【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(zhì)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(jīng)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(zhì)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(zhì)，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(jīng)計算，安排接閃器引下線和接地極，一般應盡量利用建筑內(nèi)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(wǎng)格，并加以接地，還是可以防護的，至于消雷器，如我國生產(chǎn) 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(nèi)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(jīng)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(nèi)部防雷，反之，內(nèi)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(wǎng)絡較密的法拉弟籠形網(wǎng)， 既作為直擊雷的防護， 又對內(nèi)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(wǎng)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(nèi)。 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(jīng)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(jīng)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(jīng)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(nèi)，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(nèi)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(wǎng)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(wǎng)通長焊接成網(wǎng)格，接地鋼筋網(wǎng)與柱內(nèi)兩根防雷引下線主筋焊接。建筑物內(nèi)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(nèi) 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(nèi)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(nèi)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(jīng)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(diào)研、。 又分析了對本工程的技術可行性，設備的可靠性，經(jīng)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(chǎn)品層出不窮，設計 選用的系統(tǒng)和新產(chǎn)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(jīng)濟可行的途徑。 3 可行性：以現(xiàn)有成熟的系統(tǒng)和新產(chǎn)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(chǎn)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 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