六层办公楼配电与防雷设计附程序毕业设计

1学校代码： 学 号： Hefei University毕 业 论 文 （ 设 计 ）BACHELOR DISSERTATION论文题目： 六层办公楼配电与防雷设计 学位类别： 工 学 学 士 学科专业： 作者姓名： 导师姓名： 完成时间： 2摘 要建 筑 电 气 技 术 的 发 展 ， 是 随 着 建 筑 技 术 的 发 展 ， 电 气 科 技 的 发 展 而 同 步的 。 尤 其 是 随 着 信 息 技 术 的 发 展 ， 如 计 算 机 技 术 、 控 制 技 术 、 数 字 技 术 、 显示 技 术 、 网 络 技 术 以 及 现 代 通 信 技 术 的 发 展 ， 使 建 筑 电 气 技 术 实 现 了 飞 跃 性的 发 展 。 自 从 改 革 开 放 以 来 ， 与 国 际 上 进 行 广 泛 的 技 术 交 流 ， 国 际 上 许 多 先进 的 新 产 品 、 新 技 术 不 断 进 入 中 国 建 筑 市 场 ， 使 建 筑 电 气 行 业 迈 出 了 新 的 一步 。本 次 设 计 正 是 从 满 足 人 们 日 益 增 长 的 物 质 文 化 需 要 的 原 则 出 发 ， 充 分 符合 智 能 建 筑 发 展 特 点 的 要 求 ， 利 用 较 为 先 进 的 科 学 技 术 进 行 电 话 通 讯 系 统 、火 灾 报 警 及 消 防 系 统 、 智 能 网 络 系 统 等 各 相 弱 电 设 计 ， 并 严 格 遵 守 国 家 建 筑方 面 的 相 关 规 定 而 完 成 的 。本 次 设 计 建 筑 属 三 类 建 筑 。 主 要 对 其 进 行 供 配 电 系 统 、 照 明 系 统 、 插 座系 统 等 强 电 设 计 ， 综 合 布 线 系 统 等 弱 电 设 计 ， 以 满 足 现 代 智 能 建 筑 的 各 方 面要 求 。该 工 程 首 先 对 供 配 电 系 统 进 行 设 计 ， 在 供 电 系 统 中 涉 及 到 建 筑 供 配 电 的负 荷 分 级 和 智 能 建 筑 对 供 电 的 要 求 以 及 如 何 减 少 电 能 损 耗 。 在 低 压 配 电 系 统设 计 中 主 要 考 虑 配 电 系 统 的 原 则 ， 配 电 系 统 配 电 方 式 以 及 配 电 设 计 的 质 量 。最 后 利 用 需 用 系 数 法 对 系 统 的 负 荷 进 行 计 算 。照 明 系 统 的 设 计 是 在 照 度 要 素 和 要 求 的 基 础 上 ， 满 足 照 度 均 匀 度 ， 亮 度均 匀 度 ， 眩 光 的 限 制 与 利 用 ， 颜 色 对 比 ， 阴 影 的 处 理 ， 照 度 的 稳 定 性 等 的 要求 ， 利 用 单 位 容 量 法 对 光 源 和 灯 具 进 行 选 择 和 布 置 。 然 后 根 据 各 回 路 的 计 算电 流 来 选 择 使 用 的 开 关 ， 插 座 ， 导 线 ， 断 路 器 等 器 件 。弱 电 部 分 的 设 计 主 要 是 消 防 和 综 合 布 线 系 统 的 设 计 ， 综 合 布 线 是 采 取 标准 化 的 统 一 材 料 、 统 一 设 计 、 统 一 布 线 、 统 一 安 装 施 工 做 到 结 构 清 晰 ， 使 用方 便 ， 便 于 集 中 管 理 和 维 护 。关 键 词 ： 设 计 、 生 命 财 产 、 规 范 、 强 电 、 弱 电外文翻译3AbstractWith the social and economic development, technological advances, modern office building more and more types of electrical equipment, such as power, lighting, elevators, air conditioning, fire, communications, computers, and intelligence equipment continued to develop, soIt can be said of its electrical design is a key link, which directly determines the comprehensive efficiency of public buildings, and office capacity.This paper expounds the various systems in a complex building design based on electrical design, principles and methods and conclusions of design options.This thesis includes five chapters of content, including the strong electric part of the former four designs for the weak part of the design chapter.Strong electricity some of the main contents include: low-voltage distribution system, lighting system and lightning protection grounding system design, including load calculations, illumination calculation.Weak part of the main contents include: cable television system, telephone system design and network system design.The design is completed a total of 10 drawings, including electrical part of the five strong, weak part of the three, the system Figure 1, shows a design.Drawing graphics using AUTOCAD software.This comprehensive building electrical design graduation project, the aim is to design practice through the integrated use of the knowledge, theory with practice, exercise independent analysis and problem solving ability of electrical design for the future and lay a solid foundationKey words: supply and distribution systems,lighting systems,weak systems,building lightning protection4第 一 章 绪 论 .61.1 建 筑 电 气 概 况 .61.2 设计原则 .61.3 设 计 内 容 .7第二章 配电系统设计 .82.1 负 荷 等 级 及 供 电 要 求 .82.1.1 负 荷 等 级 分 类 .82.1.2 供 电 要 求 .92.1.2 引 入 电 源 的 方 式 .92.2 供 电 系 统 中 的 负 荷 计 算 .92.2.1 本 工 程 计 算 需 要 数 据 .92.2.2 供 电 系 统 中 负 荷 计 算 .102.2.3 无 功 补 偿 计 算 .162.3 供 电 系 统 中 断 路 器 的 选 择 .172.3.1 断 路 器 概 念 .172.3.2 断路器的一般选用原则 .172.3.3 本 工 程 选 用 的 断 路 器 的 及 选 用 依 据 .182.3.4 每 层 楼 的 照 明 配 电 箱 选 用 的 断 路 器 .192.4 供 电 系 统 中 导 线 的 选 择 .202.4.1 一 般 导 线 截 面 的 选 择 .202.4.2 三 相 系 统 相 线 截 面 的 选 择 .212.4.3 中 性 线 和 保 护 线 截 面 的 选 择 .212.4.4 本 工 程 导 线 截 面 选 择 .222.5 供 电 系 统 中 插 座 的 选 择 .232.5.1 设 计 原 则 及 要 求 .232.5.2 插 座 的 选 择 .242.5.3 插 座 的 安 装 .242.5.4 具 体 设 计 要 求 .252.5.5 本 工 程 的 具 体 设 计 ： .252.6 本 章 小 结 .26第三章照明系统设计 .273.1 总 则 .273.2 照 明 光 源 选 择 .273.3 照 明 灯 具 选 择 .273.4 照 度 和 照 明 方 式 的 选 择 .283.5 一 般 照 明 .283.5.1 办 公 照 明 一 般 设 计 原 则 .283.5.2 设 计 结 果 .293.6 应 急 照 明 .293.6.1 应 急 照 明 分 类 .293.6.2 应 急 照 明 灯 具 的 选 择 .3053.6.3 应 急 照 明 灯 的 布 置 .303.6.4 设 计 结 果 .303.7 照 度 计 算 （ 计 算 所 需 灯 具 数 量 ） .303.7.1 本 设 计 采 用 利 用 系 数 法 法 计 算 灯 具 数 量 .313.7.2 照 明 设 计 .31第四章 电流的计算 .334.1 绘制计算电路 .334.2 确定短路计算基准值 .334.3 计算短路电路中个元件的电抗标幺值 .334.3.1 电力系统 .334.3.2 架空线路 .334.3.3 电力变压器 .344.4 K-1 点（ 10.5KV 侧）的相关计算 .344.4.1 总电抗标幺值 .344.4.2 三相短路电流周期分量有效值 .344.4.3 其他短路电流 .344.4.4 三相短路容量 .344.5 K-2 点（ 0.4KV 侧）的相关计算 .354.5.1 总电抗标幺值 .354.5.2 三相短路电流周期分量有效值 .354.5.3 其他短路电流 .354.5.4 三相短路容量 .35第五章 防雷接地系统 .365.1 防 雷 等 级 .365.2 防 雷 的 措 施 .365.2.1 高 层 建 筑 物 的 外 部 防 雷 接 地 装 置 ： .365.2.2 高 层 建 筑 物 的 内 部 防 雷 接 地 装 置 .385.3 接 地 装 置 .405.3.1 接 地 装 置 简 述 .405.3、 2 常 见 的 几 种 接 地 形 式 .415.4 本 工 程 防 雷 接 地 概 述 .435.4.1、 本 工 程 防 雷 等 级 及 累 计 次 数 .435.4.2 接 闪 器 ： .435.4.3 引 下 线 .435.4.4 接 地 极 ： .435.4.5 其 它 安 装 规 定 .435.4.6 接 地 及 安 全 措 施 ： .445.5 本 章 小 结 .446第 一 章 绪 论1.1 建 筑 电 气 概 况 现代民用建筑电气技术是以电能、电子、电气设备及电气技术为手段来创造、维持和改善人民居住和工作的生活环境的电、光、声、冷和暖环境的一门跨学科的综合性技术科学。是强电和弱点与具体建筑的有机结合。随着科学技术的发展和人民生活水平的不断提高，建筑电气技术不仅仅作为建筑设备工程专业的一个分支，而且已经成为现代建筑的重要内容之一。同时人们对有关供配电、照明、消防、防雷接地、通信、有线电视等系统的要求越来越高，使得建筑走向高品质、多功能领域，并进一步向多功能的纵深方向和综合应用方向发展。建筑电气设计是在认真执行国家技术经济政策和有关国家标准和规范的前提下，进行工业与民用建筑电气的设计，并满足保障人身、设备及建筑物安全、供电可靠、电能节约、技术先进和经济合理。1.2 设计原则供 配 电 系 统 一 般 要 满 足 下 列 基 本 要 求 ： （ 1） 安 全 。 电 力 供 应 、 传 输 、分 配 和 使 用 过 程 中 ， 不 应 发 生 人 身 安 全 事 故 和 电 气 设 备 毁 坏 事 故 。 （ 2）可 靠 。 应 满 足 电 力 用 户 对 供 电 连 续 性 、 可 靠 性 的 要 求 。 （ 3） 优 质 。 应 满 足电 力 用 户 对 电 压 、 频 率 、 波 形 （ 谐 波 ） 等 供 电 质 量 的 要 求 。 （ 4） 经 济 。 应使 供 配 电 系 统 投 资 少 、 占 地 面 积 小 、 有 色 金 属 消 耗 少 ， 运 行 费 用 低 ， 节 约电 能 。 （ 5） 发 展 。 应 考 虑 近 期 建 设 和 中 、 远 期 发 展 的 关 系 ， 局 部 和 整 体 的关 系 ， 适 当 考 虑 未 来 发 展 的 需 求 。本 次 设 计 是 对 合 肥 学 院 电 子 系 主 楼 进 行 的 电 气 设 计 ， 本 工 程 概 况 ： 本楼 为 合 肥 学 院 电 子 系 的 主 楼 ， 一 共 六 层 。 第 一 、 二 、 四 、 五 、 六 层 为 实 验 室 ，第 三 层 为 教 师 办 公 室 ， 属 三 类 类 建 筑 。 设 计 需 要 做 到 方 案 合 理 、 技 术 先 进 、运 行 可 靠 、 满 足 相 关 规 范 的 要 求 ， 还 要 简 捷 实 用 、 便 于 操 作 、 管 理 和 应 用 ，减 少 综 合 投 资 。 此 次 设 计 的 目 的 是 通 过 对 该 综 合 楼 各 个 系 统 的 设 计 实 践 ， 综合 运 用 所 学 知 识 ， 贯 彻 执 行 我 国 建 筑 电 气 行 业 有 关 方 针 政 策 ， 理 论 联 系 实 际锻 炼 独 立 分 析 和 解 决 电 气 工 程 设 计 问 题 的 能 力 ， 为 未 来 实 际 工 作 奠 定 坚 实 的7基 础 。1.3 设 计 内 容本 论 文 主 要 阐 述 了 综 合 楼 各 系 统 电 气 设 计 的 设 计 依 据 、 原 理 和 方 法 及 设计 选 择 的 结 论 等 。 本 论 文 共 包 括 七 章 的 内 容 ， 前 六 章 包 括 强 电 部 分 设 计 ，第 七 章 为 弱 电 部 分 设 计（ 1） 第 二 章 为 低 压 配 电 系 统 ， 主 要 说 明 对 负 荷 等 级 的 划 分 及 对 应 的 供 电要 求 ， 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 需 要系 数 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 断 路 器 、 导 线 。 并 根 据 文 献 【 9】 确 定 负 荷 等 级 。 针 对 不 同 级 别 负 荷 及负 荷 大 小 采 取 了 不 同 的 配 电 方 式 ， 同 时 对 动 力 设 备 进 行 了 负 荷 计 算 ， 配 电 箱设 计 。 本 部 分 设 计 出 了 电 气 系 统 图 。（ 2） 第 三 章 为 照 明 系 统 ， 主 要 说 明 光 源 、 灯 具 的 选 择 ， 照 度 计 算 、 一 般照 明 及 应 急 照 明 等 内 容 。 并 根 据 文 献 【 1、 2、 6、 7】 等 进 行 照 度 计 算 ， 选出 各 个 房 间 需 要 的 灯 具 数 量 ， 同 时 依 据 文 献 【 3、 8、 9】 进 行 了 应 急 照 明设 计 ， 按 照 供 电 半 径 不 超 过 30 50 米 的 原 则 进 行 照 明 平 面 图 设 计 ， 设 计 出各 个 供 电 回 路 及 相 对 应 的 配 电 箱 。 本 部 分 设 计 出 了 各 层 的 照 明 平 面 图 。（ 3） 第 四 章 为 防 雷 接 地 系 统 ， 主 要 说 明 对 直 击 雷 、 侧 击 雷 ， 雷 电 感 应 等的 防 护 以 及 接 地 系 统 的 方 式 及 具 体 要 求 等 内 容 ， 并 依 据 文 献 【 4、 5】 结 合本 建 筑 特 点 ， 做 了 防 直 击 雷 、 侧 击 雷 、 感 应 雷 设 计 及 接 地 系 统 设 计 。 本 部 分设 计 出 了 避 雷 平 面 图 和 接 地 平 面 图 。（ 4） 第 七 章 为 弱 电 系 统 ， 他 可 分 为 两 大 部 分 。 第 一 部 分 为 电 话 系 统 ， 仅设 计 了 分 配 系 统 及 线 路 敷 设 等 内 容 ； 第 二 部 分 为 网 络 系 统 ， 仅 设 计 了 分 配 系统 及 线 路 敷 设 等 内 容 。 本 部 分 设 计 出 了 弱 电 系 统 图 和 各 层 的 弱 电 平 面 图 。8第二章 配电系统设计2.1 负 荷 等 级 及 供 电 要 求2.1.1 负 荷 等 级 分 类不同的电力负荷，其重要程度是不同的。重要的负荷对供电可靠性的要求高，反之则低。在 GB50052-1995供配电系统设计规范 对电力负荷进行了规定，电力负荷根据对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上造成的损失或影响的程度进行分级，并针对不同负荷等级确定其对供电电源的要求。可分为一级负荷、二级负荷和三级负荷。一级负荷：（1）中断供电将造成人身伤亡时。（2）中断供电将在政治、 经 济 上 造成重大损失时。例如：重大设备损坏、重大产品报废、用重要原料生产的产品大量报废、国民经济中重点企业的连续生产过程被打乱需要长时间才能恢复等。（3）中断供电将影响有重大政治、 经 济 意 义 的 用 电 单 位 的 正 常 工 作 时 。例如：重要交通枢纽、重要通信枢纽、重要宾馆、大型体育场馆、经常用于国际活动的大量人员集中的公共场所等用电单位中的重要电力负荷。（4）中断供电将造成公共场所秩序严重混乱者。对于某些特等建筑，如重要的交通枢纽、重要的通信枢纽、国宾馆、国家级及承担重大国事活动的会堂、国家级大型体育中心，以及经常用于重要国际活动的大量人员集中的公共场所等的一级负荷，为特别重要负荷。中断供电将影响实时处理计算机及计算机网络正常工作或中断供电后将发生爆炸、火灾以及严重中毒的一级负荷亦为特别重要负荷。二级负荷：（1）中断供电将在政治、经济上造成较大损失时。例如：主要设备损坏、大量产品报废、连续生产过程被打乱需较长时间才能恢复、重点企业大量减产等。（2）中断供电将影响重要用电单位的正常工作。例如：交通枢纽、通信枢纽等用电单位中的重要电力负荷，以及中断供电将造成大型影剧院、大型商场等较多人员集中的重要公共场所秩序混乱。9三级负荷：不属于一级和二级的电力负荷。2.1.2 供 电 要 求对于不同负荷级别的用电单位的供电要求，在在 GB50052-1995供配电系统设计规范中也有明确的规定。（1）一级负荷应由两个电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源应不致同时受到损坏。一级负荷容量较大或有高压用电设备时，应采用两路高压电源。如一级负荷容量不大时，应优先采用从电力系统或临近单位取得第二低压电源，亦可采用应急发电机组，如一级负荷仅为照明或电话站负荷时，宜采用蓄电池组作为备用电源。一级负荷中特别重要负荷，除上述两个电源外，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。（2）二级负荷的供电系统应做到当发生电力变压器故障或线路常见故障时不致中断供电（或中断后能迅速恢复） 。在负荷较小或地区供电条件困难时，二级负