电工设计.docx
《电工设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电工设计.docx（23页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
电工设计
电工课程设计
住宅用电电路图
2013年12年31日
电工电子技术课程设计任务书
姓名_班级化机12-1班学号120234201
设计课题：
设计任务与要求
查找一个感兴趣的电工电子技术应用电路，要求电子元件超过30~50个或以上，根据应用电路的功能，确定封面上的题目，然后完成以下任务：
1、分析电路由几个部分组成，并用方框图对它进行整体描述；2、对电路的每个部分分别进行单独说明，画出对应的单元电路（不可以复制或截屏），分析电路原理、元件参数、所起的作用、以及与其他部分电路的关系等等；3、用简单的电路图绘图软件绘出整体电路图；4、对整体电路原理进行完整功能描述；5、列出标准的元件清单；6、对电路作出仿真；（注意：
设计如果与同学或网络作品雷同大于50%，则此设计作废）
参考文献
（参考文献在说明书中按出现的顺序在设计说明书中，采用上标标注。
）
电工电子技术课程设计
题目：
家庭用电电路图
班级：
化机12-1班
学号：
12023420
姓名：
指导：
时间：
2013.12.31
广东石油化工学院
目录
1、总体方案与原理说明....................................................5
2、电能表的选择…………………………………………………………….5
3、断路器的选择…………………………………………………………….6
4、熔断器的选择……………………………………………………………8
5、室内线路的选择和布线…………………………………………………9
6、电量估计……………………………………………………………………..13
7、各类电器安装方法和注意事项……………………………………….14
8、工程造价…………………………………………………………………….16
9、设计总结……………………………………………………………………17
10、附图1家庭布置图……………………………………………………..18
11、附图2总元件布置图…………………………………………………..18
12、附图3开关布置图………………………………………………………18
13、附图4插座安装位置图………………………………………………18
14、附图5总电路图………………………………………………………..18
15、参考文献………………………………………………………………….19
一、总体方案与原理说明
看了《电子电工后课程设计》后，了解了一些相关的电工知识，根据所学的电工知识，模拟描绘一下我家的家庭电路，设计了一些用电电路图。
门外的配电箱为三相四线的电源为，选用聚氯乙烯绝缘铜线（BV或BVR型）引入，其耐压值500V。
经过查资料和计算所以我决定选用6mm²的导线作为家庭的主线，选用46mm²的导线作为各支路的导线。
然后接入断路器，目的是为保护电路的安全使用，整个电路的断路器均采用小型的，其型号有C45N和NC100H；当这种只开关所控制的负荷超过它的脱扣电流值，这只开关就会自动断开电源（跳闸），等待排除故障，只需按一下手柄开关，才可以合上闸。
各断路器的输出端，即接至各负载。
然后使用各种功能的双极开关、双控开关、安装开关和安装插座，以方便我们的日常生活.这次设计应用到的元件有双级暗开关、暗装开关、双控开关、光管，壁灯、隐形灯、暗装插座、防水灯、吊灯。
括号内（2*80W）则指灯具或灯泡数和每只的瓦数。
2.电能表的选择
电能表电流标示方式一般规格有一下几种：
单向1.5（6）A2.5（10）A5（20）A5（30）A10（40）A10（60）A15（60）A20（80）A极限20（100）（比较少用
主要用电器
额定功率（单位：
w）
电视
3*100
空调
2*940
电壶
1500
手提电脑
65
电饭煲
500
消毒柜
600
抽油烟机
200
电冰箱
150
电磁炉
1600
荧光管
4*30
节能灯
3*40
吹风机
600
电熨斗
1000
排风扇
3*75
小吊扇
3*75
总功率
8865
I=p/u=8865/220=40.3A那么在选择电能表时需选择10（60）A这一规格，要留有余量以避免空调和冰箱启动时电流大于正常工作时电流而发生意外。
3.断路器的选择
所谓断路器别名自动开关、空气开关、空气断路器、漏电保护器等，它是指能接通、承载以及分断正常电路条件下的电流，也能在规定的非正常电路条件下接通、承载一定时间和分断电流的一种机械开关电器。
按规定条件，对配电电路、电动机或其他用电设备实行通断操作并起保护作用，即当电路闪出现过载、短路或者欠电压等情况时能自动分断电路的开关电器。
也就通俗地讲，断路器是一种以自动切断故障线路的保护开关，它即可用来接通和分断正常的负载电流、电动机的工作电流和过载电流，也可以用来接通和分断短路电流，在正常情况下还可以以用于不频繁地接通和断开电路以及控制电动机的启动和停止。
在选用断路器时我们应该要注意下面几个方面，交流断路器可以派生为直流电路的保护，但必须注意三点改变：
过载和短路保护①过载长延时保护。
采用热动式（双金属元件）作过载长延时保护时，其动作源为I2R，交流的与电流有效值的平均值相等，因此不需要任何改制即可使用。
但对大电流规格，采取电流的互感器二次侧电流加热者，则因互感器无法使用于直流电路而不能使用。
如果过载长延时脱扣器是采用全电磁式（液压式，即油杯式），则延时脱扣特性要变化，最小动作电流要变大110%—140%，因此，交流全电磁式脱扣器不能用于直流电路（如要用则要重新设计）。
②短路保护。
热动—电磁型交流断路器的短路保护是采用磁铁系统的，它用于经滤波后的整流电路（直流），需将原交流的整定电流值乘上一个1．3的系数。
全电磁型的短路保护与热动电磁型相同。
断路器的附件:
如分励脱扣器、欠电压脱扣器、电动操作机构等；分励、欠电压均为电压线圈，只要电压值一致，则用于交流系统的，不需作任何改变，就可用于直流系统。
辅助、报警触头，交直流通用。
电动操作机构，用于直流时要重新设计，其他注意事项由于直流电流不像交流有过零点的特性，直流的短路电流（甚至倍数不大的故障电流）的开断；电弧的熄灭都有困难，因此接线应采用二极或三极串联的办法，增加断口，使各断口承担一部分电弧能量。
除传统的热磁脱扣器外，电子脱扣器也得到了广泛应用。
电子脱扣器的一个重要优点在于在环境温度变化的情况下，仍能稳定地工作。
注意：
漏电保护器必须要求有极高的灵敏性，所以一定要选用大牌子的才安全，比如西门子的就不错，因为它们对线路的检测非常精密、灵敏，在0.1秒甚至更短的时间内就可以检测到异常，并在电流强度和时间尚未达到伤害程度前，就立即跳闸，切断电源主回路，充分保证了人身安全。
而如果使用质量不过关的杂牌子，或老旧不堪的，哪怕只晚了1秒甚至0.5秒，但是对人体的伤害也是致命的。
所以在选用断路器要注意规格！
在进行某一回路断路器选择是，尤其是考虑到该回路的负荷容量。
按照相关规定，700W以上的家用电器是属于大功率电器，根据市场调查，目前流行的大功率家用电器及其功率见表1-1
表1-1常见大功率家用电器
名称
功率
名称
功率（w）
家用空调器
600-2000
消毒柜
500-800
微波炉
700-1500
电暖器
800-2000
电热水器
800-2000
电饭煲
500-1700
电烤箱
800-2000
电熨斗
500-2000
电热锅
500-1100
浴霸
1000-2000
断路器额定电流的确定。
可以根据负荷来计算确定。
其值可以估计。
公式为Ie=Pe*K其中Ie—短路器额定电流，单位（A）
Pe—负荷的额定功率，单位KW
K—估算系数.8-10
1.客厅
主要电器
额定功率
电视
100W
电壶
1500W
空调
940W
荧光管
30W
手提电脑
65W
总功率（W）2635W
Ie=2.635*10=26.35A
所以客厅插座的断路器额定电流选30A的
2.餐厅
主要电器
额定功率
电磁炉
1600W
荧光管
30W
总功率（W）1630W
Ie=1.630*10=16.30A
所以餐厅的断路器额定电流选20A的
3.厨房
主要电器
额定功率
电饭煲
500W
消毒柜
600W
抽油烟机
200W
节能灯
30W
总功率（W）1430W
Ie=1.43*10=14.30A
所以厨房断路器额定电流选15A的
同理可得卫生间一和卫生二都是5A的，卧室1是16A的卧室2是5A到卧室3是1A的
4.熔断器的选择
熔断器是一种过电流保护器。
熔断器主要由熔体和熔管以及外加填料等部分组成。
使用时，将熔断器串联于被保护电路中，当被保护电路的电流超过规定值，并经过一定时间后，由熔体自身产生的热量熔断熔体，使电路断开，从而起到保护的作用。
以金属导体作为熔体而分断电路的电器，串联于电路中，当过载或短路电流通过熔体时，熔体自身将发热而熔断，从而对电力系统、各种电工设备以及家用电器都起到了一定的保护作用。
具有反时延特性，当过载电流小时，熔断时间长；过载电流大时，熔断时间短。
因此，在一定过载电流范围内至电流恢复正常，熔断器不会熔断，可以继续使用。
熔丝又叫保险丝、软铅丝。
它可以装在插入式熔断器上面，作防止线短路所造成的危害。
熔丝不允许在爆炸危险场所和有腐蚀物质的环境中使用。
不同系列和规格的熔断器、刀闸，对其使用的熔体，都有各自的规格，使用时必须严格按照规定使用，不能随意更换，更不能用铁丝代替熔丝。
熔断器的选择，比如UN熔断器≥UN路线。
IN熔断器≥IN线路。
熔断器的最大分断能力应大于被保护线路上的最大短路电流。
熔断器在日常生活中主要是用于保护低压电器设备，由于使用于不同的电气设备。
其容量、大小的选择原则差别很大，在实践中必须严格按照规程选择配置。
否则，将失去其应用的保护作用。
其应用于家用电器。
用于家用电器过流或者过负荷保护的熔断器，通常家庭用电没有独立设置的超载保护，仅设置熔断器代替，其配置原则是按照家用电器全部使用是总电流的1.05——1.15倍来配置。
1.客厅
主要电器
额定功率
电视
100W
电壶
1500W
空调
940W
荧光管
30W
手提电脑
65W
总功率（W）2635W
I=P/U=2635/220=12A
所以I=1.05*12～1.15*12=12.6～13.8A
所以选熔断器应选20A的
2.餐厅
主要电器
额定功率
电磁炉
1600W
荧光管
30W
总功率（W）1630W
I=P/U=1630/220=7.41A
所以I=1.05*7.41～1.15*7.41=7.78～8.521A
所以熔断器应该选10A的
同理可得卫生间1卫生间2卧室1卧室2卧室3和厨房的额定电流10A、20A、20A、15A、15A
5.线路的选择与布线设计
线路容量的选择统计出家庭用电设备耗电的千瓦（KW）数。
按单相供电（220V）计算。
每千瓦的功率对应的电流为4.5A，从而算出该家庭用电的总电流。
在估算是应考虑家用电器中电动机的使用情况，如电冰箱、空调、洗衣机、电风扇等动力都要电动机，这些电动机的功率因数在0.8左右。
通常按0.8进行估算。
电热器具如电饭煲、电炒炉。
白炽灯等功率因数可视为1.
其家庭总用电流如下面两个部分。
1.电热器具及炽灯照明用电流：
电热器具、白炽灯总千瓦数*4.5A2.电动器具机荧光灯照明用电：
（《电动器具、荧光灯总千瓦数》/0.8）*4.5A上述两项电流的总和为该家庭用电电流总和。
家庭配电，一般选用铜芯塑料导线，采取多根（2或3根）导线穿在同一塑料内，所选主导线的截面可根据家庭用电总电流来选择，通常家庭用电电流总和在10A一下。
选取截面积为1.0mm²的导线；用电电流总和在10～14A之间的，选取截面积为1.5mm²的导线；家庭用电总和在14～19A之间的，选取截面积为2.5mm²的导线；家庭用电总和在19～26A的，选取截面积为4.0mm²的导线用电总和在26～34A的，选取截面积为6.0mm²的导线；家庭用电总和在34～46A之间的，选取截面积为10mm²的导线；家庭用电总和在46～61A之间的，选取截面积为16mm²的导线；家庭用电总和在61～80A之间的，选取截面积为25mm²的导线；
主要用电器
额定功率（单位：
w）
电视
3*100
空调
2*940
电壶
1500
手提电脑
65
电饭煲
500
消毒柜
600
抽油烟机
200
电冰箱
150
电磁炉
1600
荧光管
4*30
节能灯
3*40
吹风机
600
电熨斗
1000
排风扇
3*75
小吊扇
3*75
总功率
8865
由上面可得，计算结果选用16mm²总导线
支路电线的选择家庭支路是由总开关出线分路后，分别接入客厅、餐厅厨房、卫一卫二及各个卧室的电路。
其计算与选择方法与上面的部分相同，但是房间的不同决定用电量，客厅、餐厅卧室的等，这里有大功率的电器，还有很多地方都有大功率的电器，所以要电源引线必须从家庭配电向中直接引出，不允许连接在家庭其他配电线路中，一旦严重过载，极可能导致短路或者火灾等事故。
一：
客厅的电路设计布线
客厅布线一般应为10支路线：
包括电源线、照明线、空调线、电视线、电话线、电脑线、对讲器或门铃线、报警线、家庭影院、背景音乐，厅各线终端欲留分布：
在电视柜上方欲留电源（5孔面板）、电视、电脑线终端。
空调线终端欲留孔应按照空调专业安装人员测定的部位欲留空调线（16A面板）、照明线开关。
单头或吸顶灯，可采用单联开关；多头吊灯，可在吊灯上安装灯光分控器，根据需要调节亮度。
在沙发的边沿处欲留电话线口。
在户门内侧欲留对讲器或门铃线口。
在顶部欲留报警线口。
客厅如果需要摆放冰箱、饮水机、加湿器等设备，根据摆放位置欲留电源口，一般情况客厅至少应留5个电源线口。
另外，在客厅布上家庭影院线，可以在家坐想电影院的震撼效果。
如今，背景音乐已进入家庭，成为现在装修的新时尚，不同年龄都可以享用，而且互不干扰，比如，我自己可以用它听遥滚、弟弟用它听英语、父母可以用它看新闻。
主要电器
额定功率
电视
100W
电壶
1500W
空调
940W
荧光管
30W
手提电脑
65W
总功率（W）2635W
I=（100+1500+940+30+65）/1000*4.5A+（100+940/0.8）/1000*4.5A=15.24
所以应选2.5mm²的总导线。
二:
厨房
厨房布线应为4支路线：
包括电源线、照明线、电话线、背景音乐。
电源线部分尤为重要，最好选用4mm2线，因为随着厨房设备的更新，目前使用如微波炉、抽油烟机、洗碗机、消毒柜、食品加工机、电烤箱、电冰箱等设备增多，所以应根据客户要求在不同部位欲留电源接口，并稍有富余，以备日后所增添的厨房设备使用，电源接口距地要高于50cm，避免因潮湿造成短路。
照明灯光的开关，最好安装在厨房门的外侧。
另外，厨房挂上个小电话机是不是也很有爱呀。
同时也布上背景音乐线，听着音乐做饭，感觉也是超赞的！
三：
卧室电路设计情况
卧室布线一般为这几支线路；包括电源线、照明线、空调线、电视线、电话线、背景音乐线。
卧室各线终端欲留：
床头柜的上方欲留电源线口，并采用5孔插线板带开关为宜，可以减少床头灯没开关的麻烦，还应欲留电话线口，如果双床头柜，应在两个床头柜上方分别欲留电源、电话线口。
梳妆台上方应欲留电源接线口，另外考虑梳妆镜上方应有反射灯光，在电线盒旁另加装一个开关。
写字台或电脑桌上方应安装电源线、电视线、电脑线、电话线接口。
照明灯光采用单头灯或吸顶灯，多头灯应加装分控器，重点是开关，建议采用双控开关，单联，一个安装在卧室门外侧，另一个开关安装在床头柜上侧或床边较易操作部位。
空调线终端接口欲留，需由空调安装专业人员设定位置。
如果卧室采用地板下远红外取暖，电源线与开关调节器必须采用适合6平方铜线与所需电压相匹配的开关，温控调节器切不可用普通照明开关，该电路必须另行铺设，直到入户电源控开部分。
另外，背景音乐您是否也应该考虑到，它可以在卧室或其他房间共享客厅的DVD（或CD、IPON、MP3、TV等）音乐，是不是也很方便呀。
四：
餐厅的短路设计
餐厅布线应为4支路线：
包括电源线、照明线、空调线、电视线。
至少留3个电源接线口，灯光照明最好选用温暖的色调光源灯，开关在门边，方便使用，同时也可能需要空调，要预留接口。
五：
门厅与走廊的电路设计
走廊、门厅布线应为2支路线：
包括电源线、照明线也可以考虑人体感应灯。
电源终端接口欲留1—2个。
灯光应根据面积和走廊长度而定、如果较宽可安装顶灯、壁灯；如果狭窄，只能安装顶灯或透光玻璃顶，在户外内侧安装开关。
另外，也可以考虑人体感应灯，人来灯亮、人走灯灭，这样比较方便，同时也可以避免也不熄灯的现象，是不是很方便啊。
六：
卫生间的电路设计
卫生间布线应为5支线路：
电源线、照明线、电话线、电视线、背景音乐线。
电源线最好选用4mm²线。
考虑热水器、加热器等电流设备，电源线接口最好安装在比较高和比较干燥的部位，如在热水器上侧，或在吊顶上侧。
加热器，目前看好的是浴霸，同时可解决照明、加热、排风等问题，浴霸开关应放在室内。
而照明灯光或镜灯开关，应放在门外侧。
在相对干燥的地方欲留一个电话接口，最好选在坐便器左右为宜，电话接口应注意要选用防水型的。
如果条件允许的话，在墙壁装上个小挂壁电视或一系列背景音乐，边泡热水澡边看电视或听音乐这简直就是土豪的生活吧！
向往把，一起努力吧！
七：
阳台的电路设计
阳台布线应为4支线路：
包括电源线、照明线、网络线、背景音乐。
电源线终端欲留1—2个接口。
照明灯光应设在不影响晾衣物的墙壁上或暗装在挡板下方，开关应装在与阳台门相联的室内，不应安装在阳台内避免于阳光暴晒而损害其。
另外，坐在阳台上网和家人聊聊天、吹吹风听音乐享受天伦之乐。
八：
书房的电路设计
书房布线应8支线路；包括电源线、照明线、电视线、电话线、电脑线、空调线、背景音乐。
书房内的写字台或电脑台，在台面上方应装电源线、电脑线、电话线、电视线终端接口，从安全角度应在写字台或电脑下方装电源插口1-2个，以备电脑配套设备电源用。
照明灯光若为多头灯应增加分控器，开关可安装在书房门内侧。
空调欲留口，应按专业安装人员要求欲留，一般人都对书房比较看着，所以书房设计一般不会比主卧差，和主卧差不多的线路就OK了！
装修第一道工序就是"布线"。
在我们装修居室的过程中，常常会忽略对电源布线的全面考虑，因而造成布线不合理或漏布现象；而且随着经济的高速发展，原有建设施工中的电源布线也远远不适应人们的需求。
兴达在这里对家装中的电路布线提出了一些建议，供大家在装修时参考，首先提醒大家的是，根据用电负荷的实际情况和可能添置的设备负荷，选择电源线时，一定要选择国标线，以免造成超负荷而引起的联线、短路或毁坏设备，在选择电气元件时，千万不能以次充好，以免造成事故，电路改造涉及到空间的定位，还要开槽，所以要提前进行。
严禁将导线直接埋入抹灰层，导线在线管中严禁有接头，同时对使用的线管（PVC阻燃管）进行严格检查，要符合国家标准，对管路铺设遵循“安全、方便、经济、客观”的原则。
与此同时，对特殊用电回路，例如：
空调、整体浴室、电淋浴器等，建议用户在购买时，先自检是否有保护装置，然后再配置相应的漏电保护开关，以确保用户的财产安全。
工程完工后，要进行漏电开关检测，给出完整的电路图，以便日后维修。
同时布线的电线质量要过关，还有房间的要按功能分成几个回路，照明走一个回路，插座要走一个回路，据我查阅资料，我建议给空调用的这一部分电也要走一个回路，有了这三个回路，基本上很大的房间基本上就够用。
现在主要是空调的用电量比较多，所以要把空调用电单设一个回路，这样有一个什么好处呢？
跳闸的时候就不至于把插座这边全部跳了，不影响到其它的工作，不受空调影响，所以空调是单独的一块最好。
有了这一块还不算，在配电箱里面再预留出两条来，再多留出两个开关。
那么在插座上留出两个开关，一旦家里有水或者失火，这边就可以在室内将电源关了或者跳闸了，有漏电也可以跳闸。
配电箱一般都是铁做成的，配电箱也要有一个地线的保护，配电箱有时候可能一个房间闭路跳闸了，要把配电箱开开把那个闸合上，这时候配电箱是铁盒的，所以地线要特别注意，将来你验收的时候，要看一看，试一下，地线什么的都接牢了没有，在家里面安全第一，这样才算合格的布线。
6.电量的估算
主要电器
额定功率（单位：
W）
大约电耗度（单位：
Kw）
每日工作时间（h）
日耗电量（Kw/D）
电视
3*100
0.3
5
1.5
空调
2*940
1.7
2
3.4
电壶
1500
1.5
1
1.5
手提电脑
65
0.65
5
3.25
电饭煲
500
0.5
1
0.5
消毒柜
600
0.6
1
0.6
抽油烟机
200
0.2
2
0.4
电冰箱
150
0.15
20
3.0
电磁炉
1600
1.6
1
1.6
荧光管
4*30
0.12
10
1.2
节能灯
3*40
01.2
10
1.2
吹风机
600
0.6
2
1.2
电熨斗
1000
1
0.5
0.5
排风扇
3*75
0.22
20
4.4
小吊扇
3*75
0.22
20
4.4
总耗电28.65
7.电器安装
（1）电度表的安装
尽量垂直安装，四个接线孔分别是1相线（火线）入，2相线出，3，4接零线分不分出入都无所谓。
安装时最好断开电源比较安全。
再就是螺丝拧紧了，别接触不好发热烧坏电表，装好放置于干燥处，高度为1.8-2.1米处，方便抄表和检修。
当装好后，电度表会由左向右转动。
（2）配电板的安装
按配电箱结构和元器件数目确定各元器件的位置。
要求盘面上的电器排列整齐美观，便于监视、操作和维修。
通常将仪表和信号灯居上，经常操作的开关设备居中，较重的电器居下，各种电器之间应保持足够的距离，以保证安全。
在接线时要求空气开关必须接相线。
一要用螺钉固定各电器元件，要求安装牢固，无松动。
二要按线路图正确接线，要求配线长短适度，不能出现压皮、露铜等现象；线头要尽量避免交叉，必须交叉时应在交叉点架空跨越，两线间距不小于
2mm；三要配线箱内的配线要通过线槽完成，导线要使用不同的颜色
。
（3）插座的安装
一般的插座安装方法，第一、面向插座的正面的插孔应为左零右火，这个在插座的接线孔应该有标识，火线为L，零线为N；第二、压接芯线时，线芯不应外露，多芯线宜搪锡后压接；第三，压接牢固，防止大功率用电器使用时，造成生热烧毁插座。
第四、接线盒的芯线长度出盒约8~10CM为宜。
对于插座的高度也有一定的要求，确定开关、插座的位置：
1、电源开关离地面一般在1.2m至1.4m之间（一般开关高度是和成人的肩膀一样高），且安装在同一高度，相差不超过5mm；2、几个开关并排安装或多位开关，应将控制电器位置与各开关功能件位置相对应，如最
升级会员 