【文章內(nèi)容簡介】 類工程規(guī)范”GB50057—94設(shè)計；計算機輔助設(shè)備中有許多靜電屏蔽，如專用供電變壓器的靜電屏蔽層，局部空間或線路的屏蔽罩（設(shè)備外殼）。這些靜電屏蔽的導(dǎo)體只有良好接地才能充分發(fā)揮作用。這就是所描述的屏蔽接地。系統(tǒng)接地和屏蔽接地宜共用一組接地裝置，其接地電阻按照其中最小值確定。當(dāng)單獨設(shè)置防雷接地時，應(yīng)采取《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》中規(guī)定的防止反擊雷措施。接地時應(yīng)注意兩點：1）信號系統(tǒng)和電源系統(tǒng)、高壓系統(tǒng)和低壓系統(tǒng)不應(yīng)使用共地回路。2）靈敏電路的接地應(yīng)各自隔離或屏蔽，以防止地回流和靜電感應(yīng)而產(chǎn)生干擾，接地電阻應(yīng)小于1歐姆。 計算中心的防雷落雷的相關(guān)因素[7]：。曠野中的建筑物和建筑群中的高聳建筑物，易受雷擊。金屬屋頂、金屬框架、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑物易受雷擊。常年積水的冰庫，非常潮濕的牛、馬棚，建筑群中個別特別潮濕的建筑物，容易積聚大量電荷；生產(chǎn)儲存易揮發(fā)物的建筑物，容易形成游離物質(zhì)，因而受雷擊。建筑物的位置和外形輪廓尺寸。一般認(rèn)為建筑物位于地面落雷較多的地區(qū)和外廓尺寸較大的建筑物易受雷擊。由于計算中心通信和供電電纜多從室外引入計算中心，易遭受雷電的侵襲，計算中心的建筑防雷設(shè)計尤其重要，而在通常的站區(qū)建筑設(shè)計中往往忽視這一點，計算中心的建筑防雷除應(yīng)有效地保護建筑自身的安全之外，也應(yīng)為設(shè)備的防雷及工作接地打下良好的基礎(chǔ)，機電工程多采用聯(lián)合接地方式，系統(tǒng)設(shè)備接地都是與建筑接地連接在一起的。建筑防雷設(shè)計施工完成后應(yīng)提供準(zhǔn)確的系統(tǒng)接地網(wǎng)或接地環(huán)帶的位置和布設(shè)圖，避免設(shè)備接地網(wǎng)與建筑接地網(wǎng)沖突。由于聯(lián)合接地的特殊要求，機電工程中禁止直接使用建筑接地線和電源接地線作為系統(tǒng)設(shè)備的地線。 避雷器的選型避雷器是一種過電壓限制器，它通常與被保護電氣設(shè)備并聯(lián)，當(dāng)過電壓超過規(guī)定的動作數(shù)值時，避雷器立即動作，將高壓導(dǎo)入大地，使電氣設(shè)備免受過電壓損壞，過電壓消失后，又能使系統(tǒng)恢復(fù)正常工作狀態(tài)[8]。本設(shè)計采用的避雷器分為二級防護，作為通信機站、計算機計算中心等的保護，防護直擊雷，使計算機設(shè)備免受大氣過電壓的損害。外形尺寸小，重量輕，適合安裝在大型計算機中心的配電系統(tǒng)中。本文中所采用的避雷器型號如表所示。 1）在動力室電源線總配電盤上安裝并聯(lián)式專用避雷器V25B/4構(gòu)成第一級衰減。表3 避雷器技術(shù)參數(shù)額定電壓U230V AC最大容許工作電壓275V AC,350 DC單模塊最大放電電流(8/20μs)100KA5kA(8/20μs)雷電流測試條件殘壓2）在機房配電柜進線處，安裝并聯(lián)式電源避雷器V20C/4構(gòu)成第二級衰減。表4 避雷器技術(shù)參數(shù)額定電壓U230V AC最大容許工作電壓275V AC,350 DC單模塊最大放電電流(8/20μs)40KA5KA(8/20μs)雷電流測試條件殘壓低壓配電系統(tǒng)的接線方式： 低壓配電系統(tǒng)的接線方式和高壓供電系統(tǒng)的一樣也有樹干式、放射式、混合式和環(huán)式四種。一般生產(chǎn)車間的配電系統(tǒng)較多采用樹干式接線，樹干式配電系統(tǒng)有變壓器干線式接線和沒有變電所的車間內(nèi)干線式接線兩種。由于動力站房的用電設(shè)備容量較大，比較集中，且供電可靠性要求較高，其配電系統(tǒng)一般采用放射式接線。此外，對于動力站房內(nèi)同一套動力設(shè)備一般應(yīng)由同一臺配電箱配電。在目前設(shè)計中低壓樹干式配電系統(tǒng)已較少采用，而采用樹干式與放射式混合的配點系統(tǒng)。在采用樹干式配電系統(tǒng)的車間內(nèi)，用電設(shè)備一般均由干線就近配電。 低壓開關(guān)柜的選擇[9]鑒于上述規(guī)定本設(shè)計采用GGL1—□□型固定式低壓開關(guān)柜。它主要適用于發(fā)電廠,電站,廠礦企業(yè)中作為交流50Hz，額定工作電壓交流380V的低壓系統(tǒng)中，動力配電及照明之用。G表示封閉式配電柜；G表示電器元件固定安裝、固定接線；L表示動力、動力中心；1表示設(shè)計序號；□□表示主電路方案號。低壓開關(guān)柜型號：出線柜選用GGL1—03型；進線柜選用GGL1—02型表5 低壓配電柜技術(shù)參數(shù)額定絕緣電壓AC660V額定工作電壓AC380V（220V額定頻率50HZ額定電流≤1000A額定補償容量≤500KVAR外殼防護等級IP23柜體尺寸（mm）長寬高800mm400mm1800mm 第3章 用電設(shè)備的計算負(fù)荷 電力負(fù)荷的含義 所謂電力負(fù)荷是指電氣設(shè)備或線路中通過的功率，而不是指它們的阻抗。因為當(dāng)電壓、功率一定時，電流與功率成正比，故負(fù)荷也可指電流。通常，在不作說明情況下，電力負(fù)荷指有功功率。電力系統(tǒng)要能夠在正常條件下可靠地運行，則其中各元件都必須選擇得當(dāng)，除了應(yīng)該滿足工作電壓頻率的要求外，最重要的就是要滿足負(fù)荷電流的要求。因此有必要對系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的電力負(fù)荷進行統(tǒng)計計算。通過負(fù)荷的統(tǒng)計計算求出的，用來按發(fā)熱條件選擇供電系統(tǒng)中各元件的負(fù)荷值，稱為計算負(fù)荷。 計算負(fù)荷的確定按需要系數(shù)法確定三項用電設(shè)備組有功計算負(fù)荷的基本公式為： （31）實際上，需要系數(shù)不僅與用電設(shè)備組的工作性質(zhì)，設(shè)備臺數(shù)、設(shè)備效率和線路損耗等因素有關(guān)。因此應(yīng)盡可能通過實驗測試分析確定，使之盡量接近實際。這里還要指出：需要系數(shù)值與用電設(shè)備的類別和工作狀態(tài)有極大的關(guān)系，因此在計算時首先要正確的判明用電設(shè)備的類別和工作狀態(tài)，否則將造成錯誤。求出有功計算負(fù)荷后，可以按下列格式分別求出其余的計算負(fù)荷。無功計算負(fù)荷為： （32） 式中，為對應(yīng)于用電設(shè)備組的正切值。視在計算負(fù)荷為： （33）式中， 為對應(yīng)于用電設(shè)備組的平均功率因數(shù)。計算電流為： （34） 式中，為對應(yīng)于用電設(shè)備組的額定電壓.多組用電設(shè)備計算負(fù)荷的確定：確定擁有多組用電設(shè)備的干線上或車間變電所低壓母線上的計算負(fù)荷時,應(yīng)考慮各組用電設(shè)備的最大負(fù)荷不同時出現(xiàn)的因素。因此在確定多組用電設(shè)備的計算負(fù)荷時，應(yīng)結(jié)合具體情況對其有功負(fù)荷和無功負(fù)荷分別計入一個同時系數(shù)。對車間干線取: 總的有功計算負(fù)荷為： （35） 總的無功計算負(fù)荷為： （36） 以上兩式中和分別為各組設(shè)備的有功和無功計算負(fù)荷之和?？偟囊曉谟嬎阖?fù)荷為[10]： （37） 總的計算電流為： （38）下面就是我們采用需要系數(shù)法來算出的大型計算中心的計算負(fù)荷。先求各組的計算負(fù)荷：計算機設(shè)備：該計算中心總共有120臺計算機， 查表可以得到：空調(diào)機：該計算中心有2臺空調(diào)機， 查表可以得到： 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)：該計算中心有2臺電話交換機，2臺配電柜（每臺電話交換機的容量6KW，每臺配電柜的容量18KW） 因此， 查表可得： 主控室：監(jiān)控設(shè)備2臺 查表 氣體鋼瓶間：該計算中心有2臺氣體鋼瓶 查表可得： 照明系統(tǒng)： 查表可得： 因此，總計算負(fù)荷：同時系數(shù) ?。? 導(dǎo)線和電纜的選擇計算，是五項重要的供電計算內(nèi)容之一。它的特點是易學(xué)難精，與工程實際的關(guān)系較為密切，并直接表現(xiàn)出經(jīng)濟效果，即可帶來節(jié)約也能造成浪費，而不易為人所發(fā)覺，所以應(yīng)該認(rèn)真對待[11]。 選擇導(dǎo)線和電纜的一般原則截面選擇方法： 導(dǎo)線和電纜的截面應(yīng)按以下原則進行選擇：（1）按發(fā)熱條件選擇；（2）按經(jīng)濟電流密度選擇；（3）按允許電壓損失選擇；（4）按機械強度條件校驗；（5）此外，尚需按電壓、環(huán)境、用途來選擇導(dǎo)線和電纜的型號。我們在本文中按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線和電纜的截面。三相系統(tǒng)相線截面的選擇：電流通過導(dǎo)線時，要產(chǎn)生能耗，使導(dǎo)線發(fā)熱。裸導(dǎo)線的溫度過高時，會使接頭處的氧化加劇，增加接觸電阻，使之進一步氧化，如此惡性循環(huán)，最后可發(fā)展到斷線。而絕緣導(dǎo)線和電纜的溫度過高時，可使絕緣加速老化甚至燒毀，或引起火災(zāi)。按發(fā)熱條件選擇三線相系統(tǒng)中的相線截面時，應(yīng)使其允許載流量不少于通過相線的計算電流 （310）中性線和保護線的選擇：一般三相四線制線路的中性線截面應(yīng)該不小于相線截面的Aj的 50%，即Aj≥。而由三相四線制線路引出的兩相和單相線路，由于其中性線電流與相線電流相等，因此它們中的中性線截面 應(yīng)與相線截面 相同，即= （311）保護線要考慮三相系統(tǒng)發(fā)生單相短路故障時單相短路電流通過的短路熱穩(wěn)定度。A= （312）保護中性線兼有保護線和中性的雙重功能，因此其截面選擇應(yīng)同時滿足上述保護線和中性線的要求，取其中的最大值。下面按發(fā)熱條件選擇計算中心配電系統(tǒng)所用的電纜：= 相線截面的選擇： mm的銅芯線的=25A＞ = 滿足發(fā)熱條件，因此， mm所選的電纜型號規(guī)格可表示為：ZRBV 3 mm 。計算機設(shè)備= = = = 網(wǎng)絡(luò)室= = =48KVA =相線截面的選擇：查表可得ZRYJV型截面為25 mm的銅芯聚乙烯絕緣性電纜線的 =95A＞=，=95A＞=PE線的選擇：由于＜16 mm 所以=16 mm所選電線的型號規(guī)格可表示425+116 mm照明配電柜給照明系統(tǒng)供電相線截面的選擇： mm的銅芯塑料絕緣電纜的=25A，假設(shè)一條線帶15個燈，15個燈的計算電流，15= =1 j==1====25A＞=，所選的電纜型號規(guī)格為ZRBV 3 mm電源配電柜給照明配電箱供電，整個照明配電箱的=，相線截面選擇：查表可得ZRBV型截面為6 mm的銅芯塑料，絕緣線的=42A＞=。所選的電纜型號的規(guī)格為 ZR BV 56 mm電源配電柜給空調(diào)系統(tǒng)供電、空調(diào)系統(tǒng)的=相線截面的選擇：查表可得,ZRYJV型號截面為25 mm的銅芯的聚乙烯絕緣線的=95A＞=，N線的選擇：由于A＜16 mm 所以選為16 mm所選的電纜型號規(guī)格為：ZRYJV 425+116 mm電源Ⅰ,Ⅱ給電源配電柜供電，整個系統(tǒng)的計算電流=。相線截面選擇：查表可得，ZRYJV型截面為50 mm的聚乙烯絕緣的銅芯線的=300A＞=。N線的選擇：按≥ 選=35 mm所選電纜線的規(guī)格為ZRYJV 450+135 mm 以上導(dǎo)線的選擇中： 導(dǎo)電線芯允許的最高工作溫度：+65℃ ，周圍的環(huán)境溫度：+25℃。第4章 短路電流計算 短路的原因和后果 短路的原因在工廠供電的設(shè)計和運行中，不僅在考慮正常運行的情況，而且還要考慮發(fā)生故障的情況，最嚴(yán)重的是發(fā)生短路故障。短路就是指不同電位的導(dǎo)電部分之間的低阻性短接。巨大的短路電流將對電氣裝置及人身安全帶來極大的危害和威脅。為了預(yù)防短路，及其產(chǎn)生的破壞，需要對供電系統(tǒng)中可能產(chǎn)生的短路電流數(shù)值預(yù)先加以計算，根據(jù)計算的結(jié)果作為選擇電器設(shè)備及供電設(shè)計的依據(jù)。造成短路的原因，是電氣設(shè)備載流部分的絕緣損壞。這種損壞可能是由于設(shè)備長期運行絕緣自然老化或由于設(shè)備本身不合格，絕緣強度不夠而被正常電壓擊穿，或設(shè)備絕緣正常而被過電壓擊穿，或者是設(shè)備絕緣受到外力損傷而造成短路。工作人員由于未遵守安全