智能建筑电源与接地工程

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1、28-2 智能建筑电源与接地工程智能建筑电源与接地工程是智能建筑工程的重要组成部分， 智能建筑电源的 主要功能是为各建筑智能化子系统提供安全、 可靠、稳定的电源， 智能建筑的接 地对于信息传输质量、 系统工作的稳定性和人员及设备的安全都具有重要的保证 作用。28-2-1 基本要求依据智能建筑设计标准 GB/T 50314-2000 的规定，应根据智能化系统 的大小、设备分布及对电源需求等因素，采取UPS分散供电方式或UPS集中供电 方式。1. 智能建筑电源的基本要求智能化系统的供电应做到安全可靠、 经济合理、 技术先进。其基本要求包括： 供电可靠性：要求电源系统在部分设备发生故障时仍能保证供电

2、不中断。 智 能建筑电源的可靠性常用其不可用度来度量。不可用度=电源故障断电时间 /（ 电源故障断电时间 +正常供电时间 ） ，智能建筑电源系统的不可用度一般应不大于-65X 10。供电质量：交流电源直接供电时， 380/220V ， 50Hz 电源，其电源输入端子 处的电压允许变动范围应为额定值的-5 %+5 %;频率允许变动范围应为-0.2 %+0.2 %;电压波形畸变率应小于5%,允许断电持续时间为04ms当 系统有更高的要求时应采用 UPS供电。智能建筑的基础直流电源一般为-48V, 电压允许变动范围应为-57-40V，其背景噪声应符合设计要求。智能建筑电源的供电经济性和供电灵活性也应

3、在设计中予以充分考虑。2. 智能建筑供电系统的组成 目前智能建筑的供电系统所采用的供电方式主要有集中供电、 分散供电和混合供电三种供电方式， 以分散供电方式为主。 智能建筑的供电系统由交流供电系 统、直流供电系统、接地系统和监控系统 （SCADA组成。本文主要对智能建筑中 推荐使用的分散供电方式的安装作出描述。分散供电方式电源系统组成如图28-2-1 所示。变电対二备用发电机组!移动电话其他直遗供电系统11AC380V(b)AC220/380(a/b)建筑賀AC3&0V(b)不惻断电源i殳备AC22G/38CV(a)不阖斷电源设富通信1AC22O/38OV(b)通储用空调W弓IW1 =AC22

4、O/380V(c) 一進逼M不间斷M-可短时何中斷(c)允许中断28-2-1分散供电方式电源系统组咸便图分散供电最好采用开关电源替代老式的相控电源， 并应合理设计蓄电池组的 容量，合理地将电源分组，尽量减少电源的体积和重量，以利于将其布置在不同 楼层上，并使其尽量靠近其需要供电的负载。有些建筑群中的一些独立建筑物单独设置低压变压器，根据建筑物对智能化的不同要求，也可采用集中供电方式。某些智能建筑系统设计要求集中供电时， 也应采用集中供电模式。构成智能建筑的设备及电器一般应包括：交流配电屏、直流配电屏、电容补 偿柜、高频开关整流器、直流-直流变换器、蓄电池组、柴油发电机组、交流自 动稳压器、UP

5、S SCAD；系统等设备；主要电器包括：电流互感器、电压互感器、 继电器、低压断路器、熔断器、刀开关、接触器、阀式避雷器、排气式避雷器和 金属氧化锌避雷器、电源浪涌抑制器等。大型设备和设施还包括柴油发电机组、 供配电机房等。3. 建筑智能化系统对电源的特殊要求计算机房、各控制室、通信设备间等智能建筑用房，应按照机房内主要设备 对电源的要求进行工程设计和施工安装。采用 UPS供电系统。通信设备间内安放程控用户交换机时，应按照 CECS9 89工业企业程控用 户交换机工程设计规范设计电源系统，采用 -48V直流电源。同时，通信设备 间、交接间应采用UPS供电。火灾自动报警及消防联动系统、 自动灭火

6、系统以及重要的安全防范设施等必 须根据紧急状况时的负荷要求， 采用集中供电， 通常要求双路供电， 或加装紧急 备用电源系统(UPS柴油发电机组、太阳能等)供电，以保证在紧急状况下电动 排烟阀、防火卷帘、电动防火门、喷淋泵、排烟机，气体灭火系统、紧急广播系 统以及紧急疏散照明及标志牌等设备在紧急状况下能可靠运行。 有些火灾自动报 警及消防联动系统使用-24-48V直流电源，直流供电电源必须在事故情况下能 可靠地工作。作为建筑电气工程的一部分， 智能建筑电源与接地工程只对系统中的备用电 源和不间断电源系统(UPS)以及防雷与接地系统的安装施工、调试投运和检测验 收进行描述。其余可参看本施工手册第

7、27 章的有关内容，其电力监控系统 (SCADA) 则纳入第 28-5 节“建筑设备监控系统”。28-2-2 柴油发电机组 柴油发电机组是智能建筑的主要备用电源设施。 对其主要要求是：随时启动、 可靠运行、 性能达标、 保证供电。 智能建筑中一般采用快装式高速柴油发电机组 作为备用电源，根据在建筑物故障停电时所必须承担的负荷确定机组的装机容量 和台数。柴油发电机组由柴油机、封闭式水箱、油箱、消声器、三相交流无刷同步发 电机、电压调节装置、控制屏、连轴器和底盘等部套组成。高性能无人值守柴油 发电机组还应包括燃油自动补给系统、 集中自动润滑系统、 冷却水自动补给装置、 自启动及自切换装置、启动和冷

8、却水预热装置、机油预热装置、过低油压、过高 冷却水温和超速报警保护装置及柴油发电机组的自动控制系统。28-2-2-1 柴油发电机组的基本要求1. 柴油机房(1) 通常，只在大型建筑和建筑群以及重要的智能建筑中安装柴油发电机组， 并且以快装式高速轻型柴油发电机组为主。 高层建筑的柴油发电机房宜设在主体 建筑之外；当必须在主体建筑内或与其相连的裙房底层或大楼的地下一层安装 时，发电机房必须用耐火极限不低于 3h 的隔墙和 1.5h 的楼板与其他部位分隔； 柴油储存总量不应大于 8h 的燃料需要量；油箱必须用防火墙与柴油发电机房隔 开，其开门须使用甲级防火门； 机房应设置气体灭火系统并纳入火灾自动报

9、警及 消防联动系统； 机房的室内装修应采用非燃烧材料， 通向其他房间的地槽、 墙上的空洞均须用同种非燃烧材料封闭。机房的环境温度为510C，相对湿度应小于85%。机房内应无爆炸、导电、电磁尘埃，无腐蚀金属或破坏绝缘的气体存 在；在存在洪水灾害的地区，机房必须采取必要的防水灾措施。(2) 在柴油发电机组的排气管出口应采取消声措施；柴油发电机房的进 (出) 风口应有吸声措施，其围护结构、外门窗应采取隔声措施，使机组噪声控制在城 市区域环境噪声标准GB 3096第1.1和1.3条的规定值以下。2. 柴油发电机组对土建的要求(1) 冷却水系统中小型柴油发电机组自带冷却水箱和冷却水循环系统， 大型机组采

10、用冷却水 池式循环系统。冷却水池装有进水管(软管)、出水管、补水管和排污管；冷却水 池要求不漏水，热水温度应不超过 80r，水池应加盖防尘，冷却水应循环使用。油库油库应尽可能建在发电机房的附近，但中间必须有规定的防火安全距离和防 火措施，油库房不设采光窗 1: 3，但应设排气孔，排气孔上安装百叶窗或金属 网罩。(3) 机组的基础中小型柴油发电机组可不作安装基础。大型机组的基础应按机组生产厂提供 的图纸制作，并保证其深度、体积和施工质量符合施工图要求。(4) 发电机组的抗震要求直接安装在基础上的机组，其底盘应用二次灌浆将地脚螺栓固定，地脚螺栓的规格和数量不得少于表28-2-1的规定。二次灌浆地脚

11、螺栓的规格和数量表28-2-1设防烈度89楼层一层一层一参数机组重量(kg)规格数量规格数量1000M184M1842000663000664000665000M188M20p 6 n600088700088安装在减震器上的机组底盘，其基础应采取防滑铁件定位措施，防滑铁件和螺栓的数量和规格应符合表28-2-2的要求。防滑铁件和螺栓的数量和规格表28-2-2设防烈度89楼层一层一层机组重量(kg)2500160060025001600600防滑铁件厚度(mm)12128161212r设备一侧的防滑铁件数量2(个)422P 4421防滑铁件长度11(mm)140140100140140100力作用

12、点到铁件底面咼度 12 mm)808060808060螺栓孔直径d0 (mm)螺孔中心至防滑铁件外侧边缘的距离l4 (mm)螺栓规格柴油发电机组的底面与垫层之间应填减震材料，基础四周应设缝宽不小于 50ram的隔震缝，但当机组有减震装置时，也可不设隔震缝。柴油发电机组的排气管、消声器应按设备安装施工图的要求固定；储油罐、 燃油箱及水箱等的支架应用螺栓与基础或承重墙体固定。3. 柴油发电机组的技术指标按机组的功率因数从0.81.0 ,三相对称负载在0100%或100%0额定 值的范围内渐变或突变时，应达到的性能指标有：稳态电压调整率=(%) u=( u)/ u X 100%式中，U1为负载变化后

13、稳定电压的最大值(或最小值)，u为空载整定电压。u不应超过土 5%。(2) 稳态频率调整率( %)f =( f1- f2” f XI00%式中f1为负载渐变后稳态频率的最大值(或最小值)，f2为额定负载时的频 率，f =50Hz,f不应超过土 5%。(3) 电压稳定时间从负载突变引起输出电压变化起到电压稳定所需的时间应小于3s。(4) 频率稳定时间从负载突变引起频率变化起到频率稳定所需的时间应小于7s。(5) 空载电压整定范围空载整定电压应能在其额定值的 95%105%的范围内调节和稳定工作。(6) 机组的并机性能 两台规格型号完全相同的柴油发电机组，在其额定功率因数下应能在20%100%额定

14、功率范围内稳定地并联运行， 机组的调速器应具有 2%5%范 围的稳态调速率。控制系统的调压装置可使稳态电压在 5%的范围内调整。(7) 柴油机的标定功率和三相交流同步发电机的额定功率柴油机在额定工况下(大气压101.352kPa，环境温度20C，相对湿度50%) 连续运行12h的最大有效功率为其标定功率；柴油机运行时若超过其标定功率， 会缩短其使用寿命，甚至导致事故。三相交流同步发电机的额定功率系指在其额定转速下长期运转时输出的额 定电功率PH(kW)，若柴油机的额定功率为 Ps(kW)，则K为其匹配比，K=P/Ph, 应保证K不小于1.6。要求高的机组的K应取2。4. 柴油发电机组的自动化要

15、求根据 GB 4712-84 的有关规定，将柴油发电机组的自动化分为三级。其中， 一级包括：机组能自动维持应急准备运行状态；能通过自控或遥控启动和停机； 能实现对过载、短路、超速、过频、水温高、机油压力低等事故和异常情况的自 动保护及报警；无人值守时应能连续运行不少于 4h。二级除满足一级的功能外， 应能自动补充燃料、机油和冷却水；并可实现无人值守连续运行24h。三级应在满足一级和二级各项功能的基础上， 增加以下功能： 当一台机组启动失败时， 能 自动启动备用机组； 能自动或遥控实现自动并车或自动退出并车状态； 自动分配 有功和无功功率，并具有逆功率保护功能。28-2-2-2 柴油发电机组的安装柴油发电机组的安装工程与土建工程的接口包括： 机房及其配套设施如蓄油 罐房、冷却水池等土建工程已完工，机组基础完成；与电气