某鍋爐房強(qiáng)電設(shè)計

鍋爐房動力和照明設(shè)計第一節(jié)負(fù)荷級別的確定根據(jù)第條鍋爐房的供電負(fù)荷級別和供電方式，應(yīng)根據(jù)工藝要求、鍋爐容量、熱負(fù)荷的重要性和環(huán)境特征等因素，按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。民用建筑中的鍋爐動力用電，根據(jù)其用電總功率量，由低壓總配電室輸送220/380V電源。本工程照明負(fù)荷主要包括：生產(chǎn)所用的各種照明燈具。由于本工程比較簡單，所以動力負(fù)荷主要是水泵本工程是小型鍋爐房所以為三級負(fù)荷。。鍋爐房的配電宜采用放射式為主的方式。當(dāng)有數(shù)臺鍋爐機(jī)組時，宜按鍋爐機(jī)組為單元分組配電。本設(shè)計選用電源的工作方式。供電線路選用放射式，如圖1-1所示。圖1-1放射式配電示意圖放射式配電是指從前級配電箱分出若干條線路，每條線路連接一個后級配電箱（或一臺電器設(shè)備）。由于后級配電箱與前級配電箱連接的線路是相互獨立的，故后級配電箱之間互不影響。放射式配電具有供電可靠，所需線路多，不易更改等特點，適用于電負(fù)荷容量大且集中，線路較短的場所。第二節(jié)防雷接地保護(hù)根據(jù)第條燃?xì)夥派⒐艿捻敾蚱涓浇鼞?yīng)設(shè)置避雷針，其針尖高出管頂不應(yīng)小于3m，并使其保護(hù)范圍高出管頂不應(yīng)小于1m。（1）接地體鋼管壁厚不應(yīng)小于3.5mm；鋼管直徑不應(yīng)小于10mm；角鋼厚度不應(yīng)小于4mm；鋼管厚度不應(yīng)小于4mm,截面不應(yīng)小于100mm。（2）接地引入線扁鋼:厚度不應(yīng)小于4mm，截面不應(yīng)小于100mm。導(dǎo)線：銅芯不應(yīng)小于16mm(要求接地電阻小于10時)；銅芯不應(yīng)小于10mm（要求接地電阻大于或等于10時）；銅芯不應(yīng)小于2.5mm(用戶終端設(shè)備避雷器用)。避雷針在避雷針保護(hù)范圍內(nèi)，建筑物可免遭受直接雷擊。避雷針保護(hù)范圍的確定對經(jīng)濟(jì)可靠的設(shè)計防雷裝置是很重要的。單支避雷針的保護(hù)范圍，應(yīng)按下列方法確定（3）避雷針在地面上的保護(hù)半徑，應(yīng)按下式計算：R=1.5h式中r——避雷針在地面上的保護(hù)半徑（m）h——避雷針的高度（m）.(4)避雷針在hx高度的xx’平面上的保護(hù)半徑，應(yīng)按下式計算：當(dāng)hx大于等于h/2時Rx=ha=h-hx式中r——避雷針在hx高度的xx’平面上的保護(hù)半徑（m）h——避雷針的有效高度（m）h——被保護(hù)物的高度（m）當(dāng)hx小于h/2時，r=1.5h-2h當(dāng)h大于30m小于120m時應(yīng)將公式R=1.5h、Rx=h=h-h、rx=1.5h-2h求得的結(jié)果乘以系數(shù)P該系數(shù)應(yīng)按下式計算：ｐ＝５.５／式中ｐ――高度影響系數(shù)(5)根據(jù)建筑物的重要性、使用性質(zhì)、發(fā)生雷擊事故的可能性和后果，可以分為三類，該建筑物屬于三類防雷，如下表1-4：表1-4建筑物防雷類別確定滾球半徑和避雷網(wǎng)格尺寸（據(jù)GB50057-1994）建筑物防雷類別滾球半徑h/m避雷網(wǎng)格尺寸/mm第一類防雷建筑物物30第二類防雷建筑物物45第三類防雷建筑物物60避雷針在被保護(hù)物高度h的平面上的保護(hù)半徑，按下式計算（1-9）式中，為滾球半徑，按表3-9確定表1-5第三類防雷建筑物環(huán)形人工基礎(chǔ)接地體的規(guī)格尺寸閉合條形基礎(chǔ)的周周長(m)扁鋼（mm）圓鋼、根數(shù)*直徑徑（mm）601*1040至<604*202*8<40鋼材表面積總和11.89m該建筑屬于三級防雷，利用建筑物混凝土主鋼筋連成環(huán)形接地裝置，用40*4的扁鋼。第三節(jié)動力配電3.1負(fù)荷計算負(fù)荷計算的目的，是為了合理地確定建筑物的平均最大用電負(fù)荷，即求出計算負(fù)荷，以此作為按發(fā)熱條件選擇配電變壓器、供電線路及控制、保護(hù)裝置的依據(jù)；作為計算負(fù)荷，損失和功率損耗的依據(jù)；亦可作為計算電能消耗量及無功補(bǔ)償容量的依據(jù)。所以，合理進(jìn)行負(fù)荷計算是設(shè)計建筑供電系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。負(fù)荷計算的方法主要有需要系數(shù)法、二項式系數(shù)法、單位指標(biāo)法（又叫負(fù)荷密度法）等幾種。本設(shè)計采用需要系數(shù)法。需要系數(shù)法，是把用電設(shè)備的總設(shè)備容量乘以需要系數(shù)和同時系數(shù)，直接求出計算負(fù)荷的一種簡單方法。需要系數(shù)法主要用于工程初步設(shè)計及施工圖設(shè)計階段，對變電所母線、干線進(jìn)行負(fù)荷計算。當(dāng)用電設(shè)備臺數(shù)較多，各臺設(shè)備容量相差不懸殊時，其供電線路的負(fù)荷計算也采用需要系數(shù)法。需要系數(shù)法的計算公式如下：有功計算負(fù)荷（kW）（1-1）無功計算負(fù)荷（kvar）（1-2）視在計算負(fù)荷（kVA）（1-3）計算電流（A）（1-4）式中——設(shè)備總?cè)萘浚ú挥媯溆迷O(shè)備的容量），kW；——需要系數(shù)；——三相用電設(shè)備的額定電壓，kV；和——用電設(shè)備組的平均功率因數(shù)及對應(yīng)得正切值。需要系數(shù)是一個綜合性系數(shù)見表1-1，它是指用電設(shè)備組投入運行時，從供電網(wǎng)絡(luò)實際取用的功率與用電設(shè)備組的設(shè)備功率之比。需要系數(shù)與用電設(shè)備組的運行規(guī)律、負(fù)荷率、運行效率、線路的供電效率等因數(shù)有關(guān)，工程上很難準(zhǔn)確確定，只能靠測量確定。表1-1用電設(shè)備組的需要系數(shù)及功率因數(shù)值用電設(shè)備組名稱需要系數(shù)cosφtgφ通風(fēng)機(jī)、水泵、空空壓機(jī)及電動動發(fā)電機(jī)組電電動機(jī)0.7～0.80.80.75由此，鍋爐房循環(huán)水泵電動機(jī)（2臺）負(fù)荷計算如下：（1）循環(huán)水泵=0.8×30=24kW=24×0=0kvar=24kVA==36.5A根據(jù)供配電書的附表19，查的用16mm的銅芯導(dǎo)線3.2導(dǎo)線的選擇及敷設(shè)3.2.1導(dǎo)線的選擇根據(jù)第條電氣線路采用穿金屬管或電纜面布線，并不宜沿鍋爐熱風(fēng)道、煙道、熱水箱和其他載熱體表面敷設(shè)。當(dāng)需要沿載熱體表面敷設(shè)時，應(yīng)采取隔熱措施，在煤場下及構(gòu)筑物內(nèi)不宜有電纜通過。低壓配電系統(tǒng)中導(dǎo)線的合理選擇對于實現(xiàn)安全、經(jīng)濟(jì)供電，保證供電質(zhì)量有著十分重要的意義，同時，直接影響到有色金屬的消耗量與線路的投資。（1）導(dǎo)體材料的選擇根據(jù)銅芯電線的適用范圍：①重要的操作回路及二次回路；②移動設(shè)備的線路及劇烈震動場合的線路；③對鋁有嚴(yán)重腐蝕而對銅腐蝕輕微的場合；④爆炸危險場所有特殊要求者。所以，本設(shè)計選用銅芯導(dǎo)線。塑料絕緣導(dǎo)線（BV、BLV）絕緣性能良好，制造工藝簡單，價格較低，無論明敷和穿管都可以代替橡皮絕緣線。但聚氯乙烯絕緣材料對氣溫適應(yīng)性較差，低溫時容易變脆，在高溫或陽光曝曬下，增塑劑易揮發(fā)，會加速絕緣老化，所以塑料線不宜在室外敷設(shè)。（2）導(dǎo)線截面的選擇按發(fā)熱條件選擇電纜和導(dǎo)線截面電流通過導(dǎo)體（包括母線、導(dǎo)線和電纜，下同），要產(chǎn)生電能損耗，使導(dǎo)體發(fā)熱。裸導(dǎo)體的溫度升高時，會使接頭處的氧化加劇，增大接觸電阻，使之進(jìn)一步氧化，如此惡性循環(huán)，甚至可發(fā)展到斷線。絕緣導(dǎo)線和電纜的溫度過高時，可使絕緣損壞，甚至引起火災(zāi)。因此，導(dǎo)體的正常發(fā)熱溫度不得超過規(guī)定的允許值。查表得聚氯乙烯絕緣導(dǎo)線芯允許長期工作溫度為65oC。在實際的工程中，為了使用方便，常將不同型號的導(dǎo)線和電纜以及它們不同的截面在不同的敷設(shè)方式下、不同環(huán)境的條件下，最大允許通過的電流值制定成一個表格,這個表格稱為導(dǎo)線或電纜的允許載流量表。①相線截面的選擇按發(fā)熱條件選擇校驗三相線路中的相線截面時。應(yīng)使其允許載流量不小于通過相線的計算電流，即≥（1-5）所謂的導(dǎo)體的允許載流量，就是在規(guī)定的環(huán)境溫度條件下，導(dǎo)體能夠連續(xù)承受不致使其穩(wěn)定溫度超過規(guī)定值的最大電流值。.由此查聚氯乙烯絕緣導(dǎo)線穿鋼管敷設(shè)的載流量表，得銅芯線的截面尺寸每根16mm2。②中性線截面的選擇低壓三相四線制線路中的中性線（N線），按規(guī)定，其載流量不應(yīng)小于此路中的最大不平衡負(fù)荷電流，同時應(yīng)考慮諧波電流的影響。。③低壓系統(tǒng)中的保護(hù)線（PE線），當(dāng)其材質(zhì)與相線相同時，其最小截面應(yīng)符合表1-2要求表1-2PE線的最小截面相線截面/≤1616＜≤35＞35PE線最小截面/==16=/2導(dǎo)線滿足機(jī)械強(qiáng)度的要求是指在不同敷設(shè)條件下絕緣導(dǎo)線應(yīng)滿足最小允許截面的要求。目前我國對于這個方面有具體的要求，在選擇導(dǎo)線時必須符合，穿管敷設(shè)的絕緣導(dǎo)線銅線芯的最小截面為2.5mm2。3.2.2導(dǎo)線的敷設(shè)理論上講導(dǎo)線和電纜的敷設(shè)方式有兩種，即：明敷設(shè)和暗敷設(shè)。本設(shè)計采用暗敷配線，明敷于潮濕場所或埋地敷設(shè)的金屬管布線，應(yīng)采用焊接鋼管（又稱水煤氣鋼管、普通黑鋼管、以下簡稱鋼管）。3.3低壓斷路器的選擇低壓配電電器主要用于電力網(wǎng)系統(tǒng)，起到電路的通斷、保護(hù)作用，主要技術(shù)要求是分?jǐn)嗄芰?qiáng)、限流效果好，動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定性高和操作過電壓低。屬于這一類的電器主要有刀開關(guān)、熔斷器、低壓斷路器、低壓配電屏等。本設(shè)計選用低壓斷路器。DZ20系列塑料外殼式斷路器適用于交流50HZ、400V的電路中作配電、電動機(jī)（作電動機(jī)保護(hù)用，其額定電流200A及以下和400Y型）的過載和短路保護(hù)之用。其技術(shù)數(shù)據(jù)見表1-3。表1-3DZ20系列斷路器主要技術(shù)數(shù)據(jù)型號脫扣器額定電流（A）飛狐距離額定電壓（V）額定運行短路分?jǐn)嗄芰Γ↘A）外形尺寸（mm）L×W×HDZ20J-2225100，125，160，180，200，2258038042160×107××86低壓斷路器的選擇，應(yīng)滿足下列條件：（1）低壓斷路器的額定電壓，應(yīng)不低于線路的額定電壓，即≥（1-6）（2）低壓斷路器的額定電流應(yīng)不小于它所安裝的脫扣器額定電流和，即對過流脫扣器≥（1-7）對熱脫扣器≥（1-8）（3）低壓斷路器的類型應(yīng)符合安裝條件、保護(hù)性能及操作方式的要求，由此同時選擇其操作機(jī)構(gòu)型式。第四節(jié)照明配電4.1照度標(biāo)準(zhǔn)照度標(biāo)準(zhǔn)制定的原則是根據(jù)可以滿足視覺的功能要求、降低視疲勞的程度以及提高視覺滿意度和綜合經(jīng)濟(jì)性能等多種因素而制定的。任何一個國家都根據(jù)其本國的特點制定了符合自己國家的照度標(biāo)準(zhǔn)。照度標(biāo)準(zhǔn)是一個最低限度標(biāo)準(zhǔn)，也就是最低照度標(biāo)準(zhǔn)。工業(yè)建筑一般照度標(biāo)準(zhǔn)值見表1-6表1-6工業(yè)建筑一般照度標(biāo)準(zhǔn)值房間或場所參考平面及高度照度標(biāo)準(zhǔn)值/lxxUGRRa備注泵房地面100—60鍋爐水位表照度不不小于50lx鍋爐房的操作層地面100—60休息室地面1502280配電室地面7522804.2燈具的布置懸掛高度和安裝高度的確定要考慮的主要因素有幾個方面，第一，是對照明器安全防護(hù)問題。。對于不同的房間有著不同的最低懸掛高度值，根據(jù)實際情況制定了有關(guān)規(guī)定。第二，安裝和維護(hù)問題。照明器的懸掛高度和安裝高度應(yīng)考慮安裝和維修方便。在采用一般的輔助工具就可以進(jìn)行安裝和維護(hù)時高度，應(yīng)該是首先選擇的高度值。第三，照明器（光源）的適宜高度。照明器中光源的性質(zhì)決定了它只能適合某種高度的照明，超出這個值的時候光源不能正常工作。（1）燈具的高度布置室空系數(shù)室空系數(shù)RCR=（1-10）式中h——室空間高h(yuǎn)——頂棚空間高h(yuǎn)——地板空間高l——房間的長度；w——房間的寬度。（2）工作面的平均照度及燈具盞數(shù)（1-11）可以推出（1-12）式中——工作面平均照度，lx；——每個電光源的光通量，lm；N——燈具盞數(shù)；U——利用系數(shù)；A——工作面面積，m2；K——維護(hù)系數(shù)；η——燈具的放光效率。室內(nèi)燈具的布置方式通常有兩種：①均勻布置。這種布燈方式用于要求在整個工作面均勻中的場所，一般照明大多采用這種布燈方式。②選擇性布置。為了加強(qiáng)某個局部或某個點的照度時采用這種方式。具體布燈的位置要考慮到照明的不同目的、主視線角度、需加強(qiáng)的部位等諸多因素。4.3燈具的選型與計算（1）鍋爐房本體間①選燈具型號本設(shè)計選用高壓鈉燈，主要參數(shù)見下表（1-7）型號額定電壓(V)功率（W）光通量(lm)工作電壓(V)工作電流(A)平均壽命(h)SONPluss50220507010046001034110000SONPluss706800SONPluss10011000SONPlus求室空系數(shù)和頂空系數(shù)鍋爐本體間面積15.6*6m2，燈具最低懸掛高度為3.5m=H－－=5-0-1=4mRCR==5*4（15.6+6）/15.6*6=4.6在照明器的使用過程中，隨著使用時間的延長，光源的光通量也會有衰減，另外照明器表面也會有一些灰塵而造成光的衰減，以及房間的灰塵造成反射光通量下降這些都會使房間的照度值下降。通常把這些影響的因素稱為減光現(xiàn)象。減光系數(shù)見表1-8。表1-8減光系數(shù)環(huán)境污染特征工作房間或場所燈具最少擦拭次數(shù)/（次/年）減光系數(shù)k室內(nèi)污染嚴(yán)重廚房、鍋爐房等30.6清潔辦公室、閱覽室、教教室、客房、繪繪圖室等20.75③本工程估算ρw=50%，ρcc=30%。④確定利用系數(shù)根據(jù)RCR=4.6，ρw=50%，ρcc=30%，查《建筑電氣工程》利用系數(shù)表用內(nèi)插法算得U=0.44。⑤由式（1-12）計算=100*15.6*6/11000*0.44*0.6*0.67=4.1根據(jù)布置效果，使其美觀，所以選6個高壓鈉燈。6*11000*0.44*0.6——————6*11000*0.44*0.6———————15.6*6==186lx≥100lx故滿足照度要求。（2）泵房泵房的面積為：9.3*6①選燈具型號防水防防塵燈表1-9防水防塵燈型號功率ΦHGC22-2150～200420310注：鋼制搪瓷燈殼殼，玻璃燈罩罩，E-27燈頭②求室空系數(shù)和頂空空系數(shù)泵房面積6×9..3m2，燈具垂度度一般為0.3～1.5m，一般取0.7～1m，燈具垂度度過大易使燈燈具擺動，影影響照明效果果。=H－－=4.5-0-11=4mRCR==5*44(9.3++6)/9..3*6=55.48③估算室內(nèi)各表面有有效反射系數(shù)數(shù)ρw=45%，=440%④確定利用系數(shù)根據(jù)RCR=5.488,ρw=45%，=40%，查《建筑筑電氣工程》利利用系數(shù)表用用內(nèi)插法算得得U=0.42。⑤由式（1-12）計計算=100*9.33*6/68800*0..42*0..7*0.667=4⑥照度驗算=4*6800*0.442*0.77/9.3**6=1455lx≥100lx故滿足照度要求。（3）配電室配電室的面積為：：5.3*33①選燈具型號選用吸頂式快速啟啟動熒光燈，見見表1-10、1-11。熒光燈具有表面亮亮度低、光線線柔和、發(fā)光光效率高、壽壽命長等優(yōu)點點，屬于冷光光源。但是點點燃時需要時時間，正常工工作時也需要要一定的附件件，頻閃效應(yīng)應(yīng)嚴(yán)重。表1-10吸頂式式快速啟動熒熒光燈型號功率LBHYG31-22×1251336——注：鋼制燈體，快快速啟動表1-11直管雙雙管熒光燈管管數(shù)據(jù)型號功率（瓦）光通量（流明）燈具效率TLD36W/33336300086%②求室空系數(shù)和頂空空系數(shù)控制室面積5.11×3m2=H－－=5－00.75－0=4.255mRCR==5*44.25*（5.3+33）/5.3**3=11..1③估算室內(nèi)各表面有有效反射系數(shù)數(shù)ρw=40%，ρccc=455%，④確定利用系數(shù)根據(jù)RCR=111.1，ρw=40%，ρcc=455%，查《建筑筑電氣工程》利利用系數(shù)表用用內(nèi)插法算得得U=0.39。⑤由式（1-12）計計算=75*5.3*33/3000*0..39*0..75*0..86=2⑥照度驗算=2*3000**0.39**0.75//5.3*33=110lx≥75lx故滿足照度要求。（4）休息室休息室的面積：55.3*3①選燈具型號同控制室，選用吸吸頂式快速啟啟動熒光燈。②求室空系數(shù)和頂空空系數(shù)值班室面積4×33m2=H－=5－0.75=4.225mRCR==5*44.25*（5.3+33）/5.3**3=11..1③估算室內(nèi)各表面有有效反射系數(shù)數(shù)ρw=50%，ρccc=45%%④確定利用系數(shù)根據(jù)RCR=133.1，ρw=50%，ρcc=45%%，查《建筑筑電氣工程》利利用系數(shù)表用用內(nèi)插法算得得U=0.522⑤由式（1-12）計計算=150*5.3**3/30000*0.552*0.88*0.866=2⑥照度驗算=2*3000*0.552*0.88/5.3**3=1566lx≥150lx故滿足照度要求。（5）壁燈鍋爐本體間3盞、泵泵房1盞，型號如如表1-133、1-14。表1-12防水防塵彎彎燈（有保護(hù)護(hù)網(wǎng)）型號功率燈頭ΦLH60～100E27355350170注：鋼板搪瓷罩，透透明或磨砂玻玻璃罩表1-13局部照明明燈泡數(shù)據(jù)燈泡型號電壓（伏）功率（瓦）光通量（流明）主要尺寸（毫米）燈頭型號額定值極限值額定值極限值直徑（D）全長（L）JZ12-100012100104.51600132061110E27/27表1-14局部照明燈燈型號功率燈頭ΦLH60～100E27355350205注：鋼板搪瓷罩螺螺口風(fēng)雨燈頭頭，鑄鐵或鋼鋼板沖制底座座4.4開關(guān)和插座座的選擇常用照明器的開關(guān)關(guān)控制形式分分為：直接手手動式（例如如：扳把式、琴琴鍵式、拉線線式等）、間間接方式（觸觸摸感應(yīng)式、聲聲音感應(yīng)式、亮亮度感應(yīng)式等等）。如果按按開關(guān)設(shè)備使使用的環(huán)境可可以分為：一一般式、防水水防潮式、防防塵式、隔爆爆式和防爆式式等。無論哪哪種形式在選選擇時都應(yīng)該該滿足下列條條件：①開關(guān)設(shè)備本身的額額定電壓值必必須大于所安安裝線路的工工作電壓值。②開關(guān)設(shè)備本身的額額定電流值必必須大于所安安裝線路中的的計算電流值值。③開關(guān)設(shè)備的形勢必必須符合使用用環(huán)境的要求求和控制方式式的要求。開關(guān)和插座的選擇擇型號及有關(guān)關(guān)參數(shù)見表11-15、1-16。表1-15開關(guān)型號號產(chǎn)品名稱代號面板圖形規(guī)格面板尺寸/㎜安裝孔距/㎜蹺板式暗開關(guān)單孔孔雙控G1QA250V4A75×7575×1005479蹺板式二連暗開開關(guān)單孔雙控G2QA250V4A75×10079蹺板式三連暗開開關(guān)單孔雙控G3QA250V4A75×10079表1-16插座型號號產(chǎn)品名稱面板圖形規(guī)格面板尺寸（㎜）安裝孔距（㎜）單相二三極普通插插座250V6A10A75×130109三相四線插座380V10.15A86×8660.3第五節(jié)導(dǎo)線的敷設(shè)設(shè)及選擇5.1照明配電負(fù)荷計算算表查得鍋爐房的需要要系數(shù)為0.9，cosφ=1.0，tgφ=0表1-17計算負(fù)荷荷表回路序號數(shù)量功率（w）需要系數(shù)cosφtgφ計算負(fù)荷（kw）（kvar）（kVA）（A）161000.91.000.5400.540.82242000.91.000.