住宅楼电气工程设计本科毕业论文.doc

毕业设计（论文）

某小区商住楼电气工程设计

Graduation Design(Thesis) of Chongqing University

Electrical Design of a residential Buildings

Electrical Engineering
Chongqing University
June 2012

II

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明

原创性声明
本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作 者 签 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 
指导教师签名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　

使用授权说明

本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 
学位论文原创性声明
本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名： 日期： 年 月 日

学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权　　 　 　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。

作者签名： 日期： 年 月 日
导师签名： 日期： 年 月 日
注 意 事 项
1.设计（论文）的内容包括：
1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）
2）原创性声明
3）中文摘要（300字左右）、关键词
4）外文摘要、关键词
5）目次页（附件不统一编入）
6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论
7）参考文献
8）致谢
9）附录（对论文支持必要时）
2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。
4.文字、图表要求：
1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写
2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画
3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印
4）图表应绘制于无格子的页面上
5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档
5.装订顺序
1）设计（论文）
2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订

指导教师评阅书
指导教师评价：
一、撰写（设计）过程
1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
二、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
三、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
建议成绩：□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
（在所选等级前的□内画“√”）
指导教师： （签名） 单位： （盖章）
年 月 日

评阅教师评阅书

评阅教师评价：
一、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
二、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格

建议成绩：□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
（在所选等级前的□内画“√”）
评阅教师： （签名） 单位： （盖章）
年 月 日

教研室（或答辩小组）及教学系意见
教研室（或答辩小组）评价：
一、答辩过程
1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
2、对答辩问题的反应、理解、表达情况
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
3、学生答辩过程中的精神状态
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
二、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
三、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格

评定成绩：□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
教研室主任（或答辩小组组长）： （签名）
年 月 日
教学系意见：
系主任： （签名）
年 月 日

摘 要

该论文主要阐述了某住宅小区两栋18层、一栋11层单体住宅楼的电气系统设计，包括设计依据、原则、方法、过程与结论。本论文的设计为项目的强电部分，分为五章，第二、三章为低压配电部分，第四、五章为现场设计部分。主要内容有：低压配电系统、照明系统及防雷接地系统的设计，其中包括负荷计算，低压配电方式，短路电流计算，设备选择与校验，过电流保护整定，过压保护设置，变配电所设计,确定住户配电设计，住宅公共部分照明与照明控制设计,楼防雷系统设计等。本次对某住宅小区楼的建筑电气毕业设计，旨在运用所学的电工理论知识，联系实际，通过自身的设计实践，掌握建筑电气设计的一般步骤、方法，并能够对工程中的某些问题进行分析和解决，为今后从事建筑电气工作打下良好基础。

关键词:电气设计,供配电系统,照明,防雷

重庆大学本科学生毕业设计（论文） ABSTRACT

ABSTRACT

This paper mainly describes the electrical system of two 18-floor residential buildings and an 11-floor one, including its basis for electrical design, principles, methods and conclusion for design choices. The paper is designed for electric power and is divided into five chapters, with the second and third chapters about low voltage distribution and the fourth and fifth chapters about site design. The paper mainly covers topics on low voltage distribution system, short circuit current computation, equipment selection and calibration, overcurrent protection setting, overvoltage protection setting, substation and distribution station designing, household distribution design, design for public part of the lightening and its control in residential building, design for lightening protection system etc.
The graduating design for the electrical system in the residential building aims to apply the theoretical knowledge from class and put it into practice.
Through the practical designing process, the regular approaches and methods for electrical design in buildings can be better grasped and the engineering problems can be analyzed and solved. It lays a strong foundation for a career in electrical designing in the future.

Key words：Electrical design, Electric power supply and distribution system, Lighting, Lightning protection

重庆大学本科学生毕业设计（论文） 目录

目 录

中文摘要 Ⅰ
ABSTRACT Ⅱ
1绪论 1
1.1课题意义 1
1.2课题基本情况 1
1.3外部条件 2
2低压配电系统设计 3
2.1变配电所选址及符合等级 3
2.1.1配电的设计概述 3
2.1.2变配电所选址 3
2.1.3负荷分级及供电要求 3
2.2 供配电系统接线设计 5
2.2.1 变配电所主接线选择 5
2.2.2 低压配电干线方案设计 5
2.3 负荷计算 7
2.3.1需要系数法 7
2.3.2 计算实例 8
2.4 线缆初选 11
2.4.1 线缆类型选择 11
2.4.2 电缆截面积选择 11
3校验与选择 14
3.1变配电室设备选择 14
3.1.1 变压器选择 14
3.1.2 断路器选择 14
3.1.3 配电柜选择 16
3.2 线缆校验 16
3.2.1 热稳定性校验 16
3.2.2 灵敏度校验 18
3.3高压配电室设计 20
3.3.1电压等级及配电方式 20
3.3.2设备选择 20
4照明设计 22
4.1 住户,商铺现场配电设计 22
4.2.1楼层配电箱 22
4.2.2 室内设计 23
4.2.3 商铺设计 25
4.2 走道照明设计 26
4.2.1住户走道照明设计 26
4.2.2商场走道照明设计 27
4.3应急电源设计 27
5防雷接地 28
5.1建筑物防雷分类及措施 28
5.1.1建筑物防雷分类 28
5.1.2第三类防雷建筑物防雷措施 29
5.2防雷装置材料选用 29
5.3等电位联结 29

总结 30
参考文献 32
附录A 33
重庆大学本科学生毕业设计（论文） 1 绪论

1 绪论

1.1课题意义
本次课题是某住宅楼电气系统设计。通过具体的实例工程设计，初步掌握高层建筑强电系统设计的基本方法，更好的将理论和实践相结合，将大学四年来所学的课程及知识应用到自己的专业中去，也为将来的工作打下良好的基础。同时也可以更加详细的学习建筑规范，AUTOCAD等绘制设计图纸的软件，掌握工程设计的程序的方法，提高自己独立完成工程设计的实际操作和研究能力，初步建立工程意识。

1.2课题基本情况
本工程的设计对象是一综合小区中3栋同底高层住宅楼，分别为11层楼高的11#，18层楼高的12#和13#，三栋楼有一体的两层地下商铺。
设计对象最高为18层，且为普通住宅，所以是二类高层。又10~18层的普通住宅应该划分为三级负荷。三栋建筑底楼长度为86.2，宽度为33， 11#高度为34.8，12#高度为55.8，13#高度为55.8。11#每层楼3户，12#和13#每层楼6户，面积都在90~120。每栋楼有一台消防电梯，12#和13#还有另有一台客梯，每栋都有一个消防楼梯。
地下商铺负一层有16户店面，走廊达140，负二层有17户店面，走廊达120。所以地下商铺的走廊照明也属于二级负荷。
在本次设计中，要对这三栋住宅楼配电。设计范围为：
（1）变配电系统设计：负荷计算，低压配电方式，短路电流计算，设备选择与校验，过电流保护整定，过压保护设置，变配电所设计。
（2）配电系统及室内电气设计：确定住户配电设计，住宅公共部分照明与照明控制设计。
（3）楼防雷系统设计。
负荷计算是设计中关键一点，因为负荷计算是我们选择设备，配电方式，和短路电流计算及保护设置的数据基础。因为楼层为18层，住宅公共部分照明俗语二级负荷，地下商场走廊照明超过20，也属于二级负荷。防雷系统设计中因为建筑物未超过60，且周围都是小区的其它住宅，通过计算知道防雷属于三类防雷。
以上设计需满足科学性，合理性，安全性，可靠性，经济性。
所作设计应严格符合国家强制性规范要求，技术合理，具备工程实施条件。设计图纸要求基本达到施工图深度。

重庆大学本科学生毕业设计（论文） 2 低压配电系统设计

1.3外部条件
小区位于城市，开发面积大，需要以市区供电部门10kV电缆作为电源。因为小区多数负荷来自普通住宅，属于三级负荷，为了使供配电系统简单可靠，只需要使用一根进线。同时，小区的二级负荷可以根据《JGJ+242-2011+住宅建筑电气设计规范》第3页，表3.2.1的规定，对于10层~18层的二类高层普通住宅，需要作为二级用电负荷的负荷有：消防用电负荷，值班照明，走道照明，应急照明。而这些负荷在本次设计里功率较小，采用一个EPS即可，用应急电源装置做为住宅建筑应急照明系统的备用电源。

2 低压配电系统设计

2.1变配电所选址及负荷等级
2.1.1 配电的设计概述
电力系统包括电能的生产，输送，分配，消费。各类负荷需要一个内部的供配电系统来接收从电网输送的电能。建筑供配电系统由高压配电系统，变电站，低压配电线路，和用电负荷组成。其中，电负荷是电力系统的重要组成部分。民用建筑的供电，指通过输变电系统将电能送到用电单位的过程。
2.1.2变配电所选址
作为一个小区的配电设计，我们应该首先根据小区的用电情况和周围环境，以及相关规范，对变配电所进行选址。
该小区位于市区，开发面积大，用电较集中。周围都是商业区，办公区，住宅区，无大型制造业企业，所以无尘，也没有腐蚀性气体。整个小区地势平坦，排水系统优良，城市年降雨量少，无天然积水；同时，小区无公共厕所，也无公共浴室，所以无需考虑积水对选址限定。因为住宅楼的底下有商场，所以变配电室无法修建在住宅楼低，再者，在防火方面，对小区居民无法统一管理，为了防止住宅楼起火后火势蔓延到变配电所，同时也为了避免低楼层的住户长期受到辐射伤害，及居民进出大厅受到辐射上海，变配电所应该与居民楼保持一定距离。
最后，根据《10kV及以下变电所设计规范》第2页，第2.0.1条，决定在离12#电井朝大门方向直线距离为60m的地点作为变配电所的地址。此处接近住宅楼，但不影响居民的紧急疏散，也接近电源，周围无大型建筑遮挡，进线出线也方便，有行车道可直接将设备运输安装，极为方便。虽为露天，但无腐蚀性气体，无棉，草木等易燃物，无易爆物品。经过测量，变配电所和11#电井的距离为60，和13#为65。
2.1.3负荷分级及供电要求
①负荷分级
不同的电力负荷，其对国家的重要程度不同。重要的负荷对供电可靠性要求高，不重要的负荷供电可靠性相对来说可以要求得低一些，特别是在紧急时刻，我们应该先满足重要负荷的供电，再满足不那么重要的负荷的供电。人们因此根据电力负荷对供电可靠性的要求和电力负荷如果中断供电将会在政治、经济上造成的损失和影响程度进行等级划分，并根据负荷等级的划分，对不同等级的负荷确定对它供电电源的要求。分为一级负荷、二级负荷和三级负荷。　
因为本设计属于10~18层的普通住宅，所以为二类高层，通过查阅《工业与民用配电设计手册》第三版，第25页的第一节——“负荷分级及供电要求”中表2-2中可以知道，民用建筑负荷分级表里面没有把18层楼的住宅楼的室内用电作为一级或者二级负荷。同时，通过结合自身生活经验思考，对室内和普通商铺中断供电，不会造成人身伤亡，也不会在经济上造成巨大损失，不会对家用电气造成严重的损坏，爆炸，也不会产生有毒气体和火灾等情况。所以，住宅楼的室内用电为三级负荷。但住宅楼里面有没有一级或者二级负荷呢，通过查阅《JGJ+242-2011+住宅建筑电气设计规范》第3页，最下面的表3.2.1“住宅建筑主要用电负荷的分级”，可知，消防用电负荷，值班照明，走道照明，应急照明为二级负荷。
②供电要求
1）作为三级负荷的室内用电，供电没有特别的要求。无需备用电源或者应急电源，由一个电源供电即可，即由一跟线路供电，供电变压器也只需一台。当变压器发生故障或者线缆发生故障时，只要即使发现并维修即可。
1）作为前文所述的二级负荷，是比较重要的负荷类别。对于本次设计，如果遇上突然断电，虽然不会造成经济和政治影响，但是会扰乱居民的正常生活，特别是碰上火灾时，消防负荷和走道照明就显得格外重要对此，因此本次设计的二级负荷应该持续供电，或者在断电后能在短时间内恢复供电。
对于二级负荷的供电问题《GB50052-2009供配电系统设计规范》第5页，第3.0.7条，和《工业与民用配电设计手册》第三版，第29页，都有如下的阐述，一个用电设备如果为二级负荷，那它应该用两个不同而且独立的电源供电，也就是用两根线路供电，负责提供电力的变压器也应该有两台。如果变压器发生故障或者线路发生故障，可以自动切换电源而不至于中断供电，或者在中断后能在短时间内恢复供电。如果负荷较小，或者因当地条件所限而供电出现困难，可以用一根6kV的架空线供电。有了规范的具体要求，再结合前文提到的本次设计的具体情况，那就是住宅楼的二级负荷实在太小，消防电梯不超过20kW，走道照明，应急照明，值班照明的总和也不大。从可靠性上考虑，小区位于城市经济区，需要停电时会提前接到供电部门通知，已能做好相应准备，对于突然断电的情况少之又少。从经济角度上考虑，变压器成本高，使用率低，造成不必要的浪费。所以本次设计就不对住宅楼的二级负荷提供单独的电源和变压器，而是采用应急电源。
应急照明的种类多种多样，通过查阅《工业与民用配电设计手册》第三版，第63页，第六节——“应急电源”,可知各个电源种类的有关情况。第一种是有独立于正常电源的发电机组，特点是每次起动时间需要8~12秒，起动的时间间隔需要5~10秒，这样的起动时间和时间间隔在突发事故面前显得很长，容易让混乱的局面更加恶化，所以不采用。第二种是不间断电源UPS ，开关的切换时间一般只有2~10ms，这样的间隔时间，可以保证负荷不因断电而蒙受损失。但是应急时间一般不超过半个小时，比较适用于互联网数据中心，银行系统和一些证卷，航空，军事系统。而火灾事故照明和疏散指示照明等事故照明的连续供电时间要求不小于二十分钟，如果作为住宅楼应急，显得高端且不实用。另外还有有EPS应急电源，一种静态的，无公害的，无需维护的，无需人员值守的安全可靠的应急电源装置。供电切换时间为0.1~0.25s，一般最长应急时间可达2个小时，如有需要还可延长。加之容量也能满足本次二级负荷的需要，可谓既满足了快速恢复供电，也满足了长时间持续供电的要求。在三种应急电源中，其特点最适合本次设计。
基于以上考虑，本次设计决定采用EPS作为应急照明和消防系统的备用电源。

2.2 供配电系统接线设计
2.2.1变配电所主接线设计
本次设计的负荷大量为三级负荷，对供电连续性要求不高，通过查阅《10kV及以下变电所设计规范》，第3页，第3.2.1条，可以知道，本次设计的变配电所的低压母线可以采用单母线接线，也可以采用分段单母线接线。实际情况中，住宅楼的负荷量不大，从工程难度和经济角度考虑，本次设计决定采用单母线接线。
从配电室出来，是多个回路向住宅楼供电，属于放射式供电。且低压侧电压为0.4kV，这样，变压器出线端的总开关需要设置断路器和隔离开关。根据小区所在的城市海拔较低，无需考虑高海拔环境对设备的影响。
2.2.2 低压配电干线方案设计
低压电力系统的配电应该由具体的工程性质，建设规模和负荷容量等情况做全面的综合的考虑。要满足负荷对供电可靠性的需要和对电能质量的要求，与此同时，又要兼顾接线简单，操作简便，安全性高的要求。还得具有一定的灵活性，能适应未来使用上的发展和检查，维修的需要。
根据《工业与民用配电设计手册》第三版，第56页，可对本次设计的负荷再做如下分析。
11#每层楼3户（一楼2户），12#和13#每层楼6户（12#一楼4户，13#一楼5户），面积都在90~150，通过查阅《JGJ+242-2011+住宅建筑电气设计规范》第4页，第3.3.1条，表3.3.1“每套住宅用电负荷和电能表的选择”可知用电负荷为6kW。且为普通住户，无潮湿，腐蚀性环境，且大多数负荷容量不很大，对供电也没有特殊的要求，根据工程经验和规范要求，选用树干式配电比较合适。同时，因为是高层建筑，当向楼层的比较重要的负荷供电时，就需要选用放射式配电，比如消防电梯，地下商场的走道照明等。
对于普通的电力负荷，考虑到一根干线的计算电流不宜过大，也考虑到断路器的灵敏性问题，根据工程经验，可以把内室供电的方案初定为每6楼接一根回路，树干式配电。这样，11#的1~6层为一根干线，7~11层为一根干线，12#的1~6，7~12，13~18分别为一根干线，13#的1~6，7~12，13~18分别为一根干线。
对于正常照明，因为本设计的电力负荷属于家用，没有具有较大冲击性的电力负荷，不会影响照明的质量和灯具的寿命，所以可以与之合用一个变压器。考虑到工程中，室内用电为横向配电，照明用电属于竖向配电，且室内和走道照明不宜同时停电，所以不宜用同一根回路，最好有独立的照明回路。当然也应该有应急照明，因为负荷以照明为主，功率小，同时为了在紧急时刻保证足够的照度，本次设计就不单独设置应急照明的灯具，而是直接把所有走道的照明都作为应急照明，由EPS独立供电。
同时因为地下商场走廊长一百多米，又无自然采光，所需灯具数较多，所以地下照明和地上照明宜用不同的回路。通过查阅手册可知，照明配电时，每一单相回路的电流最好不要超过16A，所接灯具的数量最好不要超过25个。根据建筑图纸和工程设计，每层楼的楼道照明数量一般不超过8个。所以三栋楼的楼层地上部分共采用一根回路，以树干式的配电方式，每栋楼有一个分支，然后再以树干式的配点方式给这栋楼配电，每3层楼一个分支。对于负荷较小的物管房和控制室，也纳入这一块照明，在每栋楼的分支线上单独分一根。
对于地下商铺，面积多集中在80，加之用电设备少，所以每户配4kV的功率即可。但是因为每一层的商铺数量较多，达到16户和17户，所以每一层商铺都用单独的回路供电，这一回路就负责这层楼的商铺供电，接线到每户的配电箱。
对于地下商铺的照明，因为商铺数量多，所以走道较长，负一层有16户店面，走廊长达140，负二层有17户店面，走廊达120。如果把商铺的照明和走道照明用一根干线供电，那就会出现线路过长，难安装的情况。所以需要单独采用一根回路，采用树干式结构，在三栋楼的负一层电井处设置配电箱，配电箱再分出两个回路，分别连接负一楼和负二楼属于自己那栋楼区域地下的照明灯具。为什么不一根线负责一层楼的走道照明呢，原因是走道太长，平均每6一盏灯计算，140的走廊能有24盏，加之七个楼梯和三个电梯间的照明灯具，远超一根线等接的25盏灯具。因为走道照明超过了20，所以其属于二级负荷，需要应急电源。同样的理由，因为负荷以灯具照明为主，功率小，同时为了在紧急时刻能够保证足够的照度，本次设计就不单独设置应急照明的灯具，而是直接把所有地下走道的照明都作为应急照明，由EPS独立供电。
对于消防电梯的供电，11#有一台消防电梯，12#和13#都有一台消防电梯和普通客梯。消防电梯在火灾发生时，要持续工作。通过查阅《JGJ+242-2011+住宅建筑电气设计规范》第61页，第8.2.2条。可知，三栋楼里的消防电梯都必须用专门的回路供电，12#和13#的客梯也有条件单独供电。那么，11#，12#，13#的消防电梯分别由独立的干线供电，12#和13#的客梯只需用一根干线供线即可。
这样，整个低压配电干线方案设计就初步确定了。做成图如下：

图2.1干线结构方案

2.3 负荷计算
2.3.1需要系数法
根据《JGJ+242-2011+住宅建筑电气设计规范》第5页，第3.4.1 条，对于住宅建筑的负荷计算，在开始的初步设计阶段和之后的施工图设计阶段，采用单位指标法和需要系数法相结合的计算方法会比较好。考虑本次工程因为住户较多，人们的作息时间比较规律，相关的统计数据也比较丰富，可靠。所以可以单独采用需要系数法，简单方便的同时也满足了一定的准确性。
需要系数法是根据用电设备的用电情况和功率来估算计算电流的一种对负荷进行计算的方法。先对相近的已经工作的用电系统进行数据调查及分析，方法是按某些规律对负荷进行分组，找出功率与计算负荷之间的联系规律，并得出相关的参数，然后将之用于一个有待建设的工程。在考虑参数的时候，除了用电设备自身的特点外，还要根据当地的气候条件、建筑风格，取暖方式、及家用电器的使用等因素进行确定。
我们把用电负荷的计算有功功率和用电负荷的功率总和之比称为需要系数，记作，即

式中，为用电设备组需要系数；
为用电设备组计算负荷；
为用电设备组单台设备功率；
为设备台数。
用电设备组的有功，无功和视在计算负荷：

式中， —— 用电设备组的设备功率，kW；
——需要系数；
——用电设备功率因素角相对应的正切值；
——用电设备额定电压（线电压），kV。
2.3.2 计算实例
根据《JGJ+242-2011+住宅建筑电气设计规范》第48页，表1“住宅建筑用电负荷需要系数”可确定需要系数，列表2.1于下。

住宅建筑用电负荷需要系数
表2.1
按单相配电计算时
所连接的基本户数
按三相配电计算时
所连接的基本户数
需要系数

1~3
3~9
0.90~1
4~8
12~24
0.65~0.90
9~12
27~36
0.50~0.65
13~24
39~72
0.45~0.50
25~124
75~300
0.40~0.45
125~259
375~600
0.30~0.40
260~300
780~900
0.26~0.30
根据《JGJ+242-2011+住宅建筑电气设计规范》第4页，第3.3.1条，表3.3.1“每套住宅用电负荷和电能表的选择”可知用电负荷，列表于下。

每套住宅用电负荷和电能表的选择
表2.2
套型
建筑面积S（）
用电负荷（kW）
电能表（单相）（A）
A
S<=60
3
5(20)
B
60<S<=90
4
10(40)
C
90<S<=150
6
10(40)
因为小区的户型都为C套型，所以用电负荷取6kW。
以12#的2楼为例，计算计算负荷，按三相配电，每户配6kW，二楼6户，Kd取0.95，功率因素取0.856，那么，二楼的楼层配电箱的计算负荷是，

下面是各种负荷的安装功率，
消防电梯和客梯：

根据表2.2，商铺每户面积平均在80，每户配4kW，物管房4kW，控制室4kW。
走道照明每盏灯60W，11#有68盏，12#，13#各有127盏。（具体布置见平面图）

同理，各干线的安装功率如下，
11#1~6楼：
11#7~11楼:
12#1~6楼:
12#7~12楼:
12#13~18楼:
13#1~6楼:
13#7~12楼:
13#13~18楼:
商场-1层店面:
商场-2层店面:
商场-2层店面:
商场-1,-2走道照明：

计算负荷
表2.3
回路名称
回路编号
安装功率（kW）
计算电流(A)
功率因素
需要系数
11#住宅1~6层
AA2-WL1
90
128.7
0.85
0.8
11#住宅7~11层
AA2-WL2
102
145.9
0.85
0.8
12#住宅1~6层
AA2-WL3
204
182.3
0.85
0.5
12#住宅7~12层
AA2-WL4
216
193
0.85
0.5
12#住宅13~18层
AA3-WL1
216
193
0.85
0.5
13#住宅1~6层
AA3-WL2
210
187.7
0.85
0.5
13#住宅7~12层
AA3-WL3
216
193
0.85
0.5
13#住宅13~18层
AA3-WL4
216
193
0.85
0.5
11#消防电梯
AA4-WL1
20
40
0.8
1
12#消防电梯
AA4-WL2
20
40
0.8
1
13#消防电梯
AA4-WL3
20
40
0.8
1
12#13#客梯
AA4-WL4
40
80
0.8
1
商场-1层店面
AA5-WL1
64
91.5
0.85
0.8
商场-2层店面
AA5-WL2
68
97
0.85
0.8
商场-1,-2走道照明
AA5-WL3
5.4
7.8
0.9
0.7
11#12#13#走道照明
AA5-WL4
31.3
40
0.9
0.7

2.4 线缆初选
2.4.1 线缆类型选择
导体材料选择，根据《工业与民用配电设计手册》第480页，导体材料选择一节可找到相关描述。可用作电线电缆的导电材料一般有铜和铝两类。铜材料的导电率比铝高，环境温度在20℃时，铝线芯的电阻率大约是铜的电阻率的1.68倍；环境温度，载流量，发热温度都相同时，铝线芯截面大约是铜线芯截面的1.5倍。所以，如果用铜线芯，电能的损耗相对就低，且铜线芯的机械性要比铝线芯的优良，更易于加工制造和安装布线。但铝材较轻，相同电阻值时，铜线芯的质量可以达到铝线芯的两倍。
在本次设计中，干线电缆都是埋于地下，运输也有大型的货车，所以无需考虑材料的比重。另外，干线属于变压器的二次侧，为居民供电，额定电压为0.4kV，属于低压，电能在传输过程中损失比较严重，所以需要采用导电率搞的材料作为线芯。同时，小区用电负荷较多，独立的干线也较多，对导体的截面也希望能尽可能的小，所以同样需要载流量高的铜线芯。
同时，在规范中看到，本次设计中包含应急系统和消防设施的线路，也属于居住建筑，非工作人员容易接触线路，这些都是不适合采用铝导体的场合。
综合以上考虑，本次设计决定选用铜线芯。
绝缘材料及护套选择，因为线路的敷设是在人员密