智能建筑物配电系统防雷设计分析论文_刘亮,刘建华

刘亮 刘建华

重庆市永川区气象局 重庆 402160

摘要:本文主要对智能建筑物配电系统防雷设计进行分析,首先依据自身工作经验,总结大多数智能建筑配电系统防雷设计中普遍存在的一些问题,提出科学有效防雷设计要点,以供相关人士参考。

关键词:智能建筑物;配电系统;防雷设计;分析

引言

随着社会的不断发展进步,各类现代化智能办公建筑及住宅不断攀升。智能建筑物和以往建筑物相比较,更加智能化、信息化,内部装设了许多各类智能电子设备及大规模集成电路,因其工作电压低,过电压耐受能力比较有限,雷击所形成过电压波常常会顺着输电线路入侵智能建筑物内电子设备系统,轻则破坏设备,严重时甚至造成雷击伤亡事故。因此,智能建筑物配电系统防雷设计工作就显得尤为重要,其已经成为建筑综合防雷关键部分。

1.智能建筑物配电系统防雷设计中存在的问题

1.1防雷依据规范过期

根据保护对象的差异,防雷设计依据应和相应的标准规范保持一致,然而在实际设计过程中,依然存在部分设计单位采取旧版规范做防雷设计。在采取过期规范标准设计的情况下,会导致大部分防雷装置设计不规范,引发诸多问题。

1.2考虑问题不全面

有些防雷设计人员单单考虑建筑物本身布局特点,而对于建筑周边环境、地质特征、地形地貌、雷电发生规律和被保护仪器特征等均没有充分思量,还有的设计人员甚至直接结合建筑物内部配电柜(箱)布设便直接确定防雷等级和SPD配置。

1.3SPD配置不合理

有些防雷设计机构为过于追求自身经济效益,缺乏职业道德,发生有配电柜(箱)一定装情况,而对分级保护能量配合等相关问题从来没有充分考虑这在很大程度上了与防雷设计经济合理原则相背离,也导致有些SPD型号选择不够科学,级别配置无法满足防护要求,进而对配电系统防雷工程安全性、可靠性造成不利影响。

1.4现场勘测不周全

由于有些防雷设计人员对于智能建筑现场勘测不周全,导致相关资料收集不够精细化,出现相关参数取值与实际不符、建筑尺寸和设计不相符、入户设施长度取值与实际不一致、土壤电阻率取值没有来源等相关问题,这些均会影响防雷等级划分的准确性。

2.智能建筑物配电系统防雷设计要点

2.1明确目的

应对拟保护对象空间及范围明确,掌握相关结构和功能,全方位把握装设在建筑内部的电气设备重要性和抗干扰性,依据所需保护程度对防雷实际进行确定。

2.2明晰设计思路

为确保智能建筑物配电系统设计思路明晰,具体可以依据下述步骤开展。

2.2.1防雷设计项目概况

总结雷电灾害发生机制和防护措施,对项目进行防雷设计必要性。

2.2.2设计依据

智能建筑物配电系统防雷设计应该依据现行科学有效国家标准及行业标准,还可以运用IEC标准,在防雷设计中所使用技术措施和施工工艺等均应和相关规范要求保持相符,不要引用和设计内容无关规范性文件。

2.2.3现场勘测

在对智能建筑物配电系统防雷设计方案制定,应该对工程所在区域周边环境、地质结构、地形地貌、雷电发生规律等全方位调研,还应该了解建筑布设状况,列表阐述建筑层数、结构尺寸及建筑面积等相关信息,说明建设工程现有的直击雷防护、等电位链接等防护措施,阐述清楚工程配电系统情况,还应阐述各建筑单体入户服务设施线缆长度、敷设方式,详细总结土壤电阻率测试环境和测试方式,同时给予测试结构,对各电气设备的耐压能量进行分析等。

2.2.4具体防雷措施

(1)防雷等级划分

结合《建筑物电子信息系统防雷技术规范》(GB50343-2012)规定,建筑物电子信息系统的防雷等级可以依据下列3类方式确定:第一,依据防雷装置拦截效率确定;第二,依据电子信息系统重要性、用途以及价值确定;第三,依据风险管理要求开展雷击风险评估。针对重要的智能建筑电子信息系统,最好分别采取第一与第二方式加以评估,依据较高的防护等级确定,针对重点工程或用户提出要求时,可依据第三类方式对防雷措施确定。

(2)SPD选型和配置

防雷设计中所采用SPD,一定要通过具有专业检测资质机构检验合格的产品,同时有备案。SPD选型和配置应结合防雷等级划分情况和被保护设备特征进行落实。在智能建筑物配电系统中,从电力变压器低压侧开始到设备机房用电设备整体配电线路上,各级设备的耐冲电压强度和绝缘强度呈逐级下降态势,所以对各种配电线路设备位置安装的SPD类别、规格、性能应该科学合理挑选,同时应注意能量配合问题,如此才可以获取有效的防雷效果。智能建筑内220/380V配电系统中设备绝缘耐冲击电压额定值如表1所示。

依据雷电防护装置拦截效率或者依据电子信息系统的重要性、用途以及价值对防雷等级进行确定时,用作电源线路SPD冲击电流与标称放电电流参数推荐值如表2所示。

在对防雷等级、SPD设定级数及性能参数确定后,还要对SPD有效保护水平、连接导线材料规格、多级SPD间能量配合等因素全方位考虑。要列出SPD配置表,涵盖防护级别、配电柜(箱)用途、名称、编号及SPD安装数量等具体信息。

表1 智能建筑220/380V配电系统中设备绝缘耐冲击电压额定值

表2 电源线路SPD冲击电流与标称放电电流参数推荐值

2.2.5服务保障

项目服务保障涉及项目设计、施工和投入运行等各环节保障措施和服务承诺,例如项目质量管理、技术咨询、培训及系统运行维护等。

2.2.6相关资料、图纸

智能建筑物配电系统防雷设计方案最好需要附上相关资料和图纸,同时应该确保材料的真实性和完整行。内容涵盖建筑总平面图、弱电总平面图、强电总平面图、配电系统图、SPD安装位置示意图、SPD电路原理图、SPD安装施工图等。

2.3确保数据的准确有效性

防雷实际需要各类数据和因子应通过查阅大量有关资料及现场勘测获取,有些数据还需有关权威部门给予,不可随便捏造及调整,更不可对风险因子夸大。

2.4数据计算应该详实

在对防雷等级计算时,应给予详尽计算过程,计算获取各项数据和参数因子应该同配电系统防雷项目勘测结果保持相符,有关数据处理应该和规定标准保持一致。

3.结语

随着现代信息技术高速发展,智能建筑物对防雷工作提出了更高要求。智能建筑物配电系统防雷设计作为建筑物防雷工程重要部分,属于一项专业、复杂系统工程,对于该项工程开展应该充分考虑多方因素,提前做好保护对象所处区域环境雷击风险评估,确定防雷等级,并且依据防雷分区与需保护设备特征,采取科学有效的防雷装置和防雷措施,切实保护智能建筑物配电系统安全可靠性,降低雷击伤亡事故和财产损失。

参考文献:

[1]林金旭,倪凌霄.高层智能建筑防雷工程设计中存在的主要问题与对策[J].科技资讯,2012(28).

[2]田德宝,牛苹,樊荣,等.建筑低压配电系统防雷设计要点分析[J].电气技术,2013(5).

作者简介:刘亮(1986-),男,汉族,四川省渠县人,本科学历,助理工程师,从事雷电防御工作。

论文作者:刘亮,刘建华

论文发表刊物:《防护工程》2018年第14期

论文发表时间:2018/10/15

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