工廠供電第章

1、1,接地與防雷,,第一節(jié) 電流對(duì)人體的作用及有關(guān)概念 第二節(jié) 電氣裝置的接地 第三節(jié) 過電壓與防雷,23,2,本章主要掌握的內(nèi)容：電氣安全的有關(guān)知識(shí)電氣設(shè)備接地的有關(guān)概念及接地電阻的計(jì)算過電壓與防雷的有關(guān)概念電力線路、變電所及電氣設(shè)備的防雷措施,3,第一節(jié) 電流對(duì)人體的作用及有關(guān)概念,電氣事故的原因:,1、 違章操作,(1) 違反“停電檢修安全工作制度”，因誤合閘造成 維修人員觸電。,(2) 違

2、反“帶電檢修安全操作規(guī)程”，使操作人員觸 及電器的帶電部分。,(3) 帶電移動(dòng)電器設(shè)備。,(4) 用水沖洗或用濕布擦拭電氣設(shè)備。,(6) 對(duì)有高壓電容的線路檢修時(shí)未進(jìn)行放電處理導(dǎo)致觸電。,(5) 違章救護(hù)他人觸電，造成救護(hù)者一起觸電。,4,2、施工不規(guī)范,(1) 誤將電源保護(hù)接地與零線相接，且插座火線、 零線位置接反使機(jī)殼帶電。,(2) 插頭接線不合理，造成電源線外露，導(dǎo)致觸電。,(3) 照明電路的中性線接觸不良

3、或安裝保險(xiǎn)，造成 中性線斷開，導(dǎo)致家電損壞。,(5) 隨意加大保險(xiǎn)絲的規(guī)格，失去短路保護(hù)作用， 導(dǎo)致電器損壞。,(4) 照明線路敷射不合規(guī)范造成搭接物帶電。,(6) 施工中未對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行接地保護(hù)處理。,5,3、產(chǎn)品質(zhì)量不合格,(1) 電氣設(shè)備缺少保護(hù)設(shè)施造成電器在正常情況下?lián)p壞 和觸電。,(2) 帶電作業(yè)時(shí)，使用不合理的工具或絕緣設(shè)施造 成維修人員觸電。,(3) 產(chǎn)品使用劣質(zhì)材料，使絕緣等級(jí)、抗老化

4、能力很 低，容易造成觸電。,(4)電熱器具使用塑料電源線。,4、 偶然條件,電力線突然斷裂使行人觸電；狂風(fēng)吹斷樹枝將電線砸斷；雨水進(jìn)入家用電器使機(jī)殼漏電等偶然事件均會(huì)造成觸電事故。,6,第八章,人觸電傷亡主要是電流的作用。電流對(duì)人體的傷害程度與通過人體的電流強(qiáng)度、持續(xù)時(shí)間、電壓、頻率、路徑以及人體的健康有關(guān)。 當(dāng)較大的電流通過心臟時(shí)，會(huì)造成心臟功能紊亂，使大腦缺氧而迅速死亡。

5、 我國(guó)一般把工頻時(shí)30mA的電流作為安全電流的臨界值。國(guó)際上IEC于1980年提出了人體觸電時(shí)間和通過人體的電流（50HZ）對(duì)人體機(jī)體反應(yīng)的曲線。 ：,圖8-1,圖中黑色曲線左邊為安全的區(qū)域；此曲線為安全曲線。應(yīng)注意：3區(qū)并不是絕對(duì)安全的。,一、電流對(duì)人體的危害及有關(guān)概念,1、電流的影響：,7,安全的區(qū)域,8,人體觸電時(shí)，電流對(duì)人體會(huì)造成兩種傷害：電擊和電傷。,是指電流通過人體，影響呼吸系統(tǒng)、心臟和神經(jīng)系統(tǒng)，造成人體內(nèi)部組織的

6、破壞乃至死亡。,是指在電弧作用下或熔絲熔斷時(shí)，對(duì)人體外部的傷害，如燒傷、金屬濺傷等。,電擊所引起的傷害程度與下列因素有關(guān)：,(1) 人體電阻的大小,(2) 電流通過時(shí)間長(zhǎng)短,(3) 電流的大小,電擊,電傷,9,2. 人體電阻,人體電阻因人而異，通常為 104 — 105? ，當(dāng)角質(zhì)外層破壞時(shí)，則降到800—1000?。,3. 電流強(qiáng)度對(duì)人的傷害,工頻時(shí)觸電時(shí)間不超過1秒的安全電流值為30mA。 工頻危險(xiǎn)電流: 50mA及以上。,人

7、體電阻：由體內(nèi)電阻和皮膚電阻組成，體內(nèi)電阻約500?。人體電阻的平均值為2000?，一般取下限值：1700?。,電流頻率在40Hz — 60Hz對(duì)人體的傷害最大。實(shí)踐證明，直流電對(duì)血液有分解作用，高壓高頻對(duì)人的危害較大。（但高頻電流可以用于醫(yī)療保?。?4. 電流頻率對(duì)人體的傷害,10,1、>2001年03期 高頻輻射職業(yè)危害的探討 目的探討中長(zhǎng)波高頻輻射對(duì)作業(yè)工人的職業(yè)危害.方法選取高頻淬火機(jī)、焊接機(jī)、塑料熱合機(jī)3類

8、高頻設(shè)備進(jìn)行衛(wèi)生學(xué)調(diào)查和操作位電、磁場(chǎng)強(qiáng)度的監(jiān)測(cè);選擇62名作業(yè)工人作為研究對(duì)象,除常規(guī)體檢外,還對(duì)多項(xiàng)生物學(xué)指標(biāo)進(jìn)行了檢測(cè)。結(jié)論：高頻輻射對(duì)作業(yè)工人的健康已造成一定損害.,2、別對(duì)手機(jī)危害置之不理 2005-6-2 12:19:00 佳木斯大學(xué)物理學(xué)教授謝宜臣先生認(rèn)為，目前關(guān)于手機(jī)輻射危害的爭(zhēng)議，其實(shí)僅僅是量的討論，而不是有沒有的問題。謝教授稱，有些媒體為了追求與眾不同曾片面報(bào)道“打手機(jī)對(duì)健康無損”，這是不負(fù)責(zé)任

9、的。 謝教授解釋說，這是由于功率的不同，然而由于手機(jī)天線在使用時(shí)緊貼頭部，發(fā)射的微波非常集中，因此反復(fù)長(zhǎng)時(shí)間地使用手機(jī)，必將引起局部病變。關(guān)于手機(jī)輻射引發(fā)眼癌、腦癌的報(bào)道屢見不鮮，值得一提的是，最新一期的歐洲防癌雜志發(fā)表了專家對(duì)1617名腦癌癥患者的研究報(bào)告，長(zhǎng)期使用手機(jī)的人患腦癌的機(jī)會(huì)比不用的人患腦癌的幾率高出80%。,11,6. 電壓對(duì)人體的傷害,電流的路徑通過心臟會(huì)導(dǎo)致神經(jīng)失常、心跳停止、血液循環(huán)中斷，危險(xiǎn)性最大。其中電

10、流的流經(jīng)從右手到左腳的路徑是最危險(xiǎn)的。,安全電壓：不致使人致死或致殘的電壓。見表8-1觸電電壓越高，通過人體的電流越大，就越危險(xiǎn)。,5. 電流持續(xù)時(shí)間與路徑對(duì)人體的傷害,電流通過人體的時(shí)間愈長(zhǎng)，則傷害愈大。由圖8-1可看出，0.2秒是個(gè)界線，觸電時(shí)間超過0.2秒危險(xiǎn)性加大。,12,表1安全電壓（據(jù)GB3805—1983）,13,人體直接與正常帶電部分接觸而觸電。 人體與正常時(shí)不帶電、而

11、故障時(shí)可帶危險(xiǎn)電壓的外露可導(dǎo)電部分（如設(shè)備的外殼、支架等）接觸。,二、直接觸電防護(hù)和間接觸電防護(hù),直接觸電：,間接觸電：,14,觸電方式,1. 接觸正常帶電體,(1) 電源中性點(diǎn)接地的單相觸電,,,通過人體電流:,式中: Uφ: 電源相電壓 (220V) Ro: 接地電阻 ? 4? Rb: 人體電阻 1700?,這時(shí)人體處于相電壓下，危險(xiǎn)較大。,,,,,15,(2) 電源中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的單相觸電,R

12、9;,對(duì)地絕緣電阻,Ib,人體接觸某一相時(shí)，通過人體的電流取決于人體電阻Rb與輸電線對(duì)地絕緣電阻R′的大小。若絕緣良好，此時(shí)通過人體的僅為電容電流。,但導(dǎo)線與地面間的絕緣可能不良(R′較小)，甚至有一相接地，這時(shí)人體中也有電容電流+泄漏電流通過（較大）。,,,16,(3) 雙相觸電,,雙相觸電,觸電后果更為嚴(yán)重。,通過人體的電流：,2. 接觸正常不帶電的金屬體,當(dāng)電氣設(shè)備內(nèi)部絕緣損壞而與外殼接觸，將使其外殼帶電。當(dāng)人觸及帶電設(shè)備的外殼

13、時(shí)，相當(dāng)于單相觸電。大多數(shù)觸電事故屬于這一種。,這時(shí)人體處于線電壓下,Ib,,,17,3. 跨步電壓觸電,電位分布,接地點(diǎn),跨步電壓,在高壓輸電線斷線落地時(shí)，有強(qiáng)大的電流流入大地，在接地點(diǎn)周圍產(chǎn)生電壓降。如圖所示。,當(dāng)人體接近接地點(diǎn)時(shí)，兩腳之間承受跨步電壓而觸電?？绮诫妷旱拇笮∨c人和接地點(diǎn)距離，兩腳之間的跨距，接地電流大小等因素有關(guān)。,雙腳跨步,一般在20m之外，跨步電壓就降為零。如果誤入接地點(diǎn)附近，應(yīng)雙腳并攏或單腳跳出危險(xiǎn)區(qū)。,18,

14、（一）接地的有關(guān)概念1、接地體：埋入地下直接與土壤接觸，有一定散流電阻的金屬或金屬導(dǎo)體組。（扁鋼，鋼管或角鐵）2、接地線：連接接地體與電氣設(shè)備接地部分的金屬導(dǎo)線（扁鋼、圓鋼或鋼線）。3、接地裝置：接地體+接地線。圖8-7規(guī)程規(guī)定：接地干線與接地網(wǎng)的連接導(dǎo)線應(yīng)不少于兩根，且在不同地點(diǎn)與接地網(wǎng)連接。,第二節(jié) 電氣裝置的接地,一、接地的有關(guān)概念保護(hù)接地的原理,19,4、“地”、對(duì)地電壓和接地電流

15、 距接地體20m以外的地方被認(rèn)為是零電位，叫做電氣上 的“地”。 電氣設(shè)備的接地部分與零電位（大地）之間的電位差，用UE表示。 當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，通過接地線、接地體半球形散流入大地的電流。見圖8-8。,地 ：,對(duì)地電壓：,接地電流：,20,,回17,回18,21,接地電阻=接地線電阻+接地體本身的電阻+散流電阻 ≈散流電阻

16、接觸電壓：加于人體某兩點(diǎn)之間的電壓Utou。跨步電壓：指在接地故障點(diǎn)附近行走時(shí)，兩腳之間出現(xiàn)的電位差。用Ustep表示，見圖8-9。,,很小,6、接觸電壓和跨步電壓,5、接地電阻：,22,23,,工作接地：電氣設(shè)備的帶電部分因工作需要而接地。例如：發(fā)電機(jī)、變壓器的中性點(diǎn)接地；避雷針、避雷器的接地；電壓互感器的一次側(cè)接地等。保護(hù)接地：為保障人身安全、防止觸電事故而進(jìn)行的接地。例如：TA、TV的二次側(cè)接地；電氣設(shè)備的支架、外殼等

17、接地，一般將電氣設(shè)備正常時(shí)不帶電的金屬部分接地。重復(fù)接地：TN系統(tǒng)中，在PE或PEN線上采用1點(diǎn)或多點(diǎn)接地。,7、工作接地、保護(hù)接地、重復(fù)接地和共同接地,24,共同接地： 用于IT系統(tǒng)中。當(dāng)發(fā)生不同相碰殼故障時(shí)，設(shè)備的外殼會(huì)出現(xiàn)危險(xiǎn)的電壓，危及人身安全。采用了共同接地，可造成相間短路，迅速切除故障。原理見下圖。,25,當(dāng)發(fā)生設(shè)備1，B相碰殼故障、設(shè)備2，C相碰殼故障，此時(shí)流經(jīng)設(shè)備的接地電流為：

18、 ，作用于設(shè)備1外殼上的電壓為： ， 若RE1=RE2 ，Uφ=220v，則U1=U2= U1=U2=190V。若人體電阻取1700?，流過人體的電流為：,危險(xiǎn)！,電源,電源,26,復(fù)習(xí)：第一節(jié) 電流對(duì)人體的作用及有關(guān)概念一、電流對(duì)人體的危害及有關(guān)概念： 電流對(duì)人體的傷害程度與通過人體的電流強(qiáng)度、持續(xù)時(shí)間、電壓、頻率、路徑以及人體的健康有關(guān)。我國(guó)

19、一般把工頻時(shí)30mA的電流作為安全電流的臨界值。二、直接觸電防護(hù)和間接觸電防護(hù)第二節(jié) 電氣裝置的接地一、接地的有關(guān)概念保護(hù)接地的原理1、接地體 2、接地線 3、接地裝置 4、“地”、對(duì)地電壓和接地電流 5、接地電阻 6、接觸電壓和跨步電壓 7、工作接地、保護(hù)接地、重復(fù)接地和共同接地 （二）保護(hù)接地的方式、原理,27,（二）保護(hù)接地的方式、原理和具體要求①設(shè)備的外露可導(dǎo)電的部分經(jīng)各自的接地線

20、（PE線）直接接地。例如：TT、IT系統(tǒng)。②設(shè)備的外露可導(dǎo)電的部分經(jīng)公共的PE或PEN線接地。在我國(guó)習(xí)慣稱為“保護(hù)接零”。例如：TN系統(tǒng)。1)對(duì)IT系統(tǒng)分析IT；2）對(duì)TT、TN系統(tǒng)分析,1、保護(hù)接地的方式,2、保護(hù)接地的原理:,28,,2）對(duì)TT、TN系統(tǒng)分析,對(duì)TT系統(tǒng)：如圖所示當(dāng)一相碰殼且人接觸設(shè)備外殼時(shí)，流過人體的電流為（人體電阻取1700?）：若采用保護(hù)接地時(shí)（若取接地電阻為4?）：

21、 此電流會(huì)使保護(hù)動(dòng)作迅速跳閘，解除危險(xiǎn)。此時(shí)通過人體的電流為：110/1700=65mA。此電流存在的時(shí)間短，人觸電的幾率較小。對(duì)TN系統(tǒng)：分析如圖。,29,,,,,,,,,,返26,TT系統(tǒng),TN系統(tǒng),,30,應(yīng)特別注意： 在同一低壓配電系統(tǒng)中，不允許TT和TN系統(tǒng)混用。 否則當(dāng)外殼為直接接地的設(shè)備發(fā)生單相碰殼故障時(shí)，因接地電流較小，故障會(huì)長(zhǎng)期存在，此時(shí)公共

22、的PEN線電壓會(huì)升高，采用保護(hù)接零的設(shè)備外殼會(huì)帶上危險(xiǎn)的電壓。 見圖8-11,31,零線電位升高危險(xiǎn)！,,,,,,,,,,32,1）同一系統(tǒng)中，保護(hù)接地和保護(hù)接零不能混用。2）TN系統(tǒng)中的PE或PEN線不得斷開，原則上不得裝開關(guān)和熔斷器。3）相線和零線不得接反。4）相線上應(yīng)裝熔斷器或自動(dòng)開關(guān)保護(hù)，并校驗(yàn)單相碰殼故障電流能否使保護(hù)動(dòng)作斷開線路，如果不能，應(yīng)設(shè)法減小回路電阻。,3、保護(hù)接地的具體要求：,33,（三）重復(fù)接地的原理

23、 圖8-12,思考題,34,二、電氣裝置的接地和接地電阻工頻接地電阻≈散流電阻沖擊接地電阻：雷電流流經(jīng)接地裝置所呈現(xiàn)的接地電阻。我國(guó)規(guī)定的部分電力裝置所允許的接地電阻值見劉介才.工廠供電附錄表24三、變電所的接地裝置 接地裝置=接地線+接地體接地體分為自然接地體和人工接地體。1、自然接地體： 埋入地下水道的金屬管、與大地有可靠連接的建筑物的鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋、電纜的金屬外皮（不少于兩根）、

24、行車的鋼軌、工業(yè)用的金屬管道（除去易燃、易爆的管道）等。,35,附錄表24,返p43,36,2、人工接地體：分為垂直接地體和水平接地體。垂直接地體：一般選用鋼管￠50mm，管長(zhǎng)約2.5m，管壁厚不小于3.5mm，管頂距地面不宜小于0.6m。（沿海地區(qū)采用扁銅及銅管作為接地體。）,水平接地體：一般采用40×4的扁鋼，或角鋼，距地面0.6m以上埋設(shè)。,（二）接地裝置的布置：一般采用環(huán)形布置。圖8-17,37,,,U,L,38

25、,四、接地裝置的計(jì)算（一）人工接地體工頻接地電阻的計(jì)算1、單根管型垂直接地體理論計(jì)算公式：,：埋設(shè)地中的土壤電阻率，?.m 。 ：接地體長(zhǎng)度，m 。 ：接地體直徑，m 。簡(jiǎn)化計(jì)算公式：,K——簡(jiǎn)化計(jì)算系數(shù)，1/m。 ——為管子的長(zhǎng)度，m。,39,2、多根垂直接地體接地電阻的計(jì)算,：垂直接地體的根數(shù)。 ：多根垂直接地體的利用系數(shù). 根據(jù)管距與管長(zhǎng)之比及n查表3。多根接地體之間的電流

26、屏蔽效應(yīng)見下圖,40,表3,返47,41,3、環(huán)形接地網(wǎng)(帶)的接地電阻,：環(huán)形接地網(wǎng)所包圍的面積m3。4、單根水平帶形接地體的接地電阻（?）,（三）沖擊接地電阻Rsh的計(jì)算 通常Rsh＜RE，按國(guó)標(biāo)GB50057——1994《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，沖擊接地電阻的計(jì)算公式為：,—為換算系數(shù)，可查圖8-19 （p287）,l-單根水平接地體長(zhǎng)度 m。,一、電流對(duì)人體的作用及有關(guān)概念電流對(duì)人體的傷害程度與通過人體的電流強(qiáng)

27、度、持續(xù)時(shí)間、電壓、頻率、路徑以及人體的健康有關(guān)。我國(guó)一般把工頻時(shí)30mA的電流作為安全電流的臨界值。安全電壓：不致使人致死或致殘的電壓。觸電方式：接觸正常帶電體； 接觸正常不帶電的金屬體； 跨步電壓觸電。,回顧：,25,回顧：二、電氣裝置的接地和接地電阻1、工作接地、保護(hù)接地、重復(fù)接地和共同接地2、工頻接地電阻≈散流電阻我國(guó)規(guī)定的部分電力裝置所允許的接地電阻值見附錄表24

28、三、變電所的接地裝置 接地裝置=接地線+接地體四、接地裝置的計(jì)算1、單根管型垂直接地體2、多根垂直接地體接地電阻的計(jì)算,25,44,（四）接地裝置的計(jì)算程序及示例1、計(jì)算程序1）按規(guī)范要求確定允許的RE或REal；2）確定接地體布置方案（包括接地體和接地線的尺寸）；3）計(jì)算單根垂直接地體的接地電阻RE（1） ；4）用逐步漸進(jìn)法確定垂直接地體根數(shù)， ；5）大接地電流系統(tǒng)應(yīng)校驗(yàn)單

29、相短路時(shí)的熱穩(wěn)定（110KV及以上系統(tǒng)）；,為接地線的最小允許截面mm2。 為單相短路電流，A。 為單相短路持續(xù)時(shí)間，秒。,45,,某車間變電所主變壓器容量為500KVA，電壓為10/0.4kv，連接組為Y，yn0。試確定該變電所高低壓共用接地裝置的垂直接地鋼管和連接扁鋼的尺寸。已知裝設(shè)地點(diǎn)的土質(zhì)為沙質(zhì)粘土，10KV側(cè)有電氣聯(lián)系的電纜線路總長(zhǎng)為25km，有電氣聯(lián)系的架空線路為70km。該地區(qū)考慮凍土深度為0.5m。,

30、解：1、確定允許的接地電阻值查附錄表24，此變電所高低壓共用接地裝置的接地電阻應(yīng)滿足的條件為：,比較可知：此變電所接地電阻允許值RE≤4?。,例1,46,2、接地裝置的初步方案 初步考慮圍繞變電所四周，距變電所墻角2～3m，打入n根Φ50mm、長(zhǎng)2.5m鋼管，每隔5m打入一根，管頂距地面0.7m。管子之間用40×4mm2的扁鋼焊接，扁鋼距地面0.75m處敷設(shè)。3、計(jì)算單根鋼管的接地電阻 查附錄表25，得沙質(zhì)土壤

31、電阻系數(shù)ρ=100?.m，可求出： RE（1）=100/2.5=40?,47,5、校驗(yàn)接地電阻是否滿足要求：根據(jù)n=16，再查表3，得ηE≈0.655，可計(jì)算出：所以所選接地根數(shù)滿足要求。,4、確定垂直接地體的根數(shù) 按式 先估算，40/4=10?，初選15根直徑為50mm2 、長(zhǎng)為2.5m的鋼管作垂直接地體， 根據(jù)a/l=5/2.5=2和n=1

32、5，查表3，（在n=10和n=20之間取ηE的中間值）可得ηE≈0.66，可得：因此可選n=16根，環(huán)形布置。,,48,五、低壓配電系統(tǒng)的漏電保護(hù)和等電位連接（一）漏電保護(hù)器的基本結(jié)構(gòu)和原理,漏電保護(hù)器又稱漏電開關(guān)： 有電壓動(dòng)作型和電流動(dòng)作型。電流動(dòng)作型漏電保護(hù)器原理：它由主開關(guān)、零序電流互感器和脫扣裝置構(gòu)成。 原理圖：,49,,,,,ABC,N,,,PE,,,,50,正常運(yùn)行時(shí),三相電流的向量和等于

33、零，零序電流互感器二次側(cè)無輸出電流。發(fā)生漏電或觸電時(shí)，TA0二次側(cè)有輸出電流，從而有輸出電壓，此電壓經(jīng)放大后，加在脫口器的動(dòng)作線圈上，脫口裝置動(dòng)作，將主開關(guān)斷開，切除故障線路。,應(yīng)注意：PE線不得穿過零序電流互感器,工作原理：,51,將PE或PEN線與電氣裝置的接地干線、建筑物內(nèi)的各種金屬管道以及建筑物金屬構(gòu)件等都與總等電位連接端子相接。見圖8-25。又稱輔助等電位連接。在遠(yuǎn)離總等電位連接的、非常潮濕的、觸電危險(xiǎn)性大的局部地域內(nèi)

34、進(jìn)行等電位連接，稱為——。,圖8-25。,（二）等電位連接,1、總等電位連接：,2、局部等電位連接：,52,53,第三節(jié) 過電壓與防雷,一、過電壓與雷電的有關(guān)概念（一）過電壓的形式過電壓：指電氣線路或電氣設(shè)備上出現(xiàn)的超過正常工作要求的電壓。1、內(nèi)部過電壓 在電力系統(tǒng)中，由于操作、事故或其他原因引起的系統(tǒng)電壓升高。內(nèi)部過電壓又分為操作過電壓和諧振過電壓。一般工廠供配電系統(tǒng)常見的內(nèi)部過電壓有:1)由于電壓互感器鐵芯飽和而產(chǎn)生

35、的鐵磁諧振過電壓；2）單相不穩(wěn)定電弧接地產(chǎn)生的過電壓。 內(nèi)部過電壓較小，一般不會(huì)超過3～4倍的額定電壓。2、外部過電壓 又稱大氣過電壓或雷電過電壓。電壓可高達(dá)1億伏，電流可高達(dá)幾十萬安培。,54,3、雷電現(xiàn)象 天空中大規(guī)模的放電現(xiàn)象，全球平均每天發(fā)生800萬次雷電，一次雷電可釋放出幾億焦耳的能量。4、雷電過電壓的基本形式 直擊雷過電壓 感應(yīng)雷過電壓 侵入波過電壓（二）雷電的形

36、成及有關(guān)概念1、雷電的形成2、雷電的有關(guān)名詞概念（1）雷電流的大小及波形雷電流最高可達(dá)幾十萬安培。 波形見8-29,可分為：直擊雷、感應(yīng)雷、球雷。,,55,（2）雷電流的陡度：即雷電流對(duì)時(shí)間的變化率，用α表示。α越大，過電壓越高，破壞性越大，波頭部分最為嚴(yán)重。,（3）年平均雷暴日與雷暴小時(shí)年平均雷暴日：每年有雷電的日子（凡有雷電活動(dòng)的日子，包括聽到雷聲或看到閃電）。年平均雷暴小時(shí)：每年中有雷電的小時(shí)數(shù)。由當(dāng)?shù)貧庀蟛块T統(tǒng)計(jì)

37、。 一般1個(gè)雷暴日折合3個(gè)雷暴小時(shí)。雷暴日不超過15日的為少雷區(qū)；超過40日的為多雷區(qū)。。,濟(jì)南的年平均雷暴日為30日,56,復(fù)習(xí)：二、電氣裝置的接地和接地電阻我國(guó)規(guī)定的部分電力裝置所允許的接地電阻值見附錄表24三、變電所的接地裝置 接地裝置=接地線+接地體四、接地裝置的計(jì)算1、單根管型垂直接地體2、多根垂直接地體接地電阻的計(jì)算（一）漏電保護(hù)器的基本結(jié)構(gòu)和原理應(yīng)注意：PE線不得穿過零序電流

38、互感器第三節(jié) 過電壓與防雷過電壓與雷電的有關(guān)概念:內(nèi)部過電壓、外部過電壓、雷電流的大小及波形、雷電流的陡度、年平均雷暴日與雷暴小時(shí)、年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)。,57,（三）雷擊規(guī)律1、對(duì)建筑物，高的尖端的地方易遭受雷擊。2、熱而潮濕的環(huán)境、山區(qū)、7、8月份，雷電易發(fā)生。3、土壤電阻率低的地方、有利于雷云與大地建成良好通道者、山區(qū)的東南坡及山中的平地、變電所或架空線路（地下有金屬框的地帶）容易遭受雷擊。,（4）年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)N：Ta：

39、年平均雷暴日數(shù)。Ae：與建筑物接收雷擊次數(shù)相同的等效面積，km2。K：修訂系數(shù)，一般取1，①空曠孤立的建筑物，K=2；②金屬屋面磚木結(jié)構(gòu)的建筑物K=1.7；③位于河邊、湖邊、土壤潮濕、土壤電阻率低的地方K=1.5。,58,二、防雷設(shè)備（一）接閃器 又稱受雷裝置。專門用來接收直擊雷的金屬物體，包括： 避雷針、避雷帶、避雷網(wǎng)和避雷線。 它們都要通過接地線與埋于地下的接地裝置

40、相連。避雷針：一般采用鍍鋅圓鋼，針長(zhǎng)1～2m，或鍍鋅鋼管（內(nèi)經(jīng)不小于25mm，厚度不小于3mm）制成。通常安在支架、構(gòu)架或建筑物上。避雷線：又稱架空地線。一般采用鍍鋅鋼絞線，架設(shè)在架空線路的上邊。,避雷帶：采用直徑不小于8mm的圓鋼或截面不小于48mm2、厚度不小于4mm的扁鋼，沿屋頂周圍裝設(shè)。高出屋面100～150mm，支持卡間的距離1～1.5m。,59,避雷網(wǎng)：屋頂上面用圓鋼或扁鋼縱橫連接成網(wǎng)。避雷帶和避雷網(wǎng)必須經(jīng)1～2根引下

41、線與接地裝置可靠連接。計(jì)算方法……略。,反擊現(xiàn)象：圖8-18 當(dāng)雷電擊到避雷針時(shí)，雷電流經(jīng)接地裝置引入大地。若避雷針與建筑物內(nèi)、外的設(shè)備絕緣距離不夠時(shí)，會(huì)發(fā)生放電現(xiàn)象，這種情況稱為反擊現(xiàn)象。如圖：地上的安全距離不得小于5m。地下的安全距離不得小于3m。,60,（二）避雷器 用于防感應(yīng)雷。主要類型：,閥式避雷器排氣式避雷器（即管型避雷器）保護(hù)間隙金屬氧化物避雷器,,1、閥式避雷器：類型：主要有FS、FZ、FC

42、D、FCZ（帶磁吹，用于330kv及以上）。組成：火花間隙+閥性電阻盤 見圖8-34作用原理： 電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，火花間隙具有足夠的對(duì)地絕緣強(qiáng)度，可阻止工頻電流通過。但在雷電壓的作用下，火花間隙被擊穿放電，雷電流通過閥性電阻盤入地。過電壓消失后，線路上恢復(fù)工頻電壓，火花間隙迅速恢復(fù)，線路恢復(fù)正常。,主要用于大氣過電壓，也用于內(nèi)部過電壓,61,厚度約20～30mm，直徑約75～100mm，,由金剛砂（sic）細(xì)粒、水玻璃

43、和石墨燒結(jié)而成.,62,2、管型避雷器用于戶外。我國(guó)110kv以上一般用于保護(hù)線路和隔離開關(guān)的絕 緣子。作用原理：見圖8-36,63,3、保護(hù)間隙又稱角形避雷器。 它簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、維護(hù)方便，但保護(hù)性能差。當(dāng)線路上采用自動(dòng)重合閘時(shí)，才使用它。結(jié)構(gòu)：圖8-37,64,4、金屬氧化物避雷器類型：1）無火花間隙（壓敏電阻片），2）有火花間隙。壓敏電阻片：由氧化鋅或氧化鉍等金屬氧化物燒結(jié)而成

44、的多晶半導(dǎo)體陶瓷元件，具有理想的閥特性。,三、防雷措施（一）架空線路的防雷措施（1）架設(shè)避雷線：（2）提高線路本身的絕緣水平；（3）利用三角形的頂線作為避雷線；（4）裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置；（5）個(gè)別絕緣薄弱點(diǎn)加裝避雷器。,10kv及以下的線路一般不裝設(shè)避雷線；35kv的架空線路僅在進(jìn)入變電所的一段線路上裝設(shè)；110kv及以上的線路全線裝設(shè)避雷線。,據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)110kV及以上的高壓線路重合閘成功率達(dá)75%～95%，35kV及以

45、下的線路成功率約為50%～80%。,65,（二）變配電所的防雷措施（1）裝設(shè)避雷針（2）裝設(shè)避雷器 見圖8-41 變電所內(nèi)的避雷器主要用于保護(hù)變壓器，應(yīng)考慮兩方面的問題：a、應(yīng)裝在變壓器之前 ，并盡可能靠近變壓器。表4 閥式避雷器與主變壓器的最大電氣距離,b、變壓器絕緣伏秒特性應(yīng)高于閥式避雷器絕緣伏秒特性的15%～20%以上。,左圖中：曲線1：變壓器的絕緣伏秒特性。曲線2：閥式避雷器的絕緣伏秒特性。,避雷器

46、和變壓器絕緣伏秒特性配合,66,圖8-41,67,（3）低壓側(cè)裝設(shè)避雷器 用于多雷區(qū)，在IT系統(tǒng)，變壓器中性點(diǎn)可裝設(shè)避雷器，以防止雷電壓沿三相線路過來時(shí)，使中性點(diǎn)電位升高，造成變壓器絕緣擊穿。,68,1.什么叫安全電流？它與哪些因素有關(guān)？我國(guó)規(guī)定的安全電流為多少？什么叫安全電壓？,復(fù)習(xí)思考題,2.什么叫工作接地和保護(hù)接地？為什么同一低壓系統(tǒng)中不能有的采用保護(hù)接地有的又采用保護(hù)接零？,3、什么叫接觸電壓和跨步電壓？ 在TN系統(tǒng)

47、中為什么要進(jìn)行重復(fù)接地？,4.最常用的接地裝置是哪一種？其常用的規(guī)格、尺寸是怎 樣的？,69,,7. 避雷器的主要功能是什么？,6.一般工廠變配電所有哪些防雷措施？其重點(diǎn)是保護(hù)什么設(shè)備？該措施是如何防護(hù)雷電波侵入的？,8.一般工廠6～10kV高壓架空線路有哪些防雷措施？最基本的防雷措施是哪一種？,5.試畫出TN系統(tǒng)、TT系統(tǒng)、IT系統(tǒng)圖。,70,習(xí) 題,某工廠變電所有10/0.4kV變壓器1臺(tái)，高低壓共用接地裝置。高壓側(cè)與其有