高層民用建筑利用鋼筋網(wǎng)作接地干線的探討(4頁).DOC
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2022-07-18
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1、高層民用建筑利用鋼筋網(wǎng)作電氣接地干線的探討TNS系統(tǒng),也稱三相五線制系統(tǒng)。該系統(tǒng)是三相四線加PE線的接地系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)的中 性線(N)與保護(hù)線(PE)是分開的,用電設(shè)備外露可導(dǎo)電部分接在PE線上。一般當(dāng)建筑樓內(nèi) 有獨(dú)立變壓器時(shí)采用TN-S系統(tǒng)。根據(jù)v民用建筑設(shè)計(jì)規(guī)范JGJ16-200812. 4. 8建筑物內(nèi)各電 氣系統(tǒng)的接地宜采用同一接地網(wǎng),12. 5. 1.1建議在滿足熱穩(wěn)定性的情況下,應(yīng)利用自然接地體 (圖一)。11. & 8.1民用建筑宜優(yōu)先利用鋼筋混凝土內(nèi)的鋼筋作為防雷接地網(wǎng)(圖一)。由此 可見v民規(guī)對(duì)于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的大樓的防雷接地與電氣接地是建議采用鋼筋混凝土內(nèi)的鋼筋 作為接地體2、的,并且通過對(duì)結(jié)構(gòu)樁(接地體)、柱(防雷引下/電氣引上)、板梁(側(cè)雷擊均壓環(huán) /等電位聯(lián)結(jié))內(nèi)鋼筋規(guī)格、連接方式等的規(guī)定,最終使整個(gè)建筑物內(nèi)的防雷接地鋼筋從垂直與水 平方向連成一個(gè)整體的接地網(wǎng)(圖一)圖一樁、柱、板、梁內(nèi)二根不小于16mm 的鋼筋組成防雷接地網(wǎng)v民規(guī)12. 5. 2電氣接地網(wǎng)當(dāng)與防雷合用時(shí)應(yīng)滿足11章(即防雷接地要求)。事實(shí)上所有 防雷、接地引上引下線在基礎(chǔ)大底板上(通過對(duì)樁、柱卯固鋼筋和大底板鋼筋Z間焊接)開始就 是一個(gè)完整的電氣通路,與大地之間的接地電阻為小于1歐姆(一般為0。4歐姆左右)。12。5o 6。4高層建筑豎向電纜井道內(nèi)的接地干線,應(yīng)不大于20M與相近樓板鋼筋作等3、電位聯(lián)結(jié)。v電 氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗(yàn)收規(guī)范GB50169-20063o 2。2接地線可利用。及設(shè)計(jì)規(guī)定的混凝土內(nèi)部的鋼筋。當(dāng)采用TN-S系統(tǒng)時(shí),多臺(tái)10KV/400V變壓器中性點(diǎn)在變配電間與電氣接地引上線連接,從 該中性線連接點(diǎn)分成N線和PE線,N線至整個(gè)低壓電氣系統(tǒng)終端設(shè)備不再與PE連接。PE線在 變配電室構(gòu)成環(huán)網(wǎng),與低壓配電柜PE排連接(如圖二)。JJ變配電站接地聯(lián)結(jié)壬線J電室圖二高層建筑內(nèi)不小于2鋼6平方毫米的接地鋼筋貫通整個(gè)的樓層強(qiáng)弱電間/空調(diào)設(shè)備間/電梯機(jī)房 /消防安防中心等。按照v民規(guī)11. 9. 2與12. 6. 6對(duì)等電位連接的要求,需要設(shè)置與2*16平 方亳米的接地4、鋼筋(接地干線)相互聯(lián)結(jié)的總等電位聯(lián)結(jié)、輔助等電位聯(lián)結(jié)與局部等電位聯(lián)結(jié), 等電位聯(lián)結(jié)的端子板供外露可導(dǎo)電部分作接地聯(lián)結(jié)。(如圖三)。由此,等電位上的所有接地聯(lián) 結(jié)導(dǎo)體與接地鋼筋形成一個(gè)可靠的電氣通路。屋頂避雷網(wǎng)(帶電梯機(jī)房配電箱門ar“MM?銅編織線幕墻接地預(yù)留變配電間幕墻接地預(yù)留圖例:消防中心配電箱O O首層起均圧環(huán),與 防雷引下、電氣接 地引上鋼筋按規(guī) 范焊接連通o O 等電位聯(lián)結(jié)排(箱)配電箱PE排首層接地測(cè)試點(diǎn)進(jìn)出建筑安保中心配電箱物金變配電間展管TO OO OO O道冷凍機(jī)配電箱結(jié)構(gòu)柱內(nèi)鋼筋電水泵房配電箱匚夕渣壓力焊滿足接OO O地干線的要求O O圖三V民規(guī)12. 6. 6. 3對(duì)等5、電位聯(lián)結(jié)導(dǎo)體的最小截面做了規(guī)定,但對(duì)當(dāng)采用銅導(dǎo)體時(shí)最大截 而不應(yīng)超過25rwii2的規(guī)定與該條文后一句的“當(dāng)為其他金屬時(shí),其截面應(yīng)承載與25mm2銅導(dǎo)體 相當(dāng)?shù)妮d流量”有所矛盾;并且v電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗(yàn)收規(guī)范 GB50169-20063.11.7條中相應(yīng)的規(guī)定為“當(dāng)采用銅線時(shí)其截面不應(yīng)小于2.5mm。如果按照v 民規(guī)12. 6. 6. 3條文的第一句總等電位聯(lián)結(jié)導(dǎo)體的截面不小于最大保護(hù)導(dǎo)體的一半擴(kuò)展到所 有電氣設(shè)備的等電位聯(lián)結(jié)導(dǎo)體,即可以滿足v民規(guī)12. 5對(duì)低壓電氣接地的所有要求(12。5。6 預(yù)期故障短路電流及熱穩(wěn)定性)。綜上所述:一、高層建筑接地應(yīng)利用自然接地體如結(jié)構(gòu)鋼筋(6、圖一)。二、高層建筑一般采用TN-S供電方式。10KV/400V變壓器屮性點(diǎn)在變配電室與電氣接地 引上鋼筋一點(diǎn)接地后嚴(yán)格與PE線分開(圖二),隨A、B、C相線四線電纜或母線槽 引至區(qū)域配電箱內(nèi)N排。三、通常設(shè)計(jì)電氣接地是從變配電室低壓柜PE排引出PE電纜(或母排),隨A、B、C、 N五線電纜(母線槽)引至區(qū)域配電箱內(nèi)PE排;或者從變配電室低壓柜PE排引出 PE接地干線至各區(qū)域強(qiáng)弱電間、設(shè)備間等,也即PE線專放。交流電氣裝置的接地規(guī)范5o 1o 1最人短路電流應(yīng)考慮各接地中性點(diǎn)間的短路電流分 配,以及避雷線中分走的短路電流。8.2.5:電氣裝置應(yīng)設(shè)置總接地端子或母線,并應(yīng) 與接地線、保護(hù)線、等電7、位聯(lián)結(jié)干線和安全功能共用接地裝置的功能性接地線。相連 如果電氣接地直接就近與等電位箱內(nèi)的聯(lián)結(jié)排作接地聯(lián)結(jié),電氣原理是一致的(圖三)。 對(duì)于大電流單相短路接地故障,電氣通路為故障點(diǎn)相電流經(jīng)由等電位箱至接地鋼筋引 上線與建筑物的接地體(大地)連通,使斷路器接地保護(hù)動(dòng)作,切斷故障電流。簡(jiǎn)單計(jì) 算故障回路阻抗(不考慮同時(shí)存在的導(dǎo)體之間聯(lián)結(jié)的接觸電阻,工頻因素,變壓器阻抗等): 鐵的電阻率是0.10歐姆/米。MM2 , 2X 4)16MM鋼筋的截面S=400MM2,150米長(zhǎng)的接地干 線阻抗(電阻)Z約0.0375歐姆,假設(shè)需保護(hù)相導(dǎo)體為2500A的銅母線,銅的電阻率為0.0375歐姆 冰。MM2 , 8、2500A銅排的截面S約2000MM2,150米氏的相線阻抗(電阻)Z約0.0012歐姆, 至變壓器屮性點(diǎn)接地點(diǎn)(總等電位、總接地排)的阻抗約為0。04歐姆,U/Z計(jì)算可達(dá)5000A 左右,如選用框架電流In=3200A的斷路器,一般接地故障保護(hù)(即可設(shè)定為20%100% X3200A,動(dòng)作吋間0.11.0s完全可以在接地的故障保護(hù)單元范圍內(nèi),滿足Zs*Ia=Uo;(保護(hù)線 最小截面計(jì)算$卩=根號(hào)I21/K )同時(shí)對(duì)于直接/間接觸電保護(hù)、間接接地保護(hù)、零電位穩(wěn)定性、鋼筋網(wǎng)內(nèi)雜散電流的電 磁干擾等不會(huì)有任何改變。四、其它建筑特別是分散的別墅群等,建議采用就地接地的TT供電方式,本人曾參與上海 的翡翠湖岸項(xiàng)目就是箱變接地然后四線電纜至分支箱再至單體別墅的分戶表箱,PE線 從別墅本身的人工接地體(鋼管)引上至分戶表箱PE排定義:接地垂直/水平干線是指從變配電室總等電位箱或變配電室低壓柜PE排(總接地)至 區(qū)域配電問、弱電間、設(shè)備房的接地干線,一般為銅電纜或銅母排(規(guī)范允許采用鋼 材);除了接地干線,其它接地線是指從樓層或區(qū)域等電位箱或終端配電箱PE排引出 的接地聯(lián)結(jié)導(dǎo)體。結(jié)論:如為了滿足常規(guī),另敷設(shè)共用電氣接地銅排(PE干線),截面大于1/3的2X16MM 鋼筋截面即120MM2左右(40X4銅帶)即可保證單相接地短路時(shí)斷路器的可靠動(dòng)作。
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