8-建筑照明照明电气设计

第一节概述第二节照明供电第三节照明线路计算第四节照明线路的保护第五节导线、电缆的敷设与选择第8章照明电气设计照明工程主要介绍:一、电气设计的基本要求二、电气设计的主要任务三、电气设计步骤第一节概述第8章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）8-11.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）8-11.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）8-1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8章1.照明对电源电压质量的要求①电压偏移★电压偏移对照明的影响：正偏移→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★GB50034-2013规定：照明灯具的端电压不宜大于其额定电压的105%，且宜符合下列规定（不宜低于其额定电压的下列数值）：一般工作场所照明：95%远离变电所的小面积一般工作场所照明：难以满足95%时可90%应急照明和用安全特低电压(SELV)供电的照明：90%一、照明对供电电源的要求（5-1）8-2多次启动→寿命↓②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高压钠灯、金卤灯:183～190V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n16tVn电压波动百分数绝对值8-2一、照明对供电电源的要求（5-2）①照明负荷分级2.照明对供电可靠性的要求★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8-2一、照明对供电电源的要求（5-3）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★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8-2一、照明对供电电源的要求（5-4）②照明负荷对电源的要求★一级负荷普通一级负荷：两个独立电源供电特别重要负荷：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6-2一、照明对供电电源的要求（5-5）①三级照明负荷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220/380V应急照明电力正常照明D.yn11电力干线220/380V电力正常照明D.yn11应急照明正常照明电力电源线12正常照明电力电源线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（8-1）8-2②二级照明负荷★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，当一台变压器停电时，通过联络断路器接到另一段干线上。应急照明正常照明220/380V电力电力电力电力220/380V应急照明220/380V应急照明电力正常照明电力第2电源第1电源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。8-2二、照明供电方式（8-2）③一级照明负荷★双变压器变电所220/380V应急照明电力正常照明电力第2电源第1电源★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。220/380V应急照明电力正常照明自动转换装置蓄电池组或柴油发电机组或有附近引来的独立电源8-2二、照明供电方式（8-3）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。应急照明正常照明220/380V电力电力电力电力220/380V应急照明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（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④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220/380V应急照明正常照明自启动发电机D.yn11220/380V电力D.yn11第一电源第二电源G~消防电梯、消防水泵等220/380V应急照明蓄电池组或UPS正常照明D.yn11220/380VD.yn11第一电源第二电源自动转换装置★第三电源为蓄电池或EPS等8-2二、照明供电方式（8-4）⑤供照明用的配电变压器的设置★当电力设备无大功率冲击性负荷时，照明和电力宜共用变压器★当照明安装功率大或谐波含量较大时，宜采用照明专用变压器★当电力设备有大功率冲击性负荷时，照明宜与冲击性电力负荷接自不同变压器，当需接自同一变压器时，照明应由专用馈电线路供电GB50034-2013的规定：采用专用变压器，有利于电压稳定，以保证照度的稳定和光源的使用寿命若照明设施安装功率不大，此时共用变压器比较经济此类设备在启动时会导致变压器输出端产生较大的瞬时电压，并引起电光源的光通量产生较大的波动，影响照明质量与大功率冲击性负荷接自不同变压器，或当变压器台数受限或照明安装功率很小、单独设置变压器很不经济时，需共用变压器时，照明最好由独立馈电干线供电，可保持相对稳定的照明供电电压照明设施使用电子调光设备可能产生大量的高次谐波，采用专用变压器可以避免对其他负荷的干扰8-2二、照明供电方式（8-5）①应急电源种类2.应急照明的供电方式★与供电系统中有效地独立于正常照明电源的专用馈电线路★蓄电池(或干电池)装置，包括灯内自带蓄电池、集中设置或分区集中设置★应急发电机组★以上任意两种方式的组合可靠性高、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要求经济、持续时间长持续时间较长转换时间较长8-2二、照明供电方式（8-6）②应急电源选取——综合考虑应急照明的转换和供电持续时间应急照明的转换时间正常照明失效至应急照明点燃的允许时间：疏散：5～15s，安全照明：0.5s，备用照明：1.5～5s应急照明的电源转换时间：疏散：5s，安全：0.25s，备用：1.5～5s8-2二、照明供电方式（8-7）应急照明的供电持续时间备用照明：维持至该场所正常活动结束安全照明：维持至该场所人员脱离潜在危险状态疏散照明：采用蓄电池(干电池)组的持续供电时间高度≤100m建筑,≥30min，折算为电池初始放电时间≥90min高度＞100m建筑,≥60min，折算为电池初始放电时间≥180min超高建筑避难层,≥180min，折算为电池初始放电时间≥540minA.疏散照明：宜采用蓄电池(或干电池)装置，或采用蓄电池(或干电池)装置与专用馈电线路组合蓄电池(或干电池)装置与自备发电机组组合B.安全照明：应和该场所的供电线路分别接自不同变压器或不同馈电干线，必要时可采用蓄电池组供电C.备用照明：宜采用专用馈电线路或自备发电机组★应急照明的供电电源的选取8-2二、照明供电方式（8-8）GB50034-2013的规定：1.照明供电网络的组成分支线干线分配电箱总配电箱配电屏馈电线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将电能从总配电箱送至各照明分配电箱的线路干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（14-1）8-2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2.照明供电网络的接线形式（配电方式）常用三种形式：变电所正常照明放射式树干式混合式各负荷独立受电，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放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8-2三、照明供电网络（14-2）3.照明电压的选择①一般灯具★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）②安装与水下的灯具应采用安全特低电压供电★其交流电压值不应大于12V★无纹波直流供电不应大于30V8-2三、照明供电网络（14-3）③当移动/手提式灯具采用Ⅲ类时，应采用安全特低电压供电★在干燥场所的交流不大于50V，无纹波直流供电不大于120V★在潮湿场所的交流不大于25V，无纹波直流供电不大于60V注意：安全电压的相关规定民建中安全电压分：安全特低电压SELV、保护特低电压PELV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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，以免高电压侵入到特低电压(50V及以下)侧而导致不安全4.照明供电网络的接地形式①TN系统★TN-S系统L1L2L3NPEPENPEPE三相设备单相设备单相插座外露可导电部分L1L2L3NPENPEPE三相设备单相插座单相设备外露可导电部分L1L2L3NPEPEN三相设备PENPE单相设备外露可导电部分★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NNNL1L2L3NPEL1L2L3PENL1L2L3NPE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8-2三、照明供电网络（14-4）②TT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L1L2L3NPEPENPEPE三相设备单相设备单相插座工作接地保护接地8-2三、照明供电网络（14-5）三、照明供电网络（14-6）5.照明供电网络的设计原则①三相照明配电干线的各相负荷宜分配平衡②配电箱宜设置在负荷的中心8-2③室内每一条分支回路，其电流对于正常照明灯具电流≯16A、装饰组合灯具电流≯25A、HID灯具电流≯25A；所接光源数或LED灯具数≯25个，连接装饰组合灯具时≯60个单相分支回路的长度：一般限制在30～50m；若超出(80m左右)，可增大导线截面至4mm2；若90m以上，可在末端设置分配电箱最大相≯三相平均值的115%最小相≮三相平均值的85%限