【正文】 2 水泵 100 80 75 3 消防 10 控制 室 8 4 電話 25 間電 力 20 5 布線 20 間電 力 16 6 地下 2*30 室照 48 31 住宅小區(qū)供配電設計 明 T3 計算 500KV A 小區(qū)負荷計算表給出了整個住宅小區(qū)的用電負荷預算以及變壓器容量的的具體 選擇。由表可以得出變壓器的負荷在 之間。從發(fā)揮變壓器最高效率的 角度出發(fā)，該變壓器的容量選擇應該說是合理的、可行的。 第五章 第五章 防雷接地系統(tǒng)設計 防雷與接地系統(tǒng)概述 防雷與接地系統(tǒng)概述 防雷系統(tǒng)概述 防雷系統(tǒng)概述 雷電是大氣層中的一種自然放電現(xiàn)象。 雷擊的發(fā)生可能引起建筑物或設備的 嚴重破壞。高層建筑高度很高，落雷容易，發(fā)生雷害危險性更大，故在設計高層 建筑時，具備有效的避雷設施，從人員安全和建筑物保護來說都是極為重要的。 建筑物的防雷等級 一級防雷的建筑物[5]： ⑴凡制造、使用或貯存炸藥、火藥、起爆藥、人工品等大量爆炸物質的建筑物， 因電火花而引起爆炸，會造成巨大破壞和人身傷亡者。 ⑵具有 0 區(qū)或 10 區(qū)爆炸危險環(huán)境的建筑物。 ⑶具有 1 區(qū)爆炸危險環(huán)境的建筑物，因電火花而引起爆炸，會造成巨大坡壞和 人身傷亡者。 ⑷超高建筑物，如 40 層及以上的住宅建筑，建筑高度超過 100 米的其他民用以 及一般工業(yè)建筑物。 32 住宅小區(qū)供配電設計 二級防雷的建筑物： ⑴國家級重點文物保護的建筑物。 ⑵國家級的會堂、辦公建筑物、大型展覽和博覽建筑物、大型火車站、國賓館、 國家級檔案館、大型城市的重要給水水泵房等特別重要的建筑物。 ⑶國家級計算中心、國際通訊樞紐等對國民經濟有重要意義且裝有大量電子設 備的建筑物。 ⑷制造、使用或貯存爆炸物質的建筑物，且電火花不易引起爆炸或不致造成巨 大破壞和人身傷亡者。 ⑸高層建筑物，如 19 層及以上的住宅和高度超過 50 米的其他民用和一般工業(yè) 建筑物。 三級防雷的建筑物： ⑴省級重點文物保護的建筑物及省級檔案館。 ⑵10 至 18 層的普通住宅。建筑物高度不超過 50 米的教學樓和普通的旅館、辦 公樓、科研樓、圖書館、檔案樓和省級以下的郵政樓等。 ⑶預計雷擊次數(shù)大于或等于 次/a，且小于或等于 次/a 的住宅、辦公 樓等一般性民用建筑物。 根據(jù)以上分類可知本建筑屬二級防雷建筑物，下面就討論一下二級防雷建筑物 的保護措施 高層建筑物的防雷措施 高層建筑物的防雷措施 外部防雷，一般多采用普通的避雷針或避雷帶，根據(jù) GB5005T，首先按建筑物 的性質，每年預計雷擊次數(shù)，確定該建筑物的防雷類別，然后按建筑物的外形， 尺寸等滾球法，經計算，安排接閃器引下線和接地極，一般應盡量利用建筑內鋼 筋混凝士構件中的鋼筋，作為自然接地體，當建筑物高于 30 米時，還須相應采 取防側擊雷的措施。值得注意的是對防球雷，迄今還沒有很好的方法。它常常是 隨空氣的流動，穿窗而入的，所以多數(shù)是發(fā)生在靠外墻的房間中，如果在窗子上 設置一定大小的網格，并加以接地，還是可以防護的，至于消雷器，如我國生產 33 住宅小區(qū)供配電設計 的少長針半導體消雷器等，由于在理論上存在著爭論，實測資料也不全，尤其是 價格很貴，有關規(guī)范中也未提及，所以不采用為宜。此外目前國內已出現(xiàn)有新一 代的避雷針，如中光公司的 ZGU 系列優(yōu)化避雷針，采用了氣隙放電，阻抗限流等 綜合技術，能使雷電流波頭平緩，幅值降低從而有效地減少了反擊的地電位和二 次雷擊應。已在 97 年經郵電部組織了定型鑒定，并在中試所，西瓷所、武高所 通過限 4/10μs，8/20μs 等大沖擊電流與高沖擊電壓的試驗，且已在千余單位 設置，據(jù)稱全部運行正常，安全可靠，只是價格與普通避雷針相比要高很多，而 且針對面積較大的建筑，采用起來，多少有些局限性。 在進行外部防雷設計中， 除了上面所述外， 在考慮防雷方案時尚應注意的有： 1．要考慮被保護對象的周圍環(huán)境，以及地形地貌等，以便在防雷計算中， 對某些系數(shù)可以正確地選用。 2．對建筑小區(qū)還應進行綜合考慮，以求既得到較完善的防雷效果，又能節(jié) 約財物。 3．要考慮將來的發(fā)展和變化。 。 4．防雷是一個整體，外部防雷也可照顧到內部防雷，反之，內部防雷也可 補外部防雷的不足， 二者要相互配合。 例如當大樓同有重要的或較多的弱電系統(tǒng)、 微電子設備時，應將建筑物砼結構（柱、梁、板、基）中的鋼筋，按規(guī)范中規(guī)定， 做成網絡較密的法拉弟籠形網， 既作為直擊雷的防護， 又對內部防雷起屏蔽作用。 或者采用中光 ZGU 優(yōu)化避雷針以降低感應雷的雷害等。當然即使對一般的住宅 樓，也宜采用本條的做法，但網絡間距可以大一些。 還應考慮屋項可能出現(xiàn)的衛(wèi)星接收裝置、電視天線、航空障礙燈、節(jié)日 彩燈、微波通訊定向發(fā)射裝置等，均應在接閃器的保護范圍內。 接地系統(tǒng)概述 在供配電系統(tǒng)中，用電的可靠性極其重要。供配電系統(tǒng)中合理的接地系統(tǒng)是決 定供電系統(tǒng)安全可靠的重要因素[6]，對于功能的實現(xiàn)往往依賴用電設備安全運行 的智能建筑來說，用電可靠性尤為重要。智能建筑中安裝大量不同類型的智能設 備， 因而選擇一個合適的設備接地系統(tǒng)類型對于供配電系統(tǒng)的安全可靠具有重要 34 住宅小區(qū)供配電設計 意義。 電器設備的金屬外殼可能因絕緣損壞而帶電，為防止這種電壓危及人身安全而 人為地將電器設備外殼與大地作金屬聯(lián)接稱為保護接地。 保護接地的形式有以下 兩種： 設備的外露可導電部分經各自的 PE 線（保護線）分別直接接地，我國過去稱之 為保護接地；設備的外露可導部分經過公共的 PE 線或 PEN 線（三相四線制系統(tǒng) 中的中性線與保護線共用一根導線）接地，我國過去稱之為保護接零。 供電系統(tǒng)的電器設備接地方式 ⑴TN－C 系統(tǒng) TN－C 系統(tǒng)被稱之為三相四線系統(tǒng)，該系統(tǒng)中性線 N 與保護接地 PE 合二為一， 通稱 PEN 線。這種接地系統(tǒng)雖對接地故障靈敏度高，線路經濟簡單，但它只適合 用于三相負荷較平衡的場所。智能化大樓內，單相負荷所占比重較大，難以實現(xiàn) 三相負荷平衡， 線的不平衡電流加上線路中存在著的由于熒光燈、 PEN 晶閘管(可 控硅)等設備引起的高次諧波電流，在非故障情況下，會在中性線 N 上疊加，使 中性線 N 帶電，且電流時大時小極不穩(wěn)定，造成中性點接地電位不穩(wěn)定漂移。不 但會使設備外殼(與 PEN 線連接)帶電，對人身造成不安全，而且也無法取到一個 合適的電位基準點，精密電子設備無法準確可靠運行。因此 TN－C 接地系統(tǒng)不能 作為智能化建筑的接地系統(tǒng)。 ⑵TN－C－S 系統(tǒng) TN－C－S 系統(tǒng)由兩個接地系統(tǒng)組成，第一部分是 TN－C 系統(tǒng)，第二部分是 TN －S 系統(tǒng)，分界面在 N 線與 PE 線的連接點。該系統(tǒng)一般用在建筑物的供電由區(qū) 域變電所引來的場所，進戶之前采用 TN－C 系統(tǒng)，進戶處做重復接地，進戶后變 成 TN－S 系統(tǒng)。TN－C 系統(tǒng)前面已做分析。TN－S 系統(tǒng)的特點是：中性線 N 與保 護接地線 PE 在進戶時共同接地后，不能再有任何電氣連接。該系統(tǒng)中，中性線 N 常會帶電，保護接地線 PE 沒有電的來源。PE 線連接的設備外殼及金屬構件在 系統(tǒng)正常運行時，始終不會帶電。因此 TN－S 接地系統(tǒng)明顯提高了人及物的安全 性。同時只要我們采取接地引線，各自都從接地體一點引出，及選擇正確的接地 電阻值使電子設備共同獲得一個等電位基準點等措施，那么 TN－C－S 系統(tǒng)可以 35 住宅小區(qū)供配電設計 作為智能型建筑物的一種接地系統(tǒng)。 L1 L2 L3 PEN PE 電力 系統(tǒng) 接地 PE L1 L2 L3 N PE 外露可導電部分 電力 系統(tǒng) 接地 外露可導電部分 圖 51 TNC 系統(tǒng) L1 L2 L3 PEN 圖 52 TNS 系統(tǒng) PE N 電力 系統(tǒng) 接地 外露可導電部分 圖 53 TNCS 系統(tǒng) ⑶TN－S 系統(tǒng) TN－S 是一個三相四線加 PE 線的接地系統(tǒng)。通常建筑物內設有獨立變配電所時 進線采用該系統(tǒng)。TN－S 系統(tǒng)的特點是，中性線 N 與保護接地線 PE 除在變壓器 中性點共同接地外，兩線不再有任何的電氣連接。中性線 N 是帶電的，而 PE 線 不帶電。該接地系統(tǒng)完全具備安全和可靠的基準電位。只要按 TN－C－S 接地系 統(tǒng)，采取同樣的技術措施，TN－S 系統(tǒng)可以用作智能建筑物的接地系統(tǒng)。如果計 算機等電子設備沒有特殊的要求時，一般都采用這種接地系統(tǒng)。 這三種接線方式中，TNC、TNS 系統(tǒng)適合在智能大廈中，其中尤以 TNS 系統(tǒng) 更適合智能大廈。供電回路中，應急照明及事故照明要與用電回路分開。 36 住宅小區(qū)供配電設計 小區(qū) 1樓接地設計 樓接地設計 本建筑利用建筑物基礎地梁鋼筋網作接地裝置， 重復接地與防雷接地共用接 地裝置。利用基礎中的鋼筋作為接地體，周邊沿基礎梁通長焊接成環(huán)路，中間沿 柱網通長焊接成網格，接地鋼筋網與柱內兩根防雷引下線主筋焊接。建筑物內做 等電位連接，采用 TNCS 系統(tǒng)保護接地方式。 在建筑物四角處外側柱上距地 處預埋 P1 板作為測試點用于測試接地 電阻。 接地電阻值不大于 10 歐姆, 基礎完工后, 應實測接地電阻值,當接地電阻 滿足不了要求時，在距離建筑物 3M 以外打人工接地體以滿足接地要求。進出建 筑物的各種管道及電氣設備的各種接地保護，電纜的金屬外皮，保護鋼管等應在 進出處與總等電位箱連接，與中性線絕緣，豎直敷設的金屬管道及金屬物體的頂 端和底端應于接地裝置可靠連接。 位聯(lián)結：各層結構梁，板，柱及剪力墻主筋可靠焊接，所有金屬門窗，欄 桿等，引入，引出建筑物的金屬管道均與防雷接地系統(tǒng)焊接。淋浴間，衛(wèi)生間內 給排水金屬管道，采暖管道散熱器及所有金屬構件均作局部等電位聯(lián)結。 電保護：所有用電電氣設備的外漏可導電部分與裝置外可導電部分作接地 保護。相三孔插座的接地端均與保護接地線 PE 線可靠連接，并裝設漏電開關保 護，漏電動作電流為 30mA。系統(tǒng)作等電位連接，在一樓的樓道內安裝一總等電 位端子箱，把所有進戶線（如有線電視等）及建筑物的金屬構件與總等電位連接 端子箱連接。在衛(wèi)生間內應設局部等電位端子箱，設在洗手盆側墻上，底邊距地 ，所有鐵件、金屬管線等應與等電位端子箱連接?？偟入娢欢俗酉渑c基礎接 地系統(tǒng)用 404 鍍鋅扁鋼良好焊接；總等電位端子箱與總等電位端子箱之間用 404 鍍鋅扁鋼良好焊接；局部等電位端子箱與基礎接地系統(tǒng)用 404 鍍鋅扁鋼 良好焊接。 37 住宅小區(qū)供配電設計 第六章 技術經濟分析 本工程主要對建筑低壓供配電系統(tǒng)、負荷預算、防雷系統(tǒng)和照明系統(tǒng)的電氣 進行設計。在設計中，通過調研、。 又分析了對本工程的技術可行性，設備的可靠性，經濟和設備的可理性，及優(yōu)越 性。同時也分析了它們的作用，又分析了它們在工程中的目的?？偵献隽吮竟こ?的設計。 1 合理性：本工程防雷為二級，接地形式采用了 TNCS 系統(tǒng)進戶處設重復接地， 采用綜合接地方式，接地利用建筑物基礎作接地極，接地電阻不大于 10 歐。電 源進線采用 YJV2210kv3*95 鎧裝電纜直埋引入，埋地深度 米。本設計的火 災報警系統(tǒng)保護對象等級為二極，充分反應了本設計的合理性。 2 適用性：當今科技發(fā)展迅速，可應用于住宅小區(qū)的技術和產品層出不窮，設計 選用的系統(tǒng)和新產品都應能使用戶得到實實在在的受益， 滿足近期使用和遠期發(fā) 展的需要。在多種實現(xiàn)途徑中，選擇最經濟可行的途徑。 3 可行性：以現(xiàn)有成熟的系統(tǒng)和新產品為對像設計，同時還考慮周邊信息通信環(huán) 境的現(xiàn)狀和技術發(fā)展的趨勢，并考慮行政主管部門歸口管理的要求，使設計的方 案現(xiàn)實可行。 4 先進性：系統(tǒng)的設計和新產品的選用在投入使用時應具有一定的技術先進性， 但不盲目追求尚不成熟的新技術或不實用的新功能，以充分保護業(yè)主的投資。 5 可靠性：系統(tǒng)的設計應具有較高的可靠性，在系統(tǒng)故障或事故造成中斷后，能 確保數(shù)據(jù)的準確性、完整性和一致性，并具備迅速恢復的功能。 38 住宅小區(qū)供配電設計 第七章 結論 參考文獻 [1] 俞麗華. 《電氣照明》.上海：同濟大學出版社，2001 年 9 月 [2] 通用用電設備配電設計規(guī)范，GB 5005593 [3] 劉思亮. 建筑供配電. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001 [4]戴瑜興.《民用建筑電氣設計手冊》.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002 年 5 月 [5]梁華. 《建筑弱電工程設計手冊》.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002 年 5 月 [6]陳一才編著. 樓宇自動化手冊. 北京:中國建筑工業(yè)出版社, 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[10] 國際《JGJ/T1692》民用建筑設計規(guī)范，2002 年 1 月 致謝 39121 /