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范文一：供配电系统论文

院系:机电工程学院班级:电气二班姓名:

学号:

指导老师:

焦作大学机电工程学院

1、前言

1、1 供配电技术的发展……………………………………3

1、2 箱式变电站的概述、分类以及优点…………………3 2、高压接线、高压部分及高压部分元器件

2、1 高压接线方式…………………………………………4

2、2 高压部分结构…………………………………………4

2、3 高压部分元器件………………………………………5 3、变压器………………………………………………………..6 4、低压部分

4、1 低压部分结构................................7

4、2低压设备组成………………………………………….7 5、总结………………………………………………………….10

焦作大学机电工程学院

1.前言

1、1 供配电技术的发展

随着经济的发展，城乡电网建设和改造中，要求高压直接进入负荷中心，所以供配电要向节地、节电、紧凑型、无人值守的方向发展，箱式变电站正是具有这些特点的最佳产品，因而在城乡电网中得到广泛应用。

其次随着社会发展和城乡化进程的加快，负荷密集越来越高，城乡用地越来越紧张，城市配电网足步有架空向电缆过度，架空方式安装的配电变压器越来越不适应人们的要求，因此，预装式变电站成为主要的配电设备之一。再次人们对供电质量尤其是供电的可靠性要求越来越高，而采用高压环网或双电源供电、低压网自动投切等先进技术的预装式变电站成为首选的配电设备。 1、2 箱式变电站的概述、分类以及优点

箱变的概述:

箱式变电站又称户外成套变电站，也有称做组合式变电站、预装式变电站。被广泛应用于城区、农村10,110kv中小型变(配)电站、厂矿及流动作业用变电站的建设与改造。

箱式变电站(简称箱变)是一种高压开关设备、配电变压器和低压配电装置，按一定接线方案将高压受电、变压器降压、低压配电等功能有机地组合在一起，安装在一个防潮、防锈、防尘、防鼠、防火、防盗、隔热、全封闭、可移动的钢结构箱体内，全封闭运行，特别适用于城网建设与改造，是继土建变电站之后崛起的一种崭新的变电站。

箱变的分类:

箱变按外观及外壳材质分可分为:

景观式外壳箱变:木条式

景观式外壳箱变:石材式

普通铁壳式箱变

按用户要求的外观形式

按照结构形式分为:

组合式变电站(简称美式箱变)

预装式变电站(简称欧式箱变)

美式箱变按照油箱结构分为共箱式和分箱式两种，

欧式箱变采用环网型和终端型两类。

箱变的优点:

1、技术先进安全可靠

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2、自动化程度高

3、工厂预制化

4、组合方式灵活

5、投资省见效快

6、占地面积小

7、外形美观，易与环境协调

2、高压接线、高压部分及高压部分元器件 2、1 高压接线方式

主接线的基本形式，就是主要电气设备常用的几种连接方式，有母线的接线形式和无母线的接线形式两大类。对主接线的基本要求包括安全、可靠、灵活、经济四个方面综上可知，单母线接线造价低而供电稳定性低，双母线供电稳定性高但其造价高且接线线路复杂，而单母线分段接线一方面线路简单，造价低，另一方面其供电稳定性也能在一定程度上能够得以保证。

高压侧，采用负荷开关+限流熔断器作为变压器的主保护，一般有环网、双电源和终端三种供电方式，有两组插入式熔断器和后备保护熔断器串联进行分段范围保护。限流熔断器一相熔断时必须能联动跳开三相负荷开关，不发生缺相运行。线路侧负荷开关必须配有直流电源电动操作机构，可实现无外来交流电源状态下自启动。环网回路必需配置检测故障电流用的电流互感器或传感器。 2、2 高压部分结构

1.高压进线柜

2.高压出线柜

3.高压环网柜

(如果为环网型箱变)

4.高压计量柜

(如果客户要求高压计量)

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2、3 高压部分元器件

高压部分主要元器件:

1、带电显示器DXN

2、电磁锁

3、高压避雷器FV

4、高压负荷开关QF

5、高压熔断器

6、高压接地刀闸

3、4、5组合到一块组成的高压负荷开关

高压计量柜有:电流互感器TA;电压互感器PT;熔断器

带电显示器DXN

显示装置由电压传感器和显示器两部分组成，两部分经安装连线组成了电压显示装置。

作用:用以反映显示装置处高压回路电源有电或无电情况。

电压传感器为环氧树脂浇注型的支柱绝缘子，10kV的高压经电压传感器取出70V的电压信号。

电磁锁DSN

DSN型系列户内电磁锁是一种防止高压开关设备电器误操作的电控机构联锁装置。用于户内高压开关设备的前后柜门，防止误操作的发生，是发电和供电部门不可缺少的闭锁装置。

作用:防止误操作。

高压负荷开关QF

作用:接通和切断额定电压和额定电流下的电路，并造成可见的空气间隔，不能切断短路电流，与高压熔断器串联使用，用负荷开关切断负荷电流，高压熔断器切断短路及过载电流。

FU熔断器

由于高压负荷开关只能切断负荷电流，当遇到短路和过载情况时，电流变大，负荷开关就不能切断此时的电流，遇到大电流，则由熔断器来切断大电流。

作用:做短路保护和严重过载保护。

接地刀闸

户内高压接地开关，是配用于12kV户内交流金属铠装移开式金属封闭开关设备及其它高压开关设备的主要元件。

作用:作为保证检修时人身安全的接地装置。

FV避雷器

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氧化锌避雷器，被广泛地用于发电、输变、变电、配电系统中，使电气设备的绝缘免受过电压的损害。具有电气绝缘性能好，介电强度高、抗漏痕、抗电蚀、耐热、耐寒、耐老化、防爆、憎水性、密封性等优点。

作用:保护交流电力系统的电气设备免遭大气过电压和操作过电压损坏高压计量柜:

PT:电压互感器作电压、电能测量及继电保护之用

CT:电流互感器全封闭支柱式结构，作电气测量和电气保护之用

FU:高压熔断器

RN2型户内高压限流熔断器，用于电压互感器的保护。在短路时以限制线路电流到最小值的方式进行瞬时开断。

3、变压器

电力变压器是变电所中最关键的一次设备，其主要功能是将电力系统中的电能电压升高或降低，以便利于电能的合理输送、分配和使用。

电力变压器类型较多，可按电力变压器的相数、调压方式、绕组形式、绕组绝缘及冷却方式、连接组标号等进行分类。

箱变用变压器为降压变压器。其器身为三相三柱或三相五柱结构、Dyn11或Yyn0联结，熔断器连接在“?”外部。三相五柱式Dyn11变压器的优点是带三相不对称负荷能力强，不会因三相负载不对称造成中性点电压偏移，负载电压质量可得到保证，这种变压器具有很好的耐雷特性。对于Dyn11联结变压器来说，其3n次(n为整数)谐波励磁电流在其三角形结构的一次绕组内形成环流，不注入公共的高压电网中去，这较之一次绕组接成星型接线的Yyn0联结变压器更利于抑制高次谐波电流;Dyn11联结变压器的零序阻抗较之Yyn0联结变压器的小得多，从而更有利于低压单相接地短路故障的保护和切除;当接用单相不平负荷时，由于Yyn0联结变压器要求中性线电流不超过二次绕组额定电流的25%，因而严重影响了接用单相负荷的容量，影响设备能力的发挥。因此国家规定在TT和TN系统中，推广Dyn11联结变压器。但是Yyn0联结变压器一次绕组的绝缘要求稍低于Dyn11，从而制造成本稍低于Dyn11联结的变压器。

在变压器选择的时候还要根据实际情况对变压器的台数以及容量进行选择。一般情况下首选一台变压器，但对于一二级负荷以及容量较大的三级负荷需选择两台变压器。变压器容量的选择，我国变压器容量等级采用R10容量系列，该系

1010,1.26列变压器容量等级按R10=倍数递增。变压器选择时不仅只单纯考虑现在负荷，还要考虑今后5-10年电力负荷的增长，留有一定的余地，同时再考虑变压器的正常过负荷能力。

变压器设置有二种方式:一种将变压器外露，另一种将就压器安装在封闭隔

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室内。箱式变电站变压器采用第二种接线方式，将变压器安装在封闭的变压器隔室内。为防日照辐射使室温升高，采用四周壁添加隔热材料、双层夹板结构，顶盖设计成带空气垫或隔热材料的气楼结构，内设通风道，装有自动强迫排气通风装置(轴流风机或幅面风机)。装置的开启和停止，由变压器室的温度监控装置自控，其温度的整定值按允许温度的80%,90%设定;室内正常温度下，靠自然通风来散热。有为防止灰尘对绝缘的影响，在变压器连接处加上绝缘防护罩。室内温度不正常的情况下采用机械强迫通风，以变压器油温不超过95?作为动作整定值。

4、低压部分

4、1 低压部分结构

1.低压进线柜

2.低压出线柜

3.低压补偿柜

4、2低压设备组成

低压进线柜组成

1、三个电流表A

2、一个电压表V

3、一个万能转换开关(测量电压用)

4、一个温度控制仪WK

5、合闸按钮、分闸按钮

6、合闸指示灯、分闸指示灯

7、隔离开关QS

8、断路器QF

9、电流互感器TA等元件组成。

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QF低压断路器

又称低压自动开关，是一种带保护装置的开关，当负荷电路发生过载、短路及欠压故障时，能自动切断电路，也可用于不频繁启动电动机或接通、分断电路。常用的低压断路器有框架式断路器(万能式)、塑料外壳式短路器(装置式)、智能型断路器、快速断路器和限流式断路器。

电流表A、电压表V、功率因数表COS

6L2型电流、电压、功率、功率因数、频率表是外型尺寸为8080的整流系仪表。具有灵敏度高、功耗少、刻度均匀及阻尼好等优点。主要用各种高、低压开关柜，电源柜、控制柜以及各种电控装置作监测电路电流、电压、功率、功率因数频率的指示用。

QS隔离开关

普通的隔离刀开关不可以带负荷操作，通过与断路器配合使用，在断路器切断电路后才能操作隔离开关，刀开关起隔电作用，造成一个明显的断开点，以确保检修人员的安全。主要用于配电设备的控制电路中，作不频繁地电动接通和切断或隔离电源之用，操作应在无负荷下进行。

作用:隔电作用，造成一个明显的断开点，以确保检修人员的安全。低压补偿柜的组成

1、三个电流表A、一个功率因数表COS

2、功率控制器PK

3、万能转换开关

4、电容工作指示灯

5、隔离开关QS

6、电流互感器TA

7、小型断路器QF

8、切换电容接触器KM

9、电容器C

10、避雷器FV

KM切换电容接触器

供低压无功功率补偿设备投入或切除低压并联电容器之用.以改善功率因数。接触器带有抑制涌流装置,能有效地减小合闸涌流对电容的冲击和抑制开断时的过电压.。

C电容器

用来补偿电网中的感性电流，降低线路损耗，提高线路输电能力，并提高电网的功率因数。

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低压出线柜组成

低压柜可以有多路出线。

每组出线有:一个电流表一个塑壳断路器一个电流互感器。

QF塑壳断路器

作用:用来分配电能且作为线路及电源设备的过载、短路和欠电压保护。与低压进线柜的断路器同样的作用，但是分断能力不同。低压出线的分断能力要比低压进线柜的小的多。

CT电流互感器

作用:把大电流按比例变成小电流，作电流、电能测量和继电保护保护之用。低压部分总结

低压部分包含有:

低压进线柜

低压补偿柜

低压出线柜

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5、总结

供配电系统包括工业企业供配电系统和民用建筑供配电系统，它是电能的用户，也是电力系统的组成部分。电能是现代工业生产和和社会生活中的主要能源和动力，由于电能的生产、输送、分配和使用的过程是在同一瞬间实现的，因此在供配电系统的设计和投入中需要对每个环节都要进行合理的计算验证等工作。

变配电所接线方案是供配电系统的一个核心，在变配电所得接线方案中涉及到高压到低压的转变，其中即包括一次设备、变压器的选择，还包括二次设备的选择。

随着经济和科技的发展，电网建设和改造中要求高压直接进入负荷中心，形成高压受电—变压器降压—低压配电的供电格局，所以供配电要向节地、节电、紧凑型、小型化、安全、无人值守的方向发展，箱式变电站正是具有这些特点的最佳产品，因而在城乡电网中得到广泛应用。与此同时，由于信息化、网络化和智能化住宅小区发展，因此不仅要求箱变安全可靠，同时要求具有智能化功能。这种智能箱式变电站环网供电时，在特定自主软件配合下，能完成故障区段自动定位、故障切除、负荷转带、网络重构等功能，从而保证在一分钟左右恢复供电。所以说箱式变电站尤其是智能箱式变电站必将在供配电系统中成为主流。

范文二：供配电系统论文

《浅析防雷接地及电气安全》

学校:焦作大学

学号:100101441

院系:机电工程

班级:电气四班

姓名:周亚

一、雷电的基本知识 ....................................................................... 2

1.雷电的分类 .................................................................................. 2

2、雷电对电气系统的危害 .......................................................... 2

二、防雷装置和措施 ....................................................................... 3

1避雷器 ........................................................................................... 3

2、接地装置 ................................................................................. 3 三、电气设备的接地与接零 ............................................................. 5

1安全电压....................................................................................... 5

参考文献……………………………………………………...5

摘要

在任何给定时刻，世界上都有1800场雷电在发生，每秒大约有100次雷击。在美国，雷电每年会造成大约150人死亡和250人受伤。全世界每年有4000多人惨遭雷击。在雷电发生频率呈现平均水平的平坦地形上，每座300英尺高的建筑物平均每年会被击中一次。每座1200英尺的建筑物，比如广播或者电视塔，每年会被击中20次，每次雷击通常会产生6亿伏的高压。

每个从云层到地面的闪电实际上包含了在60毫秒间隔内发生的3到5次独立的雷击，第一次雷击的峰值电流大约为2万安培，后续雷击的峰值电流减半。最后一次雷击之后，可能会有大约150安培的连续电流，持续时间达100毫秒。

经测量，这些雷击的上升时间大约为200纳秒或者更快。通过2万安培和

200纳秒，不难计算得到dI/dt的值是每秒10^11安培。可见雷电是不可

阻止的其危害也是无穷大的，所以我们要不但提高防雷技术，提高防雷意

识并曾加防雷措施。

一、雷电的基本知识

1.雷电的分类

雷电分直击雷、电磁脉冲、球形雷、云闪四种。其中直击雷和球形雷都会对人

和建筑造成危害，而电磁脉冲主要影响电子设备，主要是受感应作用所致;

云闪由于是在两块云之间或一块云的两边发生，所以对人类危害最小。直击雷就是在云体上聚集很多电荷，大量电荷要找到一个通道来泄放，有的时

候是一个建筑物，有的时候是一个铁塔，有的时候是空旷地方的一个人，

所以这些人或物体都变成电荷泄放的一个通道，就把人或者建筑物给击伤

了。直击雷是威力最大的雷电，而球形雷的威力比直击雷小。 2、雷电对电气系统的危害

雷电对电力系统的伤害分为:直击，绕击，反击，感应，侵入等几类。雷成

的过电压具有波峰陡，波幅大的特点，对系统中绝缘最薄弱的设备(如变

压器等)威胁最大，户外架空线及开关闸刀互感器的绝缘瓷瓶都会受到威

胁，甚至室内的电气设备也会受到雷电波的侵害。除了设备的直接损失，

线路跳闸，局部停电，所造成的间接损失更大。

二、防雷装置和措施

1避雷器

避雷器并联在被保护设备或设施上，正常时装置与地绝缘，当出现雷击过电压时，装置与地由绝缘变成导通，并击穿放电，将雷电流或过电压引入大地，起到保护作用。过电压终止后，避雷器迅速恢复不通状态，恢复正常工作。避雷器主要用来保护电力设备和电力线路，也用作防止高电压侵入室内的安全措施。避雷器有保护间隙、管型避雷器和阀型避雷器和氧化锌避雷器 2、接地装置

现代高层建筑的防雷接地、电气设备的保护接地和工作接地都是合在一起的，组成综合接地系统，接地电阻通常要求小于4Ω(鉴于目前高层建筑智能化设施日益增加，设计时接地电阻不宜大于1Ω)。因为高层建筑的钢筋混凝土基础埋地深，与大地的接触面积大，其接地电阻比一般人工接地所得到电阻低得多，容易满足上述要求。考虑到大部分高层建筑的基础均做了防水处理，致使接地电阻增大，应尽量在建筑物周边做圈式接地，周圈式接地可避开防水处理层，同时由于接地体埋在基础的外边，也具有均衡电位的效果，提高了安全性。某酒店及办公为一体的高层综合大楼就是遇到这种情况，加上大地土壤电阻率偏高，基础完工测试接地电阻无法满足设计要求，后采用上述方法处理，效果显著。在大地土壤电阻率高的地区，当一般做法的联合接地体的接地电阻值难以满足要求时，可以采用向外延伸接地体、改良土壤(换土、采用降阻剂)、深埋电极以及外引等方式。

3. 接闪器

接闪器有避雷针、避雷带(网)、消雷器等几种，采用何种方式应根据建筑物的造型及避雷效果而定。目前一般高层建筑较多采用避雷针、明装避雷带和暗装避雷网相结合的方式，接闪器的布置应符合下面要求。

建筑物30m以上部分，每两层在外围用扁钢做暗敷水平避雷带(可兼做均压环及金属预埋件);楼顶可利用梁、板内钢筋相互焊接成尺寸不大于10*10m暗装避雷网。此外，高层建筑的屋顶的金属旗杆、广告牌、钢爬梯、风冒、透气管、水管、设备等必须与就近的避雷带、避雷网焊接。利用不锈钢栏杆楼梯的上人屋面女儿墙，可在其下暗敷扁钢与支架和引下线焊接牢靠，栏杆间和支

架也应焊接。

塔楼顶采用避雷针时，为了降低避雷针的高度，增强防雷效果，可采用半导体少长针消雷装置(一般用于35m以上的建筑)及避雷针。

3. 引下线及均压环

高层建筑柱主筋和梁板钢筋可直接利用作为引下线和均压环，但应注意意引下线、接地装置、均压环和接闪器间必须牢固可靠地连接。当建筑物高度超过30m时，每三层沿建筑物四周设置均压环，30m以上外墙栏杆、金属门窗等较大金属物通过预埋件与均压环或引下线相连;建筑物内的各种竖向金属管道每三层要与均压环连接一次，平行或交叉的管道间也应跨接。

高层建筑室外玻璃幕墙、大型复合金属板及不锈钢金属面材的应用增强了建筑的艺术效果，但同时也对防雷提出了要求。由于幕墙的面板是装在金属龙骨架由支座固定在主体结构预埋件上，支座是与预埋件焊接的，所以只需将该处的圏梁或柱与支座预埋件、引下线可靠连接即可满足要求。 4、防范措施

由于高层建筑在结构上已形成等位体，雷击对电气设备的损害主要是感应雷造成的。感应雷通过以下途径入侵:

(1)雷电的地电位反击电压通过接地体入侵;

(2)由通信信号线路入侵。

(3)由交流供电电源线路入侵。

为防止雷电波侵入，在建筑物内供电线路的各部位逐级安装电涌保护器，以消除雷击过电压;进入建筑物的各种线路及金属管道应全线埋地引入，在入户端将电缆的金属外皮、钢皮及金属管道应与接地装置连接;进出建筑物的各种金属管道及电气设备的接地装置，应在进出处与防雷接地装置连接。

室外安装有空调主机及其支架的高层住宅，应在窗洞口下方30cm~50cm处预先埋设密封性良好的金属分线盒，盒内敷设镀锌扁铁。扁铁的一端与主体内均压环或钢筋引下线焊接，另一端与带铜接线端子的10mm2以上的多股导线相连接，待使用时，将盒子内的导线引出连接到空调室外机及其支架。

固定在建筑物上的彩灯、航空障碍灯及其它用电设备的线路则采用置于接闪器保护内、线路外穿钢管及配电箱装设过电压保护器等措施保护。

5、防雷新技术

由中国科学院研究员、国际宇航科学院院士在国际上首次提出了通过消除雷击危险性，使保护目标不再遭受雷击的新一代避雷技术，称为“智能避雷技术” 。以原中国科学院空间中心电学组专家团队，经过十多年的潜心研究开发，从理论分析、模拟计算、实验测试、模型实验、工程实用化研究、外场实验等各个角度和方法的研究，都证明了这一技术的合理性和可行性。期间经多次大小各类专家会议的评审鉴定，得到充分肯定，被誉为“21世纪防雷事业的曙光” 。

三、电气设备的接地与接零

'所谓接地，就是电气设备的任何部分与土壤间作良好的连接。在这里，接地系统按其设备和作用可分为保护接地、工作接地、保护接零和重复接地4种。在正常或事故状态下，为了保证电气设备可靠运行，而将电力系统中某一点进行接地，无论是直接接地或经特殊装置接地均称工作接地;当电气设备与带电部分相绝缘的金属外壳由于绝缘破坏可能带电，造成触电事故，为了防止这种触电的危险而将金属外壳或构架同接地体之间作良好的连接，使设备外壳保持和大地同为零电位，称之为保护接地;如果将与带电部分相绝缘的金属外壳或构架与中性点直接接地系统中的零线连接，(称为保护接地),如果将与带电部分相绝缘的金属外壳或构架与中性点直接地系统中的零线连接，称为保护接零;将零线的一点或几点再次与地作金属性连接，称为重复接地，总而言之，无论是接地和接零，其目的不外乎有两个:一是电气设备在任何范围内，它的金属外壳及其靠近它垢金属结构都始终保持低电位，以防触电危险，确保人身安全。二是提供可靠的电气通路。就是在接地短路电流通过时也不会有火花或其它明显的过热现象，以避免易燃物质或气体引燃，造成火灾危险。

1安全电压

安全电压是在一定条件下、一定时间内不危及生命安全的电压。安全电压的限值是在任何情况下，任意两导体之间都不得超过的电压值。我国标准规定工频安全电压有效值的限值为50V。我国规定工频有效值的额定值有42V、36V、24V、12V、和6V。特别危险环境使用的携带式电动工具应采用42V安全电压;有电击危险环境使用的手持照明灯和局部照明灯应采用36V和24V安全电压;金属容器内、隧道内、水井内以及周围有大面积接地导体等工作地点狭窄、行动不便的环境应采用12V安全电压;水上作业等特殊场所应采用6V安全电压。 2单相触电

当人体直接碰触带电设备其中的一相时，电流通过人体流入大地，这种触电现象称为单相触电。对于高压带电体，人体虽未直接接触，但由于超过了安全距

离，高电压对人体放电，造成单相接地而引起的触电，也属于单相触电。 3两相触电

人体同时接触带电设备或线路中的两相导体，或在高压系统中，人体同时接近不同相的两相带电导体，而发生电弧放电，电流从一相导体通过人体流入另一相导体，构成一个闭合回路，这种触电方式称为两相触电。发生两相触电时，作用于人体上的电压等于线电压，这种触电是最危险的。 4跨步电压触电

当电气设备发生接地故障，接地电流通过接地体向大地流散，在地面上形成电位分布时，若人在接地短路点周围行走，其两脚之间的电位差，就是跨步电压。由跨步电压引起的人体触电，称为跨步电压触电。

5、触电事故抢救

(一)现场急救原则:

1、迅速:施救者要迅速将触电者移到安全的地方进行施救。 2、就地:要争取时间，在现场(安全地方)就地抢救触电者。 3、准确:抢救的方法和施救的动作要正确。

4、坚持:急救必须坚持到底，直至医务人员判定触电者已经死亡，才能停止抢救。

(二)现场急救措施:

1、立即切断电源，或用不导电物体如干燥的木棍、竹棒或干布等物使伤员尽快脱离电源。急救者切勿直接接触触电伤员，防止自身触电而影响抢救工作的进行。

2、当伤员脱离电源后，应立即检查伤员全身情况，特别是呼吸和心跳，发现呼吸、心跳停止时，应立即就地抢救。

3、呼吸心跳均停止者，则应在人工呼吸的同时施行胸外心脏按压，以建立呼吸和循环，抢救一定要坚持到底一直到医护人员到达。

参考文献:《供配电系统》徐滤非编

网络资源

《电工技术》石生编

名句赏析～～～～～

不限

主题

不限抒情四季山水天气人物人生生活节日动物植物食物

山有木兮木有枝，心悦君兮君不知。____佚名《越人歌》

人生若只如初见，何事秋风悲画扇。____纳兰性德《木兰词?拟古决绝词柬友》十年生死两茫茫，不思量，自难忘。____苏轼《江城子?乙卯正月二十日夜记梦》只愿君心似我心，定不负相思意。____李之仪《卜算子?我住长江头》玲珑骰子安红豆，入骨相思知不知。____温庭筠《南歌子词二首 / 新添声杨柳枝词》曾经沧海难为水，除却巫山不是云。____元稹《离思五首?其四》

愿得一心人，白头不相离。____卓文君《白头吟》

去年今日此门中，人面桃花相映红。____崔护《题都城南庄》

平生不会相思，才会相思，便害相思。____徐再思《折桂令?春情》入我相思门，知我相思苦。____李白《三五七言 / 秋风词》

山无陵，江水为竭。冬雷震震，夏雨雪。天地合，乃敢与君绝。____佚名《上邪》人生自是有情痴，此恨不关风与月。____欧阳修《玉楼春?尊前拟把归期说》一往情深深几许,深山夕照深秋雨。____纳兰性德《蝶恋花?出塞》两情若是久长时，又岂在朝朝暮暮。____秦观《鹊桥仙?纤云弄巧》执子之手，与子偕老。____佚名《击鼓》

花自飘零水自流。一种相思，两处闲愁。____李清照《一剪梅?红藕香残玉簟秋》问世间，情为何物，直教生死相许,____元好问《摸鱼儿?雁丘词 / 迈陂塘》一日不见兮，思之如狂。____司马相如《凤求凰 / 琴歌》

人生如逆旅，我亦是行人。____苏轼《临江仙?送钱穆父》

世间无限丹青手，一片伤心画不成。____高蟾《金陵晚望》

林花谢了春红，太匆匆。无奈朝来寒雨，晚来风。____李煜《相见欢?林花谢了春红》独立寒秋，湘江北去，橘子洲头。____**《沁园春?长沙》

身无彩凤双飞翼，心有灵犀一点通。____李商隐《无题?昨夜星辰昨夜风》滚滚长江东逝水，浪花淘尽英雄。____杨慎《临江仙?滚滚长江东逝水》怕相思，已相思，轮到相思没处辞，眉间露一丝。____俞彦《长相思?折花枝》此情可待成追忆,只是当时已惘然。____李商隐《锦瑟》

思悠悠，恨悠悠，恨到归时方始休。____白居易《长相思?汴水流》取次花丛懒回顾，半缘修道半缘君。____元稹《离思五首?其四》

若是前生未有缘，待重结、来生愿。____乐婉《卜算子?答施》

雨打梨花深闭门，忘了青春，误了青春。____唐寅《一剪梅?雨打梨花深闭门》少年不识愁滋味，爱上层楼。爱上层楼。为赋新词强说愁。____辛弃疾《丑奴儿?书博山道中壁》自在飞花轻似梦，无边丝雨细如愁。____秦观《浣溪沙?漠漠轻寒上小楼》近水楼台先得月，向阳花木易为春。____苏麟《断句》

一骑红尘妃子笑，无人知是荔枝来。____杜牧《过华清宫绝句三首》抽刀断水水更流，举杯消愁愁更愁。____李白《宣州谢脁楼饯别校书叔云 / 陪侍御叔华登楼歌》疏影横斜水清浅，暗香浮动月黄昏。____林逋《山园小梅?其一》

人面不知何处去，桃花依旧笑春风。____崔护《题都城南庄》

时光只解催人老，不信多情，长恨离亭，泪滴春衫酒易醒。____晏殊《采桑子?时光只解催人老》一生大笑能几回，斗酒相逢须醉倒。____岑参《凉州馆中与诸判官夜集》天涯地角有穷时，只有相思无尽处。____晏殊《玉楼春?春恨》

问君能有几多愁,恰似一江春水向东流。____李煜《虞美人?春花秋月何时了》似此星辰非昨夜，为谁风露立中宵。____黄景仁《绮怀》

菩提本无树，明镜亦非台。____惠能《菩提偈》

溪云初起日沉阁，山雨欲来风满楼。____许浑《咸阳城东楼 / 咸阳城西楼晚眺 / 西门》春风得意马蹄疾，一日看尽长安花。____孟郊《登科后》

枯藤老树昏鸦，小桥流水人家，古道西风瘦马。____马致远《天净沙?秋思》空山新雨后，天气晚来秋。____王维《山居秋暝》

人到情多情转薄，而今真个悔多情。____纳兰性德《山花子?风絮飘残已化萍》同是天涯沦落人，相逢何必曾相识～____马致远《杂剧?江州司马青衫泪》浮云一别后，流水十年间。____韦应物《淮上喜会梁川故人 / 淮上喜会梁州故人》

名句赏析～～～～～

不限

主题不限抒情四季山水天气人物人生生活节日动物植物食物

山有木兮木有枝，心悦君兮君不知。____佚名《越人歌》

去年今日此门中，人面桃花相映红。____崔护《题都城南庄》

平生不会相思，才会相思，便害相思。____徐再思《折桂令?春情》入我相思门，知我相思苦。____李白《三五七言 / 秋风词》

人生如逆旅，我亦是行人。____苏轼《临江仙?送钱穆父》

世间无限丹青手，一片伤心画不成。____高蟾《金陵晚望》

林花谢了春红，太匆匆。无奈朝来寒雨，晚来风。____李煜《相见欢?林花谢了春红》独立寒秋，湘江北去，橘子洲头。____**《沁园春?长沙》

思悠悠，恨悠悠，恨到归时方始休。____白居易《长相思?汴水流》取次花丛懒回顾，半缘修道半缘君。____元稹《离思五首?其四》若是前生未有缘，待重结、来生愿。____乐婉《卜算子?答施》

雨打梨花深闭门，忘了青春，误了青春。____唐寅《一剪梅?雨打梨花深闭门》少年不识愁滋味，爱上层楼。爱上层楼。为赋新词强说愁。____辛弃疾《丑奴儿?书博山道中壁》

自在飞花轻似梦，无边丝雨细如愁。____秦观《浣溪沙?漠漠轻寒上小楼》近水楼台先得月，向阳花木易为春。____苏麟《断句》

一骑红尘妃子笑，无人知是荔枝来。____杜牧《过华清宫绝句三首》

抽刀断水水更流，举杯消愁愁更愁。____李白《宣州谢脁楼饯别校书叔云 / 陪侍御叔华登楼歌》疏影横斜水清浅，暗香浮动月黄昏。____林逋《山园小梅?其一》

人面不知何处去，桃花依旧笑春风。____崔护《题都城南庄》

时光只解催人老，不信多情，长恨离亭，泪滴春衫酒易醒。____晏殊《采桑子?时光只解催人老》

一生大笑能几回，斗酒相逢须醉倒。____岑参《凉州馆中与诸判官夜集》天涯地角有穷时，只有相思无尽处。____晏殊《玉楼春?春恨》

问君能有几多愁,恰似一江春水向东流。____李煜《虞美人?春花秋月何时了》似此星辰非昨夜，为谁风露立中宵。____黄景仁《绮怀》

菩提本无树，明镜亦非台。____惠能《菩提偈》

溪云初起日沉阁，山雨欲来风满楼。____许浑《咸阳城东楼 / 咸阳城西楼晚眺 / 西门》春风得意马蹄疾，一日看尽长安花。____孟郊《登科后》

枯藤老树昏鸦，小桥流水人家，古道西风瘦马。____马致远《天净沙?秋思》空山新雨后，天气晚来秋。____王维《山居秋暝》

论诗三十首?其四

(53人评分) 8.7

朝代:金朝

作者:元好问

原文:

一语天然万古新，豪华落尽见真淳。

南窗白日羲皇上，未害渊明是晋人。

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译文

陶渊明的诗语言平淡、自然天成，摒弃纤丽浮华的敷饰，露出真朴淳厚的美质，令人读来万古常新。陶渊明自谓自己是上古时代的人，但并未妨碍他仍然是个晋人。? 参考赏析

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赏析

这首诗是元好问评晋代诗人陶渊明。出于对当时诗坛雕琢粉饰、矫揉造作诗风的反感，元好问评论晋代诗人陶渊明时前两句说:“一语天然万古新，豪华落尽见真淳。”元好问崇尚陶渊明诗歌自然天成而无人工痕迹，清新真淳而无雕琢之弊。陶渊明的诗句自然质朴不假修饰，剥尽铅华腻粉，独见真率之情志，具有真淳隽永、万古常新的永恒?

作者介绍

元好问

元好问元好问，字裕之，号遗山，太原秀容(今山西忻州)人;系出北魏鲜卑族拓跋氏，元好问过继叔父元格;七岁能诗，十四岁从学郝天挺，六载而业成;兴定五年(1221)进士，不就选;正大元年(1224 )，中博学宏词科，授儒林郎，充国史院编修，历镇平、南阳、内乡县令。八年(1231)秋，受诏入都，除尚书省掾、左司都事，转员外郎;金亡不仕，元宪宗七年卒于获鹿寓舍;工诗文，在金元之际颇负重望;诗词风格沉郁，并多伤时感事之作。其《论诗》绝句三十首在中国文学批评史上颇有地位;作有《遗山集》又名《遗山先生文集》，编有《中州集》。...

范文三：供配电系统论文

前言???????????????????????2

选择及合理使用节电干式变压器???????????3

减少线路损耗???????????????????4

提高功率因数 ??????????????????5

平衡三相负荷???????????????????5

抑制谐波危害???????????????????6

高效节电的省电装置????????????????6

前言

电能作为现代化工业生产经营管理的必要能源，支持着整个经济社会的正常运转。据相关统计资料数据显示:工业用电在整个经济社会总用电量当中占据着近70%的比例，而供配电系统同作为工业用电中的关键系统，对其进行一定的节能改造也因此有着极为关键的意义。由于国民经济的迅猛发展以及国际加工产业新格局的形成，一些高能耗低效益的加工业逐步转向国内，无疑加剧了我国能源紧张的矛盾。发生在我国许多省市的“电荒”已成为相当严重的问题。尽管我国电力建设超常规增长，但电力供应仍严重不足。为此，节省能源及节约用电引起了政府及全社会的高度重视。采取各种有效的节能技术措施就显得尤为重要。降低供配电系统的线损及配电损失，最大限度地减少无功功率，提高电能的利用率，是当前建筑电气节电的重要课题之一。为了实现这个目标，我国采取了如下措施:选择及合理使用节电干式变压器、减少线路损耗、提高功率因数、平衡三相负荷、抑制谐波，同时采用高效节电的省电装置来调整电压幅值及稳压、平衡三相电压，减少电动机的启动电流、抑制谐波等技术措施，不仅可节电,,,,,,,或更多，同时安全可靠，绿色环保，改善了用电环境，净化了电路，并延长了用电设备的使用寿命。

, 选择及合理使用节电干式变压器

在工业与民用建筑中大都采用干式变压器，因为干式变压器具有许多优点。特别是,,(,),,,,系列卷铁芯干式配电变压器具有高效节电、安全可靠、绿色环保等优点。现将该产品的主要特点介绍如下:

(,)其铁芯为三相三柱环型卷绕，采用日本新日铁,(,,,,优质冷轧硅钢片，在铁芯成型机上卷绕成型的。其特点是铁芯不冲孔、无接缝，铁芯是一个密封整体，其过载的抗短路冲击能力比叠片式变压器强很多。

(,)卷铁芯无需消耗接缝的磁化容量，磁路分布均匀，大幅度减少了空载激磁电流，空载电流很小，比叠片式降低了约,,,，提高了功率因数，降低了电网的无功损耗。

(,)卷铁芯充分利用了薄型硅钢片的磁化特性，减少了涡流损耗，提高了变压器的性能水平，降低了变压器的空载损耗，比国家标准降低约,,,,,,,。空载电流降低了,,,，负载损耗比国家标准低,,,左右。

(,)由于卷铁芯无接缝，在运行中噪声极低(不超过,,分贝)，比叠片式低,,,，因此，被称为环保型变压器。在高层建筑室内安装无噪音污染。同时，该产品在运行中无有害(有毒)气体产生。变压器线圈可分解回收处理，不会对环境造成任何污染。

(,)该产品的层间和匝间全部采用美国杜邦,,,,,做绝缘材料，使产品的安全可靠性有了进一步提高。该产品热稳定性好，在,,,?温度下可在,,,,过负荷下长期安全可靠运行;在,,,,过负荷下可以连续运行,小时，比,,(,)

(,)该产品绝缘材料有接近于空气的介电常数，产品运行时，局部放电极低(小于,,;)，达到优级标准，使产品的运行安全可靠性进一步提高。同时，该产品无可燃树脂，不助燃并能防火。

(,)较高的产品性价比。如,,,,年1月,,日，有,,家变压器厂参加某电路板厂,,台干式变压器的招标。,,家变压器厂参加,,(,),,系列干式变压器的报价。,家变压器厂参加,,(,),,,,系列干式变压器的报价。

招标价格揭晓:前,,家变压器厂的价格均超过,,,万元，只有一家变压器厂的价格低于,,,万元。由此可见，,,(,),,,,系列干式变压器不仅性能好，而且价格便宜。

, 减少线路损耗

(,)尽量减少导线长度。在设计及施工中，低压柜出线回路及配电箱出线回路尽量走直线，少走弯路，不走或少走回头线。变配电所应尽可能靠近负荷中心。低压线路的供电半径不宜超过,,,m;负荷密集地区不宜超过,,,m;负荷中等密集地区不宜超过,,,m;少负荷地区不宜超过,,,m。这样可以减少电缆(线)长度，实现供电距离最短。如某工程为政府投资的大型工程，该工程为空调冷冻站专门设置了,,/,(,,,变电所，内装,×,,,,,,,，,×,,,,,,,变压器，变压器负荷率为,,,，由,,,,,、,,,,,铜质密闭母线馈电。某外资设计公司进行最初设计时，变电所低压配电室距冷冻站的控制室,,m，为节约电能，对初步设计进行了调整，把变电所和空调控制室合并设置，使低压馈电距离缩短了,,m。经计算，在密闭母线上的线路损耗可节省,,,,。以每天冷冻站运行,,小时，年运行,,,天计算，总耗电量为,,,,,kWh，以每kWh,(,,元计算，年节约电费,万余元。该工程按,,年使用期计算，共可节约电费,,,万元。

(,)增大导线截面积。对于较长的线路，在满足载流量热稳定，保护配合及电压降要求的前提下，应加大一级导线截面。尽管增加了线路费用，但由于节约了电能，因而也减少了年运行费用。根据估算，在,,,年内即可回收因增加导线截面而增加的费用。所以，加大导线截面的投资是值得的。

(,)在高层建筑中，变配电室应靠近电气竖井，以便减少主干线(电缆或插接母线)的长度。对于面积大的高层建筑物，应将电气竖井尽可能设在建筑物中部(或两端)，以便减少水平电缆的敷设长度。

(,)要将负荷进行归类。除对计费有要求的负荷及消防负荷外，普通负荷(如空调机、风机盘管、照明、新风机、电热水器等)改由一条主干电缆供电，这样既便于消防切除非消防电源，又可在非空调季节使同样大的干线截面传输较小的电流，从而减少线路的损耗。

, 提高功率因数

提高供配电网络的功率因数，实行无功补偿是建筑电气节能的又一课题，正在

受到越来越多人的关注。无功功率既影响供配电网络的电能质量，也限制了变配电系统的供电容量，更增加了供配电网络的线损。对供配电网络实行无功功率补偿，既可改善电能质量，提高供电能力，更能节电降耗。

在供配电系统中许多用电设备，如电动机、变压器、灯具的镇流器以及很多家用电器等均为电感性负荷，会产生滞后的无功电流，它要从系统中经过高低压线路传输到用电设备末端，无形中又增加了线路的功率损耗。为此，必须在供配电系统中安装电容器柜(箱)。通过电容器柜(箱)内的静电容器进行无功补偿，电容器可产生超前无功电流抵消用电设备的滞后无功电流，从而达到减少整体无功电流，同时又提高功率因数的目的。当功率因数由,(,提高到,(,时，线路损耗可减少约,,,。功率因数值的大小应满足当地供电局的要求。当无明确要求时，建议功率因数值高压用户为,(,以上，低压用户为,(,,以上。

无功功率补偿有两种方法:

(,)集中补偿。将电容器柜设置在变配电所低压侧集中补偿。集中补偿时，宜采用自动调节式补偿装置，这样可以防止过补偿时使无功负荷倒送。同时电容器组宜采用自动循环投切的方式。

(,)就地补偿。容量较大，负荷平稳，其经常使用的用电设备的无功负荷宜单独就地补偿。同时，在设计中尽可能采用功率因数高的用电设备。如同步电动机及配有电子式或节能电感镇流器的荧光灯等。

在具体工程设计中可采用高低柜集中补偿及就地补偿等两种方式。究竟采用何种补偿方式较为合理，可根据工程的具体情况来确定。

, 平衡三相负荷

在低压线路中，由于存在单相以及高次谐波的影响，使三相负荷不平衡。三相电压或三相电流不平衡会对供配电网络造成一系列的危害。主要有: (,)影响变压器、电机的安全经济运行;

(,)引起供配电网络相线及零线电能损耗加大;

(,)影响计算机正常工作。引起照明灯寿命缩短(电压过高)或照度偏低(电压过低)以及电视机的损坏等;

(,)增大对通信系统的干扰，影响正常的通信质量。为了减少三相负荷不平衡造成的能耗，应及时调整三相负荷，使三相负荷不平衡度符合以下规程规定:“要求配电变压器出口处的电流不平衡度小于等于,,,，干线及支线首端的不平衡度小

于等于,,,，中性线的电流不超过额定电流的,,,”以及“三相配电干线的各项负荷宜分配平衡，最大相负荷不宜超过三相负荷平均值的,,,,，最小相负荷大于三相负荷平均值的,,,”。

要解决三相电压或三相电流的不平衡度，首先设计时尽量使三相负荷平衡;同时可以采用调节单相电压及采用滤波器抑制谐波的方法。最好的方法是采用省电装置来平衡三相电压或三相电流。该省电装置能使线电压或线电流的不平衡度小于,,，零线上电流极小，使三相电压或三相电流基本平衡，从而大大减少了相线及零线上的电能损耗。

, 抑制谐波危害

供配电系统中的电能质量是指电压频率和波形的质量。电压波形是衡量电能质量的三个主要指标之一。随着各类电力电子设备在工业与民用建筑中日益广泛地应用，由此产生的谐波电流对供配电系统的巨大影响已引起了人们的高度关注及重视。谐波电流的存在不仅增加了供配电系统的电能损耗，而且对供配电线路及电气设备也会产生危害，因而人们意识到抑制谐波的重要性及迫切性。为了抑制谐波，通常在变压器低压测或用电设备处设置有源滤波器、无源滤波器，或将有源滤波器及无源滤波器混合使用，或采用节电装置。通过上述措施有效滤除中性线和相线的谐波电流，这样不仅净化了电路，而且降低了电能损耗，提高了供电质量，保证系统安全可靠地运行。

, 高效节电的省电装置

在供配电系统中，电压不稳定、三相电压不平衡、电动机冲击电流过大和高次谐波干扰等已成为“隐形杀手”，不仅造成了较大的电能损耗，而且缩短了电气设备的使用寿命。日本生产的省电装置就是针对上述问题的节电科技产品。

该装置采用一种特殊的电磁结构，它的内部是一个串联电抗器并联接入自耦调压器和外加独立相位调整兼消除高次谐波线圈，一起固定在一个三柱式铁芯上的综合型节电装置。该装置具有以下功能和特点:

(,)调整电压幅值及稳压

有些用电单位供电电压偏高，导致电气设备用电量增加，使用寿命缩短，同时加大了线路损耗。由于该装置采用了最新的电磁平衡原理来调整用电设备电压的平衡度和稳定性，即在它内部并联了一个自耦固定式调压器，因此，该调压器具有调节电

压幅值的功能，可以将较高的电压值调整到合理的范围内。

(2)减少电动机的启动电流

通过磁力作用及节电装置内部串联电抗器，可对电动机启动电流起到一定的抑制作用，一般可将启动电流减少到,,,倍的额定电流。如果有很多台小型电机或群控多台小型电机，其节电效果更为明显。同时还可减少电动机启动时出现的冲击电流对其它电气设备的影响。

(3)抑制高次谐波

电源中的高次谐波一部分是由市电产生，另一部分是低压电气及电子设备发出的。上述谐波不仅造成电能的浪费，而且造成变压器因涡流及损耗的加大而过热、电动机过热及转矩下降，还会造成低压电容器柜中电容器过热、中性线电流增大等结果。为抑制高次谐波，该装置内部并联了一个消除线圈，它可以阻止市电送来的高次谐波，同时能抑制低压电气及电子设备发出的谐波电流。通常可抑制,,,,,,,或更多的高次谐波，上述措施也获得了一定的节电效果。

(4)改善功率因数

该装置依靠线圈移相的方式提高用电设备的功率因数，采用了调整组别结线的方式来调整各相输出电流与电压相位，从而提高了功率因数，降低了用户的线路损耗。

供配电系统论文

范文四：供配电系统技术论文

供配电系统心得体会

经测量，这些雷击的上升时间大约为200纳秒或者更快。通过2万安培和200纳秒，不难计算得到dI/dt的值是每秒10^11安培。可见雷电是不可阻止的其危害也是无穷大的，所以我们要不但提高防雷技术，提高防雷意识并曾加防雷措施。

一、雷电的基本知识

1.雷电的分类

雷电分直击雷、电磁脉冲、球形雷、云闪四种。其中直击雷和球形雷都会对人和建筑造成危害，而电磁脉冲主要影响电子设备，主要是受感应作用所致;云闪由于是在两块云之间或一块云的两边发生，所以对人类危害最小。

直击雷就是在云体上聚集很多电荷，大量电荷要找到一个通道来泄放，有的时候是一个建筑物，有的时候是一个铁塔，有的时候是空旷地方的一个人，所以这些人或物体都变成电荷泄放的一个通道，就把人或者建筑物给击伤了。直击雷是威力最大的雷电，而球形雷的威力比直击雷小。

2、雷电对电气系统的危害

雷电对电力系统的伤害分为:直击，绕击，反击，感应，侵入等几类。雷成的过电压具有波峰陡，波幅大的特点，对系统中绝缘最薄弱的设备(如变压器等)威胁最大，户外架空线及开关闸刀互感器的绝缘瓷瓶都会受到威胁，甚至室内的电气设备也会受到雷电波的侵害。除了设备的直接损失，线路跳闸，局部停电，所造成的间接损失更大。

二、防雷装置和措施

1避雷器

2、接地装置

现代高层建筑的防雷接地、电气设备的保护接地和工作接地都是合在一起的，组成综合接地系统，接地电阻通常要求小于4Ω(鉴于目前高层建筑智能化设施日益增加，设计时接地电阻不宜大于1Ω)。因为高层建筑的钢筋混凝土基础埋地深，与大地的接触面积大，其

接地电阻比一般人工接地所得到电阻低得多，容易满足上述要求。考虑到大部分高层建筑的基础均做了防水处理，致使接地电阻增大，应尽量在建筑物周边做圈式接地，周圈式接地可避开防水处理层，同时由于接地体埋在基础的外边，也具有均衡电位的效果，提高了安全性。某酒店及办公为一体的高层综合大楼就是遇到这种情况，加上大地土壤电阻率偏高，基础完工测试接地电阻无法满足设计要求，后采用上述方法处理，效果显著。在大地土壤电阻率高的地区，当一般做法的联合接地体的接地电阻值难以满足要求时，可以采用向外延伸接地体、改良土壤(换土、采用降阻剂)、深埋电极以及外引等方式。

3. 接闪器

塔楼顶采用避雷针时，为了降低避雷针的高度，增强防雷效果，可采用半导体少长针消雷装置(一般用于35m以上的建筑)及避雷针。

3. 引下线及均压环

高层建筑室外玻璃幕墙、大型复合金属板及不锈钢金属面材的应用增强了建筑的艺术效果，但同时也对防雷提出了要求。由于幕墙的面板是装在金属龙骨架由支座固定在主体结构预埋件上，支座是与预埋件焊接的，所以只需将该处的圏梁或柱与支座预埋件、引下线可靠连接即可满足要求。

4、防范措施

由于高层建筑在结构上已形成等位体，雷击对电气设备的损害主要是感应雷造成的。感应雷通过以下途径入侵:

(1)雷电的地电位反击电压通过接地体入侵;

(2)由通信信号线路入侵。

(3)由交流供电电源线路入侵。

固定在建筑物上的彩灯、航空障碍灯及其它用电设备的线路则采用置于接闪器保护内、线路外穿钢管及配电箱装设过电压保护器等措施保护。

5、防雷新技术

三、电气设备的接地与接零 '所谓接地，就是电气设备的任何部分与土壤间作良好的连接。在这里，接地系统按其设备和作用可分为保护接地、工作接地、保护接零和重复接地4种。在正常或事故状态下，为了保证电气设备可靠运行，而将电力系统中某一点进行接地，无论是直接接地或经特殊装置接地均称工作接地;当电气设备与带电部分相绝缘的金属外壳由于绝缘破坏可能带电，造成触电事故，为了防止这种触电的危险而将金属外壳或构架同接地体之间作良好的连接，使设备外壳保持和大地同为零电位，称之为保护接地;如果将与带电部分相绝缘的金属外壳或构架与中性点直接接地系统中的零线连接，(称为保护接地),如果将与带电部分相绝缘的金属外壳或构架与中性点直接地系统中的零线连接，称为保护接零;将零线的一点或几点再次与地作金属性连接，称为重复接地，总而言之，无论是接地和接零，其目的不外乎有两个:一是电气设备在任何范围内，它的金属外壳及其靠近它垢金属结构都始终保持低电位，以防触电危险，确保人身安全。二是提供可靠的电气通路。就是在接地短路电流通过时也不会有火花或其它明显的过热现象，以避免易燃物质或气体引燃，造成火灾危险。

1安全电压

2单相触电

当人体直接碰触带电设备其中的一相时，电流通过人体流入大地，这种触电现象称为单相触电。对于高压带电体，人体虽未直接接触，但由于超过了安全距离，高电压对人体放电，造成单相接地而引起的触电，也属于单相触电。

3两相触电

人体同时接触带电设备或线路中的两相导体，或在高压系统中，人体同时接近不同相的两相带电导体，而发生电弧放电，电流从一相导体通过人体流入另一相导体，构成一个闭合回路，这种触电方式称为两相触电。发生两相触电时，作用于人体上的电压等于线电压，这种触电是最危险的。

4跨步电压触电

5、触电事故抢救

(一)现场急救原则:

1、迅速:施救者要迅速将触电者移到安全的地方进行施救。

2、就地:要争取时间，在现场(安全地方)就地抢救触电者。

3、准确:抢救的方法和施救的动作要正确。

4、坚持:急救必须坚持到底，直至医务人员判定触电者已经死亡，才能停止抢救。 (二)现场急救措施:

1、立即切断电源，或用不导电物体如干燥的木棍、竹棒或干布等物使伤员尽快脱离电源。急救者切勿直接接触触电伤员，防止自身触电而影响抢救工作的进行。 2、当伤员脱离电源后，应立即检查伤员全身情况，特别是呼吸和心跳，发现呼吸、心跳停止时，应立即就地抢救。

3、呼吸心跳均停止者，则应在人工呼吸的同时施行胸外心脏按压，以建立呼吸和循环，抢救一定要坚持到底一直到医护人员到达。

范文五：供配电系统的设计论文

摘要

本文介绍某体育馆内供配电系统的设计，主要介绍该体育馆内部的基本设计要求、总体结构及其机械与电控原理、系统功能原理设计方案，讨论该系统的特性。该体育馆共四层，每层都设有排水系统、照明系统、通风系统、变电室、建筑保护、消防系统、电话系统和暖通设备。主要设计为体育馆的配电系统和动力照明系统。本设计图纸，均采用计算机辅助作图。随着机电技术、控制技术、系统保护技术的逐步成熟以及场馆的变配电系统、体育照明系统的智能化,将体现出与常规的设计方案显著的不同优越性。从各个系统最优及智能化地配合出发，结合国际上先进的设计思想，将体育馆建设成既高含量、又满足实际需求的现代化体育馆。

关键词：体育馆变配电照明

Abstract

This page introduces a gymnasium for distribution system design, Mainly introduces the basic design of the gymnasium internal demand, general structure and mechanical and electric control principle, system function and principle, to discuss the system design scheme of properties. The stadium four layers, each layer is set drainage systems, and lighting systems, ventilation systems, substation room, building protection, fire control system, telephone systems and HVAC equipment. The main design of distribution system for stadium and power lighting system. This design drawing a total of 13 pages, all use computer-aided mapping. As electromechanical technology, control technology, system protection technology gradually mature and venues variable power distribution system, sports lighting system intellectualization, it will reflect and conventional design plan significantly different advantages. From each system to coordinate optimally and intelligently, combined with the international advanced design idea, will make the stadium construction into both the high content, and meet the practical needs of modern stadium.

Key words: stadium power distribution light

第1章概述 ........................................................ 1 1.1 体育馆概述 .................................................... 1 1.2 工程概述 ...................................................... 1 第2章电气照明设计 ................................................. 3 2.1 照明设计概述 .................................................. 3 2.2 照明设计的步骤 ............................................... 3 2.3 照明设计的要点及注意事项 ..................................... 4 2.3.1 照明设计的要点............................................. 4 2.3.2 照明设计的注意事项 ........................................ 5 2.4 照明设计的计算 ............................................... 5 第3章供配电系统的设计 .......................................... 11 3.1 供配电系统的概述 ............................................ 12 3.2 负荷的分级及要求 ............................................ 12 3.3 建筑供配电的负荷计算 ........................................ 14 3.4 变配电室的设计 .............................................. 17 3.5 短路电流 ..................................................... 21 3.5.1 短路电流概述.............................................. 21 3.5.2 短路电流注意事项.......................................... 22 3.5.3 短路电流的计算............................................ 22 第4章防雷及接地系统的设计 ...................................... 28 4.1 防雷及接地系统的概述 ........................................ 28 4.2 防雷的措施 .................................................. 28 4.3 防雷接地的设计 ............................................ 30 第5章消防系统的设计 ............................................. 32

5.1 消防系统的概述 .............................................. 32 5.2 火灾报警系统 ................................................ 32 5.3 消防控制室的设置 ............................................ 33 5.4 应急照明 ..................................................... 34 5.5 弱电平面设计 ................................................. 35 5.5.1 消防广播系统 ............................................. 35 5.5.2 感烟探测器 ............................................... 37 第6章综合布线及电话系统 .......................................... 44 6.1 概述 ......................................................... 44 6.2 电话系统的设计 .............................................. 44 总结.............................................. 错误！未定义书签。致谢.............................................. 错误！未定义书签。参考文献 ............................................................ 45 附录1：设备材料表 .................................................. 46 附录2：低压系统配电图 .............................................. 46

第1章概述

1.1 体育馆概述

随着社会的日益发展，人们越来越关注健康的问题，而体育馆则成为人们参与体育活动的主要场所。该体育馆共四层，一层为篮球场地、运动员休息室、杂物室、消防控制室、淋浴室、道具室、办公室、配电室、泵房、机房等；二楼有琴房、声乐室、灯光控制室、储藏室、休息室、电控室、休息大厅、教研室等；三楼是舞蹈训练室、声乐训练室、展览室等；乐器训练室、放映室、书法、绘画训练室等在四层。看台分布在各层。

现代化建设日渐成熟，建筑设计也越来越人性化和智能化，计算机技术和现代控制技术的不断发展使该体育馆的建设更具有鲜明的信息社会的时代特性，在供配电的设计上也也日臻完善。

1.2 工程概述

本设计为某体育馆的供配电设计。该体育馆的设计分为强电设计和弱电设计两部分。其中强电部分为：供配电设计、电气照明和防雷接地设计；弱电部分为：消防系统设计、和电话系统设计等。

供配电计算：采用需用系数法计算并确定用户的计算负荷和短路电流，并将其作为选择断路器、电线电缆、隔离开关等低压电器设备的依据。

电气照明设计：根据规范要求对体育馆内的插座、电灯进行布置。防雷与接地：体育馆为三级防雷建筑。根据建筑防雷规范的要求，宜采用装设在建筑物上的避雷网（带）或避雷针或或有着两种混合组成的接闪器。避雷网（带）应按本规范在整个屋面组成不大于20m*20m或24m*16的网格。平屋面的建筑，当期宽度不大于20m时，可仅沿网边敷设一圈避雷带。

消防系统设计：根据《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92对建筑的使用性质、火灾危险性、疏散和扑救难度进行防火等级的分类，本工程为一类建筑一级保护对象。走廊、楼梯间设有烟感探测器，设有单独的消防控制室。排水系统、通风系统遍布在每一层，泵房设置在一层，便于统一管理。

电话系统设计：本系统分布在各层每个房间内，便于紧急时沟通。

本工程的主要设计依据是：除消防设备用电属于一级负荷之外，根据《供配电系统设计规范》GB 50052-95

第2章电气照明设计

2.1 照明设计概述

该体育馆的电气照明设计的主要任务是根据实际活动条件和需求，并与现代经济技术的牢靠相结合，正确地选择和光源及其合理配合，使照度分布协调。照明线路和供电方式要求安全可靠、经济合理，并要求电压稳定。

电气照明系统可按照明方式分为三种：一般照明、局部照明和混合照明。按其使用目的可分为6种:1.正常照明。正常情况下的室内外照明，对电源控制无特殊要求。2.事故照明。当正常照明因故障而中断时，能继续提供合适照度的照明。一般设置在容易发生事故的场所和主要通道的出入口。3.值班照明。供正常工作时间以外的、值班人员使用的照明。4.警卫照明。用于警卫地区和周界附近的照明，通常要求较高的照度及较远的照明距离。5.障碍照明。装设在建筑物或构筑物上以及正在修筑和翻修和道路上，作为障碍物标志的照明。6.装饰照明。用于美化环境或增添某种气氛的照明设施，如节日的彩灯、舞厅的多彩灯光等。本设计主要讨论正常照明、事故照明的设计。

2.2 照明设计的步骤

本设计中的电气照明系统的基本设计步骤如下：

1.根据《供配电系统设计规范》GB 50052-95（以下简称规范），对该体育馆所需的视觉工作要求及环境情况确定设计照度。

2.综合规范要求及布灯方案，验算照度值并确定照明场所的灯具容量和数目。 3.综合上述因素确定照明控制方案和配电系统方案。

4.计算各支线、支干线的计算电流。选定导线型号和截面，穿线保护管的材质和管径。

5.选择空气断路器、电度表以及其他保护装置的规格和型号。

6.绘制照明施工图

2.3 照明设计的要点及注意事项

2.3.1 照明设计的要点

本设计的照明系统分为普通照明系统和事故照明系统。普通照明系统，在正常条件下，用于体育馆内部设施的照明。包括大厅及各个教室的照明。因其活动人员较多，所以对照明设施的要求较高。体育场照明光源金属卤化物灯、高显色高压钠灯。同时场地用直接配光灯具宜带有格栅，并附有灯具安装角度指示器。普通教室则可选用普通的悬挂式吊灯。事故照明则为非正常情况下断电时的照明设备。

事故照明装置接有交流和直流两路电源，交流取自站用电，直流取自蓄电池。在正常交流供电的情况下，装置内有一个交流接触器带电吸合，此时直流回路被断开，事故照明回路没有电。当交流失电的时候，该接触器失电返回，其常闭接点闭合，接通直流电源回路，给站内的事故照明灯提供直流电源。事故照明灯是单独直流供电的，和正常照明灯分开，只在交流失电的情况下紧急使用。站用电恢复后，该接触器重新吸合，切断直流照明，恢复交流照明。

在《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92中：

1.在进行照明设计时，应根据视觉要求、作业性质和环境条件，使工作区或空间获得：良好的视觉功效，合理的照度和显色性，适宜的亮度分布，以及舒适的视觉环境。

2.在确定照明方案时，应考虑不同类型建筑对照明的特殊要求，处理好电气照明与天然采光的关系、合理使用建筑资金与采用节能光源高效灯具等技术经济效益的关系。

3.电气照明设计应考虑下列要素：

(1)有利于对人的活动安全、舒适和正确识别周围环境，防止人与光环

境之间失去协调性

(2)重视空间的清晰度，消除不必要的阴影，控制光热和紫外辐

射对人和物产生的不利影响。

(3)创造适宜的亮度分布和照度水平，限制眩光减少烦躁和不安。 (4)处理好光源色温与显色性的关系、一般显色指数与特殊显色指数的

色差关系，避免产生心理上的不平衡不和谐。

(5)有效利用天然光，合理的选择照明方式和控制照明区域，降低电能

消耗指标。

4.电气照明设计，除执行本规范外，尚应符合现行的《民用建筑照明设计标准》的规定。

2.3.2 照明设计的注意事项

1.照明设计要充分考虑周围环境以及施工的需要。 2.避免产生眩光，视觉工作的环境必须舒适。

3.照明器件应易于维护检修，维修、检查要有足够的明亮度。 4.存在危险的场所要安装警戒标志灯。

2.4 照明设计的计算

照度是决定照明效果的重要指标。在一定范围内，照度增加会使视觉能力提高。

当照明用的灯具形式、光源类型等已初步确定后，就需要计算各工作面的照度，从而来确定灯泡的容量和数量，或对已经确定了容量的某点进行照度校验。

利用系数（用u表示）是指照明光源投射到工作面上的光通量与全部光源发出的光通量之比。可用来表征光源的光通量有效利用的程度。用公式2-1计算利用系数：

φe

(式2-1) nφ

式中，φe为投射到工作面上的总光通量；φ为每盏灯发出的光通量；n为灯的个数。

利用系数的值可按墙壁和顶棚的反射系数及房间的受照空间特征RCR来

确定，用公式2-2计算：

5h(l+b)

RCR=RC (式2-2)

式中，hRC为室空间高度（指灯具开口平面到工作面的空间高度）；l为房间长度；b为房间宽度。

当已知房间的长、宽、室空间高度、灯型及光通量时，可按式2-3计算平均照度：

'=Eav

unφ

(式2-3) S

式中，n为灯的个数；S为受照工作平面面积（矩形房间即为长宽的乘积）。《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92 中表11.5.5-1

表11.5.5-1 公共场所照明的照度标准值

《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92 中表11.5.5-8

由于灯具在使用期间，光源本身的光效要逐渐降低，灯具也会陈旧脏污，被照场所的墙壁和棚顶也有污损的可能，从而使工作面上的光通量有所减少，因此，在计算工作面上的实际平均照度时，应计入一个小于1的灯具减光系数K，则工作面的实际平均照度按公式2-4计算：

uKnφEav (式2-4)

减光系数值见表2-1：

本设计中照明计算如下： 1.活动室：

该体育馆，第一层高7m，其余层高4m,这间活动室长14.25m,宽10.2m。普通教室用的500W白炽灯最低距地高度为3.5m，故可设灯具的悬挂高度为0.2 m,则室空间高度为： hRC=4-0.2=3.8m

此灯具的最大距高比为1.25，即l/hRC=1.25,则灯具间的合理距离为：

l≤1.25hRC=1.25*3.8=4.75m

则布置实际灯距可为l=4.7m＜4.75m，长方向上3盏，宽方向上2盏所以，灯具个数为n=2*3=6

具体布置如图2-1所示：

图2-1 活动室照明平面图

计算室空间比RCR：

5h(l+b)

RCR=RC= [5*4.7*(14.25+10.2)]/ (14.25*10.2) =3.9

lb教室的棚顶有效反射比ρc为70%,ρw为50%,RCR=5时，u=0.64；RCR=4时，u=0.56；用插入法得，RCR=3.9时，u=0.632

普通白炽灯500W，其光通量为φ=7700lm 平均照度：

'=Eav

unφ

=（0.632*6*7700）/（14.25*10.2）=200.88lx S

减光系数K值为0.8,实际平均照度：

Eav

uKnφ

=160.7lx S

2.主场：

主场，位于第一层，高7m,长44.4m，宽34.4m。主场尺寸如图2-2,主场应采用金属卤化物灯，400W的最低距地高度为6m。

图2-2 主场尺寸图

设灯具悬挂高度为0.5m，则室空间高度为：

hRC=7-0.5=6.5m

最大距高比为1.22，即l/hRC=1.22,则灯具间的合理距离为：

l≤1.22hRC=1.22*6.5=7.93m

则取l=7.5m＜7.93m，长方向上安装6盏灯，宽方向上5盏。灯具个数为：

n=5*6=30

计算室空间比RCR：

5h(l+b)

RCR=RC=[5*6.5*(44.4+34.4)]/(44.4*34.4)=1.67

主场棚顶有效反射比ρc为70%,ρw为50%,当RCR=2时，u=0.73；RCR=1时，u=0.85；用插入法得，RCR=1.67时，u=0.77。

400W的金属卤化物灯光通量为36000lm，

平均照度：

unφ'= Eav=（0.77*30*36000）/（44.4*34.4）=544.47lx

S 减光系数K值为0.8 实际平均照度：

uKnφ

Eav==435.576lx

第3章供配电系统的设计

3.1 供配电系统的概述

1.甲级以上的体育设施电力负荷为一级，国家级大型体育中心为特别重要负荷；

2.以上系指体育场、体育馆、游泳馆的比赛厅（场）、主席台、贵宾室、接待室、广场照明、计算机房、电话机房、广播机房、电台和电视转播、新闻摄影电源及紧急照明灯用电设备；

3.体育建筑的电气消防用电设备负荷等级应为该工程最高负荷等级； 4.一、二项中非比赛使用的电气设备及体育建筑使用要求为乙等的用电设备为二级。

《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92中3.2.1 一般规定： 3.2.1.1 负荷下列条件之一时，用电单位已设置自备电源：

（1）需要设置自备电源作为一级负荷中特别重要负荷的应急电源时。（2）设置自备电源较从电力系统取得第二电源经济合理或第二电源不能满足一级负荷要求的条件时。

（3）所在地区偏僻，远离电力系统，经与供电部门共同规划，设置自备电源作为主电源经济合理时。

3.2 负荷的分级及要求

我国将电力负荷按其对供电可靠性的要求及中断供电在政治上、经济上造成的损失或影响的程度划分为3类：

1.一级负荷

一级负荷为中断供电将造成人身伤亡的负荷；中断供电将在政治上、经

济上造成重大损失的负荷，如重大设备损坏、重大产品报废、用重要原料生产

的产品大量报废，国民经济中重点企业的连续性生产过程被打乱而需要长时间恢复等；中断供电将影响有重大政治、经济影响的用电单位正常工作的负荷。

2.二级负荷

中断供电将在政治上、经济上造成较大损失的负荷，如主要设备损坏、

大量生产品报废、连续性生产过程被打乱而需要较长时间才能恢复、重点企业大量减产等；中断供电将影响重要用电单位正常工作的负荷，如交通枢纽、通信枢纽等重要负荷；中断供电将影响大型影剧院、大型商场等较多人员集中的重要公共场所秩序混乱的负荷。 3.三级负荷

三级负荷为不属于一级和二级的负荷。对一些非连续生产的中小型企业，停电仅影响产量或造成少量产品报废的用电设备，以及一般民用建筑的用电负荷等均属于三级负荷。

在《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92负荷分级及供电要求中，表3.1.2常用重要电力负荷级别中，省、自治区、直辖市及以上体育馆、体育场中的计时记分用计算机系统电源、比赛厅（场）、主席台、贵宾室、接待室及广场照明，电声、广播及电视转播，新闻摄影电源均属一级负荷。并且对于计时记分用电子计算机系统电源为特别重要负荷。3.1.3一级负荷的电子计算机，其机房及已记录的媒体存放间的应急照明亦为一级负荷。3.1.4 当在主体建筑中有一级负荷时，与其有关的主要通道照明为一级负荷。

《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92中3.2.1 一般规定： 3.2.1.1 负荷下列条件之一时，用电单位已设置自备电源： (1)需要设置自备电源作为一级负荷中特别重要负荷的应急电源

时。

(2)设置自备电源较从电力系统取得第二电源经济合理或第二电源不能满足一级负荷要求的条件时。

(3)所在地区偏僻，远离电力系统，经与供电部门共同规划，设置自备电源作为主电源经济合理时。

3.2.1.2 应急电源与工作电源之间必须采取可靠措施防止并列运行。 3.2.1.3 再设计供配电系统时，对于一级负荷中特别重要负荷，应考

虑一电源系统检修或故障时，另一电源又发生故障的严重情况，此时应从电力系统获得第三电源或自备电源。

3.2.1.4 需要两回电源线路的用电单位，宜采用同极电压供电，但根

据各级负荷的不同需要及地区供电条件，也可采用不同电压供电。

3.2.1.5 同时宫殿的两回及以上供配电线路中，一回路中断供电时，

其余线路应能满足全部一级和全部或部分二级负荷的用电需求。

3.2.1.7 高压配电线路应深入负荷中心。根据负荷容量和分布，宜使

总变电所和配电所靠近高压负荷中心，变电所靠近各自的低压用电负荷中心。

3.3 建筑供配电的负荷计算

负荷计算的内容包括：

1.计算负荷:作为按发热条件选择配电变压器、导体及电器的依据，并

用来计算电压损失和功率损耗。在工程上为方便计算，亦可做为电能消耗量及无功功率补偿的计算依据。

2.尖峰电流:用以校验电压波动和选择保护电器。 3.一级、二级负荷：用以确定备用电源或应急电源。

4.季节性符合：从经济运行条件出发。用以考虑变压器的台数和容量。计算负荷的方法：

(1)估算法：估算法实为指标法。 1)单位产品耗电量法

例某工厂年产量m和每一件产品单位耗电量a，则企业全年电能

Wa按公式3-1计算：

Wa=am (式3-1) 有功计算负荷为公式3-2：

Pc=

(式3-2)

Tmax

式中，Tmax为年最大负荷利用小时数；a和Tmax参见有关设计手册。 2)需要系数法：在所计算的范围内（如一条干线、一段母线或一台变压器），

用电设备组的计算负荷并不等于其设备容量，两者之间存在一个比值关系，因此引进需用系数的概念，即按公式3-3计算

Pc=KdPe

若进行计算的负荷有多种，则可将用电设备按其设备性质不同分为若干组，每

组用电设备选用相应的需要系数，算出各组用电设备的计算负荷，然后由各组的计算负荷求总的计算负荷。所以需要系数法一般用来求多台三相用电设备的计算负荷。

需要系数法的公式3-3、3-4、3-5、3-6所示：

Pc=KdPe (式3-3)

Qc=Pctanφ (式3-4)

Sc=c (式3-5)

cosφ

Ic=

3 (式3-6)

式中 Pe——总设备容量,单位为KW；

Kd——需要系数； Pc——计算有功功率, 单位为KW； Qc——计算无功功率, 单位为Kvar； Sc——计算视在功率, 单位为KVA； tanφ——电气设备功率因数角的正切值； UN——电气设备额定电压,单位为KV； Ic——计算电流,单位为A。

用需要系数法来求计算负荷，只有当设备台数较多、总容量足够大、没有特大型用电设备时，表中的需要系数的值才较符合实际。

(3)二项式法

1)单组用电设备组的计算负荷用公式3-7、3-8计算：

Pc=bPe∑+cPx (式3-7)

式中，b,c为二项式系数，Pe∑是该组用电设备组的设备总容量；Px是x台最

大设备的总容量，当用电设备组的设备总台数n<2x时,则最大容量设备台数取x=n ,且按“四舍五入”法取整，当只有一台设备时，可认为pc="">

2)多组用电设备组的计算负荷用公式3-9、3-10计算：

Qc=Pctanφ (式3-8)

Pc=∑(bPe∑)i+(cPx)max (式3-9)

式中，(bPe∑)i为各用电设备组的平均功率，其中Pe∑是各用电设备组的设备总容量；cPx为每组用电设备中x台容量较大的设备的附加负荷；(cPx)max 为附加负荷最大的一组设备的附加负荷；tanφmax为最大附加负荷设备组的功率因数角的正切值。

用二项式法进行负荷计算时，既考虑了用电设备组的平均负荷，又考虑了几台最大用电设备引起的附加负荷。二项式法更适用于容量差别悬殊的用电设备的负荷计算。本设计中，负荷计算如表3-1：

表3-1 负荷计算表

Qc=∑(bPe∑tanφ)i+(cPx)maxtanφmax (式3-10)

本设计设备容量见附录2。

3.4 变配电室的设计

1.配电柜正面的操作通道宽度，单列布置或双列背对背布置不小于1.5m，双列面对面布置不小于2m。

2.配电柜后面的维护通道宽度，单列布置或双列面对面布置不小于0.8m，双列背对背布置不小于1.5m，个别地点有建筑物结构凸出的地方，则此点通道宽度可减少0.2m。

3.配电柜侧面的维护通道宽度不小于1m。

4.配电室的顶棚与地面的距离不低于3m。

5.配电室内设置值班或检修室时，该室边缘距配电柜的水平距离大于1m，并采取屏障隔离。

6.配电室内的裸母线与地面垂直距离小于2．5M时，采用遮栏隔离，遮栏下面通道的高度不小于1.9m。

7.配电室围栏上端与其正上方带电部分的净距不小于0.075m。

8.配电装置的上端距顶棚不小于0.5m。

9.配电室的建筑物和构筑物的耐火等级不低于3级，室内配置砂箱和可用于扑灭电气火灾的灭火器。

10.配电室的门向外开、并配锁。

11.配电室的照明分别设置正常照明和事故照明。

变压器台数的确定：

1.应满足用电负荷对可靠性的要求。在有一、二级负荷的变电所中，选择两台主变压器，当在技术、经济上比较合理时，主变压器选择也可多于两台；

2.对季节性负荷或昼夜负荷变化较大的宜采用经济运行方式的变电所，技术经济合理时可选择两台主变压器；

3.三级负荷一般选择一台主变压器，负荷较大时也可选择两台主变压器。本设计中，变配电室布置如图3-1所示，该体育馆为二级负荷，所以由2个变

压柜、6个高压柜和12个低压柜。高压柜距房屋墙面1.2m，每个高压柜间距为0.8m，变压柜分列在12个低压柜两侧，本设计中变压器为干式变压器，型号为SCB8-1000/6/0.4KV。

图3-1 配电室平面图

变电所主要的电气设备有高压断路器、高压隔离开关、高压负荷开关、高压熔断器、互感器、高压开关柜、低压开关柜、低压熔断器和低压断路器。

高压断路器在高压电路中起控制作用，是高压电路中的重要电器元件之

一。断路器用于在正常运行时接通或断开电路，故障情况在继电保护装置的作用下迅速断开电路，特殊情况（如自动重合到故障线路上时)下可靠地接通短路电流。高压断路器是在正常或故障情况下接通或断开高压电路的专用电

器。

高压隔离开关保证了高压电器及装置在检修工作时的安全，起隔离电压的作用，不能用与切断、投入负荷电流和开断短路电流，仅可用于不产生强大电弧的某些切换操作，即是说它不具有灭弧功能；按安装地点不同分为，

屋内式和屋外式，按绝缘支柱数目分为，单柱式，双柱式和三柱式，各电压等级都有可选设备。还可将高压配电装置中需要停电的部分与带电部分可靠地隔离，以保证检修工作的安全。高压隔离开关的触头全部敞露在空气中，具有明显的断开点，隔离开关没有灭弧装置，因此不能用来切断负荷电流或短路电流，否则在高压作用下，断开点将产生强烈电弧，并很难自行熄灭，甚至可能造成飞弧（相对地或相间短路），烧损设备，危及人身安全，这就是所谓“带负荷拉隔离开关”的严重事故。

在规定的使用条件下，可以接通和断开一定容量的空载变压器（室内315KVA，室外500KVA）；可以接通和断开一定长度的空载架空线路（室内5KM，室外10KM）；可以接通和断开一定长度的空载电缆线路。高压负荷开关、高压隔离开关和高压断路器的区别：

1.高压负荷开关是可以带负荷分断的，有自灭弧功能，但它的开断容量很小很有限。

2.高压隔离开关一般是不能能带负荷分断的，结构上没有灭弧罩，也有能分断负荷的高压隔离开关，只是结构上与负荷开关不同，相对来说简单一些。

3.高压负荷开关和高压隔离开关，都可以形成明显断开点，大部分高压断路器不具隔离功能，也有少数高压断路器具隔离功能。

4.高压隔离开关不具备保护功能，高压负荷开关的保护一般是加熔断器保护，只有速断和过流。

5.高压断路器的开断容量可以在制造过程中做的很高。主要是依靠加电流互感器配合二次设备来保护。可具有短路保护、过载保护、漏电保护等功能。

高压熔断器主要用于高压输电线路、电压变压器、电压互感器等电器设备的过载和短路保护。其结构一般包括熔丝管、接触导电部分、支持绝缘子

和底座等部分，熔丝管中填充用于灭弧的石英砂细粒。熔件是利用熔点较低的金属材料制成的金属丝或金属片，串联在被保护电路中，当电路或电路中的设备过载或发生故障时，熔件发热而熔化，从而切断电路，达到保护电路或设备的目的。

互感器是电力系统为了传输电能，往往采用交流电压、大电流回路把电力送往用户，无法用仪表进行直接测量。互感器的作用，就是将交流电压和大电流按比例降到可以用仪表直接测量的数值，便于仪表直接测量，同时为继电保护和自动装置提供电源。电力系统用互感器是将电网高电压、大电流的信息传递到低电压、小电流二次侧的计量、测量仪表及继电保护、自动装置的一种特殊变压器，是一次系统和二次系统的联络元件，其一次绕组接入电网，二次绕组分别与测量仪表、保护装置等互相连接。互感器与测量仪表和计量装置配合，可以测量一次系统的电压、电流和电能；与继电保护和自动装置配合，可以构成对电网各种故障的电气保护和自动控制。互感器性能的好坏，直接影响到电力系统测量、计量的准确性和继电器保护装置动作的可靠性。互感器分为电压互感器和电流互感器两大类，其主要作用有：将一次系统的电压、电流信息准确地传递到二次侧相关设备；将一次系统的高电压、大电流变换为二次侧的低电压（标准值）、小电流（标准值），使测量、计量仪表和继电器等装置标准化、小型化，并降低了对二次设备的绝缘要求；将二次侧设备以及二次系统与一次系统高压设备在电气方面很好地隔离，从而保证了二次设备和人身的安全。

1.电压互感器：

测量用电流互感器主要与测量仪表配合，在线路正常工作状态下，用来测量电流、电压、功率等。测量用微型电流互感器主要要求：

(1)绝缘可靠；

(2)足够高的测量精度；

(3)当被测线路发生故障出现的大电流时互感器应在适当的量程内饱和（如500%的额定电流）以保护测量仪表。保护用电流互感器保护用电流互感器主要与继电装置配合，在线路发生短路过载等故障时，向继电装置提供信号切断故障电路，以保护供电系统的安全。保护用微型电流互感器的工作条件与测量用互感器完全不同，保护用互感器只是在比正常电流大几倍几十倍

的电流时才开始有效的工作。

2.电流互感器：

利用变压器原、副边电流成比例的特点制成。其工作原理、等值电路也与一般变压器相同，只是其原边绕组串联在被测电路中，且匝数很少；副边

绕组接电流表、继电器电流线圈等低阻抗负载，近似短路。原边电流（即被测电流）和副边电流取决于被测线路的负载，而与电流互感器的副边负载无关。由于副边接近于短路，所以原、副边电压U1和都很小，励磁电流I0也很

小。电流互感器运行时，副边不允许开路。因为一旦开路，原边电流均成为励磁电流，使磁通和副边电压大大超过正常值而危及人身和设备安全。因此，电流互感器副边回路中不许接熔断器，也不允许在运行时未经旁路就拆下电流表、继电器等设备。电流互感器的接线方式按其所接负载的运行要求确定。最常用的接线方式为单相，三相星形和不完全星形。

高压开关柜具有架空进出线、电缆进出线、母线联络等功能。

低压开关柜适用于发电厂、石油、化工、冶金、纺织、高层建筑等行业，作为输电、配电及电能转换之用。

本设计中上述电气设备型号见附录1。

3.5 短路电流

3.5.1 短路电流概述

在电力系的电气设备，在其运行中都必须考虑到可能发生的各种故障和不正常运行状态，最常见同时也是最危险的故障是发生各种型式的短路，因为它们会遭到破坏对用户的正常供电和电气设备的正常运行。短路是电力系统的严重故障，所谓短路，是指一切不正常的相与相之间或相与地（对于中性点接地系统）发生通路的情况。在三相系统中，可能发生的短路有：三相短路，两相短路，两相接地短路和单相接地短路。其中，三相短路是对称短路，系统各相与正常运行时一样仍处于对称状态，其他类型的短路都是不对称短路。电力系统的运行经验表明，在各种类型的短路中，单相短路占大多数，两相短路较少，三相短路的机会最少。但三相短路虽然很少发生，其情况较严重，应

给以足够的重视。因此，我们都采用三相短路来计算短路电流，并检验电气设备的稳定性。短路电流计算是变电所电气设计中的一个重要环节。其计算目的是：1.在选择电气主接线时，为了比较各种接线方案或确定某一接线是否需要采取限制短路电流的措施等，均需进行必要的短路电流计算。2.在选择电气设

备时，为了保证设备在正常运行和故障情况下都能安全、可靠地工作，同时又力求节约资金，这就需要进行全面的短路电流计算。3.在设计屋外高压配电装置时，需按短路条件检验软导线的相间和相对地的安全距离。4.在选择继电保护方式和进行整定计算时，需以各种短路时的短路电流为依据。5.按接地装置的设计，也需用短路电流。

3.5.2 短路电流注意事项

短路电流计算的一般规定：

1.验算导体和电器动稳定、热稳定以及电器开断电流所用的短路电流，应按工程的设计规划容量计算，并考虑电力系统的远景发展规划（一般为本期工程建成后 5～10 年）。确定短路电流计算时，应按可能发生最大短路电流的正常接线方式，而不应按仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。

2.选择导体和电器用的短路电流，在电气连接的网络中，应考虑具有反馈作用的异步电机的影响和电容补偿装置放电电流的影响。

3.选择导体和电器时，对不带电抗器回路的计算短路点，应按选择在正常接线方式时短路电流为最大的地点。

4.导体和电器的动稳定、热稳定以及电器的开断电流一般按三相短路验算。

短路计算基本假设：

1)正常工作时，三相系统对称运行；

2)所有电源的电动势相位角相同；

3)电力系统中各元件的磁路不饱和，即带铁芯的电气设备电抗值不随电流大小发生变化；

4)不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流；

5)元件的电阻略去，输电线路的电容略去不计，及不计负荷的影响；

6)系统短路时是金属性短路。

3.5.3 短路电流的计算

用相对值表示元件的物理量，称为标幺值。任意一个物理量的有名值与基准值的比值称为标幺值，标幺值没有单位。

标幺值= 物理量的有名值 /物理量的基准值

则容量、电压、电流、阻抗的标幺值分别用公式3-11、3-12、3-13、3-14计算： S*=S (式3-11) Sd

U*=U (式3-12) Ud

I*=I (式3-13) Id

Z (式3-14) Zd Z*=

基准容量，基准电压，基准电流和基准阻抗也应遵守功率方程公式3-15和电压方程公式3-16。因此四个基准值只有两个是独立的，通常选择基准容量和基准电压按下式求出基准电流公式3-17和基准阻抗公式3-18计算：

SddId (式

3-15)

UddZd (式3-16)

Id= (式3-17)

2Ud (式3-18) Zd=Sd

基准值得选择是任意的，但为了计算方便，通常取100MVA为基准容量，曲线路平均额定电压为基准电压。

表3-2为线路的的额定电压和基准电压对照值：

表3-2 额定电压与基准电压对照表

由于基准容量从一个电压等级换算到另一个电压等级时，其数值不变，而基准电压从一个电压等级换算成另一个电压等级时，其数值就是另一个电压等级的基准电压。

1）线路的电阻标幺值和电抗标幺值：

线路给定的参数是长度L(km)，单位长度的电阻R0和阻抗X0。其电阻标幺值和电抗标幺值分别用公式3-19、3-20：

WL=RWLR0lSd (式3-19) =ZdUd2

* XWL=XWLX0lSd (式3-20) =2ZdUd

式中，（MVA）；（kV）。 Sd为基准容量Ud为线路所在电压等级的基准电压

2）变压器的电抗标幺值

变压器给出的参数是额定容量SN（MVA）和阻抗电压UX%,由于变压器

3）电力系统的电抗标幺值

A）已知电力系统的出口断路器的断流容量Soc

即将系统变电所高压馈线出口断路器的断流容量看做系统短路容量来估计系统电抗，即公式3-21：绕组的电阻抗RT较电抗XT小的多，在变压器绕组伤的压降可忽略不计。

2XsSdUdSdSd X= ==22UdSocUdSoc*s (式3-21)

B）已知电力系统出口处的短路容量Sk，系统电抗标幺值由式3-22决定：

Xs*=

标么值法： Sd (式3-22) Sk

1）绘计算电路图，选短路计算点。

2）设定基准容量Sd和基准电压Ud，计算短路点基准电流Id一般设Sd=100MVA,

（短路计算电压）。短路基准电流按公式3-23计算：

Ud=Uc，

Id= (式3-23)

3）计算短路回路中各主要元件的阻抗标么值一般只计算电抗。

A）电力系统的电抗标么值如公式3-24所示：

Xs*=Sd (式3-24) Soc

式中Soc——电力系统出口断路器的断流容量〔单位为MVA)。

B）电力线路的电抗标么值如公式3-25所示：

*XWL=X0lSd (式3-25) 2Uc

式中Uc——线路所在电网的短路计算电压(单位为kV)。

采用标么值计算时，无论短路计算点在哪里，电抗标么值均不需换算

C）电力变压器的电抗标么值如公式3-26计算：

*XT=Uk%Sd (式3-26) 100SN

式中 Uk%：----变压器的短路电压(阻抗电压)百分值

SN：----变压器的额定容童(单位为KVA，计算时化为与Sd同

单位)

本设计短路电流计算如下：

本设计中供电系统图为图3-2所示，假设在变压器1T母线上发生三相短路时，求短路电流和短路容量。

图3-2 供电系统图

1.由图3-2所示的供电系统图画出短路电流计算等效电路图，如图3-3所示。由断路器断流容量估算系统电抗，用X1表示。

图3-3 短路电流计算等效电路图

2.取基准容量Sd=100MVA,基准电压Ud=Uav，变压器型号为SCB8-1000/6/0.4KV：基准容量为SN=1000kVA,阻抗电压为Uk%=4.5；两个电压等级的基准电压为Ud1=6.27KV,Ud2=6KV,相应的基准电流分别为Id1、Id2，则各元件电抗标幺值为：

X1*=

系统S

Sd100==0.1Soc1000

*X2=X0l

线路WL Sd100=0.4?5?=0.14622Udl37

**X3=X4=

变压器1T和2T Uk%Sd4.5100?=?=4.5100SN1001

3.三相短路时的短路电流和容量的计算

(1)计算短路回路的总阻抗标幺值

***** XK 4.5=2.4961=X1+X2+X3 X4=0.1+0.146+4.5

(2)计算K点在电压级的基准电流

Id2=

==144.3KA

(3)计算K点短路电流各量 * IK=11==0.4 *XK12.496

IK=Id2I* K=144.3?0.4=57.72

ish.K=2.55IK=2.55 ?57.72=147.186

SK=Sd=100?0.4=40*XK

第4章防雷及接地系统的设计

4.1 防雷及接地系统的概述

雷电的破坏作用主要是雷电流引起的：一是雷直击在建筑物上生成的热效应作用和电动力作用，二是雷电流产生的静电感应作用和电磁感应作用。随着我国城市建设水平的不断提高，高层建筑多与重要市政工程相邻，常在基坑的四周做护坡桩保护四周的设施，防止边坡的坍塌。高层建筑地下部分一般为三层左右，基坑较深。在高层建筑的防雷接地系统设计、施工时，利用护坡桩内的主筋与防雷引下线连拉接，这样做具有经济、实用、便于施工、节约材料的特点。由于护坡桩在基坑下十几米深，因此接地电阻阻值一般可达到1欧姆左右。高层建筑防雷接地系统由内部防雷接地装置和外部防雷接地装置组成，内部防雷接地装置包括：笼式避雷网、专用接地装置，外部防雷接地装置包括：接地网、引下线、避雷带、均压环，以提高建筑物整体防雷的可靠性。

《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92中规定12.2.2.1 重要的或人员密集的大型建筑物。如部、省级办公楼；省级会堂、博展、体育、交通、通讯、广播等建筑；以及大型商店、影剧院等。属于二级防雷的建筑物。

4.2 防雷的措施

一个完整的防雷设备由接闪器或避雷器、引下线和接地装置3部分组成。

1.接闪器

接闪器是用来接受直接雷击的金属物体。接闪器分为避雷针、避雷线、避雷带和壁垒网几种。接闪的金属杆称为避雷针，主要用于保护露天变配电设备及建筑物；接闪的金属线称避雷线或架空地线，主要用于保护输电线路；接闪的金属带、金属网分别称避雷带、壁垒网，主要用于保护建筑物。他们都是利用其高出被保护物的突出地位，把雷引向自身，然后通过引下线和接地装置

把雷电流泄入大地，使被保护的线路、设备、建筑物免受雷击。

2.避雷针

避雷针的功能实质是引雷作用。当雷电先导临近地面时，它能使雷电场畸变，改变雷云放电的通道，吸引到避雷针本身，然后经与避雷针相连的引下线和接地装置将雷电流泄放到大地中去，使被保护物免受直接雷击。

避雷针的保护范围，以其能防护直击雷的空间来表示，按国家标准规范，采用“滚球法”来确定。

“滚球法”就是选择一个半径为hr(滚球半径)的滚球，沿需要防护直击

雷的部分滚动，如果球体只触及接闪器或接闪器和地面，而不触及需要保护部位时，则该部位就在这个接闪器的保护范围之内。滚球半径是按建筑防雷类别而定的，如表4-1所示：

表4-1 防雷尺寸

单支避雷针的保护范围。按如下方法确定：

当避雷针高度h≤hr时：

A）距地面hr

处作一平行于地面的平行线；

B）以避雷针的针尖为圆心、hr为半径作弧交平行线于A,B两点；

C）以A,B为圆心，hr为半径作弧，该弧线与针尖相交，并与地面

相切。由此弧线起到地面为止的整个锥形空间，就是避雷针的保护范围。

避雷针在被保护物高度hr的XX'平面上的保护半径rx按公式4-1计算：

rx=式4-1)

式中 hr为滚球半径。

单根避雷针的保护范围如图4-1所示：

图4-1 避雷针保护范围

3.避雷器

图4-1 避雷针保护范围

避雷器是用来防止雷电产生的过电压波沿线路侵入变配电所或其他建筑内，以免危及被保护设备的绝缘。

避雷器的类型有阀型避雷器、排气式避雷器、金属氧化物避雷器、保护间隙。

4.保护接地

低压配电系统的保护接地按接地形式分为：TN系统、TT系统和IT系统3种。

4.3 防雷接地的设计

1.避雷带的设计：

本设计在屋顶设环行避雷带保护，从一层起每三层利用结构框架梁底部钢筋与框架梁内作为引下线的钢筋焊接成均压环，所有引下线。建筑物内的金属结构和金属物体等均应与均压环连接。从第八层起每隔三层在窗台下沿外墙四周用25X4扁钢暗设一圈防侧击雷避雷带,与防雷引下线可靠焊接，同时并将金属栏杆及金属门窗等较大的金属物体与防雷装置.均压环可靠连接。

2.避雷针的设计：

本工程在楼顶电梯机房房顶安装避雷针，型号为PULSAR 18 ，避雷针高于

本楼的最高点。

3.接地系统：

本工程设计中，接地系统利用基础挖孔桩内主钢筋与底板内主钢筋焊接成综合接地系统，并与防雷引下线可靠焊接，接地电阻不大于1欧姆。

4.其他：

金属管道和金属物体避雷带可靠连接，采用混凝土墙内的钢筋作为引下线与接地极进行可靠焊接。此外，所有正常情况下不带电的配电箱外壳.铁件.钢管外皮均应与保护地线（PE）良好连接.与工作零线绝缘.插座接地孔应与PE线连接。

本系统采用TN—C—S系统，此系统，综合TN—C和TN-S系统的特点，中性线与保护线有一部分是共同的，局部采用专设保护线，PE线专门接地，起到保证若干设备有平衡的零电平，并保证人身安全，常用于配电系统末端环境条件较差或有数据处理等设备的场所。

本设计接地原理图如图4-2所示：

L1L2L3PENPE

N系统

接地用电设备的外露非导电金属

图4-2 接地原理图

第5章消防系统的设计

5.1 消防系统的概述

引起火灾的原因分析：依据国内外高级体育建筑引起火灾的原因有：1.大多数是由于电器设备及其线路年久失修，电器绝缘老化，长时间通电过热引起火灾；2.日光灯线路连接不密实，形成接触不良，产生高热可燃烧着火酿成火灾；3.电气线路接头铜铝线氧化，接触不良电阻过大，产生高热，使燃烧物引起火灾；4.由于抛掷烟头点燃可燃物或垃圾引起火灾；5.由于电气施工的明火点燃风管保温材料而造成火灾；6.还有其他隐蔽的原因造成火灾事故。因大空间建筑物火灾扑救很困难，故造成的经济损失，是很巨大的。建筑消防系统指建筑物内设置的火灾自动报警系统、自动喷水灭火系统、消火栓系统等用于防范和扑救建筑物火灾的设备设施的总称。常用的有火灾自动报警系统、自动喷水灭火系统、消火栓系统、气体灭火系统、泡沫灭火系统、干粉灭火系统、防烟排烟系统、安全疏散系统等。

本工程为一类低层建筑，消防系统及部分重要负荷采用双电源同时供电，电源由变电站引来，三相四线制。

5.2 火灾报警系统

1.火灾自动报警系统基本形式有三种，即：区域报警系统、集中报警系统和控制中心报警系统。

区域报警系统指由区域火灾报警控制器和火灾探测器等组成，或由火灾报警控制器和火灾探测器组成，功能简单的火灾自动报警系统，适用于较小范围的保护。

集中报警系统指由集中火灾报警控制器、区域火灾报警控制器组成，或由火灾报警控制器、区域显示器和火灾探测器等组成，功能较复杂的火灾自动报警系统。适用于较大范围内多个区域的保护。

控制中心报警系统指由消防控制室的消防控制设备、集中火灾报警控制

器、区域火灾报警控制器和火灾探测器等组成；或由消防控制室的消防控制设备、火灾报警控制器、区域显示器和火灾探测器等组成，功能复杂的火灾自动报警系统。系统的容量较大，消防设施控制功能较全。适用于大型建筑的保护。

2.探测区域与报警区域：

报警区域是指人们在设计中将火灾自动报警系统的警戒范围按防火分区或楼层划分的部分空间，是设置区域火灾报警控制器的基本单元。一个报警区域可以由一个防火分区或同楼层相邻几个防火分区组成；但同一个防火分区不能在两个不同的报警区域内；同一报警区域也不能保护不同楼层的几个不同的防火分区。

探测区域就是将报警区域按照探测火灾的部位划分的单元，是火灾探测部位编号的基本单元。一般一个探测区域对应系统中一个独立的部位编号。

5.3 消防控制室的设置

消防控制室是火灾自动报警系统的控制信息中心，也是火灾时灭火指挥和信息中心，具有十分重要的地位和作用。国家标准《高层民用建筑设计防火规范》和《建筑设计防火规范》等规范对消防控制室的设置范围、位置、建筑耐火性能都作了明确规定，并对其主要功能提出原则性要求。而在国家标准《火灾自动报警系统设计规范》中，则进一步对消防控制室具体要求作了规定。

1.消防控制室的门应向疏散方向开启，且入口处应设置明显的标志。

2.消防控制室的送回风管在其穿墙处应设防火阀。

3.消防控制室内严禁与其无关的电气线路及管路穿过。

4.消防控制室周围不应布置电磁场干扰较强及其他影响消防控制设备工作的设备用房。

5.消防控制室内设备的布置应符合下列要求；

(1)设备面盘前的操作距离：单列布置时不应小于1.5m，双列布置时不应小于2m。

(2)在值班人员经常工作的一面，设备面盘至墙的距离不应小于3m。

(3)设备面盘后的维修距离不宜小于1m。

(4)设备面盘的排列长度大于4m时，其两端应设置宽度不小于1m的通道。

(5)集中火灾报警控制器（火灾报警控制器）安装在墙上时其底边距地高度宜为1.3 —1.5m，其靠近门轴的侧面距墙不应小于0.5m，正面操作距离不应小于1.2m。如图所示

5.4 应急照明

应急照明是现代建筑中的一项重要安全设施。特别是在公共建筑物发生火灾、电源故障断电时，应急照明对人员疏散、消防和救援工作、保障人身安全、进行必要的操作处理或维持工作继续进行有着重要的作用。

应急照明及疏散指示标志灯具的产品都不得采用普通照明灯具，应选用带有玻璃及其它非燃烧体材料制作的保护罩。而目前，在大多数工程项目中，尤其在大型接暴露在外，无任何防火保护措施，容易在火灾状态下损坏。

应急照明(疏散指示标志)设计的基本要求是满足在火灾事故状态下，相关区域的应急照明(疏散指示标志)能够在消防中心控制下，在切断正常照明后立即启动，并不得受开关的控制，以利于人员的直接疏散。在工程设计中，应注意以下几点：

1）当应急照明系统采用双电源双回路供电方式时，发生火灾时，仅需切断着火层(分区)的非消防用电设备即可。这种控制方式的优点是动作可靠性高，适用于各种场合的各类应急照明灯具。缺点是灭火时灯具及配电线路仍带有220V电压，有可能危及救火人员的人身安全。

2）当应急照明系统采用独立供电式或集中电源供电方式时，在发生火灾时，可从消防控制室手动切断或通过报警系统联动切断着火层份区)专用应急照明供电回路配电箱电源，使该回路的应急照明灯具自动点燃。这种控制方式的优点是，无论灯具处于何种状态均能可靠点燃，且用电相对比较安全。

消防应急照明是发生火灾时人员疏散和展开灭火战斗的必备设施，对于火灾时人员安全快速疏散和消防队员进入起火建筑内部进行施救都具有极其重要的作用。

本工程为一类低层建筑，消防系统及部分重要负荷采用双电源同时供电，电源

超市、市场中，多以普通日光灯或格栅灯来代替，而此种灯具的灯管一般直

由变电站引来，三相四线制。当确认火灾后，切断一切非消防电源，此时备用电源起作用，楼道内安全出口标志灯，疏散标志灯被启动，起到应急照明作用。

安全出口标志灯选用2×16W，门上0.3米处；疏散标志灯选用2×16W，距地0.3米。

5.5 弱电平面设计

5.5.1 消防广播系统

基本功能及操作：1.正常广播本设备未通电或通电但“事故”与“检查”键均未按下，如果外线2有音频信号输入，则直接通过本设备的音频输出端送出。

2.检查与事故状态选择“检查”与“事故”均为自锁键，任一键压下会使录放盘进入工作状态，动作绿色指示灯亮。当两键同时按下时，以“检查”为有效。检查态：“检查”键按下，本设备受控 24V 有输出，如此端连接到广播功放盘和广播分配盘，则使功能放盘“工作”指示灯亮、分配盘“遥控”指示灯亮，通常以此检查广播系统受控情况。在检查态，可进行录音机放音（按下互锁“放音”键和录音机的放音键）、话筒输入（按下互锁“话筒”键，并插入话筒）或外线1输入（按下互锁“外线”键，外线 1 有音频信号输入）的检查监听，即通过监听音量旋钮调节收听上述音频信号。事故态：“事故”键按下，“检查”键抬起，本设备进入手动控制紧急广播方式，可进行录音机放音、话筒或外线1输入三种音源对外广播，此时本设备有音频输出，同时也可监听。说明：

(1)在检查态，虽然可使功放、分配盘受控，但无音频输出，故不会对后级功放盘及现场喇叭产生音源干扰。

(2)在检查或事故态，C线有信号输入不被识别；如果录音机在放音时按下“外线”或“话筒”键，均使录音机自动切换到录音方式。操作时小心抹带。

3.联动检查（J 线）、控制（C 线）和受控 24V 本设备通电后，将“检查”与“事故”键抬起，此时动作指示灯灭，处于待命状态。联动检查；J线端为

本机联动检查输入端，在此端子输入DC24V 信号，本机控制端C线有DC24V 信号输出。通过C线输出信号检查本机联动受控是否正常。联动控制:C线端为本机联动输入控制端，在此端子输入DC24V信号,本机自动紧急启动，即“动作”指示灯亮，受控24V端有DC24V信号输出。受控24V：受控24V端是本机联动输出控制端，它作为广播系统其他设备的遥控输入信号，可实现火警广播系统的紧急启动控制。接线如图5-1。

4.音频输入、输出信号外线1：音频输入端，在本机工作时受控。在检查态按下“外线”键可监听外线1音频信号；在事故态按下“外线”键，外线1音频信号将送到本机音频输出端。通常在火警广播通信系统里，将火警通信盘的音频输出接至本机的外线1，以实现火灾电话接、报警过程的现场广播。外线2：音频输入端，在本机未通电或通电未动作（非检查、事故态）时，此输入直接送到本机音频输出端。通常作为不受本机控制的正常广播音源输入端。音频输出：本机音频输出端，通过音频电缆接至广播功放盘的音频输入端。

图5-1 播音设备接线图

5.说明：

(1)本设备作为广播系统音源控制中心，需解决好由于接地问题而产生

的噪声。本机采用外接地方式，即用短路片将“电源地”与“机壳地”相连。用户也可改用0.1-0.5μ的电容将两地相连构成交流接地方式。

(2)本设备平时应预置状态为：DC24V 接至本机端子上，“事故”和“检

查”键打开（释放）；录音机放入磁带且将放音键压下；三键互锁“放音”或“外线”键压下；此预置态在联动C线信号到时,本设备能辞去启动做紧急事故广播，且将广播内容录下。本设计中广播器布置如图5-2所示：

图5-2 消防广播部分布置图

本设计中，扩音器1、2、3为一层的部分消防广播，每10处为一个回路。一个教室布置一个扩音器，走廊中约10m布置一个。

5.5.2 感烟探测器

1.根据《火灾自动报警系统设计规范》 GB 50116－98中如果灯具安装后

不遮挡感烟探测器则无距离要求，如产生遮挡则需保持0.5m距离。（8.1.8 探测器周围0.5m内，不应有遮挡物）。消防广播的特点：

(1)报警信号应在系统中具有最高优先权。

(2)可对背景音乐和呼叫找人等状态具有切断功能。 (3)应便于消防报警值班人员操作。 (4)传输电缆和扬声器应具有防火特性。

(5)在交流电断电的情况下也要保证报警广播实施。 2.事故广播扬声器的设置应符合下列要求：

紧急广播扬声器设置在走道、大厅等公共场所，其数量应能保证从本楼

层任何部位到最近一个扬声器的步行距离不超过25米。在走道

交叉处、拐弯处均应设置扬声器。走道末端最后一个扬声距墙不大于

12米。每个扬声器额定功率不应小于3W。客房内扬声器功率不应小于1W。设在各教室有噪声的扬声器，在其播放范围内最远的播放声压级应高于背景噪声15 dB，并以此确定扬声器的功率。火灾事故广播馈线电压不宜大于100V。各楼层设置馈线隔离电压器以保证当任一分路有故障时，不应影响其他分路的正常广播。

3.感烟探测器：该种探测器主要响应燃烧或热解产生的固体液体微粒即烟雾粒子的探测器, 主要用来探测可见或不可见的燃烧产物及起火速度缓慢的初期火灾。可分为离子型,光电型,激光型和红外线束型四种。离子感烟探测器:

它主要是利用烟雾粒子改变电离室电流原理而设计的火灾探测器。探测器内部装有а放射源的电离室为传感器件,现今使用大多为单源双室结构(补偿室,测量室),再配上相应的电子电路或CPU芯片所构成。

探测器内部的а放射源是由镅-241(Am241)发出。物质的放射性来自原子核的自发衰变过程如下:Am241->237Np+42He由于а粒子比电子重得多，且带两个单位正电量,其穿透能力很弱。能量为5MeV的а粒子在空气中的射

程为3.5cm, 而金属中射程为2.06*10cm，所以屏蔽遮挡很容易, 同时а粒子的电离能力很强,当它穿过物质时,每次与物质分子或原子碰撞而打出一个电子,约失33eV能量,一个能量为5MeV的а粒子，在它完全静止前，大约可以

电离15万个左右的分子或原子。采用放射源Am241的优点,除了电离能力强,射程短以外,其半衰期长,成本也较低。

单源双室结构的离子感烟探测器原理框图如图5-3所示：

图5-3 离子感烟探测器原理框图

在单源双室结构的电离室正极板上放置有а放射源AM241，其放射源

可以在上百年的时间里不断地放射出а粒子，а粒子不断地撞击空气分子，引起电离，产生大量带正、负电荷的离子，从而使极间空气具有导电性，两个电离室分别称为补偿室和检测室。当在电离室的正负极间加上12V的工作电压时(实险测得：12V 工作电压时电离室线性度最佳)，可使原来做无序运动的正负离子在电场作用下做有规则的定向运动，正离子向负极运动，负离子向正极运动，从而形成电离电流。电离电流的大小与电离室的结构尺寸，放射源的特性，施加电压的大小，以及空气的密度、温度、湿度和气流等多种因素有关，施加的电压越高，电离电流越大，但当电压达到一定值时，施加电压再高，电离电流也不会再增加，此时达到饱和工作区。设计时保证离子室工作于线性区。

当火灾发生时，烟雾粒子进入测量室，部分正负离子会被吸附到比离子

重许多倍的烟雾粒子上。一方面将使离子在电场中的速度降低了，另一方面增加了正负离子互相复合的几率，其结果是电离电流减小，相当于测量室的空气

等效阻抗增加了。补偿室结构上几乎是封闭的，烟雾粒子很难进入，空气可以缓慢进入。测量室结构上是敞开的，烟雾粒子很容易进入，这样补偿室的阻抗几乎未变，其结果是测量电极上的电压因分压比而发生变化，经高阻抗的场效

应管取样后放大整形。

单源双室结构同双源双室结构完全不同，双源双室结构利用两个放射源

形成两个电离室。单源双室结构简单，节省上了一块放射源，环境的变化对电离室的影响基本相同，提高了探测器对环境的适应性，增加了抗潮湿能力。

信号放大拾取整形电路将电离室里的微弱电流信号转变成较大的电压

信号，通过高输入阻抗的场效应管进行耦合放大，地址码预置及信号解码处理电路如是开关量探测器直接将其电压变化与阈值电压进行比较，判别是否报警，如是模拟量探测器，则将电压变化传到报警控制器，如探测器内置有CPU芯片，则其自身可以进行智能处理，利用内置的智能算法进行判断，同时探测器至报警器间发生电路断线，探测器安装接触不良或探测器内部电路元件损坏等都能够发出故障报警信号。滤波整形稳压电路是给离子源、集成电路和CPU等芯片提供直流工作电压，总线上发送的各种编码信息需经编码信号变换电路处理后发送给解码电路，并将解码电路发送的状态信息和值(烟雾浓度)传至总线上供报警器接收处理。

4.火灾事故广播输出分路应按疏散顺序控制，播放疏散指令的楼层控制程序如下：

(1)N层及N层以上楼层的发生火灾，应先接通火灾层极其相邻的上、下层。

(2)首层发生火灾,应先接通本层、2层。

5.火灾事故广播与服务性广播或业务性广播合用时，应满足下列要求：火灾时应能在消防控制室将火灾疏散层的扬声器及对应功放强制转入

火灾事故广播状态。消防控制室应能监控火灾事故广播功放的工作状态。各教室内设置扬声器，应具有火灾广播功能。如果火灾事故广播与服务性广播或业务性广播合用的扬声器设有音量开关时，系统应采用三线制配线强制打开火灾故广播。

消防广播是高层建筑及设有集中报警或控制中心报警系统的建筑必不

可少的系统。目前在大型商场、宾馆、酒店均已普遍应用。

为了迅速确认或通报火情，既是对火灾采取扑救措施，火灾时有效的组

织和指挥楼内人员安全迅速的疏散，需设置消防专用通讯系统，建筑物内消防

专用通讯系统大致分为火灾事故广播系统、消防专用电话系统、消防对讲电话插孔系统。

6.本设计中消防广播的相关设计如下：

(1)消防广播设备在消防控制室，音箱在墙上明设； (2)消防广播选用HK3302型号，距离地面2.6米高；

(3)消防广播线路选用ZR—BVR—2×2.5导线穿G20钢管，在现浇板及

墙内敷设；

(4)消防电话线路选用ZR—RVS—4×1.5导线穿G15钢管，在现浇板及

墙内敷设；

(5)消防专用电话选用HK3201型号，距离地面1.6米高，电话插孔选用

HK3202型号，距离地面1.6米高。

7.火灾探测器的计算

火灾探测器的计算依据：一个探测区域内所需设置的探测器数量，应按下

式计算：

N＝S/(K·A)

式中：N—— 一个探测区域内所需设置的探测器数量(只)，N取整数； S—— 一个探测区域的面积(m2)； A—— 探测器的保护面积(m2)；

K—— 修正系数，重点保护建筑取0.7～0.9，非重点保护建筑取1.0。探测器保护面积A和保护半径R，应按《民用建筑电气设计规范》

JGJ/T16-92中表24.5.2.2确定：

表24.5.2.2 火灾探测器保护范围

本设计均选用感烟探测器。

对不同高度的房间，可按《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92中表本设计中感烟探测器分布如图5-4所示：

图5-4 感烟探测器部分布置图

每层2个回路，每半场设41个感烟探测器。图中1、2、3、4、5为一

个回路中的部分。

第6章综合布线及电话系统

6.1 概述

综合布线系统运用先进的布线技术，提供结构化的布线，其开放性、灵活性、可靠性和安全性保证了建筑物在使用期间无需重新布线就可以满足现在乃至将来网络和通信技术的发展要求。通常的综合布线系统主要针对话音和数据。

综合布线系统的设计必须全面考虑实际需求以及未来技术发展的需要。根据需求按照国家设计规范选用不同的电缆、电缆组合、信息插座、适配器及布线路由，对每一个子系统进行综合的考虑及独立的设计，既不能产生瓶颈，又不能有过多的冗余。整个系统设计既需要考虑性能价格比，又要充分考虑未来的需求，综合布线不同于目前的电话通讯线路与计算机线路的简单相加，它是将整个场地的通讯线路融为一体，以便用户能更方便地利用通讯线路享受到现在与未来的多种服务。

6.2 电话系统的设计

《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92中规定： 19.1.5 电话交换机程式的选择，宜按以下原则确定：

1.宾馆、饭店、大型公用建筑、高层办公楼等宜采用程式控制交换

机。

2.一般单位如条件不允许，对于100门及以下者亦可选用人工电话

交换机或纵横制自动电话交换机。

参考文献

[1] 《工厂与高层建筑供电》, 徐玉琦编著, 机械工业出版社. [2] 《工业企业供电》, 耿毅, 冶金工业出版社, 1996.8. [3] 《现代防雷技术基础》, 虞昊编著, 清华大学出版社.

[4] 《建筑电气常用数据手册》, 建筑电气常用数据手册编写组, 中国建筑工业出版社.

[5] 《火灾自动报警装置320078》, 马博颖编著, 原子能工业出版社. [6] 《民用建筑电气设计规范（JGJ T16-92）》, 中国建筑东北设计研究院. [7] 《工厂常用电气设备手册》, 施月华组, 中国电力出版社.

[8] 《照明设计手册》, 中国照明学会照明设计专业委员会, 中国电力出版社. [9] 《供用电技术》, 汪雄海, 浙大教材科.

[10] 《工厂供电》（第三版）, 刘介才, 机械工业出版社，2000.8.

[11] Intelligent temperature sensor basing on bus technology and it’s application, 2003（11）.

[12] The circuit Design of Digital and LED Bargraph Thermometer, 2003（8）.

[13] Control Engineering，1998.

[14] IEEE trans.Power Electronics, 1990. [15] Electrical Construction Databook, 2003.

附录1：设备材料表

附录2：低压系统配电图

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