配電系統(tǒng)接地與過(guò)電壓防護(hù)

配電系統(tǒng)接地與過(guò)電壓防護(hù)制作人：芳芳2014年6月一、配電系統(tǒng)接地

一、引入概念：1）接地和接地裝置

電氣設(shè)備的某部分與大地之間作良好的電氣連接，稱為接地。當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，電流就通過(guò)接地體向大地作半球形散開(kāi)。試驗(yàn)證明，在距單根接地體或接地故障約20m的地方，電位趨近于零。電位為零的地方，稱為電氣上的“地”或“大地”。電源側(cè)的接地稱為系統(tǒng)接地，負(fù)載側(cè)的接地成為保護(hù)接地。2）工作接地、保護(hù)接地和重復(fù)接地

工作接地:工作接地是為保證電力系統(tǒng)和電氣設(shè)備達(dá)到正常工作要求而進(jìn)行的一種接地,例如電源中性點(diǎn)接地、防雷裝置的接地等。

保護(hù)接地：是為了保障人身安全、防止間接觸電而將設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分接地。

重復(fù)接地：在TN系統(tǒng)中，為確保公共pe級(jí)或PEN線安全可靠，除在電源中性點(diǎn)進(jìn)行工作接地外，還應(yīng)在PE線或PEN線進(jìn)行重復(fù)接地。一、配電系統(tǒng)接地二、配電系統(tǒng)接地的形式：

配電系統(tǒng)保護(hù)接地形式共有TN、,TT及IT三種。

第一個(gè)字母即T：表示一點(diǎn)直接接地（通常為系統(tǒng)中性點(diǎn)）；I：表示不接地（所有帶電部分與地隔離），或通過(guò)阻抗（電阻器，電抗器）及通過(guò)等值線路接地。

第二個(gè)字母表示電氣裝置外露可導(dǎo)電部分的對(duì)地關(guān)系，即T：表示獨(dú)立于電力系統(tǒng)可接地點(diǎn)而直接接地；N：表示與電力系統(tǒng)可接地點(diǎn)直接進(jìn)行電氣連接。

注意：

在同一低壓配電系統(tǒng)中，不能有的采取保護(hù)接地，有的采取保護(hù)接零，否則當(dāng)采取保護(hù)接地的設(shè)備發(fā)生單相接地故障時(shí)，采取保護(hù)接零的設(shè)備外露可導(dǎo)電部分將帶上危險(xiǎn)的電壓。三、防雷裝置的接地要求：

避雷針宜裝設(shè)獨(dú)立的接地裝置。防雷的接地裝置（包括接地體和接地線）及避雷針（線、網(wǎng)）引下線的結(jié)構(gòu)尺寸，應(yīng)符合一定的要求。為了防止雷擊時(shí)雷電流在接地裝置上產(chǎn)生的高電位對(duì)被保護(hù)的建筑物和配電裝置及其接地裝置進(jìn)行“反擊閃絡(luò)”，危及建筑物和配電裝置的安全，防直擊雷的接地裝置與建筑物和王配電裝置及其接地裝置之間應(yīng)有一定的安全距離，此距離與建筑物的防雷等級(jí)有關(guān)。一、配電系統(tǒng)接地配電系統(tǒng)過(guò)電壓防護(hù)

概述：電氣設(shè)備在正常運(yùn)行時(shí)，所受電壓為其相應(yīng)的額定電壓。但由于某種原因，可能發(fā)生電壓升高現(xiàn)象，以致引起電氣設(shè)備的絕緣遭到破壞。我們把對(duì)絕緣有危險(xiǎn)的電壓統(tǒng)稱為過(guò)電壓。過(guò)電壓可分為內(nèi)部過(guò)電壓和外部過(guò)電壓。內(nèi)部過(guò)電壓包括操作過(guò)電壓、諧振過(guò)電壓和工頻過(guò)電壓；外部過(guò)電壓即指雷電過(guò)電壓，包括直擊雷過(guò)電壓和感應(yīng)雷過(guò)電壓。本節(jié)課主要講述兩個(gè)方面的內(nèi)容：1）過(guò)電壓防護(hù)設(shè)備：a.避雷針知識(shí)b.避雷針裝設(shè)要求2）變電所及電氣設(shè)備的過(guò)電壓防護(hù)：a.配電系統(tǒng)接地與防雷b.配電變壓器的防雷保護(hù)c.建筑物的防雷保護(hù)過(guò)電壓防護(hù)設(shè)備一、引入：

為了避免電氣設(shè)備遭受直擊雷以及防止感應(yīng)過(guò)電壓擊穿絕緣，我們通常采用避雷針、避雷線、避雷器等設(shè)備進(jìn)行過(guò)電壓保護(hù)。本節(jié)課著重學(xué)習(xí)避雷針相關(guān)知識(shí)。二、避雷針知識(shí)：1、避雷針的主要組成部分：避雷針是我們最熟悉的防雷設(shè)備之一，它的構(gòu)造很簡(jiǎn)單，主要由下列三個(gè)部分組成：a)接閃器（又叫“受雷尖端”），它是避雷針最高部分，專用來(lái)接受雷電放電，一般都是用長(zhǎng)1.5-2m的鍍鋅鐵棍或鐵管制成，其頂部略呈尖形即可；b)引下線：用它將接閃器上的雷電流安全地引到接地裝置，使之盡快泄入大地。引下線一般都用35mm2的鍍鋅鋼絞線或圓鋼以及扁鋼制成。如果避雷針的支架是采用鐵管或鐵塔形式，可利用其支架作為引下線，而無(wú)須另設(shè)引下線；c)接地裝置，它是避雷針的最下部分，埋入地下。由于它和大地中的土壤緊密接觸，可使雷電流很好地泄入大地。接地裝置一般都是用角鋼、扁鋼或圓鋼、鋼管等打入地中，其接地電阻一般不能超過(guò)10Ω。

避雷針圖片

過(guò)電壓防護(hù)設(shè)備2、避雷針的工作原理：由于避雷針比被保護(hù)物高出較多，又和大地直接相連，當(dāng)雷云接近時(shí)，它與雷云之間的電場(chǎng)強(qiáng)度最強(qiáng)，雷云放電又總是朝著電場(chǎng)強(qiáng)度最強(qiáng)的方面發(fā)展，因此避雷針則具有引雷的作用，也就是使雷電流按避雷針引下線的道路泄入大地。在一定高度的避雷針下面，有一個(gè)安全區(qū)域，在這個(gè)區(qū)域中的物體基本上不致遭受雷擊，這個(gè)安全區(qū)一般叫做避雷針的保護(hù)范圍。避雷針按所采用的支數(shù)不同可分為單支的、雙支的和多支的避雷針，其保護(hù)范圍也各有不同。單支避雷針的保護(hù)范圍是一個(gè)以避雷針為軸心的旋轉(zhuǎn)體。對(duì)避雷針的保護(hù)范圍的計(jì)算過(guò)去沿用曲線法，很麻煩，現(xiàn)改為折線法。常用避雷針(僅指單針)保護(hù)范圍的計(jì)算方法主要有折線法和滾球法?！罢劬€法”的主要特點(diǎn)是設(shè)計(jì)直觀，計(jì)算簡(jiǎn)便，節(jié)省投資，但建筑物高度大于20m以上不適用；“滾球法”的主要特點(diǎn)是可以計(jì)算避雷針(帶)與網(wǎng)格組合時(shí)的保護(hù)范圍，但計(jì)算相對(duì)復(fù)雜，投資成本相對(duì)大。避雷針的保護(hù)范圍避雷針的保護(hù)范圍過(guò)電壓防護(hù)設(shè)備3、避雷針裝設(shè)要求對(duì)于獨(dú)立的避雷針宜裝設(shè)獨(dú)立的接地裝置。且其接地裝置與被保護(hù)物的接地體之間也應(yīng)保持一定的地中距離，以免在地中向被保護(hù)物的接地體發(fā)生反擊。1）變電所裝設(shè)避雷針的原則

所有被保護(hù)設(shè)備均應(yīng)處于避雷針(線)的保護(hù)范圍之內(nèi)，以免遭受雷擊。當(dāng)雷擊避雷針時(shí)，避雷針對(duì)地面的電位可能很高，如它們與被保護(hù)電氣設(shè)備之間的絕緣距離不夠，就有可能在避雷針遭受雷擊后，使避雷針與被保護(hù)設(shè)備之間發(fā)生放電現(xiàn)象，這種現(xiàn)象叫反擊。此時(shí)避雷針仍能將雷電波的高電位加至被保護(hù)的電氣設(shè)備上，造成事故。不發(fā)生反擊事故的避雷針與電氣設(shè)備之間的距離稱為避雷針與電氣設(shè)備之間防雷最小距離。變配電系統(tǒng)防雷一、變配電所的防雷措施：1、裝設(shè)避雷針：室外配電裝置應(yīng)裝設(shè)避雷針來(lái)防護(hù)直接雷擊。如果變配電所處在附近高建筑物上防雷設(shè)施的保護(hù)范圍之內(nèi)，或者變配電所本身為室內(nèi)型時(shí)，則不必再考慮直擊雷防護(hù)。2、高壓側(cè)裝設(shè)避雷器：這主要用來(lái)保護(hù)變壓器，以免雷電過(guò)電壓沿高壓線路侵入變電所，擊毀變壓器。要求避雷器盡量靠近主變壓器安裝。注意：避雷器的接地端應(yīng)與變壓器低壓側(cè)中性點(diǎn)及金屬外殼等連接在一起接地。3、低壓側(cè)裝設(shè)避雷器：主要用于多雷區(qū)以防止雷電波沿低壓線路侵入而擊穿電力變壓器的絕緣。

建筑物的防雷建筑物的防雷保護(hù)措施：

建筑物根據(jù)其重要性、使用性質(zhì)、發(fā)生雷電事故的可能性和后果，按防雷要求分為：第一類防雷建筑物、第二類防雷建筑物、第三類防雷建筑物。

第一類防雷建筑物爆炸危險(xiǎn)壞境的建筑物，發(fā)生爆炸會(huì)造成巨大破壞和人身傷亡。采用:a)防直擊雷措施，裝設(shè)獨(dú)立避雷針或架空避雷線（網(wǎng)）。b）防雷電感應(yīng)措施，建筑物內(nèi)外可能產(chǎn)生雷電感應(yīng)的金屬物件均應(yīng)接到防雷電的接地裝置上。c)防雷電波侵入措施：低壓線路宜全線采用電纜直接埋地敷設(shè)。

第二類防雷建筑物：工企業(yè)內(nèi)有爆炸危險(xiǎn)斯安壞境的建筑及國(guó)家級(jí)重要建筑物。

第三類防雷建筑物：雷擊次數(shù)多，雷暴天氣多發(fā)的地區(qū)的建筑物。

習(xí)題集一、判斷題118.避雷針的作用是避免自身讓雷電擊中而放電。（×）P219正確答案：避雷針的作用是將雷電吸引到避雷針本身，并將電流引入大地，保護(hù)建筑物免受雷擊。119.在電站的過(guò)電壓防護(hù)措施中，只要母線上裝有性能合格的閥型避雷器，就能可靠地保護(hù)電站所有設(shè)備。（×）P219正確答案：在電站的過(guò)電壓防護(hù)措施中，母線上裝有閥型避雷器，只可避免雷電沖擊波沿線路侵入變電站，不能保護(hù)電站所有設(shè)備。120.變電站對(duì)直擊雷的保護(hù)是采用避雷針。（√）P219習(xí)題集二、單選題201.避雷針應(yīng)采用（A)接地方式。P236A.單獨(dú)B.共用C.間接D.與附近設(shè)備相連202.一個(gè)完整的防雷設(shè)備一般由接閃器、（A）和接地裝置等三部分組成。P236A.引下線B.接地干線C.接地體D.接地極203.配電系統(tǒng)中，“三點(diǎn)共同接地”的含義是將（C）三者共同用一個(gè)接地裝置相聯(lián)接。A.DCS接地裝置、變壓器外殼、避雷器接地引下線B.DCS接地裝置、變壓器外殼、變壓器中性點(diǎn)C.變壓器中性點(diǎn)、變壓器外殼、避雷器接地引下線D.DCS接地裝置、變壓器中性點(diǎn)、避雷器接地引下線204.FZ型35kV避雷器滅弧電壓（有效值）是（D）kV。A.38.5B.39.5C.40D.41205.因電火花而引起爆炸，會(huì)造成巨大破壞和人身傷亡的建筑物，稱為（A）。A.第一類防雷建筑物B.第二類防雷建筑物C.第三類防雷