摘 要
本设计针对布局为2室1厅1卫的家庭供电系统、所选电线的线径和种类、空气开关、漏电保护装置的选择和安装标准。其中要求空调、热水器、电炉等大功率用电器要有单独的供电配线方案。家用住宅是人们生活的主要部分之一,供电系统设计理所当然要达到用电可靠、优质、经济的要求。本设计内容包括家庭用电负荷统计计算、供电线路的总体分配方案。
本电气设计目的是通过切身实践,综合运用所学知识,理论联系实际,锻炼分析和解决室内电气设计问题的能力,为将来面临的工作奠定坚实的基础。
关键词:配电系统,照明,负荷,接地
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1. 设计概况
随着科学技术的发展和人民生活水平的不断提高,人们在进行房屋装修时对室内电气系统设计的要求越来越高,使得室内电气设计走向高品质、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。
本次设计是对某小区布局为2室1厅1卫的家庭供电系统的电气设计,本房屋概况:本房屋共两个卧室,一个客厅,一个卫生间,一个阳台,建筑面积95平方米。本次设计需对该房屋装修时所选电线的线径和种类、空气开关和漏电保护装置的选择和安装标准进行规划。其中要求空调、热水器、电炉等大功率用电器要有单独的供电配线方案。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、管理和维护,减少综合投资。此次设计的目的是通过对该房屋电气系统的设计实践,综合运用所学知识,理论联系实际,锻炼分析和解决电气工程设计问题的能力,为未来的实际工作奠定必要的基础。 L
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用电设备 插座
图1.室内供电图
2.室内电气设备
住户配电箱宜设在用户走廊或门厅内的适当地点,箱内除设照明回路、一般插座回路外,冰箱、空调等也应设专用插座回路,并所有回路均用断路器保护电气设备。
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表1
照明灯 空调 电视 电磁炉 微波炉 电饭煲 抽油烟机 冰箱 洗衣机 热水器 浴霸 吹风机 插座 客厅 6 1 1 4 主卧 3 1 4 次卧 1 1 3 卫生间 2 1 1 1 1 4 厨房 1 1 1 1 1 1 4 阳台 1 1 客厅:6盏F42TBX/827/A/4P/EOL型42W节能灯,1台2000w的柜式格力空调,1台110w的LED46寸液晶电视,3个功率为100w一般插座,一个空调专用插座。 主卧:2盏F42TBX/827/A/4P/EOL型42W节能灯,1盏F18TBX/827/A/4P/EOL型18W可调式床头灯,1台1000w挂式空调,3个功率为100w一般插座,一个空调专用插座。
次卧: 1盏F32TBX/827/A/4P/EOL型32W节能灯,1台1000w挂式空调,2个功率为100w一般插座,一个空调专用插座。
卫生间:2盏F26TBX/827/A/4P/EOL型26W节能灯,1台1500w洗衣机,1个100w热水器,一个功率1000w的吹风机,,一个功率为0w的浴霸,3个功率为100w一般插座,一个洗衣机专用插座。
厨房:1盏F42TBX/827/A/4P/EOL型42W节能灯,1个200的抽油烟机,1个600w的电饭煲,1个1000w的微波炉,1台120w冰箱,1个2000w的电磁炉,3个功率为100w的一般插座,一个冰箱专用插座。
阳台:1盏F18TBX/827/A/4P/EOL型18W节能灯,1个功率为100w的一般插座。
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3. 室内用电负荷计算
3.1负荷计算方法
负荷不是恒定值,是随时间而变化的变动值。因为用电设备并不同时运行,即使用时,也并不是都能达到额定容量。另外,各用电设备的工作制也不一样,有长期、短时、重复短时之分。在设计时,如果简单地把各用电设备的容量加起来作为选择导线、电缆截面和电气设备容量的依据,那么,过大会使设备欠载,造成投资和有色金属的浪费;过小则又会出现过载运行。其结果不是不经济,就是出现过热绝缘损坏、线损增加,影响导线、电缆或电气设备的安全运行,严重时,会造成火灾事故。因此负荷计算也只能力求接近实际。
我国目前普遍采用的确定计算负荷的方法有需要系数法和二项式法,在这里我们采用需要系数法对室内用电负荷进行计算。 3.2导线及断路器的选择、负荷计算
住宅用电负荷计量应采用一户一表制,户内配电系统随着家用电器的增多而增加,为避免电气线路过载和降低谐波电压的影响,户内配电系统应采用多回路形式,至少应设照明回路、一般插座回路和空调回路,如实际需要也可将厨房和卫生间设为单独回路。
室内外导线及电器设备的选择合理与否,直接关系到住宅用电的安全及经济效益,因而必须在工程设计中合理选用导线和有关电器设备。 3.2.1 导线的选择
导线的选择主要是确定导线的型号和规格,其原则是既能保证配电的质量与安全又能节省材料,做到既经济又合理。其中导线型号应按使用工作电压及敷设环境来选择;导线的规格(导线截面)可按下列要求进行选择:
(1)有足够的机械强度。为防止出现断线事故,导线必须有足够的机械强度,一般照明回路计算电流较小时(<10A),其导线都应按机械强度选择。 (2)能确保导线安全运行。选择导线时应保证其安全电流大于长期最大负载电流,同时应注意以下几点:
a.在选择进户线及干线截面时应留有适当余量; b.单相制中的中性线应与相线截面相同;
c.三相四线制中的中性线载流量不应小于线路中的最大不平衡负荷电流。用
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于接中性线保护的中性线,其电导不应小于该线路相线电导的50%,气体放电灯的照明线路因受三次谐波电流的影响,其中性线截面应按最大一相电流选用。 (3)能确保电压质量。对于住宅建筑来说,电源引入端至负荷末端的线路电压损失不应大于2.5%,如线路电压损失值大于规定电压损失允许值,应加大导线截面以保证线路的电压质量。
总之,在选择导线时要考虑实际使用及未来发展需要,适当留有余量,减少电压损失,保证导线使用的安全可靠和经济有效。 3.2.2 电器设备的选择
电器设备主要指电源配电箱、电表、控制开关、漏电保护开关及电源插座等。电器设备的选择合理与否直接影响工程的质量。选用时应根据住宅的负荷情况、安装要求、使用环境、设备的工作电压和工作电流等合理选择电器设备的型号规格,注意设备的容量等级宁大勿小,但又要避免选得过大造成浪费,一般来说在计算工作电流的基础上选大一级即可。为确保其质量,应选用符合国际电工委员会IEC标准和国内GB、JB有关行业标准,并具有产品质量认可证书的电器产品。总之,电器设备的选择尽可能做到安全可靠和经济合理。 3.2.3负荷计算
1、照明回路(COSΦ为0.75,Kd为0.6) 照明灯:9×42W+1×32W+2×26W+2×18W=498W PcKdPd(1)=498×(1+0.2)×0.6=358.56W ∴Ic Pc/ Un COS=358.56/(220×0.75)=2.17A
由计算电流得:导线型号为:BV-1.5,断路器型号为:C65N/2P-C6 2、卫生间回路(COSΦ为0.9)
其用电设备有热水器、洗衣机、一般插座。
热水器的功率为1200W, 需用系数Kd为1,有效功率为1200W 洗衣机插座功率为300W,需用系数Kd为1,有效功率为300W 三个普通插座功率300W,需用系数Kd为1,有效功率为300W 吹风机的功率为1000W,需用系数Kd为1,有效功率为1000W 浴霸的功率为0W,需用系数Kd为1,有效功率为0W 总的有功功率为Pc=1200+300+200+1000+0=3440W
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∴Ic Pc/ Un COS=3440/(220×0.9)=17.37A
由计算电流得:导线型号为:BV-4,断路器型号为:C65N/3P-C20 3、厨房回路(cosΦ为0.9,Kd=1)
其用电设备有油烟机、微波炉、电饭煲、冰箱。 油烟机的功率为200W,有效功率为200W 微波炉的功率为1000W,有效功率为1000W 电饭煲的功率按600W,有效功率为600W 电磁炉的功率按2000w,有效功率为2000w 三个普通插座的功率为300W,有效功率300W 电冰箱功率120W,有效功率120W
总的有功功率为Pc=200+1000+600+2000+300+120=4220W ∴Ic Pc/ Un COS)=4220/(220×0.9)=21.31A
由计算电流得:导线型号为:BV-4,断路器型号为:C65N/3P-C25 4、空调回路(COSΦ为0.9,Kd=0.8) 室内总共三个空调:
总的有效功率为Pc=(2000+1000+1000)×0.8=3200W ∴Ic Pc/ Un COS=3200/(220×0.9)=16.16A
由计算电流得:导线型号为:BV-4,断路器型号为:C65N/3P-C20 5、一般插座回路(COSΦ为0.9)
电视的功率是110W,需用系数Kd为1,共1台,有效功率为110W 其他插座功率取100W,需用系数Kd为0.8,共14个,有效功率为1120W 总的有功功率为Pc=110+1120=1230W ∴
Ic Pc/ Un COS=1230/(220×0.9)=6.21A
由计算电流得:导线型号为:BV-3×2.5,断路器型号为:C65N/3P-C10 按照上述计算,可以得出:
Pc(总)=358.56+600+2220+3200+1230=7608.56W Ic(总)=2.17+17.37+21.31+16.16+6.21=62.22A
由计算电流得:导线型号为:BV-6,断路器型号为:C65N/3P-C63
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3.3漏电保护器的选择
在总进线那里安装一个型号为DZ47LE C63的漏电保护器。
4.供配电图.
C65N/2P-C6L、N、PEBV-3*1.5照明回路C65N/3P-C20L、N、PEBV-3*4卫生间回路BV-3*6C65N/3P-C25DZ47LE-C63RCDC65N/3P-C25L、N、PEBV-3*4厨房回路C65N/3P-C20L、N、PEC65N/3P-C10BV-3*4空调回路L、N、PEBV-3*2.5一般插座回路5.参考文献
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