高速公路供配電

1、一 接地系統(tǒng) 接地系統(tǒng)的分類與選擇 接地裝置 特殊設備接地裝置二 機電設備防雷保護 雷電現象 雷電的破壞作用和避雷原理 高速公路機電設備工程防雷系統(tǒng)接地系統(tǒng)的分類與選擇1.接地的有關概念2.接地系統(tǒng)的分類3選擇接地形式時的注意事項一、接地系統(tǒng)1. 接地的有關概念接地體：電氣設備的某部分與土壤之間良好的電氣連接稱接地，與土壤直接接觸的金屬物件，稱為接地體。連接接地體與電氣設備接地部分的金屬線稱接地線。接地體和接地線的總稱為接地裝置。短路電流：當電氣設備發(fā)生接地短路時，電流就通過接地裝置向大地作半球形散開，稱為接地短路電流。由于這半球形的球面，在距接地體越遠的地方球面越大，故電阻值小，其點位值就低

2、。零點：在用星形連接的三相電路中，三個線圈連接在一起的一點稱為三相電路的中性點，當中性點接地時，則該店稱零點。由中性點引出的線，稱中性線；有零點引出的線稱零線，以符號N表示。保護線：以防止觸電為目的而用來使設備或線路的金屬外殼與接地母線、接地端子、接地板、接地金屬部件等作電氣連接的導線或導體。稱為保護線，以符號PE表示。2. 接地系統(tǒng)的分類 （1）工作接地 為保證電力系統(tǒng)和設備實現正常工作要求而進行的接地，稱為工作接地，如供電系統(tǒng)中電源中性點接地、高壓消弧線圈接地和設備防雷采取的接地等。 （2）保護接地 保護接地是為保障人身安全，防止間接觸電而將設備外殼進行接地，稱為保護接地。低壓配電系統(tǒng)按保

3、護接地的形式，可分為：TN 系統(tǒng) TN系統(tǒng)的電源中性點直接接地，并引出有N線，屬三相四線制系統(tǒng)。 TN系統(tǒng)又分一下三種形式:TN-C系統(tǒng)、TN-S系統(tǒng)、TN-C-S系統(tǒng)。 TN-C 系統(tǒng)這種系統(tǒng)PE線和N線合二為一為一根PEN線，所有設備的外露可導電部分均與PEN線相連。TN-S 系統(tǒng)這種系統(tǒng)的N線和PE線是分開設置的，所有設備的外露可導電部分均與公共PE線相連。 這種系統(tǒng)前邊為TN-C系統(tǒng)（即N線和PE線合一），后邊是TN-S系統(tǒng)（即N線和PE線分開，分開后不允許再合并）。TN-C-S 系統(tǒng) TT 系統(tǒng)TT系統(tǒng)的電源中性點直接接地，也引出有N線，屬三相四線制，只是設備的金屬導電外殼可經各自的

4、PE線分別接地。 IT系統(tǒng)IT系統(tǒng)的電源中性點不接地或經一定的阻抗接地，且該系統(tǒng)通常不引出N線，屬三相三線制系統(tǒng)。其中，用電設備的金屬導電外殼可經各自的PE線分別接地，這種接地系統(tǒng)稱為IT系統(tǒng)。（3）重復接地在TN系統(tǒng)中，為確保公共PE線的安全可靠，除需要在電源中性點進行工作接地外，還需在PE線的下列地方進行必要的重復接地： p 在架空線路的干線和分干線的終端及沿線每1km初。 p 在電纜和架空線引入建筑物處。3. 選擇接地形式時的注意事項 在選擇系統(tǒng)接地形式時，應根據系統(tǒng)的要求及用電環(huán)境進行選擇。但應注意： （1）在同一配電系統(tǒng)中，不允許一部分電氣設備采用保護接地，而另一部分電氣設備采用保護

5、設備。 （2）在電源變壓器中性點不接地的系統(tǒng)中，當電壓低于100V時，多采用保護接地措施。 （3）在中性點接地的低電壓電力網中，電力設備的外殼宜采用保護接地，其零線應在電源處接地。 （4）單相用電設備的保護接零宜采用三眼插座，將設備外殼接在有接地標志的插座上，并通過插座與中性線相連。接 地 裝 置1.接地體 2.接地線3選擇電阻1.1.接地體接地體a. 人工接地體。人為地把金屬管、角鋼或扁鋼、圓鋼等埋入地下。b. 天然接地體。指利用建筑物的鋼結構和鋼筋、埋地的金屬管道及大地接觸的各種金屬結構等作為接地體。2. 接地線 接地線一般采用鋼質導線，其截面面積應符合截流量、短路時自動切除故障及熱穩(wěn)定的

6、要求，且不應小于表中要求。3. 接地電阻接地電阻是接地體的流散電阻與接地體電阻的總和。特殊設備接地裝置1.變電所接地2.電子計算機接地3電子設備接地1. 變電所接地在敷設變、配電接地裝置時，應盡量使接地網做到電位分布均勻，以降低接觸電壓和跨步電壓。2. 電子計算機接地由于計算機設備需要接地的種類較多，因此，對計算機接地系統(tǒng)可分為： （1）混合接地。混合接地系統(tǒng)適用于小型機、微型計算機、小型的程控交換機及帶微電腦的自動控制及報警系統(tǒng)。 懸浮接地系統(tǒng)適用于大中型計算機。 此種系統(tǒng)是邏輯地與直流功率地合接在一起，且接在地網上，接地電阻不大于4歐；機柜和交流功率也共同接地。 此系統(tǒng)是將大中型電子計算機

7、的邏輯地、功率地與安全地分開，各自成為獨立的系統(tǒng)。3. 電子設備接地電子設備的接地系統(tǒng)可分為： （1）電子設備的輻射式接地系統(tǒng) （2）環(huán)網式接地系統(tǒng) （3）混合接地系統(tǒng)雷電現象1.尖端放電與雷擊2.雷擊的選擇性一、機電設備防雷保護雷電是自然界的一種現象。雷擊：它是一部分帶電云層與另一部分帶異種電荷的云層或是帶電的云層對大地之間迅猛的放電過程，產生強烈的閃光并伴隨巨大的聲音。雷擊的三種主要形式：1.帶電的云層與大地某一點之間發(fā)生迅猛的放電現象，叫做“直擊雷”； 2.帶電云層由于靜電感應作用，使地面某一范圍帶上異種電荷； 3.球形雷。1.尖端放電與雷擊什么是尖端放電？ 由電磁理論可知，帶電物體所帶

8、電荷分布于物體最外表層，并且有“逃離”物體表面的趨勢。而物體帶尖峰部分的電場強度最大，即該點電荷受到的同性電荷往外排斥力最強。故最易離開物體。2.雷擊的選擇性土壤電阻率較大的山區(qū)和平原湖沼、低洼地區(qū)和地下水位高的地方孤立建筑物金屬礦床的地區(qū)、河岸、地下水出口處、山坡與稻田接壤的地段和具有不同電阻率土壤交接處。避雷設備雷電的破壞作用和避雷原理1.雷電的破壞作用2.避雷原理1.雷電的破壞作用（1）雷電流熱效應的破壞作用。樹木 建筑構件 （2）雷電沖擊波的破壞作用激波波前次聲波（3）雷電流電動力效應的破壞作用（4）雷電的靜電感應和電磁感應的破壞作用靜電感應電磁感應（5）雷電反擊引入高電反擊：雷電反擊

9、通常是指接受直擊雷的金屬體，在接閃瞬間與大地間存在很高的電壓U，這電壓對與大地連接的其他金屬物品發(fā)生閃擊（又叫閃絡）的現象稱為反擊。2.避雷原理指通過組成攔截、疏導最后泄放入地的一體化系統(tǒng)方式以防止由直擊雷或雷電的電磁脈沖對建筑物本身或其內部設備造成損害的防護技術。高速公路機電設備工程防雷系統(tǒng)1.防雷接地系統(tǒng)2.電源的防雷3.傳輸信號的防雷4.屏蔽和等電位處理5.高速公路機電設備工程防雷系統(tǒng)設置應注意的幾個問題 接地是防雷系統(tǒng)中重要的一 環(huán)，因為無論是直擊雷還是感應雷，最終防護目的都是將雷電流送入大地，良好的接地系統(tǒng)能夠有效地防止雷擊，作為一道防線，保證機電設備的正常運轉。1.防雷接地系統(tǒng)2.

10、電源的防雷施工中主要采取的措施是在電源上逐級并聯(lián)安裝相應的電源避雷器，將沿線傳入的過電壓波在避雷出分流入地。多級布置避雷器，可減少引線電感帶來的額外殘壓。這種工程采用三級防雷保護：第一級是在變壓器的高壓端加裝低壓避雷器，第二級為在機房的主配電柜加裝低壓避雷器，第三級是在機電設備的電源進線端加裝低壓避雷器。由于避雷器的防雷能力與安裝方式有密切聯(lián)系，因此在施工過程中盡可能的縮短纜與避雷器的連線和避雷器與接地匯接板連線的長度。3.傳輸信號的防雷信號：主要分為視頻信號、網絡信號、數據信號等。采取的措施：在外場沿線的監(jiān)控攝像槍接線端安裝視頻信號避雷器，在收費亭、外設備之間，亭外設備之間的傳輸線兩端安裝信號防雷器，在計算機網絡傳輸