電氣設(shè)計中供電系統(tǒng)及防雷接地

國強

摘要：隨著我國社會的不斷發(fā)展，建筑行業(yè)也遇到了較好的發(fā)展機遇，同時，人們也隨著生活水平的提高，對建筑行業(yè)的要求也在不斷的提高。而且對于建筑物電氣設(shè)計而言，供電系統(tǒng)和防雷接地是其中的最重要部分，優(yōu)化供電系統(tǒng)設(shè)計可以提高系統(tǒng)的安全性，同時還能提升電能的利用率，而防雷接地能在很大程度上避免建筑受到雷擊的風(fēng)險，進人保護人們的生命安全，所以加強研究供電系統(tǒng)以及防雷接地對建筑的穩(wěn)定性以及安全性十分重要。本文主要闡述了供配電系統(tǒng)防雷接地的設(shè)計要求，同時探討了供電系統(tǒng)的相關(guān)內(nèi)容，希望能夠相關(guān)人士提供一些有價值的內(nèi)容，以促進相關(guān)工作的順利進行。

關(guān)鍵詞：電氣設(shè)計；供電系統(tǒng)；防雷接地

1供配電系統(tǒng)防雷接地設(shè)計要求

供配電系統(tǒng)要能夠很好地為國民經(jīng)濟服務(wù)，并切實做好安全用電、節(jié)約用電和防雷接地的工作，其主接線必須滿足以下基本要求：第一，可靠性。供電可靠性是建筑供配電的最基本要求，主接線應(yīng)滿足這個條件。雷電災(zāi)害會給國民經(jīng)濟各部門帶來嚴重損失，甚至導(dǎo)致人身傷亡、設(shè)備損壞、產(chǎn)品報廢以及生活混亂等不良情況，從而造成嚴重的影響；第二，穩(wěn)定性。電氣防雷接地設(shè)計主接線應(yīng)保證必要的電能質(zhì)量。電壓偏移、電壓波動以及頻率偏差等都是表征電能質(zhì)量的基本指標，主接線在各種情況下都應(yīng)該滿足這方面的要求，做好防雷接地，以保證供配電系統(tǒng)的連續(xù)、穩(wěn)定運行；第三，靈活性。主接線電氣設(shè)計要適應(yīng)各種運行方式和檢修維護方面的要求，并且能夠靈活地進行運行方式的轉(zhuǎn)換，不僅正常運行時能安全可靠地供電，而且在遇到雷電故障時也能根據(jù)調(diào)度的要求，轉(zhuǎn)換運行方式，使停電時間最短，影響范圍最小，甚至不影響供電；第四，方便性。防雷接地的設(shè)計應(yīng)該使整個系統(tǒng)操作簡便、安全，不易發(fā)生誤操作。

2分析防雷接地的目的及其組成

防雷接地是建筑安全防護系統(tǒng)的一項重要的接地系統(tǒng)。其能夠在建筑物遭到雷擊時，利用防雷接地設(shè)置把雷擊電流引進到大地中去，借此來規(guī)避建筑物中的設(shè)備以及人員等受到雷擊的損害。雷擊瞬間的電流十分的大，其能夠達到幾十甚至是幾百上千的安培，造成電壓瞬時上升，具有很大的威脅性，所以，防雷接地在建筑電氣設(shè)計十分的關(guān)鍵。而且在對建筑進行防雷接地設(shè)計的時候，還需要按照具體建筑的等效面積以及其所在的區(qū)域的相關(guān)數(shù)據(jù)來預(yù)算年雷擊次，例如年平均雷暴日等相關(guān)參數(shù)。

3供電系統(tǒng)研究

3.1供電設(shè)計方案的確定

就電力設(shè)計的供電系統(tǒng)而言，想要確保供電系統(tǒng)能夠穩(wěn)定健康的運行，就必須要保證電氣設(shè)計的質(zhì)量，因此，在電力設(shè)計前，必須要提供出一個合理的供電方案。在電氣設(shè)計中，供電系統(tǒng)務(wù)必要確保其供電的可靠性以及電源的質(zhì)量，爭取降低能耗，以提升電能效率。

3.2用電負荷

供電系統(tǒng)的設(shè)計中，計算用電負荷主要是為了檢驗用電設(shè)備在工作時產(chǎn)生的實際負荷和設(shè)備額定的負荷是否是一致的，也就是計算所安裝設(shè)備總負荷大小。如果設(shè)計過程是按照額定的容量進行電力系統(tǒng)設(shè)計的，會導(dǎo)致電力系統(tǒng)在設(shè)計完成后總額定容量高于其用電設(shè)備實際負荷大小，會造成電能浪費或是增加電力系統(tǒng)由于安裝而投入的成本。因此，電力系統(tǒng)的設(shè)計必須要求負荷的計算，包括全部用電設(shè)備實際負荷的大小，進而根據(jù)負荷選擇供配的電系統(tǒng)中所要求導(dǎo)線的規(guī)格、開關(guān)的數(shù)量及變壓器型號等。

3.3選擇低壓電網(wǎng)

低壓配置合理的配電系統(tǒng)，該系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)該按照建筑物樓層數(shù)量來進行設(shè)計，中、高層建筑需分層來設(shè)置好對應(yīng)的配電箱，每個房間都需要設(shè)置一個獨立開關(guān)，而且要確保用電質(zhì)量符合相關(guān)的規(guī)定要求。在具體設(shè)計方面，為了能夠為用戶提供良好的用電，應(yīng)根據(jù)電能的質(zhì)量指標（如電壓和頻率）來進行設(shè)計。實際上，電壓的質(zhì)量不但和電源有著密切的聯(lián)系，同時照明與動力線路設(shè)計的合理性也能夠?qū)ζ洚a(chǎn)生較大的影響。在線路設(shè)計中，對線路電壓的總損失要注意好，通常低壓供電半徑需將其控制在250m以下。

4建筑供電系統(tǒng)防雷接地的幾點措施

4.1建筑內(nèi)部防雷接地

建筑內(nèi)部防雷系統(tǒng)是為減少建筑物的雷電流及其所產(chǎn)生的電磁效應(yīng)，還要預(yù)防其反擊、接觸電壓及跨步電壓等危害。通過設(shè)立避雷設(shè)備及浪涌保護器，可以進行有效防護。防雷器主要是將大電流通流回地，或者將其竄入相應(yīng)的電力線或信號傳輸線的瞬間將電壓限制在建筑設(shè)備或系統(tǒng)可以承受的相應(yīng)范圍內(nèi)，保護設(shè)備或系統(tǒng)不受到?jīng)_擊，來保護系統(tǒng)或電氣設(shè)備的安全性。

4.2建筑外部防雷接地

外部防雷的主要目的就是為了避免建筑物遭受到雷電的損害。在對其進行設(shè)計時，材料的選擇必須要符合土建所提出的要求。通常情況下，建筑物的結(jié)構(gòu)形式會影響到外部防雷系統(tǒng)的形式。其中，接閃器是一種金屬導(dǎo)體，通常選用熱鍍的鋅圓鋼以及鋼管作為材料，該裝置主要是防止直擊雷以及接收雷電流的。除了具有一定特殊防雷的建筑物，如果金屬外殼的建筑物都必須要分析好了具體的要求之后，才能決定是否作為防雷裝置。

4.3屏蔽接地措施

建筑接地是電流能夠順利地流回地下，良好接地能快速有效泄放雷電能，以避免發(fā)生地的電位反擊，一般建筑的接地裝置是設(shè)有人工接地體及自然接地體兩種方式，一般情況考慮經(jīng)濟因素，盡量采用自然接地體，也就是建筑物基礎(chǔ)的內(nèi)部鋼筋，將基礎(chǔ)鋼筋網(wǎng)作為接地體時，需要注意鋼筋網(wǎng)室外的地下距地面大于50cm。除此之外，電子插件的底板及相應(yīng)的框架導(dǎo)軌、插件底線和系統(tǒng)接地的母線也需要連接牢固，而且要與整個機架底板形成一個整體，組成完善的接地系統(tǒng)。同時，在設(shè)計接地平面時，還需要考慮各類接地引上干線預(yù)留工作，對電氣設(shè)備多且比較復(fù)雜的建筑，可在建筑四周的墻面設(shè)立接地的引線，為管道等金屬材料構(gòu)建提供接地的條件。

5結(jié)語

總而言之，供電系統(tǒng)以及防雷接地裝置是電氣設(shè)計的重要組成部分，為了確保系統(tǒng)的正常運行需要對供電系統(tǒng)進行合理的設(shè)計，通過計算用電負荷來確定具體的設(shè)計方案，使系統(tǒng)的供電滿足用戶的需求，同時要保證所提供電能的質(zhì)量，同時在系統(tǒng)中接入防雷接地的裝置，減小雷電天氣對系統(tǒng)的影響，降低因雷電而導(dǎo)致供電系統(tǒng)發(fā)生故障的可能性，同時通過在內(nèi)部設(shè)計防雷接地裝置來減小雷電對一些電子設(shè)備以及用戶所使用的一些其他設(shè)備的影響，確保電力系統(tǒng)的正常運行，進而推進該行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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（作者單位：中國中元國際工程有限公司）