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正文內(nèi)容

智能建筑(大廈)及綜合防雷設(shè)計探討(參考版)

2025-01-15 05:18本頁面
  

【正文】 在此我表示 衷心的 感謝和敬意! 我們作為南京信息工程大學(xué)(南京氣象學(xué)院)首屆防雷本科畢業(yè)生,能夠較好地掌握了防雷專業(yè)的基礎(chǔ)知識,為從事防雷工作做好準(zhǔn)備,并且運用之完成論文,這些全得益于我們電子工程系的各位老師們辛勤教學(xué)和無私奉獻(xiàn)。 由于本人的理論水平有限及實踐經(jīng)驗的不足,對建筑物的綜合防雷設(shè)計有很多地方不能周到考慮,故本論文寫成 設(shè)計方案的 探討形式, 有較多須待改進(jìn)之處,敬請各位老師賜教。主要從 外部防雷,內(nèi)部防雷兩方面著手,中心機房是智能建筑的心臟,故將對機房的防雷設(shè)計進(jìn)行深入的討論。智能 UPS電源故障排除和恢復(fù)供電后 , 應(yīng)發(fā)送信號給系統(tǒng)監(jiān)控主機 , 使其重新啟動 , 由它激活和重啟系統(tǒng)各數(shù)據(jù)處理機和服務(wù)器等動態(tài)實時工作設(shè)備。機房與電源管理間設(shè)單扇朝電源管理間方向開啟的連通門 , 可考慮在機房與電源管理間之間設(shè)置玻璃觀察視窗。設(shè)計單位和施工安裝公司必須像設(shè)計安裝變配電房時充分了解掌握供電對象和環(huán)境資料一樣充分搜集計算機機房設(shè)備和系統(tǒng)資料才能做好電源設(shè)計和布置 , 從而合理滿足計算機機房用電需要。其旁路電源應(yīng)滿足負(fù)荷容量和特性要求。 3) 用電設(shè)備中整流器負(fù)荷較大時 , 在 U PS 電源前配電回路上設(shè)置諧波吸收器來吸收高次諧波 , 使輸出電壓總波形的失真度不超過 5% (單 22 相輸出允許 10% ) , 電網(wǎng)質(zhì)量較差的地區(qū)應(yīng)在 UPS電源裝置前設(shè)置頻率偏差保護(hù)器。 因此, 智能大廈計算機管理系統(tǒng) 應(yīng)采用 不間斷供電電源 (UPS), 設(shè)計選取不間斷供電電源 (UPS)時應(yīng)考慮以下方面: 1) 應(yīng)使其輸出功率大于用電設(shè)備額定 功率之和的 ~ 倍 , 額定放電時間應(yīng)為 10~ 30min。一些網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備甚至要求電源電壓波動在177。計算機設(shè)備對電源要求質(zhì)量較高 , 不僅要求采用不間斷供電系統(tǒng) , 而且要求電源電壓波動在177。 E 電 源 計算機機房設(shè)備屬于一級負(fù)荷 , 應(yīng)采用兩條專用干線引進(jìn)兩路獨立電源在末端互投。 D 屏蔽、接地和等電位連接 的相互關(guān)系 其實屏蔽、接地、等電位連接 它們是相互聯(lián)系相互 相 承的, 共同組成信息系統(tǒng)的雷電防護(hù)體系 。4) 有利于消除外界電磁場引起的干擾。2) 消除或降低從建筑物外部竄入的危險電壓 。采用共用接地必須作總等電位 連接 ,總等電位 連接 包含了共用接地。 C 等電位連接 采用共用接地 ,可減少電擊事故的發(fā)生 ,提高接地效果 ,從電氣安全角度看 ,最經(jīng)濟實用的接地措施是采用等電位 連接 ,而總等電位 連接 實際上就包含了共用接地。最后與防雷接地、低壓電力安全接地的共用接地體 (建筑物的基礎(chǔ)鋼筋 ) 相連接 ,而且接地電阻小于 1Ω 。M型等電位連接網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)的所有金屬組件不應(yīng)與共用接地系統(tǒng)絕緣,可以通過多電聯(lián)組合到共用接地系統(tǒng)中; S型等電位連接網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)的所有金屬組件除與接地基準(zhǔn)電( ERP)連接外,均應(yīng)與共用接地系統(tǒng)的各組件有足夠的絕緣。 為了避免防雷受到雷擊而通過接地系統(tǒng)對計算機等電子設(shè)備產(chǎn)生危險影響和干擾 ,將建筑物防雷接地壓電力安全接地、電信系統(tǒng)接地做成 共地不共線的形式 ,而且其接地電阻值要小于 1Ω 。 另外,還有靜電接地。計算機系統(tǒng)的接地應(yīng)有直流工作地、交流工作地、安全保護(hù)地和防雷保護(hù)地4種接地。 B 接地系統(tǒng) 接地是防雷工程中重要的一環(huán) ,也是計算機系統(tǒng)建設(shè)中必不可少的技術(shù)要點。 確保屏蔽網(wǎng)與建筑物主體結(jié)構(gòu)等電位連接 .機房的四周 及天花板 五個面均采用雙面鋁塑板 ,地面敷設(shè)防靜電地板 ,每塊雙面鋁塑板之間均采用導(dǎo)線 可靠 連接 ,確保鋁塑板屏蔽層和δ 4 的鋼板網(wǎng)對電磁場的屏蔽作用 。面積不小于 1000mm2 。從而大大地提高其設(shè)備工作的可靠性、穩(wěn)定性和抗干擾能力 . 本機房擬設(shè)計成雙層 屏蔽結(jié)構(gòu)以確保屏蔽效果。 機房電磁屏蔽防護(hù)層的建設(shè) 根據(jù)不同的機房對其性能的要求 ,電磁屏蔽 防護(hù)層的制造工藝不同 . 電磁屏蔽室一般由采用全焊接的屏蔽殼體 (包括屏蔽門 ) 、濾波與隔離、接地裝置、通風(fēng)波導(dǎo)、室內(nèi)配電系統(tǒng)、室內(nèi)裝潢等部分組成 .由于其工程造價較高 ,故應(yīng)針對不同的機房內(nèi)設(shè)備工作的頻率范圍和 防護(hù)要求來設(shè)計 ,其材料可采用鋼板、鋼板網(wǎng)、鋁板等 ,連接方式可采用焊接、鉚接等 。使用 含 金屬 部件的 光纜,如提供抗拉強度的加強金屬芯等, 應(yīng) 接通光纜沿線的所有接頭, 20 再生器等處得擋潮層(金屬層),并在光纜每一端的終端進(jìn)行直接接地或通過開關(guān)型 SPD接地。 信號線應(yīng)盡量布置在機房的內(nèi)部位置。 這些構(gòu)建構(gòu)成一個柵格型大空 間屏蔽, 進(jìn)入建筑物的各類導(dǎo)電線纜、金屬管道等均要預(yù)先埋地(埋地長度 p2 ,但必須不小于 15米 ), 并且應(yīng)就近與建筑物的屏蔽網(wǎng)做等電位聯(lián)接 。 電磁屏蔽不但要求有良好的接地 ,而且要求屏蔽體具有良好的導(dǎo)電連續(xù)性 ,對屏蔽體的導(dǎo)電性要求要比靜電屏蔽高得多 。 電磁屏蔽就是以金屬隔離的原理來控制電磁干擾由一個區(qū)域向另一區(qū)域感應(yīng)和輻射傳播的方法 。 A 屏蔽 屏蔽 是 減少電磁干擾的基本措施。 主計算機 房是智能 大廈的心臟及神經(jīng)中樞 ,在此 對其 防雷設(shè)計及措施進(jìn)行探討 。 另外, 大廈采用共用接地系統(tǒng) ,各系統(tǒng)、設(shè)施的電源、 通信及其它金屬設(shè)施的接地、等電位連接與共用接地系統(tǒng)的構(gòu)成應(yīng)符合以下圖的要求 (圖 6) : II級iI級i 18 注: a.防雷裝置的接閃器以及可能是建筑物空間屏蔽的一部分,如屋頂; b.防雷裝的引下線以及可能是建筑物空間屏蔽的一部分,如金屬立面、墻內(nèi)鋼筋; c.防雷裝的接地裝置以及可能是建筑物空間屏蔽的一部分,如基礎(chǔ)內(nèi)鋼筋; d.內(nèi)部導(dǎo)電物體,在建筑物內(nèi)及其上不包括電氣裝置的金屬裝置; e.局部信息 系統(tǒng)的金屬組件; f.代表局部等電位連接帶單點連接的接地基點; g.局部信息系統(tǒng)的網(wǎng)形等電位連接結(jié)構(gòu); h.局部信息系統(tǒng)的星形等電位連接結(jié)構(gòu); i. 固定安裝引入 PE 線的 I 級設(shè)備和不引入 PE 線的 II 級設(shè)備; 等電位連接帶 : j.主要電力線路的、電力設(shè)備等電位連接用的總接地帶、總接地母線、總等電位連接帶。 部分信號線 SPD的選型如下 (其具體的技術(shù)參數(shù) 見表 4): 五類雙絞線 (以太網(wǎng) ): RJ45SE1004B、 RJ45S— E1004F 電話干線 (UTP):RJ45Tele/4C、 RJ45Tele/4F 衛(wèi)星接收天饋線: DSBNC 電子設(shè)備的細(xì)保護(hù): SD和 ASP系列。 通信線路防雷器選型需考慮的 主要方面: 分析情況、收集數(shù)據(jù) 結(jié)論與對策 A) 現(xiàn)場情況分析: 分析通線路的如情況,確定需防護(hù)的級別數(shù) 考慮到衰減問題,現(xiàn)實工程中一般采用一級或兩極防護(hù): 1) 有架空線纜引入,需粗級( B)和細(xì)級( F)保護(hù) 2) 沒有架空線纜引入,只需細(xì)級( F)保護(hù) B) 電壓等級的選擇: 避雷器最高工作電壓需大于通信線工作電壓的 倍 不同網(wǎng)絡(luò)類型 ,通信線路有不同的工作電壓 C) 速率匹配的選擇: 避雷器支持的最高傳輸速率應(yīng)大于通信線路的傳輸速率 不同網(wǎng)絡(luò)類型 ,通信線路有不同的傳輸速率 D) 接口類型的選擇: 通信線路避雷器是串聯(lián)安裝在線路上的,為了匹配阻抗和保持最小衰減,應(yīng)該選擇與通信設(shè)備相同類型的接口 對 RJ、 SD 接口要注意線對配合,對同軸接口要注意公母線配合。 綜合保護(hù)級( C 級) , 位于 LPZ0→ 3區(qū)域,依據(jù) , 作為粗細(xì)綜合保護(hù),安裝于設(shè)備前端。 通信線路及電子設(shè)備的防雷保護(hù)也分為三個等級(考慮到信號的衰減問題, 根據(jù)實際 一般 采用二級保護(hù)) : 基本保護(hù)級( B級)、綜合保護(hù)級( C級)、 精細(xì)保護(hù)級( C級)。 在多保護(hù)電路中,放電管常用作第一級,壓敏電阻可用于第一、二級, 而暫態(tài)抑制二極管一般用于最末一、二級。 另外, 該大樓的計算機主干網(wǎng)為千兆位以太網(wǎng)(光纖連接), 而分支網(wǎng)絡(luò)用五類、三類 UTP,保證 100M、 10M的帶寬獨享。 設(shè)備間 的 計算機網(wǎng)絡(luò)采用光線配線架,對整個大樓的計算機進(jìn)行統(tǒng)一管理。 干線子系統(tǒng) 的數(shù)據(jù)干線采用 ,傳輸速率可達(dá) 1000Mb/s 以上; 電話干線采用三類 100 對雙絞線纜, 每層由樓層配線間 配出一條線纜; 保安監(jiān)控系統(tǒng)采用五類 25對雙絞線纜, 可支持 100Mb/s的傳輸速率。 系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖如 右(圖 5) : MDFIDF管理中心PBX終端設(shè)備 工作區(qū) 由 各個辦公區(qū)域構(gòu)成, 按具體要求分 設(shè) 1— 4孔信息插座, 采用可支持 100Mb/s 傳輸速率的五類信息插座。 該大廈的綜合布線系統(tǒng) 充分考慮到可靠、高速率 、可擴充等因素 ,其擬采用的方案為:系統(tǒng)采用二級 星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。 本大廈是集金融期貨信息等一體的智能建筑。 B、 C 兩級間的導(dǎo)線距離小于 5 米時,須安裝退藕器。 b 電源 SPD的選擇需考慮的 主要方面: (表 1) 本大廈 的供電系統(tǒng)為 TNCS形式, 擬采用 OBO公司的 SPD產(chǎn)品, 電源系統(tǒng) 的 SPD總接線圖為 (圖 4) : 現(xiàn)場情況分析 分析收集數(shù)據(jù) 得出結(jié)論 A)檢查建筑物種類及外部環(huán)境 (市區(qū)或郊區(qū)或高山 ) 參考 GB500571994和 IEC等標(biāo)準(zhǔn)選擇各 級電源 SPD 的最低通流容量: 第一級: 高山: 100KA( 8/20)或 50KA ( 10/
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