电气设计中的供电系统及防雷接地

1、电气设计中的供电系统及防雷接地【摘要】随着我国经济的快速发展，各种电气设计越来越多的被用到建筑行业中来，为我国的经济增长和人们生活水平生活质量的提高做出了重要贡献，在电气设计中，供电系统和防雷接地是整个电气设计过程中的重要环节，对整个建筑的电气设计安全和建筑工程质量都有着十分重要的意义。笔者将结合多年的工作实际，简述从办公楼电气设计的两个方面，并从建筑行业中电气设计中的供电系统和防雷接地两个方面做出探讨，以供广大同仁交流探讨。【关键词】供电系统，电气设计，防雷接地中图分类号：F407.6文献标识码：A文章编号：一.前言伴随着我国的建筑行业的不断发展，建筑的功能日益多样化，人们对建筑的舒适性和安

2、全性都有了更为严格的要求，因而，在进行建筑施工过程中，整个建筑的供电系统和防雷接地工作，也渐渐被提升到新的高度，在笔者多年的电气设计施工，和相关的供电系统和防雷接地工作经验中，笔者发现，供电系统；在保证供电可靠性的前提下应尽量满足电源的质量要求、减少电能损耗；防雷接地；内部防雷与外部防雷相结合，保障人身安全，避免建筑和电气设备造成损坏；在设计、施工和维护方面也给人们带来许多方便。二.电气设计中的防雷接地分析和探讨为了把雷电流迅速泄人大地，以防止雷害为目的的接地叫做防雷接地。在做办公楼的防雷接地设计前，首先根据办公楼等效面积和办公楼所在区域的年平均雷暴日等参数计算年预计雷击次数，再根据年预计雷击

3、次数确定办公楼的防雷类别，最后按照建筑物防雷设计规范的要求进行设计。办公楼的防雷接地分外部防雷和内部防雷两类。1.外部防雷措施探讨外部防雷系统由接闪器、引下线、接地带、接地极等有机组成。缺一不可。设计时，首先根据土建所提条件，确定选用何种形式的接闪器、引下线、接地带和接地极。不同结构形式的建筑物，选用的外部防雷系统各不相同。在办公楼设计中，经计算年预计雷击次数为0.15997次/a，属于第三类防雷建筑物。采用10圆钢避雷网暗敷于屋檐及女儿墙上作为接闪器，凡突出于屋面的物体均与避雷网可靠连接。避雷网网格大小不大于20m20m或24m16m。屋面避雷网与所有柱内的主筋牢固焊接，利用柱内钢筋作为引下

4、线，引下线在地下800mm外引线与接地扁钢牢固焊接，其中23根引下线在地上500mm处引设断接卡供检测用。室内接地带利用基础及地梁内主筋，并与引下线牢固焊接，在底层引出地面供配电箱接地用。利用基础内钢筋作为接地极。当测试接地电阻不够时，由扁钢接地带外引增装角钢接地极，角钢接地极埋于地下800mm。办公楼接地电阻值2.内部防雷分析内部防雷系统的作用是减少建筑物内的雷电流和所产生的电磁效应以及防止反击、接触电压、跨步电压等二次雷害。办公楼的防雷设计中，内部防雷主要包含浪涌保护和等电位联结两种方式。（一）浪涌保护所谓浪涌，指的是超出正常工作电压的瞬间过电压。在办公楼中，为防止电子设备遭受雷电浪涌而损

5、坏，故需作浪涌保护。浪涌保护通过安装浪涌保护器（SPD）来实现。浪涌保护器的作用是泄放浪涌电流、限制浪涌电压。在办公楼设计中，采取分级保护、逐级泄流的原则。在电源的总进线处安装放电电流较大的一级浪涌保护器，每层配电箱及电梯配电箱内设二级浪涌保护器。（二）等电位联结等电位联结的目的是减小防雷空间内各金属部件以及各系统之间的电位差。做法是用联结导体将处在需要防雷空间内的防雷装置、建筑物的金属构架、金属装置、外来导体、电气装置或电信装置等联结起来。等电位联结分总等电位联结（MEB）和局部等电位联结(LEB)。总等电位联结作用于全建筑物，它在一定程度上可降低建筑物内间接接触电击的接触电压和不同金属部件

6、间的电位差，并消除自建筑物外经电气线路和各种金属管道引入的危险故障电压的危害。在一局部场所范围内将各导电部分连通称作局部等电位联结。在办公楼设计中，采用总等电位联结，电源进线做重复接地。变配电室设一个总等电位MEB箱,将建筑物内保护干线、设备进线总管等进行联结。总等电位联结线采用BV-125mm2线穿SC32管。总等电位联结均采用等电位卡子，禁止在金属管道上焊接。各层动力配电箱及休息室卫生问内安装局部等电位LEB箱进行局部等电位联结，根据需要也可在计算机中心、安防、电信、消防等有电子设备的房间内做局部等电位联结。三.电气设计中供电系统的分析探讨1.科学设计供电方案办公楼电气设计时，首先要确定办

7、公楼的供电方案。办公楼供电要在保证供电可靠性的前提下满足电源的质量要求，并减少电能损耗。在本办公楼中，无消防泵和消防电梯，只有应急照明和消防疏散指示标志，因此，应急照明和消防疏散指示为二级负荷，其余为三级负荷。办公楼的电源由上一级降压站经10KV架空线路及10KV电缆进一层变配电室，变配电室内设10KV干式变压器1台，把10KV电压降至380/220V后，为本楼的用电负荷供电。应急照明和消防疏散指示标志等二级负荷采用EPS应急电源供电。2.严格加强对负荷的计算之所以要进行负荷计算，主要是因为办公楼的用电设备工作时的实际负荷不等于设备的额定负荷（安装容量);在设计时,如果直接采用额定容量进行设计

8、势必会造成浪费,因此必须先进行负荷计算,算出全部设备的实际负荷,以便正确选择供配电系统中导线、电缆、开关、变压器等电气设备，还可以计算出全厂的电能需要量、电能损耗以及选择无功补偿容量等，做好办公楼在电气上的节能措施。负荷的计算方法有需要系数法、负荷密度法、单位指标法等。由于需要系数法比较简便，因而低压母线上的负荷计算多采用需要系数法。式中：Kt为同时系数；Kn为需要系数；Q30为用电设备组无功计算功率（kvar）；P30为用电设备组有功计算功率（KW）；S30加为用电设备组视在计算功率（KVA）；Ijs为计算电流（A）；Pe为用电设备额定功率（KW）；cos为功率因数。办公楼设计中，在低压母线

9、上进行无功补偿。利用上述公式逐级计算后，即可得出无功补偿容量。计算出的无功补偿容量为120kvar，补偿后，10KV侧的功率因素可达0.98，满足供电部门的要求。补偿后的总的视在计算功率为251KVA，选用400KVA的10KV干式变压器,变压器负载率为62.75%。3.低压配电网络低压配电网络，是指从终端降压变电所的低压侧到用户内部低压设备的电力线路，其电压一般为380/220V。（一）供电系统的合理配置为便于维修，多层建筑宜分层设置配电箱，每套房间宜有的电源开关。单相用电设备应适当配置，力求达到三相负荷平衡。办公楼共有四层，每层总面积较大，在不同位置各有两个电间，故在每个电间内分别放置动力

10、配电箱1台，为本层的照明箱及动力负荷供电。（二）用电质量要求低压配电线路应当满足用户用电质量的要求电能质量主要包含电压和频率两个指标。电压质量除了与电源有关以外，还与动力、照明线路的合理设计关系很大。在设计线路时，必须考虑线路的电压损失。一般情况下，低压供电半径不宜超过250m。插座和照明应分别在不同供电回路。照明系统中的每一单相分支回路电流不宜超过16A，光源数量不宜超过25个。插座回路中每一回路插座数量不宜超过10个；电能质量的频率指标在我国规定工频为50Hz，是由电力系统保证的，它与照明、动力线路本身无关，但超过了规定值，将影响用电设备的正常工作。（三）结合工程实际选择合理的接地方式配电

11、网络主要有放射式、树干式和混合式3种接线形式。在办公楼设计中，采用放射式与树干式相结合的供电方式。动力负荷采用放射式供电，照明用电采用混合式供电。四.结语加强对建筑的电气设计中的供电系统与防雷接地工作，对于提高建筑的整体安全性能和稳定性有着十分重要的作用，在此过程中，要不断加强设计人员的综合素质培养，提高其设计的专业技能，结合具体的工程的实际情况，从而确保整个工程的安全性。参考文献：1李青杭州庆春路越江隧道供电系统设计期刊论文自动化博览-2011年6期2肖盈建筑电气设备中防雷接地及供电系统的设计期刊论文城市建设理论研究（电子版）-2012年17期3张星探讨某办公楼电气设计的几个方面期刊论文云南冶金-20