建筑低压配电系统防雷设计研究王慢论文_王慢

建筑低压配电系统防雷设计研究王慢论文_王慢

(天津辰力工程设计有限公司)

摘要:低压配电系统是建筑施工电气安装的重要组成部分,配电系统不仅有大规模集成电路,而且有许多的电子设备,配电系统在生产生活 中发挥着重要作用。在雷击作用下,低压配电系统如果难以有效地防雷,在雷击作用下低压配电设备会发生损坏。影响到使用功能,因此有 必要强化建筑低压配电系统的防雷设计。

关键词:建筑;低压配电系统;防雷设计

1.建筑低压配电系统防雷设计现状

1.1防雷设计效果不好

针对低压配电系统的防雷设计要满足有关的技术标准,在实际的防雷设计中要结合设计对象的特点和使用情况进行有针对性地设计。但是在 具体的防雷设计过程中,设计人员没有全面考虑设计要求,对于建筑低压配电系统的实际情况缺乏了解,依据的规范性文件已经落后,不能 满足当前建筑项目的防雷要求,影响了低压配电系统的实际防雷效果。

1.2设计内容缺失

在进行建筑低压配电系统的防雷设计时,设计内容具有较强的专业性和复杂性,所以要求设计人员具有较高的专业技术水平。但是部分设计 人员对于 防雷设计缺少系统化的设计内容,设计内容缺少明确地标注,关键内容的标注不能保证效果,部分防雷设计内容和建筑项 目的实际状况存在冲突,所以低压配电系统的防雷部分存在各种问题,比如SPD存在错误配置,所选择的SPD和施工图纸中标注的SPD存在型 号不一致问题,不仅会直接影响到防雷系统的使用功能,还会给建筑低压配电系统的防雷留下安全隐患。

1.3没有全面考虑影响因素

在实施低压配电系统的防雷设计时,部分设计人员没有全面考虑影响因素,只关注建筑的实际状况,没有分析建筑所在区域的雷电活动规律 ,没有结合地理地貌和周围环境,所以防雷系统的设计效果难以保证。部分设计人员对于SPD配置与雷电防护等级的确定缺乏科学依据,防 雷系统没有保证发挥作用。

1.4因子取值不合理

在进行防雷系统的设计时,部分设计人员没有充分收集建筑项目的现场资料、实地勘测有不到位现象,所以防雷系统的设计参数难以保证取 值的合理性。设计人员由于对于建筑项目的地质环境缺乏了解,所以设计时土壤的电阻率取值不合理,入户设计长度不符合实际情况,防雷 设计内容和实际低压配电系统存在差异,这些情况都会影响到配电系统的雷电防护等级。

2.建筑低压配电系统的防雷设计内容

2.1一级防雷器

依据低压配电系统相关的防雷技术标准,防雷系统的外接金属导线在进入建筑物之前的部分要从金属管内穿过,并要保证埋入地下部分超过 15米,要将低压避雷器安装在防雷线路进线部位,总电源部位的防雷器也要安装在低压配电系统的电源进线部位,雷击产生的高电压可以经 过外部线路引向大地释放,以确保低压配电设备的可靠性。三相电源的防雷器进线容量设计要大于60kA,要以有效消除雷击过电压的影响, 在总配电室的进线端可以设计并联的防雷器,用于传导雷和直击雷击的保护。为了保证第一级电源的安全性,可以选择相应的防雷模块或具 有防雷功能的电源箱,采用并联安装的方式。

2.2二级防雷器

即使防雷器设计在总电源的进线部位,但是为了保证防雷效果,还要有二级防雷器。如果存在大流量的雷电电流,电流经过配电系统的线路 后,虽然大部分电流可以借助第一级防雷器加以释放,但是雷电的残余电压依然存在,并且影响力还存在,所以低压配电设备的安全性还会 受到影响,因此第一级电源虽然设计有防雷器,可有效缓解雷击的破坏作用,但是难以保证所有的低压配电设备的安全稳定运行。建筑物与 配电室总电源如果采用三相线路,会存在雷电波和感应雷电流的二次影响,所以还要有二级防雷器。二级防雷器可以有效降低过电压的影响 。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆特别是在雷电多发区域,由于通流的容量比较大,电源线路中存在的残余感应雷电流和雷电压经过二级防雷器可以再次释放。

2.3三级防雷器

当前许多建筑物的低压配电系统配有多种电子设备,这些设备采用了特别精密的元件和多种集成电路,在外界电压的作用下会造成这类电子 元件的损坏,所以有必要设计三级防雷器,雷电电流经过一级、二级防雷器、剩余的雷电电压还会对电子设备造成损坏。三级防雷设计还可 以有效消除高压静电与操作过电压的影响。

2.4末级防雷设计

对于建筑物中部分弱电设备,为了有效消除雷击残压的影响,配电设备的插座部位可以另外加装防雷插座。

2.5防漏电保护

在低压配电系统中可以设计漏电保护器,这种方式可以有效防止人身触电事故的发生,可以有效提升低压配电设备的可靠性,防漏电保护可 以降低故障电流的影响,具有防雷作用。

2.6防雷电浪涌保护

为了提升防雷效果,低压配电系统的设计采用分级保护的方式,设计时可以结合浪涌的发生特点,在低压配电系统设计瞬态过电压保护,可 以有效吸收浪涌能量,可以对瞬态过电压起到分阶段抑制作用。总电源的配电柜或机房中设计SPD,可以消除高雷电产生的能量冲击,设计 中可以选择开关式SPD或限压式SPD;在建筑物的楼层区域分电源配电柜可以安装限压式SPD,为了保证低压配电系统的可靠运行,有效消除 高压雷电脉冲的影响,提升低压配电设备的可靠性,可以在机房配电箱位置设计复合型SPD,可以有效消除雷电流的影响,在重点区域的低 压配电设备可以设计精细SPD。

2.7均衡电位保护

电位差会影响到低压配电系统的安全性,所以设计时要注重均衡电位保护,为了实现建筑低压配电系统各个电位的均衡,消除雷电冲击存在 的隐患,可以采用等内连接的方式对低压配电实施接地保护。在配电箱周围的汇入线路,可以采用等电位联结的方式,汇接时要将建筑物的 金属结构、接地线、配电箱端子和保护母线实施相互连接。

2.8运行维护

避雷器安装后,要仔细检查全部接线,依据防雷设计的标准进行运行测试,如果发现存在异常情况,要及时采取措施。结合不同区域的气候 特点,在雷雨季节要注意检查接地系统的完好性,要注意检查接地体的周围情况,接地引下线不能锈蚀发生,连接位置要保证接触牢固。

3.建筑低压配电系统的防雷设计重点

低压配电系统的防雷设计要特别注意以下几点:建筑物内的机房的进出电源线路要尽量避免采用架空的形式;对于建筑物的TN交流配电系统 ,为了提升电子信息设备的安全性,要对TN-S系统接地优化设计;要结合相关的技术标准,防雷系统取值要合理控制,以确保配电设备具有 耐冲击过电压能力可以满足使用要求;第一防护区和直击雷防护区以及直击雷非防护区的交界区域可以另外安装设置浪涌保护装置,限压型 保护装置器要经过试验,对于不同的分区交界部位都要另外安装限压型浪涌保护器,结合直流电源的运行特点以及工作电压要求,要合理设 置浪涌保护器;依据低压配电设备要达到的雷电防护分级与抗扰度,安装浪涌保护器;浪涌保护器的电流参数值要满足线路的防雷要求。

4.结束语

针对建筑项目的低压配电系统防雷设计要结合系统的运行要求和所在区域的雷电特点,防雷设计要保证防雷等级,合理设计相关的防雷设备 ,要有明确的防雷目标,确保防雷设计的合理性,实现防雷作用,以保证低压配电系统的安全性和可靠性。

参考文献:

[1]李春海,张超.建筑低压配电系统防雷设计研究[J].山东工业技术,2016(8).

[2]田金利,张志江.对建筑低压配电系统防雷及SPD的研究[J].商品混凝土,2015(4).

[3]李德宝,牛建萍.建筑低压配电系统防雷设计要点分析[J].电气技术,2016(4).

[4]郭娜莲.民宅低压供配电系统的防雷设计相关问题探讨[J].电子制作,2017(10).

论文作者:王慢

论文发表刊物:《电力设备》2018年第10期

论文发表时间:2018/7/30

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