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1、 广东石油化工学院电工电子实验中心 题目 家庭照明电路设计 班级 学号 姓名 指导教师 张锋 时间 2013.03.10 目录（1）设计的目的。（2）所设计产品的功能、要求。（3）设计的总体思路。（4）电路的功能框图。（5）绘制完整的电路原理图。（6）元件清单及预算 ( 7 ) 参考文献（8）总结。前言 家庭照明电路的设计是现代民用建筑不可缺少的环节，它不仅是新时代大众有关建筑美的体现，更是居住居民居住环境安全的保障。家庭照明电路设计的科学与不科学，美观与不美观，温馨与不温馨直接影响到我们的生活质量、身体健康。所以说家庭照明电路的设计在民用建筑中占非常重要分量。 本次课程设计的目的就是让我们理
2、解家庭照明电路的基本原理，熟悉家庭供电线路的设计和安装工作，试着去规划与改善我们家庭电路设计，并且巩固和加深在电路课程中所学的理论知识和实践技能。 在本次课程设计中我们将遇到设计家庭照明电路的问题，需要我们自己独立去解决。以一边设计，一边学习的形式，让我们在工作中学习查阅各种电器的功能、性能、优缺点；学习查阅各种电路相关手册的知识；学会分析与解决设计安装家庭照明电路将要出现的问题。并且在自己所学习的电工知识的基础上，寻求新的突破。 设计电路只是我们课程设计的一部分，把电路用仿真软件仿真设计我们家庭的平面图也是我们此次设计非常重要的一部分。这部分将会把我们带入安装家庭照明电路的每个环节。让我们从
3、零距离去理解家庭照明电路，更加细腻的去熟悉各种电子元件。 最后，认真撰写总结报告，也是我们本次课程设计的非常重要的一部分，本次家庭照明电路的课程设计将培养我们严谨的作风与科学的态度，锻炼我们的团队精神和合作意思，提高从社会中学习，从实践中求证的能力。所以说本次课程设计意义非凡，我们必须尽我们最大努力去做到做到最好。一、 设计目的1、理解家庭电路的基本原理，巩固和加深在电路课程中所学的理论知识和实践技能。2、学会查阅相关手册和资料，了解照明电灯的相关知识，培养独立分析与解决问题的能力。 3、掌握常用电子电路的一般设计方法，学会使用常用电子元器件,正确开绘制电路图。 4、掌握平面图的正规设计与应用
4、。 5、认真写好总结报告，培养严谨的作风与科学态度，提高我们从实践中提高的能力。二、所设计产品的功能、要求（一）原理说明1.分户箱主开关家庭电路的主开关要求同时具有短路保护过载保护及欠压保护功能，因此主开关必不可少，同时，当发生电器故障时，只要断开主开关，用户端就与电源切断，为检修人员提供了安全保障。2.分路控制电路分路控制十分重要，一般在设计院出的图纸已经把每户住宅内的各种电器分为5路，即照明、厨房插座、卫生间插座、空调插座及其他插座。为了保证家庭用电安全，对人手很容易初级的家用电器的电源应具有漏电保护功能。通常，固定照明器具因人手触及不到，其电源回路可不加漏电保护，但如果是高度低于2.5米
5、的壁灯，则要接在其它插座回路中，同时回路中要有接地线。插座回路除挂壁式空调插座外，都应该带有漏电保护。3.电路改装（1）装修时，如果需要调整插座座位置或增减插座数量，则必须做到，先断开某一回路，然后用电笔检查哪些插座不带电，根据这些不带电插座的功能，在分户箱的次回路漏电断路器上贴上次回路的名称。如果要调整插座位置会增减插座数量，则必须从此回路中的插座接引出导线。注意不要漏掉接地线（2）接引出的导线必须保证截面不小于2.5平方毫米，应选用有一点品牌的制造商生产的导线，并且合格证俱全。绝缘层薄厚不均匀和表面有气孔、疙瘩的导线不能采用。每卷100m的导线其长度允许误差为2m（3）电线不准直接敷设在墙
6、内，必须用电线保护管加以保护。有规定：潮湿场所和直埋于地下的电线保护管，应采用厚壁钢管或防液型可绕金属电线保护管；干燥场所的电线保护管宜用薄壁钢管或可绕金属电线保护管；塑料管不应敷设在高温和易受机器损伤的场所，保护电线用的塑料管及其配件必须有阻燃标记和制造厂标；金属软管应敷设在不易受机器损伤的干燥场所，且不应直埋于地下或混凝土中。（4）卫生间所以插座距离淋浴喷头的水平距离不应小于600cm，且要采用带安全门的插座，且要采用带安全门的插座，而化妆镜旁的插座一般用于电吹风或电动剃须刀用电，最好采用自带安全变压装置的防水插座。4.家庭用电绝大多数为单相进户进每个家庭的线为三根：相线、中性线和接地线、
7、导线颜色：相线未黄（或红、绿），中性线为淡蓝、接地线为绿/黄双色线。这三根线进住户配电箱后，其出线的颜色在家庭装潢中应根据标准选用。由住户配电箱引出的接地线，必须采用绿/黄双色线。个性线的颜色必须采用淡蓝色，相线和进线颜色可一致，也可选用几种色线，以区别不同的输出回路。例如进线为黄线，出线有四个回路，可全部用黄色导线，也可以用黄、绿、红三种颜色的导线，以便在检查线路时，可迅速查出故障线路。5.电能表：其作用是测量用户在一定时间内消耗的电能，装在干路上，电能表的铭牌标有额定电压U和正常工作电流I，家庭电路中正常工作时用电器最大总功率P=UI,中国家庭电路电压为220V。三相四线制有功电能表的额定
8、电压一般为220V，额定电流有1.5A,3A,5A,6A,10A,15A,20A,25A,30A,40A,60A等数种，其中额定电流为5A的可经电流互感器接入电路；三相三线有功电能表的额定电压（线电压）一般为380V，额定电流有1.5A,3A,5A,6A,10A,15A,20A25A,30A,40A,60A等数种，其中额定电流为5A的可经电流互感器接入电路。6.闸刀开关(空气开关)：其作用是控制整个家庭电路的通断，装在干路上，安装闸刀开关时，上端为静触头接输入导线，切不可倒装。 空气开关是低压配电网络和电力拖动系统中非常重要的一种电器，它集控制和多种保护功能于一身。除了能完成接触和分断电路外，
9、尚能对电路或电气设备发生的短路严重过载及欠电压等进行保护，同时也可以用于不频繁地启动电动机。7.保险丝：是由电阻率大、熔点低的铅锑合金制成的；由于电流的热效应，当电路中的电流过大时能自动熔断而切断电路，起到保护作用；保险丝应串联在电路中，绝对不允许使用铁丝、铜丝代替保险丝；保险丝的选择原则是保险丝的额定电流等于或稍大于电路中最大正常工作电流。 8.插座：给可移动的家用电器供电，插座应并联在电路中，三孔插座中一个孔应接地（规范插座左接零线，右接火线） 9.开关：可以控制所在支路的通断，开关应和被控制的用电器串联。其种类很多，选择时应从实用、质量、美观、价格等几个方面加以考虑。 (1)拉线开关。有
10、暗式和明式两种，暗式用于暗配管，明式用于明配管或护套线敷设的场所。家庭装演中，拉线开关局限于卫生间和厨房中使用，其目的是确保湿手操作开关时的安全性。拉线开关的拉线，在开关内直接与相线接触，因此拉线的抗潮性和绝缘要好，现在普遍采用尼龙绳拉线。由于拉线开关影响美观、维修不方便等原因，因此社会需求量逐年减少，在潮湿场所往往被防雨开关代替。(2)扳动开关。有明装和暗装两种，这种开关的特点是分、合位置明显，人若无意触碰开关也不会产生误动作。由于扳动开关体积大，外形不美观，在家庭装潢中很少采用。(3)跷板开关。其体积比扳动开关小，操作亦比扳动开关轻巧，家庭装潢中用得很普遍。这种类型的开关由于受到用户的欢迎
11、，故生产厂极多，不同厂家的产品价格相差很大，质量也有很大的差别。选购时首先要考虑质量，其次再考虑价格。质量的好坏可从开关活动是否轻巧、接触是否可靠、面板是否光洁等来衡量。跷板开关的接线端子，有螺丝外露和不外露两种，当然选购螺丝不外露的开关更安全。(4)钮子开关。它的特点是在各种照明开关中体积最小，可把多至五只开关组合在一块面板上，操作十分方。家庭装潢中必须选择质量可靠的钮子开关。高档的钮于开关，采用纯银触点、银铜复合跷板、可避免因电弧产生氧化而造成接触不良，因此性能可靠。(5)防雨开关。在浴室中，由于环境潮湿，为了用电安全，可用防雨开关取代拉线开关；在厨房中用湿手操作开关也是难免的，如果采用防
12、雨开关就很安全。家庭用的防雨开关，其结构是在钮子开关外加一个防水软塑料罩。目前市场上还有一种结构新颖的防雨开关，其触点全部密封在硬塑料罩内，在塑料罩外面利用活动的两块磁铁来吸合罩内的磁铁，以带动触点的分、合，操作十分灵活。家庭装潢中还有触摸开关、声控开关等，。选用开关时，每户应选用同一系列的产品。（6）空气开关是低压配电网络和电力拖动系统中非常重要的一种电器，它集控制和多种保护功能于一身。除了能完成接触和分断电路外，尚能对电路或电气设备发生的短路严重过载及欠电压等进行保护，同时也可以用于不频繁地启动电动机。空气开关是一种只要电路中电流过大就会自动断开的开关。他在家庭电路中的主要作用是做电路保护
13、，如果有空气开关串联的电路发生短路，或是瞬间电流过大，空气开关就会自动跳闸了，起到保护电路，杜绝危险的作用。因为短路可能造成设备损坏，火灾，甚至是人员伤亡，而电流过大，可能会熔断导线，然后发生危险。空气开关的原理图 当线路发生一般性过载时，过载电流虽不能使电磁脱扣器动作，但能使热元件产生一定热量，促使双金属片受热向上弯曲，推动杠杆使搭钩与锁扣脱开，将主触头分断，切断电源。当线路发生短路或严重过载电流时，短路电流超过瞬时脱扣整定电流值，电磁脱扣器产生足够大的吸力，将衔铁吸合并撞击并使搭钩绕转轴座向上转动与锁扣脱开。 开关的脱扣机构是一套连杆装置。当主触点通过操作机构闭合后，就被锁钩锁在合闸的位置
14、。如果电路中发生故障，则有关的脱扣器将产生作用使脱扣机构中的锁钩脱开，于是主触点在释放弹簧的作用下迅速分断。在正常情况下，过电流脱扣器的衔铁是释放着的；一旦发生严重过载或短路故障时，与主电路串联的线圈就将产生较强的电磁吸力把衔铁往下吸引而顶开锁钩，使主触点断开。欠压脱扣器的工作恰恰相反，在电压正常时，电磁吸力吸住衔铁，主触点才得以闭合。一旦电压严重下降或断电时，衔铁就被释放而使主触点断开。当电源电压恢复正常时，必须重新合闸后才能工作，实现了失压保护。 过热保护用到热胀冷缩的原理。U代表电压 I代表电流 R代表电阻。它们之间的关系是 U=I*R，当家中的用电器过多（相当于电阻并联），会导致路端电
15、阻减少。但电压是保持在220V的稳定电压，所以根据 U=I*R 可知电流变大，电流的增大会产生大量的热，同时空气开关中的空气也开始膨胀。因为在有限的空间里空气膨胀带来一种推力，当推力达到足够大时会把开关推成断路。就是我们说的跳闸了。 过流保护当线路发生短路或严重过载电流时，短路电流超过瞬时脱扣整定电流值，电磁脱扣器产生足够大的吸力，将衔铁吸合并撞击杠杆，使搭钩绕转轴座向上转动与锁扣脱开，锁扣在反力弹簧的作用下将三副主触头分断，切断电源。欠压保护电压正常时，电磁吸力吸住衔铁，主触头闭合。电压严重下降或断电时，电磁吸力释放，衔铁在弹簧力的作用下向上并撞击杠杆，使搭钩绕转轴座向上转动与锁扣脱开，锁扣在反力弹簧的作用下将三副主触头分断，切断电源10.用电器：直接使用电能工作的器件，各个用电器应并联接入电路。 电灯接入电路时灯座两个接线柱一个接零线、一个接火线，控制电灯的开关一定要安装在灯座与火线的连线上，这也是为了安全。螺旋套应该与零线连接。 11.注意有金属外壳用电器应用三孔插座,以防触电事故.不可倒接。12. 自动感应龙头是经过红外线反射的原理，当手放在水龙头的感应区域内，红外线发射管发出
