电气工程及自动化毕业设计论文-某五层特教综合教学楼强电电气设计(编辑修改稿)

电气工程及自动化毕业设计论文-某五层特教综合教学楼强电电气设计(编辑修改稿)内容摘要：

物各房间的面积、高度及使用的灯具形式，按单位容量法确定各个房间的总的负荷功率，从而确定各房间的灯具个数。 设计灯具控制方 式，绘制照明平面图。 (4) 根据各房间使用功能，确定电源插座容量及个数 ，绘制照明平面图。 光源及灯具的选择 光源的选择 教室照明使用荧光灯，因为荧光灯光效高，光色好，亮度低，节约电能，易于满足照度均匀的要求。 普通教室可采用 36W 细管径直管荧光灯。 灯具的选择 普通教室宜选用有一定保护角，效率不低于 75%的开启式配照型灯具，不宜采用裸灯及盒式荧光灯具 [1]。 有要求或有条件的教室可采用带格栅或带漫反射罩型灯具，灯具效率不宜低于60%。 具有蝙蝠翼式光强分布特性的灯具，一般都有 较大的保护角，其光输出扩散性好，布灯间距大，照度均匀，能有效地限制眩光和光幕反射，有利于改善教室照明质量和节能。 普通教室面积不大时，为使其照度分布均匀和节能，宜采用单管荧光灯具。 灯具的布置 普通教室课桌呈规律性排列，宜采用顶棚均匀布灯的一般照明方式。 为减少眩光区和光幕反射区，荧光灯具应纵向布置，即灯具的长轴平行于学生的主视线，并与黑板平行。 教室照明灯具如能布置在垂直黑板的通道上空，使课桌面形成侧面或两侧面来光，照明效果更好。 为保证照度的均匀度，应使 距 高比不大于选用灯具的最大允许距高比。 兰州交通大学毕业设计（论文） 4 灯具挂高对照明效果有一定影响，灯具挂高增加，照度下降；挂高降低，眩光影响增加，均匀度下降。 普通教室灯具距地面 ~，距课桌面宜为 ~[2]。 黑板照明 为避免对学生产生反射眩光，黑板灯具的布灯区选择方法应为：第一排学生看黑板顶部，并以此视线反射至顶棚求出映像点的距离，将映像点与黑板顶部进行虚线连接，灯具布置在该连接虚线以上区域内。 教师站在讲台上，其水平视线 45 仰角以内位置不宜布置灯具，否则会对教师产生较大的直接眩光。 黑板照明灯 具位置，如表 所示。 表 黑板照明灯具位置 地面至光源的距离 h/m 光源距装黑板的墙距离 l/m 黑板灯具数量如表 所示。 表 黑板照明灯具数量 黑板宽度 /m 36W 单管荧光灯 /套 3~ 2 4~5 3 照明平面图设计 照度确定 根据照度标准的要求及其他已知条件，来确定灯具的数量和光源的功率，学校建筑物功率密度值如表 所示。 表 学 校建筑功率密度值 房间或场所 目标值 现行值 对应照度值（ lx） 教室、阅览室 11 9 300 实验室 11 9 300 美术教室 18 15 500 多媒体教室 11 9 300 兰州交通大学毕业设计（论文） 5 利用系数法 利用系数法是计算工作面上平均照度常用的一种计算方法。 它是根据光源的光通量、房间的几何形状、灯具的数量和类型确定工作面平均照度的计算方法，又称流明计算法。 工作面上的光通量是直接照射和经过室内表面反射后间接照射的光通量之和，因此在计算光通量时，要进行直接光通量和间接光通量的计算，增加 了计算的难度。 因此在实际设计时，引入利用系数概念，使问题简化。 应用利用系数法计算平均照度的步骤是： (1) 计算室空间比、顶棚空间比和地板空间比。 (2) 计算顶棚空间的反射比。 (3) 计算墙面平均反射比。 (4) 计算地板空间有效反射比。 (5) 灯具维护系数。 (6) 确定利用系数。 由上可知，利用系数法还是比较繁琐，下面介绍一种更为简单的方法来计算灯具数，并用此方法来计算本设计中所有房间灯具数。 单位功率法 单位功率法的实质是单位面积的安装功率，用每单位被照水平面上所需灯的安装功率 (W)来表示。 每单位被照面积所需的灯泡安装功率 APnAPP LΣ0  () 其 中 ， PΣ — 房间安装光源的总功率 (W)； A— 房间的总面积 ( 2m )； n— 房间灯的总盏数； PL — 每盏灯的功率 (W)； P0 — 单位功率，即房间每平方米应装光源的功率 ( 2mW )。 现以第一层的弱 智教室为例计算。 已知教室面积 A=( 2m )，查表 得P0 =11( 2mW )， 根据式 ()得该教室的照明总安装功率 W)( 7  APP 采用 W362 的双管荧光灯，所需灯具数 兰州交通大学毕业设计（论文） 6  PPn （套） 其他各楼层的房间也如此计算得结果如表 所示。 表 房间的灯具数量统计 教室名称 教室面积 (m2) 单位面积安装功率 (W/m2) 灯具功率 (W) 灯具数量 多功能教室 11 236 24 弱智教室 11 236 10 仪器准备室 11 236 4 盲班教室 11 236 9 劳技教室 11 236 12 教研室 11 236 6 美术教室 18 236 18 开关和插座的选择与布置 照明开关均选用 86 系列翘板式开关， 250V、 10A，距地 米暗装。 每个教室的前后，宜各设一个三级插座。 音乐教室、美术教室、教研室、阅览室、科技活动室等房间，宜在各墙面设单相两极及三极插座。 其它办公房间，一般至少设一个单相两极、三级插座。 每一照明分支回路，其配电范围不宜超过 3 个教室且插座宜单独回路配电。 一般用电的插座采用 250V/10A，明装高度可为 ~，而暗装的高度可为~，设在教室内的低插座，其高度宜在 ~。 两极插座宜采用扁圆插孔两用型 [3]。 兰州交通大学毕业设计（论文） 7 3 照明配电系统图 照明供电网络主要是指照明电从低压配电屏到用户配电箱之间的接线方式。 主要由馈电线、干线、分支线及配电盘组成。 汇集支线接入干线的配电装置称为分配电箱，汇集干线接入总进户线的配电装置称为总配电箱。 馈电线是将电能从变电所低压配电屏送到区域总配电箱的线路；干线是将电能从总配电箱送至各个分照明配电箱的线路；分支线是将电能从各分配电箱送至各户配电箱的线路。 照明负荷计算 照明用电负荷计算的目的是为了合理选择供电导线和开关设备等元件，使电气设备和材料得到充分的利用，同时也是确定电能消耗量的依据。 计算结果准确与否对选择供电系统的设备、有色金属材料的消耗以及一次投资费用有着重要的影 响。 负荷计算 (1) 照明分支线路的设备总容量 eP ① 对于热辐射光源的白炽灯、卤钨灯，照明分支线路的设备容量等于各灯管的额定功率 eP 之和，即 ni niPP 1e () ② 对于气体放电灯，设备容量等于灯管的额定功率 nP 与镇流器、触发器等附件的功率损耗之和，则  nini PαP   1e 1 () 其 中， α 为镇流器等电气附件的功率损耗系数。 ③ 对于民用建筑内的插座，当未明确接入设备时，每组插座按 100W 计算。 (2) 分支线路的计算负荷 照明分支线路的计算负荷就等于接于线路上照明设备的总容量 eP ，即 ec PP () 其 中 ， cP — 分支线路的计算负荷 (kW)； eP — 分支线路中照明设备的总容量 (kW)。 (3) 干线的计算负荷 照明负荷一般都属于单相用电设备，设计时，首先应当考虑尽量将它们均匀地分接 兰州交通大学毕业设计（论文） 8 到三相线路上，当设计范围内的单相设备容量之和小于总设备容量的 15%时，按三相平 衡负荷确定干线的计算负荷 [4]。 计算公式为 enc PKP  () 其 中， nK 为需要系数。 电流计算 照明设备多以热辐射和各种气体放电光源为主，致使各类照明设备的性质不同。 白炽灯属于纯电阻性 负荷，其电流与电压同相位，即功率因数 cos =1；而各种气体放电光源的照明设备，由于必须配接镇流器或触发器等电气附件，致使其电流总是滞后电压一个相位角  ，因此其功率因数 cos 1。 (1) 单相照明线路的计算电流为 cosp cj U PI  () 其 中 ， jI — 单相照明线路的计算电流 (A)； pU — 照明线路额定相电压 (V)； cos — 光源的功率因数； cP — 单相照明线路的计算负荷 (W)。 (2) 三相照明线路的计算电流为 cos3 l cj UPI  () 其 中 ， jI — 三相照明线路的计算电流 (A)； lU — 照明线路额定相电压 (V)； cos — 光源的功率因数； cP — 三相照明线路的计算负荷 (W)。 现对第一层教学楼 M1 配电箱的十条回路进行计算。 回路中取 cos =， K ，根据 公式 ()~()得： ① Wl1 回路 由于该回路只有六个。