电气安全课设Word文档下载推荐.docx
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（2）电器的额定电流不应小于所在回路的计算电流；
（3）电器的额定频率应与所在口路的频率相适应；
（4）电器应适应所在场所的环境条件；
（5）电器应满足短路条件下的动稳定与热稳定的要求。
用于断开短路电流的电器，应满足短路条件下的通断能力.
2。
2漏电保护
漏电保护器按工作原理分为电压动作型和电流动作型，但通用的为电流动作型。
电流型漏电保护器主要由主开关,零序电流传感器、放大鉴幅电子电路，和脱扣装置等组成。
零序电流传感器可安装在电压器中性点与接地极之间,组成全系统保护，也可装在干线或分支线上,组成干线或分支支路保护.
漏电保护原理是基于事故状态下，相电流的矢量不等于零,出现一个零序电流,当零序电流达到整定值，便使脱扣器动作，切除故障电流达到保护目的。
可将漏电保护器装设于民用建筑中防止接地故障造成的伤害。
3负荷等级及计算
2.3.1负荷计算的依据和目的
负荷计算是供配电工程设计的基础，必须正确计算负荷，才能设计出合理的供配电系统。
负荷计算的内容包括：
计算负荷、尖峰电流、平均负荷。
计算负荷又称半小时最大负荷，是供配电设计时选择变压器容量、无功补偿容量、季节性负荷容量，选择电器、电线电缆，计算电压偏差、功率损耗和电能损耗的依据。
尖峰电流一般取启动电流的周期分量作为计算电压下降、电压波动以及选择保护电器和保护原件等的依据。
平均负荷用来计算电能消耗量和最大负荷
2.3.2负荷分级及供电要求
（1）负荷分级
不同的电力负荷，其对国家的重要程度不同.重要的负荷对供电可靠性要求高，不重要的负荷供电可靠性相对来说可以要求得低一些,特别是在紧急时刻,我们应该先满足重要负荷的供电，再满足不那么重要的负荷的供电。
人们因此根据电力负荷对供电可靠性的要求和电力负荷如果中断供电将会在政治、经济上造成的损失和影响程度进行等级划分，并根据负荷等级的划分，对不同等级的负荷确定对它供电电源的要求.分为一级负荷、二级负荷和三级负荷,具体如下：
①一级负荷
一级负荷指中断供电将造成人员伤亡；
中断供电将造成重大政治影响和重大经济损失；
中断供电将造成公共场所秩序严重混乱的电力负荷。
如特别重要的交通枢纽、国家级大型体育中心、政府的电台、电视台、新闻中心、实时计算机网络系统等。
根据设计规范GB50052—95第2.0。
1条和JGJ/T1692第3。
1条，一级负荷中，某些“特等建筑”和“不允许中断供电”的负荷列为特别重要负荷。
一级负荷要求由两路独立电源供电,即两路电源引自电力系统不同变电所（开闭所）。
当其中一路电源故障时，另一路担负供电，保证一级负荷不间断供电。
一级负荷中特别重要的负荷还必须增设应急电源。
为保证对特别重要负荷的供电,严禁将其他负荷接入应急供电系统.
一级负荷容量较大或有高压电气设备时，应采用两路高压电源供电。
②二级负荷
二级负荷指中断供电将造成较大政治影响；
中断供电将造成较大经济损失；
中断供电将造成公共场所混乱的电力负荷。
二级负荷多采用两路电源供电.在负荷较小或地区供电条件困难时，可由一路6kV及以上专用的架空线路供电。
③三级负荷
三级负荷指凡不属于一级负荷和二级负荷的电力负荷。
三级负荷对供电无特殊要求。
因为本设计属于10~18层的普通住宅，所以为二类高层，通过查阅《工业与民用配电设计手册》［5］第三版，第25页的第一节——“部分行业的负荷分级”中“民用建筑负荷"
表2-1民用建筑负荷分级
负荷等级
负荷所属用户
用电设备（或场所）名称
一
级
负
荷
四星级以上宾馆
宴会厅电声、新闻摄影、录像电源;
宴会厅、走道照明
国宾馆、国家级大会堂、国际会议中心
总值班室、会议室、主要办公室、档案室、排污泵、客梯电源
地、市级以上气象台
气象雷达、电报及传真收发设备、卫星云图接收机及与语言广播电源、气象绘图及预报照明
科研场所、高等院校
重要实验室,如生物制品、培养剂等
甲等剧场
舞台、贵宾室、演员化妆照明,舞台机械电力，电声、广播、电视转播及新闻摄影电源
省、直辖市级以上体育场馆
比赛厅、主席台、贵宾室、接待室、新闻发布厅及走道照明，检录处、仲裁录放室、终点摄像厅，编印室,电脑室、电声、广播、电视转播及新闻摄像电源
续表2-1
县级及以上医院
急诊部、监护病房、手术部、分娩室、婴儿室、血液病房的净化室、血液透析室、病理切片分析、CT扫描室、血库、高压氧舱、加速器机房、治疗室、配血室的电力照明、培养箱、冰箱、恒温箱的电源、走道照明
银行
大型银行营业厅照明、一般银行的防盗照明
百货商场
营业厅、门厅照明
广播电台、电视台
直接播出的语音录音室、控制室、电视演播厅、中心机房、录像室、微博机房及其发射机房的电力和照明
国家级政府办公楼
主要办公室、会议室、总值班室、档案室照明
民用机场
候机楼、外航驻机场办事处、机场宾馆及旅客过夜用房、站坪照明与站坪机务用电
高层建筑
消防用电、应急照明、客梯电力、变频调速（恒压供水）生活水泵、排污泵
大型火车站
国境站的旅客站房、站台、天桥、地道的用电设备
水运客运站
通信、导航设施
监狱
警卫照明、提审室照明
二
二级负荷用户中的设备
消防用电、客梯电力、排污水泵、变频调速（恒压供水）生活水泵、主要通道及楼梯间照明
省部级办公楼
主要办公室、会议室、总值班室、档案馆
大型博物馆、展览馆
展览照明
四星级以上宾馆、饭店
客房照明
甲等影院
照明与放映用电
医院
电子显微镜、X光机电源、高级病房、肢体伤残康复病房照明
小型银行
大型百货商场、贸易中心
自动扶梯、空调设备
中型百货广场
电视台、广播电台
洗印室、电视电影室、审听室
除特别重要及一级负荷以外的其他用电
港口重要作业区、电梯电力、库房照明
大型或有特殊要求的冷库
制冷设备电力、电梯电力、库房照明
其他
一级负荷用户中的生活水泵、客梯电力、厨房动力与照明、空调设备特别重要负荷用户中的一般负荷
从表2-1中可以知道，民用建筑负荷分级表里面没有把18层楼的住宅楼的室内用电作为一级或者二级负荷.同时，通过结合自身生活经验思考，对室内和普通商铺中断供电，不会造成人身伤亡，也不会在经济上造成巨大损失，不会对家用电气造成严重的损坏,爆炸，也不会产生有毒气体和火灾等情况。
所以，住宅楼的室内用电为三级负荷。
但住宅楼里面有没有一级或者二级负荷呢，通过查阅《JGJ—242—2011—住宅建筑电气设计规范》第3页，最下面的表3.2.1“住宅建筑主要用电负荷的分级”（见前文表1—1），可知,消防用电负荷，值班照明，走道照明，应急照明为二级负荷。
（2）供电要求
①作为三级负荷的室内用电，供电没有特别的要求。
无需备用电源或者应急电源，由一个电源供电即可，即由一跟线路供电,供电变压器也只需一台。
当变压器发生故障或者线缆发生故障时,只要即使发现并维修即可.
②作为前文所述的二级负荷，是比较重要的负荷类别.对于本次设计,如果遇上突然断电,虽然不会造成经济和政治影响，但是会扰乱居民的正常生活，特别是碰上火灾时，消防负荷和走道照明就显得格外重要对此，因此本次设计的二级负荷应该持续供电，或者在断电后能在短时间内恢复供电.
对于二级负荷的供电问题《GB50052-2009供配电系统设计规范》第5页，第3。
0.7条，和《工业与民用配电设计手册》第三版，第29页，都有如下的阐述，一个用电设备如果为二级负荷，那它应该用两个不同而且独立的电源供电，也就是用两根线路供电，负责提供电力的变压器也应该有两台。
如果变压器发生故障或者线路发生故障,可以自动切换电源而不至于中断供电，或者在中断后能在短时间内恢复供电。
如果负荷较小，或者因当地条件所限而供电出现困难,可以用一根6kV的架空线供电.有了规范的具体要求,再结合前文提到的本次设计的具体情况，那就是住宅楼的二级负荷实在太小，消防电梯不超过20kW，走道照明,应急照明,值班照明的总和也不大。
从可靠性上考虑,小区位于城市经济区，需要停电时会提前接到供电部门通知,已能做好相应准备，对于突然断电的情况少之又少.从经济角度上考虑,变压器成本高，使用率低，造成不必要的浪费.所以本次设计就不对住宅楼的二级负荷提供单独的电源和变压器，而是采用应急电源.
应急照明的种类多种多样，通过查阅《工业与民用配电设计手册》第三版，第63页，第六节——“应急电源”，可知各个电源种类的有关情况.第一种是有独立于正常电源的发电机组，特点是每次起动时间需要8~12秒，起动的时间间隔需要5～10秒,这样的起动时间和时间间隔在突发事故面前显得很长，容易让混乱的局面更加恶化，所以不采用。
第二种是不间断电源UPS（UninterruptiblePowerSupply）,开关的切换时间一般只有2~10ms，这样的间隔时间,可以保证负荷不因断电而蒙受损失。
但是应急时间一般不超过半个小时，比较适用于互联网数据中心,银行系统和一些证卷，航空，军事系统.而火灾事故照明和疏散指示照明等事故照明的连续供电时间要求不小于二十分钟，如果作为住宅楼应急，显得高端且不实用。
另外还有EPS（EmergencyPowerSupply）应急电源,一种静态的，无公害的，无需维护的，无需人员值守的安全可靠的应急电源装置。
供电切换时间为0.1~0.25s，一般最长应急时间可达2个小时，如有需要还可延长。
加之容量也能满足本次二级负荷的需要，可谓既满足了快速恢复供电，也满足了长时间持续供电的要求。
在三种应急电源中,其特点最适合本次设计。
基于以上考虑,本次设计决定采用EPS作为应急照明和消防系统的备用电源
2.4负荷计算
4.1计算负荷的意义
在进行建筑供配电设计时,基本的原始资料是各种用电设备的产品名牌数。
例如额定容量、额定电压等，这是设计的依据。
但是,这种原始资料要变成供配电系统设计所需要的假想负荷--计算负荷，从而根据计算负荷按照允许发热条件选择供配电系统的导线截面，确定变压器容量，制定提高功率因数的措施，选择及整定保护设备以及校验供电电压的质量等,是一项较复杂的工作。
2.4。
2负荷计算的内容
（1）计算负荷又称需要负荷或最大负荷，通常采用30min的最大平均负荷作为发热条件选择电器或导体的依据。
（2）尖峰电流是指单台或多台用电设备在短时间内的最大负荷电流.单台电动机的尖峰电流就是起动电流；
多台电动机的尖峰电流是指计算电流再加上一台最大电动机的起动电流.如果多台电动机中最大电动机是双电动机驱动时（例如：
大吨位起重机中的主卷扬往往是双电动机驱动）则尖峰电流应是计算电流加上这两台同时工作电动机的起动电流.尖峰电流用于计算电压损失、电压波动和电压下降以及选择电器和保护元件等的依据。
此外在校验滑触线和较长线路供电的电动机起动时能否满足允许电压损失的要求时，也用尖峰电流来校验.
（3）平均负荷为某段时间用电设备所消耗的电能与该段时间之比，常选用最大负荷班的平均负荷，作为计算电能消耗和选择无功补偿装置的依据.
4.3负荷计算的方法
（1）需要系数法——用设备功率乘以需要系数和同时系数,直接求出计算负荷。
用于设备数量多,容量差别不大的工程计算,尤其适用于配、变电所和干线的负荷计算。
（2）利用系数法-—采用利用系数求出最大负荷区间内的平均负荷，再考虑设备台数和功率差异的影响，乘以与有效台数有关的最大系数，得出计算负荷。
适用于各种范围的负荷计算,但计算过程稍繁。
（3）二项式法：
一般用于用电设备较少的场所，计算结果偏大。
（4）单位面积功率法、单位指标法和单位产品耗电量法：
前两者多用于民用建筑，后者用于某些工业的可行性研究和初步设计阶段的电力负荷估计。
（5）3台及2台用电设备的计算负荷，取各设备功率之和；
4台用电设备的计算负荷，取设备功率之和乘以0.9的系数；
5台及以上的用电设备，可采用二项式法计算,但计算负荷不能小于其中一台最大电动机的功率。
本次设计主要用的需要设计法及单位面积功率法.
4需要系数法
需要系数法是根据用电设备的用电情况和功率来估算计算电流的一种对负荷进行计算的方法。
先对相近的已经工作的用电系统进行数据调查及分析,方法是按某些规律对负荷进行分组，找出功率与计算负荷之间的联系规律，并得出相关的参数，然后将之用于一个有待建设的工程.在考虑参数的时候，除了用电设备自身的特点外，还要根据当地的气候条件、建筑风格，取暖方式、及家用电器的使用等因素进行确定。
我们把用电负荷的计算有功功率和用电负荷的功率总和之比称为需要系数,记作
，即
2-1
式中,
-用电设备组需要系数；
—用电设备组计算负荷；
（KW）
—用电设备组单台设备功率；
—设备台数。
用电设备组的有功，无功和视在计算负荷：
2-2
2—3
2—4
2-5
2-6
—用电设备组的设备功率，kW；
—需要系数；
—用电设备功率因素角相对应的正切值；
-用电设备额定电压（线电压），kV。
4。
5计算实例
根据《JGJ-242—2011—住宅建筑电气设计规范》第48页,表1“住宅建筑用电负荷需要系数"
可确定需要系数，如表2-3所示。
表2—3住宅建筑用电负荷需要系数
按单相配电计算时
所连接的基本户数
按三相配电计算时
需要系数
1~3
3～9
0.90～1
4～8
12~24
0.65~0.90
9~12
27～36
0.50～0.65
13～24
39～72
0。
45~0。
50
25～124
75～300
40～0.45
125~259
375~600
30～0.40
260~300
780～900
0.26～0.30
根据《JGJ-242-2011—住宅建筑电气设计规范》第4页，第3.3.1条，表3。
3.1“每套住宅用电负荷和电能表的选择"
可知用电负荷，如表2—4所示。
表2—4每套住宅用电负荷和电能表的选择
套型
建筑面积S（
）
用电负荷（kW）
电能表（单相）（A）
A
S
60
3
5（20）
B
60<
90
4
10（40）
C
90〈S
150
6
住宅用电功率因数,一般可取0。
9，也可暂不考虑。
负荷计算的主要内容括：
①求计算负荷，也称需用负荷。
目的是为了合理的选择供配电系统各级电压供电网络、变压器容量和电器设备型号等。
②求尖峰电流.用于计算电压波动、电压损失、选择熔断器和保护元件等.
③求平均负荷。
用来计算配电系统中电能需要量、电能损耗和选择无功补偿装置等。
表2-1本工程利用系数及功率因素表
功率因数
动力设备
8—1.0
8-0。
9
应急照明
8—0.9
一般照明
8-1。
0.8—0.9
单元配电箱
0.4-0。
0.8-1。
住户配电箱
0.8-0。
住宅（普通）户型建筑建筑面积119。
11
，住宅用电负荷标准选负荷为8kw；
住宅（带阁楼）户型建筑建筑面积244。
64
，住宅用电负荷标准选负荷为10kw；
（1）用户配电箱AL1
（2）用户配电箱AL2
，
（3）公共配电箱
（4）水泵调压配电箱
，
（5）总负荷计算
表3-3A户型回路设计
灯具类型
灯具数量
回路编号
插座类型
插座数量
厨房
普通灯
1
n2
带保护接点暗接插座
n2
阳台1
n1
同上
n7
阳台2
主卧室
带保护接点暗接插座/空调插座
5
n4/n7
次卧室1
n5/n7
次卧室2
n6/n7
客厅
n1
卫生间
防水防尘灯
带保护接点密闭插座
3/1
n3
表3-3B户型回路设计
n1/n3
次卧室
n1/n2
n4
第三章照明系统设计
3.1一般照明
3。
1.1一般照明概述
本设计的电气照明设计的主要任务是根据实际生活条件和要求，结合经济技术的可能性，选择配光合理的光源，合理的照度分布，一般照明与局部照明的配合,室内各部分亮度的变化限制眩光以及光色和显色等.从而达到美观、舒适的效果。
电气照明的分类：
（1）按照明方式分为：
一般照明，局部照明和混合照明。
（2）按照明种类分为:
正常照明，应急照明，值班照明,警卫照明，障碍照明，装饰照明和艺术照明：
本设计的内容主要考虑一般照明及应急照明，包括光源的选择、灯具的布置、照度计算、灯具造型等方面，目的是要增强整个设计方案的适用性、安全性、现代性和可拓展性，符合以人为本的宗旨.
本设计严格遵守按照规范的要求，并综合考虑了各种思路和方案。
3.1.2照明设计的要点：
（1）客厅的照明设计:
客厅是招待客人、朋友聚会以及进行其他一些活动场所，有的还具备餐厅功能。
因为其人员活动较多，所以对照明的要求也较高。
照明要适应环境亮度和气氛的变化而选用不同的光源。
照明灯具的选择也应和吊顶取得一致，如果顶棚装饰豪华,最好选用光线可以达到顶棚的悬挂式或吸顶式照明器；
对室内重点照明可以辅以局部照明，如投光灯，窗帷照明等。
如果要造成欢乐的气氛，还可以采用花灯照明。
餐厅照明常常采用悬挂式照明器。
客厅的照明控制应满足不同需要时的启闭，所以开关位置应设在出入口或便于出入启闭照明灯的地方。
以便人们能方便的对灯具进行控制。
（2）卧室的照明设计：
卧室是睡眠和休息的场所。
因其功能的不同对照明的要求也不同:
睡眠时室内光线要低柔，可以选用床边脚灯;
穿衣时，要求匀质光，光源要从衣镜和人的前方上部照射，
避免产生逆光；
卧室通常还兼做家庭主妇的化妆用房，化妆时的照明要尽可能选用显色性好的光源不要从正前方照射脸部，最好两侧也有辅助灯光防止化装不均匀。
人们在卧室内往往还要进行一些家务或阅读书报活动，因此应设置一些插座，便于增设台灯，作为辅助光源。
（3）厨房的照明设计：
如果厨房内有专用的配菜台或厨房用餐，则在它的上方应采用悬式照明器.此外还要注意应选用易清洗耐腐蚀的灯具。
除在天花板或墙上设置普通照明外，在切菜配菜部位可设置辅助照明，一般选用长条管灯设在边框的较暗处,光线柔和而明亮，利于操作。
（4）卫生间照明：
卫生间照明控制应设在门外.考虑到卫生间一般都是浴室和厕所兼用,照明灯具宜使用防水防潮式。
照明时宜适当提高照度标准，以50-70lx为好。
照明器具安装要避免从坐便器的顶上或背面射而出现阴影；
吸顶式应开热水龙头或位于浴缸上方。
装有排气的卫生间，常将他的控制开关和一般照明器联动，以保证坐便时空气流通.
3照明设计要求
照度标准
（1）照度标准值应按0.5、1。
3、5、10、20、30、50、75、100、150、200、300、500、750、1000、1500、2000、3000、5000lx分级。
（2）本标准规定的照度值均为作业或参考平面上的维持平均照度值。
各类房间或场所的维持平均照度值应符合第五单的规定.
（3）符合下列条件之一及以上时，作业面或参考平面的照度,可按照度标准值分级提高一级。
①视觉要求高的精细作业场所，眼睛到识别对象的距离大于500mm时；
②连续长时间紧张的视觉作业,对视觉器官有不良影响时;
③识别移动对象，要求识别时间短促而辩认困难时；
④视觉作业对操作安全有重要影响时;
⑤识别对象高度对比小于0。
3时；
⑥作业精度要求高，且产生会造成很大损失时；
⑦视觉能力低于正常能力时；
⑧建筑等级和功能要求高时;
（4）根据GB
50034-2004建筑照明设计标准，建筑照度标准值
2
插座系统
3.2。
1插座系统的概述
插座这个小小的电气装置元件，往往容易被人忽视,但在现代住宅中却随处可见，不管是在客厅、卧室、书房，还是在厨房、餐厅、卫生间，人们都要使用它，甚至阳台都忘不了装一个插座，以备它用。
现代生活水平不断的提高，人们对住宅电气装置的要求也越来越高，人们不再满足于照明、风扇、洗衣机、电冰箱、彩电等电气设
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