照明电气设计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 设与选择照明电气设计主要任务：保证电光源和灯具能正常、安全、可靠而经济地工作。 第一节 概 述一、电电气设计设计 的基本要求 （1）安全安全总是最重要的第一要求。为此电气设计要严格执行有关规程，力求把人身触电事故和设备损坏事 故降到最低限度。 （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 二、电气设计的主要任务（1）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，以保证照明质量和照明设备的使用寿命。（2）进行负荷计算，以正确地选择导线型号、截面及控制与保护电器的规格型号。（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。三、电气设计步骤（1）收集原始资料，主要了解电源情况，照明负荷对供电连续性的要求。（2）根据照明负荷性质确定供电电源形式。（3）确定照明配电系统，包括配电分区的划分，设多少个配电箱，各配电箱供给的区域、楼层，确定配电箱的安装位置及方式，确定电源点至各配电箱之间的接线方式。（4）根据生产流程、工段划分等情况确定灯具的开关控制方式，以便确定开关的数量和安装位置。（5）确定照明线路各级保护设备，确定照明配电系统的接地型式及电气安全措施。（6）进行负荷计算、电压损失计算、无功功率补偿计算和保护装置整定计算。（7）选择导线型号、截面及敷设方式。（8）确定电能的计量方式，电能计量与其它用电统一考虑。第二节 照明供电一、照明对供电质量的要求1照明对电压质量的要求（1）电压偏移。电压偏移是指在某一时段内电压幅值缓慢变化而偏离标 称值的程度。称各点的实际电压与系统标称电压之差U为电压偏移， 通常用与系统标称电压的百分比来表示。即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GB50034规定：灯具的端电压不宜大于其额定电压的105%105%，亦不宜低于其额定电压的下列数值：一般工作场所95%95% 远离变电所的小面积一般工作场所90%90% 应急照明和用安全特低电压供电的照明90%90%多次启动寿命（2）电压波动。电压波动是指某一时段内电压急剧变化而偏离标称值的现 象。是指电压变化过程中相继出现的最大有效值电压Umax与 最小有效值电压Umin之差。常用与系统标称电压Un之比的百分数表示。即在照明供配电系统中，电压波动主要是由于负荷急剧的 波动而造成系统电压的瞬时升降。电压波动对照明的影响：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n：电压波动百 分数绝对值（3）改善电压质量的措施。1）照明负荷宜与冲击性负荷（如大功率接触焊机、大型吊 车的电动机等）采用独立的回路供电，以限制冲击性负荷对照 明负荷的影响。2）照明负荷与冲击性负荷共用配电线路时，应合理减少系 统阻抗，以尽可能减少线路上的电压损失。3）无窗厂房或工艺设备对电压质量要求较高的场所，宜采 用有载自动调压变压器。4）合理采用无功功率补偿措施，通过减少无功功率，可有 效地降低系统的电压降落，以补偿负荷变化所引起的电压倔移 和电压波动。5）分配单相负荷时，应尽量做到三相平衡，以尽可能地减 少因三相负荷分布不均所造成的相间的电压偏差。2照明负荷对供电可推性的要求（1）照明负荷分级。照明负荷通常分为三级：1）一级负荷。符合下列条件之一者均属于一级照明负荷 ：A中断正常照明用电将造成人身伤亡者；B中断正常照明用电将造成重大的政治影响者；C中断正常照明用电将造成重大的经济损失者；D中断正常照明用电将造成公共场所秩序严重混乱者 。注意：一级负荷中符合下列条件之一者为特别重要特别重要负荷：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 2）二级负荷。下列场所的照明负荷均属于二级照明负荷A中断正常照明供电将造成较大的政治影响者；D中断正常照明供电将造成较大的经济损失者；C中断正常照明供电将造成公共场所秩序混乱者。3）三级负荷。不属于一、二级负荷的照明负荷均属于三级负荷 。（2）照明负荷对电源的耍求： 1）一级负荷对电源的要求。一级负荷应由两个电源供电。 两个电源是指： 电源来自两个不同的发电厂，如图6-1（a）所示； 电源来自两个不同的区域变电所，且区域变电所的进线 电压不低于35kv，如图6-1（b）所示；电源来自一个区域变电所、一个自备发电设备，如图6- 1（c）所示。2）二级负荷对电源的要求。二级负荷对电源的要求可比一级负荷放宽些，但应做到当发生电力变压器故障或线路 常见故障时，不致中断供电或中断后能迅速恢复。一般由两 回路供电，当电源来自同一区域变电所的不同变压器时，即 可认为满足要求。在负荷比较小或地区供电条件困难时，二级负荷也可出 一路6kv以上专用架空线路或电缆线路供电。3）三级负荷对电源的要求。三级负荷对电源无特殊要求，一般由单电源供电即可。二、照明供电方式 1正常照明的供电方式（1）三级照明负荷。可由一个单变压器的变电所供电，即照明与电力共用变 压器，常用形式如下：建筑物内有变电所时，采 用独立的照明干线，见图6-2 （a）。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建筑物内电力采用母干线 与照明混合供电时，正常照 明电压接至变压器低压总电 路前，见图6-2（b）。对于不设变电所的较大建筑物，照 明与电力分线路供电，见图6-2（C）。 对于次要或较小的建筑物，照明与电力 合用供电线路，如图6-2（d），照明应 在建筑物入口处与电力分开。图6-2 三级照明负荷的供电方式（2）二级照明负荷 多采用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。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。（3）一级照明负荷 双变压器变电所单变压器变电所+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。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。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。特别重要的照明负荷除采用两路独立电源外，应设第三独 立电源，此电源可引自应急发电机组，如图6-5（a）所示； 也可引自蓄电池组，如图6-5（b）所示。第三独立电源应能 自动投入。图6-5 特别重要照明负荷的供电方式 （a）应急发电机组 （b）蓄电池组2应急照明的供电方式（1）供电电源。应由与正常照明电源分开的独立电源供电，可以选用 以下几种方式的电源：1） 供电网络中独立于正常电源的专用馈电线路，如接自有两回路独立高压线路供电变电所的不同变压器引出 的馈电线路，如图6-4（a）、（b）所示。特点是容量大、转换快、持续工作时间长。这种方式通常是由工厂或 该建筑物的电力负荷或消防的需要而决定的。工厂的应 急照明电源多采用这种方式，重要的公共建筑也常使用 这种方式。2）独立于正常电源的发电机组，如图6-5（a）所示。特点是 容量比较大持续工作时间比较长，但转换时间长，不能作为 安全照明电源。一般是根据电力负荷、消防及应急照明三者的 需要综合考虑。单独为应急照明而设置往往是不经济的。对于 难以从电网取得第二电源又需要应急电源的工厂及其它建筑， 通常采用这种方式；高层或超高层民用建筑通常是和消防要求 一起设置这种电源。 3）蓄电池组。特点是可靠性高，灵活、方便，但容量较小，持 续工作时间较短。特别重要的公共建筑，除有独立的馈电线路 作应急电源外，还应设置或部分设置蓄电池作疏散照明电源， 如图6-5（b）所示；重要的公共建筑或金融建筑、商业建筑中 的安全照明或要求快速点亮的备用照明，当来自电网的馈电线 作电源可靠性不够时，可增设蓄电池电源；中小型公共建筑、 电力负荷和消防没有应急电源要求，而自电网取得备用电源有 因难或不经济时，应急照明电源宜用蓄电池。（2）转换时间和转换方式。1）转换时间。按CIE规定，当正常照明电源故障后，转换 到由应急电源供电点亮的时间要求如下；疏散照明不大于5s； 安全照明不大于0.5s；备用照明不大于15s，对于银行、 大中型商场的收款台，商场贵重物品销售柜等场所的备用照明 不大于1.5s。2）转换方式。采用独立的馈电线路或蓄电池作应急照明电 源时，当正常电源故障时，对于安全照明，必须自动转换；对 于疏散照明和备用照明，通常也应自动转换。采用应急发电机时，机组应处于备用状态，并有自动起动 装置。当正常电源故障时，能自动起动并自动转换到应急系统 。（3）持续工作时间。1）疏散照明。应急持续工作时间不应小于20min。对于特 别重要的建筑、超高层公共建筑等，不宜小于30min，甚至 更长时间。 2）安全照明和备用照明。生产车间某些部位的安全照明， 一般不小于20min ；医院手术室的备用照明，持续时间往往 要求达38h；作为停电后进行必要的操作和处理设备停运 的生产车间，其备用照明可按操作复杂程度而定，一般持续 2060min；为继续维持生产的车间备用照明，应持续到正 常电源恢复；对于通信中心、重要的交通枢纽、重要的宾馆 等，要求持续到正常电源恢复。1. 1. 照明供电网络的组成照明供电网络的组成 将电能从变电所低压配电屏送至照明配电箱 的线路。对于无变电所的建筑物，其馈电线 多指进户线，是由进户点到室内总配电箱的 一段导线馈电线馈电线将电能从总配电箱送至各照明分配电箱 的线路，该段线路通常被称为供电线路干干 线线将电能从分配电箱送至每一 个照明负荷的线路，该段线 路通常被称为配电线路分支线三部分：馈电线、干线和分支线三、照明供电网络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）树干式。结构简单、经济，但干线故障时影响范围大 ，可靠性差，多用于一般负荷。（3）混合式。放射式与树干式的混合供电线路称为混合式。在照明供 电网络中，这种接线方式是应用最为普遍的一种。2照明供电网络的接线形式-三种（1）放射式。各负荷独立受电，可靠性高，但建设费用 高，一般用于容量大、负荷集中或重要的用电设备。3照明网络电压的选择主要取决于照明设备的额定电压及使用环境对供电和用 电安全性的影响。（1）正常环境。由于照明灯具或插座所插接的设备（如电规扰、电冰箱、 电热器、计算机、音响设备等）大都属于单相用电设备，因 此照明网络电压多采用220/380v。正常环境中的灯具和插 座一般均接于相电压220v。对于1500kw及以上的高强气体 放电灯有220v和380v两种电压者，可采用380v电压，以降 低损耗。1）特别危险场所。容易触及而又无防止触电措施的固定或移动 式灯具安装高度低于2.2m，且具有下列情况之