摘要:随着城市化步伐的加快以及建筑行业的不断发展,建筑工程及相关专业设计也得到了进一步发展。尤其是建筑供配电及防雷接地系统的设计直接影响着建筑的使用安全,基于此,本文通过对建筑供配电及防雷接地系统展开分析,阐述了系统设计要点,以达到完善建筑各项功能,希望为相关行业提供一定的借鉴意义,为建筑供配电系统提供健康可持续发展的重要保障。
关键词:供配电系统;外部防雷装置;内部防雷装置
一、建筑供配电系统和防雷接地系统的重要性
建筑供配电系统中包括了大量的用电设备以及变电站中高低压配电线路。在大型建筑中,很多用电设备对供电电能质量的要求比较高,工程实际中,多在建筑内设置总降压变电站,将35kV~110kV电压降至6kV~10kV范围内,为建筑中的用电设备提供电源,满足用电需求。一般普通建筑的电源进线电压等级为6kV~10kV,通过上级高压配电站分成几路高压配电线,可为多个建筑物提供供电电源。对于小型建筑物,可仅设置一个变配电所,降压后其电压为380V/220V,对于不同的电压等级负荷,供电的要求也不同。建筑中供配电系统中的防雷设计十分重要,同时关系着整个建筑功能的发挥以及人身安全,因此,要高度重视防雷接地系统的设计,避免受到雷击时产生的强大雷电流传输到建筑物和电气设备中,否则就会增加触电事故以及火灾隐情的发生,不仅会损坏电气设备,还会对人们的生命财产安全造成严重威胁。因此,为了提升整个系统的安全性和可靠性,一定要加强对于建筑供电系统中的防雷系统设计环节。
是整个建筑工程中的重点内容[1]。
二、建筑供配电系统的防雷接地系统设计
建筑供电系统中的防雷装置可以分为外部防雷装置以及内部防雷装置。其中外部防雷装置是由接闪器、引下线、接地装置构成的,主要作用是截获直击雷,将雷电流泄放入大地,以消除或减轻雷电流对设备的损坏及人身安全的威胁,保护建筑不受直击雷的闪击;内部防雷装置由防雷等电位连接和与外部防雷装置的间隔距离组成,运用等电位连接、接地、合理布线、屏蔽、加装电涌保护器等手段,减小雷电流引起的电位差,减轻对电子信息系统的雷电电磁脉冲干扰。
(一)外部防雷装置
根据建筑的用途、性质、发生雷电事故后造成后果的严重性,并调查建筑当地的气象条件,经计算后,可将建筑物的防雷要求划分为三类(参照《建筑物防雷设计规范》)。为了减少雷击给建筑物的带来的危害,可通过安装接闪器、引下线等方式增加整个建筑物的安全保障。接闪器的作用是拦截直击雷,由接闪杆、接闪带等组成,也可利用建筑屋面已有的金属物,如旗杆、栏杆等,但要注意各个金属部件要保持电气上良好的连通性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆接闪杆可采用热镀锌圆钢或钢管制作,接闪端做成半球状,根据滚球法及需要保护的范围确定其高度,确保需要保护的建筑全部在保护范围内。接闪带主要安装在屋角、屋檐、屋脊等建筑物中比较容易遭受到雷击的部位,并根据工程设计的要求在屋面敷设成特定尺寸的网格,其中第二类防雷建筑物的网格尺寸不应大于10m×10m或12m×8m。引下线的作用是将截获的雷电流引下至接地装置,从而将雷电流泄放入大地。引下线应沿建筑四周均匀布置,可采用明敷的方式,若建筑有较高的外观要求,也可采用暗敷的形式,当有良好的电气连通时,宜利用建筑的钢梁、钢柱、幕墙的金属立柱等作为引下线。在施工过程中,要在合理的方案下进行设计,才能保证防雷装置安装在牢固和正确的位置。当发现在建筑物中存在一定的伸缩缝,且接闪带敷设需要与建筑伸缩缝交叉时,应加装补偿器,补偿器可用接闪带本身弯成弧状代替,并保证支持件的间距均匀。在建筑墙体连接处,接闪带可以制作成Ω的形状,实现全面保护目的。其中接闪线的弯曲角度要在90°以上,弯曲半径应远远大于接闪线的直径。[2]
(二)内部防雷装置
当发生雷击时,雷电波随着进出建筑的线路、金属管道侵入建筑物的内部,在建筑物内部形成较大的冲击电压,而建筑内部的低压设备通常耐冲击电压能力较弱,绝缘薄弱处就有可能被击穿,导致设备的损坏,进而引发短路、形成火灾,危及人身财产安全。同时,随着科技的发展,时代的进步,建筑的智能化水平飞速提高,越来越多的电子信息设备被运用到民用建筑中来,而雷击时产生的雷电电磁脉冲对电子系统的干扰和破坏也日益产生更为严重的后果,出现运行程序错误、死机、甚至造成永久性的设备损坏。建筑物上装设的外部防雷装置,能够将雷电流安全泄放入地,但不能保护建筑内部的设备不遭受雷击产生的瞬态过电压的破坏,为了减少设备之间的危险电位差,采用等电位连接是非常有效的措施;接地是对直接雷击电流和雷电电磁脉冲能量进行分流和泄放的最有效的方式之一;根据电磁环境的要求在建筑或房间外部设置屏蔽措施可以衰减雷击电磁场强度,以合适的路径敷设线路及线路屏蔽措施可减少感应电涌;装设电涌保护器以限制外部和内部的瞬态过电压并分流浪涌电流;因此应当综合运用等电位连接、接地、合理布线、屏蔽、加装电涌保护器等技术手段对电子系统实施全面的防雷击电磁脉冲的保护,减少雷电造成的损害。
结论
综上所述,建筑行业的不断发展下,推动了社会经济的发展,同时人们对其安全性需求也在不断的提升。在建筑供配电中,设计人员要结合建筑的实际需要,选择合理的防雷接地系统,进而加强关于防雷接地系统的设计,不仅能有效避免因雷击产生过大电力而损坏电气设备,也能同时维护人们的生命财产安全。所以,只有建筑工程设计人员增强对防雷接地系统的重视程度,才能保证建筑功能的正常发挥,进而推动我国建筑行业健康可持续发展。
参考文献:
[1]吕宁,陈慕君.农村民用建筑供配电系统设计探索[J].科技创新与生产力,2018,(12):8-10,14.
[2]丁俊. 建筑电气防雷接地系统的设计及其措施[J].住宅与房地产,2018,(21):108.
论文作者:刘昕媛
论文发表刊物:《基层建设》2019年第26期
论文发表时间:2019/12/17
标签:防雷论文; 建筑论文; 雷电论文; 系统论文; 建筑物论文; 装置论文; 供配电论文; 《基层建设》2019年第26期论文;