电气照明照明电气设计解析.pptx
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1、1.安全力求把人身触电和设备损坏事故降低到最低限度2.可靠确保供电的不间断性满足负荷要求 3.经济 尽可能降低投资和运行费用 4.便利 设施安装应考虑使用、维护的方便 5.美观 应尽量不要损坏建筑物的美观 6.发展 以近期建设为主,适当考虑发展的可能性 一、电气设计的基本要求(1-1)第1页/共63页1.正确选择供电电压、配电方式 确保照明设备对电能质量的要求 2.进行负荷计算 正确地选择导线、控制与保护电器 3.选择合理、方便的控制方式 以便照明系统的管理、维护和节能 4.选择合理的保护方法 确保照明装置和人身的电气安全 5.尽量减少电气部分的投资和年运行费 二、电气设计的主要任务(1-1)
2、第2页/共63页1.收集原始资料2.确定供电电源3.确定配电系统4.确定控制方式5.确定保护措施6.进行线路计算7.选择电线(缆)8.确定计量方式电源情况、负荷对供电的要求确定供电电源,选择供电电压划分配电分区,确定网络接线方式 灯具控制形式(开关数量和安装位置)短路、过负荷、单相接地保护计算负荷、电流、电压损失,保护整定 型号、截面及敷设方式 电能计量与其它用电统一考虑三、电气设计步骤(1-1)第3页/共63页主要介绍:一、照明对供电电源的要求二、照明供电方式三、照明供电网络小 结四、照明供电设备第二节 照明供电第4页/共63页1.照明对电源电压质量的要求 电压偏移 电压偏移对照明的影响:正
3、偏移电压(Un)寿命负偏移电压(Un)光通量照度在某一时段内,电压幅值缓慢变化而偏离标称值的程度GB50034-2004规定:灯具的端电压不宜大于其额定电压的105%105%,亦不宜低于其额定电压的下列数值:一般工作场所95%95%远离变电所的小面积一般工作场所90%90%应急照明和用安全特低电压供电的照明90%90%一、照明对供电电源的要求(6-1)多次启动寿命第5页/共63页电压波动 电压波动对照明的影响:在某一时段内,电压幅值急剧变化而偏离标称值的程度电压波动光通量变化产生闪烁刺激眼睛照明质量电压骤降气体放电灯自熄无法正常工作(再启燃时间长)对电压波动允许值的限制:荧光灯:160V高压钠
4、灯、金卤灯:183190V当电压波动值 Un1%时,波动次数不受限制当电压波动值 Un1%时,1h内允许的波动次数n电压波动百分数绝对值一、照明对供电电源的要求(6-2)第6页/共63页改善电压质量的措施 照明宜与较大功率冲击性电力负荷接自不同变压器,或 与电力负荷接自同一变压器时,照明应由专用馈电线路供电 照明与冲击性负荷共用配电线路时,应合理减少系统阻抗无窗厂房或工艺设备对电压质量要求较高的场所,宜采用有 载自动调压变压器 合理采用无功功率补偿措施,有效地降低系统的电压降落分配单相负荷时,应尽量做到三相平衡一、照明对供电电源的要求(6-3)第7页/共63页照明负荷分级 2.照明对供电可靠性
5、的要求 一级负荷 符合下列条件之一者中断正常照明将造成人身伤亡 重大的政治影响 重大的经济损失 公共场所秩序严重混乱 注意:一级负荷中符合下列条件之一者为特别重要负荷一、照明对供电电源的要求(6-4)发生爆炸、火灾及严重中毒事故等场所 特别重要的交通/通信枢纽、国家级建筑(国宾馆、会堂等)影响实时处理计算机及计算机网络正常工作 第8页/共63页二级负荷 符合下列条件之一者中断正常照明将造成较大的政治影响 较大的经济损失 公共场所秩序混乱 三级负荷不属于一、二级负荷的照明负荷均属于三级负荷 一、照明对供电电源的要求(6-5)第9页/共63页照明负荷对电源的要求 一级负荷普通一级负荷:两个独立电源
6、供电 特别重要特别重要负荷:除两个独立电源外,还必须增设应急电源 二级负荷两个电源供电 三级负荷单电源供电 一、照明对供电电源的要求(6-6)第10页/共63页三级照明负荷 1.正常照明的供电方式 照明与电力共用变压器(一台)照明接自变电所低压总断路器之后,且与电力在母线上分开正常照明接自变电所低压干线总断路器前 外部线路供电照明与电力分线路供电,适用于不设变电所的较大建筑物照明与电力合用供电线路,适用于较小的建筑物 二、照明供电方式(6-1)第11页/共63页二级照明负荷 两台变压器的供电方式电源来自双变压器变电所,两台变压器的电源是独立的,设有联络开关。照明电源自变压器低压总断路器后,当一
7、台变压器停电时,通过联络断路器接到另一段干线上。电源来自两个单变压器变电所,且两个变压器电源是相互独立的高压电源。照明与电力在母线上分开供电,应急照明由两台变压器交叉供电。二、照明供电方式(6-2)第12页/共63页一级照明负荷 双变压器变电所单变压器变电所 +应急电源正常照明负荷由单台变压器供电,且与电力在母线上分开供电;应急照明负荷由应急电源供电。照明负荷容量小时可用。二、照明供电方式(6-3)照明电源来自双变压器变电所,两台变压器电源是独立的,设有联络开关。照明电源自变压器低压总断路器后,当一台变压器停电时,通过联络断路器接到另一段干线上。电源来自两个单变压器变电所,且两个变压器电源是相
8、互独立的高压电源。照明与电力在母线上分开供电(各带一半照明负荷),应急照明由两台变压器交叉供电。单变压器变电所第13页/共63页特别重要照明负荷 第三电源为自启动发电机两路独立电源,照明专用变压器,由自启动发电机作为第三独立电源。电源来自双变压器变电所,两台变压器的电源是独立的,设有联络开关。照明电源自变压器低压总断路器后,当一台变压器停电时,通过联络断路器接到另一段干线上;由蓄电池组或UPS作为第三独立电源第三电源为蓄电池或EPS等二、照明供电方式(6-4)第14页/共63页应急电源种类 2.应急照明的供电方式 接自电力网有效地独立于正常照明电源的线路蓄电池组,包括灯内自带蓄电池、集中设置或
9、分区集中设 置的蓄电池装置应急发电机组以上任意两种方式的组合包括EPS或UPS等装置可靠性高、转换快、但持续时间短注意:应急电源应满足应急照明的可靠性可靠性要求经济、持续时间长持续时间较长转换时间较长二、照明供电方式(6-5)第15页/共63页应急电源选取 根据建筑物的实际电源条件选取:A.若有接自电网的第二电源时,应优先采用此形式B.若为消防等设置发电机组时,宜采用此形式C.若不具备电网或发电机组时,应采用蓄电池组D.对于重要场所,也可采用以上三种方式中任意两种组合根据建筑物的使用要求选取:A.蓄电池作疏散标志电源可靠性B.电力网线路或蓄电池作安全照明电源转换时间短C.电力网线路或发电机组作
10、备用照明电源持续工作时间长二、照明供电方式(6-6)第16页/共63页1.照明供电网络的组成 将电能从变电所低压配电屏送至照明配电箱的线路馈电线馈电线将电能从总配电箱送至各照明分配电箱的线路干干 线线将电能从分配电箱送至每一个照明负荷的线路分支线三部分:三、照明供电网络(8-1)照明电源从低压配电屏到用户配电箱之间的接线方式汇集支线接入干线的配电装置汇集干线接入总进户线的配电装置第17页/共63页2.照明供电网络的接线形式(配电方式)常用三种形式:各负荷独立受电,可靠性高,但建设费用高,用于重要照明负荷放射式放射式结构简单、经济,但干线故障时影响范围大,可靠性差,用于一般照明负荷树干式树干式放
11、射与树干式混合运用,具有两者的优点,照明负荷应用最普遍混合式混合式三、照明供电网络(8-2)第18页/共63页3.照明网络电压的选择 一般灯具一般照明光源的电源电压应采用220V对于大功率(1500W及以上)的HID灯,若有220V和380V两种 电压时,宜采用380V(可降低损耗)移动/手提式灯具(类)在干燥场所的电压值不大于50V在潮湿场所的电压值不大于25V三、照明供电网络(8-3)注意:特低电压配电系统中,电源电压及设备额定电压不应超过此限值 民建中安全电压分:安全特低电压SELV、保护特低电压PELV 用SELV时,其降压变压器的初级和次级应予隔离。次级不做接地 保护,以免高电压侵入
12、到特低电压(50V及以下)侧而导致不安全用安全特低电压供电 目前我国常用于正常环境的手提灯 电压为36V,在不便工作的狭窄地 点,且工作者接触有良好接地的大 块金属面时,用电压12V的手提灯第19页/共63页4.照明供电网络的接地形式 TN系统TN-S系统TN-C系统TN-C-S系统电源中性点N直接接地、设备外露可导电部分与N点直接电气连接的系统N NN NN NL1L2L3NPEL1L2L3PENL1L2L3NPE外露可导电部分外露可导电部分外露可导电部分PEN设备外露可导电部分通过PE线与N点连接N线与PE线合一PEN线系统前半部分为TN-C系统后半部分为TN-STN-C系统TN-S系统三
13、、照明供电网络(8-4)第20页/共63页TT系统电源中性点N直接接地、设备外露可导电部分直接接地的系统工作接地保护接地三、照明供电网络(8-5)第21页/共63页三、照明供电网络(8-6)5.照明供电网络的设计原则 三相照明配电干线的各相负荷宜分配平衡配电箱宜设置在负荷的中心室内每一条分支回路,其 一般灯具时电流 16A16A,组合灯具时 25A25A,HID灯具时 30A30A 所接光源数:一般 2525个,连接建筑组合灯具时 6060个最大相三相平均值的115%最小相三相平均值的85%分支回路的长度:三相220/380V线路100m 单相220V线路35m插座回路应装设剩余电流动作保护器
14、,且插座与照明宜接于不 同分支回路,每一分支回路数量 1010个(组);用于计算机电 源的插座数量不宜超过5个(组),并应用安全型剩余电流动作 保护装置疏散照明和备用照明回路不应设置插座第22页/共63页6.室内照明灯具控制方式的选择 公共/工业建筑的走廊、楼梯间、门厅等场所的照明,宜用集中 控制,并按建筑使用条件和天然采光等采取分区/分组控制措施体育馆/影剧院/候机厅/候车厅等场所的照明,宜用集中控制,并 按需要采取调光或降低照度的控制措施旅馆的每间(套)客房应设置节能控制型总开关居住建筑有天然采光的楼梯间/走道的照明,除应急照明外,宜采 用节能自熄开关每个照明开关所控光源数不宜太多,每个房
15、间灯的开关数2个 (只设一只光源的除外)三、照明供电网络(8-7)第23页/共63页房间或场所装设有两列或多列灯具时,宜按下列方式分组控制:所控灯列与侧窗平行生产场所按车间、工段或工序分组会议/多功能厅及多媒体教室等场所,按靠近或远离讲台分组天然采光良好的场所,按该场所照度自动开关灯或调光有条件的场所,宜采用下列控制方式:个人使用的办公室,用人体感应或动静感应等方式自动开关灯旅馆门厅/电梯大堂和客房层走廊等场所,采用夜间定时降低照 度的自动调光装置大中型建筑,按具体条件采用集中或集散的、多功能或单一功 能的自动控制系统三、照明供电网络(8-8)第24页/共63页1.照明配电箱 功能 线路的过载
16、、短路保护以及线路的正常转换 结构 一般为封闭式箱结构,悬挂或嵌入式安装 装有电器元件、N线和PE线、汇流排多采用下侧或上下两侧进出线方式 微型断路器漏电开关电度表负荷开关 选择 负荷性质和用途确定箱的种类控制对象负荷电流、电压及保护要求选择开关电器负荷管理区域确定回路数(留有12个备用回路)环境/场合要求确定结构(明/暗装)、颜色及外壳防护等级容量和电压等级?照明箱计量箱插座箱?防潮防爆安装 设在负荷中心,底边距地(楼)面高度为1.4m 三、照明配电设备(3-1)第25页/共63页2.插座 种类 规格 单相、三相 明装、暗装 防溅、防尘 220250V 10、13、15、16A 一般距地0.
17、3m0.5m 幼儿园等场所距地1.8m 空调插座距地1.8m 安装 三、照明配电设备(3-2)第26页/共63页3.开关 安装种类 220250V 3 10A 拉线、翘板 明装、暗装 单、双联 单控、双控 防水、防爆 规格与所控的灯相对 装于门旁时距门框0.150.2m 拉线开关距顶棚0.20.5m 翘板开关距地(楼)面 1.3m 三、照明配电设备(3-3)第27页/共63页嵌入式照明配电箱第28页/共63页本节小结:一、照明对供电电源的要求:电压质量、供电可靠性二、照明供电方式:与等级有关(一三级、重要)三、照明供电网络:组成、接线形式、电压、接地、网络设计原则、灯的控制四、照明供电设备:配
18、电箱、插座、开关的种类、规 格及安装第二节 照明供电第29页/共63页主要介绍:一、照明计算负荷二、照明线路电压损失计算小 结第三节 照明线路计算第30页/共63页一、照明计算负荷(3-1)1.计算负荷 照明分支线的设备总容量Pe照明干线(馈电线)的计算负荷Pc合理选择设备和元件 对照明设备安装容量进行统计计算所得 方法:需要系数法程序:支干馈照明分支线的计算负荷Pc统计统计热辐射光源:气体放电光源:Pn灯管(泡)的额定功率,kW镇流器等电气附件损耗系数计算计算需要系数,支线取Kn为1计算计算单相设备容量之和15%设备总容量:单相设备容量之和15%设备总容量:最大相装灯容量,kW等效三相负荷第
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