建筑电气设备中防雷接地及供电系统的设计

高斌

摘 要：在民用建筑电气施工设计中，建筑电气设备的防雷接地和供电系统设计已越来越重要，防雷接地；内部防雷与外部防雷相结合，保障人身安全，避免建筑和电气设备造成损坏；供电系统；在保证供电可靠性的前提下应尽量满足电源的质量要求、减少电能损耗；在设计、施工和维护方面也给人们带来许多方便。

关键词：建筑电气设备；防雷接地；供电系统

引言

伴随着我国的建筑行业的不断发展，建筑的功能日益多样化，人们对建筑的舒适性和安全性都有了更为严格的要求，因而，在进行建筑施工过程中，整个建筑的供电系统和防雷接地工作，也渐渐被提升到新的高度。

一、建筑电气设备中防雷接地

1、常用电气设备防雷措施

做好常用电气设备的综合防雷保护措施，对于家用的电视、电话、电脑等，切断与电源的连接，然后采用高压侧装设避雷单独接地，低压侧避雷器、低压侧中性点及变压金属外壳连接在一起；所有的电线、电缆入户处加设合适的避雷装置，使沿导线传来的雷电由避雷器分流入地，如当电源线线路较长时，在进线与大地之间接入低压阀型避雷器，或在最后几根杆上把绝缘子的铁支架接地，使雷电分流衰减；合理设置避雷网，一般在屋角、屋脊、屋檐和檐角等易遭受雷击的部位敷设，使得整个避雷装置成为一个整体，在建筑物外部突出的管道、栏杆、构件等金属要就近与防雷接地装置相连，减少雷电击中设备的事故发生。

2、防直击雷措施

为防止直击雷的影响，在建筑物上安装避雷针、避雷网、避雷带等避雷设备；在信号电缆上方安装避雷线（避雷针），雷击电缆时可以利用避雷装置起到保护作用，避雷线一般用的镀锌铁丝，利用拉线入地或直接入地 “在建筑物外部敷设的避雷装置上，设置接闪器，可以利用其高出被保护物的突出地位，将雷电流引向接闪器，最后通过引下线和接地装置将雷电流泄入大地，以此保护建筑物内的电气设备不受雷击；为了确保接闪器的防雷效果，当接闪器锈蚀达到一定程度，需要对其进行更换；要控制引入线截断和接地装置的电阻，以免减弱防雷的效果”。

3、防雷电波侵入及防雷电感应措施

要做好雷电侵入波的防护，防雷系统施工中，要注意将建筑物外部的栏杆、管道等金属构件就近连接到接地装置上"防止雷电侵入波引起的设备过电压，对于低压线路宜全线采用电缆直接埋地敷设，入户端应将电缆金属外皮、金属线槽接地 "对于雷电感应，可以采取屏蔽防雷措施，可以阻挡空间电磁波感应过电压以及磁场能量侵入被保护设备，以抑制、消除电磁场的干扰 "

4、信息系统防雷击电磁脉冲措施

因为建筑物都安装了防雷措施，应重点控制雷电电磁脉冲产生的损坏。所谓的雷击电磁脉冲产生于雷云向大地放电，形成电磁脉冲，在建筑物的金属部件感应出与雷电相反的电荷，通过管道、电源线、信号线等进入室内，对电气设备放电，严重的情况会导致电气设备失灵或永久损坏。为了减少电子信息系统的雷击电磁脉冲损坏，关键找出雷击脉冲进入的途径，并采取隔离措施，将雷电产生的脉冲消除在建筑物的外部。具体防护是将雷击电磁脉冲产生的过电压、电流引入到地下，如采用隔离、等电位、钳位、均压、滤波、屏蔽、过压过流保护、接地等，从而有效的保护各类电子信息系统免受电磁脉冲的损坏。

二、建筑供电系统的设计

1、负荷等级的确定

在高层建筑的供电系统的设计中，负荷等级最好是要依据高层建筑的性质和高层建筑的规模来确定，并且我们在实际工程中最好要结合当地的供电网的实际情况，进而再来确定高层建筑的电力负荷等级和容量。

对于我国目前的高层建筑来说，电源一般主要是采用10KV的电源，对于超大型的高层建筑（群）也有些是采取35KV的电源，有时候甚至会采用110KV 的电源。对于电源回路数而言，我们应该要尽量根据电力的负荷等级要求来进行相关的选取。如果是一级负荷的要求，要由兩路独立的电源对其进行供电；而对于二级负荷的要求，则是由两个回路的电源来进行供电，但是不一定要求是相互独立的。

2、供电电源及电压

在供电系统设计中，为保证供电系统的合理性，要求根据负荷等级采取相应的供电措施，各级负荷的供电电源应满足设计规范的相关规定。目前，大多数的高层建筑都没有特别大的负荷，一般采用普通的电源供电加一个应急发电系统就可以满足其负荷对电源的需求。一般应急发电系统都是利用柴油发电机进行应急发电，以确保建筑物内部的正常消防设备用电，保证建筑以及用户的安全。如果建筑使用性质需要更大的应急发电电力，可以采用柴油机组的方式。

3、变压器选择

因为高层建筑用电量大，从减少电能损失的角度上看，供电必须要深入负荷中心，所以，现在一般的高层建筑的配变电所，大都是设在高层建筑的主体内，而一般又是设在地下层。如果楼层比较高，特别是那些超高层建筑，还应该把变电所进行分层分区设置，可以布置在大楼的顶层，中间层。因为，高层建筑的防火等级要求很高，因此，从满足防火要求的角度出发，在高层建筑中，通常是选用环氧树脂浇注干式变压器，也可以选用六氟化硫变压器、硅油变压器和空气绝缘干式变压器。

在选择变压器的台数时，应该要从负荷特点、用电容量和运行方式等条件进行综合考虑。因为高层建筑中一级和二级负荷较大、空调制冷负荷的季节性变化大，同时高层建筑的总用电量大。因此，在正常情况下，高层建筑的配变电所中部，必须要设置两台或者两台以上的变压器。

在变压器的容量的选择上，必须要按计算负荷来选择，而对于两台变压器供电的低压单母线系统而言，当两台变压器采用一用一备的工作方式时，低压母线上的全部计算负荷，是确定每台变压器的容量的依据；如果两台变压器是互为备用，在正常时每台变压器负担总负荷的一半左右，以确保一台变压器出现故障时，另一变压器可以顺利有效的承担全部负荷中的一二级负荷，满足一二级负荷的供电可靠性要求。

结语

总之，办公楼电气设计中的供电系统及防雷接地设计的目的是为了确保办公楼内电气设备的安全可靠运行，使人们在一个安全系数高的办公环境下工作。减少供电系统配置防雷接地系统安装不合理造成不必要的经济损失及人员伤亡。

参考文献

[1]肖盈.建筑电气设备中防雷接地及供电系统的设计[期刊论文]，《城市建设理论研究（电子版）》，2012年，第17期：101-102.endprint