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KVPB高压局放屏蔽房


一、高压局放屏蔽房引用设计:

GB12190-2006 《高性能电磁屏蔽室测试方法》
SJ31470-2002 《电磁屏蔽室工程及验收规范》
GB12348-1990 《工业企业厂界环境噪声排放标准》
GB12349-1990 《工业企业厂界环境噪声排放标准》
GBJ47-83 《混响室法吸声系数测量规范》
GB50116-98 《火灾自动报警系统设计规范》
GB/T16-2001 《建筑设计防火规范》
GB50052-95 《供配电系统设计规范》
GB50054-95 《低压配电设计规范》
GBJ52-88 《工业与民用供电系统设计规范》
GBJ54-83 《低压配电装置及线路设计规范》
GB50055-93 《通用用电设备设计规范》
GBJ32-82 《电气装置安全工程施工及验收规范》
GBJ232-83《电气装置安装工程及验收规范》
《钢结构设计规范》GB50017-2003
《电业安全工作规程》DL-560-95
根据使用部门有关建筑、结构、电力、暖通、动力、工艺、消防及通信等施工进行二次设计,所有设计依据应满足用户设备运行条件,局放按照:DL/T417-2006《电力设备局部放电现场测量导则》执行;

二、常用工艺介绍:

1、瓦楞板:

三、技术指标:

1.接地电阻≤0.5Ω绝缘电阻按照国际大公司的标准参照试行
2.0.5~0.6MHz 频率范围内≥60dB (通常露天的测试没有采用屏蔽处理,也能达到测试要求是因为他们的电源比较干净,所以我们工厂的环境没有办法和乡下空旷场地的环境相比,所以才需要做屏蔽但是有些厂家虽然做了屏蔽室但测试时屏蔽门是打开的状态,此时屏蔽效果根本也无法达到60的要求,但测试背景是复合要求的,说明一个问题,测试对屏蔽的要求不是很严,没有必要一味的追求高屏蔽性能,高屏蔽性能只能采用焊接工艺进行满焊方能达到设计要求,所以,根据我们多年的施工调试经验能够达到40dB即可满足常规的电力设备测试要求。
大空间屏蔽室混响指标:

中心频率(Hz)

混响时间(秒)

吸声系数

125 ≤3 ≥0.7
250 ≤3 ≥0.7
500 ≤3 ≥0.7
1K ≤3 ≥0.7

备注:空间比较小回声很短故无需做吸音要求。
3、局放屏蔽大厅规格:
36m(宽)48m(长)25m(高)
控制室为双层结构:36米(长)5米(宽)3.25米(层高)

四、屏蔽壳体技术方案:

第一波形板工艺

主要采用彩钢板压型机或者外墙板压型机,一端进原料另一端出成品,可在现场加工或厂内加工运输到施工场地均可,采用重叠、插扣工艺进行连接,形成密封缝隙,可以使用隐藏式的插扣或表面有铆钉的接口;表面有没有尖锐物不能作为判断合不合理的唯一准则,首先要看尖锐物到高压放电点的距离,如果超出安全距离是不会放电的,比如室内的行车、维修爬梯、控制室等,如果担心放电行车能做成圆角的吗?显然是无法做到的,只要空间安全距离足够不用担心尖锐物会放电,但在工艺当中我们也要遵循尽可能不使用尖锐突出物即可。
如果屏蔽室空间小不用担心混响问题,如果空间大的话必须考虑混响带来的测试影响。
一般吸音采用部分冲孔来将屏蔽室内的声波通过小孔向外部扩散,并被波形板后面的吸音玻璃纤维棉所吸收掉一部分,穿过吸音棉的声波被外装饰彩钢板隔离,这样就能达到吸音的目的,这种属于被动式的吸音,因为屏蔽波形板上面需要冲孔,会影响到屏蔽性能,冲孔直径不能太大、也不能太多否则会严重影响到屏蔽性能,故我们一般冲孔直径选在0.8-1.0mm,冲孔率:2%~4%,总之要兼顾屏蔽和吸音两方面的性能,应以屏蔽性能为主;
总结:不管采用何种形式的瓦楞板,都无法进行满焊操作,本身板材比较薄、焊接后会产生较大的应力焊接形变,很难整形、即使焊接了也会因焊接电流较大留下多个电流击穿的孔洞,不仅影响美观而且容易造成电磁泄露,屏蔽性能下降等不良情况,如果空间大的话直线度和平整度不是很明显、但如果近看的话焊接缝、穿孔等一览无余,非常的不美观,所以此种工艺只适合空间较大的局放屏蔽室,不适合空间小的屏蔽室,波形板优点是造价低、屏蔽性能一般,适合于较大空间对外观要求不是很高的屏蔽室。

第二模块拼装式

此种工艺一般采用1.5mm-2mm镀锌冷轧钢板经过钣金折弯成型称为标准1100*2300*50模块和非标尺寸的模块,两块模块之间用不锈钢网或铜网进行电磁密封作用是衬垫,然后采用M8镀锌螺栓锁紧。
这种工艺具有结构美观、平整、耐用的特点,如果是拆迁可以重复使用,浪费率很小,但如果是采用波形板的话就只能报废了,所以从经济角度考虑,此种是比较划算的,再者,本工艺造价虽贵一些,但是一分价格一分货,绝对是属于货真价实工艺,如果是按照废品处理,此种工艺总的钢材重量也比波形板高出许多。所以对于品质,我们只推荐好的工艺,诚信为本、制造精品工程。
如果是比较大的空间采用此种工艺同样也面临混响吸音问题,我们会采用吸波材料方式进行处理,避免混响对测试系统及测试人员听力影响。

第三全焊接式屏蔽室

全焊接工艺顾名思义就是采用焊接工具(气体保护焊、交流焊、氩弧焊等)连续焊接形成等同于母材的强度连续焊缝,形成的空心腔体我们称之为屏蔽室,焊缝强度高、可以做到密不透风、不透水可以屏蔽0.5M-40Ghz 范围内的电磁波,屏蔽效能可以从60dB-120dB,来自空间的任何干扰都无法透过钢板干扰到室内的设备,当然通过电源线的干扰我们也应该考虑滤波干净,焊接式虽然屏蔽效果好,刚性强度大,但是焊接会产生变形,同样也面临难整形的问题,所以在使用本工艺的过程中要积极控制形变方能达到非常美观的效果。
如果是比较大的空间采用此种工艺同样也面临混响吸音问题,我们会采用吸波材料方式进行处理,避免混响对测试系统及测试人员听力影响。

第四施工工艺选择

各种工艺各有自己的特点,不能一概而论应根据空间大小、屏蔽指标进行选择否则会出现各种各样的问题,工艺选择好了滤波也是不能忽视的一个细节,做好屏蔽的关键有三大部件:屏蔽门、滤波器、波导窗、波导管任何一项达不到要求都会影响到屏蔽效果。
所以根据屏蔽性能要求:如果屏蔽性能在30-40dB可以选用普通略厚的镀锌板或彩钢板,如果屏蔽性能要求50-60dB可以选用镀铝锌板,镀铝锌有普通和耐指纹之分采购需要注意。如果屏蔽性能要求:60dB以上必须采用拼装工艺或焊接式工艺方能达到设计要求。

第五施工结构工艺

1、门槛形式

屏蔽室有无门槛直接决定了屏蔽室的地面施工工艺,比如大型的屏蔽室为了测试产品能够便于运输到屏蔽室内采用气垫车或叉车将产品运输到屏蔽室内部进行测试,就不能设计门槛沟、否则气垫车或者叉车根本无法进入屏蔽室内,必须采用下挖的工艺将屏蔽室内地坪与车间地坪保证在同一水平方可。故门的结构也只能做到无门槛的,门的屏蔽需要做两段屏蔽及门框和门扇。有门槛和无门槛屏蔽性能同样也存在差异,有门槛可以达到60dB无门槛智能达到40dB。

2、墙面基础施工:

暂定按照常规屏蔽室地面下挖-350mm(需要荷载设备的重量最终给出),素土夯实、地面找平预浇筑50mm C10商品混凝土、四周砌砖平抹平。

3、地面屏蔽网施工:

在基础坑内底部铺设屏蔽拉网(10*10/10*20)连接处采用压接焊接方式施工、四周采用地面与墙面的转角板施工方式。镀锌焊网 施工要求如下:
墙面与地面通过转角板进行连接,地面屏蔽网与连接板进行焊接,焊接点间距为不大于50mm,搭接缝宽度不小于100mm,墙面板与连接板采用压接方式安装,搭接宽度不小于100mm;螺钉压接间距不大于50mm;
凡是接地屏蔽网与埋地接线箱、穿线电缆的预埋接地管,接地极的引上铜条等应该接地的部件,均须可靠焊接牢固;
焊接过程中必须随时彻底清除焊渣、焊条头及其他一切金属杂物;
搭接要求:采用错缝布置;见下示意图

4、回填及钢筋网施工施工:(用户完成)

屏蔽专业我们只能对基础部分提出要求无法从事建筑施工,所以只能由用户负责基础部分的施工。
在钢筋网施工过程中如涉及接地、穿线管、铜条等预埋件施工,应在浇筑施工前交叉施工完之后,确认无遗漏预埋件后方可进行浇筑;
←焊接过程中必须随时彻底清除焊渣、焊条头及其他一切金属杂物;钢筋网每个节点均应考虑焊接;必须与屏蔽接地系统相连,严禁悬浮;

5、接地箱施工:

接线箱的作用是将局放设备之间的连线使用埋地铁管的方式贯通,一是比较美观,同时也是考虑到用电安全。在设计时测试线应和电源线分开布置,避免强弱电互相干扰。接线箱和铁管必须牢固接地、不得悬浮,接线箱大小应根据设备线束多少及路数设计考虑。

6、通风口屏蔽处理:

不管是大厅通风还是、控制室的通风,都必须遵循屏蔽优先的原则,可以采用屏蔽波导来实现通风及屏蔽的功能;
对于通风波导器件,只要能够满足使用要求,通风的效率越高越好,同时也要考虑用户的造价成本,波导形式不限;对于大厅的空间面积较大需采用辅助的通风设备强制通风,能够更快换气,保证室内空气的清新;

 

为了达到智能换气的目的,我们可以设计通风机定时启动、停止,根据使用换气次数和排风机的排风量设计运行时间,确保屏蔽室内的空气清新度。

6、压缩空气、油管出口、消防箱、插座箱、吊点控制箱:

因每个产品测试实用的环境不一样,但是测试标准是一样的、屏蔽施工的工艺基本是一样的,所以对于特定的产品有时需要接入压缩空气管道、油管出口管道、消防箱、电源插座箱、吊点控制箱等这些设备均需要屏蔽处理;管道按照波导方式处理、线缆按照滤波器方式处理。

7、屏蔽门

屏蔽门分供产品进出的气密平移门和消防逃生的功能小门;平移门采用气密密封、小门采用簧片挤压密封。
气密平移门分有门槛和无门槛前面已经提到,不管有无门槛电气功能基本相同。
电气功能:
外部刷卡密码方能打开大门、万一发生意外情况我们设计运行红外检测防撞伤设计、遇到障碍物或者人员屏蔽门会自动停止,需要重新按一下关门按钮、门才会重新关闭,如果遇到紧急情况我们还设计了急停按钮、门的充气及排气完全自动控制,中途无需人为干预。
门外控制面板:

大门规格及控制电气见上面实际图片。本工程考虑使用气垫车进出局放屏蔽大厅故采用无门槛设计;
屏蔽小门规格:1000*2100 共 5 扇
结构:均想大厅一侧开门或向外开启,按照用户使用要求定制,带挂锁,带连锁接点,门关闭时,此联锁触点闭合,门打开时,此触点断开。开关屏蔽门时,手动操作时轻便;

屏蔽门采用进口簧片,弹性好,导电性好,屏蔽效能高:

8、大厅屏蔽照明系统:

普通的碘钨灯内部无电路,对于测试没有任何干扰,但用电功率大、发热量大、寿命低、更换维护工作量大、除少数客户使用外基本不用了,取而代之的是更加节能更加、亮度更高的 LED 灯或者金属卤素灯,这两种灯具使用时还是有区别的,LED 灯肉眼观察不到频闪、金属卤素灯能够观察到频闪、LED 用电功率小、金属卤素灯用电功率大、使用中大的障碍是 LED 工作电压范围宽不容易出现熄灭的情况,但是金属卤素灯不然,电压波动很容易熄灭。
所以,工程当中我们一般推荐使用 LED 灯作为照明光源,造价相对于其他两种灯具价格也较高,但是节能环保性价比还是比较高的。不管使用何种照明灯具,灯具都不能突出屏蔽板,照明灯具基本布置在高压测试顶部,如果明装的话极易造成局部放电击毁灯具非常危险,故必须采用嵌入式屏蔽灯罩安装。

另外,一般的LED灯如果直接使用,因为内部有电路所以很容造成测试干扰必须采用滤波处理方能解决干扰问题,所以在使用时必须引起注意。

9、控制室屏蔽及内部装修

控制室为双层结构,一层作为控制使用需要屏蔽处理,二层作为办公室使用,不要屏蔽处理;
控制室规格为:5000*36000*3250(层高)
一层测量室与冲击控制室、仪表室间均设计无屏蔽要求的行走小门,控制室小门见屏蔽小门配置或总设计平面布置图;
控制室地面:
采用防静电活动地板、控制室与外界联系的电源及控制电缆,均在活动地板下走线;
控制室面向大厅的墙:
±0.00-1000mm 的屏蔽墙由不带孔的镀锌钢板构成,从+1000mm-3250mm范围内为夹有铜网的双层钢化玻璃构成,铜网与控制室钢结构应有良好的电气连接及屏蔽作用。
控制室照明:
地板上800mm处不小于2001x/㎡,采用对局放无影响的专用屏蔽灯具。
控制室二层(办公用)室内的照明参照办公要求标准设计施工,考虑夏季和冬季的空调温度要求;办公室的顶棚上面,要考虑人员的走动。
考虑控制室内电话、网线屏蔽处理;每个办公室或控制室配置电话线路1条、网线插座一根;
地面:全钢抗静电地板+地板支架/也可以使用符合地板

另外地板下走线更方便、整体更美观、整体效果比较好;
局放控制室也采用全屏蔽的办法,保证因高压电磁场下仪器设备及测试人员的安全;另外、控制室的门采用屏蔽门,屏蔽效果更好,安全更放心!

10、接地系统:

接地系统主要分:接地极和引出部分构成;其中接地极又分:垂直接地体和水平接地体两部;本工程中接地电阻要求为:≤0.3Ω,现场施工完毕,先由施工初步测试达到设计要求指标,然后由用户亲自用接地摇表进行测试,现场测试达到要求进行初步验收确认;接地施工按照图纸SYZ.SB0912-18设计制作、安装;
不管接地采用何种工艺施工,一切都以用户为中心来设计,根据本工的要求暂定采用镀锌管来作为接地的主体材料施工;

先做一垂直接地体,立即进行接地电阻测试,并记录下测试数据,根据接地电阻的情况确定第二个垂直接地体的打入地下深度,立即进行测试接地电阻并记录下测试数据,然后将2个垂直接地体用镀锌扁铁连接起来进行测试,并记录下来接地电阻测试数据,根据本次的测试数据确定第三根垂直接地体的打入地下深度,依次类推,直至达到测试要去为止;
因为接地系统对局放测试的影响非常大,我们建议在室外制作并施工接地的方案;
然后将室外的接地体引至大厅内部,按照设备的布局特点制作接地箱及接地桩;

11、埋地接线箱:

来自室外的接地引线接到屏蔽大厅内须采用预埋或穿管预埋的形式施工,但接地箱的位置需要按照设备的整体布局及设计方案施工;
埋地接线箱设计与大厅地面正负零保持在同一水平面,工艺要求按照SYZ.SB0912-20制作、安装;
数量:5 个规格尺寸为:600*600*500(深)
接地线用引上接地极,施工按照图纸SYZ.SB0912-19,接地极上表面应与大厅的地面正负零保持在同一水平面;

埋地接线箱与穿线钢管须焊接良好或良好的电气连接,不得悬浮,接线箱的门盖板也要有可靠的接地线连接不得悬浮,另外接线箱整个系统必须保证与接地系统良好的电气连接,不得悬浮;

五、电源滤波屏蔽处理:

高压局放测试一般容易引起干扰的有:接地、电源线、空间干扰、设备自身干扰等。特别敏感的控制柜及测试局放仪所使用的电源,所以对于控制柜及测试仪所使用的电源必须得使用局放专用滤波器进行滤出,否则会出现有滤波效果但滤除不干净的情况,对比较敏感的仪器我们建议使用独立专用的滤波器进行滤波处理避免互相引起干扰。
屏蔽室外部设备是不断变化的设备经常添加、去除都可以产生干扰,比如变频器、大功率异步电动机励磁线圈、整流设备等都可以产生干扰,干扰的频率也不一样,所以很难一步到位,一般的滤波器也只是针对一个频点的滤波,遇到比较棘手的干扰我们只能采用特制的电路进行滤波。
所以,高压局放屏蔽室建好后当时测试很好,但如果周围的厂房设备发生变化可以可以引起间断性的或者持续性的干扰,遇到这种情况就需要重新设计滤波电路进行滤出,在这方面我们有自己的经验进行解决。
滤波器的安装必须遵守一定的规范:
本滤波器为高性能插入损耗滤波器,波导联接器(引出用空心螺杆)是按波导滤波器的原理而设计的,它防止了在屏蔽室壁上开孔而导致屏蔽效能的降低,它能有效抑制3CM以下的电磁波。

动力配电柜滤波器:1只三相 380V 200A 要求在频率15KHz-500KHz 频率范围内的衰减特性为:≥40dB安装高度与动力配电柜的进线回路相适应。进线电源先进入滤波器,然后接至动力配电柜总开关之前的母线排;
照明配电柜滤波器:1只三相 380V 60A 技术要求与“动力配电柜滤波器”相同。

滤波器须采用散热好,绝缘性能高的高插入损耗的专用级滤波器,以避免因滤波器质量问题引起的爆炸、鼓泡造成的事故;屏蔽大厅不接地严禁通电进行任何测试实验;
A、本滤波器为双线制滤波器,为了消除沿电源线传播的高频电流的非对称分量,原则上每对配电线应接入一台滤波器,即单相交流电路用一台。
B、滤波器一般安装在屏蔽室的顶部。若滤波器安装在屏蔽室侧壁时则滤波器必须由托架支撑。
C、为了隔绝滤波器输入端与输出端的耦合作用,输出线应引入屏蔽室内,而滤波器应置于屏蔽室外。
D、为了保证滤波器的衰减性能,滤波器外壳与屏蔽室金属壁应有可靠的电气接触。
E、为了安全,屏蔽室必须接地,建议在安装滤波器处的附近一点接地。
F、滤波器必须安装在干燥通风之处。
G、滤波器的安装顺序:
(a)在屏蔽室安装滤波器处预先钻孔,孔径为Φ24.5~Φ25。
(b)将波导联接器穿过洞孔引向室内,然后在室内将螺母盘与屏蔽壁(铜网或钢板)压牢。
(C)室外电源进线接在滤波器的连线上,室内电源即从波导联接器内引出连线相接。接线时红线对应接相线,黄线对应接零线。
对于干扰,设备进线走线也很重要,采用独立的埋地管线或者独立的穿线钢管走线不要与其他用电设备共线供电、建议直接从 10Kv 变压器低压柜单独线路供电避免引起线路的干扰。

六、大厅顶棚吊点预留孔屏蔽处理

大厅顶棚共有14个吊点,在吊点电动卷扬机钢丝绳穿越顶棚屏蔽层处要留孔,孔的大小具体根据卷扬机钢丝绳的规格设计;
初步屏蔽波导管孔图如下示意:

七、穿墙套管屏蔽处理

穿墙套管按照特殊的模框屏蔽处理,与屏蔽层可靠连接,保证屏蔽效果;
此套管的设计应根据套管的规格型号具体另行设计;

八、行车维修屏蔽门

行车作为大厅内重设备的吊装,万一出现电气故障无法正常工作,可以通过北面的维修栈道到行车位置进行维修,但屏蔽板是封闭的整体,所以需要留有行车维修的孔道门,规格为按照实际适用情况确定;
行车轨道可以采用突出式设计也可以采用隐藏式设计,具体情况需要根据行车梁的宽度而定,所以勘测现场和钢结构专业沟通还是十分必要的,各个专业只有积极沟通配合才能将工程完美展现出来。

九、工程顺序图

十、用户提供施工条件:

1、现场施工设备的用水、用电、用户提供的设备安装;
2、总配电及分配电等布线到位;
3、配合屏蔽专业做好基础开挖、浇筑、预埋、回填等步骤工作;
4、协调与其他工种等施工过程中的冲突;
5、做好设备厂家、通风、钢结构、设计单位之间的协调;

十一、第三方法定计量部门检测证书

第三方检测需要相应的检测费用,合同签订时需要约定清楚。