【文章內(nèi)容簡介】 45186。，本方案總高度約在2米左右，按前述計(jì)算方式，采用固定荷重G和因暴風(fēng)雨產(chǎn)生的風(fēng)壓荷重W，為短期復(fù)合荷重。強(qiáng)度計(jì)算如下：（1）、固定荷重G太陽能電池重量GM=25x30=750kg=760N上平面框架重量Gk1=框架自重Gk2==177kg=1737N其他結(jié)構(gòu)材料、防水接線箱、驅(qū)鳥裝置等Gk3=10kg=98N固定荷重G=760+2088+1737+98=4683N（2）、風(fēng)壓荷重W從方陣前面吹來的風(fēng)（順風(fēng)）的風(fēng)壓荷重為W=1/2x（CwxρxV02xS）axIxJ=119037N從方陣后面吹來的風(fēng)（逆風(fēng)）的風(fēng)壓荷重為W’=1/2x（CwxρxV02xS）axIxJ=160588N總荷重順風(fēng)時(shí)總荷重G+W=4683+119037=123720N逆風(fēng)時(shí)總荷重GW’=4683160558=155875N(3)、斜拉臂的彎曲強(qiáng)度順風(fēng)時(shí)，作用于方陣上的彎曲力矩，M=WL2/8=61860N/m應(yīng)力計(jì)算σ1=M/Z=17425N/cm2每個(gè)斜拉框架由2根斜拉臂組成，則每只斜拉臂應(yīng)力值8713 N/cm2所選角鋼允許應(yīng)力值24500 N/cm2可見角鋼斜拉臂是安全的。（4）、斜拉臂的拉伸強(qiáng)度逆風(fēng)時(shí)，作用于方陣上的上吹張力，σ1=P/A=10320N/cm2所選角鋼允許應(yīng)力值24500 N/cm2可見角鋼斜拉臂是安全的。（5）、鉸接螺栓的強(qiáng)度所有主要鉸接部位均采用M14熱鍍鋅螺栓，其允許剪切應(yīng)力為13230 N/cm2由以上知，方陣在逆風(fēng)時(shí)產(chǎn)生最大的剪切應(yīng)力τ=1/2xP/A=2670 N/cm213230所以，M14鉸接螺栓強(qiáng)度足夠。8． 基礎(chǔ)穩(wěn)定性計(jì)算風(fēng)壓荷重的計(jì)算，設(shè)計(jì)風(fēng)速是太陽能電池方陣在10m高度50年內(nèi)最大風(fēng)速值，順風(fēng)時(shí)，W1=CwxqxA=逆風(fēng)時(shí)，W2= CwxqxA=基礎(chǔ)的反作用力ω1=W1/I=ω2=W2/I=基礎(chǔ)穩(wěn)定性計(jì)算當(dāng)方陣受到強(qiáng)風(fēng)作用時(shí)，基礎(chǔ)可能滑動(dòng)或跌倒，地基下沉，基礎(chǔ)被破壞，逆風(fēng)作用時(shí)使方陣浮起，吹進(jìn)電池板下側(cè)的風(fēng)產(chǎn)生漩渦，因此要對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行滑動(dòng)、跌倒、垂直支撐力的穩(wěn)定等進(jìn)行綜合校核。水平荷重校核只考慮基礎(chǔ)底面的剪切地基的反作用力，不考慮根部的抵抗力。Hu=CbxA+Vtanθb本方案中基礎(chǔ)采用樓頂直接打入膨脹螺栓方式，脹栓擰緊后周邊用防水材料修復(fù)原防水層，通常情況下，為防止滑動(dòng)，增加基礎(chǔ)部分的剪切阻力，一般采取基礎(chǔ)底面設(shè)計(jì)突起部件的措施。對(duì)跌倒的防止措施也是增大地基的接觸面積；對(duì)垂直支撐力的穩(wěn)定性一般采用復(fù)合底座代替獨(dú)立底座的措施。按常規(guī)數(shù)據(jù)，本方案中在樓頂采用膨脹螺栓皆可滿足各種強(qiáng)度校核。九、防雷設(shè)計(jì)雷擊的分類:直擊雷——是指雷電直接擊在建筑物、構(gòu)架、樹木、動(dòng)植物上，由于電效應(yīng)、熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)等混合力作用，直接摧毀建筑物，構(gòu)筑物以及引起人員傷亡等，由于直擊雷的電效應(yīng)，有可能使機(jī)房微電子設(shè)備遭受浪涌過電壓的危害。感應(yīng)雷LEMP——（又稱二次雷擊）是指雷云之間或雷云對(duì)地之間的放電而在附近的架空線路、埋地線路、金屬管線或類似的傳導(dǎo)上產(chǎn)生感應(yīng)電壓，該電壓通過傳導(dǎo)體傳送至設(shè)備，間接摧毀微電子設(shè)備。LEMP對(duì)微電子設(shè)備，特別是通訊設(shè)備和電子計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的危害最大，據(jù)資料顯示，微電子設(shè)備遭雷擊損壞，80%以上是由感應(yīng)雷引起的。球形雷——是一種特殊的雷電現(xiàn)象，簡稱球雷。一般是以橙或紅色，或似紅色火焰地發(fā)光球體，（也有帶黃色、綠色、藍(lán)色或紫色的），直徑一般約為1020厘米，最大的直徑可達(dá)一米，存在的時(shí)間大約為百分之幾秒至幾分鐘，一般是3至5秒，其下降時(shí)有的無聲，有的發(fā)出嘶嘶聲，一旦遇到物體或電氣設(shè)備時(shí)會(huì)產(chǎn)生燃燒或爆炸，其主要是沿建筑物的孔洞或開著的門窗進(jìn)入室內(nèi)，有的由煙囪或通氣管道滾進(jìn)樓房，多數(shù)沿帶電體消失。電磁脈沖——由于雷電電流有極大峰值和陡度，在它周圍出現(xiàn)瞬變電磁場，處在這瞬變電磁場中的導(dǎo)體會(huì)感應(yīng)出較大的電動(dòng)勢(shì)，而此瞬變電磁場，都會(huì)在空間一定的范圍內(nèi)產(chǎn)生電磁作用，也可以是脈沖電磁波輻射，而這種空間雷電電磁脈沖波（LEMP）是在三維空間范圍里對(duì)一切電子設(shè)備發(fā)生作用。因瞬變時(shí)間極短或感應(yīng)的電壓很高，以致產(chǎn)生電火花，（約20KA/m）。依據(jù)GB/T 28872000《電子計(jì)算機(jī)場地通用規(guī)范》現(xiàn)代銀行、郵電、證券機(jī)房或營業(yè)柜臺(tái)普通應(yīng)用微機(jī)進(jìn)行貨幣存取、信息傳遞與交換，其對(duì)磁脈沖承受限度應(yīng)小于800A/m，故在新機(jī)房建設(shè)或舊機(jī)房改造時(shí)應(yīng)對(duì)防雷與磁屏蔽措施必須充分注意。地電位反擊——建筑物的外部防雷系統(tǒng)（如避雷針、避雷網(wǎng)等）遭受直接雷擊，在接地電阻的兩端就會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)的過電壓，由設(shè)備的接地線、建筑物或附近的其他建筑物的外部防雷系統(tǒng)或其他自然接閃物（各種管道、電纜屏蔽管等）引入設(shè)備，造成設(shè)備的損壞。二、雷電過電壓對(duì)大摟內(nèi)部電子設(shè)備的損害主要有以下途徑：網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)線路在遠(yuǎn)端遭受直接或LEMP，沿網(wǎng)絡(luò)線路進(jìn)入設(shè)備 有線通訊線路在遠(yuǎn)端遭受直接或LEMP，沿通訊線路進(jìn)入設(shè)備 建筑物內(nèi)部的各種線路，雷擊電磁脈沖輻射，進(jìn)入設(shè)備 電源供電線路在遠(yuǎn)端遭受直接或LEMP，沿供電線路進(jìn)入設(shè)備 地電壓過高，反擊進(jìn)入設(shè)備 天線遭受直接雷擊 或 接收LEMP 避雷針引下線，在避雷針接閃泄放雷電流時(shí)，產(chǎn)生的雷擊電磁脈沖輻射 臨近建筑物或附近地面、樹木等遭受雷擊，同時(shí)帶來LEMP 和 附近地面的跨步電壓（地電壓反擊） 95%的閃電發(fā)生在云對(duì)云之間，可以產(chǎn)生幾百千安培的電流和極強(qiáng)的LEMP 三、對(duì)以上途徑入侵的雷電壓及過電流進(jìn)行防護(hù)手段:（1）大樓通過建筑物主鋼筋，上端與接閃器，下端與地網(wǎng)連接，中間與各層均壓網(wǎng)或環(huán)形均壓帶連接，對(duì)進(jìn)入建筑物的各種金屬管線實(shí)施均壓等電位連接，具有特殊要求的各種不同地線進(jìn)行等電位處理。應(yīng)符合下列要求：216。 安裝的避雷針或避雷線（網(wǎng)）應(yīng)使被保護(hù)的建筑物及風(fēng)帽、放散管等突出屋面的物體均處于接閃器保護(hù)范圍內(nèi)。216。 所有避雷針應(yīng)采用避雷帶互相連接。216。 建筑物應(yīng)裝設(shè)均壓環(huán)。216。 防直擊雷的接地裝置應(yīng)圍繞建筑物敷設(shè)成環(huán)型接地體，每根引下線的沖擊接地電阻不應(yīng)大于10歐姆。（2）對(duì)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在建筑物樓內(nèi)的布線和接地方式有如下要求：216。 通信電纜以及地線的布放應(yīng)盡量集中在建筑物的中部。216。 通信電纜線槽以及地線線槽的布放應(yīng)盡量避免緊靠建筑物立柱或橫粱并沿建筑物立柱或橫梁布線較長的距離，通信電纜線槽以及地線線槽的設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能位于距離建筑物立柱或橫梁較遠(yuǎn)的位置。（3）根據(jù)雷電保護(hù)區(qū)的劃分要求，建筑物大樓外部是直擊雷的區(qū)域，在這個(gè)區(qū)域內(nèi)的設(shè)備最容易遭受損害，危險(xiǎn)性量高，為暴露區(qū)，為0區(qū)；建筑物內(nèi)部及計(jì)算機(jī)房所處的位置為非暴露區(qū)，可將其分為1區(qū)、2區(qū)，越往內(nèi)部，危險(xiǎn)程度越低，雷電過電壓對(duì)內(nèi)部電子設(shè)備的損害主要是沿線路引入。保護(hù)區(qū)的界面通過外部的防雷系統(tǒng)、建筑物的鋼筋混凝土及金屬外殼等構(gòu)成的屏蔽層而形成。電氣通道以及金屬管則通過這些界面，穿過各級(jí)雷電保護(hù)區(qū)的金屬構(gòu)件必須在每一穿過點(diǎn)做等電位連接。進(jìn)入建筑物大摟的電源線和通訊線應(yīng)在LPZ0與LP LPZ1與LPZ2區(qū)交界處，以及終端設(shè)備的前端根據(jù)IEC1312——雷電電磁脈沖防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，安裝上電源類SPD，以及通訊網(wǎng)絡(luò)類SPD（如圖）。（SPD瞬態(tài)過電壓保護(hù)器），SPD是用以防護(hù)電子設(shè)備遭受雷電閃擊及其它干擾造成的傳導(dǎo)電涌過電壓的有效手段。1) 有外部防雷措施更需要內(nèi)部防雷措施 我們知道外部防雷措施中避雷設(shè)施的引下線在避雷設(shè)施接閃以后，會(huì)有很大的瞬變電流通過，也就是說在周圍會(huì)產(chǎn)生很大的瞬變電磁場（LEMP）。因此，安裝了外部避雷措施不能代替內(nèi)部防雷措施。再者，我們都知道，避雷針的工作原理是引雷，所以在概率上來說，安裝了避雷針以后，建筑物的避雷系統(tǒng)遭受雷擊的可能性會(huì)增大，也就是說LEMP發(fā)生的幾率會(huì)變大和產(chǎn)生點(diǎn)的距離會(huì)縮短（引下線處），所以安裝了外部避雷措施的含有電腦網(wǎng)絡(luò)等系統(tǒng)的大廈更加需要內(nèi)部防雷措施2) 電源系統(tǒng)保護(hù)為盡量降低侵入電源的過電壓，可如圖一樣在電力線上分區(qū)加裝電涌保護(hù)器，通過多級(jí)避雷措施后可將侵入設(shè)備的殘壓限制到一個(gè)合理的水平。進(jìn)行三級(jí)防雷是因?yàn)槟芰啃枰鸺?jí)泄放和傳輸線路會(huì)感應(yīng)LEMP（雷擊電磁脈沖輻射）216。 第一級(jí)防雷的目的： 防止直接的傳導(dǎo)雷進(jìn)入 LPZ 1區(qū)，將上萬至數(shù)十萬付的浪涌電壓限制到25003000伏 216。 第二級(jí)防雷的目的： 進(jìn)一步將通過第一級(jí)電涌保護(hù)器的殘余浪涌電壓或限制到15002000伏，對(duì)LPZ1 LPZ 2 實(shí)施等電位連接。 216。 第三級(jí)防雷的目的： 最終保護(hù)設(shè)備的手段，將殘余浪涌電壓的值降低到1000伏以內(nèi)，使浪涌的能量不致?lián)p壞設(shè)備。3) 網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)的保護(hù)信息傳輸線的雷電防護(hù)原理與電源線是基本相同的，只不過通過信息傳輸線的雷電流和工作電流均較小，這樣放電器、耦合阻抗的體積都較小，可以在一個(gè)電涌保護(hù)器內(nèi)實(shí)現(xiàn)多級(jí)防雷措施。另外無線傳輸網(wǎng)絡(luò)的天線工作在LPZ0A區(qū)，電磁環(huán)境惡劣，應(yīng)加裝天線電涌保護(hù)器。為方便安裝和保證網(wǎng)絡(luò)信息傳送通暢，應(yīng)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的工作參數(shù)和連接方式選用合適的網(wǎng)絡(luò)電涌保護(hù)器。4) 總的來說，采用電涌保護(hù)器還應(yīng)注意：216。 防雷保護(hù)器必須經(jīng)過接地端以盡可能短的路徑接地216。 各種接地盡可能統(tǒng)一，構(gòu)成等電位，防止地電流反擊216。 信號(hào)電涌保護(hù)器連接必須與數(shù)據(jù)進(jìn)線方向一致216。 不同類型的數(shù)據(jù)傳輸線應(yīng)選用不同類型的保護(hù)器216。 電源、信號(hào)多級(jí)保護(hù)（在進(jìn)線處、戶內(nèi)線距較長、線與線間的反串）5) 等電位連接在IEC標(biāo)準(zhǔn)中指出等電位連接是內(nèi)部防雷措施的一部分，其目的在于減少雷電流所引起的電位差。等電位，是用連接導(dǎo)線或過電壓（電涌）保護(hù)器，將處在需要防雷空間內(nèi)的防雷裝置和建筑物的金屬構(gòu)架、金屬裝置、外來導(dǎo)線、電氣裝置、電信裝置等連接起來，形成一個(gè)等電位連接網(wǎng)絡(luò)，以實(shí)現(xiàn)均壓等電位。所有從室外進(jìn)入的金屬導(dǎo)體（包括水管、氣管，電纜屏蔽層或電纜屏蔽管）應(yīng)在進(jìn)入防雷區(qū)的交界處就近直接接地，不能直接接地的導(dǎo)體（如電力線、傳輸線等）應(yīng)通過電涌保護(hù)器接地，電力、通信電纜應(yīng)穿金屬管并埋地進(jìn)入機(jī)房，穿管埋地的距離應(yīng)大于25米。室內(nèi)設(shè)備的金屬部分應(yīng)可靠接地，所有的接地必須實(shí)在同一個(gè)接地基準(zhǔn)點(diǎn)上，這個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)在工程上稱為匯流排或均壓環(huán)，這樣就能保證室內(nèi)設(shè)備不會(huì)因?yàn)榈仉娢簧叨a(chǎn)生電位差。6) 實(shí)行等電位連接的主體應(yīng)為：216。 設(shè)備所在建筑物的主要金屬構(gòu)件和進(jìn)入建筑物的金屬管道；216。 供電線路含外露可導(dǎo)電部分；216。 防雷裝置；216。 由電子設(shè)備構(gòu)成的信息系統(tǒng)。216。 信息系統(tǒng)的等電位連接：當(dāng)采用S型等電位連接網(wǎng)絡(luò)時(shí)，該信息系統(tǒng)的所有金屬組件，除等電位連接點(diǎn)外，應(yīng)與共用接地系統(tǒng)的各組件有足夠的絕緣（＞10kV ）。本網(wǎng)絡(luò)應(yīng)僅通過唯一的一點(diǎn)(即接地基準(zhǔn)點(diǎn) ERP)組合到共用接地系統(tǒng)中去。在此情況下，在各設(shè)備之間的所有線路和電纜應(yīng)按照星形結(jié)構(gòu)與各等電位連接線平行敷設(shè)，以避免產(chǎn)生感應(yīng)環(huán)路。由于采用唯一的一點(diǎn)進(jìn)行等電位連接，故不會(huì)有與雷電有關(guān)聯(lián)的低頻電流進(jìn)入信息系統(tǒng)，而信息系統(tǒng)內(nèi)的低頻干擾源也不會(huì)產(chǎn)生大地電流。做等電位連接的這唯一的點(diǎn)也是接電涌保護(hù)器以限制傳導(dǎo)來的過電壓的理想連接點(diǎn)。如果采用M型等電位連接網(wǎng)絡(luò)，則該信息系統(tǒng)的各金屬組件不應(yīng)與共用接地系統(tǒng)各組件絕緣。M型等電位連接網(wǎng)絡(luò)應(yīng)通過多點(diǎn)組合到共用接地系統(tǒng)中去。通常，本網(wǎng)絡(luò)用于延伸較大和開環(huán)的系統(tǒng)，而且在設(shè)備之間敷設(shè)許多線路和電纜，服務(wù)性設(shè)施和電纜在幾個(gè)點(diǎn)進(jìn)入該信息系統(tǒng)。本網(wǎng)絡(luò)用于各種高頻也能得到一個(gè)低阻抗網(wǎng)絡(luò)。這種網(wǎng)絡(luò)所具有的多重短路環(huán)路對(duì)磁場將起到衰減環(huán)路的作用，從而在信息系統(tǒng)的鄰近區(qū)使初始磁場減弱。在復(fù)雜系統(tǒng)中，兩種型式(M型和 S型)的優(yōu)點(diǎn)可組合在一起。四、設(shè)計(jì)依據(jù)防雷保護(hù)要求如下：A、直擊雷防護(hù)原則：用導(dǎo)體將雷云中的電荷導(dǎo)入大地。簡單地說是人為地給雷云創(chuàng)造一條放電通路，不讓雷云中的電荷流過需要保護(hù)的