當(dāng)用電負荷大部分為單相負荷時,中性線截面也不應(yīng)小于相線的截面??紤]到本工程的實際,此次設(shè)計的中性線的截面同相線的截面。保護線的選擇根據(jù)短路熱穩(wěn)定度的要求,保護線(PE線)截面,按低壓配電設(shè)計規(guī)規(guī)定,當(dāng)其材料與相線一樣時,其最小截面應(yīng)滿足下表的條件。表2.2 保護線截面選擇標(biāo)準相線芯線截面PE線最小截面2.6.2 選擇結(jié)果由以上選擇電力線纜的原則,以地下一層的照明回路為例,其計算電流為104.9A,斷路器的整定值為150A,根據(jù)工業(yè)與民用配電設(shè)計手冊中關(guān)于不同型號的線纜對應(yīng)的載流量表格知,95的銅芯聚氯乙烯絕

47、緣導(dǎo)線的載流量至少為160A,因此此處選擇型號的導(dǎo)線既可以滿足要求。本次設(shè)計的電力線纜選型詳見附錄F中配管配線欄。2.7 無功補償設(shè)備選擇在電網(wǎng)對用戶輸電的過程中,電網(wǎng)要提供給負載的電功率有兩種:有功功率和無功功率。電氣設(shè)備的運行即要從電源取得有功功率,同時還需要取得無功功率。如果電網(wǎng)中的無功功率供不應(yīng)求,用電設(shè)備就沒有足夠的無功功率來建立正常的電磁場,因此電氣設(shè)備就無法維持在額定磁場狀態(tài)下工作,用電設(shè)備兩端電壓就會下降,影響到電氣設(shè)備的運轉(zhuǎn)。這就需要在電網(wǎng)增加無功補償設(shè)備來補償無功率,以保證電氣設(shè)備的運行,可見在電網(wǎng)中進行無功補償是十分必要的。 無功補償?shù)幕驹硎前丫哂腥菪怨β实呢摵稍O(shè)備與

48、感性功率的負荷的設(shè)備并聯(lián)在同一電路中,當(dāng)感性設(shè)備吸收能量時,容性設(shè)備就放出能量,能量就在這兩種負荷間轉(zhuǎn)換,這樣感性負荷所需要的無功功率可由容性負荷輸出的無功功率來補償。如果由發(fā)電企業(yè)直接向用戶提供所需的大量無功功率,會導(dǎo)致輸電線路與變壓器因輸送大量無功功率而造成大量的電能損耗,這是不經(jīng)濟的。為了最大限度地減少無功功率的傳輸損耗,提高輸配電設(shè)備的效率,無功補償設(shè)備的配置,應(yīng)按照“分級補償,就地平衡”的原則,合理布局。對于低壓配電系統(tǒng)的無功補償,通常采用在配電變壓器的低壓側(cè)和建筑的配電屏之間安裝并聯(lián)電容補償器。此電容補償器的容量按照配電變壓器的容量進行選擇,其取值圍如下式所示: , 其中為變壓器的

49、額定容量。本設(shè)計中,所以,此次設(shè)計的建筑物中選擇容量為150的成套供貨的電容補償柜,即可達到設(shè)計要求。2.8 低壓配電屏的選擇GHK-1型低壓固定組合式配電屏適用于5060HZ,額定工作電壓交流380V與以下三相四線制的電力系統(tǒng)中,其外殼防護等級IP30,作為配電、動力、照明等用,能滿足廣大用戶的不同使用要求。該配電屏全部采用螺釘緊固連接而成,所有的開關(guān)元件安裝在專用的元件室,并與垂直母線室用鋼板隔開,上下單元之間設(shè)有金屬或絕緣隔板,母線室與元件室和電纜室用鋼板隔開,電纜室與垂直母線用鋼板或絕緣板隔開,確保了各功能單元運行和維護時的安全,有效的防止某一單元因故障影響其他單元的正常運行。此配電屏

50、的使用條件如下: 周圍空氣溫度不高于+40攝氏度,且24小時平均溫度不高于+35攝氏度,不低于-10攝氏度。 空氣清潔,相對濕度在最高溫度+40攝氏度時不超過50%,在較低溫度時允許有較高的相對溫度,如+20攝氏度時為90%。 沒有火災(zāi),爆炸危險、嚴重粉塵,化學(xué)腐蝕與劇烈震動的場所。此次設(shè)計中,采用了龍翔電氣生產(chǎn)的低壓固定組合式配電屏HK-1。2.9 配電方式高層建筑低壓配電系統(tǒng)的確定,應(yīng)滿足計量、維護管理、供電安全與可靠性的要求。應(yīng)將照明與電力負荷分成不同的配電系統(tǒng);消防與其他防災(zāi)用電設(shè)施的配電宜自成體系。對于容量較大的集中負荷或重要負荷宜從配電室以放射式配電;對各層配電間的配電宜采用下列方

51、式之一:工作電源采用分區(qū)樹干式,備用電源也采用分區(qū)樹干式或由首層到頂層垂直干線的方式。工作電源和備用電源都采用由首層到頂層垂直干線的方式。工作電源采用分區(qū)樹干式,備用電源取自應(yīng)急照明等電源干線。本工程配電采用分區(qū)樹干式。(詳見附錄F)3 照明系統(tǒng)設(shè)計3.1 總則電氣照明設(shè)計的基本原則主要是安全、適用、經(jīng)濟、美觀。環(huán)境條件對照明設(shè)施有很大影響。要使照明設(shè)計與環(huán)境空間相協(xié)調(diào),就要正確選擇照明方式、光源種類、燈泡功率、照明器數(shù)量,使照明在改善空間立體感、形成環(huán)境氣氛等方面發(fā)揮積極的作用。目前在照明裝置中采用的都是電光源,為保證電光源正常、安全、可靠地工作,同時便于管理維護,又利于節(jié)約電能,就必須有合

52、理的供配電系統(tǒng)給予保證。為此照明系統(tǒng)設(shè)計就成為供配電設(shè)計中不可缺少的一部分。照明電氣設(shè)計除符合照明光照技術(shù)指標(biāo)中的有關(guān)規(guī)定外,必須符合電氣規(guī)(規(guī)程)中的有關(guān)規(guī)定。3.2 照明光源選擇原則照明光源選擇一般要符合以下原則 發(fā)光效率高; 顯色性好,即顯色指數(shù)高; 使用壽命長; 啟點可靠、方便、快捷; 性能價格比高。3.3 照明燈具選擇原則燈具選擇一般要符合以下原則 使用安全:防觸電和防火、防爆以與其他環(huán)境條件引起的危險; 提高能效:選用燈具效率高、燈具配光和場所條件適應(yīng),以與光通維持率高的燈具; 合理考慮功能性(良好的照明效果)、裝飾性(美觀、協(xié)調(diào))、經(jīng)濟性(性價比高)和能源效益的結(jié)合; 限制眩光。

53、3.4 照度和照明方式選擇照度是光照強度的簡稱,它是指單位面積上所接受可見光的HYPERLINK :/baike.baidu /view/14394.htm能量,單位HYPERLINK :/baike.baidu /view/333290.htm勒克斯(Lx)。選擇照度是照明設(shè)計的重要問題,照度太低會損害工作人員的視力,不合理的高照度則會浪費電力。選擇照度必須與所進行的視覺工作相適應(yīng),在滿足標(biāo)準照度的條件下,為節(jié)約電力,應(yīng)恰當(dāng)?shù)剡x用一般照明、局部照明和混合照明三種方式,當(dāng)一種光源不能滿足顯色性要求時,可采用兩種以上光源混合照明的方式,這樣既提高了光效,又改善了顯色性。另外,充分利用自然光,正確

54、選擇自然采光,也能改善工作環(huán)境,使人感到舒適,有利于健康。充分利用室受光面的反射性,也能有效地提高光的利用率,如白色墻面的反射系數(shù)可達7080%,同樣能起到節(jié)電的作用。3.5 一般照明設(shè)計照明可分為一般照明、應(yīng)急照明。本建筑一般照明主要為辦公照明與一層商場照明等。3.5.1 辦公照明設(shè)計原則 辦公時間幾乎都是白天,因此人工照明應(yīng)與天然采光結(jié)合設(shè)計而形成舒適的照明環(huán)境。辦公室照明燈具宜采用熒光燈。 辦公室的一般照明宜設(shè)計在工作區(qū)的兩側(cè),采用熒光燈時宜使燈具縱軸與水平視線平行。不宜將燈具布置在工作位置的正前方。 在有計算機終端設(shè)備的辦公用房,應(yīng)避免在屏幕上出現(xiàn)人和什么物(如燈具、家具、窗等)的映像

55、。3.5.2 商場照明設(shè)計原則 商業(yè)照明的作用在于吸引顧客的注意,吸引顧客的興趣,給顧客以視覺導(dǎo)向。照明應(yīng)該使商店能從店鋪林立的繁華街區(qū)或購物中心的視覺環(huán)境中突現(xiàn)出來。為此,與周圍的店鋪相比,商店的櫥窗和店的照明一定要展示商店自身的特征。商場照明系統(tǒng)都應(yīng)該是有助于完成某種功能。它應(yīng)引導(dǎo)顧客進入商場,把顧客的注意力吸引到商品上,應(yīng)能創(chuàng)造舒適的購物環(huán)境,刺激顧客購買欲望。但是,所有這些功能中,最重要的一個功能應(yīng)是:通過創(chuàng)造一個合適的商場照明環(huán)境,以盡可能吸引人的方式表現(xiàn)商品。從而促進商品的銷售達到盈利的目的。 從光源來看,在以往常常采用白熾燈進行照明。白熾燈效率低僅消耗電能的小部分,使用壽命短,對

56、電壓的要求很高。對于白熾燈的不足熒光燈就顯得其優(yōu)越。熒光燈所消耗的電能大部分都用于產(chǎn)生紫外線,因此,熒光燈的發(fā)光效率遠比白熾燈和鹵鎢燈高。具備節(jié)能、使用壽命長、顯色性好等特點。在設(shè)計中也使用熒光燈作為照明光源。 從照明方式來說,一般照明僅僅是創(chuàng)造一個光線充足的環(huán)境。它產(chǎn)生的效果往往嚴肅有余而活潑與優(yōu)雅不足,而這有時不是我們商場照明所希望的。也就是說,我們不僅需要能給人們安全和導(dǎo)向的基礎(chǔ)性照明,還要能對正在展示著的商品進行照亮以吸引顧客的關(guān)注。這種照明方式屬于由一般照明和局部照明共同組成的混合照明。其優(yōu)點是利用局部照明增加工作區(qū)的照度,有效地減少工作面的陰影和光斑,突現(xiàn)商品的特殊性。這種照明不但

57、使顧客耳目一新或身心愉快,而且對店鋪形象的塑造也起很大的作用。3.5.3 設(shè)計結(jié)果此建筑的設(shè)計結(jié)果詳見3.7節(jié)容。3.6 應(yīng)急照明設(shè)計3.6.1 應(yīng)急照明分類應(yīng)急照明按照用途可分為三類:疏散照明、安全照明、備用照明。設(shè)計要求 疏散照明:為保證人員在發(fā)生事故時能快速而安全地離開建筑物所設(shè)立的照明。在疏散通道地面上提供的照度應(yīng)達到1lx,最低不得小于0.2lx。此外,在安全出口和疏散通道的明顯位置還要設(shè)有標(biāo)志指示燈; 安全照明:在正常照明突然熄滅時,為保證潛在危險場所的人員人身安全而設(shè)置的照明。安全照明在工作面上提供的照度不應(yīng)小于正常照明系統(tǒng)提供照度的5,并且應(yīng)在正常照明電源消失后0.5s以提供安

58、全照明電源; 備用照明:正常照明發(fā)生事故時,能保證室活動繼續(xù)進行的照明,備用照明往往由一部分或全部由正常照明燈具提供,其應(yīng)急電源主要應(yīng)來自兩個級別的電源:電網(wǎng)電源和自備電源(發(fā)電機等)。3.6.2 應(yīng)急照明燈具選擇應(yīng)急照明必須選用能瞬時啟動的光源,因為若選用不瞬時啟動的光源(如氣體放電燈)時,一旦發(fā)生事故,因其啟動時間長而不能起到事故照明的作用。3.6.3 應(yīng)急照明燈具布置高層建筑的下列部位應(yīng)設(shè)置應(yīng)急照明:樓梯間、防煙樓梯間前室、消防電梯間與其前室、合用前室和避難層(間)。配電室、消防控制室以與發(fā)生火災(zāi)時仍需堅持工作的其它房間。觀眾廳、展覽廳、多功能廳、餐廳和商業(yè)營業(yè)廳等人員密集的場所。公共建

59、筑的疏散走道和居住建筑走道長度超過20m的走道。3.6.4設(shè)計結(jié)果本建筑采用應(yīng)急照明與正常照明相結(jié)合,走廊、廁所、樓梯等場所按一級負荷供電,采用雙電源,已滿足應(yīng)急照明要求,辦公室等場所應(yīng)急照明采用蓄電池作備用電源,且連續(xù)供電時間不少于20min,走道疏散標(biāo)志燈的間距在20m,安裝高度與其它要求均滿足相關(guān)規(guī)。3.7 照度計算照度計算是照明設(shè)計的重要容,照度計算又是照明功能效果計算的重要組成部分。照度計算的目的是根據(jù)所需要的照度值,結(jié)合其它已知條件(如照明器型式與布置、房間各個面的反射條件與污染情況等)來決定燈泡的數(shù)量。照度計算方法有利用系數(shù)法、單位容量法和逐點計算法(包括平方反比法、等照度曲線法

60、、方位系數(shù)法等),其中利用系數(shù)法適用于辦公樓等建筑的室的照度計算。此次設(shè)計中的照度計算將采用一個非常獨特的計算方式,在我們建筑電氣的設(shè)計方面,有一個叫“天正電氣”的軟件,這個軟件提供了很多的計算,其中有一個就是照度計算(利用系數(shù)法)。在利用照度計算時,你只需用此軟件打開你的建筑平面圖,利用“照度計算”這一功能,就可以針對某個房間進行燈具的選擇和布置,操作非常簡單快捷。天正電氣照度計算功能截圖和本建筑物的燈具選擇分別見附錄B、C。4 防雷接地系統(tǒng)設(shè)計4.1建筑物的防雷分類建筑物應(yīng)根據(jù)其重要性、使用性質(zhì)、發(fā)生雷電事故的可能性和后果,按防雷要求分為三類:第一類建筑物凡存放爆炸性物品,或在正常情況下能

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