时间:2022-11-23 14:47:09来源:搜狐
今天带来建筑供电与照明系统知识大全「照明基础知识」,关于建筑供电与照明系统知识大全「照明基础知识」很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!
建筑分类:
一类建筑:19层以上的住宅楼、建筑高度50m以上的其他民用建筑、特别重要的公共建筑等。
二类建筑:10~18层的住宅楼、建筑高度24~50m之间的其他民用建筑、重要的公共建筑等。
三类建筑:10层以下的住宅楼、建筑高度不超过24m的其他民用建筑。
本课件侧重于介绍高层民用建筑电气。
建筑供电系统:
负荷:指用电设备,也指用电设备消耗的电能或电功率。负荷又称为用电量。
负荷分类及分布特点:
1.负荷分类依据:供电部门执行的电价不同。
2.负荷分布特点
(1).不同类型建筑负荷分布的特点
(2).同一建筑中不同部位负荷分布特点:
负荷主要集中与建筑物底部、顶部,大型建筑的中间部位等。
负荷级别及对供电电源的要求:
1.负荷级别
分级依据:用电设备(负荷)对供电可靠性的要求及中断供电造成的危害程度。
一级负荷:中断供电会造成人员伤亡、重大政治影响、重大经济损失。
二级负荷:中断供电将在政治、经济上造成较大损失、将影响正常工作、将造成公共场所秩序混乱。
三级负荷:不属于一、二级负荷者。
一切消防用电设备均属于一级或二级负荷。
2.对供电电源的要求:
一级负荷需要有两个独立电源供电。
二级负荷需要双回路供电。
三级负荷只要求单电源供电。
一个建筑物中的用电设备,可能含有几种级别的负荷。某些设备需要双电源供电,某些设备只需要单电源供电。
电力负荷的计算方法:
负荷计算就是求:设备容量、计算容量、计算电流等。设备容量(Pe):又称为安装容量,是用户所安装的用电设备的额定容量或额定功率之(设备名牌上的数据)。
计算容量(Pjs):又称为计算负荷,是用户的最大用电功率。是选择变压器、备用电源容量、无功补偿容量的依据,也是计算配电系统各回路中电流的依据。
计算电流(Ijs):是计算负荷在额定电压下的电流。是选择导线、断路器、功率损耗等的依据。
1.单位指标法:
有功功率计算负荷(KW);
Sjs:视在功率计算负荷(KVA);
Kp:单位负荷指标(W/m2,W/户,W/人)
Ks:单位负荷指标(VA/m2,VA/户,VA/人)
N:单位数量。如:建筑面积m2、户数、人数。
各类建筑物的用电指标
例:某教学楼建筑面积1.5万m2,已知单位负荷指标Kp=30W/m2,计算总有功功率?
解:
例:某高层住宅楼共172户,每户设计功率为8KW,计算总有功功率?
2.需要系数法
依据:所有用电设备不可能同时使用,也不可能所有用电设备都工作在最大运行状态。
Pjs=Kc·Pe
Pjs:有功功率计算负荷(KW);
Pe:用电设备的总功率(KW);
Kc:需要系数(查表得)
例:接上例,查表得Kc=0.45
Pjs=0.45×8×172=0.45×1376=619KW
住宅用电负荷需要系数
3.计算电流
(1)380/220V三相平衡负荷的计算电流
(2)220V单相负荷的计算电流
Ijs=Pjs/220×cosφA)
常用设备的功率因数(cosφ)
2.低压电气设备
1.低压隔离开关
符号:
作用:接通或断开电路。
特点:灭弧效果差,不宜带负荷操作。有明显的断开间隙,用于不经常操作的电。
2.低压负荷开关
符号:
作用:接通或断开电路。可以带负荷操作。
3.低压断路器
符号:
作用:在有负荷的情况下接通或断开电路,同时能切断过载和短路电流,某些产品有过电压、失压保护功能。低压断路器依据体、通过的额定电流大小、保护功能等可分为:
4.电流互感器
符号:
作用:将电路中流过的大电流变换成小电流(额定电流5A),供仪表(电流表、电能表等)测量及指示用。
5.电容器
符号:
作用:补偿用电设备的功率因素cosφ。
国家规定:高压供电的电源侧cosφ≥0.9,低压供电电源侧cosφ≥0.85。
6.低压开关柜
按照结构形式可分为:
固定式开关柜,主要型号有:XL、GXL等。
抽屉式开关柜,主要型号有:GCL、GCK等。
柜体几何尺寸,以低压抽屉式开关柜为例:
高:2.2m;
深:0.8、1.0m;
宽:0.6、0.8m。
在供电系统中,还要经常采用高压开关柜及各种高压元器件。
3.变配电所主结线的确定
一.建筑物供电电源的确定
1.0.22/0.38kV低压电源供电
应用于总负荷较小、负荷等级为二、三级的建筑。多数场合为三类建筑。
2.一路10(6)kV高压、一路0.22/0.38kV低压电源供电应用于总负荷较大,负荷等级可为1、2、3级的,其中需要提供双电源的备用电源负荷较小,或无法获取第二路高压的一类、二类建筑。
3.两路10(6)kV高压电源供电
应用于总负荷较大,负荷等级可为1、2、3级的一类、二类建筑。是现阶段一、二类建筑常采用的供电方案。
4.两路10(6)kV电源供电、自备发电机组备用应用于含有大量一级负荷的特别重要的一类建筑。
5.两路35kV电源供电、自备发电机组备用应用于总负荷特别大的一类建筑。
二.低压电气主结线
主结线:由电力变压器、各种开关电器、母线、电力电缆、电容器等电气设备依照一定次序相连接的接受和分配电能的电路。
主结线分为高压主结线、低压主结线。
母线:又称为汇流排,是接受电能、分配电能的导体。
照明系统:
照明系统主要包含:
照明设计,光源、灯具的选择与布置,开关、插座的选择与布置等。
照明配电线路设计,照明配电线路的保护及敷设等。
1.灯具的选择与布置
灯具=光源 控照器 附件
一.灯具的选择
1.光源的选择
(1)光源的种类
热辐射光源:利用电流将灯丝加热到白炽程度而产生热辐射发光的一种光源。属于第1代电光源。
白炽灯:
卤钨灯:
气体放电光源:利用电流通过灯管中气体而产生放电发光的一种光源。通过掺入不同的气体可有荧光灯、高压汞灯、高压钠灯、金属卤化物灯等。
荧光灯:
按管径分类:Φ38、Φ26、Φ16mm;
按色温分类:日光色、冷光色、暖白色;
按灯管形状分类:
直管形:20W、30W、36W、40W等;
环形:20W、22W、30W、32W、40W等;
紧凑形:8W、11W、15W、22W等;
荧光灯属于第2代电光源。
金属卤化物灯:在气体放电管内添加金属卤化物(碘、
溴、钠、镝、钍、等)构成。
可提高:光效、显色性等。
金属卤化物灯属于第3代电光源。
(2)光源的性能指标
总体性能指标:
热辐射光源:色温低(暖色)、显色性好、便于调光、功率因素高、光效低、寿命短。
气体放电光源:色温有高有低、显色性有高有低、功率因素低、点燃迟、光效高、寿命长。
(3)光源的选择
总体原则:节能、绿色照明。一般场合均选用荧光灯,特殊场合根据需要选择其他光源。
绿色照明:限制白炽灯的使用;
采用卤钨灯取代白炽灯(光效提高1倍);
推荐采用紧凑形荧光灯取代白炽灯(寿命提高10倍、光效5~7倍);
推荐采用Φ26、Φ16细管荧光灯(寿命提高5倍);
推荐采用金属卤化物灯。
2.灯具的选择
(1)控罩器(灯罩)的作用
改变光源的配光曲线:
提高光效:
改善眩光
(2)灯具的分类
按照安装方式分类:壁灯、吸顶灯、吊灯、嵌入式灯、地脚灯等。
按照用途分类:普通灯、庭圆灯、广场灯、应急灯、防潮灯、防爆灯、工矿灯、泛光灯等。
灯具的分类可以有很多种方式。
(3)灯具的选择
灯具的选择应从光源、灯罩两个方面考虑。
灯具的光学特性;灯具的经济性;灯具的使用环境;
灯具与建筑物、室内装饰效果的色彩、造型、安装方式等的协调。
二.灯具的布置
总体原则:工作面的照度、照度均匀性、眩光的限制、维修方便、美观、与建筑风格协调。
1.布灯的合理性
距高比合适(L/h)
L:灯具的间距,h:灯具的计算高度,
灯具离墙的距离一般为灯具间距的1/2~1/3
灯具安装高度适宜
2.均匀性布灯
不考虑室内设施的摆设位置,将灯具均匀的有规律的排列。一般场合均采用此方案。
优点:照度均匀、美观、整体效果好。
需注意与风扇、风口、扬声器、探头、喷淋头的位置配合。
3.选择性布灯:根据工作场所设施布置情况,有选择的布置。
2.照度标准与照度计算方法
一.照度标准:不同类型的建筑、同一建筑中不同功能的房间、不同的部位,照度标准不相同。
工程设计中,按照《建筑照明设计标准》GB50034-2013执行。图书馆建筑照明标准值
办公建筑照明标准值
学校建筑照明值标准
二.照度计算方法
1.利用系数法
式中:
F:每个灯具中光源的总光通量(lm)
Eav:工作面上的平均照度(lx)
A:房间面积(m2)
N:灯具数量(盏)
K:维护系数(一般为0.70)
μ:灯具的利用系数(查利用系数表得到)
2.单位容量法:
式中:
S:被照面积(m2)
P:每个灯具内灯泡总功率(W)
W:单位面积所需安装功率(W/m2)
N:被照面积内灯具数量
带发射罩荧光灯单位面积安装功率(W/m2)
例:某教室长15m,宽10m,高3.5m,拟选用
带有反射罩的2×40W双管荧光灯均匀性布置,吸顶安装,,桌面设计平均照度为300lx,采用单位容量法,确定该教室的灯具数量。
解:灯具计算高度h=3.5-0.75=2.75m
查表得,W=20.4W/m2
该教室的灯具数量取32只。
3.室内照明设计概论
不同类型的建筑、同一座建筑中不同功能的房间,室内照明设计的要求、方法有所不同。室内照明设计需要考虑到多方面的要求,如:照度标准、照度均匀性、眩光控制、显色性、维护等。这些方面都反映在灯具的选择与布置中。
室内照明设计的一般步骤为:
确定设计照度值:
选择光源
选择灯具类型和型号、确定灯具的布置照度的计算或验算(通过计算,确定灯具的数量、光源的安装功率;或反之,初定房间灯具的数量,验算照度值,如不符,再调整之。)
此外,还有照明配电设计。
例:某教室长15m,宽10m,高3.5m,完成该教
室的室内照明设计。
解:确定设计照度,查表得:300lx
选择光源:荧光灯
选择灯具:YG2—2(2×40W),均匀性布灯,吸顶安装。
照度计算:采用单位容量法,得N=32只(前述例题结果)
4.照明配电系统
一.照明配电方式
1.照明配电对低压电源的要求
普通照明:单电源(单回路)供电。
应急照明:双电源(双回路)供电。
2.干线配电方式
“干线”:变、配电所(房)中配电柜→配电箱(柜)之间、配电箱(柜)→配电箱之间的连接线路。
放射式配电
特点:各楼层的配电箱、柜与配电房的总配电柜之间是单独敷设的线路,各配电线路故障互不影响,供电可靠性高。该方式主要用于多层建筑,或高层建筑的部分配电。
树干式配电
特点:多个配电箱(柜)共用一条干线与配电房总配电柜连接。该方式系统灵活性好,干线故障时影响范围较大。主要应用于设备分布比较均匀的场合,尤其适用于高层建筑的照明配电。
链式配电:特点与树干式配电相似,适用于距配电房较远而彼此相距又较近的小容量的用电设备,链接的台数不宜大于5台,总容量不宜大于10kw。
混合式配电:高层建筑的干线配电方式一般均为树干式、放射式配电的混合。
3.配电支线
“配电支线”:指末端配电箱的输出回路(即末端配电箱至用电设备之间的连接线路)。
配电支线的类型:
可以是单相出线支路,也可能是三相出线支路。
灯具、插座一般不共用同一条支路。
住宅楼厨、卫、空调应分别单独设置支路。
每条出线支路的导线根数;
单相电:灯具回路2~3根线(一般为2根);
插座回路3根线。
三相电:4~5根线;
接三相插座,原则上4根线;
接三相用电设备的控制箱,原则上5根线;
从控制箱接电动机类设备,4根线。
出线支路的导线截面积
单相电:灯具回路,2.5mm2
插座回路,2.5、4mm2
三相电:2.5、4、…mm2
总体原则:每条灯具回路的电流不宜大于15A,一条回路灯具串接数量不超过25只。
每条单相插座回路电流一般不超过15A(有时也可为20A),插座数量不超过10只。
三相回路的电流按所连接设备的功率计算得到。多数情况下一条回路只连接一台设备。
配电箱的设置
配电箱的作用:完成的进线与各个出线支路的配电。
1.配电箱数量的确定,主要从下列几点考虑:
该配电箱需要连接的总设备负荷的大小(末端
配电箱总电流一般可控制在80A以内、即总负荷在
40~50KW)。
配线距离的长短(单相支路长度应控制在30~50m)。
出线支路数量(一般控制在30个单相出线支路以内)
管理者的使用方便。对于住宅楼,每户需设置一个家用保护配电箱。
2.配电箱设置位置,主要从下列几点考虑:
尽量靠近负荷中心。管理、操作方便。
配电出线供电半径为30~50m。
有电气竖井的建筑,优先考虑设置在楼层的竖井(配电小间)内。
三.照明配电系统常用设备
1.照明配电柜,通常设置在配电房中(见供电系统)。
2.照明配电箱
材质:塑料、金属。
安装方式:挂墙明装、暗敷设。
位数(回路数):位数有:12、24、36、48位等。照明配电箱中1位的宽度为18mm,1个单相断路器占有1~2位,一个三相断路器占有3~4位。
型号:各厂家型号不一,常见型号有PZ—30等。
3.照明配电箱中常用器件
符号:
作用:对负载电路起断、合闸,过载、短路保
护,有些微型断路器还有过压保护功能。
额定电流主要有:6、10、16、20、25、32、40、50、63、80、100、125A等规格。
断路器宽度:(1P=18mm,又称1位宽度)
单相断路器宽度有:1P、2P两种,应用最广泛的有施耐得产品DPN系列(1P、零线、相线同时断开),C65系列(1P、2P)。
三相断路器宽度有:3P、4P两种,应用最广泛的有施耐得产品C65系列、NC100系列。并有C曲线、D曲线两种。
微型漏电保护开关:
符号:
作用:对负载电路起断、合闸、短路、过载、漏
电保护。
漏电动作电流:30mA(10mA、20mA)。
塑壳类型的断路器漏电动作电流还有100mA、300mA。
工程中:插座回路需要设置漏电保护(30mA),住宅楼总入口处需要设置漏电保护(300mA)。
典型产品:施耐德公司DPNvigi系列(2P宽度)。
符号:
作用:对电路起断、合闸作用,不宜带负荷操作。
微型负荷开关
符号:
作用:对电路起断、合闸作用,可以带负荷操作。
四.照明系统图
用单线图表示某个照明配电箱(柜)中系统的组成、相互关系及其主要特征的一种简。
照明系统图上通常可表示:
配电箱进、出线的型号、规格、根数、敷设方式及部位;各种开关的型号规格,用电参数(如:设备容量、需要系数、计算容量、计算电流、cosφ等);回路编号、相序等。
导线标注格式:a—b(c×d)e—f
其中:a:回路编号(WL:照明回路;WX:插座回路)
b:导线型号
c:导线根数
d:导线截面积(mm2)
e:敷设管材及管径
f:敷设部位(FC:地面内暗敷,CC:顶板内敷)
例:某五层(30户)住宅楼照明系统图介绍
五.照明平面图
照明平面图主要应表达下列内容:
在建筑平面图的基础上绘制出配电箱、灯具、开关、插座、线路等平面布置,标出回路的编号。
标注出线路走向、引入线规格、线路敷设方式和标高、灯具型号容量及安装方式和标高。等等。
6.应急照明系统
在正常照明因发生火灾时被切断,或正常照明因故障熄灭后,可继续维持照明或安全通行、安全疏散的照明系统。
一.应急照明的内容与设置
1.应急照明的内容
备用照明:正常照明失效时,为继续工作(或暂时继续工作)而设的照明。
疏散照明:为了使人员在火灾情况下,能从室内安全撤离至室外(或某一安全地区)而设的照明。
安全照明:正常照明突然中断时,为确保处于潜在危险的人员安全而设的照明。
2.应急照明的设置
备用照明的设置:配电房、消防水泵房、防排烟风机房、消防中心、通信机房、大中型计算机房等设备用房;面积超过1500mm2的营业厅、展览厅;其他重要的厅堂类。
疏散照明的设置:建筑物(二类建筑的住宅除外)的疏散走道、公共出口处等。
安全照明的设置:凡在火灾时因正常电源突然中断将导致人员伤亡的潜在危险场所(如:医院内的重要手术室、急救室等)。
二.应急照明的供电
1.供电时间
疏散照明的供电时间不小于20分钟。
备用照明的供电时间一般不小于1小时,分场合的备用照明需要长期维持供电(如配电房、消防水泵房、消防中心等处)。
2.供电方式
一、二类建筑中的应急照明分别属于1、2级负荷,应采用双电源供电,且末端切换。
三类建筑中的应急照明原则上可以采用单电源供电,但灯具应自带蓄电池。
三.应急照明灯具
工程中,应急照明的灯具一般都选用自带蓄
电池的应急灯。应急灯主要有:
安全出口标志灯,疏散指示标志灯
备用照明、疏散照明灯:专用照明灯具(宜自带蓄电池)。
应急照明灯具的线制:
二线制应急灯:
三线制应急灯:
四线制应急灯:
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