電氣照明綜合設(shè)計題

1、電氣照明綜合設(shè)計題設(shè)計要求：以課題制定目標,本設(shè)計為教室照明設(shè)計，主要為功能性照明，要求滿足桌面及黑板（墻面）的照度，同時滿足照明功率密度要求。一、光源選擇（一）照明光源選擇一般原則（1）發(fā)光效率高；（2）顯色性好，即顯色指數(shù)高；（3）使用壽命長；（4）啟點可靠、方便、快捷；（5）性能價格比高。照明電光源：目前應(yīng)用的電光源主要有白熾燈類、熒光燈類、高壓氣體放電燈、LED四大類。如下表：照明光源的主要性能對比類型功率范圍（W）光效 （lm / W）壽命（h）顯色指數(shù)Ra色溫（K）普通照明白熾燈15-100010-15100099-1002700鹵鎢循環(huán)白熾燈20-200015-201500-30

23000T5、T8熒光燈20-10050-806000-800067-803000-6500緊湊型熒光燈5-5050-706000-8000802700-6500高壓鈉燈70-100080-12010000-1200025-302200石英金鹵燈35-100060-854000-600050-804000-6500陶瓷金鹵燈20-40090-1108000-1200080-953000-6000白光LED1-30050-70>1000050-704000-6000（二）光源選型經(jīng)對比，主要考慮熒光燈。熒光燈屬于低氣壓汞蒸氣弧光放電燈，具有發(fā)光效率高、使用壽命長和

3、光色好的特點。依照目前技術(shù)水平,能直接取代白熾燈的室內(nèi)照明光源只有緊湊型熒光燈和T5、T8 熒光燈,從耗能指標考慮本設(shè)計選用36W T5雙直管熒光燈，單管光通量為2000lx,顯色指數(shù)RA=80可以滿足顯色性的要求。二、燈具選型（一）燈具燈具是指除光源以外用于固定和保護光源的全部零件，以及與電源連接所必需的線路附件。其主要作用有：保護光源及其控制裝置，保護受機械損傷，并為其提供可靠供電；控制光源發(fā)出光線的擴散程度，實現(xiàn)需要的配光，防止直接眩光；保證照明安全，如防爆等；裝飾美化環(huán)境等。（二）燈具選擇一般原則1、安全、配光要求使用安全，防觸電和防火、防爆以及其他環(huán)境條件引起的危險；提高能效：選用燈

4、具效率高、燈具配光和場所條件適應(yīng)，以及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。2、燈具分類燈具類型，照明燈具的分類方法繁多，如按用途分類、按CIE推薦的根據(jù)光通量分配比例分類和按防塵、防潮、防觸電等級分類等。3、燈具選擇按照上述分類方式，選用的熒光燈具一般為半直接型燈具，防觸電保護為類，無IP防護等級。另外按安裝方式分類，教室選用蝙蝠翼式懸掛簡式熒光燈具。三、照度計算（一）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)。在滿足標準照度的

5、條件下，為節(jié)約電力，應(yīng)恰當?shù)剡x用一般照明、局部照明和混合照明三種方式，當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。（二）充分利用自然光。正確選擇自然采光，也能改善工作環(huán)境，使人感到舒適，有利于健康。充分利用室內(nèi)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。（三）按下列要求確定照明方式1、工作場所通常應(yīng)設(shè)置一般照明；2、同一場所內(nèi)的不同區(qū)域有不同照度要求時，應(yīng)采用分區(qū)一般照明；3、對于部分作業(yè)面照度要求較高，只采用一般照明不合理的場所，宜采用混合照明；4、在一個工作場所內(nèi)不應(yīng)只采用局部照

6、明。5、照度目標。設(shè)計中照度值應(yīng)嚴格按建筑照明設(shè)計標準GB 50034-2004進行設(shè)計，不超過的誤差；照明方式一般照明、局部照明和混合照明三種方式，局部照明預留插座，如設(shè)計院設(shè)計室內(nèi)等場合。本次設(shè)計中采用分區(qū)一般照明方式，教室課桌面照度標準值為300lx，教室黑板面照度標準值為300lx。6、照度計算。本設(shè)計采用利用系數(shù)法計算燈具數(shù)量根據(jù)照度標準利用公式教室21.6×7.2（長×寬），計算其照度。房間裝修為墻面頂棚大白刷粉飾，反射比為0.75，地面為水泥地面反射比為0.2，普通玻璃反射比0.08。（1）求空間系數(shù)=2.7m， hfc=0.8m， l=21.6m， w=7.

7、2m；=2.50（2）求有效空間反射比a.求有效頂棚反射比 取b.求有效地板反射比 因為沒有計入踢角的反射比，故此反射比應(yīng)略微取低，取c求有效墻面反射比，（窗戶面積估算）（3）確定利用系數(shù)查表得 此時 此時 用直線內(nèi)插法， 時，修正地板空間系數(shù) 時對利用系數(shù)的影響。實際地板空間有效比 查表得： 時修正系數(shù)為1.068；時修正系數(shù)為1.061；用直線內(nèi)插法，時修正系數(shù)為1.0635。所以，利用系數(shù)：（4）確定維護系數(shù)K=0.8（5）求燈盞數(shù)：取，反推后照度達到279.84LX，滿足照度300LX允許誤差范圍（）內(nèi)。（7）功率密度LPD=36X2X20/21.6/7.2=9.26W/。功率密度9.

8、26W/（不含鎮(zhèn)流器損耗）。目前T5管一般使用一拖二電子鎮(zhèn)流器，規(guī)格書中未標明損耗，查閱其驅(qū)動芯片ICB1FL02G規(guī)格書,設(shè)計良好的電子鎮(zhèn)流器損耗大致在4W以內(nèi)。故系統(tǒng)約增加5.5%，即為9.77 W/，小于11 W/,滿足規(guī)范設(shè)計要求。四、配電設(shè)計（一）負荷等級的選擇電力負荷應(yīng)根據(jù)供電可靠性及中斷供電在政治、經(jīng)濟上所造成的損失或影響度，分為一級負荷、二級負荷及三級負荷。一級負荷：（1）中斷供電將造成人身傷亡者。（2）中斷供電將造成重大政治影響者。（3）中斷供電將造成重大經(jīng)濟損失者。（4）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、國家級

9、及承擔重大國事活動的會堂、國家級大型體育中心，以及經(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及計算機網(wǎng)絡(luò)正常工作或中斷供電后將發(fā)生爆炸、火災以及嚴重中毒的一級負荷亦為特別重要負荷。二級負荷：（1）中斷供電將造成較大政治影響者。（2）中斷供電將造成較大經(jīng)濟失者。（3）中斷供電將造成公共場所秩序混亂者。如地、市級政府辦公樓；地、市級主要圖書館、博物館、文物珍品庫；科研機構(gòu)，體育場館，氣象臺，金融支行，地區(qū)郵電局，乙級中小型劇場，三星級旅館，建筑面積在1-3萬平方米有局部空調(diào)的商廈。三級負荷：不屬于一，二級負荷者，屬于一般的電力負荷。如一般

10、中小型企業(yè)，中斷供電僅影響產(chǎn)量少量產(chǎn)品報廢，以及一般民用建筑（高層民用建筑除外）的用電負荷，列為三級負荷。依上確定，本次設(shè)計配電負荷等級為三級負荷。（二）配電方式確定（放射式還是樹干式）配電方式分為放射式、樹干式、混合式。放射式的特點：其引出線發(fā)生故障時互不影響，供電可靠性高，但對有色金屬消耗較多，設(shè)備較多。放射式多用于設(shè)備容量較大或?qū)╇娨筝^高的場合。樹干式的特點：設(shè)備較少，有色金屬消耗較少，如果干線發(fā)生故障，會造成較大范圍的停電，可靠性較低。跟放射式正好相反。放射式和樹干式的混合供電線路稱為混合式，這種配電方式靈活，是應(yīng)用中最為普遍的一種。建筑低壓配電系統(tǒng)的確定，應(yīng)滿足維護方便、供電可靠

11、、節(jié)約投資的要求。對于大多數(shù)的建筑物一般采用混合式的配電方式，這樣既可以增加系統(tǒng)的可靠性又可以節(jié)約投資。本次設(shè)計配電方式為混合式配電方式。（三）負荷計算及負荷分布（盡量三相平衡） 配電柜編號出線回路編號負荷名稱裝接容量Pe(Kw)需要系數(shù)Kx功率因數(shù)cosAL1WL1照明1 L1相0.3610.85WL2照明2 L2相0.3610.85WL3照明3 L3相0.3610.85WL4照明4 L1相0.3610.85WL5照明5 L2相0.07210.85WL6插座1 L2相0.410.85WL7插座2 L3相0.410.85電子鎮(zhèn)流器的功率因數(shù)，如設(shè)計中加入PFC，cos為0.95左右，但此指標與

12、效率矛盾，故按未加入PFC考慮，按常規(guī)分散補償目標值0.85考慮。（四）導線及斷路器的選擇電纜選擇依據(jù)1、發(fā)熱條件 導線和電纜在通過正常最大負荷電流即計算電流時產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應(yīng)超過其正常運行時的最高溫度。2、電壓損耗條件導線和電纜在通過正常最大負荷電流即計算電流時產(chǎn)生的電壓損耗，不應(yīng)超過正常運行時允許的電壓損耗。對于工廠內(nèi)較短的高壓線路，可不進行電壓損耗校驗。3、經(jīng)濟電流密度35kv及以上的高壓線路及電壓在35kv以下但距離長電流大的線路，其導線和電纜截面宜按經(jīng)濟電流密度選擇，以使線路的年運行費用支出最小。按經(jīng)濟密度所選的截面，稱為經(jīng)濟截面。工廠內(nèi)的10kv及以下線路，通常不按經(jīng)濟電流密度

13、選擇。4、機械強度導線（包括裸導線和絕緣導線）截面不應(yīng)小于其最小允許截面。對于電纜，不必校驗其機械強度，包括短路動穩(wěn)定度，但需要校驗其短路熱穩(wěn)定度。母線則校驗短路時的動、熱穩(wěn)定度。對于絕緣導線和電纜，還應(yīng)滿足工作電壓要求。 根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗，一般10kv及以下高壓線路及低壓動力線路，通常先按發(fā)熱條件選擇截面，再校驗電壓損耗和機械強度。低壓照明線路，因其對電壓水平要求較高，故通常先按允許電壓損耗進行選擇，再校驗發(fā)熱條件和機械強度。對長距離大電流線路及35kv以上高壓線路，可先按經(jīng)濟電流密度確定經(jīng)濟截面，再校驗其他條件。5、本此設(shè)計按發(fā)熱條件選擇導線和電纜。電流通過導線（包括電纜、母線等）時，要產(chǎn)生電

14、能損耗，使導線發(fā)熱。導線溫度過高時，會使導線接頭處的氧化加劇，增大接觸電阻，使之進一步氧化，最后可能發(fā)展到短路。而絕緣導線和電纜的溫度過高時，可使絕緣加速老化甚至燒毀，或引起火災。按發(fā)熱條件選擇三相系統(tǒng)中的相線截面時，應(yīng)使其允許載流量不小于通過相線的計算電流，即所謂導線的允許載流量，就是在規(guī)定的環(huán)境溫度條件下，導線能夠連續(xù)承受而不致使其穩(wěn)定溫度超過允許值的最大電流。斷路器的選擇依據(jù)1、根據(jù)計算負荷電流選斷路器整定值；2、根據(jù)斷路器整定值選電纜；3、導線及斷路器選擇時要前后級之間相互配合,前一級斷路器整定值至少比下級斷路器整定值高一級；4、動力設(shè)備考慮自啟動影響,斷路器整定時要選高一級數(shù)值；5、

15、與導線的配合整定。低壓斷路器過電流脫扣器額定電流的選擇過電流脫扣器的額定電流應(yīng)不小于線路的計算電流，即 選擇結(jié)果：（1）根據(jù)負荷表，對AL1中的WL7(最大負荷距照明回路)單相線路的計算電流為： 式中： -單相線路的計算電流, A； -線路的額定電壓， V； -功率因數(shù) 配電方案1、導線選擇根據(jù)本工程中線纜所采用的敷設(shè)方式（穿鋼管敷設(shè)敷設(shè)），環(huán)境溫度按35，查表可得，32.5的BV導線（銅芯聚氯乙烯絕緣導線）的允許載流量=16A>=2.14A（因在施工圖穿線中，鋼管中回路線路有重復走線情況，載流量的選取按穿鋼管45根線計），滿足發(fā)熱條件。按電壓損失不超過5%校驗，負荷距電源 L=35m

16、，電壓損失滿足不超過5%國家標準規(guī)范規(guī)定。校驗機械強度，查表得，穿管敷設(shè)的塑料護套線的銅芯線最小截面積為，滿足機械強度要求。導線選擇32.5的BV導線。2、低壓斷路器選擇查環(huán)宇有限公司的HUM18系列塑料外殼式斷路器產(chǎn)品手冊可知：HUM18-63/1-C10型斷路器，其脫扣器額定電流=10A>=2.14A，故初步選擇HUM18-63/1-C10型斷路器。斷路器校驗瞬時過電流脫扣器動作電流的整定：瞬時過電流脫扣器動作電流應(yīng)躲過線路的尖峰電流，即。根據(jù)經(jīng)驗公式10=102.14=21.4A，查產(chǎn)品樣本知，HUM18-63/1-C10型低壓斷路器的瞬時動作整定電流=（510）=（50100）A

17、>19.3A，故滿足要求。過電流脫扣器與被保護線路的配合為了不致發(fā)生因過負荷或短路引起絕緣導線或電纜過熱起燃而其低壓斷路器不跳閘的事故，低壓斷路器過電流脫扣器的動作電流還應(yīng)不大于導線的允許載流量，即，對瞬時和短延時過電流脫扣器，一般取4.5；對長延時過電流脫扣器可取1；對有粉塵性氣體或粉塵區(qū)域內(nèi)的線路，應(yīng)取0.8 。由于4.5=，大于其瞬時過電流脫扣器動作電流，滿足各項校驗要求。3、穿線管的選擇根據(jù)規(guī)范要求，選擇壁厚不小于2mm的水煤氣管SC15，穿32.5的BV導線，滿足其截面積不超過導管內(nèi)截面40%的要求。選擇壁厚不小于2mm的水煤氣管SC15，穿34的BV導線，滿足其截面積不超過導管內(nèi)截面40%的要求。4、導線敷設(shè)的確定根據(jù)規(guī)范要求，導線穿鋼管吊頂內(nèi)明敷或沿墻地暗敷。5、照明布線（1）燈具的布置（2）開關(guān)的布置（3）導線的