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解决方案 Case

市政楼宇

日期: 2017-06-22
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一、市政楼宇的系统结构

市政楼宇是指由政府出资建造的公共建筑,一般指规划区内的各种行政建筑、服务民众的建筑等,包括政府建筑、公共娱乐设施、城市交通设施、教育科研文化机构建筑、医疗卫生机构建筑等。

 

二、雷击对市政楼宇的影响分析

2.1雷电的产生机理

雷电是雷云间或雷云与地面物体间的放电现象。

电位差可达数兆伏甚至数十兆伏,放电电流几十千安甚至几百千安。经验表明,对地放电的雷云绝大部分带负电荷,所以雷电流的极性也为负的。

 

2.2雷电的主要类型

直击雷:雷云直接对建筑物或地面上的其他物体放电。

感应雷:包括静电感应雷和电磁感应雷。

 

2.3雷电的危害

直击雷:雷云放电时,雷电流可达几百千安。通过被雷击物体时,产生大量的热量,使物体燃烧。

感应雷:雷电感应是雷电的第二次作用,即雷电流产生的电磁效应和静电效应作用。

 

2.4雷击对市政楼宇的影响

市政楼宇是通信设备、计算设备云集的场所,一旦遭受雷击,轻则损坏设备,重则工作瘫痪,不但贻误正常的工作,同时对党政机关的形象带来负面的影响。

 

2.5市政楼宇典型防雷措施

防直击雷

采用避雷针、带、网、引下线、均压环、等电位、接地体

 

防雷电波侵入

建立良好的接地、布线系统和安全距离,按供电线路,电源线、信号线、通信线、馈线的情况安装相应避雷器以及采取屏蔽措施。

 

电源防感应雷

 

信号防感应雷

 

电视电话会议室视频防雷

 

2.6市政楼宇雷击事故案例

2008年5月28日,一声惊雷击中贵州省某乡人民政府办公大楼,当场将楼顶击穿3个圆窟窿,经初步统计,大楼及周边单位、住户的电脑、电视机、复印机、广播系统等20多件电器被击坏,经济损失近10万元。

 

三、故障电弧对市政楼宇的影响分析

3.1市政楼宇中故障电弧的产生原因

在现今大型楼宇普遍使用过流保护装置的情况下,相间短路和单相接地短路中的金属性短路都较少发生电弧性短路。而单相接地短路中的电弧性短路由于电气设备或线路故障点接触不良,未被熔融而迸发出电弧或电火花。由于发生电弧性短路的故障点阻抗较大,它的短路电流并不大,断路器难以动作,从而使电弧持续存在。

 

据有关资料显示,仅略大于0.5A 的电流产生的电弧温度即可高达2000℃~3000℃,足以引燃任何可燃物,而且电弧的维持电压低至20V 时仍可使电弧连续稳定存在,难以熄灭。这种短路电弧常成为市政楼宇电气火灾的点火源。

 

3.2故障电弧对市政楼宇的影响

市政楼宇是通信设备、计算设备云集的场所,其内电气设备主要包括照明、电梯、空调、给排水、消防和办公等系统设备,且连续工作时间较长,工作环境复杂,发生电气火灾影响巨大,不但造成大量损失,同时对党政机关的形象带来负面的影响。

 

3.3市政楼宇故障电弧事故案例

2015年11月4日,印度某政府大楼副局长办公室起火,火灾原因是电线短路产生高温故障电弧所引发。

 

四、谐波和不平衡对市政楼宇的影响分析

4.1市政楼宇中谐波和不平衡的产生原因

电力电子相关设备在使用过程中都是相应的谐波源,同时气体放电灯等在非线性状态下运行的电气设备也是一种谐波源。

 

随着电子电力等设备在公共建筑中的使用,极大地增加了公共建筑中的谐波来源。研究数据表明,在很多的公共建筑中,谐波数量远超过人们的想象。

 

同时,由于市政楼宇中负荷三相分布不对称造成的电压电流三相不平衡,严重时也将产生不可忽视的影响。

 

4.2谐波和不平衡对市政楼宇的影响

市政楼宇中谐波和不平衡电流超过定额时,会造成变压器、所有电器的电能损耗增加,进一步会造成绝缘过热及加速老化的过程,情况严重的会导致设备失效。

 

在三相四线的低压供电系统中,谐波电流和零序电流超过定额后,会造成通过中性线电流过大,在负载中性点和电源中性点间出现一个电位差的现象,这种情况尤其在3次以及3的整数倍谐波电路中最为明显。

 

线路中谐波超过额度,会导致楼宇中电力保护装置出现错误指令的执行和楼宇的无电状态。

 

线路中谐波超过额度,还会造成信号设备、无线电接收器以及电脑等设备无法正常运转,在其执行动作时出现灵敏度差或错误的状况。

 

线路中谐波超过额度,同时也会造成电流表误差的产生。高频电流在使用的金属设备上出现一定的涡流,会对电度表的力矩和相位角造成一定的损害进而造成电度表的误差。

市政楼宇

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