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序论:写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隐藏在内心深处的真相,好投稿为您带来了七篇建筑防雷论文范文,愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂,助力您的创作。
(1)古建筑为体现福祥,大多都会在建筑的大殿正脊中部埋设有金属宝盒。有些建筑的房顶内部还设有锡背,极大地增加遭受雷击的概率。另一方面来说,我国的古建筑风格本身就存在着雷击的危险,像是飞檐、翘角、梁柱、屋脊、吻兽、塔刹等构架都是突出建筑轮廓的,这就会造成安全隐患。
(2)古建筑分布在比较空旷的风景区、江河湖泊的附近等区域,极易遭受雷击。
(3)从古建筑选址的地理环境可知,其修建的场地一般地势都是比较高的,为了显示其高贵壮观,位置还比较突出,这都会加大遭受雷击的可能性。还有些古建筑比较讲究风水,其四周一般都会有高大的树木,而且都是成片的分布,这些高大的树木会增大遭受雷击的可能性。
(4)为了保护古建筑,国家也相继出台了一系列的规定,但毕竟是有限的,再加上古建筑本身的结构构架不能够被二次改造,所以有些建筑还是存在着很大的问题,其防雷设施的安装及使用均未达到应有的标准。
2关于古建筑防雷类别的分类与确定
我国建筑防雷标准是按照《建筑物防雷设计规范》(GB50057-1994(2000版))来作为建筑的建设与后期维修中的防止雷击标准来执行的。另外在GB50165-1992第3、4、5条做了以下大致的规范:对于不同的建筑的防雷要求不同,它是根据防雷的装置与构造的不同来变换的。对于国家一类的古建筑要进行专门的研究,分析并制定出有效的防雷保护措施;关于二类古建筑的保护,要求是按照一类民用建筑的标准来进行保护;对于三类的古建筑,要严格的执行第二类民用建筑物来考虑,尽量做到很好的保护古建筑与建筑内的文物。另外,我国的古建筑的防雷分类也是有特定的标准的,要求是必须要根据其重要性与使用性质来确定,并且规定国家级的文物保护单位的古建筑大小至少要分为二类以上的防雷建筑物,尽量避免稀有文物的损失与破坏。
3古建筑设计的防雷措施
在具体的古建筑物防雷设施中,要根据条件的不同来分别进行不同的防雷设施的安装。我们可以大体的将防雷措施分为内、外部防雷,就是可以按照建筑物对雷电的感应程度不同分为若干个不同的防雷区,这些防雷区有专门的功能要求,并做了不同的规定:直接接受雷击不采取任何的防护措施非保护区,没有任何的保护方法,这些区域会直接遭受雷击,天空中的雷电周围的电磁场没有任何的衰减;直接接受雷击但受保护的防护区,这个区域内的特点就是电磁场没有减弱,但是这个区域内的大部分物体都很少遭受雷击,并且所有的建筑物都是暴露在空旷的空间内。第一防雷击的保护区,这一保护区简称LPZ1,它的特点就是从空中流来的电磁场得到了一定的减弱,其结果与作用就是这个区域内的所有物体都能够有效的避免直接遭受雷击;第二防止雷击保护区,这一区域可以减少所导引的雷电流或电磁场而引起的后续防护区;防雷击后续防护区,这个防护区的具体要求就是进一步减少雷电电磁脉冲,以此来达到保护水平高的标准。
3.1直击雷的防护措施
我们大致的了解一下过去的外部防雷设施,从以前的防雷经验上总结来看,传统的避雷装置一般是由接闪器、引下线和接地装置来组成的。接闪器通常有避雷针、避雷带和避雷网这样的三种部件。接闪器都是安装在建筑物的顶部,其功能与作用就是要把高空中的雷电引下来。然后接闪器的下部会和引下线的上部紧密的相连,接闪器的下部件就会和接地的装置相连,它的作用类似有一条通路的导线,把接闪器引下来的雷电顺利的流到接地装置,这样接地装置会埋于地面很深的地方,就可以把大电流疏散到大地中去。另外除了以上的要求外还有一些特殊的要求:
(1)在避雷装置的安装时,要尽量采用长度比较短的避雷针。
古建筑的宝贵之处是由于其保存着其原始原貌,所以在安装避雷装置的时候,要在满足要求的前提下尽量保存其原始面貌,这样的话就能够尽最大可能的满足建筑物的旅游价值和观赏价值。另外我们要合理科学的铺设避雷设施,一般的情况下,我们会在建筑物屋面的正脊、斜脊等地方安装。同时要尽量避免直、锐角弯曲,采用圆弧状的弯曲,并且其引下线的弯曲弦长应该大于对应弧长的1/10。
(2)避雷装置中的引下线应该环绕古建筑的四周、墙面铺设,两条引下线的平均距离为18m。
为了保证古建筑正面的足够美观,原则上是不能铺设引下线的,但是为了安全,所以在铺设引下线的过程中,要尽量隐蔽铺设安装。另外,在一些面阔较大的钱物避雷带要尽量的选用直径较大的材料来进行铺设,在两端的引线也要加大材料的直径。同时要增加引线的数目,这样能够做到有效的分流。在铺设的时候要严格按照操作规范来进行。
(3)在古建筑的的不同地域要根据游客的分布和集中程度来采取不同的均压措施。
如:在宽度较为狭窄的古建筑周围可以采用水平圈式的接地装置,这样的话,要特别注意保持接地装置与地下管线的安全距离,避免引下来的雷电击穿地下管线。
3.2关于侧面雷击的应对措施
在古建筑的防雷措施方面,我们可以根据古建筑物的地理位置来确定防侧击雷的方法。如在山区地带亦或是在空旷的古建筑物周围,要确定需要进行防雷的均压带,并且使均压带和建筑物四周的金属物体进行接地。最基础的安全要求就是窗上的玻璃没有空洞,因为在山野地带雷电可能会以雷球的状态钻进室内。还要特别注意一下树木与建筑物的安全距离。
3.3做好建筑物内部的防雷措施
古建筑的内部防雷就是指的减少建筑物内的雷电流和所产生的电磁感应以及防止反击、接触电压、跨步电压等二次危害。在加强建筑物的外部防护措施的同时,也不能够放松对于内部防雷的建设安装,它大致可以分为地位连接、加装避雷器和合理布线等一系列措施。在我国重点保护文物的古建筑内,一般都设有消防、报警和监控设备等,然而这些弱电系统的雷电感应的危害很大,因此加强内部防雷显得尤为重要。
4在古建筑防雷工程中需要注意的问题
我们发现,很多古建筑的建筑地理位置都不是很好,大都处于高山、险峻的地带,这样地理不佳的问题就会在一定程度上增加防雷工程施工的难度。另外,考虑到为了使古建筑保持良好的艺术价值和观赏价值,防雷工程施工时就要小心,隐蔽。除此之外还有一些技术指标不能够达标:
(1)我国对于古代建筑的统一避雷施工标准,会使得文物保护人员难以保持一个合理的尺度,可能会存在着想要很好的保护古建筑,加大防雷措施,但会减弱古建筑的魅力。否则就会使得古建筑风韵犹存,但处于极易破坏的状态下。
(2)我国的古建筑大都是以木材为主,但是现代的避雷装置都是一些沉重的金属,这样就很容对古建筑造成伤害。
(3)在古建筑地面四周的引下线的间距很难达到技术规范的要求,加上古建筑的墙体形状不一,也极大地增加了施工的难度。
5结论
关键词建筑物;防雷工程;施工;常见问题;质量控制;措施
在建筑物施工过程中,防雷工程项目包括桩基础的焊接、柱筋引下线通长焊接及均压环、避雷网、避雷针、避雷器安装等,一直伴随着建设施工全过程。保证防雷工程项目施工质量的因素很多,如设计、材料、机械、地形、地质、水文、气象、施工工艺、操作方法、技术措施、管理制度等,环节很多,要对这些环节严格控制,才能保证最后的工程质量。
建筑物防雷包括防直击雷和防感应雷。防直击雷就是引导雷云与避雷装置之间放电,使雷电流迅速流散到大地中去,从而保护建筑物免受雷击。防雷电感应则通过建筑物内部的设备、管道、构架、钢窗等金属物的接地装置与大地作可靠的连接,将雷云放电后在建筑上残留的电荷迅速引入大地。目前建筑工程常用的防雷措施有接闪器、引下线、接地装置、避雷器、均压环及金属导体等电位连接等的施工和安装。
1防雷工程施工常见问题
通过实际检测测验和经验,施工过程防直击雷和防感应雷措施中常出现以下问题:一是避雷带、引下线、接地体、均压环搭接的连接长度不够,焊接不饱满,焊接处有夹渣、焊瘤、虚焊、咬肉和气孔,没有敲掉焊渣等缺陷。二是地钢筋网的连接点的错焊、漏焊;作为外引接地联结点或检测点预埋件的漏设。尤其是建筑结构转换层,因构造柱(墙)内主钢筋调整、防雷引下线钢筋错接错焊的情况发生。三是用结构钢材代替避雷针(网)及其引下线时,焊接破坏镀锌层不刷防锈漆;或螺栓连接的连接片未经处理,片与片接触不严密等。四是引下点间距偏大,引下线跨越变形缝处未加设补偿器,穿墙体时未加保护管。接地体安装埋设深度不够或引出线未作防腐处理。五是屋面金属物,如管道、梯子、旗杆和设备外壳等,未与屋顶防雷系统相连,或等电位联结跨接地线线径不足。六是电气设备接地(接零)的分支线未与接地干线连接,实行串联连接。多层住宅采用TN-S系统时,进线在总电表箱处没有重复接地,没有按要求在配电间作MEB。七是低压配电接地形式、电涌保护器(SPD)的设置及安装工艺状况、管线布设和屏蔽措施等与防雷设计要求不符。
2防雷工程项目施工质量控制的主要措施
加强对防雷工程关键部位和工序的质量控制,针对施工中易出现质量通病的几个环节,制定现场检测预控措施,做到预防为主,动态跟踪,保证防雷工程的施工质量。
2.1严格审查设计图纸
一是不仅要熟悉电气图,对建筑设计中的结构、设备的布置也要有初步认识,领会设计中有关说明,对有些特殊的建筑工程项目系统,如弱电系统中的智能化工程、信息通讯、计算机、监控等,因为这些地点和设置在设计平面图纸中一般都没有明确标注,是以规范要求为施工标准进行预留预埋的,要注意对照强制性标准、施工验收规范进行施工。如发现不符合现行施工规范要求或做法不妥,选用的防雷接地材料不当时,应及时与设计单位洽商确定,形成设计文件,以便依照执行及备案。二是一个建设项目,相关专业设计图纸较多,审核防雷图纸时,要对照建筑图、结构图、基础图。各项目衔接复杂,极易导致施工错误。若施工单位经验不足,易因工种(序)配合不当而造成施工错漏。对于施工中容易忽视和特别重要的问题应起草书面意见,以提醒施工单位执行。
2.2严格材料质量控制关,保证焊接质量
一是验材料三证;二是看材料规格;三是查在施工中是否使用设计和规范规定的镀锌材料。在施工监检过程中,作业人员往往随手拿普通结构用钢筋作帮条焊接,或用普通钢材代替镀锌材料,或以冷镀锌材质代替热镀锌材质,应及时纠正。防雷工程施工主要是焊接,焊接质量决定着工程质量。由焊接技术不过关的人员进行防雷接地,造成防雷工程不合格的情况时有发生,应严格审核专业防雷施工队伍的资质等级和施工人员资格证。
2.3查验地基接地焊接
地基接地焊接是接地施工中的第一环节。对于基础圈梁焊接或桩基钢筋与基础钢筋的焊接、基础钢筋与柱筋的焊接,都要严格按基础图和接地点逐一进行检查,尤其要对伸缩缝处基础钢筋是否跨接连通进行确认。当整个接地网焊接完成后,马上进行接地电阻值测试,确认是否符合设计要求。当电阻值不满足设计要求时,再次检验焊接质量或按设计要求补做人工接地装置。
2.4检查引上点和跨钢筋焊接质量
对以柱筋为引上线的接地网,要求施工人员采用每层按轴线标清每根柱子的位置及钢筋焊接根数进行施工,防止漏焊或错焊位置和焊接长度及质量不满足设计及规范要求等[1-2]。要对引上点和跨钢筋焊接质量仔细检查,并要求对焊接引上线进行定位标识,以防向上层焊错主筋造成接地中断错误。特别是对于结构的转换层,由于柱筋的调整,防雷引下线利用柱内主筋焊接引下容易错焊、漏焊,要进行反复核实。超级秘书网
2.5核实等电位焊接及其他接地部位
对于要进行等电位焊接、重复接地的部位,如设备间、变配电室、消防机房、空调机房、电梯机房、给水管、冷却塔、风机等部位的接地焊接要在施工日记上注明备查、核实。高层建筑45m高度以上,每向上3层在结构圈梁内敷设1条25mm×4mm的扁钢与引下线焊成一环形水平避雷带或用不少于2根圈梁主筋焊成均压环。楼内水平敷设的金属管道及金属物应与防雷接地焊接,垂直敷设的竖向金属管道,在其底部和顶部均应与防雷接地焊接。玻璃幕墙防雷等电位接地的施工,在对采用预埋铁做法时,注意在柱主筋上作可靠的焊接,如果是后增加的玻璃幕墙,要根据建筑面积、建筑物的各种特点,出具详细的防雷施工方案。屋顶上装设的防雷网和建筑物顶部的避雷针及金属物体应焊接成一个整体。
2.6按规范进行质量验收
防雷工程应按工程进度及时做好隐蔽验收。无论自然接地体还是人工接地体以及玻璃幕墙、避雷网格、避雷针等,在施工完后都要及时进行接地电阻值的测试。尤其是接地体或接地网施工完成后,应及时认定接地电阻值是否符合设计规定值。低压配电接地形式、电涌保护器(SPD)的设置及安装工艺状况、管线布设和屏蔽措施等应与防雷设计要求相符;查看设计、施工资料,检查SPD安装的位置、数量、型号规格、技术参数应与设计相符合[3-4]。
参考文献
[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.建筑物防雷设计规范GB50057-94[S].北京:中国计划出版社,2010.
[2]瞿义勇.民用建筑电气设计规范[M].北京:机械工业出版社,2010.
关键词:房屋建筑;施工;质量管理
随着我国经济的快速增长,我国城镇化的脚步正在不断地加快着,而且由于土地资源的紧缺问题导致了现在的住宅建筑物朝着高层的方向发展着。虽然把公民住宅建成高层之后可以提高对土地资源的利用率,但是与此同时,这些很高的建筑物会很容易遭到雷电的侵袭。在公民的住宅中,有很多电器都会非常容易引起雷电的攻击,为了能够提高公民住宅建筑物的安全,一定要设计出科学合理的电气路线,在进行电气设计的时候首先就要考虑到建筑物的防雷效果,在不增加建筑成本的前提下做到最好的防雷效果是我们最愿意看到的结果。
一、我国对建筑物防雷等级的划分
1.第一类防雷建筑物
第一,可能会生产或者是储存易燃易爆物品的建筑物,因为这些物品危险系数比较高,一旦发生事故就会造成很严重的后果;第二,有零区或者是20区环境的建筑物,这种环境危险系数比较高;第三,一些比较微小的电火花就可能引起爆炸的建筑物,这些地方的危险物品爆炸会造成非常大的破坏,严重的会出现大量的人身伤亡事件。
2.第二类防雷建筑物
第一,我国重点保护的文物建筑物;第二,国家级的会堂、博物馆、展览厅等公众场所,还有就是火车站、城市给水水泵房等比较重要的建筑物;第三,国家级计算中心,同时包括一些安装有大量公共电子设备的建筑物;第四,国家优秀体育场所,比如北京的五棵松篮球馆,在北京举行的一些大型篮球赛事都是在那里进行的,在这个体育馆观看比赛的人员上万,如果没有一个很好地防雷措施,那么一旦出现雷击事故,那么将会造成非常严重的后果,同时会给我国带来很不好的影响;第五,有一区爆炸危险的建筑物,而且一些微小的电火花不会引起建筑物爆炸,爆炸发生之后也不会造成非常大破坏的建筑物;第六,一些小型的制造储藏易燃爆炸物品的建筑物;第七,有二区或者是二十二区危险爆炸物品的建筑物;第九,预计雷击次数比较小的一些省部级建筑物,或者是一些人员密集程度比较高的公共场所。
3.第三类防雷建筑物
第一,省级文物宝物建筑物还有就是省级档案馆,这些地方都会保存有比较重要的东西;第二,预计遭受雷击次数非常小的建筑物,主要是一些人员密集程度比较高的公共场所;第三,预计雷击次数非常小的公民住宅或者是一些小型企业的办公楼;第四,一些高度比较高的烟囱和水塔等孤立的高耸建筑物。我们在确定一个建筑物防雷等级的时候,上面的这些规定我们必须要遵守,除此之外,我们还应该在一些雷电活动比较集中地地区或者是雷电比较强的地区提高当地建筑物的防雷等级。对那些超过十九层的公民住宅,通常会按照二类防雷建筑物的标准去进行防雷设计,其他的按照三类防雷建筑物去进行电气设计。
二、公民住宅电气防雷措施
1.直击雷防护措施
在预防直击雷危害的时候,我们都是根据国际上出台的一些规范和措施去进行的,一般会采用避雷针改为接闪杆,避雷网改为接闪带,余同是一些导电性比较强的金属物体去把雷电引入大地中去,这样就可以把直击雷的危害降到最低了,因为一点雷击电流引入到大地中之后,大地就可以把这部分雷电弱化,直至没有任何影响。
2.对感应雷的防护措施
第一,电源防雷。在进行建筑物电器设计之前,肯定会对电源防雷有一个比较细致的分析,通常来讲在建筑物的配电系统中,电源防雷往往会用一体化的防护系统去进行保护,但是避雷器的生产厂家在进行避雷器设计的时候设计思想不尽相同,所以不同避雷器的性能也会有一些差别。第二,信号防雷。和电源防雷基本相同,通讯网络在进行防雷选择的时候也是应用避雷器进行防雷的。现在,互联网高度发展,人们常用的联系方式主要是通过手机和网络系统进行,而想要拨打电话就必须要在覆盖有手机信号的地方才能够顺利的拨通电话,想要在互联网平台上去进行交流沟通也必须要连接网络系统,这些发射信号的控制中心非常容易遭到雷电的攻击,这时候我们必须要采取相应的措施去保护这些发射机构,避雷器是我们的选择,同时它也能够完美的完成这项任务,因为我们是在每个通讯线路上都串连上了避雷器,这样就可以对每条线路都进行保护了,比单纯的在某个建筑物上放置避雷针的效果要好很多。第三,加防雷装置做等电位连接的内容。这是最重要的防护措施。如果把上面的那些防护措施都做好了之后,还应该进行金属屏蔽或者是重复接地的处理方法,这样就可以有效地避免一些架空电线进入一些比较重要的地方,如果条件允许的话可以直接在土壤中埋入电缆然后再引进那些建筑物之内,与此同时还应该用金属进行屏蔽,这样可以最大限度的降低雷电攻击建筑物造成的损失。
3.闪电电涌侵入的防护措施
为了能够防止闪电电涌侵入时出现的大量电波顺着电源线路进入公民住宅内部,在进行低压线路连接的时候最好是采用电缆埋地敷设的方式,并且在和用户端相连接的电缆处安装金属外皮或者是一些金属线槽,这些金属物体都必须要进行接地处理。如果使用架空线供电方式的时候,在户外有必要安装一组避雷器或者是小距离的保护间隙,同时还应该连接一些导电性比较强的金属进行接地处理。在建筑物防雷系统中,接地装置可以和一些电气设备同时使用。并且安装接地线路的时候,其接地电阻不能够超过三十欧姆。阀型的避雷装置应该安装在被保护物体的引入端,被保护物的上端连接线路,下端必须要进行接地处理。在正常情况下,避雷器装置上的间隙一直都是保持绝缘状态的,这并不影响整个系统的正常运行,如果出现了雷击,那么这时候就会有高压冲击波沿着正在正常进行的线路攻击过来,这时候避雷器的间隙就会被击穿,这时候避雷器也就很好地做到了接地,之后就可以把冲击波隔断,保护电气设备不受雷击的破坏。当雷击电流被大地弱化之后,避雷器的间隙就可以恢复到原来的绝缘状态了,这时候避雷器就可以重新进行工作了。
三、避雷装置
在进行建筑物防雷设计的时候也要考虑到应用何种防雷装置。经常会用到的防雷装置主要是由三个部分构成的:第一,接闪器。其实接闪器又可以叫做是受雷装置,当有雷电电流流过金属导体的时候,这时候再加上避雷针或者是安装避雷网都可以起到更好的效果。第二,引下线。这种装置又叫做引流器,这是把雷电电流从接闪器直接引导地下的一个导体。通常会暗敷在混凝土之内。第三,接地装置。这个装置是一种接地导体它还包括垂直连接地的一个总称。这个装置的作用就是把电流疏散到地下。
四、结语
总而言之,在具体的建筑防雷设计以及施工过程中,首先要把外部防雷装置和内部防雷装置统一的结合起来,并能够把分流、屏蔽、布线以及均压等问题能够综合的考虑好,这样才能够把建筑物防雷工作做好,能够给公民提供一个更好的居住环境,保证他们的人身财产安全。
参考文献:
[1]李大生.住宅建筑电气防雷措施分析[期刊论文]《价值工程》ISTIC-2010年第18期.
【关键词】高层建筑;配电系统;综合防雷;工程设计
1 引言
按照我国《高层民用建筑设计防规范》的规定,凡十层及十层以上的住宅及建筑高度超过二十四米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。
本论文主要结合高层建筑配电系统的特点,详细分析探讨高层建筑配电系统及其综合防雷设计,并以期从中能够找到合理有效的配电管理及安全防护应用方法,并以此和广大同行分享。
2 高层建筑配电系统应用现状及问题分析
2.1 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。
2.2 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。
2.3 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。
2.4 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。
2.5 在低压配电系统设计中,多年来一直存在一个悬而未决的老难题,那就是当下级配电回路发生大短路电流的短路故障时,即使其上级保护装有带短延时的所谓三阶段保护断路器,也往往无选择性地越级跳闸,造成大面积停电,有时导致不应有的巨额经济损失由于技术上存在困难,国际上也长期未能解决这一难题。
3 高层建筑配电系统及综合防雷工程设计
3.1 高层建筑配电系统应用设计
在建筑电气设计范畴里,供配电设备容量的选择是至关重要的一环。在施工图设计阶段中,有时设计容量会留有一定的裕度,是为了考虑日后用电设备发展的可能需要,这是合理的。但如果选得过大或过小,除了直接或间接地增加工程造价外还可能发生配电线路上的误动作甚至造成电气事故。
3.1.1 配电变压器的选择
根据相关标准,用电设备容量在250KW或需要变压器容量在160KVA以上者应以高压方式供电的要求,可知凡是有一定建筑规模的工程都将使用电力变压器,但对于如何选择变压器容量的问题上对有些设计者来说还存在误区。认为变压器有功负荷能力、容量应按照计算负荷负载或接近满负载选择。其实这是一种错觉,误认为“满负荷”可以做到物尽其用,节省投资,殊不知虽然变压器是一种效率高在95%以上的电气设备。但只有当变压器的负荷在0.5-0.6时才可能实现,这也是从发挥变压器最高效率的角度出发来选择变压器容量的首要条件和依据。当然最后确定变压器容量时还要综合考虑其它一些因素,例如环境温度的影响,降低温度可以提高变压器的输出功率和减少变压器的损耗,又如变压器台数的合理选择和技术经济比较等等都是影响变压器容量选择的考虑因素。
3.1.2 电容无功补偿容量的选择和配盆
目前我国对用电单位的功率因素要求高压供电压者为0.9以上,低压供电者为0.85以上,为此绝大多数的工业与民用建筑采用补偿的办法、即在低压配电室的配电母线上安装若干组电力电容器补偿供电范围内的无功功率以达到提高功率因数的目的,但对于如何正确选择电容器容量的问题上有的设计者错误认为在作施工图设计时只要根据配电变压器容量(KVA)的1/3来选取补偿容量(Kvar)就可以了。
实际上,针对目前的无功补偿选择,一般都选用无功补偿电容器。无功补偿电容器在投入运行的瞬间在配电线路上会产生几十倍甚至上百倍额定电流的涌流,因此要求在配电线路上装设专用的切除电容器接触器。这种接触器的特点是在产品内部装配有作为限制涌流和强制电容器放电的电阻,这样就能够限制涌流在电容器额定电源20倍之内和保证电容器在下次投入时其端子最大剩余电压≤50V。
3.2 建筑物内部防雷工程设计
3.2.1 直击防雷保护措施
以避雷针为主体的传统防雷技术仅能保护建筑物本身,随着时代的发展,社会的进步和实践的深化,其局限性越来越显露出来。虽然传统防雷措施,可以有效防止直击雷和削弱电压波的强度,减小雷击的破坏程度。但这些措施并不能完全消除电网中由雷电而引起的暂态过电压,感应雷电脉冲一般都在千伏以上。
因此,可以采用环形接地和等电位连接的方式进行防雷保护。环形接地网就是把接地体沿建筑物周围围成一个闭合环。这样的接地网可以使界面以内的电场分布比较均匀,减少跨步龟压对人的危害,也可减少室内在被雷击时,由于地面电位梯度大产生对设备高电压反击的危险。
等电位连接是把建筑物内所有金属物,如混凝土内的钢筋、自来水管、煤气管,以及其它金属管道、机器基础金属物和大型的埋地金属物、电缆金属屏蔽层、电力系统的零线、防雷建筑物的接地线,统统用电气连结的方法连接起来,使整个建筑物空间成为一个良好的等电位体。当雷电袭击的时候,在这建筑物内部和附近大体上是等电位的,而不会发生内部设备被高电位反击和人被电击的事故。
3.2.2 建筑物内电子设备电源系统的防雷保护
建筑物内电子设备使用的交流电源通常是由供电线路从户外交流电网引人的。当雷击子电网附近或直击于电网时,能够在线路上产生过电压波,这种过电压波沿线路传播进入户内,通过交流电源系统侵入电子设备,造成电子设备的损坏。同时,雷电过电压波也能从交流电源侧或通信缅路传播到直流电源系统,危及直流电源及其负载电路的安全。随着各种先进电子设备广泛配备于各类建筑物中,对电子设备电源系统防雷问题正普遍受到关注。对于建筑物内电子设备的保护而言,一般应首先在供电线路进入建筑物的入口处设置保护装置,这样做可以将沿供电线路袭来的雷电过电压侵入波防护于建筑物之外,那些高精尖的电子设备,还需要在它们的电源输入端前设置保护装置。
为了避免雷电由交流供电电源线路入侵,可在建筑物的变配电所的高压柜内的各相安装避雷器作为一级保护,在低压柜内安装氧化锌防雷装置作为第二级保护,以防止雷电侵入建筑物的配电系统。为谨填起见,可在建筑物各层的供电配电箱中安装电源避雷器作为三级保护,并将配电箱的金属外壳与建筑物的接地系统可靠连接。
4 结语
高层建筑由于其层高的原因,对于高层建筑的配电系统的设计,以及相应的防雷工程的设计都具有一定的特殊性,本论文详细探讨了高层建筑物内部的配电系统及其防雷工程的设计,具有较好的实用价值与指导意义。当然,要从根本上提高我国的高层建筑配电应用水平及防雷保护水平,还有赖于广大技术人员的共同努力,才能够最终得到实现。
参考文献:
[1]戴瑜兴,黄铁兵.民用建筑电气设计数据手册[M].中国建筑工业出版社,2003.
论文摘要:城市化的发展带动了建筑技术的飞速发展,智能建筑作为现代城市化建设的主要内容,其电气设备运行保护也是值得关注的问题,电气保护接地系统应得到广泛使用,文章就对几种电气保护接地系统设计使用进行了分析和探讨。
一、现代智能化建筑的几种接地系统
接地就是将各种设备连接到大地的电气系统捉中,要求接地的设备主要包括电力设备、通信设备、电子设备、防雷装置等。接地的目的就是为了维护设备正常有序的运转,电力系统能安全有效,最终保护使用者的人身安全。
(一)工作接地。为了确保每一项电力系统都能正常稳定的工作,并得到工作目标,必须将其与大地链接,称为工作接地,变压器中性点的直接接地或经消弧线圈的接地或者防雷设备接地等都是主要的接地项目。每一种工作接地都有自己的功能,例如变压器的中性点接地,它能保证电气设备三相系统中相线对地的电压不变,保证电压的平衡,有效预防了零序电压偏移,这对智能建筑电气来说是十分重要的。变压器中性点经消弧线圈的接地,在接地时有效消除接地短路点的电弧,预防电压过高,而防雷设备接地就是为了更好的释放地面的雷电流。
(二)低压配电系统接地方式。1.TT系统。用电设备一般采取单独极地接地法,和电源接地没有电气上的联系。当系统正常运行时,可有效保证用电的安全性,还能提供基准接地电位,这种方法在低压公共电网供电、接地要求较高的精密电子设备和数据处理设备中常常使用。该系统的主要危险来源于其保护接地的灵敏度低,如果接地时电流不足,就无法保证装置的正常运作,其电气设备的金属外壳就会出现危险电位。而将TT系统用放在智能建筑中,就需要大容量的漏电电流保护装置和电流保护装置。2.TN-C系统。电气设备系统的中性线(N线)与保护线(PE线)是二合一的,通称PEN线,所有可漏电的部分均与PEN线相连。这种系统安装简单、方便,安全性高,常用与三相负荷较平衡、单相负荷容量较小的工程中。如果系统出现三相负荷不平衡时,PEN线就会有不稳定的电流经过,会让有金属外壳的设备带电,也缺少一个准确的电位基准点,所以会影响电子设备和数据处理的稳定性和有效性。TN-C系统的缺陷证明,其不适宜使用在智能建筑中。3.TN-S系统。该系统的中性线(N线)与保护线(PE线)分开,在接地应用中,PE线无不良电流经过,看电磁干扰程度、安全性都较高,因此TN-S系统可作为智能建筑接地。4.TN-C-S系统。该系统前半部分是TN-C系统,在配电箱中就成为TN-S系统。因此TN-C-S系统也能成为智能建筑接地系统。 二、智能建筑的接地防范措施
(一)交流工作接地。通过电力系统中的某点直接或利用其它电气设备作为地面的金属连接,我们通常就认为是接地。工作接地通过设备中性线的接地,按照相关标准,中性线线应是铜芯绝缘体,即使在高压工作环境中,系统中性点的接地方式还是能继续保护电气设备的正常运行,中性点接地有效防治了零序电压的便宜,保证三相电压的平衡,这对低电压系统来说有重要辅助作用,也方便单相电压的使用。(二)安全保护接地。安全接地是利用那些不带电的金属部分进行接地,但要与接地做好良好的金属连接。例如将建筑物内所有的电设备和附近的金属构造物用PE线连接起来,N线和PE线不能连接。在我们当代的智能建筑物中,这种连接非常常见,常用的强电的设备,弱电的设备或非带点导电设备等都是通过这种方式接地的,以便电气设备得到更好的保护。如果绝缘体被损坏,但电流直接接触到人体,就会产生导电,严重的电击会造成人员伤亡甚至更严重的问题。但在中性点接地中,接地短路电流经过人体后再回到大地,在中性点非直接接地的电力系统中,接地电流就直接进入大地,这会对附近电路的电气设备造成影响,也很容易导致触电事故。(三)防雷接地。将雷电引入大地,预防人员或建筑物遭受雷电损害,这就是防雷接地的目的。在智能化的建筑里,大楼内的顶板、地板和侧墙都布满了线路,这些电子设备都有遭受雷电袭击的危险,所以,防雷接地必须是智能建筑物的接地重点,有必要建立完整、严密的防雷结构。在我们日常工作重点中的各类防雷接地设置的电阻,通常是根据落雷的反击实际情况而定的。防雷设置和电气设备的工作共同使用一个网络时,接地电阻必须保证在最小值。(四)屏蔽接地。为了减少外来电磁波侵袭和干扰,预防电子设备因此产生的误动作或通信质量的下降,更为了预防电子设备所产生的高频能量对外释放,设计人员需要讲线路的滤波器、变压器的静电屏蔽层、电缆的屏蔽层、屏蔽室的屏蔽网都进行接地,这就是屏蔽接地。在智能化的建筑物中,电磁的兼容设计尤为重要,所以,设计中必须制定有效的保护措施来确保电气设备和建筑布线,预防外来的各种干扰。屏蔽就是减少电磁波干扰的最好办法,例如可将设备外壳与PE线连接;室内屏蔽也可多点与PE线连接。
三、结论
智能建筑的电气设计,其中接地设计十分关键,它对保护整个建筑电气设备有积极作用。如今,3A化智能建筑的发展前景广阔,在现代智能建筑中可选用TN-S系统,它对电气的保护效果较好,还能有效防雷、屏蔽接地与防静电接地,当然还有其它保护接地的系统也值得积极推广和使用,全面发挥智能建筑的作用。
参考文献
[2]郑永延.论现代社会的社会动员[J].中山大学学报:社会科学版,2005,2
[4]易丹.智能建筑电气保护接地技术[J].建筑电气,2006,10
论文关键词:接地;防雷;自备发电
1 接地装置
接地是一种将地表可导电的物体与大地相连的简称,具备有效的接地体需人为地做一系列的接地网,接地网分“单体接地网”和“联体接地网”。单体接地网多应用于比较独立的个体,如户外的:杆上变压器、铁塔,民用公共电房、箱变电房、开关站、电缆分支箱、电缆终端,干线防雷接地等。现时推行应用联体接地网,简称meb接地体。早在国际电工委员会,iec标准364-4-41(1982年)规定,在采用自动切断电源的防间接接触保护措施中应用meb,它包括pe母线、接地干线、总水管、总煤气管、采暖和空调立管,并建议建筑金属结构和上述金属管道之间(除自然接触外)再作人为的连接。meb等电位的联结应用、对防雷、防触电、屏蔽机房,保护建筑物、电力设备、通信设备等发挥有效的保护作用。meb等电们联结需优于其它接地系统,但在条件不允许的其他地区就难已实施,如远离城市孤独建筑、简易建筑、临时建筑、岩化地域等。接地防雷是一项保护生命财产的措施,做得好与坏关系到工程技术人员的责任感,保护接地装置应做到合理有效,若疏忽大意粗制滥造,相反会危及生命财产安全,因此要引起高度重视,接地系统规范中都有一个接地电阻数值指标,但这个数值指标在施工中我们应根据地区环境因数的变化选取。如有些地区一年四季变化很大,春季接地电阻良好,冬季接地电阻较差,我们应根据接地电阻较差的季节测量接地值是否达标有效,并加已采取有效的措施,是一项重要环节。
2 防雷措施
防雷是防范雷电或雷击造成危害的一种措施,雷电是一种自然现象,但造成的危害相当巨大,人们为防范这种自然灾害作出不懈的努力。防范对象涵盖极广,高大建筑,重要场所、电力、通信等。被广泛应用防直击雷装置的接闪器,包括避雷针、避雷网、避雷带、避雷线等。被保对象范围,根据接闪器保护及覆盖形式而定,电力工程防雷体系更为广泛,除应用多种接闪器外还应用阀型避雷器,空气间隙放电避雷器、屏蔽保护等。根据被保对象的电压等级选用不同电压等级的避雷器,但是防雷措施与接地装置有着极大关联,包括引下线的合理布置,防雷装置的产品质量及施工质量。
曾有一间四层自建房,建于山坡位置而且比较独立,但这个屋主对雷电有着防范意式,于是房屋建好后请来做五金烧焊的包工头,帮他在四层楼顶加装焊接避雷带,在外墙隐蔽处引下一条接地线,这样防雷带就算做好了,于是屋主觉得很安心。隔了几年的一天晚上雷鸣闪电,一个很大响声在这座四层楼顶台角处发生,事后发现这个台角处被雷击中,屋主认为装了防雷避雷带为什么还有这种现象发生,百思不得其解,后来请来对防雷专业的工程技术人员帮他分析,结果发现:(1)装设地网只打三根地极且深度不够,地质条件较差接地电阻远不达到规定要求。(2)只引下一条接地线,不利雷电发生时将雷电流就近且多点分散快速地泄向大地。同时认为疏忽大意、马虎施工,这样不但没有起到防雷作用,相反会招来的雷电不能及时向大地泄放,存在一定的危害。从上述例子可知,只有意式没有理念,盲目做事往往适得其反,我们要做到理论与实践相结合,才能得到预期效果。从经济角度来讲,有时投资小未必得到好的效益,投资大也未必收效大,关键在于是否合适。
关键词:避雷装置 避雷带 避雷器 常规避雷装置及其发展
1750年,富兰克林提出以针尖放出电荷缓慢中和雷云中的电荷的避雷针用来防雷。后来的实践证明,它不能“避雷”,而是将雷引向自身来保护其周围的设备。随后俄国罗蒙诺索夫在重复了富兰克林的著名风筝试验(他的朋友利赫曼和他一起试验,因被引下的直击闪电击中而牺牲)之后,于1753年发表的论文(关于因电力而产生的大气现象的发言)中也对此作了重要论证。一个鲜为人知的重要事实是,富兰克林发表避雷针理论之后不久,法国一位工程师即按其理论建立一个避雷针,并且很快发生一次接闪。这是人类首次主动设法改变雷闪途径,也是直击雷可以防护的证明。这位法国工程师作为一个正直的科学家,当即高兴地报告了富兰克林避雷针的引雷成功。
避雷针的实际应用,必须解决的是它的保护范围问题。这是在试验室和实际应用中多年逐步定量化的,而且其精确性已基本满足了工程设计的需要。正是各国高压输电和电力系统的发展推动了这一科研工作的前进。
1925-1926年,Peek第一个在实验室内利用冲击电压发生器造成“人工雷”对避雷针模型放电,研究保护范围—保护系数与雷云高度对针高之比(H/h)的关系,并研究了雷云极性对保护系数的影响。1930-1934年,各国开始广泛利用避雷针保护发电厂和变电所。当时230KV电网已经出现多年,287KV超高压电网正在建设中。如美国煤气和电力公司(AGE)1934年开始用避雷针、避雷线保护变电所,避雷线的保护范围是这样确定的:当架构强度足够时,每保护水平距离0.45m,避雷线悬挂高度要抬高0.3m;架构强度受限制时,每保护水平距离0.6m,要抬高0.3m。这分别相当于保护角56°和64°。这与日本60年代末的防雷规范60°相近。到60年代初(1963年Davis)、70年代初美、英等国对保护输电线路的避雷线的保护范围陆续提出击距理论,即考虑雷电流辐值的大小来选定保护范围。我国高电压工作者(朱木美教授指导王小瑜同志)在职1962~1964年研究输电线路防雷时也提出了类似方法。至于用来保护发电厂和变电所,我国50年代因担心避雷线断线会波及全厂和全变电所而只采用避雷针。到70年代中期,才明确避雷线可用于发电厂和变电所的保护。
避雷带
避雷带是在建筑物的屋脊和屋顶四周敷设的接地导体,是由避雷针、避雷线发展而来的。作者最早是由德国资料中了解到这项技术。避雷网是在避雷带的中间敷设接地导体,以保护建筑物的中间部位。用于保护建筑物,其优点是敷设简便、造价低,而且同高耸的避雷针相比,引雷的几率大为减少。而且它接闪后一般是由多根引下线泄散电流,室内设备上的反击电压相对较低。我国建筑防雷工作者提出并在全国广泛应用的笼型防雷方式则是利用建筑物钢筋形成的法拉笼。同时也解决了等电位连接问题,极大地提高了建筑防雷的可靠性。此外,它也便于笼内(屋内)电力、电信、电子设施统一接地(共地式)。我国电力部门发电厂厂房、机房、变电所及主控室,包括控制和信号电缆等不同用途不同电压设备,并制订1952、1956年以来各版过电压和接地标准。这同IEC近年规定、国外公司广泛宣传的统一接地和等电位连接相比,要早40年以上。
人们曾企图利用在针尖敷设上放射物质来提高引雷作用,扩大保护范围,后来证明无效。60年代末、70年代初,英、德等国建筑物防雷规范已明确做出否定的结论。80年代,水利电力部电力科学院在高压试验室内所做的试验也证明,放射性避雷针在引雷效果上与同尺寸的普通避雷针没有差别。我国过电压与绝缘配合标准对它一直持否定态度。尽管国际上已有定论,法国及一些法语国家还有一些地方,继续使用带有放射物的避雷针。我国一些从法语国家引进的工业设备,还有用这种避雷针保护的。这不仅浪费资金,无助于防雷改进,而且由于其放射性物质,还造成人身的环境方面的隐患。它违反我国所有有关防雷的标准。
提前放电避雷针的工作原理
提前放电避雷针的工作原理就是产生一个比普通避雷针更加快的上行先导。 此描述基于负极性下行放电的情况下,此类放电形式最具有普遍性。
“satelit+”内部构造示意图
单位怎样进行雷电灾害防护
1、单位应定期由专业防雷公司检测防雷设施,评估防雷设施是否符合国家规范要求,比如:学校、公司、区级以上医院、四星级以上宾馆、城区内高度在45米以上的高层建筑需两年检测一次。
2、单位应设立防范雷电灾害责任人,负责防雷安全工作,建立各项防雷安全工作,建立各项防雷设施的定期检测,雷雨后的检查和日常的维护。如雷雨过后,安装在电话程控交换机、电脑等电器设备电源上和信号线上的过压保护器应检查有无损坏,发现损坏时应及时更换。
3、建设单位在防雷设施的设计和建设时,应根据地质、土壤、气象、环境、被保护物的特点,雷电活动规律等因素综合考虑,采用安全可靠、技术先进、经济合理的设计施工。
4、应采用技术和质量均符合国家标准的防雷设备、器件、器材、避免使用非标准防雷产品和器件。