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1、动力与照明设计基础,刘 辉 2008年3月5日,参考规范及书目一、铁路电力设计规范TB10008-2006二、建筑照明设计规范GB 50034-2004三、铁路工程设计技术手册电力四、工业与民用配电设计手册规范(国家，行业)、标准图、通用图(部，院)、设计手册,动力与照明设计基础,目录一、供配电系统简介二、照明设计基础三、动力设计基础四、动力照明设计实例五、电气设计软件,动力与照明设计基础,一、供配电系统简介,（一）电压等级（二）负荷等级（三）负荷供电方式（四）供电电压允许偏差（五）供配电系统接线形式（六）负荷计算,（一）电压等级,220kV,500kV,110kV,35kV,10kV(6kV
2、),220V,380V,(超)高压,中压,低压,安全电压,24V,36V,（二）负荷等级,铁路电力负荷根据对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上所造成的损失或影响的程度，分为一级负荷、二级负荷和三级负荷。,参考电力规范P5，配电手册P25,（二）负荷等级,参考电力规范P5，配电手册P25,一级负荷 与行车密切相关的通信、信号及信息系统的主要设备；动车组运用检修设备中与动车组运用密切的相关设施；电气化各所的所用电；车站及有关大型建筑应急照明和大型站房、特大型站房公共区照明、防灾报警系统；长大隧道应急疏散照明等。其中一级负荷中特别重要的负荷有：与行车密切相关的通信、信号、综合调度系统中的计算机
3、控制设备；特大型站重要场所等影响公共安全的用电设施、应急照明、防灾报警系统等。,（二）负荷等级,参考电力规范P5，配电手册P25,二级负荷 通信、信号主要设备配置的专用空调、人员密集场所的车站候车室及贵宾候车室空调；综合维修段(工区)、检测中心；给排水设施；道岔融雪设备；中间站公共区照明负荷；站、段（所、场）接触网上电动隔离开关操作电源；隧道的正常照明等。三级负荷 不属于一级和二级负荷者为三级负荷。,（三）负荷供电方式,参考电力规范P10，配电手册P29,一级负荷由两路相对独立电源分别供电至用电设备或低压双电源切换装置处，当两个电源中一个电源发生故障时，另一个电源不应同时受到损坏。一级负荷中特
4、别重要的负荷，除设两路电源外，还必须设置应急电源。二级负荷有条件时提供两路高压电源供电，当两路电源供电确有困难时可提供一路可靠电源供电。三级负荷供电一般采用单回路供电，当供电系统为非正常运行方式时，允许将其切除。,（四）供电电压允许偏差,电动机为5%,照明：一般工作场所为；当工作场所远离变电所难以满足上述要求时可为、10；应急照明、道路照明、警卫照明和安全特低电压照明为、10。,参考电力规范P13，配电手册P255,其他用电设备当无特殊规定时为,低压部分：正常情况下，用电设备端子处电压偏差允许值（以用电设备额定电压百分数表示）宜符合下列要求：,（五）供配电系统接线形式,放射式,树干式,混合式,
5、参考电力手册P3，P326，P490,其它,低压配电系统的几种形式,（六）负荷计算,需要系数法,参考配电手册P3,有功功率Pjs=Kx*Pe kW 无功功率Qjs=Pjs*tan kvar视在功率Sjs=(Pjs)2+(Qjs)2 kVA计算电流 Ijs=Sjs/3*Ue=Pjs/3*Ue*cos A,单台设备计算,配电干线或变电所,有功功率Pjs=Kt*(Kx*Pe)kW 无功功率Qjs=Kt*(Pjs*tan)kvar视在功率Sjs=(Pjs)2+(Qjs)2 kVA,（六）负荷计算,利用系数法,参考配电手册P7，11,单位面积功率(或负荷密度)法,单位指标法,简单了解：,二、照明设计基础
6、,（一）照明种类（二）照度标准（三）照度计算（四）照明光源与灯具（五）照明供电与控制（六）其它,（一）照明种类,正常照明,应急照明,值班照明,警卫照明,障碍照明,备用照明,安全照明,疏散照明,参考电力规范P100，建筑照明设计标准P8,（二）照度标准,参考建筑照明设计标准P12,照明标准值,按0.5、1、3、5、10、15、20、30、50、75、100、150、200、300、500、750、1000、1500、2000、3000、5000lx分级,参考电力规范P101，建筑照明设计标准P16,照度标准,主要照明术语,光通量、亮度、照度、维护系数、照度均匀度、眩光、显色性、色温,参考建筑照明
7、设计标准P2,（三）照度计算,单位容量法*P470,参考电力手册上述相关页,逐点计算法*P470,利用系数法 P480,（四）照明光源与灯具,白炽灯,参考电力规范P105，电力手册P449,荧光灯*,高压钠灯*,低压钠灯,金属卤化物灯*,无极荧光灯*,高压汞灯,光源选择,LED灯*,（四）照明光源与灯具,防水灯具,参考电力规范P106，电力手册P451,防腐蚀密闭灯具,防尘灯具,防爆灯具,灯具选择,防护等级的说明,IPxx的含义首位特征数字 二位特征数字0 无防护 0 无防护1 防大于50mm固体异物 1 防垂直滴水2 防大于12mm固体异物 2 防倾斜15度滴水3 防大于2.5mm固体异物
8、3 防淋水4 防大于1mm固体异物 4 防溅水5 防尘 5 防喷水6 尘密 6 防猛烈海浪 7 防浸水 8 防潜水,参考电力规范P147,（五）照明供电与控制,由公共低压电网供电的照明负荷，线路电流不超过30A时，可用220V单相供电，否则，应以220/380V三相四线供电。,参考电力规范P108，电力手册P490,使用小功率光源的室内照明线路，每一单相分支回路的电流不宜大于16A，所接光源数不宜超过25个；连接建筑组合灯具时，回路电流不宜超过25A，光源数不宜超过60个。,照明配电宜采用放射式和树干式结合的系统,三相供电时应尽量做到三相平衡。,（五）照明供电与控制,参考电力规范P108，电力
9、手册P490,对气体放电灯的照明，每一单相分支回路的电流不宜超过30A。,插座不宜和照明灯接在同一回路。,公共场所属于一级负荷的一般照明，宜由两个相互独立的电源分别交叉供电至均匀分组布置的灯具上。灯具的分组和布置宜使得失去一路电源时，仍能保证公共场所比较均匀的照度。,24V及以下照明，必须采用安全隔离变压器供电，严禁用自耦变压器供电。,（五）照明供电与控制,设置1个以上灯具的房间的照明开关数不宜少于2个,参考电力规范P109，电力手册P490,装设2列及以上灯具时，所控灯列与侧窗平等,生产场所按车间、工段或工序分组,会议室、报告厅等场所，按靠近或远离讲台分组,照明控制,（六）其它,常用导线、电
10、缆型号,参考电力手册P491,配电手册P560,P488,导线敷设方式,导线截面的选择,设备安装高度,BV-500，VV-0.6/1kV，VV22-0.6/1kV，YJV-0.6/1kV，YJV22-0.6/1kV阻燃型、耐火型,穿管明敷、穿管暗敷、电缆桥架敷设等,灯具 视具体情况配电箱 1.5m 1.8m开关 1.3m插座 0.3m,查表，如电缆：配电手册P515-518,三、动力设计基础,（一）配电系统及电器的配置和选择（二）导体的选择（三）导体的敷设（四）配电线路的保护（五）通用用电设备配电,（一）配电系统及电器的配置和选择,在正常环境的车间或建筑物内，中小容量，且无特殊要求、散布的用电
11、设备，宜采用树干式供电；大容量，或集中布置，或负荷性质重要，或处于有特殊要求的车间、建筑物内的用电设备，宜采用放射式供电；距供电点较远，而彼此相距很近、容量很小的次要用电设备，可采用链式供电，但每一回路环链设备不宜超过5台，其总容量不宜超过10kW。容量较小用电设备的插座，采用链式配电时，每一环链回路的设备数量可适当增加。,参考电力规范P79,（一）配电系统及电器的配置和选择,消防用电设备应采用单独的供电回路，当发生火灾切断非消防用电时，应能保证消防用电。消防用电设备的配电设备应有明显标志。非消防用电宜能集中切断。由建筑物外引入的配电线路，应在室内靠近进线点便于操作维护的地方装设隔离电器。在用
12、电工艺设备附近，与用电设备相互可视的范围内，应装设对应每台设备的隔离电器或通断电流的操作电器。为同一场所或相邻场所的上述设备供电的总配电箱进线处，宜装设隔离电器。货物仓库、材料库、票据库、档案库和行包房内因用电需要而必须设置配电箱、开关和插座等通断电流的电器时，其防护等级不应低于IP54，其他情况下不应设置。,参考电力规范P79,（二）导体的选择,铜芯线缆应用的场所,1 消防和火灾报警设备2 属于一级负荷的信号、通信设备3 属于一级负荷的照明设备以及设置在有一级负荷并有人值班的场所的照明设备4 安全电压照明设备5 有爆炸或火灾危险、有腐蚀、有剧烈震动等场所6 货物仓库、材料库、票据库、档案库和
13、行包房7 住宅和宿舍8 敷设在闷顶内的线路9 控制线路10 人防工程在其它情况下，技术经济合理时，室内宜采用铜芯线缆,参考电力规范P82,（二）导体的选择,导线截面的选择,参考电力规范P83，P157,按敷设方式及环境条件确定的导体载流量不应小于计算电流(计算并查表电力手册 P343)线路电压损失应满足用电设备正常工作及起动时端电压的要求(电压损失计算详见电力手册 P354)根据机械强度要求选择 在TN-S系统中，中性线（N线）、保护线（PE线）的选择：在材质相同的情况下，当相线截面在16mm及以下时，不应小于相线截面；当相线截面大于16mm时，不应小于相线截面的50%。采用单芯绝缘导线时，按
14、机械强度要求，截面不应小于：有机械性保护时为2.5mm；无机械性保护时为4mm。,（三）导体的敷设,金属管和金属线槽布线,参考电力规范P85,穿管导线(两根除外)的总截面（包括外护层），不应大于管内截面积的40%。（保护管截面应查表,如导线穿钢管可查配电手册P567）不同回路的导线不应穿于同一根管内。（除外条件见电力规范P83）穿金属管或金属线槽的交流线路，同一交流回路的所有相线和N线、PEN线应穿于同一外壳内。,（四）配电线路的保护,参考电力规范P86,配电线路应装设短路保护、过负载和接地故障保护,配电线路上下级保护电器的动作应有选择性、各级应能协调配合，但对于非重要负荷，允许无选择性切断。,（四）配电线路的保护,隔离电器,短路和接地故障保护电器,过载和断相保护电器,隔离开关连接片插头和插座（移动式设备或手握式设备）,熔断器低压断路器（塑壳、微型、框架）,热继电器过载脱扣器,参考配电手册P664,下列用电设备和场所应设置漏电保护：1)属于I类的移动式电气设备及手持式电动工具 2)安装在潮湿、强腐蚀性等环境恶劣场所的电气设备 3)临时用电设备和建筑施工工地的电气施工机械 4)办公、生活用的各种插座回路 5)安装在水中的供电线路和设备 6)直接接触人体的医用电气设备 7)其它需要漏电保护的场所,（四）配电线路的保护,参考电力规范P89,四、动力照明设计实例五、电气设计软件,
