1、工厂电气照明设备的安装一、概述21电气设计的基本要求电气设计的主要任务电气设计步骤主要介绍:31.电气设计的基本要求345621安全力求把人身触电和设备损坏事故降低到最低限度。可靠确保供电的不间断性满足负荷要求。经济尽可能降低投资和运行费用。便利设施安装应考虑使用、维护的方便。美观应尽量不要损坏建筑物的美观。发展以近期建设为主，适当考虑发展的可能性。工厂电气照明设备的安装2.电气设计的主要任务34521正确选择供电电压、配电方式确保照明设备对电能质量。进行负荷计算 正确地选择导线、控制与保护电器。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。选择合理的保护方法确保照明装置和人身的电
2、气安全。尽量减少电气部分的投资和年运行费。工厂电气照明设备的安装3.电气设计步骤3421收集原始资料电源情况、负荷对供电的要求。确定供电电源确定供电电源，选择供电电压。确定配电系统划分配电分区，确定网络接线方式。确定控制方式灯具控制形式（开关数量和安装位置）。工厂电气照明设备的安装7865确定保护措施短路、过负荷、单相接地保护。进行线路计算计算负荷、电流、电压损失，保护整定。选择电线(缆)型号、截面及敷设方式。确定计量方式电能计量与其它用电统一考虑。工厂电气照明设备的安装二、照明供电21照明对供电电源的要求照明供电方式照明供电网络主要介绍:3工厂电气照明设备的安装1.照明对供电电源的要求345
3、621安全力求把人身触电和设备损坏事故降低到最低限度。可靠确保供电的不间断性满足负荷要求。经济尽可能降低投资和运行费用。便利设施安装应考虑使用、维护的方便。美观应尽量不要损坏建筑物的美观。发展以近期建设为主，适当考虑发展的可能性。工厂电气照明设备的安装(1)照明对电源电压质量的要求 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GB50034-2004规定：灯具的端电压不宜大于其额定电压的105%，亦不宜低于其额定电压的下列数值：一般工作场所95%远离变电所的小面积一般工作场所90%应急照明和用安全特低电压供电
4、的照明90%多次启动寿命工厂电气照明设备的安装电压波动 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)荧光灯:160V高压钠灯、金卤灯:183190V工厂电气照明设备的安装改善电压质量的措施 照明宜与较大功率冲击性电力负荷接自不同变压器，或与电力负荷接自同一变压器时，照明应由专用馈电线路供电。照明与冲击性负荷共用配电线路时，应合理减少系统阻抗。合理采用无功功率补偿措施，有效地降低系统的电压降落。分配单相负荷时，应尽量做到三相平衡。无窗厂房或工艺设备对电压质量要求较高的场所，宜采用
5、有载自动调压变压器。工厂电气照明设备的安装 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。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。工厂电气照明设备的安装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。工厂电气照明设备的安装照明负荷对电源的要求 一级负荷普
6、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。工厂电气照明设备的安装 220/380V 应应急急照照明明 电电力力 正正常常照照明明 自自动动转转 换换装装置置 蓄蓄电电池池组组或或柴柴油油发发电电机机组组或或有有附附近近引引来来的的独独立立电电源源（b）一级照明负荷 双变压器变电所两路独立高压电源单变压器变电所+应急电源一路高压电源+应急电源220/380V应急照明动力正常照明动力第2电源第1电源工厂电气照明设备的安装 特别重要照明负荷 重要场所照明要求由两个独立电源供电。这两个独立电源可以来自不同变电所，也可来自
7、一个变电所的两台变压器，这两台变压器必须相互独立，还可以增设其它备用电源。工厂电气照明设备的安装第三个电源为自启动发电机两个独立高压电源+发电机220/380V应急照明正常照明自启动发电机D.yn11220/380V动力D.yn11第一电源第二电源G消防电梯、消防水泵等工厂电气照明设备的安装两个独立高压电源+应急电源第三个电源为蓄电池或EPS等220/380V蓄 电 池 组 或UPSD.yn11220/380VD.yn11第一电源第二电源自动转换装置工厂电气照明设备的安装 二级照明负荷 两台变压器的供电方式220/380V应急照明动力正常照明动力第二电源第一电源应急照明正常照明220/380V
8、动力 动力动力 动力220/380V应急照明工厂电气照明设备的安装 220/380V 应急照明应急照明 动动力力 正常照明正常照明 D.yn11 三级照明负荷 照明与电力共用变压器照明接自变电所低压总断路器之后，与电力在母线上分开照明接自变电所低压总断路器之前 电力干线220/380V动力正常照明D.yn11 在“变压器干线”系统中，当无低压联络线时，照明电源宜接于变压器低压侧总开关前面，如图所示；当有低压联络线时，照明电源宜接于总开关后面。低压联络线一般指将两个不同低压电源连接起来的线路，或者指将两个不同供电系统连接起来的线路 工厂电气照明设备的安装外部线路供电照明与电力分线路供电照明与电力
9、合用供电线路 正常照明动力电源线应急照明正常照明电力电源线12工厂电气照明设备的安装 当变压器低压侧线路采用放射式接线时，照明电源一般由变电所低压配电屏引出专用回路。对远离变电所的生产厂房和建筑物，电力负荷不大且较稳定时，照明和动力可以合用供电线路，但应在电源进户处将动力与照明线路分开。工厂电气照明设备的安装局部照明 机床和固定工作台都带有动力线路，局部照明可与之共用电源。移动式局部照明应从照明配电箱或动力配电箱的专用回路上引出独立的分支线路供电。室外照明 室外照明负荷应与室内照明负荷分开供电，道路照明、警卫照明应接至变电所低压配电屏的专用回路。但当露天工作场地距离车间很近且容量不大时，也可由
10、室内照明配电箱分出专用回路供电，并单独控制。工厂电气照明设备的安装应急电源种类(2)应急照明的供电方式 接自电力网有效地独立于正常照明电源的线路蓄电池组，包括灯内自带蓄电池、集中设置或分区集中设 置的蓄电池装置应急发电机组以上任意两种方式的组合包括EPS或UPS等装置可靠性高、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2.照明供电方式工厂电气照明设备的安装应急电源选取 根据建筑物的实际电源条件选取：A.若有接自电网的第二电源时，应优先采用此形式B.若为消防等设置发电机组时，宜采用此形式C.若不具备电网或发电机组时，应采用蓄电池组D.对
11、于重要场所，也可采用以上三种方式中任意两种组合根据建筑物的使用要求选取：A.蓄电池作疏散标志电源可靠性B.电力网线路或蓄电池作安全照明电源转换时间短C.电力网线路或发电机组作备用照明电源持续工作时间长工厂电气照明设备的安装 应急照明，应区别于正常的工作照明，由独立的备用电源供电。当装有两台以上变压器时，应急电源应与正常工作照明分别接于不同的变压器，如前页图。如仅有一台变压器，应急照明（尤其是疏散用事故照明）和工作照明应从变电所低压配电屏或母线上分开供电。工厂电气照明设备的安装工厂电气照明设备的安装220/380V应急照明动力正常照明动力第2电源第1电源 220/380V 应应急急照照明明 电电
12、力力 正正常常照照明明 自自动动转转 换换装装置置 蓄蓄电电池池组组或或柴柴油油发发电电机机组组或或有有附附近近引引来来的的独独立立电电源源（b）工厂电气照明设备的安装蓄电池组或柴油发电机组或有附近引来的独立电源 自动转 换装置应急照明正常照明应急照明的电源及其控制 应急照明的电源，应区别于正常照明的电源。在正常电源故障停电时宜实行备用电源自动投入(APD)，如右图所示。工厂电气照明设备的安装(1)照明供电网络的接线形式 三种：变电所变电所 正常照明正常照明 放射式放射式 树干式树干式 混合式混合式 各负荷独立受电，可靠性高，用于重要照明负荷结构简单、经济，用于一般照明负荷放射式与树干式混合照
13、明负荷应用最普遍3.照明供电网络工厂电气照明设备的安装(2)照明供电网络的组成 分支线分支线 干线干线 分配电箱分配电箱 总配电箱总配电箱 配电屏配电屏 馈电线馈电线 将电能从变电所低压配电屏送至照明配电箱的线路将电能从总配电箱送至各照明分配电箱的线路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：工厂电气照明设备的安装3)照明网络电压的选择 一般采用交流220V，少数情况下采用交流380V。对于以下特殊场所，应根据情况选用适当的供电电压。（1）地沟、隧道或安装高度低于地面2.4m且有触电危险的房间，采用36V或12V。（2）检修照明亦采用36V或12V。（3）由蓄电池供电时，可根据不同
14、情况分别选用220V、36V、24V或12V。（4）由仪用电压互感器供电时，可采用100V。（5）特别危险场所，采用不超过24V的安全电压。（6）对于大功率(1500W及以上)的高强度气体放电灯，若有220V 和380V两种电压时，采用380V（可降低损耗）。工厂电气照明设备的安装(4)照明供电网络的设计原则 三相照明配电干线的各相负荷宜分配平衡。配电箱宜设置在负荷的中心。室内每一条分支回路，其 一般灯具时电流16A，组合灯具时25A，HID灯具时30A 所接光源数：一般25个，连接建筑组合灯具时60个。最大相三相平均值的115%最小相三相平均值的85%分支回路的长度：三相220/380V线路
15、100m 单相220V线路35m插座回路应装设剩余电流动作保护器，且插座与照明宜接于不 同分支回路，每一分支回路数量10个（组）。疏散照明和备用照明回路不应设置插座。工厂电气照明设备的安装三、照明供电系统导线截面的选择 电压偏差对照明光源的影响十分显著，电压偏高将使光源寿命大大缩短，电压偏低将使照度显著下降。因此照明线路的导线截面通常先按允许电压损耗选择，再校验发热条件和机械强度。照明线路的允许电压损耗一般为2.55。工厂电气照明设备的安装/%alMMAC U 干线支线 换算系数代号 数值干线支线 换算系数代号 数值三相四线单相41 1.83两相三线单相31 1.33两相三线42 1.37三相
16、三线两相三相32 1.15说明：C计算系数，查表；Ual%为允许电压损耗百分数；M为计算线路及其与其根数相同线段中负荷功率矩之和（KW.m）M/为由计算线段供电但根数与其不同的各线段功率矩之和。功率距换算系数 导线截面的选择1工厂电气照明设备的安装在选择计算下一段线路的导线截面时，其允许的电压损耗值应减去前面线路的电压损耗，即线路电压V线路类型铜线铝线220/380三相四线76.546.2两相三线3420.5220单相及直流12.87.741103.211.94/%alalUUU%MUCA在某线段的截面选定后，按下式计算该线段的实际电压损耗：C计算系数校验导线截面的发热条件和机械强度234工厂
17、电气照明设备的安装例题 试选择图示照明供电系统各段线路的导线截面。线路电压为220/380V，允许电压损耗2.5。导线全部采用BV-500型铜芯塑料线穿硬塑料管（PC）敷设，环境温度为2.5C。工厂电气照明设备的安装工厂电气照明设备的安装线段长度单位m，照明负荷单位kw解：（1）先计算各线路的功率矩m45m305.1m24m202.1m5.37m255.1m210m502.4m28m281m40m401m372m602.6/KWMEHKWMEGKWMEFKWMBEKWMBDKWMBCKWMABEHEGBDEFBEBCAB段段段段段段段/4 24 122%()%37221037.5 1.37 4
18、5 1.83(402824)4.4476.5 2.5EHBCBDEGABalABBEEFalMMAC UMMMMMMMC Ummmm（2）从靠近电源的线路开始，选择导线截面及穿线管径选择AB导线截面及穿线管径工厂电气照明设备的安装 可选AB段的相线和中心线截面为6mm2。校验发热条件，查表相线6mm2的允许载流量为32A，实际负荷电流9.4A，故满足。校验机械强度，查表铜芯穿管敷设允许最小截面为1.5mm2，满足。相应选硬塑料管直径25mm。（3）计算AB段线段的电压损耗及B点以后的电压损耗()/372%0.81%76.6 6%2.5%0.81%1.69%al BABABABalABMUCAU
19、UU 工厂电气照明设备的安装工厂电气照明设备的安装/4 24 122%21037.5 1.37 45 1.83 242.776.5 1.69EHEGBEEFBEalalMMMMMMAC UC Ummmm（4）选择B点后线段截面和穿线直径哪几条线段，有何不同？（BC、BE、BD，BE段还有向下的分支线，需计算E点后的允许电压偏差 可选BE段的相线和中心线截面为4mm2。校验发热条件和机械强度都满足。相应选硬塑料管直径20mm。（5）计算BE段线段的电压损耗及E点以后的电压损耗()/()210%0.69%76.6 4%1.69%0.69%1%al EBEBEBEal BBEMUCAUUU/22()401.85%12.8 1.69BCBCal BMAmmmmC U如选择BC段截面 可选BC段的相线和中心线截面为2.5mm2。校验发热条件机械强度都满足。相应选硬塑料管直径15mm。工厂电气照明设备的安装
