摘要
本次毕业设计题目为某高层住宅楼电气工程设计（3号楼），本楼为两梯24户，一共有29层,设计部分为5至29层。本工程采用树干式 ，电压等级为380V/220V,供电电源引自小区内变电站。
设计内容为强电设计部分,其中包括：配电系统的设计、照明系统设计、插座系统设计及防雷与接地系统的设计。
照明系统按环保节能标准设计，其中包括照度计算、灯具的选择、照明干线、插座导线截面积的选择以及导线的敷设方式。插座系统按普通住宅标准设计。插座回路与照明回路由不同支路供电。防雷系统设计在屋面上装设避雷针与避雷带相结合的接闪器。
在本次毕业设计当中共绘制了6张图纸，除一张手绘图外全部由CAD绘制。
关键词： 照明系统； 供配电系统；防雷接地系统
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Abstract
Graduate
design topics electrical engineering
design for a high-rise residential
building (Building 3), the floor for two ladder 24, a total of 29 layers, the design part of the 5-29layer. This project rating for the380V/220V power supply cited childhood district substation .
Design content for the design part of the strong electric , including :the design of the distribution system, lighting system design, socket system design and lighting protection and grounding system design.
The lighting system according to the environmental and efficiency standards, including illumination calculation, the choice of lamps, lighting, trunk, the choice of socket wire cross sectional area, and wire laying method. The socket system is according to the standards of ordinary residential design. Outlet circuit and lighting back to the routing of different slip-powered, Lighting rod and lighting with a combination of air-termination system installed on the roof, lighting protection system design.
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In the graduation project I drew 6 drawings, in addition to a hand drawing by the CAD drawings.
Keywords: lighting system; supply and distribution system; lightning protection and grounding system
目 录
1．绪论························································（6）
1.1建筑电气概述·············································（6） 1.2工程概述·················································（6） 2. 建筑电气照明·················································（8）
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2.1光的概述·················································（8）
2.1.1光的基本概念········································（8） 2.1.2光源的主要特性······································（8） 2.1.3.光的度量···········································（8） 2.2 照明的基本概念··········································（9）
2.2.1我国的照度标准······································（9） 2.2.2照明种类···········································（10） 2.3常用电光源及照明器······································（10）
2.3.1常用电光源·········································（10） 2.3.2常用照明器·········································（12） 2.4电气照明供电············································（13）
2.4.1电气照明负荷计算···································（13）
2.4.2电气照明供电电源···································（14）
2.4.3电气照明配电系统···································（14） 2.5本设计照明计算··········································（14）
2.5.1照度计算公式·······································（15）
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2.5.2照度计算···········································（15） 2.5.3照度计算结果汇总···································（17） 2.6 开关和插座的种类及安装要求······························（18）
2.6.1开关的种类·········································（18） 2.6.2本设计开关的安装说明 ······························（18）
2.6.3插座的种类·········································（18） 2.6.4开关和插座的安装要求·······························（19）
2.6.5本设计的插座的安装说明····························（20）
3.建筑供配电系统··············································（21）
3.1供电系统概述············································（21）
3.1.1供电系统的组成·····································（21）
3.1.2供电系统的作用·····································（21） 3.1.3电能质量的参数·····································（21） 3.2 电力负荷的简易计算······································（22）
3.2.1电力负荷的分级·····································（22） 3.2.2负荷计算的方法·····································（22）
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3.3 低压输配电线路···········································（24）
3.3.1变配电所概述·······································（24） 3.3.2 低压配电线路······································（25） 3.4 配电导线与自动开关的选择································（28）
3.4.1配电导线的选择·····································（28） 3.4.2自动开关的选择·····································（29） 3.5 本设计的负荷计算及设备选择······························（32）
3.5.1本工程设计概述·····································（32） 3.5.2户配电箱的负荷计算及设备选择·······················（32） 3.5.3层配电箱的负荷计算及设备选择·······················（34） 3.5.4总配电柜的负荷计算及设备选择·······················（35）
4.建筑防雷接地系统············································（38） 4.1建筑物防雷的基本知识·····································（38）
4.1.1人体触电类型·······································（38） 4.1.2建筑防雷系统······································（39） 4.2本设计的防雷计算········································（41）
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4.2.1建筑物年预计雷击次数······························（41） 4.2.2本建筑物年预计雷击次数的计算······················（42） 4.3建筑电气系统的接地······································（42）
4.3.1 接地概述··········································（42） 4.3.2接地的类型·········································（42） 4.3.3等电位连接·········································（43）
5 结论··············································（45） 参考文献··············································（46） 致谢··············································（47）
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1.绪论
1.1建筑电气概述
随着我国社会经济体制改革及技术经济的迅速发展，国民经济得到了快速发展，个人消费水平不断提高，刺激了居住建筑与人民环境建设向更大跨度和更高水平迈进。现代住宅的发展，使住宅建筑电气设计与住宅建筑电气设计同时进入了一个迅速发展的新高潮。住宅的电气设计是住宅设计的一个重要组成部分，他对于住宅建筑的美观、实现住宅建筑的使用功能、保障居住者的生命财产安全、降低住宅造价，均有一定的影响。目前，住宅电气设计的理论体系和实践经验虽然日趋成熟，但在住宅电气设计实践中，仍有一些问题值得进一步探讨。
本次设计说明书的内容是某高层住宅楼电气工程设计（3号楼），其课题主要是对住宅建筑中的电气面进行设计，主要包括强电和弱电两个部分。强电包括供配电设计、照明设计、插座和开关的选择，以及它们的系统图绘制。最终目的是将我们大学所学的专业知识进行实践和应用，掌握必备的专业理论知识，对电气技术专业知识更深入的了解。
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照明设计，主要针对一般照明进行设计。设计的内容主要是选择合适的灯具使房间能够达到所要求的照度要求，设计中采用单位容量法进行照度计算。插座设计，据其功能选择合适的插座，然后进行插座的容量计算，并放在其最方便使用的位置上。防雷接地设计，根据防雷等级进行设计，对主要建筑物和电气设备采取防雷和接地措施，以保护国家财产免遭损失和保障人身安全，接地系统采用TN-S方式。
本次设计是运用建筑供配电、电气照明等教科书，以及其他大量参考资料，设计规范、设计模版等有关书籍，通过这些资料的查询以及自己不断研究改正来完成这项设计。
1.2工程概述
本工程属于高层建筑，共29层，设计部分为5-29层。设计内容为强电设计部分,其中包括：配电系统的设计、照明系统设计、插座系统设计及防雷与接地系统的设计。
（1）第一章为绪论，主要介绍建筑电气概况以及整个设计宏观叙述。 （2）第二章为照明系统，主要说明光源、灯具选择，照度计算，一般照明等内容，用单位容量法进行照度计算，并用利用系数法检验，选择出各个房间合适的灯具，及开关的布置。完成插座系统的设计，选择各功用的插座类别和型号，以及安装方式等等。
（3）第三章为低压配电系统，主要说明负荷等级的划分及对应的供电要求，
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负荷计算以及配电方式等内容的相关原理、原则、方法等，并用单位容量法进行了负荷计算，确定各个系统照明负荷的容量、计算电流，以此选择出了断路器，导线。确定配电系统方式，并选择器件，及安装事宜。
（4）第四章为防雷接地系统，主要说明对直击雷的防护以及接地系统的方式及具体要求等内容，结合此建筑的特点，计算并确定防雷等级，并以此确定防雷方案，做等电位联结的设计。
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2. 建筑电气照明
2.1光的概述
2.1.1光的基本概念
现代物理学证实，关于光的本质有两种理论，即电磁理论和量子理论。光的电磁理论认为光是在空间传播的一种电磁波，而电磁波的实质是电磁振荡在空间传播。光的量子理论认为光是由辐射源发射的微粒流。 2.1.2光源的主要特性
（1）色调
不同颜色光源所发出的或者在物体表面反射的光，会直接影响人们的视觉效果。如红、橙、黄、绿、棕色光给人以温暖的感觉，这些光叫做暖色光；蓝、青、绿、紫色光给人以寒冷的感觉，叫做冷色光。光源的这种视觉特性叫做色调。
（2）显色性
不同光谱的光源照射在同一颜色的物体上时，所呈现的颜色是不同的，这一特性叫做光源的显色性。
（3）色温
光源发射光的颜色与黑体在某一温度下辐射的光色相同时，黑体的温度叫
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做该光源的色温。据实验，将一具有完全吸收与放射能力的标准黑体加热，温度逐渐升高光度也随之改变，黑体曲线可显示黑体由红——橙红——黄——黄白——白——蓝白的过程。可见光源发光的颜色与温度有关。
（4）眩光
光由于时间或空间上分布不均，造成人们视觉上不适，这种光叫做眩光。眩光分为直射眩光和反射眩光。眩光是衡量照明质量的一个重要参数。 2.1.3.光的度量
（1）光通量
光通量的实质是通过人的视觉来衡量光的辐射通量。光源在单位时间内向周围空间辐射并引起人的视觉的能量大小，叫做光通量。
光通量用符号表示，单位是lm（流明）。 （2）照度
通常把物体表面所得到的光通量与这个物体表面积的比值叫做照度。 照度用符号E，单位是lx(勒克斯)。
光通量主要用来表征光源或发光体发射光的强弱，而照度用来表征被照面上接收光的强弱。
表2-1各种环境条件下被照面的照度 被照表面 照度（lx） 朔日星夜地面 望日月夜地面 0.002 0.2 晴天采光良好的室内 晴天室外太阳散光下的地面 被照表面 照度（lx） 100~500 1000~10000 精选文本
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读书所需最低照度 30 夏日中午太阳直射的地面 100000 表中列出了各种环境条件下被照面的照度，以便对照度有一个大概的了解。
2.2 照明的基本概念
2.2.1我国的照度标准
为了限定照明数量，提高照明质量，需制定照度标准。制定照度标准需要考虑视觉功效特性、现场主观感觉和照明经济性等因素。制定照度标准的方法有多种：主观法，根据主观判断制定照度；间接法，根据视觉功能的变化制定照度；直接法，根据劳动生产率及单位产品成本制定照度。
随着我国国民经济的发展，各类建筑对照明质量要求越来越高，国家也制定了相关的照度标准，各类建筑的照度标准见下列各表。
表2-2 住宅照明设计的照度标准 类别 参考平面及其高度 一般活动区 0.75m水平面 0.75m水平面 0.75m水平面 0.75m水平面 0.75m水平面 精选文本 照度标准值（lx） 低 20 30 中 高 50 书写、阅读 起居室、卧室 床头阅读 150 200 300 75 100 150 精细作业 200 300 500 餐厅或厨房 20 30 50 .
卫生间 楼梯间 2.2.2照明种类
1.工作照明
0.75m水平面 地面 10 5 15 10 20 15 能保证完成正常工作、看清周围物体等的照明，叫做工作照明。工作照明又分为三种方式：一般照明、局部照明和混合照明。
2.事故照明
正常照明出现故障时，为安全疏散人员和保障继续工作，设置的照明叫做事故照明。
在下列的建筑场所应该装设事故照明： （1）一般建筑的走廊、楼梯和太平门等处。
（2）高层民用建筑的疏散楼梯、消防电梯及其前室、配电室、消防控制室、消防水泵房和自备发电机房。
值得注意的是，医院的手术室和急救室的事故照明应采用能瞬时可点燃的照明光源，一般采用白炽灯和卤钨灯。
3.警卫值班照明
一般情况下，把正常照明中能单独控制的一部分或者事故照明的一部分作为警卫值班照明。警卫值班照明是在非生产时间内为了保障建筑及生产的安全，供值班人员使用的照明。
4.障碍照明
障碍照明应该按交通部门有关规定装设。如在高层建筑物的顶端应该装设
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飞机飞行用的障碍标志灯；在水上航道两侧建筑物上装设水运障碍标志灯。障碍照明灯应采用能透雾的红光灯具，有条件时宜采用闪光照明灯。
5.装饰照明
为美化和装饰某一特定空间而设置的照明，叫做装饰照明。装饰照明以纯装饰为目的，不兼做工作照明。
2.3常用电光源及照明器
2.3.1常用电光源
1.热辐射光源
根据光的产生原理，目前常用的照明电光源可分为热辐射光源、气体放电光源和LED光源三大类。热辐射光源是利用某种物质通电加热而辐射发光的原理制成的光源，如白炽灯和卤钨灯等。
（1）白炽灯
白炽灯原理是电流将钨丝加热到白炽状态而发光的。
白炽灯的性能特点是白炽灯的特点是结构简单、成本低、显色性好、使用方便、有良好的调光性能。一般用在日常生活照明，工矿企业普通照明，剧场、舞台的布景照明以及应急照明等。
（2）卤钨灯
卤钨灯是在白炽灯的基础上改进制成的。卤钨灯管内充入适量的氩气和微
量卤素（碘或溴）。由于钨在蒸发时和卤素形成卤化钨，卤化钨在高温灯丝附近
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又被分解，使一部分钨重新附着在灯丝上，这样提高灯丝的工作温度和寿命。
卤钨灯的特点是体积小、功率集中、显色性好、使用方便。一般用在电视播放、绘画、摄影照明等场所
2.气体放电光源
气体放电光源是利用汞或钠气体辐射的紫外线激活荧光粉发光的原理制成的光源。如荧光灯、高压汞灯和高压钠灯等。根据气体的压力，又分为低压气体放电光源和高压气体放电光源。低压气体放电光源包括荧光灯和低压钠灯，这类灯中气体压力低；高压气体放电光源的特点是灯中气压高，负荷一般比较大，所以灯管的表面积也比较大，灯的功率也较大，也叫做高强度气体放电灯。
（1）荧光灯
荧光灯是常用的一种低压气体放电光源，它的特点是光效高、显色性较好、寿命长。一般用在家庭、学校、研究所、工业、商业、办公室、控制室、设计室、医院、图书馆等场所。
（2）高压汞灯
高压汞灯又叫做水银灯，是一种高压气体放电光源。
高压汞灯的特点是光效比白炽灯高、寿命长、耐震性较好。一般用在街道、广场、车站、码头、工地和高大建筑的室内外照明，但不推荐应用。
（3）高压钠灯
高压钠灯也是一种高压气体放电光源。它的特点是发光效率特高、寿命很长、透雾性能好。一般用在道路、机场、码头、车站、广场、体育场及工矿企
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业等场所。
（4）金属卤化物
金属卤化物灯的特点是发光效率很高、寿命长、显色性较好。一般用在体育场，展览中心，游乐场所，街道，广场，停车场，车站，码头，工厂等。
（5）紧凑型高效节能荧光灯
紧凑型高效节能荧光灯是一种新型特种荧光灯，它集中白炽灯和荧光灯的优点，光效高、寿命长、显色性好、体积小、使用方便。一般用在家庭、宾馆等场所。
（6）管型氙灯
管型氙灯的特点是功率大、发光效率较高、触发时间短、不需镇流器、使用方便。一般用在广场、港口、机场、体育场等要求有一定紫外线辐射的场所。
3.LED光源
LED光源是利用固体半导体芯片作为发光材料，在半导体中通过载流子发 生复合放出过剩的能量而引起光子发射，直接发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色的光。LED照明产品就是利用LED作为光源制造出来的照明器具。 随着电子技术的发展，目前这种光源在交通、汽车、建筑领域的应用也越来越广泛。 2.3.2常用照明器
1.照明器的作用
在照明设备中，灯具的作用包括：合理布置电光源；固定和保护电光源；
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使电光源与电源安全可靠地连接；合理分配光输出；装饰、美化环境。
可见，照明设备中，仅有电光源是不够的。灯具和电光源的组合叫做照明器。有时候也把照明器简称做灯具，这样比较通俗易懂。值得注意的是，在工程预算上不要混淆这两种概念，以免造成较大的错误。
2.照明器的分类
灯具的类型很多，分类方法也很多，这里介绍几种常用的分类 （1）按照灯具结构分类 ①开启型
光源裸露在灯具的外面，即灯具是敞口的，这种灯具的效率一般比较高。 ②闭合型
透光罩将光源包围起来，内外空气可以自由流通，透光罩内容易进入灰尘。 ③密闭型
这种灯具透光罩内外空气不能流通，一般用于浴室、厨房、潮湿或有水蒸气的厂房内等。
④防爆型
这种灯具结构坚实，一般用在有爆炸危险的场所。 ⑤防腐型
这种灯具外壳用耐腐蚀材料制成，密封性好，一般用在有腐蚀性气体的场所。
（2）按安装方式分类
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①吸顶型
即灯具吸附在顶棚上。一般适用于顶棚比较光洁而且房间不高的建筑物。 ②嵌入顶棚型
除了发光面，灯具的大部分都嵌在顶棚内。一般适用于低矮的房间。 ③悬挂型
即灯具吊挂在顶棚上。根据吊用的材料不同分为线吊型、链吊型和管吊型。悬挂可以使灯具离工作面近一些，提高照明经济性，主要用于建筑物内的一般照明。
④壁灯
即灯具安装在墙壁上。壁灯不能作为主要灯具，只能作为辅助照明，并且富有装饰效果。一般多用小功率电源。
⑤嵌墙型
即灯具的大部分或全部嵌入墙内，只露出发光面。这种灯具一般用于走廊和楼梯的深夜照明灯。
3.照明器的选择
选择灯具应该根据使用环境、房间用途等并结合各种类型灯具特性来选用。上面已经介绍了各种类型灯具适用的场所，在此，介绍不同环境下选择灯具应遵守的规定:
（1）在正常环境中，适宜选用开启式灯具。 （2）在潮湿房间，适宜选用具有防水灯头的灯具。
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（3）在特别潮湿的房间，应选用防水、防尘密闭式灯具。
（4）在有腐蚀性气体和有蒸汽的场所以及有易燃、易爆气体的场所，应选用耐腐蚀的密闭式灯具和防爆灯具等。
4.灯具的布置
合理布置灯具除了会影响到它的投光方向、照度均匀度、眩光限制等，还会关系到投资费用、检修是否方便等问题。在布置灯具时，应该考虑到建筑结构形式和视觉要求等特点。一般灯具的布置方式有以下两种：
（1）均匀布置
灯具的均匀布置指的是灯具间距按一定的规律（如正方形、矩形、菱形等形式）均匀布置，使整个工作面获得比较均匀的照度。均匀布置适用于室内灯具的布置。
（2）选择布置
灯具的选择布置指的是为满足局部要求的布置方式。选择布置适用于其他场所。
2.4电气照明供电
2.4.1电气照明负荷计算
1.住宅照明负荷计算 （1）住宅照明负荷的计算
住宅用户的负荷可按以下方法估计。
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①普通住宅（小户型）
普通住宅面积60m以下，负荷可按4~5KW/户计算。 ②中级住宅（中型户）
中级住宅面积在60~100m，负荷按6~7KW/户计算。 ③高级住宅和别墅（大套型）
2高级住宅和别墅面积在100m以下，负荷按8~12KW/户计算。 计算总负荷时，根据住宅用户的数量需用系数取0.4-0.6即可。 2.其他建筑物负荷照明计算
其他照明负荷的计算方法一般采用需用系数法。当接于三相电压的单相负荷三相不平衡时，可按最大相负荷的3倍计算。 2.4.2电气照明供电电源
1.住宅照明供电电源
住宅照明的电源电压为380/220V，一般采用三相五线制供电。电源引入可采用架空进户和电缆埋地暗敷进户两种，其中架空进户标高应为≥2.5m。
2.办公楼、学校等建筑物照明供电电源
办公室照明的电源电压为380/220V，采用三相五线制供电，与住宅照明不同的是，办公室照明的电源引入线为10KV高压线。因此，需设置单独的变配电室，一般设在地下一层，采用干式变压器变压。电源引入方式为电缆埋地穿管引入。
3.厂房照明供电电源
在我国电能用户中，工业用电量占电力系统总用电量的70%左右。而工厂
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的用电量大部分集中在动力设备中，照明只是其中很小一部分。对于大、中型工厂常采用35KV-11KV电压的架空线路供电，小型工厂一般采用 10KV电压的电缆线路供电。工厂用电的负荷等级应为一级或二级。
工厂普通照明一般采用额定电压220V，由380/220V三相四线制系统供电；在触电危险性较大的场所采用局部照明和手提式照明，应采用36V及以下的安全电压；在生产房间内的灯具安装高度低于2.5m 时，可采用安全型灯或采用36V及以下供电电压。 2.4.3电气照明配电系统
1.住宅宅内导线应采用BLV或BV型绝缘线。目前，以BV型居多。导线敷设方式为穿PVC管（或其他管）暗敷。按照规范，住宅照明导线不得小于2.5mm。配电方式可采用放射与树干结合的形式。
2.办公室照明配电干线，多采用电缆穿桥架或穿钢管敷设。配电支线可采用BV穿PVC管或线槽敷设。
3.学校宿舍楼、教学楼可采用PVC管暗配线；其他实验楼、综合楼干线宜采用钢管暗配，支线采用PVC管暗配。除了学生宿舍，实验楼、综合楼等配电方式都采用放射式。
4.工厂变电所及各车间的正常照明，一般由动力变压器供电。如果有特殊需要可考虑用照明专用变压器供电；手提式作业灯一般以220V或12-36V移动式降压变压器临时接于各处的220V插座供电。事故照明应有独立供电的备用电源。
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2.5 本设计照明计算
2.5.1照度计算公式
居民住宅楼的照度计算一般采用利用系数法。公式为
Eav=μKnФ/A N=EavA/ФμK
式中Ф——光源光通量，lm n——光源数量 μ——利用系数 A——工作面面积
Eav——工作平面上的平均照度，lx K——灯具维护系数，居室取0.8。
2.5.2照度计算
户型尺寸数据如下 户型 A B C D E F G H K 3.3×3.0 3.3×3.0 3.3×3.0 3.3×3.0 3.3×3.0 - 3.3×3.0 3.3×3.0 - - 3.3×3.0 3.3×3.0 3.3×3.0 3.3×3.0 - - 3.3×3.0 - 主卧m 次卧m 起居室m 3.2×3.0 6.8×3.3 7.5×3.5 5.6×4.1 5.6×3.3 5.7×3.8 3.0×3.0 5.6×3.6 4.2×3.0 厨房m 卫生间m 1.9×1.5 3.0×2.2 3.0×1.8 2.9×1.8 3.0×2.0 2.4×1.5 2.7×1.5 4.5×2.0 3.3×1.5 1.9×1.6 1.9×1.6 1.8×1.6 1.6×1.6 1.6×1.6 2.4×1.5 1.8×1.6 1.9×1.6 1.8×1.8 门厅m 阳台m 1.9×1.4 1.9×1.4 1.8×1.4 1.6×1.4 1.9×1.4 2.6×1.8 1.8×1.4 1.9×1.4 1.8×1.4 2.0×1.5 2.0×1.5 3.5×1.5 3.0×1.8 2.0×1.5 1.5×1.5 2.0×1.5 2.0×1.5 - 以A户型为例，根据公式计算逐一选择各房间灯具:
(1)主卧室长3.3m，宽3.0m，可计算出该居室面积为9.9平方米。根据居住建筑照明标准值表，可知照度选取75lx，由公式Eav=μKnФ/A，其中n=1，k=0.85，
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μ=0.5，得：
Ф=Eav A/μKn=1747lm
查建筑灯具与装饰照明手册，可选取亮而德牌全白圆形吸顶灯。 型号 SIW57-Z56 SIW53-Z40 SIW48-Z30 SIW43-Z18 SIW35-Z12 SIW29-Z08 功率W 56 40 30 18 12 8 尺寸mm 570 530 480 430 350 290 额定电压V 110～256 110～256 110～256 110～256 110～256 110～256 光通量lm 5500 3800 2760 1800 1200 800 图2.5亮而德牌全白圆形吸顶灯技术参数
根据上表可选型号为SIW43-Z18，功率为18瓦，光通量为1800lm。照度校验值为81.8lx，满足照度要求，计算出照明功率密度为1.82瓦每平米小于目标值6瓦每平米，满足节能要求。
(2)起居室长3.2m，宽3.0m，可计算出该居室面积为9.6平方米。根据居住建筑照明标准值表，可知照度选取100lx，由公式Eav=μKnФ/A，其中n=1，k=0.85，μ=0.5，得：
Ф=Eav A/μKn=2258lm
查建筑灯具与装饰照明手册，可选取亮而德牌全白圆形吸顶灯，型号为SIW48-Z30，功率为30瓦，光通量为2760lm。照度校验值为122.2lx，满足照度
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要求，计算出照明功率密度为3.12瓦每平米小于目标值6瓦每平米，满足节能要求。
(3)厨房长1.9m，宽1.5m，可计算出该居室面积为2.85平方米。根据居住建筑照明标准值表，可知照度选取100lx，由公式Eav=μKnФ/A，其中n=1，k=0.85，μ=0.5，得：
Ф=Eav A/μKn=671lm
查建筑灯具与装饰照明手册，可选取亮而德牌全白圆形防水防潮吸顶灯，型号为SIW29-Z08，功率为8瓦，光通量为800LM。照度校验值为119.3lx，满足照度要求，计算出照明功率密度为2.80瓦每平米小于目标值6瓦每平米，满足节能要求。
(4)卫生间长1.9m，宽1.6m，可计算出该居室面积为3.04平方米。根据居住建筑照明标准值表，可知照度选取100lx，由公式Eav=μKnФ/A，其中n=1，k=0.85，μ=0.5，得：
Ф=Eav A/μKn=715lm
查建筑灯具与装饰照明手册，可选取亮而德牌全白圆形防水防潮吸顶灯，型号为SIW29-Z08，功率为8瓦，光通量为800LM。照度校验值为111.9lx，满足照度要求，计算出照明功率密度为2.63瓦每平米小于目标值6瓦每平米，满足节能要求。
(5)门厅长1.9m，宽1.4m，可计算出该居室面积为2.66平方米。根据居住建筑照明标准值表，可知照度选取100lx，由公式Eav=μKnФ/A，其中n=1，k=0.85，
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μ=0.5，得：
Ф=Eav A/μKn=625lm
查建筑灯具与装饰照明手册，可选取亮而德牌全白圆形吸顶灯，型号为SIW29-Z08，功率为8瓦，光通量为800LM。照度校验值为127.8lx，满足照度要求，计算出照明功率密度为3.01瓦每平米小于目标值6瓦每平米，满足节能要求。
(6)阳台长2.0m，宽1.5m，可计算出该居室面积为3.0平方米。根据居住建筑照明标准值表，可知照度选取75lx，由公式Eav=μKnФ/A，其中n=1，k=0.85，μ=0.5，得：
Ф=Eav A/μKn=529lm
查建筑灯具与装饰照明手册，可选取亮而德牌全白圆形吸顶灯，型号为SIW29-Z08，功率为8瓦，光通量为800LM。照度校验值为113.3lx，满足照度要求，计算出照明功率密度为2.67瓦每平米小于目标值6瓦每平米，满足节能要求。
2.5.3照度计算结果汇总
其余户型均按上述过程进行计算、校验，依次选取灯具，具体选择如下： 户型 A B 主卧 SIW43-Z18 SIW43-Z18 次卧 - 起居室 SIW48-Z30 SIW53-Z40 门厅 SIW29-Z08 SIW29-Z08 SIW43-Z18 精选文本
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C D E F G H K SIW43-Z18 SIW43-Z18 SIW43-Z18 - SIW43-Z18 SIW43-Z18 SIW43-Z18 - - SIW57-Z56 SIW53-Z40 SIW53-Z40 SIW53-Z40 SIW48-Z30 SIW53-Z40 SIW53-Z40 SIW29-Z08 SIW29-Z08 SIW29-Z08 SIW29-Z08 SIW29-Z08 SIW29-Z08 SIW29-Z08 SIW43-Z18 SIW43-Z18 - SIW43-Z18 - 户型 A B C D E F G H K 厨房 SIW29-Z08防水防尘 SIW35-Z12防水防尘 SIW35-Z12防水防尘 SIW35-Z12防水防尘 SIW35-Z12防水防尘 SIW35-Z12防水防尘 SIW35-Z12防水防尘 SIW43-Z18防水防尘 SIW35-Z12防水防尘 卫生间 SIW29-Z08防水防尘 SIW29-Z08防水防尘 SIW29-Z08防水防尘 SIW29-Z08防水防尘 SIW29-Z08防水防尘 SIW29-Z08防水防尘 SIW29-Z08防水防尘 SIW29-Z08防水防尘 SIW29-Z08防水防尘 阳台 SIW29-Z08 SIW29-Z08 SIW29-Z08 SIW29-Z08 SIW29-Z08 SIW29-Z08 SIW29-Z08 SIW29-Z08 SIW29-Z08 走廊宽度为1.6m，长为54m，共装灯具7组，每组照明面积为7.7m×1.6m
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根据居住建筑照明标准值表，可知照度选取30lx，由公式Eav=μKnФ/A，其中n=1，k=0.85，μ=0.5，得：
Ф=Eav A/μKn=869lm
查建筑灯具与装饰照明手册，可选取亮而德牌全白圆形吸顶灯，型号为SIW35-Z12，功率为12瓦，光通量为1200LM。照度校验值为41.4lx，满足照度要求，计算出照明功率密度为0.98瓦每平米小于目标值6瓦每平米，满足节能要求。
同理可得楼梯间可选取亮而德牌型号为SIW35-Z12，功率为12瓦，光通量为1200LM的全白圆形吸顶灯。
2.6 开关和插座的种类及安装要求
2.6.1开关的种类
开关可以根据其结构特点、极数、位数、用途等进行分类。
（1）按结构特点分类 开关按结构特点可分为按钮开关、拨动开关、薄膜开关、水银开关、杠杆式开关、微动开关、行程开关等。
（2）按极数、位数分类 开关按极数和位数可分为单极单位开关、双极双位开关、单极多位开关、多极单位开关和多极多位开关等。
（3）按用途分类 开关按用途可分为电源开关、录放开关、波段开关、预选开关、限位开关、脚踏开关、转换开关、控制开关等。 2.6.2本设计开关的安装说明
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本工程住宅用户内的照明开关均使用新乡新飞电工集团生产的CST锦瑞系列单开单控开关。卫生间的照明开关安装在门外，装设推拉门的厨房的照明开关也应安装在门外，阳台的照明开关应装设在室内，其余的照明开关应装设在门内。开关边缘距门框边缘的距离为0.15m；开关距地面高度为1.3m。
走廊和电梯间的照明开关应选用新乡新飞电工集团生产的CST锦瑞系列单开双控开关和单开三控开关。开关应装设在显眼易使用处，开关距地面高度为1.3m。
楼梯间应使用感应式开关，本设计选择中山市古镇天艺照明电器厂生产的型号为SA163-1的自动红外感应开关。这是一种节能自动红外感应开关，可配合安装在灯具内，增加灯具的功能，它可自动识别白天和黑夜。采用红外热释电传感器，集成电路芯片。当有人进入本产品的探测范围，红外探测器工作点亮灯，当人离开探测范围后，灯自动熄灭。 2.6.3插座的种类
1、电源插座
电源插座根据安装形式可以分为墙壁插座、地面插座两种类别。墙壁开关可分为三孔、四孔、五孔、组合孔插座等，一般来讲住宅的每个主要墙面至少各有一个5孔插座，电器设置集中的地方应该至少安装两个5孔插座，如：电视机摆放位置。如果要使用空调或其它大功率电器，一定要使用带开关的16A插座。地面插座可分为开启式、跳起式、螺旋式等类型。
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另外，在儿童房安装电源插座时，一定要选择带有保护门的插座，这种插座孔内有绝缘片，可防止儿童触电；在卫生间和厨房因为经常用水，一定要选择防水防溅的插座，防止因溅水而发生用电事故。此外，为适应会议室、酒店、机场等公共场合的需要，还有一类地面插座，不用的时候可以隐藏在地面以下，使用的时候可以翻开来，既方便又美观。
2、功能插座
功能插座在家庭使用时一般也是安装于墙壁上的。功能插座根据连接的不同的家用设备可以分音响、电话、电视以及网络插座。这些插座在选择时因为其后端有接插模块，为保证长期使用最好要选择专业的电气插座生产厂家的产品。
2.6.4插座的安装要求
插座安装时，明装插座距地面应不低于1.8米；暗装插座距地面不低于0.3米，为防止儿童触电、用手指触摸或拿金属物插捅电源孔眼，一定要选用带有保险挡片的安全插座；单相二眼插座的施工接线要求是：当孔眼横排列时为“左零右火”，竖排列时为“上火下零”；单相三眼插座的接线要求是：最上端的接地孔眼一定要与接地线接牢、接实、接对，绝不能不接。余下的两孔眼按“左零右火”的规则接线，值得注意的是，零线与保护接地线切不可错接或接为一体；电冰箱应使用独立的、带有保护接地的三眼插座。严禁自做接地线接于煤气管道上，以免发生严重的火灾事故；为保证家人的绝对安全，抽油烟机的插
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座也要使用三眼插座，接地孔的保护绝不可掉以轻心。
在插座的布置时有一些特殊的场合和房间采用封闭式的防潮防水的插座,每个普通插座为10A,空调插座为16A,在一般房间根据房间的面积和功能来确定插座的个数和型号。
1 起居室（客厅）是人员集中的主要活动场所，用电器点多，设计应根据建筑装修布置图布置插座，并应保证每个主要墙面都有电源插座。如果墙面长度超3.6ｍ应增加插座数量，墙面长度小于3ｍ，电源插座可在墙面中间位置设置。有线电视终端盒和电脑插座旁设有电源插座，并设有空调器电源插座，起居室内应采用带开关的电源插座[2]；
2、卧室应保证两个主要对称墙面均设有组合电源插座，床端靠墙时床的两侧应设置组合电源插座，并设有空调器电源插座。在有线电视终端盒和电脑插座旁应设有两组组合电源插座，单人卧室只设电脑用电源插座[2]；
3、书房除放置书柜的墙面外，应保证两个主要墙面均设有组合电源插座，并设有空调器电源插座和电脑电源插座[2]；
4、厨房应根据建筑装修的布置，在不同的位置、高度设置多处电源插座以满足抽油烟机、消毒柜、微波炉、电饭煲、电热水器、电冰箱等多种电炊具设备的需要。参考灶台、操作台、案台、洗菜台布置选取最佳位置设置抽油烟机插座，一般距地面1.8ｍ～2ｍ。电热水器应选用16Ａ带开关三线插座并在热水器右侧距地1.4ｍ～1.5ｍ安装，注意不要将插座设在电热器上方。其他电炊具电源插座在吊柜下方或操作台上方之间，不同位置、不同高度设置，插座应带电
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源指示灯和开关。厨房内设置电冰箱时应设专用插座，距地0.3ｍ～1.5ｍ安装[2]；
5、严禁在卫生间内的潮湿处如淋浴区或澡盆附近设置电源插座，其它区域设置的电源插座应采用防溅式。有外窗时，应在外窗旁预留排气扇接线盒或插座，由于排气风道一般在淋浴区或澡盆附近，所以接线盒或插座应距地面2.25ｍ以上安装。距淋浴区或澡盆外沿0.6ｍ外预留电热水器插座和洁身器用电源插座。在盥洗台镜旁设置美容用和剃须用电源插座，距地面1.5ｍ～1.6ｍ安装。插座宜带开关和指示灯[2]；
6、阳台应设置单相组合电源插座，距地面0.3ｍ。 2.6.5本设计的插座的安装说明
以A户型为例，卧室共装设两个五孔插座和一个空调插座，起居室共装设四个五孔插座，厨房共装设三个五孔插座，卫生间共装设一个五孔插座，阳台共装设一个三孔插座。
插座选用西安宏志电器有限公司生产的欧陆系列五孔插座、三孔插座及空调插座。卧室、起居室和阳台用普通型插座，厨房、卫生间用防溅型插座。插座均为暗装型，起居室的插座距地面高度为0.4m，卧室插座距地面高度为0.6m，空调插座距地面高度1.5m，厨房插座距地面高度1.4m，卫生间插座距地面高度1.4m，阳台插座距地面高度0.3m。
根据以上情况可设计其他户型，各户型插座装设情况汇总如下： 户型 A 主卧 2个五孔 1个空调 次卧 - 起居室 4个五孔 厨房 防溅 卫生间 防溅 阳台 1个三孔 3个五孔 1个五孔 精选文本
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B 3个五孔 2个五孔 4个五孔 4个五孔 1个五孔 1个空调 1个空调 1个空调 防溅 防溅 1个三孔 C 2个五孔 2个五孔 5个五孔 4个五孔 1个五孔 1个三孔 防溅 1个空调 1个空调 1个空调 防溅 2个五孔 2个五孔 4个五孔 4个五孔 1个五孔 1个空调 1个空调 1个空调 防溅 防溅 1个三孔 D E 3个五孔 2个五孔 4个五孔 4个五孔 1个五孔 1个三孔 防溅 1个空调 1个空调 1个空调 防溅 - 2个五孔 1个空调 - 3个五孔 4个五孔 1个五孔 1个空调 防溅 防溅 1个三孔 F G - 3个五孔 4个五孔 1个五孔 1个三孔 防溅 1个空调 防溅 1个三孔 H 3个五孔 2个五孔 4个五孔 4个五孔 1个五孔 1个空调 1个空调 1个空调 -
- 防溅 防溅 3个五孔 4个五孔 1个五孔 防溅 1个空调 防溅 K -
3.建筑供配电系统
3.1供电系统概述
3.1.1供电系统的组成
概括来说，供电系统是一个庞大的电路网，它可以跨越省际、国际、甚至洲际。按照作用，一般将供电系统分为四个部分，分别为：发电、输电、变配电、用电等。下面分别作以介绍：
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1.供电系统的电源是发电厂。将自然界中的一次能源转换成电能的工厂就是发电厂。我国发电厂有水力发电厂、火力发电厂（燃料为媒、石油、天然气）、原子能发电厂、太阳能发电厂、风能发电厂等，目前主要以水力发电厂和火力发电厂为主，将原子能发电作为今后发展的方向。
2.供电线路是输送电能的通道，输电线路的形式主要有架空和电缆两种形式，目前我们国家主要以架空输电为主，只有在遇到繁华市区、河流湖泊等，才采用电缆的形式。为了节省能源，通常采用35KV以上的高压线路输电，而由降压变电所分配给用户的10KV及以下的电力线路称为配电线路。目前，已出现少数的高压直流输电线路，它在性能上比交流输电提高了很多。
3.变电所分为升压变电所和降压变电所。升压变电所是将低电压变成高电压，一般建立在发电厂厂区内；降压变电所是将高电压变成适合用户的低电压，一般建立在靠近用户的中心地点。变电所的作用就是接受电能和分配电能 ，而配电所的作用是分配电能。
4.供电系统的终端是电能用户，即消耗电能的电气设备。用电设备按其用途分为：动力设备（电动机等），工艺用电设备（冶炼、电焊等），电热用电设备（电炉、干燥箱等），照明用电设备等。 3.1.2供电系统的作用
供电系统是将各种类型的发电厂、变电所、输电线路、配电设备及电能用户等联系起来，组成一个整体 。整个系统内的发电设备可以互为备用，并且有计
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划地安排轮流检修，不仅提高了系统的供电可靠性，也可实现设备的经济运行，充分体现了供电系统的宏观调控作用。 3.1.3电能质量的参数
衡量电能质量的两个参数分别是电压和频率。
根据我国规定，交流供电系统的额定电压等级有：12V、24V、36V、110V、 220V、330V、3KV、6KV、10KV、35KV、110KV、220KV、330KV、500KV等，目前，我国最高的电压等级是800KV。习惯上把1KV以下的电压称为低压，1KV以上的电压称为高压。衡量电压质量的两个标准是电压偏移和电压波动。在使用中，实际电压都要偏离额定电压，这种情况就是电压偏离。电压偏离主要是由各种电气设备、供配电线路的电能损失引起的，可通过改善线路、提高设备的效率等途径减小。规范上用额定电压损失来限定电压偏离。电压波动主要是由电源波动和电能用户变化引起的。
我们国家交流电力网的额定频率（俗称工频）是50HZ，允许偏差为±0.25HZ。
3.2 电力负荷的简易计算
3.2.1电力负荷的分级
根据用电设备对供电可靠性的要求不同，把供电负荷分为三级。 1.一级负荷
中断供电将造成重大的政治、经济损失或人员伤亡的负荷，叫做一级负荷。
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如重要的铁路枢纽、通讯枢纽、重要的国际活动场所、重要的宾馆、医院的手术室、重要的生物实验室等。
一级负荷的供电方式除了采用两个互相独立的电网电源供电之外，还应设置备用电源，一般备用电源采用柴油发电机组或直流蓄电池组。
2.二级负荷
中断供电将造成较大的政治、经济损失或引起公共场所秩序混乱的负荷，叫做二级负荷。如地、市政府办公楼，三星级旅馆，甲级电影院，地、市级主要图书馆、博物馆、文物珍品库等。
二级负荷的供电方式除了采取两条彼此独立的线路之外，根据实际情况，还应设置备用电源。
3.三级负荷
除了一级负荷、二级负荷之外，其他的都属于三级负荷，三级负荷在供电方式上没有特殊的要求，一般都采用单回路供电。
随着我国经济的发展，一级负荷的供电方式已经不能满足一些特别重要场所的需要，如市话局、电信枢纽、卫星地面站、民用机场、银行证券交易中心等，这些负荷属于特别重要的一级负荷，一般叫做特一级负荷。同时由于经济的发展，一级负荷、二级负荷的增多，三级负荷的供电方式会逐渐减少或者取消。
3.2.2负荷计算的方法
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所谓电力负荷计算，就是按照一定方法计算用电设备、配电线路、配电装置，以及发电机、变压器中的电流或功率。计算负荷是一个假想的持续性负荷，其热效应与同一时间内实际变动负荷产生的最大热效应相等。负荷计算的方法一般有需用系数法和二项式法，其中需用系数法用的较多，下面对需用系数法作以简单介绍：
1.需要系数法
需用系数是考虑用电设备组不能同时工作，不能同时满载，不能在同一个工作制下工作，不能在同一个工作效率下工作等四个因素，从而得出的一个计算系数，一般用Kn表示，通过查表获得。
有功计算负荷的公式是PCKnPS （3-1） 式中：PC—有功计算负荷，KW；
Kn—负荷计算需要系数，通过查表获得； PS—设备容量，指的是设备的原始铭牌数据。
[当设备为连续工作制时： PSPN（注：PN指设备的额定功率） 当设备为断续工作制时：PSNPN（注：N为设备的铭牌额定暂载率，规规为统一规定暂载率，其中，电焊机为100%,起重机为25%）
当设备为气体放电光源（荧光灯、高压汞灯等）：PS1.2PN]
无功计算负荷的公式是QCPCtan （3-2） 式中：QC—无功计算负荷，KVar；
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tan—功率因数角的正切值。
视在计算负荷的公式是SCPCQC （3-3） 或者先根据公式SC2222PC计算出视在计算负荷SC，然后根据公式cosQCSCPC计算出无功计算负荷QC。
式中：SC—视在计算负荷，KVA；
； cos—功率因数。计算电流的公式是ICSC（单相线路） （3-4） UNIC式中：IC—计算电流，A；
UN—额定电压，V。
SC3UN（三相线路，UN指线电压） （3-5）
3.3 低压输配电线路
3.3.1变配电所概述
1.变配电所的构成
变电所的构成主要有：高压配电室、低压配电室、变压器室、电容器室、值 班室等。变电所的类型有很多，按变压器及高压电气设备安装的位置，可分为室内型、半室外型、室外型及成套变电站。室内型变电所将所有的设备都放在室内，其特点是安全、可靠、受环境影响小，但是造价较高。半室外型变电所只将低压配电设备放在室内，其他设备均放在室外，其特点是造价低，变压器
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通风散热好。室外型变电所将全部设备都放在室外，一般建筑工地较多采用此类变电所。成套变电站由高压室、低压室、变压器室组成，成套出厂，其特点是易搬迁，安装方便。
2.变配电所的主要电气设备
在低压变配电所中，常用的高压电气设备有熔断器、隔离开关、负荷开关、断路器、互感器、避雷器等；常用的低压电气设备有低压断路器、刀开关、熔断器等。
（1）高压电气设备 ①高压熔断器
高压熔断器的作用是使设备或者线路避免遭受过电流和短路电流的危害。各 种类型的高压熔断器的保护主要由熔体来完成，当线路或者设备出现故障，电流增大，熔体温度上升到熔断温度，熔体熔断，起到保护作用。
②高压断路器
高压断路器既可切断正常的高压负荷电流，又可切断严重过载或短路电流，有很完善的灭弧装置。高压断路器按其灭弧介质分为多油断路器、少油断路器、真空断路器、六氟化硫断路器等。
③高压隔离开关
高压隔离开关的作用是隔离高压电源，以保证线路能安全检修。高压隔离开关没有灭弧装置，不能通断负荷电流，因此在和其他开关配合使用的倒闸操作时，要特别注意。
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④高压负荷开关
高压负荷开关用来通断高压线路正常的负荷电流。高压负荷开关有一定的灭弧装置，不能通断故障电流。
表3-1主要电气设备的文字及图形符号
3.3.2 低压配电线路
1.低压配电线路的配电要求
低压配电线路的配电要求可以概括为五个原则：安全、可靠、优质、灵活、经济。
（1）安全
随着我国经济的迅速发展，工程质量的要求早已作了调整，安全是人们首
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先考虑的问题。对于低压配电线路来说，要保证安全的原则，应从以下方面考虑：
配电线路的设计应严格按照国家有关规范进行，并且根据实际情况适当调整；配电线路的施工按照设计图纸进行，施工材料一定是正规厂家的合格产品，施工工艺应符合国家施工规范章程。 （2）可靠
低压配电线路应满足民用建筑所必须的供电可靠性要求。所谓可靠性，是指供电电源、供电方式要满足负荷等级要求，否则会造成不必要的损失。
（3）优质
低压配电线路在供电可靠的基础上，还应考虑到电能质量。电能质量的两个衡量指标是电压和频率。电压的质量除了跟电源有关之外，还与动力、照明线路的设计有很大关系。在设计线路时，低压线路供电的距离应满足电压损失要求，同时将动力和照明线路的变压器分别设置，以避免电压波动。我国规定工频为50HZ，应由电力系统保证，与低压配电线路的设计无关。
（4）灵活
低压配电线路还应考虑到负荷的未来发展。从工程角度看，低压配电线路应力求接线简单、操作方便、安全，并具有一定的灵活性。特别是近年大功率家用电器的迅速发展，如即热式电热水器、大屏幕电视机等普及很快，因此应在设计时进行调查研究，使设计在符合有关规定的基础山，适当考虑发展的要求留有余地。
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（5）经济
低压配电线路在满足上述原则的基础上，应当考虑节省有色金属的消耗、减少电能的消耗、降低运行费用等，满足经济的原则。
2．低压配电线路的配电方式
低压配电线路的基本配电方式有：放射式、树干式和环形式，以下对常用的放射式和树干式作以说明：
（1）放射式
放射式指的是每一个独立负荷或集中负荷均由单独的配电线路供电，它一般用于供电可靠性要求较高或设备容量较大的场所。如电梯，虽然容量不大，但供电可靠性要求高；大型消防泵、生活用水泵和中央空调机组等，供电可靠性要求高，单台机组容量大；这些设备都必须采用放射式专线供电。对于供电可靠性要求不高，用电量较大的楼层等，也必须采用放射式供电方案。
放射式配电方式配电可靠性高，但是所需设备及有色金属消耗量大。 （2）树干式
树干式指的是若干个独立负荷或集中负荷按它所处的位置依次连接到某一条配电干线上。一般适用于用电设备比较均匀，设备容量不大，无特殊要求的场所。
树干式配电方式的系统灵活性好，耗资小，但是干线发生故障影响范围大。 在一般的建筑物中，由于设备类型多，供电可靠性要求不同，因此，多采用放射式和树干式结合的配电方式。
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3.低压配电线路的敷设 （1）概述
低压配电线路按照敷设的场所，分为室外配电线路和室内配电线路。室外配电线路是指从变配电所至建筑物进线处的一段低压线路。由进户线至室内用电设备之间的一段线路，则是室内配电线路。民用建筑室外配电线路有架空线路和电缆线路两种。
（2）架空线路 ①特点
架空线路的优点是：投资少、材料容易解决，安装维护方便，便于发现和 排除故障。不足之处是：占地面积大，影响环境的整齐和美观，易受外界气候的影响。
②架空线的结构
低压架空线路由导线、电杆、横担、绝缘子、金具和拉线等组成。 ③架空线的敷设
低压架空线路敷设的主要过程包括：电杆测位和挖坑，立杆，组装横担，导线架设，安装接户线。敷设过程要严格按照有关技术规程进行，以确保安全和质量要求。
（3）电缆线路 ①特点
电缆线路的优点是：运行可靠、不易受外界环境影响、不需架设电杆、不
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占地面、不碍观瞻等，特别适合于有腐蚀性气体和易燃易爆气体的场所。不足之处是：成本高、投资大、维修不方便等。
②电缆的结构和类型
电缆是一种特殊的导线，它是将一根或几根绝缘导线组合成线芯，外面包上绝缘层和保护层。保护层又分为内护层和外护层。内护层用以保护绝缘层，而外护层用以保护内护层免受机械损伤和腐蚀。
电缆的分类方式很多：按电缆芯数可分为单芯、双芯、三芯、四芯等；按线芯的材料可分为铜芯电缆和铝芯电缆；按用途可分为电力电缆、控制电缆、同轴电缆和通信电缆等；按绝缘层和保护层不同又可分为油浸纸绝缘铅包电缆、聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆和橡皮绝缘聚氯乙烯护套电缆等。
③电缆线路的敷设
电缆线路的敷设方式很多，有直接埋地敷设、电缆沟敷设、沿管道敷设、沿构架明敷设、沿桥架敷设等。最常用的方式有电缆沟敷设和沿桥架敷设。
4.室内低压线路
（1）室内低压线路的结构
室内低压线路中，由总配电箱至各分配电箱的线路，叫做干线。由分配电箱引出的线路叫做支线。支线的数目一般在6-9路。
（2）室内低压线路的敷设
室内低压配线的方式有明敷设和暗敷设两种：明敷设是指沿墙壁、天花板、梁、柱子用塑料卡、瓷夹板等固定绝缘导线；暗敷设是指导线穿管埋设在墙内、
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地坪内或装设在顶棚内。目前常用的敷设方式是暗敷设。
在电气施工中，常用的电气线管是PVC管和钢管。PVC管可用于无特殊要求的场所。钢管用于高温、容易受机械损伤的场所。上世纪九十年代，市场上出现一种可挠性的金属线管，叫做普里卡金属套管，这种线管具有钢管和PVC管所有的优点，最大的特点是可自由弯曲，即可挠性，但是价位较高，目前还没有广泛使用。
室内低压线路除了以上介绍的敷设方式之外，还有金属线槽配线、钢索吊架配线等配线方式。在高层建筑中，由于线路复杂，一般都采用竖井内配线。电气竖井是指从建筑底层到顶层留下一定截面的井道，可分为强电竖井和弱电竖井。竖井内配线经常采用以下三种形式：封闭式母线、电缆线、绝缘线穿管。
表3-2 常用导线的型号及其主要用途 导线型号 铝芯 铜芯 TJ BV BX 额定电压/V 最小截面/mm 2导线名称 主要用途 LJ BLV BLX — 500 500 500 500 250 250 裸铝导线、裸铜导线 聚氯乙烯绝缘线 橡皮绝缘线 氯丁橡皮绝缘线 塑料护套线 聚氯乙烯绝缘软线 聚氯乙烯绝缘绞精选文本
25 2.5 2.5 0.5 0.5 室外架空线 室内线路 室内线路 室外敷设 室外敷设 250V以下各种移动电器 BLXF BXF BLVV BVV RV RVS .
型软线
RVV 250 聚氯乙烯绝缘护套软线 250V以下各种移动电器 3.4 配电导线与自动开关的选择
3.4.1配电导线的选择
为了保证配电线路安全、经济的运行，要根据环境和使用特点选择导线。导线的选择包括导线的材料、导线截面、绝缘方式等。目前低压绝缘导线和电缆一般都采用铜导线，只有部分母线可采用铝线；导线的绝缘方式很多，例如低压绝缘导线一般采用聚氯乙烯绝缘导线；而导线截面的选择必须满足三个方面的要求：导线的发热条件、允许电压损失和机械强度，下面分别作以介绍。 1.按发热条件选择导线截面
电流通过导线时，要产生能量损耗，使导线发热。而当绝缘导线的温度过高时，导线绝缘会加速老化，甚至损坏，引起火灾。因此，导线在通过最大负荷电流产生的温度，不应超过其正常运行时的最高允许温度。这就是按发热条件来选择导线截面。
导线的允许载流量大于该导线所在线路的计算电流，即：
IalIc （3-6） 式中：Ial——不同型号规格的导线，在不同的温度不同敷设条件下的允许载流量，A；
Ic——该线路的计算电流，A。
值得注意的是，中性线及地线的截面可选择比火线小一个等级即可。
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2.按允许电压损失选择导线截面
配电导线存在阻抗，因此会在配电线路上产生电压损耗。电压损耗过大，会使得用户端的电压达不到要求，影响设备的正常工作。因此，在选在导线截面时，要考虑到因为导线阻抗带来的电压损耗，即按照电压损失选择导线截面。
一般规定用户的实际电压和额定电压偏差为5%，对于视觉要求高的场所，要适当降低偏差。
配电线路的电压损耗的大小与导线的输送功率、输送距离及导线的截面积有关。
表3-3 计算线路电压损耗公式中系数C值 线路额定电压（V） 380/220 380/220 220 110 36 24 12 3.按机械强度选择导线截面
导线和电缆应有足够的机械强度及避免在刮风、结冰时被拉断，使供电中断，造成事故。因此，国家有关部门强制规定了在不同敷设条件下，导线按机械强度要求允许的最小截面，一般情况下，导线只要满足发热要求和电压损失要求，就一定满足机械强度要求。当配电导线长度大于300m时，按照电压损失
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线路相数 三线四线 两相三线 单相或直流 铜线 77 34 12.8 3.2 0.34 系数C值 铝线 46.3 20.5 7.75 1.9 0.21 0.092 0.023 0.153 0.038 .
要求计算导线截面积，按照发热要求校验，当配电导线小于300m时，则按照发热要求计算导线截面积，按照电压损失要求校验。 3.4.2自动开关的选择
1.常用低压控制电器 （1）刀开关
刀开关是最简单的手动控制电器，用于不需要频繁接通或断开的电路中。根据刀开关的构造不同，分为胶盖开关、铁壳开关、隔离开关。
① 胶盖开关
胶盖开关是结构最简单的一种刀开关，它的容量小，常用的有15A、30A， 最大的为60A；它没有灭弧能力，因此容易损伤刀刃；胶盖开关广泛应用于照明电路和容量小于3KW的电动机电路，还可作电源的隔离开关使用。 ②铁壳开关
铁壳开关又叫做封闭式负荷开关，它由刀开关、熔断器组成，装在有钢板防护的外壳内。铁壳开关没有灭弧能力，为了使用安全，铁壳开关内还装有连锁装置，保证开关在闭合时，盖子不能打开，而盖子打开时，闸刀不能合闸。
③隔离开关
隔离开关由动触头（活动刀刃）、静触头（固定触头或刀嘴）组成。它的主要用途是保证电气设备检修工作的安全。隔离开关没有灭弧装置，只能用来切断电压。
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（2）熔断器
熔断器是最简单的一种保护电器，用以实现短路保护。它的特点是结构简单、体积小、重量轻、维护简单、价格低廉，所以应用极为广泛。
熔断器由熔体和安装装置组成，熔体由熔点较低的金属如铅、锡、锌、铜、银、铝等制成。当熔体流过电流足够大，时间足够长，由于电流的热效应，熔体便会熔断而切断电路。熔断器串联在被保护的电路中。
（3）低压断路器
低压断路器俗称自动开关、空气开关。在正常条件下，可以通过人工操作接通或切断电路；电路发生故障时，又能自动分断电路，起到保护作用。低压断路器的特点是：具有短路、过载、欠压保护功能，能自动切断电路。因此，低压断路器的应用极为广泛。
目前常用的低压断路器有DZ、DW，新型号有C系列、S系列、K系列等，低压断路器的具体型号各个厂家都不尽相同。如T1B1-63C63/2、HUM18-40/1P、S251S-C40均为不同厂家的断路器型号。
（4）漏电保护器
漏电保护器由放大器、零序互感器和脱扣装置组成。它具有检测和判断漏电的能力，可在几十到几百毫安的漏电流下动作。将低压断路器和漏电保护器合二为一的情况比较常见。
（5）按钮
按钮是一种结构简单、应用广泛、短时接通或断开小电流电路的手动控制
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电器。
按钮一般由按钮帽、恢复弹簧、动触头、静触头和外壳等组成。按钮根据静态时触头的分合状况，分为三种：常开按钮（动合按钮）、常闭按钮（动断按钮）及复合按钮（常开、常闭组合为一体的按钮）。按钮的特点是可以频繁操作。
（6）交流接触器
交流接触器用来接通和断开主电路。它具有控制容量大、可以频繁操作、工作可靠、寿命长等特点，在继电接触电路中应用广泛。
交流接触器由电磁机构、触头系统和灭弧装置三部分组成。电磁机构由励磁线圈、铁心、衔铁组成。触头根据通过电流大小的不同分为主触头和辅助触头；主触头用在主电路中，通断大电流电路；辅助触头用在控制电路中，用来控制小电流电路。触头根据自身特点分为常开触头和常闭触头。
当励磁线圈通入单相交流电时，铁心产生电磁吸力，弹簧被压缩，衔铁吸合，带动动触头向下移动，使常闭触头先断开，常开触头后闭合。当励磁线圈失电时，电磁力消失，在弹簧弹力的作用下，使触点位置复原，常开触头先断开，常闭触头后闭合。
（7）热继电器
热继电器是一种利用电流的热效应工作的过载保护电器，一般用来保护电动机因过载而损坏。
加热元件串接在电动机主电路中，动触头接于电动机线路接触器线圈的控制电路中，当电动机过载时，热继电器的电流增大，经过一定时间后，发热元
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件产生的热量使双金属片遇热膨胀弯曲，动触头与静触头分开，使电动机的控制回路断电，将电动机的电源切断，起到保护作用。
（8）互感器
互感器是一种特殊的变压器，它的原理与变压器相同。互感器分为电压互感器和电流互感器两种。
电流互感器主要用于扩大测量交流电路的量程，一般和电度表接在一起。 电压互感器的主要作用是使测量仪表和保护电器与高压电路隔开，以保证二次设备和人员的安全。
2.低压控制开关的选择
（1）刀开关、负荷开关、隔离开关的选择
刀开关、负荷开关、隔离开关的线路，其额定电压不应超过开关的额定电压值，同时，它们的额定电流应大于或等于线路的额定电流。
（2）熔断器的选择
熔断器的额定电压应大于或等于配电线路的额定电压，熔断器熔体的额定电流IN应大于或等于配电线路的计算电流IC,即：
INIC （3-7）
同时，熔体的额定电流和电动机的尖峰电流应满足以下条件： INKIjf(当启动电流很小时，K取1；当启动电流较大时，K取0.5~0.6)
（3）断路器的选择
①断路器的额定电压应大于或等于配电线路的额定电压； ② 路器的额定电流IN应大于或等于配电线路的计算电流IC
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INIC （3-8）
③断路器的极限分断电流应大于或等于配电线路最大短路电流。 ④配电用断路器脱扣器的整定：长延时动作电流值取线路允许载流量的0.8~1倍；3倍延时动作电流值的释放时间应大于最大启动电流电动机的实际启动时间，以防止电动机启动时断路器脱口分闸。电动机保护用断路器延时脱扣器的整定：长延时动作电流值应等于电动机额定电流，6倍延时动作电流值的释放时间应大于电动机的实际启动时间，以防止电动机启动时断路器脱口分闸。照明回路用断路器延时脱扣器的整定：长延时动作电流值应不大于线路的计算电流，以保证线路正常运行。
一般情况下，断路器的分断能力比同容量的熔断器的分断能力低，为改善保护特性，两者往往配合使用，熔断器尽可能置于断路器前侧。
（4）漏电开关的选择
一般情况下，开关箱内的漏电保护器的额定漏电动作电流应不大于30A，额定漏电动作时间应小于0.1S；使用潮湿和有腐蚀介质场所的漏电保护器应采用防溅型产品，其额定漏电动作电流应不大于15mA,额定漏电动作时间应小于0.1S。
3.5 本设计的负荷计算及导线选择
3.5.1本工程设计概述
本楼为普通高层住宅，共29层，每层共24户，设计部分为5-29层。本楼共两个电井，每个电井分别为每层12户供电。本高层住宅宜采用树干式与放射
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式相结合的配电方式，电压等级为220-380V，负荷等级为一级和三级相结合。
总进线配电箱AP设在某单元一层，通过总配电箱向楼层送入三相交流电。用插接式母线向楼层配电箱配电，每个电井各五条，前四条分别给六层配电，每相给两层配电，以保证三相平衡，第五条给第29层单独供电。总配电箱向层配电箱的配电方式为树干式。
每层在两个电井旁边各设一个层配电箱，分别为AW1和AW2。AW1给左边12户住户及公共照明供给220V交流电，AW2给右边12户住户及公共照明供给220V交流电。层配电箱接向户配电箱的配电方式为放射式。
每层楼共有24户，共九种户型，一室两厅的共五种，一室一厅及以下的共四种。户配电箱共有9种，分别为MA1-MA9，户配电箱共接出四条回路，分别为一条照明回路，两条插座回路，一条空调插座回路。 3.5.2户配电箱的负荷计算及导线选择
本楼每层共24户，共分为9种户型,每种户型设一个户配电箱，户配电箱共接出四条回路，分别为一条照明回路、两条插座回路和一条空调插座回路。
(1)以A户型为例，其为一室一厅，总面积约为35平方米，则其装设容量可按6KW计算：
Pe=6KW Kx=0.95
于是可得：
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Pjs=5.7KW
功率因数 cosφ=1
计算电流 Ijs= Pjs/0.22 cosφ=25.9A
查建筑电气常用数据图集，可选导线型号:BV-3×10,穿焊接钢管SC32。微型断路器型号：C65N-40/2P。此户配电箱共接出四条回路，分别为一条照明回路、两条插座回路和一条空调插座回路。
照明支路的导线型号为：BV-2×2.5,穿焊接钢管SC15，微型断路器型号：C65N-16；
所有插座支路的导线型号为：BV-3×4.0,穿焊接钢管SC20，断路器型号：DPNvigi-20/1P+N,漏电动作电流Iz为30mA；
空调插座支路的导线型号为：BV-3×4.0,穿焊接钢管SC20，微型断路器型号：C65N-20/2P。
(2)以B户型为例，其为两室一厅，总面积约为55平方米，则其装设容量可按8KW计算：
Pe=8KW Kx=0.95
于是可得：
Pjs=7.6KW
功率因数 cosφ=1
计算电流 Ijs= Pjs/0.22 cosφ=34.5A
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查建筑电气常用数据图集，可选导线型号:BV-3×10,穿焊接钢管SC32。微型断路器型号：C65N-50/2P。此户配电箱共接出四条回路，分别为一条照明回路、两条插座回路和一条空调插座回路。
所有照明支路的导线型号为：BV-2×2.5,穿焊接钢管SC15，微型断路器型号：C65N-16；
所有插座支路的导线型号为：BV-3×4.0,穿焊接钢管SC20，断路器型号：DPNvigi-20/1P+N,漏电动作电流Iz为30mA；
所有空调插座支路的导线型号为：BV-3×4.0,穿焊接钢管SC20，微型断路器型号：C65N-20/2P。
其他户型的户配电箱的负荷计算及导线选择如上例，其计算结果汇总如下： 户型 A B C D E F G H K Pe 6 8 8 8 8 6 6 8 6 Kx 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 cosφ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Pjs 5.7 7.6 7.6 7.6 7.6 5.7 5.7 7.6 5.7 Ijs 25.9 34.5 34.5 34.5 34.5 25.9 25.9 34.5 25.9 按建筑电气常用数据图集可知，所有户配电箱的进户线型号均为: BV-3×10,穿焊接钢管SC32，且A、F、G、K四个户型的配电箱的微型断路器型号：C65N-40/2P，B、C、D、E、H五个户型的配电箱的微型断路器型号：C65N-50/2P。
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所有照明支路的导线型号为：BV-2×2.5,穿焊接钢管SC15，微型断路器型号：C65N-16；
所有插座支路的导线型号为：BV-3×4.0,穿焊接钢管SC20，断路器型号：DPNvigi-20/1P+N,漏电动作电流Iz为30mA；
所有空调插座支路的导线型号为：BV-3×4.0,穿焊接钢管SC20，微型断路器型号：C65N-20/2P。
户配电箱选用的型号均为北京基业达电气有限公司生产的XRM101-05型配电箱，其尺寸为350mm×200mm×100mm，暗设于墙内电洞里，距地面高度为1.5m。。
3.5.3层配电箱的负荷计算及导线选择
本楼每层共有24户及两个层配电箱，每个层配电箱共接12户及一个公共照明回路。
层配电箱AW1共接3个A户型、1个C户型、1个D户型、5个G户型、2个K户型，层配电箱AW2共接4个A户型、1个B户型、1个E户型、1个F户型、4个G户型、1个H户型，且每个配电箱各接一个公共照明回路。层配电箱接到户配电箱的配电方式为放射式。
（1）层配电箱AW1的负荷计算及导线选择，采用需要系数法进行负荷计算：
其负荷包括A户型6KW 3个、C户型8KW 1个、D户型8KW 1个、G户
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型6KW 5个、K户型6KW 2个，则：
Pe=6×3+8+6×2+8+6×5=76KW
Kx=0.5
于是可得：
Pjs=38KW
功率因数 cosφ=0.9
计算电流 Ijs= Pjs/0.22 cosφ=191.9A
查建筑电气常用数据图集，可选导线型号:BV-2×150+70,穿焊接钢管SC80。断路器型号：NSX250N-2P-TMD-25A。
此配电箱共接13条回路，配电方式为放射式，其中12条连接户配电箱，1条接公共照明回路。12条户回路中装设电能表，其中A、G、K户型接10（40）A的电表，C、D户型接15（60）A的电表，公共照明回路不接电能表。
（2）层配电箱AW2的负荷计算及导线选择，采用需要系数法进行负荷计算：
其负荷包括A户型6KW 4个、B户型8KW 1个、E户型8KW 1个、F户型6KW 1个、G户型6KW 4个、H户型8KW 1个，则：
Pe=6×4+8+8+6+8+6×4=78KW
Kx=0.5
于是可得：
Pjs=39KW
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功率因数 cosφ=0.9
计算电流 Ijs= Pjs/0.22 cosφ=197.0A
查建筑电气常用数据图集，可选导线型号:BV-2×150+70,穿焊接钢管SC80。断路器型号：NSX250N-2P-TMD-25A。
此配电箱共接13条回路，配电方式为放射式，其中12条连接户配电箱，1条接公共照明回路。12条户回路中装设电能表，其中A、F、G户型接10（40）A的电表，B、E、H户型接15（60）A的电表，公共照明回路不接电能表。
层配电箱选用的型号为北京基业达电气有限公司生产的XRM101-09型配电箱，其尺寸为800mm×600mm×200mm，明设于电井外墙壁上，距地面高度为1.2m。
3.5.4总配电箱的负荷计算及导线选择
本楼共29层，设计部分为5-29层，总进线配电箱AP设在某单元一层，通过总配电箱向楼层送入三相交流电。用插接式母线向楼层配电箱配电，每个电井各四条，前三条分别给六层配电，每相接两层配电，以保证三相平衡，第四条给剩余七层供电，A、B两相各供两层，C相供三层。总配电箱接向层配电箱的配电方式为树干式。
母线的负荷计算及选型：
（1）左边电井中共4条母线，每条母线共接6或7层楼的配电箱，前三条母线其装设容量为：
Pe=6×76=456KW
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Kx=0.4
于是可得：
Pjs=182.4KW
功率因数 cosφ=0.9
计算电流 Ijs= Pjs/0.658cosφ=307.9A
其母线容量应为1.3Ijs=400.3A,则选择母线型号为密集型插接式母线CCX—630A/5，其额定容量为630A。
断路器型号应选择NSX630N-3P-500A-STR23SE 第四条母线其装设容量为：
Pe=7×76=532W
Kx=0.4
于是可得：
Pjs=212.8KW
功率因数 cosφ=0.9
计算电流 Ijs= Pjs/0.658cosφ=359.2A
其母线容量应为1.3Ijs=467.0A,则选择母线型号为密集型插接式母线CCX—630A/5，其额定容量为630A。
断路器型号应选择NSX630N-3P-500A-STR23SE
（2）右边电井中共4条母线，每条母线共接6或7层楼的配电箱，前三条母线其装设容量为：
Pe=6×78=468KW
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Kx=0.4
于是可得：
Pjs=187.2KW
功率因数 cosφ=0.9
计算电流 Ijs= Pjs/0.658cosφ=316.0A
其母线容量应为1.3Ijs=410.8A,则选择母线型号为密集型插接式母线CCX—630A/5，其额定容量为630A。
断路器型号应选择NSX630N-3P-500A-STR23SE 第四条母线其装设容量为：
Pe=7×78=546W
Kx=0.4
于是可得：
Pjs=218.4KW
功率因数 cosφ=0.9
计算电流 Ijs= Pjs/0.658cosφ=368.7A
其母线容量应为1.3Ijs=479.3A,则选择母线型号为密集型插接式母线CCX—630A/5，其额定容量为630A。
断路器型号应选择NSX630N-3P-500A-STR23SE
（3）电梯电源单独用一个回路供电，从总配电柜接出，本楼共五台电梯，每台电梯的装设容量为15KW，则总装设功率为
Pe=5×15=75KW
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Kx=0.22
于是可得：
Pjs=16.5KW
功率因数 cosφ=0.6
计算电流 Ijs= Pjs/0.658cosφ=47.8A
查建筑电气常用数据图集，可选导线型号:BV-4×35+16,穿焊接钢管SC40。断路器型号：NS100N-4P-63A。
（4）备用回路每层预留10KW，则总容量为
Pe=10×25=250KW
Kx=0.3
于是可得：
Pjs=75KW
功率因数 cosφ=0.9
计算电流 Ijs= Pjs/0.658cosφ=126.7A
查建筑电气常用数据图集，可选导线型号:BV-4×50+25,穿焊接钢管SC50。断路器型号：NS250N-4P-TM200D。
（5）本楼共29层，设计部分为5-29层，总装设容量为
Pe=（78+76）×25=3850KW
Kx=0.33
于是可得：
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Pjs=1270.5KW
功率因数 cosφ=0.9
计算电流 Ijs= Pjs/0.658cosφ=2145A
查建筑电气常用数据图集，可选电缆型号:YJV22-4×500+1×240,穿焊接钢管SC380。断路器型号：NA8-3200N-4P-3200A。
总配电柜选用的型号为北京基业达电气有限公司生产的GGD低压配电柜，其尺寸为2200mm×1500mm×600mm，设于一层配电房内，放置于地面上。
4.建筑防雷接地系统
4.1 建筑物防雷的基本知识
4.1.1人体触电类型
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1.触电的原因及危害
人体本身是电导体，当人体接触带电体承受过高电压形成回路时，就会有电流流过人体，由此引起局部伤害或死亡现象叫做触电。
一般规定36V以下为安全电压。人体通过30mA以上的电流就具有危险性。但由于人体电阻值有较大的差异，即使同一个人，他的体表电阻也与皮肤的干燥程度、清洁程度、健康状况及心情等因素有很大的关系。当皮肤处于干燥、洁净和无损伤状态下，人体电阻在4K以上；当皮肤处于潮湿状态，人体电阻约为1K。由此可见，安全电压也是因人而异的。
2.触电方式 （1）直接触电
人体的某一部位接触电气设备的带电导体，另一部位与大地接触，或同时接触到两相不同的导体所引起的触电，叫做直接触电。此时加在人体的电压为相电压或线电压。
（2）间接触电
间接触电是指人体接触到故障状态的带电导体，而正常情况下该导体是不带电的。比如电气设备的金属外壳，当发生碰壳故障时就会使金属外壳的电位升高，这时人触及到金属外壳就会发生触电。人体同时触到不同电位的亮点时，会在人体加一电压，此电压叫做接触电压。减小接触电压的方法是将在后面讲述的等电位连接。
（3）跨步电压触电
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在接地装置中，当有电流流过时，此电流流经埋设在土壤中的接地体向周围土壤中刘三，使接地体附近的地表面任意两点之间都可能出现电压。当人走到附近时，两脚之间的电压U就叫作跨步电压。当供电系统出现对地短路或有雷电流流经输电线入地时，都会在接地体上流过很大的电流，使接触电压大大超过安全电压，造成触电伤亡。因此，一般接地体的电阻应尽量小，以减小跨步电压。
图4-1单一接地体附近的电位分布
3.触电急救措施
（1）尽快使触电者脱离电源。
可就近断开电源；若距离电源开关较远，则用干燥的不导电物体拨开电源线；可采用短路法使电源开关掉闸。
（2）现场急救。
触电者脱离电源后需积极抢救，时间越快越好。若触电者失去知觉，但仍
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能呼吸，应立即抬到空气畅通、温暖舒适的地方平卧。若触电者已停止呼吸，心脏停止跳动，这种情况往往是假死，一般通过人工呼吸和心脏挤压的方法使触电者恢复正常。
4.防止触电的主要措施
（1）建立各项安全规章制度，加强安全教育和对电气工作人员的培训。 （2）设立屏障，保证人与带电体的安全距离，并挂标示牌。
（3）采用联锁装置和继电保护装置，推广使用漏电断路器对人进行保护。 4.1.2建筑防雷系统 1.雷电的基本知识
（1）雷电的形成及危害
空气中不同的气团相遇后，凝成水滴或冰晶，形成积云。积云在运动中分离出电荷，当其积聚到足够数量时，就形成带电雷云。在带有不同电荷雷云之间，或在雷云及由其感应而生的不同电荷之间发生击穿放电，即形成雷电。
雷电放电电流很大，幅值可达数十至数百千安。雷电感应所产生的电压高达几百千伏至几百万伏，放电时产生的温度达2000K。雷电产生的机械效应、热效应及电气效应几乎同时瞬间发生，往往造成突然性危害。可炸裂或击毁被击建筑物；通过导体时，烧断导线，烧毁设备，引起金属熔化而造成火灾及停电事故；雷电流流入地下或雷电波侵入室内时，在相邻的金属构架或地面上产生很高的对地电压，造成接触电压和跨步电压升高，导致电击危险。
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（2） 雷电的种类 ①直击雷
带电雷云直接对大地或地面凸出物放电，叫做直击雷。直击雷一般作用于建筑物顶部的突出部分或高层建筑的侧面（又叫侧击雷）
②感应雷
感应雷分为静电感应和电磁感应两种。静电感应是雷云接近地面时，在地面凸出物顶部感应大量异性电荷，在雷云离开时，凸出物顶部的电荷失去束缚，以雷电波的形式高速传播。电磁感应雷是在雷击后，雷电流在周围空间产生迅速变化的强磁场，处在强磁场范围内的金属导体上会感应出过高的过电压形成。
③雷电波侵入
雷电打击在架空线或金属管道上，雷电波沿着这些管线侵入建筑物内部，危及人身或设备安全，叫做雷电波侵入。
（3）雷电的活动规律
雷电的活动主要取决于气象、季节、地域及地物等因素。从气候上来说，热而潮湿的地区比冷而干燥的地区雷电活动多，我国以华南、、西南及长江流域比较多，华北、东北较少，西北最少；从地域上看，山区的雷电活动多于平原，平原的雷电活动多于沙漠，陆地的雷电活动多于湖海；从季节上看，雷电主要活动在夏季，其次是春夏和夏秋交接时期。
2.建筑物的防雷 （1）建筑物的防雷等级
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根据建筑物的重要程度、实用性质、雷击可能性大小以及造成后果的严重程度，将建筑物的防雷等级分为三类。
①第一类防雷建筑物
具有特别重要用途的建筑物、国家级重点文物区保护的建筑物和构筑物及高度超过100m的建筑物，为第一类防雷建筑物。如国家级的会堂、办公建筑、档案馆、大型博展建筑；特大型、大型铁路枢纽站、国际航空港、通讯枢纽；国家宾馆、大型旅游建筑、客运站等。这类防雷建筑物除避雷针避雷网之外，还需装设独立的避雷器。
②第二类防雷建筑物
重要的或人员密集的大型建筑物、省级重点文物保护的建筑物和构筑物、19层以上的住宅建筑、高度超过50m的其它民用建筑及省级以上大型计算中心和装有重要电子设备的建筑物等，为第二类防雷建筑物。如部、省级办公楼、省级会堂、体育馆、大型商店及影剧院等。这类防雷建筑物防雷措施与第一类防雷建筑物基本相同。
③第三类防雷建筑物
当年预计雷击次数大于或等于0.05时，或通过调查确认需要防雷的建筑物；建筑群中最高或位于建筑群边缘高度超过20m的建筑物；高度15m及以上的烟囱、水塔等孤立的建筑物或构筑物，在雷电活动较弱地区其高度可为20m以上；历史上雷电事故严重地区或雷电事故较多地区的较重要建筑物，以上都为第三类防雷建筑物。这类防雷建筑物防雷措施并无特殊要求。
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在确定防雷分级时，除按以上规定外，在雷电活动频繁地区或强雷区可适当提高建筑的防雷等级。
（2）建筑物的防雷措施
根据三种雷电的破坏作用及建筑物防雷等级的分类，可以采取如下措施：防直击雷的措施是在建筑物顶部安装避雷针、避雷带和避雷网；防感应雷的措施是 将建筑物面的金属构件或建筑物内的各种金属管道、钢窗等与接地装置连接；防雷电波侵入的措施在变配电所或建筑物内的电源进线处安装避雷器。
（3）建筑物的防雷装置
建筑物的防雷装置一般由接闪器、引下线、接地装置三个部分组成。 ①接闪器
即引雷装置，其形式有避雷针、避雷带、避雷网等，安装在建筑物的顶部。接闪器一般用圆钢或扁钢做成。避雷针主要安装在构筑物（如水塔、烟囱）或建筑物上；避雷带水平敷设在建筑物顶部凸出部分，如屋脊、屋檐、女儿墙、山墙等位置；避雷网是可靠性更高的多行交错的避雷带。 ②引下线
引下线是连接接闪器和接地装置的金属导体，它的作用是把接闪器上的雷电流引到接地装置上去。引下线一般用圆钢或扁钢制作，既可以明装，也可以暗设。对于建筑艺术要求较高者，引下线一般暗敷，目前也经常利用建筑物本身的钢筋混凝土柱子中的主筋直接引下去，非常方便又节约投资，但必须要求将两根以上的主筋焊接至基础钢筋，以构成可靠的电气通路。
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③接地装置
接地装置由接地线和接地体组成，接地装置是引导雷电流安全入地的导体。接地体分为水平接地体和垂直接地体两种。水平接地体一般用圆钢或扁钢制成，垂直接地体则采用圆钢、角钢或钢管制成。连接引下线和接地体的导体叫做接地线，接地线通常采用直径为10mm以上的镀锌圆钢制成。
4.2本设计的防雷计算
4.2.1建筑物年预计雷击次数
（1）建筑物年预计雷击次数:
N=kNgAe
式中N——建筑物年预计雷击次数，次/年
k——校正系数，一般情况下取1，在下列情况下取相应数值：位于旷野孤立的建筑物取2；金属屋面的砖木结构建筑物取1.7；位于河边、湖边、山坡下或山地中土壤电阻率较小处、地下水露头处、土山顶部、山谷风口等处的建筑物，以及特别潮湿处的建筑物取1.5
Ng——建筑物所处地区雷击大地的年平均密度，次/(平方千米·年) Ae——与建筑物接收相同雷击次数等效面积，平方千米。 (2)雷击大地的年平均密度
Ng=0.024Td1.3
式中 Td——年平均雷暴日，根据当地气象台、站资料确定，天/年。
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(3)建筑物等效面积
Ae应为其实际面积向外扩大后的面积，其计算方法符合下列规则： 1.当建筑物高H<100m时，其每边的扩大宽度和等效面积应按下列公式计算确定。
2.当建筑物高H≥100m时，其每边的扩大宽度和等效面积应按下列公式计算确定。
3.建筑物各部位的高度不同时，应沿建筑物周边逐点算出最大扩大宽度，应按每点最大扩大宽度外端的连接线所包围的面积计算。 4.2.2本建筑物年预计雷击次数的计算
N=kNgAe
其中k取1
Ng=0.024Td1.3，西安地区的年平均雷暴日为17.3天，则Ng=0.976 Ae，本建筑物长66m，宽20m，高96m，则Ae=0.0499 则N=kNgAe=0.0487次/年
本建筑物年预计雷击次数为0.0426次/年。
根据计算结果可知N=0.0426次/年<0.3次/年,本建筑物为第三类防雷建筑物。建筑的防雷装置满足防直击雷、防感应雷及防雷电波的侵入，并设置总等电位联结。在屋顶采用Φ8热镀锌圆钢作为避雷带，屋顶避雷带连接网格不大于20m×20m或24m×16m。利用建筑物钢筋混凝土柱子或剪力墙内主筋焊接作为
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引下线，间距不大于25m，引下线与避雷带焊接，下端与建筑物基础底板主筋焊接，外墙引下线在室外地坪下1m处引出与室外接地线焊接。
4.3建筑电气系统的接地
4.3.1 接地概述
将电气设备的某一部分与地做良好的连接，叫做接地。埋入地中并直接与大地接触的金属导体，叫做接地体（或接地极）。兼作接地用的直接与大地接触的各种金属构件、金属井管、钢筋混凝土建筑物的基础、金属管道和设备等，叫做自然接地体；为了接地埋入地中的接地体，叫做人工接地体。连接设备接地部位和接地体的金属导线，叫做接地线。接地体和接地线的总合，叫做接地装置。接地电阻指的是接地装置对地电压和通过接地体流入地中电流的比值。 4.3.2接地的类型
根据接地目的的不同，接地类型主要有工作接地、保护接地、保护接零三种。
1.工作接地
电力系统由于运行安全的需要，将电源中性点接地，这种接地方式叫做工作接地。
2.保护接地
将电气设备的金属外壳与大地作良好的电气连接，这种接地方式叫做保护接地。保护接地适用于中性点不接地的低压系统。
3.保护接零
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将电气设备在正常情况下不带电的金属部分与零线作良好的电气连接，做 保护接零。保护接零适用于中性点接地的低压系统中。
低压系统中常用的运行系统是TN-C-S和TN-S。其中TN-C-S系统中，T表示电源中性点接地，N表示设备保护接零，C表示供电方式为三相四线制，S表示配电方式为三相五线制；TN-S系统中的表示供电方式和配电方式都是三相五线制。 4.3.3等电位连接
1.总等电位连接
将建筑物内所有电器外壳、金属管等用导线连接，再做统一接地。等电位连接的作用在于降低建筑物内间接接触电压和不同金属部件间的电位差，并消除自建筑物外经电气线路和各种金属管道引入的危险故障电压的危害。它的作法是通过进线配电箱近旁的总等电位联结端子板(接地母排)将下列导电部分互相连通：进线配电箱的PE(PEN)母排；公用设施的金属管道，如上、下水、热力、煤气等管道；如果可能，应包括建筑物金属结构；如果做了人工接地，也包括其接地极引线。
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图4-2总等电位连接示意图
2.辅助等电位连接
在特别潮湿、危险性大的场所，即将该场所内的所有金属构件、管道等部分用导线直接作等电位联结。如厨房、卫生间等场所，都需要做辅助等电位连接。在这些场所需设置等电位箱。
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5.结论
一学期的毕业实习和毕业设计结束了，通过这一段的实习、毕业设计的学习使我在总结四年专业知识的同时更加巩固了这些知识。并在知识的广度和深度上有所提高。使许多设计思想上从感性认识阶段上升到了理性认识阶段，培养了专业业务能力，锻炼了实践工作水平，为毕业之后的工作打下了一个良好的基础。
我的毕业设计的课题是某高层住宅楼电气工程设计的强电部分。通过这次毕业设计我重新复习了大学期间所学的专业知识，大大的开拓了知识视野，懂得了怎样把知识与实践相结合。在设计过程中，遇到不懂得问题，我们能够积极的讨论，认真的研究，直到把问题解决。同时，我也查阅了大量的专业书籍，在查阅与学习的过程中使我的专业知识面得到了拓宽，对建筑电气的前沿知识也有了一定的了解，并能够熟练的应用AutoCAD进行绘图，而且能够读懂一般的电气施工图，培养了对施工现场的运用能力。此外，不仅掌握了电气施工设
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计的方法，而且也提高了看图和计算机的运用能力，对我此次的毕业设计和专业知识的扩充和积累起到了重要的作用。
参考文献
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[3]北京照明学会照明设计专业委员会，照明设计手册（第二版），北京，中国电力出版社，2006年
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[7]刘增良、刘国亭，电气工程CAD，北京：中国水利水电出版社，2004年 [8] 朱林根，21世纪建筑电气设计手册，北京：中国建筑工业出版社，2001年
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致谢
持续半年之久的毕业设计，到现在为止已经结束，这次设计是我第二次接触实际工程设计，设计经验有些不足。在我设计期间，我得到魏勇老师亲自指导和帮助，没有他的帮助，我是无法顺利完成这次的设计和论文撰写。在此，向魏老师表示我最真诚的谢意，与此同时也向其他帮助过我的老师和同学表示感谢！
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