高層建筑物的防雷接地和屏蔽

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1 高層建筑電氣設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

　　1.1 負(fù)荷的計(jì)算 電力負(fù)荷是供電設(shè)計(jì)的依據(jù)參數(shù)。計(jì)算準(zhǔn)確與否，對合理選擇設(shè)備，安全可靠與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，均起決定性作用。高層建筑的電力負(fù)荷計(jì)算，基本上采用負(fù)荷密度法和需要系數(shù)法。

　　1.2 供電電源及電壓的選擇 為了保證供電可靠性，現(xiàn)代高層建筑至少應(yīng)有兩個(gè)獨(dú)立電源，具體數(shù)量應(yīng)視負(fù)荷大小及當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)條件而定。兩路獨(dú)立電源運(yùn)行方式，原則上是兩路同時(shí)供電，互為備用。另外，還須裝設(shè)應(yīng)急備用柴油發(fā)電機(jī)組，要求在15秒鐘內(nèi)自動恢復(fù)供電，保證事故照明、電腦設(shè)備、消防設(shè)備、電梯等設(shè)備的事故用電。國內(nèi)高層建筑的供電電壓，都采用10kV標(biāo)準(zhǔn)電壓等級。

　　1.3 高低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

　　1.3.1 高壓配電系統(tǒng)：現(xiàn)代高層建筑均是采用兩路獨(dú)立的10kV電源同時(shí)供電。一般高壓采用單母線分段，自動切換，互為備用。母線分段數(shù)目，與電源進(jìn)線回路數(shù)相適應(yīng)。只有當(dāng)供電電源為一主一備時(shí)，才考慮采用單母線不分段的結(jié)線。電源進(jìn)線幾乎全部采用電纜進(jìn)線。

　　1.3.2 高壓系統(tǒng)及低壓干線的配電方式基本上都采用放射式系統(tǒng)。樓層配電則為混合式系統(tǒng)。配電設(shè)備中的主要部分是干線。現(xiàn)代高層建筑的豎井多采用插接式母線槽。水平干線因走線困難，多采用全塑電纜與豎井母干線聯(lián)接。每層樓豎井設(shè)配電小間。層間配電箱經(jīng)插接自動空氣開關(guān)從豎井母干線取得電源。當(dāng)層數(shù)較多負(fù)荷數(shù)較大時(shí)，一般按層數(shù)分區(qū)供電，或?qū)⒆儔浩鞣稚⒃O(shè)在地下層、中間層或最頂層。

　　1.3.3 功率因數(shù)按規(guī)定應(yīng)補(bǔ)償?shù)?.9—0.95。無功補(bǔ)償都采用集中補(bǔ)償方式。為降低變壓器容量，多集中裝設(shè)在低壓側(cè)，與配電屏放在一起，但必須采用于式移相電容器。

　　1.4 主要設(shè)備的選型

　　1.4.1 高壓開關(guān)柜?，F(xiàn)代高層建筑的變配電室設(shè)在主樓地下層，按規(guī)定不宜采用油開關(guān)。國外用于高層建筑的開關(guān)有三種類型可供選用：高壓空氣斷路器，SF6開關(guān)和真空斷路器。其中高壓空氣斷路器因技術(shù)陳舊，SF6開關(guān)尺寸數(shù)大，氣體具有毒性，故目前10kV真空斷路器應(yīng)用的較為普遍。因此，應(yīng)根據(jù)高層建筑地下室的標(biāo)準(zhǔn)，選用具有“五防”功能的真空開關(guān)手車式高壓開關(guān)柜。

　　1.4.2 電力變壓器。根據(jù)防火要求，主樓內(nèi)是不允許裝設(shè)大容量的油浸電力變壓器的。國外有干式變壓器、SFe變壓器和硅油變壓器等三種產(chǎn)品可供選用。

　　1.4.3 應(yīng)急備用發(fā)電機(jī)組。過去大多是采用柴油發(fā)電機(jī)組做應(yīng)急備用電源的。近年國外高層建筑已開始采用燃汽輪發(fā)電機(jī)。這種發(fā)電機(jī)具有體積小、重量輕、反應(yīng)速度快，故障率低等優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)急備用發(fā)電機(jī)組必須是快速自起動的。按國外規(guī)定，應(yīng)能在15s內(nèi)恢復(fù)供電。從可靠性出發(fā)最好選用兩臺，自動并車。容量較小時(shí)也可選用一臺。

　　1.5 電氣照明設(shè)計(jì) 電氣照明設(shè)計(jì)，包括光源選擇、照度計(jì)算、燈具造型,燈具布置，眩光控制和調(diào)光控制和照明配電線路敷設(shè)等。照明設(shè)計(jì)與建筑裝飾有著非常密切的關(guān)系，應(yīng)該相互配合，在使用功能及藝術(shù)意境方面求得統(tǒng)一。選用高光效電光源，可以取得節(jié)能的明顯效果。

　　1.6 防雷與接地 現(xiàn)代高層建筑的防雷設(shè)計(jì)，采用避雷針和避雷帶的做法簡單可靠、經(jīng)濟(jì)合算。但必須保證各層樓面鋼筋、金屬管道與該層用作引下線的柱筋有可靠的連接，形成等電位層。現(xiàn)代高層建筑都是采用鋼筋混凝土剪力墻，與樓板的連接是十分可靠的。關(guān)鍵是做好金屬管線的接地?，F(xiàn)代高層建筑的防雷接地、電氣設(shè)備的保護(hù)接地和工作接地，都是合在一起的，組成混合接地系統(tǒng)。接地電阻按最小的要求而定，通常是在4歐以下。利用建筑物的鋼筋混凝土基礎(chǔ)作接地板。盡管基礎(chǔ)鋼筋等自然接地體已能滿足接地電阻的要求，仍需要裝設(shè)水平的人工接地體，將主要的建筑物基礎(chǔ)連接成接地網(wǎng)，這對均衡電位，提高安全性都有好處。

　　2 線路安裝內(nèi)容及要點(diǎn)

　　2.1 地面敷設(shè)線槽的定義

　　2.1.1 地面線槽是一種封閉的、直接隱蔽于地面下的金屬線槽，可以靈活方便地提供電源、電話、電視、計(jì)算機(jī)、話筒等線纜傳輸電能和信號接口。其設(shè)計(jì)是根據(jù)建筑物近期和發(fā)展需要布置線槽的縱橫間距，根據(jù)穿線的根數(shù)、橫截面積和工藝要求確定線槽的規(guī)格及槽數(shù)。

　　2.1.2 地面線槽規(guī)格型號設(shè)置與布線參數(shù)要求 內(nèi)外均熱浸鍍鋅，出線口處采用無螺紋接口，線槽標(biāo)準(zhǔn)長度為3m（可特殊加工），線槽出線口開孔尺寸：＜48mm，線槽開孔間距分：3000mm、2400mm、1800mm、1200mm、600mm等。主要配件有：線槽分線盒：線槽分線盒起到導(dǎo)線的相接、轉(zhuǎn)彎交叉、屏蔽等作用。其中二槽、三槽的分線盒內(nèi)設(shè)有屏蔽分離板，以保證強(qiáng)電、弱電的隔離與屏蔽。 線槽支架分為單槽、雙槽、三槽支架，它是用于線槽的支撐及高度調(diào)整，高度調(diào)節(jié)范圍一般為20mm～150mm的熱鍍鋅件。其它還包括彎頭、封頭、出線圈等配件。

　　2.2 地面線槽的敷設(shè)安裝工藝

　　2.2.1 彈線定位：根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙確定線槽走向，從始端至終端找好水平線或垂直線，用粉線袋由線路的中心向外進(jìn)行彈線，按照設(shè)計(jì)圖要求及施工驗(yàn)收規(guī)范規(guī)定，分別找出分線盒、分線口及支架的具體位置，用鉛筆分別標(biāo)注。一般支架間距為1.0-1.5m。

　　2.2.2 線槽敷設(shè)：根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)位置放置分線盒和支架，然后放置線槽和出線口，同時(shí)根據(jù)需要加各種配件，朝上的線槽不必立得太長，否則易被砸斷。連接完畢后，調(diào)整支架和塑料蓋，使出線口到適當(dāng)高度。達(dá)到位置正確，固定牢固，走向合理。線槽水平或垂直敷設(shè)部分平直度和垂直度允許偏差不超過5mm。為防止灰漿進(jìn)入，各連接處周邊抹專用膠，各分線盒、出線口盒蓋擰緊，并用鐵絲綁扎，未端加塑料封堵。澆筑混凝土?xí)r設(shè)專人看護(hù)，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。

　　2.2.3 槽內(nèi)配線：首先清掃線槽，可先將帶線穿插至出線口，然后將布條綁在帶線一端，從中一端將布線條拉出，反復(fù)多次可將線槽內(nèi)的雜物和積水清理干凈，也可用空氣壓縮機(jī)將線槽內(nèi)的雜物和積水吹出。放線前應(yīng)先檢查管及線槽連接處的護(hù)口是否齊全，其放線和導(dǎo)線連接部分與其它管路敷設(shè)形式大致相同。

　　2.2.4 線路檢測：線路檢查及絕緣遙測按相關(guān)規(guī)范操作。

　　2.2.5 面板安裝：配合裝修，依據(jù)各出線口用途，安裝相應(yīng)的終端面板。

　　2.2.6 地面線槽表面混凝土厚度應(yīng)大于20mm；

　　2.2.7 線槽內(nèi)外應(yīng)光滑平整，無棱刺，扭曲、翹邊等變形現(xiàn)象；

　　2.2.8 支架與調(diào)整螺栓調(diào)整線槽高度一般以30-50mm為宜；

　　3 結(jié)論

　　綜上所述，現(xiàn)代高層建筑的電氣設(shè)計(jì)由于智能化的需要而變得復(fù)雜，用電設(shè)備越來越多，對供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)和線路安裝提出了許多新的要求，因此在電氣設(shè)計(jì)和線路安裝時(shí)，將供配電系統(tǒng)的可靠性、安全性、靈活性擺在突出位置，認(rèn)真按照設(shè)計(jì)和操作規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化和施工，從而將建筑智能化從設(shè)計(jì)和安裝上推至臻美。