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導(dǎo)語:在建筑防雷論文的撰寫旅程中,學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文,愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感,引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。

隨著現(xiàn)代社會的發(fā)展,建筑物的規(guī)模不斷擴大,其內(nèi)各種電氣設(shè)備的使用日趨增多,尤其是計算機網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的普及,建筑物越來越多采用各種信息化的電氣設(shè)備。我國每年因雷擊破壞建筑物內(nèi)電氣設(shè)備的事件時有發(fā)生,所造成的損失非常巨大。因此建筑物的防雷設(shè)計就顯得尤為重要。
直擊雷和感應(yīng)雷是雷電入侵建筑物內(nèi)電氣設(shè)備的兩種形式。直擊雷是雷電直接擊中線路并經(jīng)過電氣設(shè)備入地的雷擊過電流;感應(yīng)雷是由雷閃電流產(chǎn)生的強大電磁場變化與導(dǎo)體感應(yīng)出的過電壓,過電流形成的雷擊。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》GB50057-94(2000年版)規(guī)定,建筑物的防雷區(qū)劃分為LPZOA,LPZOB,LPZ1,LPZn+1等區(qū)(各區(qū)的具體含義本文不再贅述)。將需要保護的空間劃分為不同的防雷分區(qū),是為了規(guī)定各部分空間不同的雷擊電磁脈沖的嚴(yán)重程度和等電位聯(lián)結(jié)點的位置,從而決定位于該區(qū)域的電子設(shè)備采用何種電涌保護器在何處以何種方式實現(xiàn)與共同接地體等電位聯(lián)結(jié)。
建筑物直擊雷的保護區(qū)域為LPZOA區(qū),其保護設(shè)計已為電氣設(shè)計人員所熟知,根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》GB50057-94(2000年版),設(shè)計由避雷網(wǎng)(帶),避雷針或混合組成的接閃器,立柱基礎(chǔ)的鋼筋網(wǎng)與鋼屋架,屋面板鋼筋等構(gòu)成一個整體,避雷網(wǎng)通過全部立柱基礎(chǔ)的鋼筋作為接地體,將強大的雷電流入大地。建筑物感應(yīng)雷的保護區(qū)域為LPZOB,LPZ1,LPZn+1區(qū),即不可能直接遭受雷擊區(qū)域;感應(yīng)雷是由遭受雷擊電磁脈沖感應(yīng)或靜電感應(yīng)而產(chǎn)生的,形成感應(yīng)雷電壓的機率很高,對建筑物內(nèi)的電氣設(shè)備,尤其低壓電子設(shè)備威脅巨大,所以說對建筑物內(nèi)部設(shè)備的防雷保護的重點是防止感應(yīng)雷入侵。由感應(yīng)雷產(chǎn)生的雷電過電壓過電流主要有以下三個途徑:(1)由供電電源線路入侵;高壓電力線路遭直擊雷襲擊后,經(jīng)過變壓器耦合到各低壓0.38KV/0.22KV線路傳送到建筑物內(nèi)各低壓電氣設(shè)備;另外低壓線路也可能被直擊雷擊中或感應(yīng)雷過電壓。據(jù)測,低壓線路上感應(yīng)的雷電過電壓平均可達(dá)10KV,完全可以擊壞各種電氣設(shè)備,尤其是電子信息設(shè)備。(2)由建筑物內(nèi)計算機通信等信息線路入侵;可分為三種情況:①當(dāng)?shù)孛嫱怀鑫镌庵睋衾状驌魰r,強雷電壓將鄰近土壤擊穿,雷電流直接入侵到電纜外皮,進而擊穿外皮,使高壓入侵線路。②雷云對地面放電時,在線路上感應(yīng)出上千伏的過電壓,擊壞與線路相連的電器設(shè)備,通過設(shè)備連線侵入通信線路。這種入侵沿通信線路傳播,涉及面廣,危害范圍大。③若通過一條多芯電纜連接不同來源的導(dǎo)線或者多條電纜平行鋪設(shè)時,當(dāng)某一導(dǎo)線被雷電擊中時,會在相鄰的導(dǎo)線感應(yīng)出過電壓,擊壞低壓電子設(shè)備。(3)地電位反擊電壓通過接地體入侵;雷擊時強大的雷電流經(jīng)過引下線和接地體泄入大地,在接地體附近放射型的電位分布,若有連接電子設(shè)備的其他接地體靠近時,即產(chǎn)生高壓地電位反擊,入侵電壓可高達(dá)數(shù)萬伏。建筑物防直擊雷的避雷引入了強大的雷電流通過引下線入地,在附近空間產(chǎn)生強大的電磁場變化,會在相鄰的導(dǎo)線(包括電源線和信號線)上感應(yīng)出雷電過電壓,因此建筑物避雷系統(tǒng)不但不能保護計算機,反而可能引入了雷電。計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等設(shè)備的集成電路芯片耐壓能力很弱,通常在100伏以下,因此必須建立多層次的計算機防雷系統(tǒng),層層防護,確保計算機特別是計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全。
由此可見,對建筑物內(nèi)各電氣設(shè)備進行防感應(yīng)雷保護設(shè)計是必不可少的一項內(nèi)容;設(shè)計的合理與否,對電氣設(shè)備的安全使用與運行有著至關(guān)重要的作用。
目前,在感應(yīng)雷的防護當(dāng)中,電涌保護器的使用已日趨頻繁;它能根據(jù)各種線路中出現(xiàn)的過電壓,過電流及時作出反應(yīng),泄放線路的過電流,從而達(dá)到保護電氣設(shè)備的目的。
根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》GB50057-94(2000年版)第6.4.4條規(guī)定:電涌保護器必須能承受預(yù)期通過它們的雷電流,并應(yīng)符合以下兩個附加要求:通過電涌時的最大鉗壓,有能力熄滅在雷電流通過后產(chǎn)生的工頻續(xù)流。即電涌保護器的最大鉗壓加上其兩端的感應(yīng)電壓應(yīng)與所屬系統(tǒng)的基本絕緣水平和設(shè)備允許的最大電涌電壓協(xié)調(diào)一致。
現(xiàn)在,我們根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》GB50057-94(2000年版)附錄六規(guī)定的各類防雷建筑物的雷擊電流值進行電涌保護器的最大放電電流的選擇。
一、一類防雷建筑物
1、根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》GB50057-94(2000年版)附錄六規(guī)定,其首次雷擊電流幅值為200KA,波頭10us;二次雷擊電流幅值為50KA,波頭0.25us;根據(jù)圖1,全部雷電流i的50%按流入建筑物防雷裝置的接地裝置計,另外50%按1/3分配于線纜計);首次雷擊:總配電間第根供電線纜雷電流分流值為200*50%/3/3=11.11KA;后續(xù)雷擊;總配電間每根供電線纜雷電流分流值為50*50%/3/3=2.78KA;如果進線電纜已經(jīng)進行屏蔽處理,其每根供電線纜雷電流的分流值將減低到原來的30%,即11.11KA*30%=3.3KA及2.78KA*30%=0.8KA,而在電涌保護器承受10/350us的雷電波能量相當(dāng)于8/20us的雷電波能量的5~8倍,所以選擇能承受8/20us波形電涌保護器的最大放電電流為11.11*8=88.9KA;即設(shè)計應(yīng)選用電涌保護器SPD的最大放電電流為100KA,以法國SOULE公司產(chǎn)品為例,選用PU100型。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》GB50057-94(2000年版)第6.4.7條規(guī)定,該級電涌保護器應(yīng)在總配電間處安裝,即在LPZOA,LPZOB與LPZ1區(qū)的交界處安裝。
2、根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》GB50057-94(2000年版)第6.4.8,第6.4.9條規(guī)定,在分配電箱處,即在LPZ1與LPZ2區(qū)的交界處安裝電涌保護器,其額定放電電流不宜小于5KA(8/20us),故此處應(yīng)選用電涌保護器SPD的最大放電電流為40KA,額定放電電流為10KA;以法國SOULE公司產(chǎn)品為例,選用PU40型。
二、二類防雷建筑物
1、根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》GB50057-94(2000年版)附錄六規(guī)定,其首次雷擊電流幅值為150KA,波頭10us;二次雷擊電流幅值為37.5KA,波頭0.25us;根據(jù)圖1,全部雷電流i的50%按流入建筑物防雷裝置的接地裝置計,另外50%按1/3分配于線纜計;首次雷擊:總配電間每根供電線纜雷電流分流值為150*50%/3/3=8.33KA;后續(xù)雷擊:總配電間每根供電線纜雷電流的分流值為37.5*50%/3/3=2.08KA;如果進線電纜已經(jīng)進行屏蔽處理,其每根供電線纜雷電流的分流值將減低到原來的30%,即8.33KA*30%=2.5KA及2.08KA*30%=0.6KA,而在電涌保護器承受10/350us的雷電波能量相當(dāng)于8/20us的雷電波能量的5~8倍,所以選擇能承受8/20us波形電涌保護器的最大放電電流為8.33*8=66.6KA;即設(shè)計應(yīng)選用電涌保護器SPD的最大放電電流為65KA,以法國SOULE公司產(chǎn)品為例,選用PU65型。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》GB50057-94(2000年版)第6.4.7條規(guī)定,該級電涌保護器應(yīng)在總配電間處安裝,即在LPZOA,LPZOB與LPZ1區(qū)的交界處安裝。
2、根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》GB50057-94(2000年版)第6.4.8,第6.4.9條規(guī)定,在分配電箱處,即在LPZ1與LPZ2區(qū)的交界處安裝電涌保護器,其額定放電電流不宜小于5KA(8/20us),故此處應(yīng)選用電涌保護器SPD的最大放電電流為40KA,額定放電電流為10KA;以法國SOULE公司產(chǎn)品為例,選用PU40型。
三、三類防雷建筑物
1、根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》GB50057-94(2000年版)附錄六規(guī)定,其首次雷擊電流幅值為100KA,波頭10us;二次雷擊電流幅值為25KA,波頭0.25us;根據(jù)附圖1,全部雷電流i的50%按流入建筑物防雷裝置的接地裝置計,另外50%按1/3分配于線纜計;首次雷擊:總配電間每根供電線纜雷電流分流值為100*50%/3/3=5.55KA;后續(xù)雷擊:總配電間每根供電線纜雷電流分流值為25*50%/3/3=1.39KA;如果進線電纜已經(jīng)進行屏蔽處理,其每根供電線纜雷電流的分流值將減低到原來的30%,即5.55KA*30%=1.7KA及1.39KA*30%=0.4KA,而在電涌保護器承受10/350us的雷電波能量相當(dāng)于8/20us的雷電波能量的5~8倍,所以選擇能承受8/20us波形電涌保護器的最大放電電流為5.55*8=44.4KA;即設(shè)計應(yīng)選用電涌保護器SPD的最大放電電流為40KA,以法國SOULE公司產(chǎn)品為例,選用PU40型,根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》GB50057-94(2000年版)第6.4.7條規(guī)定,該級電涌保護器應(yīng)在總配電間處安裝,即在LPZOA,LPZOB與LPZ1區(qū)的交界處安裝。
2、根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》GB50057-94(2000年版)第6.4.8,第6.4.9條規(guī)定,在分配電箱處,即在LPZ1與LPZ2區(qū)的交界處安裝電涌保護器,其額定放電電流不宜小于5KA(8/20us),故此處應(yīng)選用電涌保護器SPD的最大放電電流為40KA,額定放電電流為10KA;以法國SOULE公司產(chǎn)品為例,選用PU40型。
在供電線路中,電涌保護器的具體安裝以較常用的TN-S系統(tǒng),TN-C-S系統(tǒng),TT系統(tǒng)為例,示意如下:
1)TN-S系統(tǒng)過電壓保護方式
2)TN-C-S系統(tǒng)過電壓保護方式
3)TT系統(tǒng)過電壓保護方式
綜上所述可見,在防雷保護設(shè)計中,總的防雷原則是采用三級保護:1、將絕大部分雷電流直接引入地下基礎(chǔ)接地裝置泄散;2、阻塞沿電源線或數(shù)據(jù)、信號線引入的過電壓;3、限制被保護設(shè)備上浪涌過電壓幅值(過電壓保護)。這三道防線,缺一不可,相互配合,各行其責(zé)。目前通常作法是以下三點:
1)建立聯(lián)合共用接地系統(tǒng),形成等電位防雷體系
將建筑物的基礎(chǔ)鋼筋(包括樁基、承臺、底板、地梁等),梁柱鋼筋,金屬框架,建筑物防雷引下線等連接起來,形成閉合良好的法拉第籠式接地,將建筑物各部分的接地(包括交流工作地,安全保護地,直流工作地,防雷接地)與建筑物法拉第籠良好連接,從而避免各接地線之間存在電位差,以消除感應(yīng)過電壓產(chǎn)生。
2)電源系統(tǒng)防雷
以建筑物為一個供電單元,應(yīng)在供電線路的各部位(防雷區(qū)交接處)逐級安裝電涌保護器,以消除雷擊過電壓。
3)等電位聯(lián)結(jié)系統(tǒng)
國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》GB50057-94(局部修訂條文)明確規(guī)定,各防雷區(qū)交接處,必須進行等電位聯(lián)結(jié);尤其建筑物內(nèi)的計算機房等弱電機房,遭受直擊雷的可能性比較小,所以在此處除采取電涌保護器進行感應(yīng)雷防護外,還應(yīng)采用等電位聯(lián)結(jié)方式來進行防雷保護,本文不再敘述。
作為電氣設(shè)計人員都非常清楚,建筑物的防雷保護設(shè)計是一項既簡單又繁瑣的內(nèi)容,但對建筑物的安全使用,電氣設(shè)備的正常運行有著至關(guān)重要的作用,所以還有待于各位電氣設(shè)計人員作進一步的研究與探討;同時必須嚴(yán)格按照國家規(guī)范,善為謀劃,精心設(shè)計。本文僅此設(shè)計作了一點粗淺的探討,所以文中不足之處,望同行不吝賜教。
參考文獻
1、國家標(biāo)準(zhǔn)建筑物防雷設(shè)計規(guī)范GB50057-94(2000年版)北京中國計劃出版社2001
【關(guān)鍵詞】供電系統(tǒng),電氣設(shè)計,防雷接地
中圖分類號:F407.6 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:
一.前言
伴隨著我國的建筑行業(yè)的不斷發(fā)展,建筑的功能日益多樣化,人們對建筑的舒適性和安全性都有了更為嚴(yán)格的要求,因而,在進行建筑施工過程中,整個建筑的供電系統(tǒng)和防雷接地工作,也漸漸被提升到新的高度,在筆者多年的電氣設(shè)計施工,和相關(guān)的供電系統(tǒng)和防雷接地工作經(jīng)驗中,筆者發(fā)現(xiàn),供電系統(tǒng);在保證供電可靠性的前提下應(yīng)盡量滿足電源的質(zhì)量要求、減少電能損耗;防雷接地;內(nèi)部防雷與外部防雷相結(jié)合,保障人身安全,避免建筑和電氣設(shè)備造成損壞;在設(shè)計、施工和維護方面也給人們帶來許多方便。
二.電氣設(shè)計中的防雷接地分析和探討
為了把雷電流迅速泄人大地,以防止雷害為目的的接地叫做防雷接地。在做辦公樓的防雷接地設(shè)計前,首先根據(jù)辦公樓等效面積和辦公樓所在區(qū)域的年平均雷暴日等參數(shù)計算年預(yù)計雷擊次數(shù),再根據(jù)年預(yù)計雷擊次數(shù)確定辦公樓的防雷類別,最后按照《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》的要求進行設(shè)計。辦公樓的防雷接地分外部防雷和內(nèi)部防雷兩類。
1.外部防雷措施探討
外部防雷系統(tǒng)由接閃器、引下線、接地帶、接地極等有機組成。缺一不可。設(shè)計時,首先根據(jù)土建所提條件,確定選用何種形式的接閃器、引下線、接地帶和接地極。不同結(jié)構(gòu)形式的建筑物,選用的外部防雷系統(tǒng)各不相同。
在辦公樓設(shè)計中,經(jīng)計算年預(yù)計雷擊次數(shù)為0.159 97 次/a,屬于第三類防雷建筑物。采用Φ10 圓鋼避雷網(wǎng)暗敷于屋檐及女兒墻上作為接閃器,凡突出于屋面的物體均與避雷網(wǎng)可靠連接。避雷網(wǎng)網(wǎng)格大小不大于20m×20m 或24m×16m。屋面避雷網(wǎng)與所有柱內(nèi)的主筋牢固焊接,利用柱內(nèi)鋼筋作為引下線,引下線在地下800mm 外引線與接地扁鋼牢固焊接,其中2~3 根引下線在地上500mm 處引設(shè)斷接卡供檢測用。室內(nèi)接地帶利用基礎(chǔ)及地梁內(nèi)主筋,并與引下線牢固焊接,在底層引出地面供配電箱接地用。利用基礎(chǔ)內(nèi)鋼筋作為接地極。當(dāng)測試接地電阻不夠時,由扁鋼接地帶外引增裝角鋼接地極,角鋼接地極埋于地下800mm。辦公樓接地電阻值
2.內(nèi)部防雷分析
內(nèi)部防雷系統(tǒng)的作用是減少建筑物內(nèi)的雷電流和所產(chǎn)生的電磁效應(yīng)以及防止反擊、接觸電壓、跨步電壓等二次雷害。辦公樓的防雷設(shè)計中,內(nèi)部防雷主要包含浪涌保護和等電位聯(lián)結(jié)兩種方式。
(一)浪涌保護
所謂浪涌,指的是超出正常工作電壓的瞬間過電壓。在辦公樓中,為防止電子設(shè)備遭受雷電浪涌而損壞,故需作浪涌保護。浪涌保護通過安裝浪涌保護器(SPD)來實現(xiàn)。浪涌保護器的作用是泄放浪涌電流、限制浪涌電壓。在辦公樓設(shè)計中,采取分級保護、逐級泄流的原則。在電源的總進線處安裝放電電流較大的一級浪涌保護器,每層配電箱及電梯配電箱內(nèi)設(shè)二級浪涌保護器。
(二)等電位聯(lián)結(jié)
等電位聯(lián)結(jié)的目的是減小防雷空間內(nèi)各金屬部件以及各系統(tǒng)之間的電位差。做法是用聯(lián)結(jié)導(dǎo)體將處在需要防雷空間內(nèi)的防雷裝置、建筑物的金屬構(gòu)架、金屬裝置、外來導(dǎo)體、電氣裝置或電信裝置等聯(lián)結(jié)起來。等電位聯(lián)結(jié)分總等電位聯(lián)結(jié)(MEB)和局部等電位聯(lián)結(jié)(LEB)。總等電位聯(lián)結(jié)作用于全建筑物,它在一定程度上可降低建筑物內(nèi)間接接觸電擊的接觸電壓和不同金屬部件間的電位差,并消除自建筑物外經(jīng)電氣線路和各種金屬管道引入的危險故障電壓的危害。在一局部場所范圍內(nèi)將各導(dǎo)電部分連通稱作局部等電位聯(lián)結(jié)。在辦公樓設(shè)計中,采用總等電位聯(lián)結(jié),電源進線做重復(fù)接地。變配電室設(shè)一個總等電位MEB 箱,將建筑物內(nèi)保護干線、設(shè)備進線總管等進行聯(lián)結(jié)。總等電位聯(lián)結(jié)線采用BV-1×25mm2 線穿SC32 管。總等電位聯(lián)結(jié)均采用等電位卡子,禁止在金屬管道上焊接。各層動力配電箱及休息室衛(wèi)生問內(nèi)安裝局部等電位LEB 箱進行局部等電位聯(lián)結(jié),根據(jù)需要也可在計算機中心、安防、電信、消防等有電子設(shè)備的房間內(nèi)做局部等電位聯(lián)結(jié)。
三.電氣設(shè)計中供電系統(tǒng)的分析探討
1.科學(xué)設(shè)計供電方案
辦公樓電氣設(shè)計時,首先要確定辦公樓的供電方案。辦公樓供電要在保證供電可靠性的前提下滿足電源的質(zhì)量要求,并減少電能損耗。
在本辦公樓中,無消防泵和消防電梯,只有應(yīng)急照明和消防疏散指示標(biāo)志,因此,應(yīng)急照明和消防疏散指示為二級負(fù)荷,其余為三級負(fù)荷。辦公樓的電源由上一級降壓站經(jīng)10KV 架空線路及10KV 電纜進一層變配電室,變配電室內(nèi)設(shè)10KV 干式變壓器1 臺,把10KV 電壓降至380/220V 后,為本樓的用電負(fù)荷供電。應(yīng)急照明和消防疏散指示標(biāo)志等二級負(fù)荷采用EPS 應(yīng)急電源供電。
2.嚴(yán)格加強對負(fù)荷的計算
之所以要進行負(fù)荷計算,主要是因為辦公樓的用電設(shè)備工作時的實際負(fù)荷不等于設(shè)備的額定負(fù)荷(安裝容量);在設(shè)計時,如果直接采用額定容量進行設(shè)計勢必會造成浪費,因此必須先進行負(fù)荷計算,算出全部設(shè)備的實際負(fù)荷,以便正確選擇供配電系統(tǒng)中導(dǎo)線、電纜、開關(guān)、變壓器等電氣設(shè)備,還可以計算出全廠的電能需要量、電能損耗以及選擇無功補償容量等,做好辦公樓在電氣上的節(jié)能措施。負(fù)荷的計算方法有需要系數(shù)法、負(fù)荷密度法、單位指標(biāo)法等。由于需要系數(shù)法比較簡便,因而低壓母線上的負(fù)荷計算多采用需要系數(shù)法。
式中:Kt 為同時系數(shù);Kn 為需要系數(shù);Q30 為用電設(shè)備組無功計算功率(kvar);P30 為用電設(shè)備組有功計算功率(KW);S30 加為用電設(shè)備組視在計算功率(KVA);Ijs 為計算電流(A);Pe 為用電設(shè)備額定功率(KW);cosΦ為功率因數(shù)。辦公樓設(shè)計中,在低壓母線上進行無功補償。利用上述公式逐級計算后,即可得出無功補償容量。計算出的無功補償容量為120kvar,補償后,10KV 側(cè)的功率因素可達(dá)0.98,滿足供電部門的要求。補償后的總的視在計算功率為251KVA,選用400KVA 的10KV 干式變壓器,變壓器負(fù)載率為62.75%。
3.低壓配電網(wǎng)絡(luò)
低壓配電網(wǎng)絡(luò),是指從終端降壓變電所的低壓側(cè)到用戶內(nèi)部低壓設(shè)備的電力線路,其電壓一般為380/220V。
(一)供電系統(tǒng)的合理配置
為便于維修,多層建筑宜分層設(shè)置配電箱,每套房間宜有獨立的電源開關(guān)。單相用電設(shè)備應(yīng)適當(dāng)配置,力求達(dá)到三相負(fù)荷平衡。辦公樓共有四層,每層總面積較大,在不同位置各有兩個電間,故在每個電間內(nèi)分別放置動力配電箱1 臺,為本層的照明箱及動力負(fù)荷供電。
(二)用電質(zhì)量要求低壓配電線路應(yīng)當(dāng)滿足用戶用電質(zhì)量的要求
電能質(zhì)量主要包含電壓和頻率兩個指標(biāo)。電壓質(zhì)量除了與電源有關(guān)以外,還與動力、照明線路的合理設(shè)計關(guān)系很大。在設(shè)計線路時,必須考慮線路的電壓損失。一般情況下,低壓供電半徑不宜超過250m。插座和照明應(yīng)分別在不同供電回路。照明系統(tǒng)中的每一單相分支回路電流不宜超過16A,光源數(shù)量不宜超過25 個。插座回路中每一回路插座數(shù)量不宜超過10個;電能質(zhì)量的頻率指標(biāo)在我國規(guī)定工頻為50Hz,是由電力系統(tǒng)保證的,它與照明、動力線路本身無關(guān),但超過了規(guī)定值,將影響用電設(shè)備的正常工作。
(三)結(jié)合工程實際選擇合理的接地方式
配電網(wǎng)絡(luò)主要有放射式、樹干式和混合式3 種接線形式。在辦公樓設(shè)計中,采用放射式與樹干式相結(jié)合的供電方式。動力負(fù)荷采用放射式供電,照明用電采用混合式供電。
四.結(jié)語
加強對建筑的電氣設(shè)計中的供電系統(tǒng)與防雷接地工作,對于提高建筑的整體安全性能和穩(wěn)定性有著十分重要的作用,在此過程中,要不斷加強設(shè)計人員的綜合素質(zhì)培養(yǎng),提高其設(shè)計的專業(yè)技能,結(jié)合具體的工程的實際情況,從而確保整個工程的安全性。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞:計算機網(wǎng)絡(luò) 雷電 防護
中圖分類號:TM862 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-9416(2012)12-0161-01
1、雷電損害網(wǎng)絡(luò)的具體途徑
雷電對于計算機網(wǎng)絡(luò)的侵害主要有兩種方式:一是直擊雷的侵害,再是感應(yīng)雷的侵害。直擊雷具體是只雷電直接擊中了建筑或是設(shè)備的連接線路,并且通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備入地的雷擊過電流。而感應(yīng)雷通常是產(chǎn)生于電磁感應(yīng),經(jīng)過電力線路和信號饋線繼而侵入計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。雷電的入侵途徑主要是以下三種:第一,直擊雷通過建筑的接閃器流入地底,繼而泄放出雷電流并產(chǎn)生數(shù)萬伏的地網(wǎng)地電位,然后經(jīng)過設(shè)備的接地線而侵入網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,最終導(dǎo)致地電位反擊;第二,雷電的電流通過建筑物的避雷針被引入地底的時候會在引下線周圍產(chǎn)生強大的磁場,從而導(dǎo)致引下線附近的金屬線通過感應(yīng)繼而產(chǎn)生電壓,再在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的電力或者信號線的影響下進攻網(wǎng)絡(luò);第三,建筑物內(nèi)的電源或者通信線等設(shè)備,由于建筑外受到直接雷或者感應(yīng)雷的影響而加載的電流或電壓竄入線路,繼而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)設(shè)備受到侵害。
綜上所述,我們不難發(fā)現(xiàn)雷電主要是通過供電電源線路、接地系統(tǒng)或者是通信線路等載體而侵害網(wǎng)絡(luò),所以計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的雷電防護應(yīng)該從上述三個方面來進行。另外,由于計算機網(wǎng)絡(luò)是擺放在室內(nèi)的,建筑物本身具有避雷設(shè)施,繼而減小了直擊雷對計算機網(wǎng)絡(luò)的影響,更應(yīng)該引起關(guān)注的是感應(yīng)雷。
2、計算機網(wǎng)絡(luò)的雷電防護措施
2.1 信號系統(tǒng)方面的雷電防護
現(xiàn)代化的建筑物,其信息網(wǎng)絡(luò)通常是相互連通的一種開放式網(wǎng)絡(luò)。各個建筑物之間,或者是建筑物與外部網(wǎng)絡(luò)之間都應(yīng)該有物理介質(zhì)對之進行連接,可供連接的介質(zhì)主要有電話線、光纖以及5類屏蔽雙絞線等。這一系列介質(zhì)除了光纖之外,其他都有可能會由于直擊雷或是感應(yīng)雷的入侵而損害兩端連接的網(wǎng)絡(luò)。為了降低由于通信電纜引入雷電進行侵害的可能性,一般情況下所采用的方法是在進行網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備電纜接入之前需要對信號避雷器進行接入,即在鏈路中串入一個瞬態(tài)過電壓保護器,從而保護電子設(shè)備,防止其受到雷電閃擊或是其他干擾所產(chǎn)生的阻斷過電壓、傳導(dǎo)電涌過電壓以及雷電的侵害,繼而促使雷電對計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)備的損壞降到最低。因為信號避雷器是在通信線中進行串接的,因此信號避雷器不僅要與防雷性特征相符,還要充分考慮到信號傳輸帶寬等網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)的要求。所以,在選擇相關(guān)產(chǎn)品的時候要同時結(jié)合防雷性能指標(biāo)以及網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)的要求。
2.2 電源系統(tǒng)方面的雷電防護
因為雷電會產(chǎn)生強大的過電流以及過電壓,且無法一次性完成限壓及泄流,因此電源系統(tǒng)需要務(wù)必要實行多級的雷電防護,最少要做到限壓及泄流的前后的兩級保護。根據(jù)我國當(dāng)前的計算機信息系統(tǒng)防雷技術(shù)的相關(guān)規(guī)定,電源系統(tǒng)需要采用三級的雷電防護,換而言之就是要在建筑物的總配電裝置高壓端處,分別進行高通容量的防雷裝置安裝,此為第一級保護。在低壓處側(cè)進行閥門式防雷裝置安裝,此為第二級保護。在樓層配電箱處進行電源避雷箱安裝,此為第三級保護。在重要的場合更應(yīng)該采用多級的保護措施,例如在USP電源輸出端應(yīng)該安裝防雷器,對于重要的設(shè)備電源輸入端需要進一步安裝電源終端防雷設(shè)備等。安裝多級電源防雷設(shè)施將能夠有利于雷電過電流的徹底泄放以及過電壓的有效限制,從而有效防止雷電以電力線路為載體進而侵入計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對其設(shè)備造成損害。
2.3 關(guān)于接地及防靜電的要求
因為計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的核心設(shè)備通常都是放在計算機的機房之內(nèi)的,所以機房的環(huán)境需要引起重視,良好的接地系統(tǒng)才能確保機房計算機與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安全運行,并為工作人員的人生安全提供保障。根據(jù)《電子計算機機房設(shè)計規(guī)范》中所提出的要求,計算機機房的接地工作應(yīng)該采用以下四種接地方式:交流工作接地、直流工作接地、安全保護接地及防雷接地。當(dāng)此四種接地方式所采用的接地裝置是同一組時,其接地電阻不可大于其中最小值。另外,靜電防護也應(yīng)該引起計算機機房安全工作的重視,當(dāng)靜電的電壓達(dá)到2KV的時候,人們就會有觸電的感覺,當(dāng)靜電電壓積累到一定程度是也會引起設(shè)備的故障。
當(dāng)今是信息技術(shù)的時代,計算機網(wǎng)絡(luò)被廣泛使用,其已經(jīng)成為人們用于交流的一項重要工具,但是無論是多么先進的工具都會有一定的局限性,計算機網(wǎng)絡(luò)在抗擊雷電方面的能力較為薄弱,其所造成的網(wǎng)絡(luò)安全問題應(yīng)該引起一定的重視。
參考文獻
[1]彭筱虹.對《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》的若干建議[期刊論文].低壓電器,2007(12).
關(guān)鍵詞:公路隧道,避雷,接地裝置
該隧道位于江山市峽口鎮(zhèn)與廿八都鎮(zhèn)之間的群山峻嶺之中,在達(dá)塢隧道出口的群山腳下為收費所、達(dá)塢隧道所辦公大樓,兩者和隧道之間有近百條電力電纜、控制電纜、通信電纜及視頻信號電(光)纜相連接,收費站廣場邊有一排高度為20m的高桿金屬照明燈,離其幾十米處的互通有4桿25米高桿金屬照明燈,隧道與隧道之間都有25米的高桿金屬照明燈及室外可變情報板。隧道所辦公樓倚山而建,其下方是地勢低的多的廿八都古鎮(zhèn),土質(zhì)為砂質(zhì)土壤,土壤電阻率約為400Ω.m,土壤電阻率較高。但在雨季時,由于地下水豐富,其地理地貌十分有利于雷暴的生成發(fā)展。免費論文。根據(jù)江山市中心氣象臺提供的資料,該地區(qū)平均雷暴日為57天,經(jīng)計算,該建筑物年預(yù)計雷擊次數(shù)為0.31次/天,屬于雷電活動頻繁、雷擊事故高發(fā)地區(qū)。免費論文。該建筑物為二類防雷建筑物。近年來,頻繁的雷擊已對隧道的監(jiān)控系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)以及室外情報板等造成了一定的危害,因此隧道及建筑物的防雷工作刻不容緩。
一、雷擊的特性
雷電破壞作用與峰值電流及其波形有最密切的關(guān)系,雷電波頻譜是研究避雷的重要依據(jù)。從雷電波頻譜結(jié)構(gòu)可以獲悉雷電波電壓、電流的能量在各頻段的分布,根據(jù)這些數(shù)據(jù)可以估算通信系統(tǒng)頻帶范圍內(nèi)雷電沖擊的幅度和能量大小,進而確定避雷措施;即使在電力系統(tǒng)中,了解雷電波頻譜分析,也有助于采取相應(yīng)的避雷措施。典型的雷電流為近似的雙指數(shù)函數(shù)曲線,可用下式表示:
i= I0 (e-α-e-β)
式中: I0――雷電流峰值(從數(shù)kA到數(shù)百kA);
α――波前衰減系數(shù);
β――波尾衰減系數(shù);
i――雷電流瞬時值。
雷電流曲線峰值的左邊部分稱為波前,從峰值至電流下降到峰值的一半的E點這部分稱為波尾。雷電流波形的波前很陡,通常只有零點幾微秒到十幾微秒,并包含豐富的諧波電流。通過計算(過程從略),可求得雷電波的能量比率積累的頻率分布。雷電波能量比率積累的頻率分布:低頻部分增值快,頻率越高,增值越慢,說明雷電的能量大多分布在低頻部分。從典型雷電波計算得到的數(shù)據(jù)可知,90%以上雷電能量分布在20 kHz以下。免費論文。即在防雷工程中,只要防止20kHz以下頻率的雷電波侵入,就能把雷電波的能量削減掉90%以上。
二、隧道電氣設(shè)備防雷工程設(shè)計
該隧道監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備屢遭雷擊損壞,從損壞的電氣設(shè)備分析,都是弱電部分的接口電路或電源電路(如:攝像機解碼板、電源板及攝像頭等)損壞,而且無嚴(yán)重?zé)辜皺C械性破壞,推斷應(yīng)是受到感應(yīng)雷即雷電電磁脈沖的沖擊影響所致。根據(jù)我國《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范GB50057-94》,參照國際電工委員會IEC1024防雷與接地的有關(guān)規(guī)定采取屏蔽、泄放、消峰、分流、均壓等電位聯(lián)接的原理進行防雷工程的綜合設(shè)計和改進。
(一)接地系統(tǒng)及措施
接地是防雷的基礎(chǔ),接地系統(tǒng)的設(shè)計與施工直接影響防雷的效果。只有良好的接地才能為入侵的雷電流提供暢順的入地泄放通道,同時才能使屏蔽效果得到保障。該隧道建在花崗巖石之中,洞內(nèi)無法利用基礎(chǔ)鋼筋作接地體,只能在電纜溝底部建造接地裝置。為了減小接地電阻,可采用復(fù)合接地體,即水平接地體和垂直接地體相結(jié)合的方式,并在接地極周圍填充長效降阻劑。垂直接地體的優(yōu)點是在雷雨季節(jié)能積聚一定的山水,有利于改良接地極周圍的土壤電阻率,降低接地電阻。而水平接地體能擴大地網(wǎng)的接地面積,使隧道成為一個大的均壓體,減少閃擊放電的機會,提高泄放雷電流的能力。
(二)屏蔽
隧道內(nèi)的電氣設(shè)備,外部電磁干擾主要有三種:雷電的電磁脈沖;電力系統(tǒng)中各種操作過電壓;靜電放電。由于雷電波主要是通過電磁感應(yīng)和靜電感應(yīng),在隧道內(nèi)的電源線和信號線上產(chǎn)生過電壓波,并沿電纜向兩端傳播沖擊,使得隧道及監(jiān)控室內(nèi)的監(jiān)控設(shè)備被擊壞,而雷電從隧道口繞擊進洞內(nèi)的可能性很小。因此屏蔽只側(cè)重于隧道外及洞口附近的各種電纜,將電源線和信號線分別敷設(shè)于鍍鋅線槽內(nèi),線槽每隔一定距離,按標(biāo)準(zhǔn)進行接地,從而使雷電作為干擾源的影響大大減小。
(三)均壓、等電位聯(lián)接
在隧道的電纜溝內(nèi)及監(jiān)控室內(nèi)建立等電位連接帶,將設(shè)備外殼及金屬架構(gòu)物進行可靠的搭接,就近接地,使整個監(jiān)控系統(tǒng)處于準(zhǔn)等電位水平,在隧道內(nèi)形成一個均壓帶,避免被保護設(shè)備之間在雷擊瞬間形成電位差而產(chǎn)生二次閃擊、閃絡(luò)現(xiàn)象而遭損壞。
(四)專用避雷器
在采取以上措施的同時,為防止感應(yīng)雷電對一些重要的電氣設(shè)備的沖擊,須在其電源或信號輸入端加裝專用避雷器。避雷器的性能必須滿足以下幾點要求:
(1)避雷器不會對線路的正常運行造成影響;
(2)要有較好的箝位效果,沖擊殘壓盡量小,并在設(shè)備的耐壓范圍內(nèi);
(3)要有足夠的雷電通流容量,雷電發(fā)生時自身不會損壞,并能反復(fù)使用;
(4)能適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境;
(5)漏電流要小。響應(yīng)時間要盡可能短,一般要求達(dá)ns級。
根據(jù)理論分析及實際經(jīng)驗,在下列易受感應(yīng)雷影響的電氣設(shè)備前加裝相應(yīng)的專用避雷器:
(1)在低壓母線、監(jiān)控系統(tǒng)電源輸出端加裝三相或單相電源避雷器,以防止感應(yīng)雷電通過電源線損壞監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備;
(2)在隧道內(nèi)攝像機部分解碼器輸入輸出端加裝控制信號避雷器,以防止雷電通過控制信號線損壞攝像機解碼器;
(3)在攝像機視頻信號輸入輸出端加裝同軸電纜避雷器;
(4)在通信機房配線架裝設(shè)交換機配線避雷器;
(5)洞外廣場攝像機安裝云臺、鏡頭控制線避雷器。
通過以上的技術(shù)處理,可有效防止雷電對隧道內(nèi)電氣設(shè)備的影響,最大限度地將雷擊災(zāi)害減至最小。
三、結(jié)語
隨著國民經(jīng)濟、科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,公路隧道機電設(shè)備的自動化程度越來越高,計算機用于自動控制及營運管理也越來越普遍。隧道內(nèi)機電系統(tǒng)包括:照明、通風(fēng)、火災(zāi)報警、閉路電視監(jiān)控、通信、交通監(jiān)測控制及供配電系統(tǒng)等都不可避免地會受到雷電災(zāi)害的影響,如何將雷電災(zāi)害的影響降至最低,是隧道機電系統(tǒng)在設(shè)計、施工及管理中一項非常重要的工作,必須予以充分重視。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞:住宅小區(qū) SPD 防雷裝置
引言:
隨著住宅小區(qū)智能化系統(tǒng)建設(shè)的高速發(fā)展,各種電子、微電子設(shè)備已經(jīng)在各小區(qū)大量使用,這些裝備耐過電壓、過電流的能力較低,雷電高壓入侵所產(chǎn)生的電、熱效應(yīng)以及雷擊、電磁脈沖的侵入都會對設(shè)備和系統(tǒng)造成干擾和損壞,近幾年,氣候的極端化增加了防雷的重要性、迫切性,雷電防御已經(jīng)從直擊雷防護進入感應(yīng)雷、雷電電磁脈沖等防護,致使電磁脈沖的危害越來越大,單靠傳統(tǒng)的避雷網(wǎng)、接閃器已經(jīng)不能滿足各種現(xiàn)代化智能建筑、電器的需要,為了確保小區(qū)居民的正常生活,減少雷電帶來的災(zāi)害,在小區(qū)配備SPD系統(tǒng)保護器是一種行之有效的防護措施,隨著技術(shù)的進步,各種電子、信息設(shè)備耐受電涌能力隨著技術(shù)的進步變得脆弱了,電涌可產(chǎn)生于雷擊,也可來自大功率設(shè)備開關(guān)操作,所以對電涌選擇的使用一定要按照防雷設(shè)計規(guī)范的規(guī)格,電涌保護作為一種內(nèi)部防雷,在小區(qū)應(yīng)用顯得十分重要。
1:居民住宅小區(qū)防雷
1.1小區(qū)防雷的工程設(shè)計檢測
小區(qū)的多樣化、復(fù)雜化,使設(shè)計人員在對小區(qū)進行智能化系統(tǒng)防雷工程設(shè)計時,應(yīng)該認(rèn)真調(diào)查建筑群所在的地理環(huán)境、位置、土壤、氣象以及雷電活動規(guī)律及供電進線方式是架空或埋地,根據(jù)建筑區(qū)的種種特點來設(shè)計防雷措施,選擇浪涌保護器的通流容量,一方面按照《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》GB50057-94(2000版)的要求進行防雷,另一方面按照系統(tǒng)工程要求,進行全面、綜合、多重防護,把內(nèi)部防雷和外部防雷技術(shù)結(jié)合起來,綜合整體考慮,做到安全可靠,經(jīng)濟技術(shù)合理、全方位無死角的方案措施防雷。
1.2小區(qū)防雷規(guī)范
現(xiàn)代化的住宅小區(qū)普遍都是高層建筑,一些少數(shù)的舊居民區(qū)是較低層建筑,對于高層多層建筑物防雷一般按照第三類防雷建筑物要求設(shè)計,對室內(nèi)有大量電器設(shè)備的采用針狀和帶狀組成的混合接閃裝置進行直擊雷防護,室內(nèi)金屬外殼等設(shè)備與就近防雷裝置做等電位連接,電表箱附近可預(yù)埋設(shè)從結(jié)構(gòu)主筋引出的等電位連接板,PE線應(yīng)在此作重復(fù)接地。低層住宅或別墅群類在防護直擊雷時采用避雷帶、避雷針或針帶混合接閃器,選擇結(jié)構(gòu)主筋作為引下線,可明裝或暗敷引下線,把連接至室內(nèi)的電纜線金屬屏蔽層、防護層及金屬管道作等電位連接。
2:SPD在住宅小區(qū)的使用
2.1SPD的分類
SPD是浪涌保護器,用于低壓配電系統(tǒng)和數(shù)據(jù)信號線路中防止雷電浪涌和操作過電壓沿電源線和信號線的侵入,保護電氣設(shè)備免受損害的防護器件。按照使用類型可以分為三類,即電壓開關(guān)型SPD:無電涌時,SPD程高阻狀態(tài),當(dāng)電涌電壓達(dá)到一定值時,SPD會變成低阻抗。限壓型SPD:無電涌時,SPD呈高阻抗,但會隨著電涌電壓和電流的升高,阻值抗持續(xù)下降且呈低阻導(dǎo)通狀態(tài)。混合型SPD:是將電壓開關(guān)型元件和限壓型元件組合在一起的一種SPD,根據(jù)所承受的沖擊電壓特性的不同而分別呈現(xiàn)出電壓開關(guān)型SPD、限壓型SPD或者同時呈現(xiàn)這兩種混合特性,器類型和結(jié)構(gòu)按不同的用途有所不同,但至少包含一個非線性電壓限制元件,用于SPD的基本元件有:放點間隙、充氣放電管、壓敏電阻、抑制二極管和扼流線圈等。
2.2住宅小區(qū)SPD的設(shè)置原因及依據(jù)方法
電涌保護器又被稱為電壓保護器、浪涌保護器、電子避雷器或防雷保護器等,簡稱“SPD”,基本工作原理是在瞬態(tài)過壓發(fā)生的瞬間,將回路接入等電位系統(tǒng)中,從而將回路中的瞬態(tài)過電壓幅值限制在設(shè)備能夠承受的范圍。雷電發(fā)生時,有大約50%的雷電流將沿著接閃器或引下線直接泄入地下,雷電流會通過引下線感應(yīng)出極強的電磁場,最終形成電磁脈沖,另外50%的雷電流沿著進出建筑物管線泄放,對人員和建筑設(shè)備造成威脅,所以,現(xiàn)在住宅小區(qū)對雷電波入侵和電磁脈沖防護已經(jīng)成為現(xiàn)代防雷的重點項目,可依據(jù)《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》GB50343中,對信息系統(tǒng)的低壓輸配電系統(tǒng)雷電波侵入的防護,應(yīng)該綜合考慮住宅小區(qū)信息系統(tǒng)的環(huán)境、雷擊后果、室內(nèi)防雷設(shè)備等因素,進行雷擊風(fēng)險評估,在低壓系統(tǒng)中應(yīng)安裝對應(yīng)的1級到3~4級SPD,浪涌保護器的安裝和等電位連接的目的,為了減小保護區(qū)間內(nèi),各金屬部件和各系統(tǒng)之間的電位差,非帶電金屬需要采用導(dǎo)線進行等電位連接,帶電金屬需要浪涌保護器做等電位連接。
2.2 SPD的安裝方法及注意事項
在住宅小區(qū)常用的TN-C-S和TN-C接地系統(tǒng)中,回路中有相線和PEN線,而PEN線需要與等電位連接的接地母線相連接地,因此,這兩種系統(tǒng)的PEN線可不用安裝SPD,TN-S和TT系統(tǒng)中的N線在進線外不接地,這兩種系統(tǒng)的N線上應(yīng)該安裝SPD。安全接地也是一種等電位聯(lián)結(jié),是以大地電位為參考電位的大范圍的等電位接。在住宅設(shè)計的施工中,大部分住戶對衛(wèi)生間局部等電位聯(lián)結(jié)不夠重視,由于現(xiàn)代化的熱水器、金屬浴頭等智能產(chǎn)品的使用,增加了淋浴時遭受雷擊的可能性。安裝時注意,壓敏電阻SPD可能因受雷擊損壞或使用日期久遠(yuǎn)老化,使漏電流增大,應(yīng)該在SPD引線上安裝防過流裝置;第一級保護的SPD應(yīng)靠近建筑物的入戶線的總等電位連接端子處,第二、三級保護的SPD應(yīng)盡量靠近被保護的設(shè)備安裝,浪涌保護器連接導(dǎo)線要盡可能的短而直,長度不宜大于0.5m,相線至SPD的連線應(yīng)采用不小于10mm2銅線,SPD到PE排的連接線使用不小于16ram2銅線。
2.3 SPD低配電壓選擇SPD方法
首先第一類對防直擊雷的建筑小區(qū),按《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》GB50057-2010第4.2.3條1~4款、選擇安裝SPD,第二類防雷建筑小區(qū),按《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》GB50057-2010第4.3.8條4~6款選擇安裝SPD,第三類防雷建筑小區(qū),按《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》GB50057-2010第4.4.7條2款選擇安裝SPD。電涌保護器的有效電壓保護水平要符合各項固定,比如對限壓型電涌保護器:Up/f=Up+ΔU,對電壓開關(guān)型電涌保護器,取公式中較大者:Up/f=Up或UP/f=ΔU,戶外線路進入建筑物可安1KV/m計算,在后面可按ΔU=0.2Up計算,如果僅是感應(yīng)電涌時可略去不計。使用較小電壓保護水平值的電涌保護器,縮短連接電涌保護器的導(dǎo)體,可以取得較小電涌保護器有效電壓保護水平。
3:SPD在住宅小區(qū)的防雷重要性
小區(qū)住宅信息化的更新,智能家用電器的涌現(xiàn),使得傳統(tǒng)的防雷技術(shù)思想和措施已經(jīng)不適用于現(xiàn)代化的建筑防雷,對于弱電系統(tǒng)的保護具有局限性和落后性,所以在智能建筑的防雷中必須雙管齊下才能確保安全,一個較為完善的防雷系統(tǒng)應(yīng)包括“接閃器、等電位連接、避雷器、引下線、過壓保護器以及電浪涌吸收裝置SPD等,其中由于SPD比較適用于新型建筑物且使用方面,理論和技術(shù)比較成熟,對雷電波起到限流和嵌壓的作用,使其殘壓不超過弱電系統(tǒng)的安全耐壓值,雷電波消失SPD又恢復(fù)高阻狀態(tài),從而達(dá)到保護弱電設(shè)備的目的,其顯著的效果、高性價比的技術(shù)方案,成為居民住宅小區(qū)防雷的必須防護措施。
參考文獻:
關(guān)鍵詞:爆炸危險環(huán)境,化工企業(yè),電氣設(shè)計
0.概述
在化工企業(yè)中,許多生產(chǎn)裝置的物料介質(zhì)是具有爆炸、火災(zāi)危險的,在其生產(chǎn)、加工和儲運過程中不可避免的會出現(xiàn)爆炸性混合物或火災(zāi)危險物質(zhì)。而電氣設(shè)備和線路在運行過程中因過載、短路漏電、電火花或電弧等產(chǎn)生的火源常常是引起爆炸事故的原因之一,因此,化工企業(yè)與普通場所的電氣設(shè)計相比,在電氣安全方面有較高的要求。設(shè)計人員的責(zé)任就是根據(jù)爆炸危險場所的等級和危險介質(zhì)的級別和組別,經(jīng)濟合理地選用適當(dāng)?shù)姆辣姎庠O(shè)備或采取措施降低防爆等級。
1.爆炸危險環(huán)境的基本概念
爆炸危險環(huán)境指含有爆炸性混合物的環(huán)境,分為爆炸性氣體環(huán)境和爆炸性粉塵環(huán)境。按爆炸性混合物出現(xiàn)的頻繁程度和持續(xù)時間,將爆炸性氣體環(huán)境劃分為0、1、2區(qū),爆炸性粉塵環(huán)境劃分為10和11區(qū)。在化工企業(yè)中多為爆炸性氣體環(huán)境,其中2區(qū)較為常見。
2.引起爆炸的三個基本條件
2.1釋放源
可釋放出能形成爆炸性混合物的物質(zhì)所在的位置或地點稱為釋放源。密閉容器和通道本身不視作釋放源,當(dāng)事故情況或在正常操作過程中產(chǎn)生易爆可燃物質(zhì)外溢時,則被看作釋放源。釋放源應(yīng)按易燃物質(zhì)的釋放頻繁程度和持續(xù)時間的長短進行分級。
2.2點燃源
煙頭、撞擊火花、明火、化學(xué)反應(yīng)熱、熱物體表面等都可以起到點燃作用,成為點燃源。而電氣控制設(shè)備,如燈開關(guān)、磁力起動器等在分合過程中產(chǎn)生的電弧以及電氣設(shè)備表面的熱積累都是可能的點燃源。在電氣設(shè)計中最重要的是要防止因電氣設(shè)備導(dǎo)致點燃的問題。
2.3爆炸濃度
爆炸性氣體、蒸氣、粉塵等要與空氣混合成一定比例,才能形成爆炸性混合物,這種比例稱作爆炸濃度。當(dāng)混合物濃度超過爆炸濃度上限或低于爆炸濃度下限時,都不能被點燃。釋放源、點燃源和爆炸濃度構(gòu)成了爆炸的三個基本條件,缺少其中任何一個條件時,均不能形成爆炸。因此,電氣設(shè)計中的防爆措施應(yīng)當(dāng)從這三個方面來考慮。
3.電氣防爆安全設(shè)計要點
3.1防爆廠房內(nèi)電氣設(shè)備的選型
3.1.1防爆電氣設(shè)備的分類
目前我國的防爆電氣設(shè)備類型共有以下幾種:隔爆型、增安型、本質(zhì)安全型、正壓型、充油型、充沙型、無火花型和特殊型,其防爆原理主要是消除或控制電氣設(shè)備產(chǎn)生的火花、電弧和高溫。一般來說化工企業(yè)的防爆電氣設(shè)備主要是選擇隔爆型、增安型和正壓型。
3.1.2爆炸性混合物的分級分組
爆炸性氣體混合物按最大實驗安全間隙和最小點燃電流分為ⅡA、ⅡB、ⅡC級,最大實驗安全間隙和最小點燃電流越小,危險性越大。按引燃溫度的高低,分為T1、T2、T3、T4、T5、T6六組。爆炸性粉塵混合物根據(jù)引燃溫度的高低,分為T11、T12、T13三組。
3.1.3設(shè)備選型
選型前通常先要正確分析爆炸性氣體混合物的分級分組及爆炸危險區(qū)域的分區(qū)。由工藝等專業(yè)設(shè)計人員提供各種可燃性危險物質(zhì)明細(xì)表及其特性,如:可燃性物質(zhì)的名稱、化學(xué)成分、閃點、爆炸下限、氣體或蒸氣與空氣的相對密度、點燃溫度、級別與溫度組別等,并提供各區(qū)域的釋放源明細(xì)表,如釋放源位置、釋放源等級等,電氣設(shè)計人員可根據(jù)上述條件及《爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》GB50058—92中相關(guān)要求劃分爆炸危險區(qū)域并選擇相應(yīng)的防爆電氣設(shè)備。論文大全,爆炸危險環(huán)境。選用的防爆電氣設(shè)備級別和組別,不應(yīng)低于該爆炸性氣體環(huán)境內(nèi)爆炸性氣體混合物的級別和組別。論文大全,爆炸危險環(huán)境。當(dāng)存在有2種以上爆炸性氣體混合物時,應(yīng)按危險程度高的級別和組別選用防爆電氣設(shè)備。
3.2防爆廠房配電線路設(shè)計
防爆廠房內(nèi)電氣配線是很重要的一環(huán),由于配線施工較為隱蔽,不容易檢查,往往又成為最薄弱的環(huán)節(jié),防爆設(shè)備如果沒有正確的配線將會失去防爆的意義。化工企業(yè)防爆廠房內(nèi)配電線路所用電纜或?qū)Ь€一般采用銅芯材質(zhì)。當(dāng)易燃物質(zhì)比空氣重時,電氣線路應(yīng)在較高處敷設(shè)或直接埋地,架空敷設(shè)采用電纜橋架。電纜溝敷設(shè)時溝內(nèi)應(yīng)填砂,并有排水措施。當(dāng)易燃物質(zhì)比空氣輕時,電氣線路在較低處敷設(shè)或采用電纜溝敷設(shè)。在爆炸危險場所中使用的電纜不能有中間接頭。除連接隔爆設(shè)備導(dǎo)管中或本安電路中導(dǎo)線外,導(dǎo)線連接應(yīng)通過壓緊連接、牢固的螺釘連接、熔焊或釬焊方式進行。配線用鋼管應(yīng)采用低壓流體輸送用鍍鋅焊接鋼管,在鋼管與電氣設(shè)備的連接處宜采用防爆撓性連接管。敷設(shè)電氣線路的溝道、電纜或鋼管,所穿過的不同區(qū)域之間墻或樓板的孔洞,應(yīng)采用非燃性材料嚴(yán)密堵塞。在進入電氣設(shè)備如電機、燈具、開關(guān)、按鈕等鋼管配線的電氣線路,必須在進口處做好隔離密封;直徑50mm以上鋼管距引入接線箱450mm以內(nèi)處,以及直徑50mm以上鋼管每距15m處,均應(yīng)做好隔離密封;相鄰的爆炸性氣體環(huán)境1區(qū)、2區(qū)之間,爆炸性氣體環(huán)境與相鄰的其他危險環(huán)境或正常環(huán)境之間,也應(yīng)做好隔離密封。在進行密封時,密封內(nèi)部應(yīng)用纖維做填充層的底或隔層,以防密封混合物流出,填充層的有效厚度必須大于鋼管內(nèi)徑。密封的作用主要在于隔離,因此密封點取在高危險區(qū)與低危險區(qū)隔墻處的低危險區(qū)一側(cè)。
爆炸危險環(huán)境內(nèi)絕緣導(dǎo)線和電纜的允許載流量,不應(yīng)小于熔斷器熔體額定電流或自動開關(guān)長延時過電流脫扣器整定電流的1.25倍,引向1kV以下鼠籠型感應(yīng)電動機支線的長期允許載流量,不應(yīng)小于電動機額定電流的1.25倍。論文大全,爆炸危險環(huán)境。論文大全,爆炸危險環(huán)境。在爆炸性氣體環(huán)境1區(qū)和爆炸性粉塵環(huán)境的l0區(qū)內(nèi)。論文大全,爆炸危險環(huán)境。單相網(wǎng)絡(luò)中的相線及中性線均應(yīng)裝設(shè)短路保護,井使用雙極開關(guān)同時切斷相線及中性線。論文大全,爆炸危險環(huán)境。對3~10kV電纜線路,宜裝設(shè)零序電流保護;在爆炸性氣體環(huán)境1區(qū)和爆炸性粉塵環(huán)境的l0區(qū)保護裝置宜動作于跳閘,在氣體環(huán)境2區(qū)和粉塵環(huán)境的11區(qū)宜動作于信號。
3.3防爆廠房防雷接地及等電位連接設(shè)計
根據(jù)GB50057—94《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》,化工企業(yè)防爆廠房防雷一般應(yīng)劃分為一類防雷建筑物或二類防雷建筑物。一類防雷應(yīng)設(shè)獨立避雷針或設(shè)不大于5m×5m或6m×4m架空避雷網(wǎng)格保護;二類防雷一般在建筑物屋面上設(shè)不大于10m×10m或12m×8m避雷網(wǎng)保護,同時應(yīng)認(rèn)真對待露天儲罐上排放爆炸危險氣體、蒸氣的放散管、呼吸閥、排風(fēng)管等的防雷,這些部位應(yīng)和工藝設(shè)計人員確認(rèn)是否加裝阻火器,若罐體壁厚不小于4mm且加裝阻火器時可利用罐體本身作為接閃器,否則應(yīng)增設(shè)避雷針保護。
為防雷電波侵入,當(dāng)?shù)蛪壕€路全線采用電纜直埋時,在人戶端應(yīng)將電纜的金屬外皮、鋼管接到防雷電感應(yīng)的接地裝置上;當(dāng)電源電纜自架空線引入時,在電纜與架空線連接處應(yīng)設(shè)避雷器,避雷器、電纜金屬外皮、鋼管、絕緣子鐵腳和金具等應(yīng)連接在一起接地,其沖擊接地電阻要求小于10Ω。為防雷電感應(yīng),平行敷設(shè)管道、構(gòu)架或電纜金屬外皮等長金屬物,其凈距小于100mm時,應(yīng)采用金屬線跨接,跨接間距不應(yīng)大于30m;交叉凈距小于100mm時,其交叉處也應(yīng)跨接。為了預(yù)防不同電位金屬件之間的電荷釋放而產(chǎn)生電火花,防爆廠房內(nèi)一定要采用等電位連接措施。通常采用在廠房土建柱上預(yù)埋鋼板(距地或樓板0.3m處),該預(yù)埋鋼板錨筋通過柱內(nèi)兩根主筋與廠房基礎(chǔ)接地網(wǎng)鋼筋焊連,且也通過各樓層圈梁內(nèi)兩根主筋互相焊連,以構(gòu)成等電位連接,廠房內(nèi)各種金屬設(shè)備、管道、構(gòu)件、泵及平臺等采用25×4鍍鋅扁鋼就近與柱上預(yù)埋鋼板焊連。防爆廠房的防雷接地、工作接地、重復(fù)接地、防雷電感應(yīng)接地及防靜電接地一般共用一個接地裝置(獨立避雷針、避雷網(wǎng)除外),接地電阻要求不大于4Ω。
4.結(jié)束語
化工企業(yè)防爆廠房的電氣設(shè)計,要嚴(yán)格遵守設(shè)計規(guī)范的要求,同時也需要考慮企業(yè)自身的生產(chǎn)工藝特點,針對形成爆炸的基本條件來采取完整的防范措施,才能做到既經(jīng)濟又有效。
論文摘要:本文就綜合布線系統(tǒng)的安全性,論述了系統(tǒng)的電氣保護、外部保護、屏蔽和系統(tǒng)接地等問題。
綜合布線系統(tǒng)是智能建筑的一部分,與傳統(tǒng)的布線相比,其主要特點表現(xiàn)為兼容性、開放性、靈活性、可靠性、先進性和經(jīng)濟性,它既能使語音、數(shù)據(jù)、圖像設(shè)備和交換設(shè)備與其他信息管理系統(tǒng)相連,也能使這些設(shè)備與外部通訊網(wǎng)絡(luò)相連接。可以說,綜合布線系統(tǒng)猶如智能建筑的一條高速公路,有了這條信息高速公路,想上什么應(yīng)用系統(tǒng),都變得非常簡單。而綜合布線電氣保護的目的,是為了減小電氣故障對綜合布線的電纜和相關(guān)連接硬件的損壞,也同時避免終端設(shè)備或器件的損壞,保障系統(tǒng)的正常運行。
“防患于未然”是安全防范系統(tǒng)中一直使用的宣傳口號,它伴隨著中國的安防工作從三十年前的幾乎空白發(fā)展到現(xiàn)在被普遍接受。同樣,在信息傳輸中,“防患于未然”一樣是十分重要的。
一、電氣保護
室外電纜進入建筑物時,通常在入口處經(jīng)過一次轉(zhuǎn)接進入室內(nèi),在轉(zhuǎn)接處應(yīng)加裝電氣保護設(shè)備,這樣可以避免因電纜受到雷擊產(chǎn)生感應(yīng)電勢或與電力線路接觸而給用戶設(shè)備帶來損壞。
電氣保護主要分為過壓保護和過流保護兩種,這些保護裝置通常安裝在建筑物入口的專用房間或墻面上。
綜合布線的過壓保護可選用氣體放電管保護器或固態(tài)保護器,氣體放電管保護器使用斷開或放電間隙來限制導(dǎo)體和地之間的電壓。放電間隙由粘在陶瓷外殼內(nèi)密封的兩個金屬電柱形成,并充有惰性氣體,當(dāng)兩個電極之間的電位差超過交流250V或雷電浪涌電壓超過700V時,氣體放電管出現(xiàn)電弧,為導(dǎo)體和地電極之間提供一條導(dǎo)電通路。
綜合布線系統(tǒng)除了采用過壓保護外,還同時采用過流保護。過流保護器串聯(lián)在線路中,當(dāng)線路發(fā)生過流時,就切斷線路。為了維護方便,過流保護一般都采用有自動恢復(fù)功能的保護器。
二、外部保護
在安全防范工程中,往往都設(shè)有多道防線。在綜合布線系統(tǒng)的工程設(shè)計中,也需要設(shè)多道防線對信息安全進行保護,以免信息中斷造成重發(fā),以免信息輻射造成泄密,以免信息出錯造成音視扭曲,以免因因輸線引發(fā)人身安全事故。
與綜合布線系統(tǒng)相關(guān)的工程保護至少包含了雷擊防護、電磁防護、接地保護、防火保護等內(nèi)容。
(一)金屬橋架保護
1、防火隔離:CM級的線纜在全封閉橋架中的阻然性能公認(rèn)可以超過CMP級阻燃線纜的水平。
2、防雷保護:由于金屬橋架必須接地,因此它是建筑工程中十分理想的防雷手段,當(dāng)雙絞線放在橋架里時,橋架變成了防雷保護中一道不可缺少的防線。
3、電磁干擾:金屬橋架接地除了具有一定的防雷功能外,還具有初級的電磁屏蔽性能。
4、機械保護:金屬橋架和金屬電線管的最基本作用是為雙絞線提供支撐和封閉,這就使雙絞線獲得了很好的機械保護,它使線纜能夠在吊頂上,地面下和墻壁內(nèi)穿行而不會被破壞,從而保障了20年以上的系統(tǒng)質(zhì)保壽命。
(二)屏蔽作用
電磁干擾和輻射是整個應(yīng)用系統(tǒng)的問題,由綜合布線電纜引起的干擾只是其中的一部分,而且輻射能量與發(fā)送信號的電壓和頻率有關(guān)。采用屏蔽是為了在有干擾的環(huán)境下保證綜合布線通道的傳輸性能。它包括兩部內(nèi)容,即減少電纜本身向外輻射的能量和提高電纜抗外來電磁干擾的能力。
綜合布線的整體性能取決于應(yīng)用系統(tǒng)中最薄弱的電纜和相關(guān)連接硬件性能及其連接工藝,在綜合布線中,最薄弱的環(huán)節(jié)是配線架與電纜連接部件以及信息插座與插頭的接觸部位。當(dāng)屏蔽電纜的屏蔽層在安裝過程中出現(xiàn)裂縫時也構(gòu)成了屏蔽通道的薄弱環(huán)節(jié)。為了消除電磁干擾,除了要求屏蔽層沒有間斷點外,還要求整體傳輸通道必須達(dá)到360°全程屏蔽,這種要求,對于一個點對點的連接通道來說,是很難達(dá)到的,因為其中的信息插口、跳線等很難做到全屏蔽,再加上屏蔽層的腐蝕,氧化破損等因素,因此,沒有一個通道能真正做到全程屏蔽。同時,屏蔽電纜的屏蔽層對低頻磁場的屏蔽效果較差,不能抵御諸如電動機等設(shè)備產(chǎn)生的低頻干擾。所以采用屏蔽電纜也不能完全消除電磁干擾。
從理論上講,為減少外界,可采用屏蔽措施,屏蔽有靜電屏蔽和磁場屏蔽兩種。屏蔽的原理是,在屏蔽層接地后使干擾電流經(jīng)屏蔽層短路入地。因此,屏蔽的妥善接地是十分重要的,否則不但不能減少干擾,反而會使干擾增大。因為當(dāng)接地點安排不正確,接地電阻過大,接地電位不均衡時,會引起接地噪聲,即在傳輸通道的某兩點產(chǎn)生電位差,從而使金屬屏蔽層上產(chǎn)生干擾電流,這時屏蔽層本身就形成了一個最大的干擾源,導(dǎo)致其性能遠(yuǎn)不如非屏蔽傳輸通道。因此,為保證屏幕效果,必須對屏蔽層正確可靠接地。
在實際應(yīng)用中,為最大程度降低干擾,除保持屏蔽層的完整,對屏蔽層可靠接地外,還應(yīng)注意傳輸通道的工作環(huán)境,遠(yuǎn)離電力線路、變壓器或電動機房等各種干擾源。當(dāng)綜合布線環(huán)境極為惡劣,電磁干擾強,信息傳輸率又高時,可直接采用光纜,以滿足電磁兼容性的需求。
三、系統(tǒng)接地
綜合布線電纜和相關(guān)連接硬件接地是提高應(yīng)用系統(tǒng)可靠性、抑制噪聲、保障安全的重要手段。因此,設(shè)計人員、施工人員在進行布線設(shè)計施工前,都必須對所有設(shè)備,特別是應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)備的接地要求進行認(rèn)真研究,弄清接地要求以及各類地線之間的關(guān)系。如果接地系統(tǒng)處理不當(dāng),將會影響系統(tǒng)設(shè)備的穩(wěn)定性,引起故障,甚至?xí)龤到y(tǒng)設(shè)備,危害操作人員生命安全。綜合布線系統(tǒng)機房和設(shè)備的接地,按不同作用分為直流工作接地、交流工作接地、安全保護接地、防雷保護接地、防靜電接及屏蔽接地等。
交流工作接地、安全保護接地、直流工作接地、防雷接地等四種接地宜采用一組接地裝置。接地系統(tǒng)是以接地電流易于流動為目標(biāo),同時也可以降低電位變化引起的干擾,故接地電阻越小越好。因此,共用接地系統(tǒng)電阻值的確定應(yīng)以其中最小值為準(zhǔn)。
關(guān)鍵詞:雷電;有線電視系統(tǒng);防雷
一、引言
有線電視系統(tǒng)是將通過光纜接入的有線電視信號,或由大樓通過衛(wèi)星天線和一組優(yōu)質(zhì)共用天線接收的開路電視系統(tǒng)信號,經(jīng)前端處理后,以有線方式將電視信號分送到電視系統(tǒng)的各終端用戶。在有線電視系統(tǒng)中,防雷設(shè)計是一項十分重要的工作,也是若干有線電視工作者長期研究的課題。雷電災(zāi)害的嚴(yán)重性表現(xiàn)在它具有巨大的破壞性上,其特點電壓高,閃電電流幅值大,變化快,放電時間短,閃電電流波形陡度大。
論文百事通雷電的破壞作用在于強大的電流,熾熱的高溫,猛烈的沖擊波,劇變的電磁場以及強烈的電磁輻射等物理效應(yīng),給人類社會帶來極大的危害,造成人員傷亡、巨大破壞、起火爆炸、嚴(yán)重?fù)p失。雷電也常常使有線電視設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞,在實際工程當(dāng)中,沒有良好防雷措施的系統(tǒng)一旦遭到雷擊就會遭到嚴(yán)重破壞,甚至癱瘓。對于干線較長的大系統(tǒng),防雷設(shè)計更是刻不容緩的大事。在有線電視系統(tǒng)中,防雷設(shè)計是一項十分重要的工作,這里我們根據(jù)自己的工作實踐和學(xué)習(xí)談?wù)剬纂妼τ芯€電視系統(tǒng)的影響以及對雷電的防范舉措。
二、雷電對有線電視系統(tǒng)的影響
對有線電視系統(tǒng)影響的雷擊主要有兩種:“直擊雷”和“感應(yīng)雷”。直擊雷是帶電云層和大地之間放電造成的。當(dāng)雷云很低,周圍又沒有異性電荷的雷云時,就會在地面或者建筑物上感應(yīng)出異性電荷,形成帶電云層向地面或者建筑物放電;放電電流可達(dá)到幾十甚至幾百千安,放電時間為50~100us,這種放電就是直擊雷。直擊雷對建筑物和人、畜安全危害甚大。對于有線電視系統(tǒng),直擊雷只有雷擊率的10%左右,盡管破壞力大,但危害范圍一般較小,可使用避雷針、避雷線和避雷網(wǎng)來防避。安裝了避雷針后,有線電視系統(tǒng)的電子設(shè)備即使在其保護范圍之內(nèi),仍然可能遭雷擊而受損,大多數(shù)都是燒保險絲、電源變壓器、整流元件、三端穩(wěn)壓器,嚴(yán)重的還可能損壞集成電路等元件。這說明雷擊不是從天線引入的,而是從電源線引入的,可見避雷針雖保護了建筑物,卻保護不了置于其內(nèi)的有線電視電子設(shè)備,這是感應(yīng)雷造成的。感應(yīng)雷電分為靜電感應(yīng)和雷電流產(chǎn)生的電磁感應(yīng)兩種原因所引起。靜電感應(yīng)是當(dāng)帶電的云層(雷云)靠近輸電線路時,會在它們上面感應(yīng)出異性電荷,這些異性電荷被雷云電荷束縛著,當(dāng)雷云對附近的目標(biāo)或接閃器(避雷針是最早、最常用的接閃器)放電時,其電荷迅速中和,而輸電線路上束縛的電荷便為自由電荷,形成局部感應(yīng)高電位。這種感應(yīng)高電位發(fā)生在低壓架空線路時亦可達(dá)100KV,在有線電視線路上可達(dá)40~60KV,而且它可以沿著線路傳人電子設(shè)備,造成損害。電磁感應(yīng)是雷擊后巨大的雷電流在周圍空間產(chǎn)生交變磁場,由于電磁感應(yīng)使附近設(shè)備感應(yīng)出高電壓,從而使設(shè)備損壞。“感應(yīng)雷”占雷擊率近90%,危害范圍甚廣,有線電視系統(tǒng)的電子設(shè)備受雷擊損壞,主要是感應(yīng)雷造成的。
三、有線電視系統(tǒng)防雷的措施
1天線的防雷接地。有線電視的接收天線和豎桿一般架設(shè)在建筑物的頂端,應(yīng)把所有的接收天線,包括衛(wèi)星接收天線的接地焊在一起,接天線的豎桿(架)上應(yīng)裝設(shè)避雷針,避雷針的高度應(yīng)能滿足對天線設(shè)施的保護。安裝獨立的避雷針時,由于單根避雷針的保護范圍呈帳篷狀,邊界線呈雙曲線,所以避雷針高于天線頂端的長度應(yīng)大于天線的最大尺寸,避雷針與天線之間的最小水平間距應(yīng)大于3m。建筑物已有防雷接地系統(tǒng)時避雷針和天線豎桿的接地應(yīng)與建筑物的防雷接地系統(tǒng)共地連接。無論是新的接地線還是原建筑的接地線,接地電阻都應(yīng)小于4。
2前端設(shè)備的防雷接地。當(dāng)在前端附近發(fā)生雷擊時,會在機房內(nèi)的金屬機箱和外殼上感應(yīng)出高電壓,危及設(shè)備和人身安全。前端設(shè)備的電源漏電也會危及人員的安全,因此,對機房內(nèi)的所有設(shè)備,輸入輸出電纜的屏蔽層、金屬管道等都需要接地,不能與天線的接地連接在一起,設(shè)備接地與房屋避雷針接地及交流供電系統(tǒng)的接地應(yīng)在總接地處連接在一起。系統(tǒng)內(nèi)的電氣設(shè)備接地裝置和埋地金屬管道應(yīng)與防雷接地裝置相連,不相連時兩者的距離應(yīng)大于3m,機房內(nèi)接地母線表面應(yīng)完整,絕緣線的老化層不應(yīng)有老化龜裂現(xiàn)象。一般前端設(shè)備,如調(diào)制器、接收機、光發(fā)射機等沒有過壓保護,而只有過流保護,一旦有雷擊往往會出現(xiàn)電源燒壞而保險不斷的情況,針對此種情況應(yīng)在總電源處加裝避雷器,以更好地保護前端設(shè)備。
3干線系統(tǒng)的防雷接地。敷設(shè)于空曠地區(qū)的地下電纜,當(dāng)所在地區(qū)年雷雨天數(shù)大干20d及土壤電阻率大干100時,電纜的屏蔽層或金屬保護套應(yīng)每隔2km左右接地一次,以防止感應(yīng)電的影響。架空電纜的屏蔽層及金屬保護套。鋼絞線每隔250m左右接地一次,在電纜分線箱處的架空電纜金屬護套,屏蔽層及鋼絞線應(yīng)與線桿拉線共用接地裝置。另外就是不可忽視的光纜防雷,因為光纜在制造過程中,為了增加光纜的抗拉強度,在光纜中增加了鋼絲。在設(shè)置接續(xù)盒時,只注意了光纜的熔接。使用通常方法,將兩段光纜的鋼絲,分別固定在接續(xù)盒兩端的支架上,自然形成一間隙。這樣,當(dāng)任意一段光纜中的鋼絲感應(yīng)了很高的雷電電壓時,就會向另一端鋼絲放電,放電過程中產(chǎn)生的巨大火花,使接續(xù)盒內(nèi)光纖斷裂損壞。為防止這種現(xiàn)象發(fā)生,在光纜的施工過程中,應(yīng)注意將接續(xù)盒內(nèi)的光纜鋼絲端頭用導(dǎo)線連通,可有效避免光纜遭雷電侵害。
關(guān)鍵詞:通訊塔;雷擊事例;防護措施
中圖分類號:TU976+.55 文獻標(biāo)識碼:A
引言
位于中國遼東半島最南端,城市大,筆者是氣象部門從事防雷減災(zāi)工作十余年的技術(shù)人員,在多年工作中接觸許多雷擊事例,群眾提出是通訊塔引雷造成他們的損失,而通訊公司堅持自己的通訊塔防雷裝置合格,還拿出防雷技術(shù)檢測機構(gòu)的檢測證書,雙方僵持不下,造成群眾圍堵通訊機房,通訊公司不能正常進行維護,本人在參與處理幾起事件后,從防雷工作的角度出發(fā),在思考:群眾認(rèn)為通訊塔“引雷”是否合理?通訊塔經(jīng)檢測合格,真的對周圍的雷電多發(fā)沒有影響嗎?經(jīng)多方查閱資料,仔細(xì)研讀規(guī)范,總結(jié)一點解釋技巧,本篇簡單進行介紹,希望和同行共勉。
雷擊案例分析
通過現(xiàn)場查看,對受災(zāi)群眾調(diào)查,初步分析此次雷擊事故的原因有以下三個方面原因 有線電視分線盒、農(nóng)戶西邊墻上的有線電視信號線是經(jīng)過廣電部門維修更換過,特此說明 。
(一)雷電波侵入
雷電閃擊在架空線路和金屬構(gòu)件上,雷電流沿輸電線、信號線進入群眾家庭,對家用電器造成直接損壞,而此時,沿鋼絞線行進的雷電流到達(dá)的分開處時,一部分雷電流向通訊塔方向,一部分向電線桿的鐵環(huán)處,由于該鋼絞線在此處沒有直接接地線,而是利用電線桿內(nèi)部的鋼筋進行泄流(相當(dāng)于暗敷引下線),規(guī)范允許,但會出現(xiàn)有水泥被擊落的現(xiàn)象,群眾看到的火花,和的閃擊造成10X15CM的痕跡是最直接的證明。
(二)雷電電磁脈沖
雷電閃擊在通訊塔、樹木附近,在架空線路和金屬構(gòu)件上產(chǎn)生感應(yīng)脈沖電壓,當(dāng)輸電線、有線電視信號線形成回路時,就會在回路中產(chǎn)生相應(yīng)的沖擊電流,沖擊電壓和沖擊電流沿線路進入群眾家庭的家用電器,造成設(shè)備損壞。
(三)群眾房屋沒有雷電防護措施
農(nóng)村農(nóng)戶的房屋沒有雷電防護措施,一旦遭受雷電閃擊,必將造成雷擊事故,以前,由于農(nóng)戶家庭家用電器較少,雷擊事故似乎不多,但近幾年,隨著經(jīng)濟的發(fā)展,農(nóng)村富余起來了,電腦、空調(diào)等等家用電器的快速增加,由雷電波侵入、雷電電磁脈沖形式引起的雷擊事故才逐漸被人們認(rèn)識和了解,人們才知道防雷僅防是防直擊雷是不行的,所以,農(nóng)村電氣、電子設(shè)備的雷擊損壞,與農(nóng)村建筑物沒有雷電防護裝置有密切關(guān)系。
通訊塔是否如群眾所講是引起此次雷災(zāi)的“兇手”
(一)高鐵塔能夠改變所處地域的雷電環(huán)境
根據(jù)GB50057―2010附錄A 建筑物年預(yù)計雷擊次數(shù)N=KNgAe的條件分析,k值的大小是關(guān)鍵,而通訊塔相當(dāng)于孤立的突出建筑物,值應(yīng)取2.
世界上最先被雷擊的電視塔是被稱為“歐洲第一塔”的莫斯科奧斯坦金諾廣播電視塔,高573.5米。有人于1972年統(tǒng)計,它在4年半的時間里遭到了143次雷擊,經(jīng)過多年觀測數(shù)據(jù)分析,發(fā)現(xiàn)電視塔建成后,該地區(qū)雷電閃擊增加2.4―4倍。
中國氣象科學(xué)研究院雷電物理和防護工程實驗室主任張義軍在《高建筑物與雷電的發(fā)生》論文里指出:高筑建物的存在能夠明顯改變一個地區(qū)的閃電密度分布情況。
(二)通訊塔相當(dāng)接閃器,能夠起到防直擊雷作用
雷電放電先前為先導(dǎo)放電,當(dāng)先導(dǎo)前端從天空接近地面時,通訊塔(一般為55---60米)上的接閃器在強電場的作用下產(chǎn)生尖端放電,形成向上的先導(dǎo)放電,和閃電接觸,將雷電流通過自身的引下線傳向地面,避免保護對象直接遭受雷擊。如果用一個通俗比喻來講,就比如在下雨天,我們打把雨傘,雨水順傘四周流下,從而保護我們不受雨淋,但它有一定的范圍,同樣,通訊塔也有一定的保護范圍,在保護范圍內(nèi)的物體在防直擊雷方面是相對安全的。
(三)通訊塔接閃雷電會發(fā)生側(cè)擊雷和繞擊雷
側(cè)擊雷:莫斯科電視塔發(fā)生雷擊事故時,雷擊點經(jīng)常在電視塔的中間部位,這一現(xiàn)象引起了防雷學(xué)術(shù)界的關(guān)注,雷擊電氣幾何模型的理論由此誕生。雷擊電氣幾何模型決定,高層建筑可能會發(fā)生側(cè)擊,越高的建筑物遭到側(cè)擊的幾率越大。
繞擊雷:雷擊電氣幾何模型中,雷擊閃電先導(dǎo)的發(fā)展起初是不確定的,當(dāng)先導(dǎo)與地面目標(biāo)的距離等于擊距時,才受到地面影響開始定向,由GB50057―2010(P160)得知,各類防雷接閃器接受雷電流數(shù)據(jù)為:第一類(5.4KA)、第二類(10.1KA)、第三類(15.8KA),當(dāng)雷電流等于和大于上述數(shù)據(jù)時,閃電將擊于接閃器,而一旦小于上述數(shù)據(jù),閃電有可能穿過接閃器擊中通訊塔附近的建筑物,甚至地面的情況,但概率很小,也就說在通訊塔正下方的建筑物也會遭受雷擊,這和我們打傘一樣,當(dāng)雨大時或風(fēng)大時,我們的衣服同樣會被雨淋濕。
(四)通訊鐵塔遭受雷擊后會給周圍建筑物造成一定的地電位反擊
雷電流通過通訊鐵塔的引下線流入大地時,由于接地電阻的存在,產(chǎn)生較大的壓降,使地電位抬高,則向沒有接受雷擊的建筑物產(chǎn)生反擊。
三、結(jié)束語
以上通過雷擊案例的分析,我們知道通訊塔的存在能夠改變該地域雷電電磁磁場;會增加該地域雷電活動次數(shù);增加附近建筑物遭受雷擊的概率。也就是群眾認(rèn)為的通訊塔引雷,但不是引起大面積雷災(zāi)的直接原因,隨著群眾家庭電器、電子設(shè)備的增多和房屋沒有雷電防護裝置的現(xiàn)實情況,
參考文獻:
1《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》GB50057---2010
2《雷電散擊案例調(diào)查》李偉 等《中國防雷》2008.No.5
3《談通訊鐵塔可能增加雷擊事故的原因》張朝輝《科技與生活》2011年第13期