学生宿舍楼配电设计
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来源：《中国科技博览》2017年第33期
        [摘 要]在本文中，将阐述学生宿舍的供配电的设计，从宿舍负荷计算、负荷等级的确定，电气设备的选择等方面进行说明。由于学生宿舍是人较为集中的地方，且学生在使用时不注意等因素，存在一定的隐患，因此在进行设计的时候必须充分考虑，从设计时杜绝此类情况的发生。并且在设计时依据《宿舍建筑设计规范》（JGJ36-2005）的要求，务必为学生营造一个安全、舒适、温馨的居住环境。
        [关键词]负荷计算、负荷等级、电气设备选择
        中图分类号：F270 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）33-0260-02
        一、宿舍楼基本情况
        本次设计的学生宿舍为1栋，共7层楼，每层10间，其中一楼一间为管理员宿舍，其余为9
间学生宿舍，2～7楼，每层10间。整栋楼共70间房。
        二、负荷等级的确定
        根据国标GB50052—95《供配电系统设计规范》，对电力负荷的分级规定如下：
        （一）符合下列情况之一的应为一级负荷
        1、中断供电将造成人身伤亡事故的。
        2、将在政治、经济上造成重大损失的。
        3、中断供电将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作。
        （二）符合下列情况之一的应视为二级负荷
        1、中断供电将在政治、经济上造成重大损失。
        2、中断供电将影响重要用电单位的正常工作。
        （三）其余的都属于三级负荷
        因此，学生宿舍应属于三级负荷。
        三、负荷计算
        为了合理设计和选择学校的电气设备和导线，需要根据用电设备的实际容量对其进行负荷计算，得到计算负荷，从而便于选择。如果计算负荷过大，将增加金属成本的投资，如果计算负荷过小，则会导致电气设备和导线长期过热，影响寿命以及用电的安全。因此，负荷计算及其重要，下面根据宿舍用电情况进行负荷计算。
        为了准确计算用电的负荷，根据实际每间宿舍的设备使用情况，列出每间宿舍的实际用电功率表。为了便于计算，值班室同样按照宿舍用电统计。公共照明区域的用电在这里单独列出。
        （一）每间宿舍用电功率（单位：KW）
        1、荧光灯2盏：0.04×2=0.08KW
        2、厕所、阳台灯2盏：0.02×2=0.04KW
        3、分体式空调插座（预留）1个：1.5KW
        4、热水器插座1个：1.5KW
        5、宿舍内电脑插座4个：0.5×4=2KW
        6、风扇2台：0.06×2=0.12KW
        （二）公共照明：每层5盏（含楼梯灯）：0.02×5=0.1KW
        为了计算整栋宿舍楼的负荷，我们根据每间宿舍的用电负荷，单独列出每条支路的用电负荷情况，根据整栋楼的房间数，再计算出整栋楼的用电负荷，各支路用电负荷如下：
        1、照明（含公共照明）：=0.08×70+0.04×70+0.1×7=9.1KW
        2、空调：=1.5×70=105KW
        3、热水器：=1.5×70=105KW
        4、电脑插座：=2×70=140KW
        5、风扇：=0.12×70=8.4KW
        在各支路电流的计算中，根据三相功率计算公式P=UI，针对不同支路设备，考虑不同的需要系数。由于相同支路多个设备不一定同时使用，我们考虑一个同时系数，则可得出各支路电流值。
        1、照明支路：=0.8，=0.8
        =×=9.1×0.8=7.28KW
        =/×U×=7.28/1.732×0.38×0.8=13.7A。
        同时系数假定为0.8，则I=13.7×0.8=10.56A
        2、空调支路：=0.8，=0.8
        =×=105×0.8=84KW
        =/×U×=84/1.732×0.38×0.8=161.5A
        同时系数假定为0.6，则I=161.5×0.6=96.9A
        3、热水器支路：=0.65，=1
        =×=105×0.65=68.25KW
        =/×U×=68.25/1.732×0.38×1=105A
        同时系数假定为0.6，则I=105×0.6=63A
        4、 插座支路：=0.6，=0.8
        =×=140×0.6=84KW
        =/×U×=84/1.732×0.38×0.8=168A
        同时系数假定为0.6，则I=168×0.6=100.8A
        5、 风扇支路：=0.8，=0.8
        =×=8.4×0.8=6.72KW
        =/×U×=6.72/1.732×0.38×0.8=12.9A
        同时系数假定为0.6，则I=12.9×0.8=10.3A
        四、电气设备的选择
        （一）空气开关的选择
        空气又称空气断路器，空气开关动作的主要原理是电路电流超过额定电流时，开关自动跳闸断电，在电路中起到短路、严重过载，欠电压等作用。因此，空气开关的选择尤其重要。
        根据负荷计算，且结合实际管理情况我们将整个线路分为一个总开关，5个支路开关，分别对各支路选择空气开关型号。在这里我们统一选择德力西电气产品，在选择时，我们对所有开关电流考虑乘上一个安全系数（1.2～1.5），选择如下：
        1、总开关：总负荷电流约为280A，在这里我们可以选择 CDM1-400L/3300 315A的三极塑壳断路器。
        2、照明支路总开关：由于负荷电流约为9A，因此选择一个 DZ47s 3P C型 16A的空气开关即可满足。
        3、空调支路总开关：负荷电流约为100A，我们可以选择 CDM1-225L/3300-125A的三极塑壳断路器。
        4、热水器支路总开关：负荷电流为63A，我们可以选择我们可以选择CDM1-100L/3300 80A的三极塑壳断路器。
        5、插座支路总开关：负荷电流约为100A，我们可以选择我们可以选择CDM1-225L/3300-125A的三极塑壳断路器。
        6、风扇支路总开关：负荷电流约为10A，我们可以选择一个DZ47s 3P C型 16A的空气开关。
        （二）导线横截面的选择
        导线选择，关乎到用电的安全和质量，因此，在选择上要非常慎重，一般情况下，我们
按允许载流量、电压损失、经济电流密度以及机械强度等原则来选择导体和电缆截面。在实际的设计中，一般根据按其中一个原则选择，再校验其他原则。
        目前导线一般有铜芯导线和铝芯导线，由于铜芯导线强度较大，通电能力强，一般情况下选择铜芯导线。根据选择原则，在这里我们根据计算电流，按允许载流量进行选择。
        五、宿舍电力线路的接线方式
        电力线路是供配电系统的重要组成部分，担负着输送和分配电能的重要任务，在整个供配电系统中有着重要作用。接线方式一般有以几种：
        1、放射式：指变配电所母线上引出的一线路直接向一个车间变电所或高、低压用电设备供电，沿线不支接其他负荷。该种方式供电可靠，但投资较大，主要用于重要负荷和大型用电设备的供电。
        2、树干式：指由变配电所母线引出的配电干线上，沿线支接了几个车间变电所或用电设备。有高压树干和低压树干。其中，低压母线放射树干式、干线树干式和链式。该种方式供电可靠性较差，但投资少，适用于不重要负荷，小型用电设备或容量较小且分布均匀的用
电设备供电。
        3、环形接线：实际是两路树干式接线连接起来的方式就构成了环形接线。一般现代化城市配电网中应用广泛。
空调用电计算
        根据实际的设计要求，我们可以选择树干式分支电缆，设计系统图如图1。
        本文主要是针对学生宿舍楼的入线配电进行总体设计规划，在设计配电总系统图中，主要考虑管理上的方便，设置了支路上的总开关。同时，在实际的应用中，在每层都会设置楼层配电箱，用于管理每层的用电，但在宿舍内部不再设置单独的配电箱。
        参考文献
        [1] 唐志平.供配电技术.3版.北京：电子工业出版社，2013.
        [2] 任元会.工业与民用配电设计手册.3版.北京：中国电力出版社，2005.