普通楼宇配电系统和防雷措施中存在的主要问题 用电负荷计算存在的问题 供电系统的安全可靠性方面存在的问题 综合防雷及电磁兼容设计的有关问题 智能楼宇配电系统智能化的相关问题 本文所要研究的主要内容 第二章智能楼宇配电系统的有关问题的研究 负荷计算的有关问题 负荷计算及负荷计算的目的设备不可避免地在电磁环境中工作。因此，必须解决电 子设备在电磁环境中的适应能力。电磁兼容性技术是门关于抗电磁干扰 影响的科学。目前，就世界范围来说，电磁兼容技术是门迅速发展的交叉学科。电磁智能楼宇配电系统及综合防雷的设计研究 兼容的中心课题是研究控制和消除电磁干扰，使电子设备或系统与其它设备联系在起 工作时，不引起设备或系统的任何部分的工作性能恶化或降低。个设计理想的电子设 备或系统应该既不辐射任何不希望的能量，又应该不受任何不希望有的能量的影响。但 许多楼宇的电气设计对电磁兼容的问题并未引起足够的重视。 智能楼宇配电系统智能化的相关问题 在普通楼宇中，般都是采用人工操作人工监控，这样不但不能及时的预见减 少电气事故的发生，也给管理带来了诸多不便，在当今，通讯与信息技术不断发展，人 们对楼宇设计的要求标准也不断向智能化过渡。出现了住宅中各种通信家电安保设 备等通过总线技术进行监视控制与管理的智能楼宇建筑系统，这样不但能大大的减少 楼宇监控人员，为楼宇管理员和业主提供方便，更加能预见事故的发生防范于未然。 本文所要研究的主要内容 本文研究的重点是智能楼宇的配电系统设计和综合防雷设计，同时也有智能楼宇配 电系统智能化管理的讨论研究。在配电系统设计中，主要讨论了电气负荷的计算和用电 设备容量的选择，并提出进步提高配电系统可靠性的措施。针对目前对于小康社会住 宅的电气设计首先要考虑到人身安全，并且可靠舒适美观和利于发展的原则，还将 探讨解决低压配电系统中出现漏电时的人身触电危险性及漏电引起火灾危险性的问题。 对于系统的综合防雷，从拦截屏蔽均压分流和接地五种方法上作了比较详 细的分析，并对保证电子设备的电磁兼容性提出了适合的措施。楼宇智能化是人们对生 存环境要求的个质的转变。科技进步日新月异，综合国力竞争日趋激烈，现代化水平 不断提高，用计算机完全上述各种管理与统计工作就显得十分重要，它能显著减少管理 人员工作量和提高科学管理水平。 智能楼宇配电系统及综合防雷的设计研究 第二章智能楼宇配电系统的有关问题的研究 随着我国经济的发展，居民对用电量的要求越来越高。家用电器从八十年代的黑白 电视机收音机电风扇洗衣机，到现在的大屏幕彩色电视机微波炉消毒 柜电脑电热水器空调等，有的家庭甚至拥有好几部空调。此外，些大功率家用 电器设备也逐步进入百姓家庭，比如电灶即热式电热水器小型中央空调等。家用 电器发展之迅猛，已大大超过人们对住户面积的要求，将来的发展速度更是难以预料。 再加上我国人民生活水平的不断提高，对住宅的要求已由满足需要型向电气化信息化 舒适化转变，作为建筑业的个主要组成部分的电气设计在如何提高，满足时代的要求， 也有了很大的发展。在传统的低压供电系统中主要强调过载短路保护，其目的是保护 用电设备供电线路不受损坏。近年，已提出了人身安全的观点，住宅的电气设计首先 是要考虑到人身的安全，并且可靠舒适美观和利于发展。要提高楼宇配电系统的安 全可靠性，就必须科学合理的进行负荷计算，正确选择各类配电设备的容量。 负荷计算的有关问题 负荷计算及负荷计算的目的 供电系统要能可靠地正常运行，就必须使其元件包括电力变压器电器电线电缆 等满足负荷电流的要求，因此有必要对供电系统各环节的电力负荷进行统计计算。 计算负荷又称需要负荷或最大负荷。是通过对已知用电设备组的设备容量进行统计 计算求出的，用来按发热条件选择供电系统中各元件的最大负荷值。它是个假想的持 续性负荷，其热效应与同时间内实际变动负荷所产生的最大热效应相等。在配电设计 中，通常采用的最大平均负荷作为按发热条件选择电力变压器电器导线及电 缆的依据，并用来计算电压损失和功率损耗。如果计算负荷确定过大，将使设备和导线 选择偏大，造成投资和有色金属的浪费如果计算负荷确定过小，又将使设备和导线烧 毁，造成事故。在工程上为了方便计算，亦可作为电能消耗及无功功率补偿的计算依据。 尖峰电流是指单台或多台用电设备持续的短时最大负荷电流。般取启动电 流的周期分量作为计算电压损失电压波动和电压下降以及选择熔断器和低压断路器及 整定继电器保护装置等的依据。在校验瞬动元件时，还应考虑启动电流的非周期分量。 电力负荷按其对供电可靠性的需求和意外中断供电所造成的损失和影响，分为 级二级三级负荷，在楼宇配电系统设计中，用以确定备用电源或应急电源。对于季 节性负荷，从经济运行条件出发，用以考虑变压器的台数和容量。智能楼宇配电系统及综合防雷的设计研究 负荷计算的方法 需要系统法需要系数的大小取决于用电设备组中设备的负荷率平均效率 同时利用系数以及电源线路的效率等因素。实际上，人工操作的熟练程度材料的供应 工具的质量也对需要系数的大小有影响。应用该方法求计算负荷时，用设备功率乘以需 要系数和同时系数。这种方法比较简便，应用广泛，尤其适用于配变电所的负荷计算。 利用系数法采用利用系数法求出最大负荷班的平均负荷，再考虑设备台数和 功率差异的影响，乘以与有效台数有关的最大系数得出的计算负荷。这种方法的理论根 据是概率论和数理统计，因而计算结果比较接近实际，但因利用系数的实测与统计较难， 在民用建筑电气设计中般不采用。 二项式法在设备组容量之和的基础上，考虑若干容量最大设备的影响，采用 经验系数进行加权平均计算负荷。 单位面积功率法单位指标法。 负荷计算方法般可按下列原则选取 方案设计阶段可采用单位指标法在初步设计及施工图设计阶段，宜采用需要 系数法，对于住宅,在设计的各个阶段均可采用单位指标法 电设备台数较多，各台设备容量相差不悬殊时，宜采用需要系数法，般用于 干线配变电所的负荷计算 电设备台数较少，各台设备容量相差悬殊时，宜采用二项式法，般用于支干 线和配电屏箱的负荷计算。 进行负荷计算时，需将用电设备按其性质分为不同的用电设备组，然后确定设备功 率。用电设备的额定功率或额定容量是指铭牌上的数据。 电力负荷的相关计算 智能化住宅小区住户电力负荷的确定 智能住宅小区家用电器的分类 把智能化小区的家用电器划分为三类，第台阶的电器具有高普及率，如照明设施 电视机音响电冰箱洗衣机等，这类电器称为Ⅲ类家用电器第二台阶的电器具有 中普及率，如微波炉电水壶电饭锅电热水器电烤箱等，这类电器称为Ⅱ类家用 电器第三台阶的电器具有低普及率，如电灶远红外医疗器电热取暖器电洗碗机 即热式电热水器等，这类电器称为Ⅰ类家用电器。家用普及率发展规律对应的类别及有 关技术参数见下表智能楼宇配电系统及综合防雷的设计研究 表家用电器普及率发展规律对应的类别 家电名称参考容量参考类别 照明设施Ⅲ 电视机Ⅲ 音响Ⅲ 影碟机Ⅲ 电冰箱Ⅲ 排烟机Ⅲ 洗衣机Ⅲ 电斗Ⅲ 空调机Ⅲ 电风扇换气扇Ⅲ 录像机Ⅱ 计算机及附件Ⅱ 电饭锅Ⅱ 电烤箱Ⅱ 电水壶Ⅱ 食品加工机Ⅱ 吸尘器Ⅱ 电热水器Ⅱ 微波炉Ⅰ 消毒柜Ⅰ 电洗碗机Ⅰ 电灶Ⅰ 带烘干功能的洗衣机Ⅰ 即热式电热水器Ⅰ 电取暖器Ⅰ 家庭自动化设施Ⅰ 确定每户计算容量的原则和方法 每户用电容量的确定原则对智能化住宅小区，应按小康型住宅确定每户计 算容量。每个家庭般有照明设备厨房用电设备卫生洗浴设备空调取暖设备和文 化娱乐设备安防设备等。智能化小区在工程设计中，总体上要满足高度的安全性 舒适的生活环境足够的通信设备完善的信息设施和智能化家庭系统。 每户用电计算容量智能楼宇配电系统及综合防雷的设计研究 前言 随着我国经济的发展，居民对用电量的要求越来越高。家用电器从八十年代的黑白 电视机收音机电风扇洗衣机，到现在的大屏幕彩色电视机微波炉消毒 柜电脑电热水器空调等，有的家庭甚至拥有好几部空调。此外，些大功率家用 电器设备也逐步进入百姓家庭，比如电灶即热式电热水器小型中央空调等。家用 电器发展之迅猛，已大大超过人们对住户面积的要求，将来的发展速度更是难以预料。 再加上我国人民生活水平的不断提高，通讯与信息技术的发展，人们对楼宇设计的要求 标准也不断向智能化过渡。作为建筑业的个主要组成部分的电气设计在如何提高，满 足时代的要求，也有了很大的发展。在传统的低压供电系统中主要强调过载短路保护， 其目的是保护用电设备供电线路不受损坏。近年，已提出了人身安全的观点，住宅的 电气设计首先是要考虑到人身的安全，并且可靠舒适美观和利于发展。同时相当多 的普通楼宇防雷系统不但不能保护高层楼宇的电子设备和智能系统，反而可能引入雷 电，加倍雷击损失。这些不但对楼宇配电系统的可靠安全性提出了要求，同样也对电气 电子信息设备的综合防雷掀起了新的挑战。正确设计智能楼宇的配电系统和综合防雷， 是确保智能楼宇安全可靠舒适和有利于发展有前提。 全文共分为六章，第章为绪论，重点介绍了普通楼宇配电系统和防雷措施中存在 的主要问题及本文要设计研究的重点。第二章对智能楼宇配电系统的有关问题的进行了 深入的研究，包括电气负荷的计算和用电设备容量的选择，并提出进步提高配电系统 可靠性的措施。第三章重点探讨解决低压配电系统中出现漏电时的人身触电危险性及漏 电引起火灾危险性的问题。第四章是对智能楼宇综合防雷的研究。提出了综合防雷的几 种措施，特别对电气电子设备的防雷进行了详细的论述。第五章对智能楼宇配电系统智 能化作了般的分析和研究。第六章为结束语，对本设计论文的总结，并进步提出了 课题的发展方向。 本文的撰写得到了指导老师刘星平副教授实习单位深圳市中海楼宇科技有限公司 师傅及其他老师同学的大力支持和帮助，在此表示衷心的感谢, 由于论文撰写时间较紧，文中难免有缺憾和不足之处，请谅解指正, 智能楼宇配电系统及综合防雷的设计研究 目录 摘要Ⅰ Ⅱ 第章绪论 引言 普通楼宇配电系统和防雷措施中存在的主要问题