大家好!今天让小编来大家介绍下关于光伏幕墙避雷_光伏并网发电系统关于防雷接地问题。的问题,以下是小编对此问题的归纳整理,让我们一起来看看吧。
文章目录列表:
1.高层建筑幕墙的新结构和新系统?2.光伏并网发电系统关于防雷接地问题。
高层建筑幕墙的新结构和新系统?
高度400m以上的建筑全部采用玻璃幕墙
据不完全统计,目前设计、在建和建成的高度400m以上的超高层建筑的数量大约如表1所示。
国内外所有超过400m的建筑都采用玻璃幕墙作为外围护结构。超高层建筑外围护结构之所以采用玻璃,是因为玻璃同时具备透光、高强、轻质、耐久四大特点,而这是其他材料不可代替的。目前正在设计的沙特王国大厦(高度1600m),玻璃幕墙的重量为建筑总重量的1/100。可以说如果不采用玻璃幕墙,这样的超高层建筑是难以实现的。
幕墙新结构
(1)网格体系
随着建筑功能和建筑艺术要求的多样化,新的结构形式得到更多的应用,如三向斜交网格系统应用相当广泛。此外六边形是可以填满平面的几何图形之一,因此六边形网格钢结构也常用于幕墙。
(2)刚架体系
由钢筋混凝土或钢构件刚性连接成为平面刚架或空间刚架可作为幕墙的支承结构体系,由金属构件和金属面板可以构成变形的刚架式幕墙表皮结构。
(3)索网结构
索网结构是有预拉力的拉索体系,对玻璃幕墙遮挡最小,深受建筑师欢迎。索网的拉力要作用在主体结构上,主体结构设计时应预加考虑。索网在大挠度下工作,通常控制挠度为跨度的1/40~1/60。北京新保利大厦是目前世界最大的单片索网玻璃幕墙,两根主索由150根直径15.2mm的钢绞线组成,拉力达39000kN。
各种面板材料广泛应用
金属板也是常用的材料之一。吉隆坡石油双塔高480m,幕墙中造型复杂的非透光部分采用了容易成型的铝板和不锈钢板,银光闪闪。
天津中钢大厦的钢板幕墙充分反映了钢铁材料的特色,不同规格的六边形窗孔在墙面上自然形成明暗相间的条纹。幕墙钢板与外围主体结构合二为一,整个外墙既是承重结构,又是围护结构。
不锈钢板在超高层建筑中常常非常规使用,纽约比克曼大厦采用了波浪形曲面不锈钢幕墙。
1930年纽约洛克菲勒大厦建成,花岗岩幕墙一举突破300m的高度。1931年建成的纽约帝国大厦石材幕墙高达381m,稳居世界最高已经80年。
我国内地目前最高的花岗岩幕墙是广州广晟大厦,建筑高度313m,石材幕墙高度280m,采用铝合金梁柱。广西北海北部湾一号工程的石材幕墙模拟广西的山水,轮廓起伏,带有溶洞。酒店幕墙最高达200m。
双层通风幕墙和光伏幕墙
双层通风幕墙在超高层建筑中已得到应用。632m高的上海中心采用了间距很大的两道玻璃幕墙, 外幕墙由钢管吊杆悬挂在水平钢结构上。广州珠江城高度303m,同时具有双层通风幕墙、光伏采光顶、光伏遮阳板和风力发电装置,是一座典型的绿色建筑。目前采用光伏幕墙最高的建筑是阿联酋阿布扎比 CMA 塔楼,76层,385m,在塔楼屋面和朝阳墙面上安装了光伏组件,年发电量达30万kW·h。
幕墙金属支承结构的防雷
超高层建筑的特殊高度使得它成为吸引雷击的“避雷针”,作为外皮的幕墙金属结构更使超高层建筑屡受雷击。
建筑幕墙的面板里面是由铝合金型材或钢型材组成的支承结构系统。为了保证强大的雷电电流能顺畅导入地下,首先支承结构的各构件都必须电气连通,形成建筑表面的防雷网。然后幕墙这一防雷系统必须与主体结构的防雷系统可靠连接,通过主体结构的防雷导线将雷电引入地下。
这一“自成系统,可靠连接,借路行雷”的设计思想是完全可行的。由金属梁柱构成的防雷网,就像“金钟罩”一样保护了建筑本身。至今所有遭受雷击的超高层建筑,幕墙都未受到损坏。
详细报道请见2013年1月《建筑结构·技术通讯》。
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光伏并网发电系统关于防雷接地问题。
为了保证系统在雷雨等恶劣天气下能够安全运行,要对这套系统采取防雷措施。主要有以下几个方面:
(1)地线是避雷、防雷的关键,在进行配电室基础建设和太阳电池方阵基础建设的同时,选择光电厂附近土层较厚、潮湿的地点,挖一2m深地线坑,采用40扁钢,添加降阻剂并引出地线,引出线采用35mm2铜芯电缆,接地电阻应小于4Ω。
(2)在配电室附近建一避雷针,高15m,并单独做一地线,方法同上。
(3)太阳电池方阵电缆进入配电室的电压为DC220V,采用PVC管地埋,加防雷器保护。此外电池板方阵的支架应保证良好的接地。
(4)并网逆变器交流输出线采用防雷箱一级保护(并网逆变器内有交流输出防雷器)。
避雷控制系统负责检测每次直接雷击避雷装置动作后入地脉冲电流的强度、雷击电压的极性、雷击次数的计数以及各个防非直接雷避雷装置的动作损坏情况。它根据上位机的指令,将各种数据传给上位机进行相应处理;也可以根据用户的按键命令,进行复位、显示和打印简单报表等操作。下位机中智能监测仪的前端处理分为两个部分:一部分用于检测多路防直接雷避雷装置动作后各个参数的变化情况;另一部分用于检测多路防非直接雷避雷装置的动作损坏情况。
前端处理(1)中用于检测直接雷击的探头,采用罗哥夫斯基(以下简称为罗氏)线圈。罗氏线圈安装在防直接雷避雷装置的接地引下线上,将大电流强电信号转变为小电流弱电信号进行隔离。信号进入前端处理(1)后,因此时的信号电压高达几十伏甚至上百伏,需要进行两级变换后才能送入智能监测仪处理:第一是进行分压变换,通过阻抗匹配将信号电压降至±0.1v~10v;第二是进行非线性变换,将±0.1v~10v的信号变换为±0.3v~5v的信号。进行非线性变换的目的是便于a/d采样和去掉噪声电平的干扰。前端处理(1)的输出信号分成两路,一路经过4051八路选择电路和a/d转换电路测量雷电波形的峰值电压以及极性;另一路通过触发电路和保持电路给单片机提供中断信号和直接雷击避雷装置动作路数的信号。一旦某一路遭受直接雷击,单片机就被触发信号中断,中断服务程序中先判断遭受直接雷击的避雷装置的路数,然后通过4051选择读入该路信号,经a/d转换后存入相应内存单元,以备主程序进行处理,相应路数的雷击次数进行累加,如果加满,则再增加时又从1开始循环计数。这样处理完后退出中断程序,由主程序将信息显示出来。只要不掉电或按复位按钮,则最新一次雷击的信息将始终显示在面板上。
前端处理(2)的输入来自防非直接雷避雷装置(如电源避雷箱)的防雷接口信号。该信号通过同轴电缆或光缆接入前端处理(2)中,经过过压保护电路和光电隔离电路后送入智能监测仪的8255接口电路进行处理,如果避雷装置雷击后工作正常,则监测仪将检测到高电平信号,如检测为低电平信号,则表明此避雷装置已被雷击损坏,应立即予以更换。智能监测仪检测直接雷击电流强度的电路部分采用ad1674器件构成采样电路,ad1674的最小采样时间为7.5μs,而一个雷电波形的上升沿一般在l0μs以上,整个雷电的放电波形一般在几十微秒到上百微秒之间,故ad1674理论上完全可以将雷击后的整个放电过程波形采样进来。因每个采样过程都是通过单片机的中断服务程序进行的,这样,cpu就有足够的时间进行其它的数据处理、报警、显示和打印控制等任务。下位机的打印控制部分主要是应用户的要求打印各种实时数据信息和避雷装置的损坏情况的简单报表,该电路部分采用一片8255控制电路来进行打印控制。下位机与上位机的数据通信是通过mc1488、mc1489组成的串行通信电路实现的。
系统的上位机采用pc机作为整个监测系统的数据库管理中心,该部分主要负责统计系统辖区内的各个智能监测仪所检测的避雷装置的各种雷击信息(如雷击电流强度、雷击次数、雷击电压的极性以及避雷装置的损坏、更换情况等等)。它可以模拟显示辖区内防雷系统中各个避雷装置的位置、动作情况及工作状态,也可以按用户要求打印防雷系统中的各个智能监测仪的历史数据报表以及每次雷击后的具体情况的实时报表。它还可以通过向预先设定的电话报警来满足某些需要无人值守的场合。
无论是保护接零,还是保护接地,
接地装置都是头等重要的,它是电气系统保护装置的根本保证,安装和运行中都必须符合接地装置的安全要求。
1)接地装置的连接应采用焊接,焊接必须牢固可靠,无虚焊假焊。接至设备上的接地线,应用镀锌螺栓连接;有色金属接地线不能采用焊接时,可用螺栓连接。螺栓连接处的接触面应平整并镀锡处理;凡用螺栓连接的部位,应有防松装置,以保持良好接触的长久性。
2)接地装置的焊接应采用搭接焊,其搭接长度必须符合规定:
1)扁钢为其宽度的二倍,且至少有3个棱边焊接。
2)圆钢为其直径的六倍,且应在圆钢的接触部位双面焊接。
3)圆钢与扁钢连接时,其长度为圆钢直径的六倍,且应在圆钢接触部位的两面焊接。
4)扁钢或圆钢与钢管、扁钢或圆钢与角钢焊接时,为了连接可靠,除应在其接触部位两侧进行焊接外,并将扁钢或圆钢弯成弧形或直角与钢管或角钢焊接。
(3)利用建筑物的金属结构、混凝土结构的钢筋、生产用的钢结构架梁及配线用的钢管、金属管道等作为接地线时,应保证其全长为良好的电气通路,在其伸缩缝、接头及串接部位焊接金属跨接线,金属跨接线的截面积应符合要求。
(4)必须保证接地装置全线畅通并具有良好的导电性,不得有断裂、接触不良或接触电阻超标的现象。接地装置使用的材料必须有足够的机械强度,以免折断或裂开,其导体截面应符合热稳定和机械强度的要求,见表,大中型发电厂、110kV
及以上的变电所接地装置应适当加大截面。保护接零的保护线其导电能力,不得低于相线的1/2。接地干线应在不同的两点及以上与接地网连接,
自然接地体应在不同的两点及以上与接地于线或接地网连接,以保证导电的连续性及可靠性。大接地短路电流电网的接地装置,应校验其发生单相接地短路时的热稳定性,能否承受短路接地电流转换出来的热量而保证稳定而畅通。
(5)必须保证接地装置不受机械损伤,特别是明设的接地装置要有保护措施。与公路,铁路或管道等交叉及其他可能使装置遭受损伤处,均应用钢管或角钢等加以保护。接地线在穿过墙壁、楼板或引出地坪沿墙、沿杆、沿架敷处,均应加装钢管或角钢保护,并涂以15-10Omm宽度相等的绿色和**相间的条纹,以
示醒目注意保护。在跨越建筑物伸缩缝、沉降缝处时,应设置补偿装置。补偿装置可用接地线本身弯成弧状代替。
(6)必须保证装置不受有害物的侵蚀,一般均采用镀锌铁件,
凡焊接处均涂以沥青漆防腐,回填土不得有较强的腐蚀性。对腐蚀性较强的土壤,除应将接地线镀锌或镀铜外,还应当增大地线的截面积。因高电阻率土壤的影响而采取化学处理后的土壤,在埋设接地装置时,必须考虑化学物品是否对接地装置有腐蚀作用。
(7)必须保证地下埋设的接地装置与其他物体的允许最小距离。接地体与建筑物的距离不应小于1.5m;避雷针的接地装置与道路或建筑物的出人口及与墙的距离应大于3m;接地线沿建筑物墙壁水平敷设时,离地面一般为250--340mm,接地线与墙壁的间隙为10--15mm。垂直接地体的间距一般为其长度的2倍,水平敷设时的间距一般为5m。接地装置的敷设,应远离易燃易爆介质的管道;低压接地装置与高压侧的接地装置应有足够大的距离,否则,中间应加沥青隔层。
8)接地线不得串联使用,必须并联使用
(9)接地装置的埋深一般应大于0.
6rn,且位于冻土层以下。
(10)接地电阻必须符合要求。推荐一家永安防雷