建筑電氣設備中防雷接地及供電系統的設計

高斌

摘 要：在民用建筑電氣施工設計中，建筑電氣設備的防雷接地和供電系統設計已越來越重要，防雷接地；內部防雷與外部防雷相結合，保障人身安全，避免建筑和電氣設備造成損壞；供電系統；在保證供電可靠性的前提下應盡量滿足電源的質量要求、減少電能損耗；在設計、施工和維護方面也給人們帶來許多方便。

關鍵詞：建筑電氣設備；防雷接地；供電系統

引言

伴隨著我國的建筑行業的不斷發展，建筑的功能日益多樣化，人們對建筑的舒適性和安全性都有了更為嚴格的要求，因而，在進行建筑施工過程中，整個建筑的供電系統和防雷接地工作，也漸漸被提升到新的高度。

一、建筑電氣設備中防雷接地

1、常用電氣設備防雷措施

做好常用電氣設備的綜合防雷保護措施，對于家用的電視、電話、電腦等，切斷與電源的連接，然后采用高壓側裝設避雷單獨接地，低壓側避雷器、低壓側中性點及變壓金屬外殼連接在一起；所有的電線、電纜入戶處加設合適的避雷裝置，使沿導線傳來的雷電由避雷器分流入地，如當電源線線路較長時，在進線與大地之間接入低壓閥型避雷器，或在最后幾根桿上把絕緣子的鐵支架接地，使雷電分流衰減；合理設置避雷網，一般在屋角、屋脊、屋檐和檐角等易遭受雷擊的部位敷設，使得整個避雷裝置成為一個整體，在建筑物外部突出的管道、欄桿、構件等金屬要就近與防雷接地裝置相連，減少雷電擊中設備的事故發生。

2、防直擊雷措施

為防止直擊雷的影響，在建筑物上安裝避雷針、避雷網、避雷帶等避雷設備；在信號電纜上方安裝避雷線（避雷針），雷擊電纜時可以利用避雷裝置起到保護作用，避雷線一般用的鍍鋅鐵絲，利用拉線入地或直接入地 “在建筑物外部敷設的避雷裝置上，設置接閃器，可以利用其高出被保護物的突出地位，將雷電流引向接閃器，最后通過引下線和接地裝置將雷電流泄入大地，以此保護建筑物內的電氣設備不受雷擊；為了確保接閃器的防雷效果，當接閃器銹蝕達到一定程度，需要對其進行更換；要控制引入線截斷和接地裝置的電阻，以免減弱防雷的效果”。

3、防雷電波侵入及防雷電感應措施

要做好雷電侵入波的防護，防雷系統施工中，要注意將建筑物外部的欄桿、管道等金屬構件就近連接到接地裝置上"防止雷電侵入波引起的設備過電壓，對于低壓線路宜全線采用電纜直接埋地敷設，入戶端應將電纜金屬外皮、金屬線槽接地 "對于雷電感應，可以采取屏蔽防雷措施，可以阻擋空間電磁波感應過電壓以及磁場能量侵入被保護設備，以抑制、消除電磁場的干擾 "

4、信息系統防雷擊電磁脈沖措施

因為建筑物都安裝了防雷措施，應重點控制雷電電磁脈沖產生的損壞。所謂的雷擊電磁脈沖產生于雷云向大地放電，形成電磁脈沖，在建筑物的金屬部件感應出與雷電相反的電荷，通過管道、電源線、信號線等進入室內，對電氣設備放電，嚴重的情況會導致電氣設備失靈或永久損壞。為了減少電子信息系統的雷擊電磁脈沖損壞，關鍵找出雷擊脈沖進入的途徑，并采取隔離措施，將雷電產生的脈沖消除在建筑物的外部。具體防護是將雷擊電磁脈沖產生的過電壓、電流引入到地下，如采用隔離、等電位、鉗位、均壓、濾波、屏蔽、過壓過流保護、接地等，從而有效的保護各類電子信息系統免受電磁脈沖的損壞。

二、建筑供電系統的設計

1、負荷等級的確定

在高層建筑的供電系統的設計中，負荷等級最好是要依據高層建筑的性質和高層建筑的規模來確定，并且我們在實際工程中最好要結合當地的供電網的實際情況，進而再來確定高層建筑的電力負荷等級和容量。

對于我國目前的高層建筑來說，電源一般主要是采用10KV的電源，對于超大型的高層建筑（群）也有些是采取35KV的電源，有時候甚至會采用110KV 的電源。對于電源回路數而言，我們應該要盡量根據電力的負荷等級要求來進行相關的選取。如果是一級負荷的要求，要由兩路獨立的電源對其進行供電；而對于二級負荷的要求，則是由兩個回路的電源來進行供電，但是不一定要求是相互獨立的。

2、供電電源及電壓

在供電系統設計中，為保證供電系統的合理性，要求根據負荷等級采取相應的供電措施，各級負荷的供電電源應滿足設計規范的相關規定。目前，大多數的高層建筑都沒有特別大的負荷，一般采用普通的電源供電加一個應急發電系統就可以滿足其負荷對電源的需求。一般應急發電系統都是利用柴油發電機進行應急發電，以確保建筑物內部的正常消防設備用電，保證建筑以及用戶的安全。如果建筑使用性質需要更大的應急發電電力，可以采用柴油機組的方式。

3、變壓器選擇

因為高層建筑用電量大，從減少電能損失的角度上看，供電必須要深入負荷中心，所以，現在一般的高層建筑的配變電所，大都是設在高層建筑的主體內，而一般又是設在地下層。如果樓層比較高，特別是那些超高層建筑，還應該把變電所進行分層分區設置，可以布置在大樓的頂層，中間層。因為，高層建筑的防火等級要求很高，因此，從滿足防火要求的角度出發，在高層建筑中，通常是選用環氧樹脂澆注干式變壓器，也可以選用六氟化硫變壓器、硅油變壓器和空氣絕緣干式變壓器。

在選擇變壓器的臺數時，應該要從負荷特點、用電容量和運行方式等條件進行綜合考慮。因為高層建筑中一級和二級負荷較大、空調制冷負荷的季節性變化大，同時高層建筑的總用電量大。因此，在正常情況下，高層建筑的配變電所中部，必須要設置兩臺或者兩臺以上的變壓器。

在變壓器的容量的選擇上，必須要按計算負荷來選擇，而對于兩臺變壓器供電的低壓單母線系統而言，當兩臺變壓器采用一用一備的工作方式時，低壓母線上的全部計算負荷，是確定每臺變壓器的容量的依據；如果兩臺變壓器是互為備用，在正常時每臺變壓器負擔總負荷的一半左右，以確保一臺變壓器出現故障時，另一變壓器可以順利有效的承擔全部負荷中的一二級負荷，滿足一二級負荷的供電可靠性要求。

結語

總之，辦公樓電氣設計中的供電系統及防雷接地設計的目的是為了確保辦公樓內電氣設備的安全可靠運行，使人們在一個安全系數高的辦公環境下工作。減少供電系統配置防雷接地系統安裝不合理造成不必要的經濟損失及人員傷亡。

參考文獻

[1]肖盈.建筑電氣設備中防雷接地及供電系統的設計[期刊論文]，《城市建設理論研究（電子版）》，2012年，第17期：101-102.endprint