高层建筑配电系统及综合防雷的工程设计:高层建筑防雷设计
时间：2019-05-30 03:25:19 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
摘要:针对高层建筑配电系统的可靠性要求,对高层建筑配电系统综合防雷工程进行了分析设计和研究,首先简单分析了当前高层建筑防雷系统中应用存在的问题,在此基础上重点探讨了高层建筑配电系统的可靠性设计和综合防雷技术的应用,给出了综合防雷技术应用的要点,对于进一步提高高层建筑配电系统可靠性及其综合防雷技术应用水平具有较好的借鉴和指导意义。
关键词:高层建筑配电系统综合防雷技术
中图分类号:TU976文献标识码:A文章编号:1672-3791(2011)09(c)-0080-01
按照我国《高层民用建筑设计防规范》GB50045-95(2001年版)的规定,凡十层及十层以上的住宅及建筑高度超过24m的其它民用建筑均属高层建筑,随着现代社会的发展,建筑物的规模不断扩大,其内各种电气设备的使用日趋增多,尤其是计算机网络信息技术的普及,建筑物越来越多采用各种信息化的电气设备。这就对供电系统的安全、可靠性提出了更高的要求,对高层建筑物内电子设备的外部环境提出了更高的要求。为此,必须开展面向高层建筑的配电系统防雷工程方面的应用研究。
本论文主要结合高层建筑配电系统的设计要点,对配电系统的防雷功能进行分析设计和研究,以期从中能够找到合理有效的面向高层建筑的防雷技术的应用,并以此和广大同行分享。
1高层建筑配电防雷系统应用中存在的问题分析
(1)在传统的低压供电系统中主要强调过载、短路保护,其目的是保护用电设备、供电线路不受损坏。(2)供电系统不采取可靠的接地措施,或者按《建筑物防雷设计规范》的要求作了接地,但在建筑电气设计及施工过程中,还存在低压配电系统接地形式混用的作法,电气接地的质量不符合要求,对于重要的电子设备未作等电位连接,乃至发生了许多不该发生的触电及人身伤亡事故。(3)现行的低压配电系统中设置的保护接零和过流保护装置等措施不能完全有效地防止漏电火灾的发生,导致高层建筑频繁的火灾事故。(4)随着大量电器设备的使用,漏电保护器的应用也日趋普及,漏电保护器是现时有效防止接地故障引起人身电击和电气火灾的保护电器,但漏电保护器的选用不当或接线不正确,使漏电保护器不能发挥应有的作用,降低供电系统的可靠性与安全性。
2高层建筑配电系统可靠性及其防雷工程设计
2.1 高层建筑配电系统可靠性设计
在传统的低压供电系统中主要强调过载、短路保护,其目的是保护用电设备、供电线路不受损坏,近年,己提出了人身安全、消防安全的观点。所以目前对于小康住宅和高层建筑的电气设计首先是要考虑到人身的安全。
(1)应用漏电保护器。从过去一些触电的实例中可以看出,保护接地对接地电阻值要求较高,在土壤电阻率值较大的地区很难实现,而接零保护系统中存在着保护零线断线后不能保证安全的缺陷,重复接地也只能起到平衡电位、减轻故障程度的作用。为提高安全程度,就要配合使用漏电保护器。
漏电保护是从泄漏电流,人体触电等非金属性单相接地等故障考虑,用来保护人身及设备安全的一种保护方式,在实际使用中,由于电流动作型的检测特性好,即可作全系统的总保护,也可作为各干线,支线的分级保护,因此,电流型的漏电保护器是应用较普遍的一种。由于漏电保护采用的是“差动”保护,当配电线路中发生相一地故障或绝缘破坏时,漏电保护能否可靠动作,主要取决于故障电流或漏电电流的路径。因此,漏电保护与接地系统的形式有很大的关系。
(2)实施等电位联结。等电位联结是指将保护接零总线与建筑物的总水管、总煤气管、暖通管等金属管道或装置用导线联结的措施,以达到均衡建筑物内电位的目的,降低接触电压,防止因TN系统相线接地及其它原因所引起故障电压的电击,防止因TN系统PEN线断线而形成危险电压的电击。
总之,总等电位联结对防止或减轻接触电压是一种很有效的措施。但不能认为设置了总等电位联结就能防止单相接地故障的电击危害,装置自动切断故障电源的保护装置仍为主要保护措施。对此IEC规定,在采用自切断电源的防间接接触保护措施中应作总等电位联结。英国IEE则将总等电位联结与自动切断电源合为一条措施,即如果不设置总等电位联结,几自动切断电源这一保护措施不能单独成立,除非补充其它安全措施。
2.2 高层建筑配电系统的综合防雷工程设计
(1)均压。当雷击发生时,在雷电暂态电流所经过的路径上将会产生暂态电位升高,使该路径与周围的金属物体之间形成暂态电位差,如果这种暂态电位差超过了两者之间的绝缘耐受强度,就会导致对金属物体的击穿放电。这种击穿放电能直接损坏电子设备,也能产生电磁脉冲,干扰电子设备的正常运行。为了消除雷电暂态电流路径与金属物体之间的击穿放电,需要对室内的各种金属构件进行等电位连接,形成一个电气上连续的整体,这样就可以在发生雷击时避免在不同金属外壳或构件之间出现暂态电位差,使得它们彼此间等电位,并维持在地电位的水平,这就是均压措施。
(2)接地。防雷的最终措施是“泄放”,因而对“接地”切不可轻心。一般智能大厦内的接地主要有构筑物接地、配电系统及强电设备接地、计算机自控系统接地,如这三种接地配置不合理,极易在雷击时通过接地网对自控系统造成反击。计算机自控系统是一个特殊用电系统,它包括以下几种接地:系统工作地(小于4Ω),直流工作地(信号屏蔽地、逻辑地等小2Ω),安全保护地(小于4Ω)。在安装时难以分开(特别是对PLC系统)。
地网分开设置时应注意避免地网之间的闪络。雷击时,会在地网及附近导体中产生很高电位,地网分开,则可能造成接闪接地体向其它接地体闪络。所以,地网之间的距离当涉及电子信息系统的接地时应大于10m。在接地线引入室内时,若与其它地网距离太近,可局部采取既绝缘又屏蔽的措施。
在电子设备和电子系统中,各种电路均有电位基准,将所有的基准点通过导体连接在一起,该导体就是设备或系统内部的地线,如果将这些基准点连接到一个导体平面上,则该导体就称为基准平面,所有信号都是以该平面作为零电位参考点。基准面不一定都与大地连接,在通常情况下,将基准面与大地连接主要是出于两个目的:一是为设备的操作人员提供安全保障;二是为提高设备的工作稳定性。
3结语
我国的高层建筑电气设计中还存在其他许多问题,如制订电气设计规范的迟后以及规范的实施不力等等,我国建筑电气水平与发达国家相比存在一定的差距。本论文主要针对高层建筑的配电系统,对其安全运行可靠性和综合防雷工程设计进行了分析设计,给出了高层建筑的防雷工程设计要点,无论是在理论上还是在实践上都具有较好的指导和借鉴意义。
参考文献
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