配电回路的负荷计算及相关设备选择

负荷计算的方法有需要系数法、利用系数法及二项式等几种。本设计采用需要系数法确定。在确定了每根导线上的计算电流后,选择导线和低压断路器。 导线按照发热条件进行选择，在选定后要进行机械强度的校验。在选择断路器时，其额定电压不低于保护线路额定电压，断路器的额定电流不小于它所安装的脱扣器的额定电流。

下面以某层为例进行负荷计算并根据计算结果进行导线和低压断路器的选择。

{线路编号或用途符号-导线型号-导线根数×导线截面-保护管管径-线路敷设方式和敷设部位} 


 

 

 

上图为某层配电箱系统图，共十七个回路，其中有两个备用回路，各回路功率如系统图中所示。每个回路的导线都选择聚氯乙烯绝缘铜芯的导线，即BV型的导线。

一、楼层配电箱各出线回路中所用的导线，断路器选择。两者的确定主要由 各回路的计算电流来确定。

先将断路器的各出线回路分为照明、插座、风机盘管和新风机组四类，每类分别进行负荷计算和设备选择。取每类中功率最大的一条回路去计算它的电流，如果所选的导线和断路器适合这条回路，那么也必将适合比它功率小的回路。

1、取照明回路中功率最大的一条回路，其功率是1.35kW（计算荧光灯回路功率时，注意每个荧光灯的功率+镇流器的功率损耗为其原来的10%才是每个荧光灯具的总功率）， =0.9，

计算其电流：

= = =                                      

① 导线的选取：

按允许载流量条件去选择导线的截面，既 >

式中  :导线或电缆长期允许的工作电流，10A（工业与民用配电设计手册 P507）

：线路的计算电流，6.8A。

导线或电缆的允许载流量与环境的温度有关，本设计选取温度为30 时的载流量，根据计算电流初选BV型的导线，为聚氯乙烯绝缘。导线截面为2.5mm ，在30 时其载流量为10A， > ，满足要求。敷设方式选择为穿硬聚氯乙烯管敷设，并暗敷在墙内，沿屋面或顶板敷设。

校验机械强度：按室内照明用灯头引下线来考虑，铜芯线的芯线最小截面积为1.0mm ，因此以上所选的导线满足机械强度要求。

综上所述，回路导线为BV2 2.5-PC15-CC,WC

② 断路器的选取：

断路器的型号选择，型号内容：

厂家标号+级数+特性+额定电流

例如：S251S-C16, HUM18-63/1P-C10

厂家标号: S25   HUM18

级数: 1S, 1P

特性：B特性容量小的电阻性负载，C特性电感性负载（照明负载选C）， D特性容量大的电阻性负载（电动机负载）

脱扣器的额定电流 ：16A，10A,该值要大于

在本设计中断路器初选为HUM18-63/1P-C10，其脱扣器的额定电流为 。

（1）     脱扣器动作电流（即脱扣电流）的整定：

低压断路器过电流脱扣器按保护特性分有长延时，短延时和瞬时三种，长延时脱扣器用于过负荷保护，短延时和瞬时脱扣器用于短路保护。塑壳式断路器大都无短延时保护特性。而选择型万能式低压断路器如DW15，DW17（ME）则具有二段（瞬时、长延时或瞬时，短延）或三段（瞬时、短延时、长期时）保护特性，过流脱扣器整定的最基本问题是考虑设备启动电流的影响，如何从动作电流或动作时间上躲过计算电流和尖峰电流。

长延时脱扣器的动作电流的整定，动作电流应大于或等于线路的计算电流：

这里K_rel取1.1。

瞬时和短延时脱扣器的动作电流的整定，整定电流按躲过线路的尖峰电流：

式中 瞬时和短延时脱扣器的动作整定电流，对于C特性断路器其动作整定电流 ； 为线路的尖峰电流，通常可以取 ； 为可靠系数，对于动作时间在0.02秒以上的框架式断路器取1.3—1.5;对于动作时间在0.02秒以下的塑壳式断路器,取1.7—2.0。短延时脱扣器的动作时间一般有0.2,0.4和0.6秒,选择应按保护装置的选择性来选取。

（2）按短路电流校验其分断能力（需进行短路电流的计算）

低压断路器的断流能力的校验。对于动作时间在0.02秒以上的框架式断路器,其极限分断电流应不小于通过它的最大三相短路电流的周期分量有效值,即

对于动作时间在0.02秒以下的塑壳式断路器,其极限分断电流应不小于通过它的最大三相短路电流冲击值.

2、每个插座回路都有预留的功率，每个回路的功率都按2.5 kW来计算， 为0.8，则其计算电流为：

= = = A

① 导线的选取：导线的截面选取方法同上，同样选取BV型的导线，穿管敷设，但因插座多了一条接地保护线，所以插座的导线需要三根，因此穿管的直径也要相应的增大，变为20mm，由于插座的安装高度比较低，所以它暗敷设在地面或地板内。

综上所述，回路导线为BV3 2.5-PC20-FC,WC。经检验该导线满足机械强度的要求，校验方法同上。

② 断路器的选取：插座回路的断路器要选择带漏电保护的，漏电保护电流为30 ，选取型号为HUM18LE-50/1P-C20。

3、风机盘管回路导线和断路器的选择；

它的选择方法和照明回路的选择是一样的，由于两种回路的电流差别不大，所以导线和断路器的型号同照明回路的相同。

4、新风机组回路导线和断路器的选择；

新风机组回路只有一个，其功率为0.55kW， =0.8

= = =3.125A

①由于新风机组属于三相设备，同时要加一根中性线，所以它的穿管内是四条线，穿管的直径为20mm。

导线的型号为BV4 2.5-PC20-CC,WC。

②同理由于负荷是三相设备，回路中的断路器需要选三级的，C型，型号为

HUM18-63/3P-C10。

以上是一层的楼层配电箱各出线回路中所用的导线，断路器选择。

经计算可知，在各层划分的12个照明回路中的最大电流为三、四层中的回路WL5,其电流为5.5A,所以可按照它作为各照明回路选择导线，断路器的依据。本工程照明各回路选择的导线类型为BV-2*2.5-SC15,断路器型号为65N-C16/1P.

在各层划分的10个动力回路中，最大电流为五、六层中的回路WL21,其电流为6.9A, 所以可按照它作为各动力回路选择导线，断路器的依据。本工程各风机排管回路选择的导线类型为BV-2*2.5-SC15,断路器型号为C65N-C16/1P.各插座回路选择的导线类型为BV-3*4-SC15,断路器型号为VigiC65N-C16，其漏电保护电流为30mA.

二、楼层配电箱进线选择导线和断路器

由于回路中有单相设备（照明、插座、风机盘管），也有三相设备（新风机组），要计算楼层配电箱进线上的计算负荷，就要先把各支路的单相负荷进行三相等效，等效为三相负荷，其计算方法是：

L1的功率为：7.15 kW，

L2的功率为：7.47 kW，

L3的功率为：7.4 kW ，

取最大的那一相 7.47 3=22.41 kW

配电箱的总设备负荷为等效后将所得功率和配电箱的三相设备相加，配电箱所剩的三相设备为新风机组，其功率为0.55，则

配电箱的总计算负荷和计算电流为 ，

取需要系数 =0.9~1， =0.9，

=22.96kW                               

=  =11.12kVar                               

= =25.51kVA                                          

= = =38.76A                                  

1、导线的选择：干线中有五条线，有三根相线，一根中性线和一根保护线。

同样按允许载流量条件去选择相线的截面，当导线的横截面积为 =10mm 时，YJV型导线在30 时，其 =50 38.76 ，故按发热条件可选 =10mm 的YJV型导线。

中性线的选取，PE线的选取，原则看照明课本（把相应的内容填写）。

导线的敷设方式同样还是穿硬塑料管，敷设在墙内。综上所述，导线的型号为

JYV-5 10-PC40-CC,WC

校验它的机械强度：查表得，穿管敷设的绝缘导线，铜芯线的芯线最小截面为1.0mm ，因此以上所选的导线满足机械强度的要求。

②选择断路器的型号：

HUM18-63型低压断路器 的过电流脱扣器的额定电流为50A>38.76A，要选择三级的C型断路器，故初步选的断路器为HUM18-63/3P-C50。

瞬时脱扣器电流整定为5倍，即  = 5 50=250A，而 =2 2 I =164A，满足I > ，即满足躲过尖峰电流的要求。

 

（１）照明回路统一选用BV2 2.5,插座回路统一选用BV3 4，风机盘管回路选用BV2 2.5，新风机组选用BV4 2.5。导线的导线的敷设方式均为穿硬塑料管沿墙暗装。而应急照明回路均选用穿钢管沿墙暗敷。

（２）其它设备导线选择见配电系统图。