高层建筑配电系统及综合防雷的工程设计研究

1/5高层建筑配电系统及综合防雷的工程设计研究高层建筑配电系统及综合防雷的工程设计研究前言近年来，我国的建筑物发展的越来越快，由于高层建筑容易产生更强烈的上行先导，将雷电引向本身，所以高层建筑比多层建筑易受雷击，再加上信息化电气设备的使用，对高层建筑配电系统安全可靠及雷电防护都增加了难度，由此可见，高层建筑配电系统与综合防雷工程设计的研究具有很重要的现实意义。一、高层配电系统安全可靠性设计当前，在低压配电系统中，进行保护接零和过流保护装置设置时，未能按照要求进行，导致无法有效的防止漏电，而在传统低压供电系统中，更多的是保护过载和短路，以便于保证用电设备及供电线路的正常运行，然而在这样的保护中，人身的安全并未受到真正的保护，而且消防安全级别也比较低。因此，在进行配电系统的可靠性设计时，首先考虑的因素就是人身安全。第一，应选择正确漏电保护器。第二，实施等电位联结，在高层建筑中，设置着很多金属管道，对这些管道要实行等电位联结，这样才能保证建筑中的电位呈现出均衡状态，避免低压触电事故的发生。同时，在发生单相接地故障时，等电位联结并2/5不能防止电击危害，还需要设置自动切断故障电源的保护装置。当电源采用TN系统时，从建筑物总配电箱起供电给本建筑物内的配电线路和分支线路宜采用TNS系统。二、综合防雷工程的设计1接闪器在高层建筑的屋面一般采用12MM或425MM镀锌钢材沿屋面檐口外表面敷设接闪带，同时将高层建筑物上部各表面上的尖物、墙角、边缘、设备以及显著突出物，应装设接闪装置保护，并在该部位布置接闪器，同时还可利用该部位金属框架作为接闪器，另根据建筑物防雷等级和屋面大小敷设相应尺寸的接闪网格。屋面露天金属物均应与接闪装置连接。若采用金属屋面做接闪器，应考虑到金属屋面遭雷击所产生的金属熔化物是否对下面的人员造成伤害，及是否会造成火灾。2引下线传统引下线均采用钢筋混疑土内主筋或钢结构，并按照防雷类别要求的间距沿外墙均匀、对称敷设，不宜在建筑物中间敷设。同时高层建筑由于引下线长，雷电流的电感应压降很大，需按建筑物防雷类别在规定高度和间距设置均压环，将各条引下线在不同高度处平衡电感应压降。另引下线的数量多少直接影响雷本文由论文联盟HTTP/收集整理电流分流效果，减小对微电子设备的影响，同时也3/5利于屏蔽效果。3接地高层建筑物地防雷，最终是将雷电“泄放”到大地中，因此，设计中必须要十分重视接地设计。一般来说，接地设计主要包括三个部分，一是建筑物接地，二是配电系统及强电设备接地，三是计算机等弱电系统的接地，在进行三个部分的设计时，一定要保证接地配置的合理性，只有这样才能有效的发挥防雷的作用。4地网接地装置优先利用建筑物基础地梁内的主筋作为接地体。同时把建筑物内的工作接地，保护接地和防雷接地等连接在一起，形成共同接地体，接地电阻应小于1欧姆。当有些电子信息系统或配电系统需要单独一个地网，设计时应考虑发生反击的问题，故两个地网应保持足够的间距，一般间距应在3米以上。对接地电阻要求较高，且又在土壤电阻高的地区。可采用加装接地体、换土、降阻剂等方式。在强弱电井内应从基础总等电位各引一条440MM扁铁至各楼层电井内，以作接地干线。5均压雷击发生之后，暂态电流会有固定的路径，经过路径时，暂态电位会相应的升高，这时，路径与周围的金属物体之间所具备的暂态电位就不再相同，当二者之间差增4/5大到绝缘耐受强度无法承受时，就会产生击穿放电，从而导致电子设备受到损坏，同时，电磁脉冲产生，电子设备无法再正常的运行。为了避免这个问题的发生，需要在设计中，将建筑物内各金属构件、管道、电气及信号装置等进行等电位联结，从而避免暂态电位差的产生。6屏蔽提高高层建筑的自然屏蔽能力，充分利用建筑物的钢筋混凝土形成笼式避雷网，通过引下线数量的增加加速雷电流的分流，降低磁场的集中程度，同时要注重外露的金属门窗与均压环的相互连接，提高建筑物的自然屏蔽能力。最后，利用钢柱或者立柱内的钢筋作为防雷引下线，同时将建筑物中的钢筋、金属框架等进行连接，形成闭合良好的法拉第拢。线路屏蔽主要采用穿金属管或金属线槽布线。穿线的金属管和线槽应与各楼层的等电位连接板和接地母线联结，强肉电井内的金属管和线槽应与接地干线联结。7等电位连接等电位是防止建筑物内产生反击电压和接触电压的重要措施，具体做法是通过导线将处在需要防雷空间内的防雷装置、金属构架、金属装置、外来金属管道、电气及信号装置等连接起来，使其各部位电位差近似为零，这样既可以保证建筑物内不会发生反击和危及人生安全的接触5/5电压，又能起到防雷电电磁脉冲干扰作用。8防雷电波侵入雷电波侵入主要是通过电源线路、金属管道引入的，雷电波侵入的防护措施主要包括将进出建筑物的所有金属管道在进出处与建筑物接地网等电位联结。其次，做好建筑内电气、电子设备的防雷防护措施。本文主要讨论电源系统的防雷保护措施，当采用YYN0型或DYN11型接线的配电变压器在大楼内，应在变压器高压侧装设避雷器。通过对变压器的保护，一方面能够提高建筑物内电子设备供电的可靠性，另一方面能够防止雷电过电压波通过变压器传播到建筑物内的电源系统。在低压侧，总配电柜处安装第一级电源避雷器。各楼层供配电箱内安装第二级电源避雷器，信息机房等重要设备的电源配电箱内安装第三级电源避雷器。结论综上所