照明系统设计之二：电气设计

照明电气设计1照明配电采用的系统照明配电宜采用放射式和树干式结合的系统。三相配电干线的各相负荷通过合理分配尽量保证三相负荷平衡，最大相负荷不超过三相负荷平均值的115％，最小相负荷不小于三相负荷平均值的85％。照明配电箱设置在靠近照明负荷中心。2照明回路的分配每个房间的同一种设备要在一个回路里面（风机盘管回路除外）。每一照明单相分支回路的电流不超过16A，所接光源数不超过25个；连接建筑组合灯具时，回路电流不超过25A，光源数不超过60个；连接高强度气体放电灯的单相分支回路的电流不超过30A。插座不和照明灯接在同一分支回路。当插座为单独回路时，数量不超过10个，并且一个房间的同类插座由同一回路配电。风机盘管回路的风机盘管的数量不宜超过10台；根据以上的原则将个楼层照明配电箱的回路划分好，并以次绘制照明平面图和照明配电箱系统图。3照明线路的选择及敷设方式照明配电干线及分支线导体：应采用铜芯绝缘电线或电缆。分支线导体截面积不小于1.5mm2………(规范要求)照明配电线路计算：按照负荷计算电流和灯端允许电压值选择导体截面。………(规范要求)敷设方式：常见穿管（钢管、硬质塑料管、难燃塑料管等）预埋在地面、墙面、顶棚处；走廊处可走强电桥架；垂直干线走强电井。《民用建筑电气设计规范》(JGJ16—2008)中提出，在初步设计及施工图设计阶段，照明负荷宜采用需要系数法计算。采用需要系数法进行负荷的计算时，首先统计出个分支线路中设备的总安装容量（设备容量Pe），然后求出各分支线的计算负荷(Pjs、P30)，最后求干线、低压总干线、进户线的计算负荷，由计算负荷电流：选择断路器、选择导线。导线必须和断路器相对应起来，导线的载流量必需大于断路器的整定电流，否则，如果导线过流发生，断路器还没动作，导线就已经烧坏。4．负荷计算将选好的回路连接到配电箱上。配电箱的型号选择是根据回路数来选择的，一般十四个回路左右的选择的型号是外形尺寸（高×宽×深)mm:500×600×160，一般六个回路左右的选择的型号是外形尺寸（高×宽×深)mm:360×450×100。说明：每个配电箱一般留1~2个备用回路。负荷计算：导线的型号规格的选择、保护设备（开关）的型号和规格。4．1照明分支线路4．1．1分支线路设备总容量ePa.对于热辐射光源的白炽灯、卤钨灯和电子镇流器的气体放电光源，照明分支线路的设备容量等于各灯管（泡）的额定功率eP之和，即eP=niniP1b.对于气体放电灯，设备容量等于灯管（泡）的额定功率eP与镇流器、触发器等附件的功率损耗之和，则eP=niniP1)1(式中---镇流器等电气附件的功率损耗系数。4．1．2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：jsP=eP式中jsP----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。单相照明线路的计算电流为:jsI=cospjsUP式中jsI---------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；jsP------------单相照明线路的计算负荷，W。4．2干线计算4.2.1干线计算负荷、计算电流在实际照明工程中要做到三相负荷平衡往往比较困难，当照明负荷为不均匀分布时，照明干线的计算负荷应按三相中负荷最大的一即求相进行计算，出照明干线的等效三相负荷jsP，即jsP=3nKemP式中emP--------最大一相的设备容量，kW;nK---------需要系数。一般取0.8需要系数表示的是不同性质的建筑对照明负荷需要的程度，即主要反映各照明设备同时点燃的情况。4.2.2干线(三相进线)计算电流三相照明线路的计算电流为:jsI=cos13UPjs式中jsI-------------三相照明线路的计算电流，A;lU------------照明线路额定线电压，V;cos----------光源的功率因数；jsP-----------三相照明线路的计算负荷或等效计算负荷，W。5．负荷计算例子：双管荧光灯功率为40×2W，单管荧光灯功率为40×1W，格栅荧光灯功率为18×2W，防水防尘灯功率为60W，节能灯功率为40W，插座功率为200W,风机盘管功率为100W。计算如下PwL1=40×2×8×(1+0.2)=768WIc1=768/(220×0.9)=3.9APwL2=18×2×8×(1+0.2)=345.6WIc2=345.6/(220×0.9)=1.7APwL3=18×2×11×(1+0.2)=475.2WIc3=475.2/(220×0.9)=2.4APwL4=(40×2×2+40+18×2×3)×(1+0.2)=369.6WIc4=369.6/(220×0.9)=1.87APwL5=40×2×12×(1+0.2)=1152WIc5=1152/(220×0.9)=5.8APwL6=(40×2×8+60×4)×(1+0.2)=1056WIc6=1056/(220×0.9)=5.34APwL7=40×2×9×(1+0.2)=864WIc7=864/(220×0.9)=7.41APwL10=200×4=800WIc10=800/220=3.64APwL11=200×4=800WIc11=800/220=3.64AA相负荷P1=768+369.6+864+800=2801.6WB相负荷P2=345.6+1152+800=2291.6WC相负荷P3=475.2+1056=1531.2W注：没做三相平衡！！！地下一层照明配电箱计算负荷为cP=3nKemp=3×0.8×2801.6=6723.8W计算电流为cI=cos31UPc=6723.8/（3×380×0.9）=11.35A6．导线、开关选择例子：七层照明配电箱7AL共有12条回路，其中WL1~WL5为照明负荷的回路，WX1~WX3为插座负荷的回路，WP1~WP2为风机盘管负荷的回路，其余的两条回路为备用。（1）照明回路负荷计算以照明回路的最大负荷WL1为例。30301.858.85Acos0.220.95PIU（注意单位换算）①导线的选择……………(见P162)C35时2根单芯线穿硬塑料管的BV型铜芯塑料线截面为22.5mm的al30198.85AIAI.因此按发热条件，相线截面可选22.5mm,硬塑料管内径选15mm。（注意：现在应为三条线！）所选导线及敷设方式为：BV—22.5—PC15,WC,CC②断路器的选择……………(见P158)HUM18—63型低压断路器的过电流脱扣器的额定电流N.OR3016A8.85AII故初步选HUM18—63型低压断路器，其N.OR16AI。设瞬时脱扣电流整定为5倍，即：op(o)k330516A80A48.85A35.4AIKI，满足要求。所选断路器为：HUM18—63/1P—C16（2）插座回路负荷计算(注意：一个插座回路的设备容量按2.5kW计算)30302.512.63Acos0.220.9PIU①导线的选择C35时3根单芯线穿硬塑料管的BV型铜芯塑料线截面为24mm的al3024A12.63AII。因此按发热条件，相线截面可选24mm,硬塑料管内径选20mm。所选导线及敷设方式为：BV—34—PC20,FC,WC②断路器的选择HUM18LE—50型低压断路器的过电流脱扣器的额定电流N.OR3020A12.63AII故初步选HUM18LE—50型低压断路器，其N.OR20AI。设瞬时脱扣电流整定为5倍，即：op(o)elpk520A100A2212.63A50.52AIKI，满足躲过尖峰电流的要求。所选断路器为：HUM18LE—50/2P—C20（应配漏电保护器）（3）风机盘管回路负荷计算30300.73.93Acos0.220.8PIU①导线的选择C35时3根单芯线穿硬塑料管的BV型铜芯塑料线截面为22.5mm的al3019A3.93AII.因此按发热条件，相线截面可选22.5mm,硬塑料管内径选15mm。所选导线及敷设方式为：BV—32.5—PC15,WC,CC②断路器的选择……………..(与照明支路不同)HUM18—63型低压断路器的过电流脱扣器的额定电流N.OR3016A3.98AII故初步选HUM18—63型低压断路器，其N.OR16AI。设瞬时脱扣电流整定为10倍，即：op(o)elpk1016160A243.98A31.84AIKI，满足躲过尖峰电流的要求。所选断路器为：HUM18—63/1P—D16（3）总负荷计算①三相等效负荷计算A相e.A1.850.52.54.85kWPB相e.B1.742.50.54.74kWPC相e.C1.370.262.50.74.83kWP总的等效三相回路容量：因A相的有功计算负荷最大，故取A相计算等效三相计算负荷，由此可得ee.A334.8514.55kWPP取d1K,（？）jsde114.4514.55kWPKP取9.0cos,jsjs14.5524.56A3cos30.380.9PIU②导线的选择a.相线截面的选择35C0时3根单芯线穿硬塑料管YJV型导线截面为210mm的al3046A24.56AII。因此按发热条件，相线截面可选210mm,硬塑料管内径选32mm。b.N线截面的选择选2010mmA0A——N线截面面积，A——相线截面面积c.PE线截面的选择2210mm16mmA2PE10mmAAPEA—PE线截面面积所选导线为：YJV—510—PC20,FC,WC③断路器的选择HUM8—60S型低压断路器的过电流脱扣器的额定电流N.OR3032A24.56AII故初步选HUM8—60S型低压断路器，其N.OR32AI。设瞬时脱扣电流整定为5倍，即op(o)elpk532160A2224.56A98.24AIKI，满足躲过尖峰电流的要求。所选断路器为：HUM8—60S/32A—3P