金地花園小區(qū)鍋爐房電氣設(shè)計.doc

#大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）目錄0前言11概述21.1金地花園小區(qū)鍋爐房概況21.2用電負荷22負荷計算與電纜的選擇42.1負荷計算42.1.1按需用系數(shù)法確定計算負荷42.1.2尖峰電流的計算72.2無功功率的補償72.2.1補償設(shè)備放置82.2.2平均功率因數(shù)的計算82.2.3并聯(lián)電容器的選取92.3導(dǎo)線和電纜的選擇102.3.1電纜的種類102.3.2按環(huán)境條件選擇導(dǎo)線材質(zhì)102.3.3導(dǎo)電線芯122.3.4電纜截面選擇的原則122.3.5電線及電纜的載流量132.3.6影響載流量的因素142.4電纜的鋪設(shè)152.4.1橋架的適用范圍152.4.2橋架及其類型152.4.3橋架選擇與安裝153電器控制回路中的常用電器193.1低壓控制電器的作用和分類193.2熔斷器203.3繼電器213.3.1電磁式繼電器213.3.2熱繼電器233.3.3時間繼電器253.5刀開關(guān)264電氣控制電路選取284.1 電器控制電路的基本環(huán)節(jié)284.1.1多地連鎖控制284.2自動自耦降壓啟動器啟動284.3延時控制環(huán)節(jié)295避雷保護及保護接地315.1工業(yè)建筑物的防雷分類315.2防雷設(shè)計的基本原則315.2.1 外部防雷裝置和內(nèi)部防雷裝置325.3避雷針保護范圍的計算326電氣照明設(shè)計346.1照明設(shè)計346.1.1照明方式的選擇346.1.2電光源的選擇346.1.3照度標準346.1.4照明器的選擇與布置366.1.5電光源的安裝功率396.2電氣設(shè)計416.2.1供電電壓、電源和供電方式416.2.2電氣設(shè)備、導(dǎo)線的選擇及敷設(shè)方式416.3照明線路負荷計算446.3.1需要系數(shù)法計算負荷446.3.2照明線路的計算電流476.4照明設(shè)計說明477技術(shù)經(jīng)濟分析488結(jié)論50致謝51參考文獻52附錄A譯文53附錄外文文獻57附錄C62附錄D63附錄E64附錄F67附錄G680 前言隨著社會不斷的向前發(fā)展，人們生活水平的提高，人們越來越關(guān)注居住條件和環(huán)境。同時促進了小區(qū)供暖的事業(yè)的發(fā)展，作為小區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施之一的小區(qū)供熱，擔負著附近居民采暖供熱任務(wù)，是小區(qū)發(fā)展受評的重要標志，也是影響環(huán)境質(zhì)量的重要因素。該系統(tǒng)具有自動化程度高，連續(xù)工作時間長，穩(wěn)定性好，安全性高等特點。因此，鍋爐房的電氣設(shè)計對提高能源的利用效率，提供高熱源質(zhì)量具有重要意義。文章闡述了電氣設(shè)計的總體思路，功率的計算，并對熱源廠線路的設(shè)計，敷設(shè)方式的選擇，控制電路的設(shè)計，照明等方面進行了較詳細的論述。1 概述1.1 金地花園小區(qū)鍋爐房概況金地花園小區(qū)坐落在阜新經(jīng)濟開發(fā)區(qū)，該供熱系統(tǒng)擔負著金地花園和金地佳園的供暖。裝配有3*7MW熱水鍋爐（DZL7-1.0/115/70-A II型），供熱能力18Gcal/h,實際供熱面積30萬平方米。金地花園小區(qū)鍋爐房配備了除塵，脫硫設(shè)施。為保持爐壓，防止空氣入侵；鏈條爐尾部排渣溝采用了水密封裝置。另外定期檢測爐渣含碳量，使燃燒完全，減少固體燃料不完全燃燒帶走的熱損失。風(fēng)機，水泵采用變頻調(diào)速技術(shù)；普通采用全自動軟水器制水。鍋爐房電氣設(shè)計包括負荷計算、電纜的選擇、電纜敷設(shè)方式的確定、低壓開關(guān)設(shè)備的選擇、起動設(shè)備的選擇、電氣照明、防雷接地等諸多方面。由于用電負荷大,運行時間長（整個采暖期長期運行)、運行工況經(jīng)常變化(鍋爐燃燒系統(tǒng)的風(fēng)量和循環(huán)水系統(tǒng)的水流是要求隨熱負荷的變化而改變)，因此要采用計算機集中監(jiān)控、交流變頻、電動機軟起動等新技術(shù)。又由于鍋爐房屬于高溫、高濕、多塵環(huán)境，電氣絕緣容易老化，發(fā)生漏電、接地等電氣故障的概率高，所以在選擇電氣設(shè)備及安裝方式時要充分考慮環(huán)境因素的影響，比如照明燈具采用防水防塵燈等.鍋爐房內(nèi)要做好總等電位連結(jié)等。1.2 用電負荷甲方共提供23臺設(shè)備，其名稱及容量如表1-1所示。表1-1 設(shè)備一覽表Tab.1-1 equipment table設(shè)備序號設(shè)備名稱設(shè)備容量/KW1M1#循環(huán)水泵552M2#循環(huán)水泵553M3#循環(huán)水泵554M4#循環(huán)水泵555M5#循環(huán)水泵556M1#補水泵7.57M2#補水泵7.58M1#清水加壓泵159M2#清水加壓泵1510M1#爐引風(fēng)機5511M1#爐鼓風(fēng)機4512M2#爐引風(fēng)機5513M2#爐鼓風(fēng)機45續(xù)上表1-114M3#爐引風(fēng)機5515M3#爐鼓風(fēng)機4516M1#皮帶機5.517M2#皮帶機5.518M給煤機2.219M1#除渣機7.520M2#除渣機7.521M1#爐排機1.522M2#爐排機1.523M3#爐排機1.51）性能要求上煤系統(tǒng)采用連鎖起動，水平皮帶機先起動，然后斜坡皮帶機起動，最后是給煤機起動，并保持一定的延時。除渣系統(tǒng)也要采用延時起動，即19M先起動，然后20M起動，并且保持一定的延時,控制按鈕要求就地控制。2）廠房土建圖及工藝布置圖已給出。3）進戶線電源位置及進戶方式應(yīng)按照工業(yè)企業(yè)照明設(shè)計標準規(guī)定的要求進行，工程驗收標準按照電氣裝置安裝工程施工及驗收規(guī)范執(zhí)行。4）變電所部分已委托阜新熱力研究設(shè)計院設(shè)計，本設(shè)計只考慮低壓部分。2 負荷計算與電纜的選擇2.1 負荷計算2.1.1 按需用系數(shù)法確定計算負荷應(yīng)甲方（委托單位）要求本設(shè)計只考慮低壓部分，設(shè)備參數(shù)見第一章圖表所示。配電線路上的用電設(shè)備組的多臺設(shè)備不可能都同時運轉(zhuǎn)，而且即使運行的設(shè)備又不可能都是滿負荷，因此對工業(yè)用電設(shè)備組負荷計算，可采用需要系數(shù)法計算1。見表2-1所示。將全廠用電設(shè)備的總?cè)萘浚ú挥媯溆迷O(shè)備容量）乘上一個需用系數(shù)就得到全廠的計算負荷，按需用系數(shù)法確定三相用電設(shè)備的有功計算負荷時，就是將三相用電設(shè)備的總?cè)萘砍艘砸粋€需用系數(shù)，即： （2-1）式中 設(shè)備總?cè)萘浚ú挥媯溆玫娜萘浚琄W； 需用系數(shù)，它與用電設(shè)備的工作性能、設(shè)備臺數(shù)、設(shè)備效率和線路損耗等因素有關(guān)。當設(shè)備臺數(shù)較多時，需用系數(shù)值一般比較低；如果設(shè)備臺數(shù)較少時，則需用系數(shù)值就應(yīng)該適當?shù)厝〈蟆Ｈ绻挥幸粌膳_設(shè)備，則需用系數(shù)可取1，即有功計算負荷可認為等于設(shè)備容量。相應(yīng)地，在設(shè)備臺數(shù)較少時，功率因數(shù)也應(yīng)該適當?shù)厝〈?。利用公式?-1）確定了三相用電設(shè)備組有功計算負荷以后，必要時可按下式確定無功計算負荷： 按下式確定視在計算負荷： 或 按下式確定計算電流： 或 式中 三相用電設(shè)備的額定電壓（KV）；和用電設(shè)備組的平均功率因數(shù)及對應(yīng)的正切值。表2-1 用電設(shè)備組的需要系數(shù)及功率因數(shù)值2Tab. 2-1 Demand coefficient and the value of power submultiple of electric-equipments用電設(shè)備組名稱需用系數(shù)Kx最大容量設(shè)備臺數(shù)n通風(fēng)機、水泵、空壓機及電動發(fā)電機組電動機0.750.8550.80.75鍋爐房和機修、機加、裝配等類車間的吊車（）0.10.1530.51.73電弧熔爐0.9-0.870.57自動弧焊變壓器0.5-0.42.29生產(chǎn)廠房及辦公室、實驗室照明0.81-10變電所、倉庫照明0.50.1-10宿舍（生活區(qū)）照明0.60.8-10室外照明1-10事故照明1-10利用以上公式具體計算過程如下： 此處6臺循環(huán)水泵有一臺為備用循環(huán)水泵，2臺補水泵。查表2-1得 取 又 可得 下面進行分組負荷計算：以下設(shè)備需用系數(shù)均取1，即有功計算負荷可以認為等于設(shè)備容量，此處是經(jīng)過補償后的功率因數(shù)，具體見無功功率的補償，以下均同。1、2、3、4、5#循環(huán)水泵 =97% 1、2補水泵 =98% 1、2清水加壓泵 =97% 1、2、3爐引風(fēng)機 =97% 1、2、3爐鼓風(fēng)機 =97% 水平皮帶機、斜坡皮帶機 =95% 給煤機 =98% 1、2除渣機 =98% 1、2、3爐排機 =98% 2.1.2 尖峰電流的計算 尖峰電流是持續(xù)12S的短時最大負荷電流，計算電壓波動，選擇熔斷器、自動開關(guān)，整定繼續(xù)電保護裝置及檢驗電動機自起動條件等。 單臺用電設(shè)備的尖峰電流按下式計算：式中 用電設(shè)備的額定電流（A） 用電設(shè)備的起動電流倍數(shù)；鼠籠式電動機為67，線繞式電動機為23，直流電動機為1.7，電焊變壓器為3或稍大。具體計算過程如下：由于系統(tǒng)采用的是鼠籠式電動機，故取71、2補水泵 1、2清水加壓泵 水平皮帶機、斜坡皮帶機 給煤機 1、2除渣機 1、2、3爐排機 2.2 無功功率的補償在電力系統(tǒng)中的變電所或直接在電能用戶變電所裝設(shè)無功功率電源,以改變電力系統(tǒng)中無功功率的流動,從而提高電力系統(tǒng)的電壓水平，減小網(wǎng)絡(luò)損耗和改善電力系統(tǒng)的動態(tài)性能，這種技術(shù)措施稱為無功功率補償。無功功率指的是交流電路中，電壓U與電流I存在一相角差時,電流流過容性電抗(XC)或感性電抗(XL)時所形成的功率分量。這種功率在電網(wǎng)中會造成電壓降落（感性電抗時）或電壓升高（容性電抗時）和焦耳（電阻發(fā)熱）損失，卻不能做出有效的功。因而需要對無功功率進行補償。合理配置無功補償是電力系統(tǒng)規(guī)劃和設(shè)計工作中一項重要內(nèi)容。在運行中,合理使用無功補償容量，控制無功功率的流動是電力系統(tǒng)調(diào)度的主要工作之一。一般工業(yè)電氣設(shè)備，由于采用大量感應(yīng)電動機及變壓器，電源除供給有功功率外尚需要供給大量的無功功率。由于無功電流通過線路系統(tǒng)，導(dǎo)致配電設(shè)備未能得到充分利用，為保證降低電網(wǎng)中的無功功率，提高功率因數(shù)，保證有功功率的充分利用，提高系統(tǒng)的供電效率和電壓質(zhì)量，減少線路損耗，降低配電線路的 成本，節(jié)約電能，通常在低壓供配電系統(tǒng)中裝設(shè)電容器無功補償裝置。2.2.1 補償設(shè)備放置設(shè)電容器的位置時，需綜合考慮開關(guān)裝置、建設(shè)投資、功率因數(shù)、控制、管理等因素。并聯(lián)接在電動機端子側(cè)的電容器，應(yīng)采取與電動機同時啟動與停止的控制方式，當電容器容量較大時，對電動機控制具有發(fā)電過電壓作用，對再次投入時的發(fā)生過渡扭矩應(yīng)充分注意。電容器的操作有手動控制和自動控制的兩種方式。自動控制是按檢測無功功率的大小順次投入的方法采取自動程序控制器進行控制，手動控制是按負荷按電流的變化程序范圍采取階段投入或切除電容組的方法。2.2.2 平均功率因數(shù)的計算設(shè)計中的或剛投產(chǎn)不久的工廠，由于無法得知其有功功率和無功功率電能消耗量，因此只有按工廠的計算負荷來估算。因 故 式中 和 工廠的有功功率計算負荷（kw）和無功計算負荷（KVar） 和 有功和無功負荷系數(shù)（平均負荷與計算負荷之比值），一般按負荷情況選取： 0.70.8；0.750.85 具體計算過程如下：取 ，則 2.2.3 并聯(lián)電容器的選取 在算出出工廠的平均功率因數(shù)以后，就可確定是否要人工補償。則按供電規(guī)則規(guī)定采取人工補償措施。要使功率因數(shù)由提高到時所需的補償電容器為圖2-1 向量圖Fig. 2-1 Vector diagram：式中 所需電容器組的總電容量，Kvar； 平均負荷率，計算時取0.70.85； 計算有用功負荷（最大有用負荷），KW； 補償前、后功率因數(shù)的正切值。在三相系統(tǒng)中，當單個電容器的額定電壓與電網(wǎng)電壓相同時，電容器應(yīng)按三角形接法；當?shù)陀陔娋W(wǎng)電壓時，應(yīng)將若干單個電容器串聯(lián)接成三角形3。按三角形聯(lián)接時，單相電容器總臺數(shù)為每相電容器的臺數(shù)為式中 三相所需總電容器的容量,KVar； 單個電容器的容量,KVar； 電網(wǎng)工作電壓，V； 電容額定電壓，V。按照功率因數(shù)由0.78提高到0.90時得需要電容器的容量可求得 式中，。按照電網(wǎng)電壓，查電氣建筑設(shè)備手冊選額定電壓0.4KV，額定容量11KvarYYTH型單相油浸移相電容器。每相電容器的臺數(shù)為2.3 導(dǎo)線和電纜的選擇2.3.1 電纜的種類電纜的種類很多，隨著電纜的結(jié)構(gòu)和用途不同，施工方法也不同。在電力系統(tǒng)中最常見的電纜有兩大類:即電力電纜和控制電纜4。1) 電力電纜電力電纜是用來輸送和分配大功率電能的，按其所采用的絕緣材料不同，可分為三類：油浸紙絕緣電力電纜；橡皮絕緣電力電纜；聚氯乙烯絕緣電力電纜。2）控制電纜是配電裝置中傳導(dǎo)操作電流、連接電氣儀表、繼電保護和自動控制回路用的電纜。它屬于低壓電力電纜，運行電壓一般在交流500V或直流1000V以下，電流不大，而且是間斷性負荷，所以導(dǎo)電線芯截面較小?？刂齐娎|的絕緣層有油浸紙絕緣、橡皮絕緣和聚氯乙烯絕緣三種。電纜除了電力電纜和控制電纜之外，還有通訊電纜、同軸電纜，在工業(yè)與民用建筑中也較為常用。2.3.2 按環(huán)境條件選擇導(dǎo)線材質(zhì)1）導(dǎo)線材料的選擇電線、電纜一般采用鋁線芯。瀕臨海邊及有嚴重鹽霧地區(qū)的架空線路可采用防腐型鋼鋁敷線。下面場合易采用銅芯電線及電纜。重要的操作回路及二次回路；移動設(shè)備的線路及劇烈震動場合的線路；對鋁有嚴重腐蝕而對銅腐蝕輕微的場合；爆炸危險場所有特殊要求者。2）絕緣及護套的選擇塑料絕緣電線（BV、BLV）絕緣性能良好，制造工業(yè)簡便，制造工業(yè)簡便，價格較低，無論明敷或穿管都可取代橡皮絕緣線，從而節(jié)約大量橡膠和棉紗。其缺點是塑料絕緣對氣候適應(yīng)性能較差，低溫時變硬發(fā)脆，高溫或日光照射下增塑劑容易揮發(fā)而使絕緣老化加快，因此，塑料絕緣電線不宜在室外敷設(shè)。BVV、BLVV塑料絕緣護套線可廣泛用室內(nèi)沿墻及天棚（非燃體）明敷設(shè)。橡皮絕緣電纜 額定工作電壓有0.5KV和6KV兩種。根據(jù)玻璃絲或棉紗原料的貨源情況配置編制層材料，其型號不再區(qū)分而統(tǒng)一用BX和BLX表示。目前氯丁橡皮絕緣電纜產(chǎn)量日益增多，其特點是耐油性能好，不宜霉適應(yīng)氣候性能好，光老化過程緩慢，因此適合在戶外鋪設(shè)。由于絕緣層機械強度比普通橡皮絕緣電線稍弱，因此外徑雖然小而穿管管徑仍與普通橡皮絕緣電線的相同。氯丁橡皮絕緣電線 產(chǎn)量日益增多，35mm2以下的普通橡皮線有被氯丁橡皮絕緣由線取代的趨勢。特點是耐油性好，不宜霉，不延燃適應(yīng)氣候性好，光老化過程緩慢，老化時間約為普通橡皮絕緣電線的兩倍，因此適宜在室外敷設(shè)。由于絕緣層機械強度比普通橡皮絕緣電纜稍弱，因此，外徑雖然小而穿線管管徑仍與普通橡皮絕緣電纜相同。油浸紙絕緣電力電纜 耐熱能力強，允許運行溫度較高，介質(zhì)損耗低，耐電壓強度高，使用壽命長，但絕緣材料彎曲性能較差，不能在低溫時敷設(shè)，否則易損傷絕緣。由于絕緣層內(nèi)油的淌流，電纜兩端水平高差不宜過大。油浸紙絕緣電力電纜有鉛、鋁兩種護套。鉛護套質(zhì)軟，韌性好，不影響電纜的彎曲性能，化學(xué)性能穩(wěn)定，熔點底，便于加工制造。但它價貴質(zhì)重，且膨脹系數(shù)小于浸漬紙，線芯發(fā)熱時電纜內(nèi)部產(chǎn)生的應(yīng)力可能使鉛包變形。鉛包護套重量輕，成本低，但加工困難，我國試從鋁代鉛制造護套，但至今尚不能完全取代。聚氯乙稀絕緣及護套電力電纜 有1KV及6KV兩級，制造工藝簡便，沒有敷設(shè)高差限制，可以在很大范圍內(nèi)代替油浸紙絕緣電纜、滴干絕緣和不滴流浸漬紙絕緣電纜。主要優(yōu)點是重量輕，彎曲性好，接頭制作簡便，耐油、耐酸堿腐蝕，不延燃，具有內(nèi)鎧裝結(jié)構(gòu)，使鋼帶或鋼絲免受腐蝕，價格便宜,目前已廣泛運用于低壓電力線路之中。其缺點是絕緣電阻較油浸紙絕緣電纜底，介質(zhì)損耗大，特別是6KV級的介質(zhì)損耗比油浸紙絕緣電纜大好多倍，耐腐蝕性能尚不完善，在含有三氯乙烯、三氯甲烷、四氯化碳、二硫化碳醋酸酐、冰醋酸的場合不宜采用，在含有笨、笨胺、丙酮、吡啶的場所也不適用。橡膠絕緣電力電纜 額定工作電壓有0.5KV和6KV兩種,彎曲性能較好，能夠在嚴寒氣候下敷設(shè)，特別適用于水平高差大和垂直敷設(shè)的場合。它不僅用于固定敷設(shè)的線路，也可用于定期移動的固定敷設(shè)線路橡皮絕緣橡膠護套軟電纜（簡稱橡套軟電纜）還可用于連接移動式電氣設(shè)備。但橡膠耐熱性能差，允許運行溫度較低，普通橡膠遇到油類及其化合物時很快就被損壞。交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護套電力電纜 有6、10、35KV三種等級；性能優(yōu)良，結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，外徑小，重量輕，載流量大，敷設(shè)水平高差不受限制。但它有延燃的缺點，且價格也較貴。3）電纜外護層的選擇在大型建筑物、構(gòu)筑物附近，土壤可能發(fā)生位移的地段直接埋地敷設(shè)電纜時，應(yīng)選用能承受機械外力的鋼絲鎧裝電纜，或采取預(yù)留長度、用板樁或排樁加固土壤等措施，以減少或消除因土壤位移而作用在電纜上的應(yīng)力。2.3.3 導(dǎo)電線芯導(dǎo)電線芯通常是采用高導(dǎo)電率的銅或鋁制成的，按照電纜線芯的芯數(shù)，有單芯、雙芯、三芯和四芯等幾種。單芯電纜一般用來輸送直流電，單相交流電引出線。雙芯電纜用于輸送直流電和單相交流電。三芯電纜用于三相交流電網(wǎng)中，是應(yīng)用最廣的一種。電壓為1KV和0.5KV的電纜是四芯的，四芯電纜用于中性點接地的三相系統(tǒng)中，可作為電氣設(shè)備的供電接線和保護接地線。四芯電纜的第四芯（稱中性線芯），主要通過不平衡電流，因此截面僅為一根主線芯的40%60%。電纜線芯的形狀很多，有圓形、半圓形、扇形和橢圓形等。當線芯截面大于25mm2時，通常是采用多股導(dǎo)線絞合并經(jīng)過壓緊而成，這樣可增加電纜的柔軟性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。安裝時，可在一定程度內(nèi)彎曲而不受損傷。2.3.4 電纜截面選擇的原則在生產(chǎn)中，為了供電系統(tǒng)的安全可靠，經(jīng)濟合理的運行，應(yīng)以安全，經(jīng)濟，質(zhì)量和動態(tài)作為選擇導(dǎo)體截面的一般的指導(dǎo)原則，并應(yīng)滿足下列條件：1）發(fā)熱條件：導(dǎo)線和電纜長期通過最大恒定電流（計算電流）使導(dǎo)體工作的溫度不應(yīng)超過產(chǎn)品標準中規(guī)定的允許最高工作溫度。2）電壓損失：導(dǎo)線和電纜長期通過最大恒定電流時線路中的電壓損失不應(yīng)超過有關(guān)規(guī)定的正常運行時的電壓損失。3）經(jīng)濟運行：對于高電壓線路和特大電流的低壓線路應(yīng)按規(guī)定的經(jīng)濟電流密度選擇導(dǎo)線截面，以使電能損耗最小。4）機械強度：導(dǎo)線和電網(wǎng)的截面不應(yīng)小于某一敷設(shè)條件下規(guī)定的最小截面，以滿足機械強度的要求。5）熱穩(wěn)定性，電纜發(fā)生故障時按熱穩(wěn)定性校驗選擇的截面應(yīng)大于熱穩(wěn)定性最小截面。本設(shè)計中由于工作條件及其特殊的工作環(huán)境，需要用到比較特殊的電纜絕緣。在設(shè)計中需要用到電纜的場合只有啟動設(shè)備，而橡膠絕緣及對應(yīng)的護套完全能夠滿足本設(shè)計的要求，所以本設(shè)計選用聚氯乙烯作為本設(shè)計中電纜的護套或外護層，根據(jù)實際需要本設(shè)計電纜芯均采用銅芯，采用四芯進行供電，所以所采用的都是BV0.4KV。2.3.5 電線及電纜的載流量根據(jù)2.1節(jié)計算的電流值，查建筑電氣手冊如圖2-2所示可以找到相應(yīng)的主芯和中性線的截面積。表2-2聚氯乙烯絕緣電線明敷設(shè)的載流量（A） Tab. 2-2 Polyvinyl chloride insulated wires lays down of current capacity（A） 主線芯截面/mm2中性線截面/mm2 0.4KV(四芯)25303540銅芯1.01.0191716151.51.0242220182.51.03229272541.54239363362.55551474310475706459166105989083251013812911910935161701581471345025215201185170照明電源的計算電流半小時最大值是26.2A，所以選BV34+11.5；1、2、3、4、5循環(huán)水泵的計算電流是94A，所以選BV325+110；1、2補水泵的計算電流是13A，所以選BV31+11；1、2清水加壓泵的計算電流值是26A，所以選BV34+11.5；1、2、3爐引風(fēng)機的計算電流是94A，所以選BV34+11.5；1、2、3爐鼓風(fēng)機的計算電流是77A，所以選BV316+16；水平皮帶機、斜坡皮帶機計算電流是10A，所以選BV31+11；給煤機的計算電流是4A，所以選BV31+11；1、2除渣機的計算電流是13A，所以選BV31+11；1、2、3爐排機計算電流是3A，所以選BV31+11；2.3.6 影響載流量的因素1）絕緣材料的最高運行溫度電線、電纜載流量與絕緣材料的最高運行溫度有關(guān)，導(dǎo)體的負荷在正常持續(xù)運行中產(chǎn)生的溫升不應(yīng)超過表2-3規(guī)定的溫度極限。表2-3各類絕緣最高運行溫度Tab. 2-3 various types of insulation the maximum operating temperature絕 緣 類 型溫度限值（）聚氯乙烯（PVC）70（導(dǎo)體）交聯(lián)聚乙烯（XLPE）90（導(dǎo)體）乙丙橡膠（EPR）90（導(dǎo)體）礦物絕緣（PVC護套或可觸及的裸護套）電纜70（護套）礦物絕緣（不允許觸及和不與可燃物相接觸的裸護套電纜）105（護套）表2-3列出的是額定電壓不超過交流1KV或直流1.5KV無鎧裝電纜和絕緣導(dǎo)線的最高運行溫度。對電線的最高運行溫度，是指導(dǎo)體的溫度，不是絕緣材料表面的溫度，絕緣材料表面的溫度低于導(dǎo)體的溫度，而且和通風(fēng)條件有關(guān)，通風(fēng)越好，絕緣材料表面的溫度越低。電纜的最高運行溫度與電線不同，是指護套的溫度，護套主要是起保護絕緣作用，因此電纜絕緣護套材料的最高運行溫度比電線的絕緣材料高。電線電纜的溫升與施加在電線電纜上的電壓無關(guān)，只與通過的電流有關(guān)。在相同的截面下，通過的電流越大，電線電纜的溫升越高。電纜所處的環(huán)境溫度應(yīng)以一年中溫度最高的月份計算。當整根電纜各段所處的環(huán)境溫度不同時，應(yīng)以最高處的溫度計算。在大樓內(nèi)敷設(shè)電纜，電纜所處的環(huán)境溫度通常比人活動的場所溫度高得多，而且通風(fēng)條件也差，作為物業(yè)管理人員發(fā)現(xiàn)某區(qū)域電纜普遍溫升較高時，必須立即采取通風(fēng)措施；若個別電纜溫升特別高，則對此電纜要減少負荷。2）電纜敷設(shè)方式校正系數(shù)電纜敷設(shè)方式非常多，以橋架為例，可敷設(shè)在無孔托盤內(nèi)、有孔托盤內(nèi)、托架上、梯架上，有蓋或無蓋。敷設(shè)方式不同，校正系數(shù)也不同，這里不再列舉。工程中發(fā)現(xiàn)大量采用有蓋無孔托盤式橋架，這對電纜散熱是不利的。在不需要電磁屏蔽、不需要防小動物的場所，建議采用無蓋有孔托盤式橋架；當電纜垂直敷設(shè)時，則應(yīng)采用梯架式橋架。2.4 電纜的鋪設(shè)隨著現(xiàn)代化的飛速發(fā)展，電纜敷設(shè)達到了標準化、系列化，通用化水平。電纜敷設(shè)的配線方式有明設(shè)，穿管明設(shè)、穿管暗設(shè)、導(dǎo)線直埋和電纜橋架配線。穿管明設(shè)缺點：由于鍋爐房內(nèi)管道多，即不美觀又不方便容易撞車：導(dǎo)線直埋缺點：一旦發(fā)生技術(shù)變更，會造成人力，資源的浪費；電纜溝缺點：鍋爐房內(nèi)有積水電纜使長期浸泡在水中容易發(fā)生漏電觸電事故。橋架雖然成本貴了些，但是施工方便不存在撞車技術(shù)變更維修方便，所以本設(shè)計主要采用橋架配線。2.4.1 橋架的適用范圍電纜橋架配線是配線的新型構(gòu)件，廣泛應(yīng)用于煉油、化工、輕工、紡織、機械、冶金、電力等單位，而且為廣播、電視、國防、醫(yī)學(xué)、船舶等單位普遍使用。為了進一步滿足國家建設(shè)需要和根據(jù)設(shè)計部門的要求還供有關(guān)設(shè)計、科研部門和工廠的選用。2.4.2 橋架及其類型橋架是由托盤、梯架的直線段、彎通、附件以及支、吊架等構(gòu)成，用以支撐電纜具有連續(xù)的剛性結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的總稱。橋架可包括下列結(jié)構(gòu)類型5：1）有孔托盤：是由帶孔眼的底板和側(cè)邊所構(gòu)成的槽形部件，或由整塊鋼板沖孔后彎制成的部件。2）無空托盤：是由底板與與側(cè)邊構(gòu)成的或由整塊鋼板彎制成的槽形部件。3）梯架：是由側(cè)邊與若干個橫擋構(gòu)成的梯形部件。4）組裝式托盤：適于工程現(xiàn)場任意組合的有孔部件用螺栓或插接方式連接成托盤2.4.3 橋架選擇與安裝XQJ系列電纜橋架使用于電壓在10KV以下的電力電纜，以及控制電纜，照明配線等室內(nèi)，室外架空電纜溝、隧道的敷設(shè)。本設(shè)計選用托盤式直通橋架XQJP01，托盤式水平彎通XQJP02和托盤式水平三通XQJP03，數(shù)據(jù)表見2-3、2-4、2-5。表2-4托盤式直通橋架 XQJP01Tab. 2-4 Straight bore bridge shelf of tray salver XQJP01序號型號bh重量備注1P01622006015.65高度h為60時，100時，兩端各6只連接孔2P0110210022.853P0115215029.824P01633006026.405P0110310029.196P0115315035.147P01644006039.648P0110410044.949P0115415051.52高度h為120時，兩端各12只連接孔10P01655006046.3511P0110510051.5212P0115515058.1213P01666006057.1214P0110610058.1415P0115615064.7016P01688006065.9617P0110810071.3318P0115815081.90表2-5 托盤式水平彎通 XQJP02Tab. 2-5 Horizon bend of tray salver XQJP02序號型號bHL重量備注1P0262200605006.63高度h為60時，100時，兩端各6只連接孔2P021022001005008.033P0215220015060012.604P0263300606009.505P0210330010060010.996P0215330015070017.487P02644006070019.238P0210440010070021.80高度h為150時，兩端各12只連接孔9P0215440015080029.6110P02655006080025.2211P0210550010080028.1912P0215515090036.9413P02666006031.8714P0210610035.0415P02156150100044.5916P02688006041.8717P02108100110046.8018P02158150120063.22表2-6 托盤式水平三通 XQJP03Tab. 2-6 Horizontal three direct linkes of tray salver XQJP03序號型號bhL1L2重量備注1P0362200608005006.63高度h為60時，100時，兩端各6只連接孔2P031021008.033P03152150100060012.604P0363300609009.505P0310310010.996P03153150110070017.487P036440060100019.238P0310410021.809P03154150120080029.61高度h為120時，兩端各12只連接孔10P036550060110025.2211P0310510028.1912P03155150130090036.9413P036660060120031.8714P0310610035.0715P031561501400100044.5916P036880060110041.8717P0310810046.8018P031581501600120063.221） 結(jié)構(gòu)特點與安裝：XQJ系列電纜橋架具有品種全、應(yīng)用廣、強度大、結(jié)構(gòu)輕、造價低，施工簡單、配線靈活、安裝標準、外形美觀的特點。XQJ系列電纜橋架的安裝可因地制宜?？呻S工藝管道架空敷設(shè)；樓板、梁下吊裝：室內(nèi)外墻壁，柱壁、隧道、電纜溝壁上的側(cè)裝，還可在露天立柱或支墩上安裝，大型多層橋架吊裝或者立裝飾，應(yīng)盡量采用工字鋼立柱對稱敷設(shè)。XQJ系列電纜橋架可水平，垂直敷設(shè)，可轉(zhuǎn)角、字形、十字形分支，可調(diào)寬、調(diào)高變徑。2）注意事項: XQJ型電纜橋架裝置的最大載荷，支撐間距應(yīng)小于允許載荷和支撐跨距。 選擇電纜橋架寬度時應(yīng)留有一定的備用空位，以便今后增添電纜用。 當電力電纜和控制電纜較少時，可同一電纜橋架安裝，但中間要用隔板將電力電纜可控制電纜隔開敷設(shè)。 電纜橋架水平架敷設(shè)時橋架之間的連接頭應(yīng)盡量設(shè)置在跨距的1/4左右處。水平走向的電纜每隔1.5米左右固定一下。 電纜橋架裝置應(yīng)可靠接地，如利用橋架作為接地干線，將每層橋架的端部用16mm2軟銅線連接（并聯(lián)）起來，與總接地干線相通，長距離電纜橋架每隔3050米接地一次。 電纜橋架裝置除需屏蔽保護罩外，在室內(nèi)安裝時應(yīng)在其頂層加裝保護罩防止日曬、雨淋。對如需焊接安裝時，焊件四周的焊縫厚度不得小于木材的厚度，焊口必須防腐處理。3 電器控制回路中的常用電器低壓電器是構(gòu)成低壓控制電路的最基本元件6，它們性能的優(yōu)劣、狀態(tài)的好壞、維修是否及時將直接影響到控制電路的正常工作。除了電磁類低壓控制電器外，常用低壓電器還有：保護類低壓控制電器，如熱繼電器、熔斷器、漏電保護器等；主令電器類，如萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)、按鈕、行程開關(guān)、主令控制器等；其它控制電器，如溫度繼電器、速度繼電器、低壓斷路器以及電磁閥、電磁抱閘等。無論其功能如何，它們的工作過程都是相同的，即都是將一些非電信號或電量信號轉(zhuǎn)變?yōu)榉峭磾嗟碾娏啃盘柣螂S信號變化的模擬量信號，以實現(xiàn)控制電路對操作人員、被控對象、環(huán)境等進行正確反映。3.1 低壓控制電器的作用和分類低壓控制電器屬于低壓電器的一種。所謂低壓電器，是指在低壓供電網(wǎng)絡(luò)中，能夠依據(jù)操作信號或外界現(xiàn)場信號的要求，自動或手動地改變電路的狀況、參數(shù)，用以實現(xiàn)對電路或被控對象的控制、保護、測量、指示、調(diào)節(jié)和轉(zhuǎn)換等的電氣器械。低壓電器的作用有：1）控制作用 如電梯轎廂的上下移動、快慢速自動切換與自動平層等。2）保護作用 能根據(jù)設(shè)備的特點，對設(shè)備、環(huán)境、以及人身實行自動保護，如電機的過熱保護、電網(wǎng)的短路保護、漏電保護等。3）測量作用 利用儀表及與之相適應(yīng)的電器，對設(shè)備、電網(wǎng)或其它非電參數(shù)進行測量，如電流、電壓、功率、轉(zhuǎn)速、溫度、濕度等。4）調(diào)節(jié)作用 低壓電器可對一些電氣量和非電量進行調(diào)整，以滿足用戶的要求，如柴油機油門的調(diào)整、房間溫濕度的調(diào)節(jié)、照度的自動調(diào)節(jié)等。5）指示作用 利用低壓電器的控制、保護等功能，檢測出設(shè)備運行狀況與電氣電路工作情況，如絕緣監(jiān)測、保護掉牌指示等。6）轉(zhuǎn)換作用 在用電設(shè)備之間轉(zhuǎn)換或?qū)Φ蛪弘娖?、控制電路分時投入運行，以實現(xiàn)功能切換，如勵磁裝置手動與自動的轉(zhuǎn)換，供電的市電與自備電的切換等。按照低壓電器在控制電路中的作用，可分為：1）低壓配電電器 用于低壓配電系統(tǒng)或動力設(shè)備中，用來對電能進行輸送、分配和保護。主要有刀開關(guān)、低壓斷路器、熔斷器、轉(zhuǎn)換開關(guān)等。2）低壓控制電器 用于拖動及其它控制電路中，對命令、現(xiàn)場信號進行分析判斷并驅(qū)動電器設(shè)備進行工作。低壓控制電器有接觸器、繼電器、起動器、控制器、主令電器、電磁鐵等。對低壓配電電器，要求是滅弧能力強、分斷能力好、熱穩(wěn)定性能好、限流準確等；對低壓控制電器，則要求其動作可靠、操作頻率高、壽命長并具有一定的負載能力。在電氣控制電路中，兩類低壓電器?；ハ嗯浜希瑫r使用。3.2 熔斷器熔斷器的動作是靠熔體的熔斷來實現(xiàn)的，當電流較大時，熔體熔斷所需的時間就短。而電流較小時，熔體熔斷所需的時間就較長，甚至不會熔斷。熔斷器的種類很多，按結(jié)構(gòu)來分有半封閉插入式、螺旋式熔斷器、無填料密封管式和有填料密封管式熔斷器。按用途來分有一般工業(yè)用熔斷器、半導(dǎo)體器件保護用快速熔斷器和特殊熔斷器（如具有兩段保護特性的快慢動作熔斷器、自復(fù)式熔斷器）。每一熔體都有一最小熔化電流。相反于不同的溫度，最小熔化電流也不同。雖然該電流受外界環(huán)境的影響，但在實現(xiàn)應(yīng)用中可以不加考慮。一般定義熔體的最小熔斷電流與熔體的額定電流之比為最小熔化系數(shù)，常用熔體的熔化系數(shù)大于1.25，也就是說，額定電流為10A的熔體在電流12.5A以下時不會熔斷。熔斷電流與熔斷時間之間的關(guān)系如表3-1所示。表3-1 熔斷電流與熔斷時間之間的關(guān)系Tab. 3-1 The relation between blowing current and fusing time熔斷電流/額定電流1.251.622.534熔斷所需時間1h40s8s4.5s2.5s從這里可以看出，熔斷器只能起到短路保護的作用，不能起過載保護作用。如確需在過載保護中使用，必須降低其使用的額定電流，如8A的熔體用于10A的電路中，作短路保護兼作過載保護用，但此時的過載保護特性并不理想。熔體的額定電流可按以下方法選擇：1）一般負荷 如照明負荷、電阻爐、電熱器具等，可選擇熔體的電流等于電路中的額定電流。2）保護單臺長期工作的電機 熔體電流可按最大起動電流選取，也可按電動機額定電流選取。一般地， =(1.52.5)如果電機頻繁起動，式中系數(shù)可適當加大至33.5，具體應(yīng)根據(jù)實際情況而定。根據(jù)系數(shù)選擇熔體電流，查工程手冊選取熔斷器。在本設(shè)計中選用的熔斷器型號如表3-2。表 3-2 熔斷器的選擇Tab.3-2 The alternate of fuse名稱型號電壓/V電流/A安裝位置螺旋式熔斷器50015除渣間50015皮帶機50015給煤機，爐排機500100鼓風(fēng)機插入式熔斷器500100引風(fēng)機50060清水加壓泵50015補水泵有填充材料熔斷器500100循環(huán)水泵3.3 繼電器繼電器，是一種能根據(jù)一定的輸入信號而動作的控制電器。例如能根據(jù)溫度動作的溫度繼電器，根據(jù)電流動作的電流繼電器，根據(jù)壓力動作的壓力繼電器，根據(jù)速度動作的速度繼電器等，因此就宏觀而言，繼電器是一種傳感器件。繼電器的主要作用是對電器電路過電器裝置進行控制、保護、調(diào)節(jié)以及信號傳遞等，因此繼電器是控制電路與外界聯(lián)系的器件，應(yīng)用十分廣泛。繼電器是用來感知信號的，他不能切斷負荷。一般情況下，他只有通斷兩種狀態(tài)，觸頭容量有限，常在5A或5A以下。下面主要對電磁式繼電器和熱繼電器進行說明。3.3.1 電磁式繼電器1）結(jié)構(gòu)特點電磁繼電器是自動控制電路中常用的一種元件。實際上它是用較小電流控制較大電流的一種自動開關(guān)。因此，廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備中。電磁繼電器一般由一個線圈、鐵心、一組成幾組帶觸點的簧片組成。觸點有動觸點和靜觸點之分，在工作過程中能夠動作的稱為動觸點，不能動作的稱為靜觸點。電磁繼電器的工作原理是這樣的：當線圈通電以后，鐵心被磁化產(chǎn)生足夠大的電磁力，吸動銜鐵并帶動簧片，使動觸點和靜觸點閉合或分開；當線圈斷電后，電磁吸力消失，銜鐵返回原來的位置，動觸點和靜觸點又恢復(fù)到原來閉合或分開的狀態(tài)。應(yīng)用時只要把需要控制的電路接到觸點上，就可利用繼電器達到控制的目的。電磁式繼電器主要由觸頭系統(tǒng)、電磁系統(tǒng)、固定部分和其他部分構(gòu)成。觸頭系統(tǒng)即繼電器動作后對控制電路的通斷部分，一般容量較小，不再分主、副觸頭，大部分采用橋式觸頭，無滅弧系統(tǒng)。2）工作原理電磁繼電器是一種用電磁鐵控制的電路開關(guān)，其構(gòu)造和工作原理如圖所示。由電磁鐵、弱電電源和電鍵組成控制電路。由電動機、強電電源和電磁繼電器的觸點部分組成工作電路。閉合控制電路電鍵，電磁鐵線圈中有控制電流通過時，電磁鐵就吸引銜鐵，使工作電路觸點閉合，電動機啟動。斷開控制電路的電鍵，電磁鐵失去磁性，彈簧把銜鐵拉起，在觸點處切斷工作電路，電動機停止工作。利用電磁繼電器可以用低電壓、弱電流的信號電路來控制高電壓、強電流的工作電路。圖3-1電磁繼電器原理Fig. 3-1 Principle of Electromagnetic Relay電磁繼電器的種類繁多，但其基本原理都是利用電磁鐵控制電路的通斷。繼電器在自動控制、遠距離操縱方面有重要應(yīng)用。3）電磁繼電器的特性繼電器的主要特性是輸入-輸出特性，又稱繼電特性，繼電特性曲線如圖3所示。當繼電器輸入量X由零增至X2以前，繼電器輸出量Y為零。當輸入量X增加到X2時，繼電器吸合，輸出量為Y1；若X繼續(xù)增大，Y保持不變。當X減小到X1時，繼電器釋放，輸出量由Y1變?yōu)榱?，若X繼續(xù)減小，Y值均為零。 KfX1X2稱為繼電器的返回系數(shù)，它是繼電器重要參數(shù)之一。Kf值是可以調(diào)節(jié)的。例如一般繼電器要求低的返回系數(shù)，Kf值應(yīng)在0.10.4之間，這樣當繼電器吸合后，輸入量波動較大時不致引起誤動作；欠電壓繼電器則要求高的返回系數(shù)，Kf值在0.6以上。設(shè)某繼電器Kf0.66，吸合電壓為額定電壓的90，則電壓低于額定電壓的50時，繼電器釋放，起到欠電壓保護作用。另一個重要參數(shù)是吸合時間和釋放時間。吸合時間是指從線圈接受電信號到銜鐵完全吸合所需的時間；釋放時間是指從線圈失電到銜鐵完全釋放所需的時間。一般繼電器的吸合時間與釋放時間為0.050.15s，快速繼電器為0.0050.05s，它的大小影響繼電器的操作頻率。3.3.2 熱繼電器熱繼電器是用于電動機或其它電氣設(shè)備、電氣線路的過載保護的保護電器。電動機在實際運行中，如拖動生產(chǎn)機械進行工作過程中，若機械出現(xiàn)不正常的情況或電路異常使電動機遇到過載，則電動機轉(zhuǎn)速下降、繞組中的電流將增大，使電動機的繞組溫度升高。若過載電流不大且過載的時間較短，電動機繞組不超過允許溫升，這種過載是允許的。但若過載時間長，過載電流大，電動機繞組的溫升就會超過允許值，使電動機繞組老化，縮短電動機的使用壽命，嚴重時甚至?xí)闺妱訖C繞組燒毀。所以，這種過載是電動機不能承受的。熱繼電器就是利用電流的熱效應(yīng)原理，在出現(xiàn)電動機不能承受的過載時切斷電動機電路，為電動機提供過載保護的保護電器。熱繼電器是用于電動機或其它電氣設(shè)備、電氣線路的過載保護的保護電器。 電動機在實際運行中，如拖動生產(chǎn)機械進行工作過程中，若機械出現(xiàn)不正常的情況或電路異常使電動機遇到過載，則電動機轉(zhuǎn)速下降、繞組中的電流將增大，使電動機的繞組溫度升高。若過載電流不大且過載的時間較短，電動機繞組不超過允許溫升，這種過載是允許的。但