建筑電氣工程圖設(shè)計(4)-防雷與接地系統(tǒng)設(shè)計

1、防雷與接地系統(tǒng)設(shè)計防雷與接地系統(tǒng)設(shè)計一、過電壓與防雷一、過電壓與防雷v（一）過電壓及雷電的有關(guān)概念（一）過電壓及雷電的有關(guān)概念v1、過電壓的形式、過電壓的形式v 過電壓過電壓是指在電氣線路或電氣設(shè)備上出是指在電氣線路或電氣設(shè)備上出現(xiàn)的超過正常工作要求的電壓。在電力系統(tǒng)現(xiàn)的超過正常工作要求的電壓。在電力系統(tǒng)中，按過電壓產(chǎn)生的原因不同，可分為內(nèi)部中，按過電壓產(chǎn)生的原因不同，可分為內(nèi)部過電壓和雷電過電壓過電壓和雷電過電壓2大類。大類。v（1）內(nèi)部過電壓）內(nèi)部過電壓v 內(nèi)部過電壓是由于電力系統(tǒng)本身的開關(guān)操作、發(fā)生故障內(nèi)部過電壓是由于電力系統(tǒng)本身的開關(guān)操作、發(fā)生故障或其他原因，使系統(tǒng)的工作狀態(tài)突然改變，

2、從而在系統(tǒng)內(nèi)部或其他原因，使系統(tǒng)的工作狀態(tài)突然改變，從而在系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)電磁振蕩而引起的過電壓。出現(xiàn)電磁振蕩而引起的過電壓。v 內(nèi)部過電壓又分操作過電壓和諧振過電壓等形式。內(nèi)部過電壓又分操作過電壓和諧振過電壓等形式。操作操作過電壓過電壓是由于系統(tǒng)中的開關(guān)操作、負(fù)荷驟變或由于故障而出是由于系統(tǒng)中的開關(guān)操作、負(fù)荷驟變或由于故障而出現(xiàn)斷續(xù)性電弧而引起的過電壓?，F(xiàn)斷續(xù)性電弧而引起的過電壓。諧振過電壓諧振過電壓是由于系統(tǒng)中的是由于系統(tǒng)中的電路參數(shù)（電路參數(shù)（R、L、C）在不利組合時發(fā)生諧振而引起的過電）在不利組合時發(fā)生諧振而引起的過電壓，包括電力變壓器鐵心飽和而引起的鐵磁諧振過電壓。運(yùn)壓，包括電力變壓器鐵

3、心飽和而引起的鐵磁諧振過電壓。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明，內(nèi)部過電壓一般不會超過系統(tǒng)正常運(yùn)行相對地行經(jīng)驗(yàn)證明，內(nèi)部過電壓一般不會超過系統(tǒng)正常運(yùn)行相對地（即單相）額定電壓的（即單相）額定電壓的34倍，因此對電力線路和電氣設(shè)備倍，因此對電力線路和電氣設(shè)備絕緣的威脅不是很大。絕緣的威脅不是很大。v（2）雷電過電壓）雷電過電壓 v 雷電過電壓雷電過電壓又稱大氣過電壓或外部過電壓，它是由于電又稱大氣過電壓或外部過電壓，它是由于電力系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備或建（構(gòu)）筑物遭受來自大氣中的雷擊或雷力系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備或建（構(gòu)）筑物遭受來自大氣中的雷擊或雷電感應(yīng)而引起的過電壓。雷電過電壓產(chǎn)生的雷電沖擊波，其電感應(yīng)而引起的過電壓。雷電過電壓產(chǎn)生

4、的雷電沖擊波，其電壓幅值可高達(dá)電壓幅值可高達(dá)1億伏，其電流幅值可高達(dá)幾十萬安。因此，億伏，其電流幅值可高達(dá)幾十萬安。因此，對供電系統(tǒng)的危害極大，必須加以防護(hù)。對供電系統(tǒng)的危害極大，必須加以防護(hù)。v 雷電過電壓有雷電過電壓有2種基本形式：種基本形式：v 直接雷擊直接雷擊：它是雷電直接擊中電氣設(shè)備、線路或建：它是雷電直接擊中電氣設(shè)備、線路或建（構(gòu)）筑物，其過電壓引起強(qiáng)大的雷電流通過這些物體放電（構(gòu)）筑物，其過電壓引起強(qiáng)大的雷電流通過這些物體放電入地，從而產(chǎn)生破壞性極大的熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)，相伴的還入地，從而產(chǎn)生破壞性極大的熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)，相伴的還有電磁效應(yīng)和閃絡(luò)放電。這種雷電過電壓稱為有電磁效應(yīng)和

5、閃絡(luò)放電。這種雷電過電壓稱為直擊雷直擊雷。v 間接雷擊間接雷擊：它是雷電未直接擊中電力系統(tǒng)中的任何部：它是雷電未直接擊中電力系統(tǒng)中的任何部分而由雷電對設(shè)備、線路或其他物體的靜電感應(yīng)或電磁感應(yīng)分而由雷電對設(shè)備、線路或其他物體的靜電感應(yīng)或電磁感應(yīng)所產(chǎn)生的過電壓。這種雷電過電壓稱為所產(chǎn)生的過電壓。這種雷電過電壓稱為感應(yīng)過電壓或感應(yīng)雷感應(yīng)過電壓或感應(yīng)雷。v 雷電過電壓除上述雷電過電壓除上述2種雷擊形式外，還有一種是由于架種雷擊形式外，還有一種是由于架空線路遭受直接雷擊或間接雷擊而引起的過電壓波，沿線路空線路遭受直接雷擊或間接雷擊而引起的過電壓波，沿線路侵入變配電所或其他建筑物，稱為侵入變配電所或其他建

6、筑物，稱為雷電波侵入或高電位侵入雷電波侵入或高電位侵入。據(jù)我國幾個城市統(tǒng)計，供電系統(tǒng)中由于雷電波侵入而造成的據(jù)我國幾個城市統(tǒng)計，供電系統(tǒng)中由于雷電波侵入而造成的雷害事故占整個雷害事故的雷害事故占整個雷害事故的5070，比例很大。因此，比例很大。因此，對雷電波侵入的防護(hù)應(yīng)予足夠的重視。對雷電波侵入的防護(hù)應(yīng)予足夠的重視。v2、與雷電有關(guān)的名詞概念、與雷電有關(guān)的名詞概念v（二）防雷設(shè)備（二）防雷設(shè)備v1、接閃器、接閃器v 一個傳統(tǒng)的防直擊雷裝置一般由一個傳統(tǒng)的防直擊雷裝置一般由接閃器接閃器、引下引下線線和和接地裝置接地裝置三部分組成，此即所謂外部防雷措施。三部分組成，此即所謂外部防雷措施。v 接閃器

7、是專門用來接受直接雷擊的金屬物體，接閃器是專門用來接受直接雷擊的金屬物體，經(jīng)常采用的經(jīng)常采用的接閃器接閃器有避雷針、避雷線、避雷網(wǎng)和避有避雷針、避雷線、避雷網(wǎng)和避雷帶等雷帶等。v 避雷針主要用來保護(hù)建筑物和發(fā)、配電裝置；避雷針主要用來保護(hù)建筑物和發(fā)、配電裝置；避雷線最適合用來保護(hù)電力線路等較長的物體；避避雷線最適合用來保護(hù)電力線路等較長的物體；避雷網(wǎng)和避雷帶主要用來保護(hù)建筑物。雷網(wǎng)和避雷帶主要用來保護(hù)建筑物。v（1）避雷針）避雷針v 避雷針的功能實(shí)質(zhì)上是引雷作用，它能對雷電場產(chǎn)生一避雷針的功能實(shí)質(zhì)上是引雷作用，它能對雷電場產(chǎn)生一個附加電場。這個附加電場是由于雷云對避雷針產(chǎn)生靜電感個附加電場。這

8、個附加電場是由于雷云對避雷針產(chǎn)生靜電感應(yīng)引起的，其作用是使雷電場畸變，從而將雷云放電的通道，應(yīng)引起的，其作用是使雷電場畸變，從而將雷云放電的通道，由原來可能向被保護(hù)物體發(fā)展的方向，吸引到避雷針，經(jīng)與由原來可能向被保護(hù)物體發(fā)展的方向，吸引到避雷針，經(jīng)與避雷針相連的引下線和接地裝置將雷電流泄入到大地中去，避雷針相連的引下線和接地裝置將雷電流泄入到大地中去，使被保護(hù)物免受直接雷擊。所以，避雷針實(shí)質(zhì)是引雷針，它使被保護(hù)物免受直接雷擊。所以，避雷針實(shí)質(zhì)是引雷針，它把雷電流引入地下，從而保護(hù)了線路、設(shè)備及建筑物等。把雷電流引入地下，從而保護(hù)了線路、設(shè)備及建筑物等。v 避雷針一般采用鍍鋅圓鋼（針長避雷針一般

9、采用鍍鋅圓鋼（針長1 m以下時直徑不小于以下時直徑不小于12 mm；針長；針長12 m時直徑不小于時直徑不小于16mm）或鍍鋅鋼管（針）或鍍鋅鋼管（針長長1 m以下時，內(nèi)徑不小于以下時，內(nèi)徑不小于20 mm；針長；針長12m時，內(nèi)徑不時，內(nèi)徑不小于小于25mm）制成。它通常安裝在電桿（支柱）或構(gòu)架、建）制成。它通常安裝在電桿（支柱）或構(gòu)架、建筑物上，其下端要經(jīng)引下線與接地裝置連接。筑物上，其下端要經(jīng)引下線與接地裝置連接。v 避雷針的保護(hù)范圍，以它能防護(hù)直擊雷的空間避雷針的保護(hù)范圍，以它能防護(hù)直擊雷的空間來表示。新頒布的來表示。新頒布的建筑物防雷設(shè)計規(guī)范建筑物防雷設(shè)計規(guī)范GB 50057規(guī)定采用

10、規(guī)定采用IEC推薦的推薦的“滾球法滾球法”來確定避雷針來確定避雷針和避雷線的保護(hù)范圍。和避雷線的保護(hù)范圍。v 所謂所謂“滾球法滾球法”（roll-ball method），就是選），就是選擇一個半徑（滾球半徑）為擇一個半徑（滾球半徑）為hr的球體，沿需要防護(hù)的球體，沿需要防護(hù)直擊雷的部位滾動，如果球體只接觸到避雷針（線）直擊雷的部位滾動，如果球體只接觸到避雷針（線）或避雷針（線）與地面，而不觸及需要保護(hù)的部位，或避雷針（線）與地面，而不觸及需要保護(hù)的部位，則該部位就在避雷針（線）的保護(hù)范圍之內(nèi)。則該部位就在避雷針（線）的保護(hù)范圍之內(nèi)。v （2）避雷線）避雷線v 避雷線一般采用截面不小于避雷線一

11、般采用截面不小于35mm2的鍍鋅鋼絞的鍍鋅鋼絞線，架設(shè)在架空線路的上面，以保護(hù)架空線路或其線，架設(shè)在架空線路的上面，以保護(hù)架空線路或其他物體（包括建筑物）免遭直接雷擊。由于避雷線他物體（包括建筑物）免遭直接雷擊。由于避雷線既是架空，又要接地，因此它又稱為架空地線。避既是架空，又要接地，因此它又稱為架空地線。避雷線的功能和原理與避雷針基本相同。雷線的功能和原理與避雷針基本相同。v （3）避雷帶和避雷網(wǎng)）避雷帶和避雷網(wǎng)v 避雷帶和避雷網(wǎng)主要用來避雷帶和避雷網(wǎng)主要用來保護(hù)高層建筑物保護(hù)高層建筑物免遭免遭直擊雷和感應(yīng)雷。直擊雷和感應(yīng)雷。v 避雷帶和避雷網(wǎng)宜采用圓鋼和扁鋼，優(yōu)先采用圓鋼。圓避雷帶和避雷網(wǎng)

12、宜采用圓鋼和扁鋼，優(yōu)先采用圓鋼。圓鋼直徑應(yīng)不小于鋼直徑應(yīng)不小于8mm；扁鋼截面應(yīng)不小于；扁鋼截面應(yīng)不小于48mm2，其厚度應(yīng)，其厚度應(yīng)不小于不小于4mm。當(dāng)煙囪上采用避雷環(huán)時，其圓鋼直徑應(yīng)不小于。當(dāng)煙囪上采用避雷環(huán)時，其圓鋼直徑應(yīng)不小于12mm；扁鋼截面應(yīng)不小于；扁鋼截面應(yīng)不小于100mm2，其厚度應(yīng)不小于，其厚度應(yīng)不小于4mm。避雷網(wǎng)的網(wǎng)格尺寸要求如下表所示。避雷網(wǎng)的網(wǎng)格尺寸要求如下表所示。v 以上以上接閃器均應(yīng)經(jīng)引下線與接地裝置連接接閃器均應(yīng)經(jīng)引下線與接地裝置連接。引下線宜采。引下線宜采用圓鋼或扁鋼，優(yōu)先采用圓鋼，其尺寸要求與避雷帶（網(wǎng)）用圓鋼或扁鋼，優(yōu)先采用圓鋼，其尺寸要求與避雷帶（網(wǎng)）

13、采用的相同。引下線應(yīng)沿建筑物外墻明敷，并經(jīng)最短的路徑采用的相同。引下線應(yīng)沿建筑物外墻明敷，并經(jīng)最短的路徑接地，建筑藝術(shù)要求較高者可暗敷，但其圓鋼直徑應(yīng)下小于接地，建筑藝術(shù)要求較高者可暗敷，但其圓鋼直徑應(yīng)下小于10mm，扁鋼截面應(yīng)不小于，扁鋼截面應(yīng)不小于80mm2。2、避雷器、避雷器避雷器是用來避雷器是用來防止雷電防止雷電產(chǎn)生過電壓波沿線路侵入變產(chǎn)生過電壓波沿線路侵入變電所或其它設(shè)備內(nèi)電所或其它設(shè)備內(nèi)，從而使，從而使被保護(hù)設(shè)備的絕緣免受過電被保護(hù)設(shè)備的絕緣免受過電壓的破壞。它一般接于導(dǎo)線壓的破壞。它一般接于導(dǎo)線與地之間，與被保護(hù)設(shè)備并與地之間，與被保護(hù)設(shè)備并聯(lián)，裝在被保護(hù)設(shè)備的電源聯(lián)，裝在被保護(hù)

14、設(shè)備的電源側(cè)。側(cè)。 管型避雷器管型避雷器管型避雷器主要用于室外架空線上主要用于室外架空線上。在選擇管型避雷器時，。在選擇管型避雷器時，開斷電流的上限，應(yīng)不小于安裝處短路電流的最大有效值（考開斷電流的上限，應(yīng)不小于安裝處短路電流的最大有效值（考慮非周期分量）；開斷電流的下限，應(yīng)不大于安裝處短路電流慮非周期分量）；開斷電流的下限，應(yīng)不大于安裝處短路電流可能的最小值（不考慮非周期分量）?？赡艿淖钚≈担ú豢紤]非周期分量）。主要用于變配電所的進(jìn)線保護(hù)和線路絕緣弱點(diǎn)的保護(hù)主要用于變配電所的進(jìn)線保護(hù)和線路絕緣弱點(diǎn)的保護(hù)，保護(hù)，保護(hù)性能較好的管型避雷器可用于保護(hù)配電變壓器。性能較好的管型避雷器可用于保護(hù)配電變

15、壓器。 閥型避雷器由火花間隙和閥片組成，裝在密封的磁套管內(nèi)。閥型避雷由火花間隙和閥片組成，裝在密封的磁套管內(nèi)。閥型避雷器的火花間隙組是由多個單間隙串聯(lián)組成的。正常運(yùn)行時，間器的火花間隙組是由多個單間隙串聯(lián)組成的。正常運(yùn)行時，間隙介質(zhì)處于絕緣狀態(tài)，僅有極小的泄漏電流通過閥片。當(dāng)系統(tǒng)隙介質(zhì)處于絕緣狀態(tài)，僅有極小的泄漏電流通過閥片。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)雷電過電壓時，火花間隙很快被擊穿，使雷電沖擊電流很出現(xiàn)雷電過電壓時，火花間隙很快被擊穿，使雷電沖擊電流很容易通過閥性電阻盤而引入大地，釋放過電壓負(fù)荷，閥片在大容易通過閥性電阻盤而引入大地，釋放過電壓負(fù)荷，閥片在大的沖擊電流下電阻由高變低，所以沖擊電流在其上產(chǎn)生的

16、壓降的沖擊電流下電阻由高變低，所以沖擊電流在其上產(chǎn)生的壓降（殘壓）較低，此時，作用在被保護(hù)設(shè)備上的電壓只是避雷器（殘壓）較低，此時，作用在被保護(hù)設(shè)備上的電壓只是避雷器的殘壓，從而使電氣設(shè)備得到了保護(hù)。的殘壓，從而使電氣設(shè)備得到了保護(hù)。閥型避雷器有普通型閥型避雷器有普通型FS、FD系列，如系列，如FS4-10型高壓閥型避型高壓閥型避雷器和雷器和FS-0.38型低壓閥型避雷器。磁吹閥式避雷器有型低壓閥型避雷器。磁吹閥式避雷器有FCD型和型和FCZ型。型。廣泛用在交直流系統(tǒng)中，廣泛用在交直流系統(tǒng)中，保護(hù)變配電所設(shè)備的絕緣保護(hù)變配電所設(shè)備的絕緣。 保護(hù)間隙又稱角型避雷器，是一個又稱角型避雷器，是一個較

17、簡單的防雷設(shè)備，它由兩個較簡單的防雷設(shè)備，它由兩個金屬電極構(gòu)成的，其中一個電金屬電極構(gòu)成的，其中一個電極固定在絕緣子上，而另一個極固定在絕緣子上，而另一個電極則經(jīng)絕緣子與第一個電極電極則經(jīng)絕緣子與第一個電極隔開，并使這一對空氣間隙保隔開，并使這一對空氣間隙保持適當(dāng)?shù)木嚯x。工作原理：在持適當(dāng)?shù)木嚯x。工作原理：在正常運(yùn)行的情況下，間隙對地正常運(yùn)行的情況下，間隙對地是絕緣的，而當(dāng)架空電力線路是絕緣的，而當(dāng)架空電力線路遭受雷擊時，間隙的空氣被擊遭受雷擊時，間隙的空氣被擊穿，將雷電流泄入大地，使線穿，將雷電流泄入大地，使線路絕緣子或其它電氣設(shè)備的絕路絕緣子或其它電氣設(shè)備的絕緣上不致發(fā)生閃絡(luò)，起到了保緣上

18、不致發(fā)生閃絡(luò)，起到了保護(hù)作用。護(hù)作用。只用于室外且負(fù)荷不只用于室外且負(fù)荷不重要的線路上重要的線路上。 金屬氧化物避雷器金屬氧化物避雷器又稱壓敏避雷器。它是一種沒金屬氧化物避雷器又稱壓敏避雷器。它是一種沒有火花間隙只有壓敏電阻片的閥型避雷器。壓敏電阻有火花間隙只有壓敏電阻片的閥型避雷器。壓敏電阻片有氧化鋅等金屬氧化物燒結(jié)而成的多晶半導(dǎo)體陶瓷片有氧化鋅等金屬氧化物燒結(jié)而成的多晶半導(dǎo)體陶瓷元件，具有理想的閥特性。在工頻電壓下，它具有極元件，具有理想的閥特性。在工頻電壓下，它具有極大的電阻，能迅速有效的阻斷工頻電流，因此無需火大的電阻，能迅速有效的阻斷工頻電流，因此無需火花間隙來熄滅由工頻續(xù)流引起的電

19、弧，而且在雷電過花間隙來熄滅由工頻續(xù)流引起的電弧，而且在雷電過電壓作用下，其電阻又變得很小，能很好地泄放雷電電壓作用下，其電阻又變得很小，能很好地泄放雷電流。目前氧化物避雷器流。目前氧化物避雷器廣泛應(yīng)用于高低壓設(shè)備的防雷廣泛應(yīng)用于高低壓設(shè)備的防雷保護(hù)保護(hù)。 v（三）防雷措施（三）防雷措施v1、架空線路的防雷措施、架空線路的防雷措施v （1）架設(shè)避雷線）架設(shè)避雷線v 這是防雷的有效措施，但造價高，因此只在這是防雷的有效措施，但造價高，因此只在66kV及其以及其以上的架空線路上才沿全線裝設(shè)。上的架空線路上才沿全線裝設(shè)。35 kV的架空線路上，一般的架空線路上，一般只在進(jìn)出變配電所的一段線路上裝設(shè)，

20、而只在進(jìn)出變配電所的一段線路上裝設(shè)，而10kV及以下線路及以下線路上一般不裝設(shè)避雷線。上一般不裝設(shè)避雷線。v （2）提高線路本身的絕緣水平）提高線路本身的絕緣水平v 在架空線路上，可采用瓷橫擔(dān)和高一級的絕緣子，以提在架空線路上，可采用瓷橫擔(dān)和高一級的絕緣子，以提高線路的防雷水平，這是高線路的防雷水平，這是10kV及以下架空線路防雷的基本及以下架空線路防雷的基本措施。措施。v （3）利用三角形排列的頂線兼做防雷保護(hù)線）利用三角形排列的頂線兼做防雷保護(hù)線v 由于由于310kV的線路是中性點(diǎn)不接地的系統(tǒng)，因此可在的線路是中性點(diǎn)不接地的系統(tǒng)，因此可在三角形排列的頂線絕緣子上裝設(shè)保護(hù)間隙。三角形排列的頂

21、線絕緣子上裝設(shè)保護(hù)間隙。v （4）裝設(shè)自動重合閘裝置）裝設(shè)自動重合閘裝置v 線路上因雷擊放電而產(chǎn)生的短路是由電弧引起的，在斷線路上因雷擊放電而產(chǎn)生的短路是由電弧引起的，在斷路器跳閘后，電弧即自行熄滅。如果采用一次路器跳閘后，電弧即自行熄滅。如果采用一次ARD，使斷路，使斷路器經(jīng)器經(jīng)0.5s或稍長時間后自動重新合閘，電弧通常不會復(fù)燃，或稍長時間后自動重新合閘，電弧通常不會復(fù)燃，從而能恢復(fù)供電，這對一般用戶不會有什么影響。從而能恢復(fù)供電，這對一般用戶不會有什么影響。v （5）個別絕緣薄弱地點(diǎn)加裝避雷器）個別絕緣薄弱地點(diǎn)加裝避雷器v 對架空線路上個別絕緣薄弱地點(diǎn)，如跨越桿、轉(zhuǎn)角桿、對架空線路上個別絕

22、緣薄弱地點(diǎn)，如跨越桿、轉(zhuǎn)角桿、分支桿、帶拉線桿，以及木桿線路中個別金屬桿等處，可裝分支桿、帶拉線桿，以及木桿線路中個別金屬桿等處，可裝設(shè)排氣式避雷器或保護(hù)間隙。設(shè)排氣式避雷器或保護(hù)間隙。v2、變配電所的防雷措施、變配電所的防雷措施v（1）裝設(shè)避雷針）裝設(shè)避雷針v 室外配電裝置應(yīng)裝設(shè)避雷針來防護(hù)直接雷擊。如果變配室外配電裝置應(yīng)裝設(shè)避雷針來防護(hù)直接雷擊。如果變配電所附近有高大建（構(gòu)）筑物，且在其防雷設(shè)施保護(hù)范圍之電所附近有高大建（構(gòu)）筑物，且在其防雷設(shè)施保護(hù)范圍之內(nèi)或變配電所本身為室內(nèi)型時，不必再考慮直擊雷的防護(hù)。內(nèi)或變配電所本身為室內(nèi)型時，不必再考慮直擊雷的防護(hù)。v（2）高壓側(cè)裝設(shè)避雷器）高壓側(cè)

23、裝設(shè)避雷器v 主要用來保護(hù)主變壓器，以免雷電沖擊波沿高壓線路侵主要用來保護(hù)主變壓器，以免雷電沖擊波沿高壓線路侵入變電所，損壞了變壓器這一最關(guān)鍵的設(shè)備。因此，入變電所，損壞了變壓器這一最關(guān)鍵的設(shè)備。因此，要求避要求避雷器盡量靠近主變壓器安裝雷器盡量靠近主變壓器安裝。閥式避雷器至。閥式避雷器至310kV主變壓主變壓器的最大電氣間離，如下表所示。器的最大電氣間離，如下表所示。v（3）低壓側(cè)裝設(shè)避雷器）低壓側(cè)裝設(shè)避雷器v 主要用在多雷區(qū)以防止雷電波沿低壓線路侵入而擊穿主要用在多雷區(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。當(dāng)變壓器低壓側(cè)中性點(diǎn)不接地時（如電力變壓器的絕緣。當(dāng)變壓器低壓側(cè)中性點(diǎn)不

24、接地時（如IT系統(tǒng)），其中性點(diǎn)要裝設(shè)閥式避雷器或金屬氧化物避雷器或系統(tǒng)），其中性點(diǎn)要裝設(shè)閥式避雷器或金屬氧化物避雷器或保護(hù)間隙。保護(hù)間隙。310 kV高壓配電裝置中裝設(shè)高壓配電裝置中裝設(shè)避雷器以防雷電波侵入的接線避雷器以防雷電波侵入的接線圖，如圖所示。在每路進(jìn)線終圖，如圖所示。在每路進(jìn)線終端和每段母線上，均裝有閥式端和每段母線上，均裝有閥式避雷器。如果進(jìn)線是具有一段避雷器。如果進(jìn)線是具有一段引入電纜的架空線路，則在架引入電纜的架空線路，則在架空線路終端的電纜頭處裝設(shè)閥空線路終端的電纜頭處裝設(shè)閥式避雷器或排氣式避雷器，其式避雷器或排氣式避雷器，其接地端與電纜頭外殼相連后接接地端與電纜頭外殼相連后

25、接地。地。v3、高壓電動機(jī)的防雷措施、高壓電動機(jī)的防雷措施v 高壓電動機(jī)的定子繞組是采用固體介質(zhì)絕緣的，其沖擊高壓電動機(jī)的定子繞組是采用固體介質(zhì)絕緣的，其沖擊耐壓試驗(yàn)值大約只有同電壓等級的電力變壓器的耐壓試驗(yàn)值大約只有同電壓等級的電力變壓器的1/3。長期。長期運(yùn)行時固體絕緣介質(zhì)會受潮、腐蝕和老化，將進(jìn)一步降低其運(yùn)行時固體絕緣介質(zhì)會受潮、腐蝕和老化，將進(jìn)一步降低其耐壓水平。因此高壓電動機(jī)對雷電波侵入的防護(hù)，不能采用耐壓水平。因此高壓電動機(jī)對雷電波侵入的防護(hù)，不能采用普通的普通的FS型和型和FD型閥式避雷器，而要采用專用于保護(hù)旋轉(zhuǎn)型閥式避雷器，而要采用專用于保護(hù)旋轉(zhuǎn)電機(jī)用的電機(jī)用的FCD型磁吹閥式

26、避雷器，或采用具有串聯(lián)間隙的金型磁吹閥式避雷器，或采用具有串聯(lián)間隙的金屬氧化物避雷器。屬氧化物避雷器。v 對定子繞組中性點(diǎn)能引出的高壓電動機(jī)，就在中性點(diǎn)裝對定子繞組中性點(diǎn)能引出的高壓電動機(jī)，就在中性點(diǎn)裝設(shè)磁吹閥式避雷器或金屬氧化物避雷器。設(shè)磁吹閥式避雷器或金屬氧化物避雷器。v 對定子繞組中性點(diǎn)不能引出的高壓電動機(jī)，要采用圖對定子繞組中性點(diǎn)不能引出的高壓電動機(jī)，要采用圖9.23所示接線。為降低沿線路侵入的雷電波波頭陡度，減輕所示接線。為降低沿線路侵入的雷電波波頭陡度，減輕其對電動機(jī)繞組絕緣的危害，可在電動機(jī)前面加一段其對電動機(jī)繞組絕緣的危害，可在電動機(jī)前面加一段100150m的引入電纜，電纜頭處

27、安裝的引入電纜，電纜頭處安裝1組排氣式或閥式避雷器，組排氣式或閥式避雷器，而在電動機(jī)電源端（母線上）安裝而在電動機(jī)電源端（母線上）安裝1組并聯(lián)有電容器組并聯(lián)有電容器（0.250.5uF）的）的FCD型磁吹閥式避雷器。型磁吹閥式避雷器。4、建筑物的防雷措施、建筑物的防雷措施 1）建筑物防雷分類及防雷要求）建筑物防雷分類及防雷要求 建筑物根據(jù)其重要性、使用性質(zhì)、發(fā)生雷電事故的概建筑物根據(jù)其重要性、使用性質(zhì)、發(fā)生雷電事故的概率和后果，按對防雷的要求分成三類：率和后果，按對防雷的要求分成三類： 凡在存放爆炸物品或正常情況下能形成爆炸性混合物，凡在存放爆炸物品或正常情況下能形成爆炸性混合物，因電火花而會

28、發(fā)生爆炸，致使房屋毀壞和造成人身傷亡者因電火花而會發(fā)生爆炸，致使房屋毀壞和造成人身傷亡者屬屬第一類防雷建筑第一類防雷建筑，應(yīng)有防直接雷、感應(yīng)雷和雷電侵入波，應(yīng)有防直接雷、感應(yīng)雷和雷電侵入波措施。措施。 制造、使用或儲存爆炸物質(zhì)的建筑物，但電火花不易制造、使用或儲存爆炸物質(zhì)的建筑物，但電火花不易引起爆炸或不致引起巨大破壞或人身事故，或國家級重要引起爆炸或不致引起巨大破壞或人身事故，或國家級重要建筑物，屬建筑物，屬第二類防雷建筑第二類防雷建筑，應(yīng)有防直接雷和雷電侵入波，應(yīng)有防直接雷和雷電侵入波措施，有爆炸危險的也應(yīng)有防感應(yīng)雷措施。措施，有爆炸危險的也應(yīng)有防感應(yīng)雷措施。在可能發(fā)生對地閃擊的地區(qū)，遇下

29、列情況之一時，應(yīng)劃為在可能發(fā)生對地閃擊的地區(qū)，遇下列情況之一時，應(yīng)劃為第三第三類防雷建筑物：類防雷建筑物：1 省級重點(diǎn)文物保護(hù)的建筑物及省級檔案館。省級重點(diǎn)文物保護(hù)的建筑物及省級檔案館。2 預(yù)計雷擊次數(shù)大于或等于預(yù)計雷擊次數(shù)大于或等于0.01次次/a且小于或等于且小于或等于0.05次次/a的的部、省級辦公建筑物和其他重要或人員密集的公共建筑物以部、省級辦公建筑物和其他重要或人員密集的公共建筑物以及火災(zāi)危險場所。及火災(zāi)危險場所。3 預(yù)計雷擊次數(shù)大于或等于預(yù)計雷擊次數(shù)大于或等于0.05次次/a且小于或等于且小于或等于0.25次次/a的的住宅、辦公樓等一般性民用建筑物或一般性工業(yè)建筑物。住宅、辦公樓

30、等一般性民用建筑物或一般性工業(yè)建筑物。4 在平均雷暴日大于在平均雷暴日大于15d/a的地區(qū)，高度在的地區(qū)，高度在15m及以上的煙囪、及以上的煙囪、水塔等孤立的高聳建筑物；在平均雷暴日小于或等于水塔等孤立的高聳建筑物；在平均雷暴日小于或等于15d/a的地區(qū)，高度在的地區(qū)，高度在20m及以上的煙囪、水塔等孤立的高聳建筑及以上的煙囪、水塔等孤立的高聳建筑物。物。v2）建筑物防雷措施）建筑物防雷措施v （1）防直擊雷）防直擊雷v 第一、二類建筑物裝設(shè)獨(dú)立避雷針或架空避雷線（網(wǎng)），第一、二類建筑物裝設(shè)獨(dú)立避雷針或架空避雷線（網(wǎng)），使被保護(hù)的建筑物及風(fēng)帽、放散管等突出屋面的物體均處于使被保護(hù)的建筑物及風(fēng)帽

31、、放散管等突出屋面的物體均處于接閃器的保護(hù)范圍內(nèi)。接閃器的保護(hù)范圍內(nèi)。 第三類建筑物宜采用裝設(shè)在建筑物第三類建筑物宜采用裝設(shè)在建筑物上的避雷針或避雷帶或其混合的接閃器；引下線不應(yīng)少于兩上的避雷針或避雷帶或其混合的接閃器；引下線不應(yīng)少于兩根；根； 建筑物宜利用鋼筋混凝土屋面板、粱、柱和基礎(chǔ)鋼筋建筑物宜利用鋼筋混凝土屋面板、粱、柱和基礎(chǔ)鋼筋作為接閃器、引下線和接地裝置。高層建筑物裝設(shè)避雷帶和作為接閃器、引下線和接地裝置。高層建筑物裝設(shè)避雷帶和避雷網(wǎng)。避雷網(wǎng)。v （2）防感應(yīng)雷）防感應(yīng)雷 對非金屬屋面應(yīng)敷設(shè)避雷網(wǎng)，室內(nèi)一切金屬管道和設(shè)備，對非金屬屋面應(yīng)敷設(shè)避雷網(wǎng)，室內(nèi)一切金屬管道和設(shè)備，均應(yīng)良好接地

32、并且不得有開口環(huán)路，以防止感應(yīng)過電壓。均應(yīng)良好接地并且不得有開口環(huán)路，以防止感應(yīng)過電壓。 （3）防雷電侵入波）防雷電侵入波 低壓線路采用全電纜直接埋地敷設(shè)；架空線路采用電纜低壓線路采用全電纜直接埋地敷設(shè)；架空線路采用電纜入戶入戶, 電纜金屬外皮與電氣設(shè)備接地相連；對低壓架空進(jìn)出電纜金屬外皮與電氣設(shè)備接地相連；對低壓架空進(jìn)出線，在進(jìn)出處裝設(shè)避雷器。架空金屬管道、埋地或地溝內(nèi)的線，在進(jìn)出處裝設(shè)避雷器。架空金屬管道、埋地或地溝內(nèi)的金屬管道，在進(jìn)出建筑物處，應(yīng)與防雷接地裝置相連。金屬管道，在進(jìn)出建筑物處，應(yīng)與防雷接地裝置相連。 對一、二級防雷建筑物，當(dāng)建筑物高度超過對一、二級防雷建筑物，當(dāng)建筑物高度超

33、過30m時，時，30m及以上部分應(yīng)采取防側(cè)擊雷和等電位措施。可利用及以上部分應(yīng)采取防側(cè)擊雷和等電位措施?？衫媒ㄖ锿馊Φ臉菍尤α簝?nèi)的主筋作均壓環(huán)防側(cè)擊雷，既建筑物外圈的樓層圈梁內(nèi)的主筋作均壓環(huán)防側(cè)擊雷，既節(jié)約材料又可達(dá)到防雷的目的。節(jié)約材料又可達(dá)到防雷的目的。 第三類防雷建筑物應(yīng)有第三類防雷建筑物應(yīng)有防直接雷和雷電侵入波防直接雷和雷電侵入波措施。措施。 建筑物容易遭受雷擊的部位與屋頂?shù)钠露扔嘘P(guān)：建筑物容易遭受雷擊的部位與屋頂?shù)钠露扔嘘P(guān)： 平屋頂或坡度不大于平屋頂或坡度不大于1/10的屋頂，易受雷擊的部位為檐的屋頂，易受雷擊的部位為檐角、女兒墻、屋檐；角、女兒墻、屋檐； 坡度大于坡度大于1/1

34、0而小于而小于1/2的屋頂，易受雷擊的部位為屋角、的屋頂，易受雷擊的部位為屋角、屋脊、檐角、屋檐；屋脊、檐角、屋檐； 坡度大于或等于坡度大于或等于1/2的屋頂，易受雷擊的部位為屋角、屋的屋頂，易受雷擊的部位為屋角、屋脊、檐角。脊、檐角。防雷設(shè)計實(shí)例防雷設(shè)計實(shí)例v根據(jù)公式計算出年預(yù)計雷擊次數(shù)為根據(jù)公式計算出年預(yù)計雷擊次數(shù)為0.08次次/a,根據(jù)根據(jù)GB50057-2010建筑物防雷設(shè)計規(guī)范建筑物防雷設(shè)計規(guī)范，預(yù)計雷擊，預(yù)計雷擊次數(shù)大于或等于次數(shù)大于或等于0.05次次/a，且小于或等于，且小于或等于0.25次次/a的的住宅、辦公樓等一般性民用建筑物應(yīng)劃為第三類防住宅、辦公樓等一般性民用建筑物應(yīng)劃為

35、第三類防雷建筑物。雷建筑物。v因此，本設(shè)計應(yīng)按第三類防雷建筑物的防雷措施進(jìn)因此，本設(shè)計應(yīng)按第三類防雷建筑物的防雷措施進(jìn)行防雷設(shè)計。行防雷設(shè)計。 根據(jù)根據(jù)建筑物防雷設(shè)計規(guī)范建筑物防雷設(shè)計規(guī)范，本設(shè)計在屋頂采用，本設(shè)計在屋頂采用10熱鍍熱鍍鋅圓鋼作鋅圓鋼作避雷帶避雷帶，屋頂避雷連接線網(wǎng)格不大于，屋頂避雷連接線網(wǎng)格不大于20m20m或或24m16m。利用建筑物鋼筋混凝土柱子內(nèi)利用建筑物鋼筋混凝土柱子內(nèi)2根根16以上主筋通長焊接作以上主筋通長焊接作為為引下線引下線，間距不大于，間距不大于25m，引下線上端與避雷帶焊接，下，引下線上端與避雷帶焊接，下端與建筑物基礎(chǔ)鋼筋內(nèi)的端與建筑物基礎(chǔ)鋼筋內(nèi)的2根主筋焊

36、接。所有外墻引下線在根主筋焊接。所有外墻引下線在室外地面下室外地面下1m處引出一根處引出一根404熱鍍鋅扁鋼，扁鋼伸出室外，熱鍍鋅扁鋼，扁鋼伸出室外，距外墻皮不小于距外墻皮不小于1.5m（為了減少建筑物的接觸電壓，通常?。榱藴p少建筑物的接觸電壓，通常取23m）。建筑物四角的外墻引下線在距室外地面上）。建筑物四角的外墻引下線在距室外地面上0.5m處處設(shè)測試暗箱。設(shè)測試暗箱。利用建筑物基礎(chǔ)底粱上的上下兩層鋼筋中的兩根主筋通長焊利用建筑物基礎(chǔ)底粱上的上下兩層鋼筋中的兩根主筋通長焊接形成接形成基礎(chǔ)接地網(wǎng)基礎(chǔ)接地網(wǎng)。（垂直接地極間的距離及水平接地極間。（垂直接地極間的距離及水平接地極間的距離宜為的距離

37、宜為5m，當(dāng)受場所限制時可減小。），當(dāng)受場所限制時可減小。）過電壓保護(hù)：在各電源總進(jìn)線箱設(shè)第一級電涌保護(hù)器過電壓保護(hù)：在各電源總進(jìn)線箱設(shè)第一級電涌保護(hù)器（SPD）。）。二、電氣裝置的接地二、電氣裝置的接地v（一）接地的有關(guān)概念（一）接地的有關(guān)概念v1、接地和接地裝置、接地和接地裝置v電氣設(shè)備的某部分與大地之間做良好的電氣連接，稱為電氣設(shè)備的某部分與大地之間做良好的電氣連接，稱為接地接地。v埋入地中并直接與大地接觸的金屬導(dǎo)體，稱為埋入地中并直接與大地接觸的金屬導(dǎo)體，稱為接地體或接地接地體或接地極極。專門為接地而人為裝設(shè)的接地體，稱為。專門為接地而人為裝設(shè)的接地體，稱為人工接地體人工接地體；兼；兼

38、作接地體的直接與大地接觸的各種金屬構(gòu)件、金屬管道及建作接地體的直接與大地接觸的各種金屬構(gòu)件、金屬管道及建筑物的鋼筋混凝土基礎(chǔ)等，稱為筑物的鋼筋混凝土基礎(chǔ)等，稱為自然接地體自然接地體。v連接接地體與設(shè)備、裝置接地部分的金屬導(dǎo)體，稱為連接接地體與設(shè)備、裝置接地部分的金屬導(dǎo)體，稱為接地線接地線。接地線在設(shè)備、裝置正常運(yùn)行情況下無電流流過，但在故障接地線在設(shè)備、裝置正常運(yùn)行情況下無電流流過，但在故障情況下要能通過接地故障電流。情況下要能通過接地故障電流。v接地線與接地體合稱為接地線與接地體合稱為接地裝置接地裝置。由若干接地體在。由若干接地體在大地中相互用接地線連接起來的一個整體，稱為大地中相互用接地線

39、連接起來的一個整體，稱為接接地網(wǎng)地網(wǎng)。其中接地線又分為。其中接地線又分為接地干線接地干線和和接地支線接地支線，如，如圖所示。接地干線一般應(yīng)采用圖所示。接地干線一般應(yīng)采用不少于不少于2根根的導(dǎo)體在的導(dǎo)體在不同地點(diǎn)與接地網(wǎng)連接。不同地點(diǎn)與接地網(wǎng)連接。v2、工作接地、保護(hù)接地和重復(fù)接地、工作接地、保護(hù)接地和重復(fù)接地v （1）工作接地）工作接地v 工作接地是為保證電力系統(tǒng)和設(shè)備達(dá)到正常工作要求而工作接地是為保證電力系統(tǒng)和設(shè)備達(dá)到正常工作要求而進(jìn)行的一種接地進(jìn)行的一種接地，例如電源中性點(diǎn)的接地、防雷裝置的接地，例如電源中性點(diǎn)的接地、防雷裝置的接地等。各種工作接地有各自的功能，例如電源中性點(diǎn)直接接地，等。

40、各種工作接地有各自的功能，例如電源中性點(diǎn)直接接地，能在運(yùn)行中維持三相系統(tǒng)中相線對地電壓不變；而電源中性能在運(yùn)行中維持三相系統(tǒng)中相線對地電壓不變；而電源中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地，能在單相接地時消除接地點(diǎn)的斷續(xù)電弧，點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地，能在單相接地時消除接地點(diǎn)的斷續(xù)電弧，防止系統(tǒng)出現(xiàn)過電壓。至于防雷裝置的接地，其功能更是顯防止系統(tǒng)出現(xiàn)過電壓。至于防雷裝置的接地，其功能更是顯而易見的，不進(jìn)行接地就無法而易見的，不進(jìn)行接地就無法對地泄放雷電流對地泄放雷電流，從而無法實(shí)，從而無法實(shí)現(xiàn)防雷的要求?，F(xiàn)防雷的要求。v（2）保護(hù)接地）保護(hù)接地v 保護(hù)接地保護(hù)接地是為保障人身安全、防止間接觸電而將設(shè)備的是為保障人身安全

41、、防止間接觸電而將設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分接地。保護(hù)接地的型式有外露可導(dǎo)電部分接地。保護(hù)接地的型式有2種：種：v 設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分經(jīng)各自的接地線（設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分經(jīng)各自的接地線（PE線）直接線）直接接地，如在接地，如在TT和和IT系統(tǒng)中的接地。系統(tǒng)中的接地。v 設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分經(jīng)公共的設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分經(jīng)公共的PE線（在線（在TN-S系統(tǒng)系統(tǒng)中）或經(jīng)中）或經(jīng)PEN線（在線（在TN-C系統(tǒng)中）接地，這種接地我國習(xí)系統(tǒng)中）接地，這種接地我國習(xí)慣稱為慣稱為“保護(hù)接零保護(hù)接零”。v 必須注意：必須注意：同一低壓系統(tǒng)中，不能有的采取保護(hù)接地，同一低壓系統(tǒng)中，不能有的采取保護(hù)接地，有的又采取保護(hù)

42、接零，否則當(dāng)采取保護(hù)接地的設(shè)備發(fā)生單相有的又采取保護(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，采取保護(hù)接零的設(shè)備外露可導(dǎo)電部分將帶上危接地故障時，采取保護(hù)接零的設(shè)備外露可導(dǎo)電部分將帶上危險的電壓。險的電壓。v（3）重復(fù)接地）重復(fù)接地v 在在TN系統(tǒng)中，為確保公共系統(tǒng)中，為確保公共PE線或線或PEN線安全可靠，除線安全可靠，除在中性點(diǎn)進(jìn)行工作接地外，還應(yīng)在在中性點(diǎn)進(jìn)行工作接地外，還應(yīng)在PE線或線或PEN線的下列地線的下列地方進(jìn)行方進(jìn)行重復(fù)接地重復(fù)接地：架空線路終端及沿線每：架空線路終端及沿線每1 km處；電纜處；電纜和架空線引入車間或大型建筑物處。和架空線引入車間或大型建筑物處。v 如不

43、重復(fù)接地，則在如不重復(fù)接地，則在PE線或線或PEN線斷線且有設(shè)備發(fā)生線斷線且有設(shè)備發(fā)生單相接地故障時，接在斷線后面的所有外露可導(dǎo)電部分都將單相接地故障時，接在斷線后面的所有外露可導(dǎo)電部分都將呈現(xiàn)接近于相電壓的對地電壓，如圖呈現(xiàn)接近于相電壓的對地電壓，如圖9.4a所示，這是很危險所示，這是很危險的。如進(jìn)行了重復(fù)接地，如圖的。如進(jìn)行了重復(fù)接地，如圖9.4b所示，則在發(fā)生同樣故障所示，則在發(fā)生同樣故障時，斷線后面的設(shè)備外露可導(dǎo)電部分的對地電壓為時，斷線后面的設(shè)備外露可導(dǎo)電部分的對地電壓為v危險程度大大降低。危險程度大大降低。URIUEEEv（二）電氣裝置的接地和接地電阻（二）電氣裝置的接地和接地電阻

44、v 1、電氣裝置、電氣裝置應(yīng)接地應(yīng)接地或接零的金屬部分（據(jù)或接零的金屬部分（據(jù)GB 50169-92）v 1）電機(jī)、變壓器、電器、攜帶式或移動式用電器具等）電機(jī)、變壓器、電器、攜帶式或移動式用電器具等的金屬底座和外殼。的金屬底座和外殼。v 2）電氣設(shè)備的傳動裝置。）電氣設(shè)備的傳動裝置。v 3）戶內(nèi)外配電裝置的金屬或鋼筋混凝土構(gòu)架以及靠近）戶內(nèi)外配電裝置的金屬或鋼筋混凝土構(gòu)架以及靠近帶電部分的金屬遮欄和金屬門。帶電部分的金屬遮欄和金屬門。v 4）配電、控制、保護(hù)用的屏（柜、箱）及操作臺等的）配電、控制、保護(hù)用的屏（柜、箱）及操作臺等的金屬框架和底座。金屬框架和底座。v 5）交、直流電力電纜的接頭

45、盒、終端頭和膨脹器的金）交、直流電力電纜的接頭盒、終端頭和膨脹器的金屬外殼和電纜的金屬護(hù)層、可觸及的電纜金屬保護(hù)管和穿線屬外殼和電纜的金屬護(hù)層、可觸及的電纜金屬保護(hù)管和穿線的鋼管。的鋼管。v 6）電纜橋架、支架和井架。）電纜橋架、支架和井架。v 7）裝有避雷線的電力線路桿塔。）裝有避雷線的電力線路桿塔。v 8）裝在配電線路桿上的電力設(shè)備。）裝在配電線路桿上的電力設(shè)備。v 9）在非瀝青地面的居民區(qū)內(nèi)，無避雷線的小接）在非瀝青地面的居民區(qū)內(nèi)，無避雷線的小接地電流架空線路的金屬桿塔和鋼筋混凝土桿塔。地電流架空線路的金屬桿塔和鋼筋混凝土桿塔。 v 10）電除塵器的構(gòu)架。）電除塵器的構(gòu)架。v 11）封閉

46、母線的外殼及其他裸露的金屬部分。）封閉母線的外殼及其他裸露的金屬部分。v 12）六氟化硫封閉式組合電器和箱式變電站的）六氟化硫封閉式組合電器和箱式變電站的金屬箱體。金屬箱體。v 13）電熱設(shè)備的金屬外殼。）電熱設(shè)備的金屬外殼。v 14）控制電纜的金屬護(hù)層。）控制電纜的金屬護(hù)層。v2、電氣裝置、電氣裝置可不接地可不接地或不接零的金屬部分（據(jù)或不接零的金屬部分（據(jù)GB 50169-92）v 在木質(zhì)、瀝青等不良導(dǎo)電地面的干燥房間內(nèi)，交流額在木質(zhì)、瀝青等不良導(dǎo)電地面的干燥房間內(nèi)，交流額定電壓為定電壓為380V及其以下或直流額定電壓為及其以下或直流額定電壓為440V及其以下的及其以下的電氣設(shè)備的外殼。當(dāng)

47、有可能同時觸及上述電氣設(shè)備外殼和已電氣設(shè)備的外殼。當(dāng)有可能同時觸及上述電氣設(shè)備外殼和已接地的其他物體時，則仍應(yīng)接地。接地的其他物體時，則仍應(yīng)接地。v 在干燥場所，交流額定電壓為在干燥場所，交流額定電壓為127V及其以下或直流及其以下或直流額定電壓為額定電壓為110 V及其以下的電氣設(shè)備的外殼。及其以下的電氣設(shè)備的外殼。v 安裝在配電屏、控制屏和配電裝置上的電氣測量儀表、安裝在配電屏、控制屏和配電裝置上的電氣測量儀表、繼電器和其他低壓電器等的外殼，以及當(dāng)發(fā)生絕緣損壞時，繼電器和其他低壓電器等的外殼，以及當(dāng)發(fā)生絕緣損壞時，在支持物上不會引起危險電壓的絕緣子的金屬底座等。在支持物上不會引起危險電壓的

48、絕緣子的金屬底座等。v 安裝在已接地金屬構(gòu)架上的設(shè)備，如穿墻套管等。安裝在已接地金屬構(gòu)架上的設(shè)備，如穿墻套管等。v 額定電壓為額定電壓為220V及其以下的蓄電池室內(nèi)的金屬支架。及其以下的蓄電池室內(nèi)的金屬支架。 v 由發(fā)電廠、變電所和工業(yè)、企業(yè)區(qū)域內(nèi)引出的鐵路軌由發(fā)電廠、變電所和工業(yè)、企業(yè)區(qū)域內(nèi)引出的鐵路軌道。道。v 與已接地的機(jī)床、機(jī)座之間有可靠電氣接觸的電動機(jī)與已接地的機(jī)床、機(jī)座之間有可靠電氣接觸的電動機(jī)和電器的外殼。和電器的外殼。v3、接地電阻及其要求、接地電阻及其要求v 接地電阻接地電阻是接地體的流散電阻與接地線和接地是接地體的流散電阻與接地線和接地體電阻的總和。由于接地線和接地體的電阻

49、相對很體電阻的總和。由于接地線和接地體的電阻相對很小，可略去不計，因此接地電阻可認(rèn)為就是接地體小，可略去不計，因此接地電阻可認(rèn)為就是接地體的流散電阻。的流散電阻。v 工頻接地電流流經(jīng)接地裝置所呈現(xiàn)的接地電阻，工頻接地電流流經(jīng)接地裝置所呈現(xiàn)的接地電阻，稱為稱為工頻接地電阻工頻接地電阻，即用，即用RE（或（或R）表示。）表示。v 雷電流流經(jīng)接地裝置所呈現(xiàn)的接地電阻，稱為雷電流流經(jīng)接地裝置所呈現(xiàn)的接地電阻，稱為沖擊接地電阻沖擊接地電阻，用，用Rsh（或（或Ri）表示。）表示。v關(guān)于關(guān)于TT系統(tǒng)和系統(tǒng)和IT系統(tǒng)中電氣設(shè)備外露可導(dǎo)電部分的保護(hù)接系統(tǒng)中電氣設(shè)備外露可導(dǎo)電部分的保護(hù)接地電阻地電阻RE，按規(guī)定

50、應(yīng)滿足這樣的條件，即在接地電流，按規(guī)定應(yīng)滿足這樣的條件，即在接地電流IE通過通過RE時產(chǎn)生的對地電壓不應(yīng)高于時產(chǎn)生的對地電壓不應(yīng)高于安全特低電壓安全特低電壓50V，因此保護(hù)，因此保護(hù)接地電阻為：接地電阻為：vRE50V/ IEv如果漏電斷路器的動作電流如果漏電斷路器的動作電流Iop（E）取為取為30mA（安全電流（安全電流值），則值），則RE 50V/0.03A=1667 。這一接地電阻值很大，很。這一接地電阻值很大，很容易滿足要求。一般取容易滿足要求。一般取RE 100 ，足以確保安全。，足以確保安全。v對對TN系統(tǒng)，其中所有外露可導(dǎo)電部分均接在公共系統(tǒng)，其中所有外露可導(dǎo)電部分均接在公共PE

51、線或線或PEN線上，因此無所謂保護(hù)接地電阻問題。線上，因此無所謂保護(hù)接地電阻問題。v（三）接地裝置的裝設(shè)（三）接地裝置的裝設(shè)v 1、自然接地體的利用、自然接地體的利用v 在設(shè)計和裝設(shè)接地裝置時，首先應(yīng)充分利用自然接地體，在設(shè)計和裝設(shè)接地裝置時，首先應(yīng)充分利用自然接地體，以節(jié)約投資。如果實(shí)地測量所利用的以節(jié)約投資。如果實(shí)地測量所利用的自然接地體電阻自然接地體電阻已能滿已能滿足要求，而且這些自然接地體又滿足熱穩(wěn)定條件，可不必再足要求，而且這些自然接地體又滿足熱穩(wěn)定條件，可不必再裝設(shè)裝設(shè)人工接地裝置人工接地裝置。v 可作為自然接地體的物件包括：可作為自然接地體的物件包括：與大地有可靠連接的建與大地有

52、可靠連接的建筑物的鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋、行車的鋼軌、埋地的金屬管道及埋地筑物的鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋、行車的鋼軌、埋地的金屬管道及埋地敷設(shè)的不少于敷設(shè)的不少于2根的電纜金屬外皮等。對于變配電所來說，根的電纜金屬外皮等。對于變配電所來說，可利用其建筑物鋼筋混凝土基礎(chǔ)作為自然接地體?？衫闷浣ㄖ镤摻罨炷粱A(chǔ)作為自然接地體。v 利用自然接地體時，一定要保證良好的電氣連接，在建利用自然接地體時，一定要保證良好的電氣連接，在建筑物結(jié)構(gòu)的結(jié)合處，除已焊接者外，凡用螺栓連接或其他連筑物結(jié)構(gòu)的結(jié)合處，除已焊接者外，凡用螺栓連接或其他連接的，都要采用跨接焊接，而且跨接線不得小于規(guī)定值。接的，都要采用跨接焊接，而且跨接線不得小

53、于規(guī)定值。v2、人工接地體的裝設(shè)、人工接地體的裝設(shè)v 人工接地體有垂直埋設(shè)和水平埋設(shè)人工接地體有垂直埋設(shè)和水平埋設(shè)2種基種基本結(jié)構(gòu)型式，如圖所示。本結(jié)構(gòu)型式，如圖所示。v 當(dāng)土壤電阻率偏高時，為降低接地裝置的接地當(dāng)土壤電阻率偏高時，為降低接地裝置的接地電阻，可采取以下措施：電阻，可采取以下措施：v 采用多支線外引接地裝置，其外引線長度不采用多支線外引接地裝置，其外引線長度不宜大于宜大于 ，此處，此處 為埋設(shè)外引線處的土壤電阻率。為埋設(shè)外引線處的土壤電阻率。v 如地下較深處土壤電阻率較低時，可采用深如地下較深處土壤電阻率較低時，可采用深埋式接地體。埋式接地體。v 局部地進(jìn)行土壤置換處理，換以電阻

54、率較低局部地進(jìn)行土壤置換處理，換以電阻率較低的粘土或黑土，或者進(jìn)行土壤化學(xué)處理，填充以降的粘土或黑土，或者進(jìn)行土壤化學(xué)處理，填充以降阻劑。阻劑。2v按按電氣裝置安裝工程電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗(yàn)收規(guī)范接地裝置施工及驗(yàn)收規(guī)范規(guī)定，規(guī)定，鋼鋼接地體和接地線的截面接地體和接地線的截面不應(yīng)小于下表所列不應(yīng)小于下表所列規(guī)格。對規(guī)格。對110kV及以上變電所或腐蝕性強(qiáng)的場所的及以上變電所或腐蝕性強(qiáng)的場所的接地裝置，應(yīng)采用熱鍍鋅鋼材，或適當(dāng)加大截面。接地裝置，應(yīng)采用熱鍍鋅鋼材，或適當(dāng)加大截面。v 當(dāng)多根接地體相互接近時，入地電流的流散將相互排擠，當(dāng)多根接地體相互接近時，入地電流的流散將相互排擠，其電流

55、分布如圖所示。這種影響接地電流流散的作用，稱為其電流分布如圖所示。這種影響接地電流流散的作用，稱為屏蔽效應(yīng)屏蔽效應(yīng)。由于屏蔽效應(yīng)使接地裝置的利用率下降，所以。由于屏蔽效應(yīng)使接地裝置的利用率下降，所以垂垂直接地體的間距一般不宜小于接地體長度的直接地體的間距一般不宜小于接地體長度的2倍倍，水平接地水平接地體的間距一般不宜小于體的間距一般不宜小于5 m。v接地網(wǎng)的布置，接地網(wǎng)的布置，應(yīng)盡量使地面的電位分布均勻應(yīng)盡量使地面的電位分布均勻，以降低接觸，以降低接觸電壓和跨步電壓。電壓和跨步電壓。v人工接地網(wǎng)外緣應(yīng)閉合，外緣各角應(yīng)做成圓弧形。人工接地網(wǎng)外緣應(yīng)閉合，外緣各角應(yīng)做成圓弧形。v（35110）/（6

56、10）kV變電所的接地網(wǎng)內(nèi)應(yīng)敷設(shè)水平均變電所的接地網(wǎng)內(nèi)應(yīng)敷設(shè)水平均壓帶；為保障人身安全，應(yīng)在經(jīng)常有人出入的走道處，采用壓帶；為保障人身安全，應(yīng)在經(jīng)常有人出入的走道處，采用高絕緣路面（如瀝青碎石路面）或加裝帽檐式均壓帶，如圖高絕緣路面（如瀝青碎石路面）或加裝帽檐式均壓帶，如圖所示。所示。v為了減小建筑物的接觸電壓，接地體與建筑物的基礎(chǔ)間應(yīng)保為了減小建筑物的接觸電壓，接地體與建筑物的基礎(chǔ)間應(yīng)保持持不小于不小于1.5m的水平距離，的水平距離，通常取通常取23m。v3、防雷裝置的接地要求、防雷裝置的接地要求v 避雷針宜裝設(shè)獨(dú)立的接地裝置。防雷的接地裝避雷針宜裝設(shè)獨(dú)立的接地裝置。防雷的接地裝置（包括接地

57、體和接地線）及避雷針（線、網(wǎng)）引置（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)符合表下線的結(jié)構(gòu)尺寸，應(yīng)符合表9.1標(biāo)注標(biāo)注2的要求：的要求：v 防雷接地裝置，圓鋼直徑不應(yīng)小于防雷接地裝置，圓鋼直徑不應(yīng)小于10mm；扁；扁鋼截面不應(yīng)小于鋼截面不應(yīng)小于100mm2，厚度不應(yīng)小于，厚度不應(yīng)小于4mm；角；角鋼厚度不應(yīng)小于鋼厚度不應(yīng)小于4mm；鋼管壁厚不應(yīng)小于；鋼管壁厚不應(yīng)小于3.5mm。作為引下線，圓鋼直徑不應(yīng)小于作為引下線，圓鋼直徑不應(yīng)小于8mm；扁鋼截面不；扁鋼截面不應(yīng)小于應(yīng)小于48mm2，其厚度不應(yīng)小于，其厚度不應(yīng)小于4mm。v（四）接地計算（四）接地計算v（2）沖擊接地電阻的

58、計算）沖擊接地電阻的計算v 沖擊接地電阻沖擊接地電阻是指雷電流經(jīng)接地裝置泄放入地時的接地是指雷電流經(jīng)接地裝置泄放入地時的接地電阻，包括接地電阻和地中散流電阻。由于強(qiáng)大的雷電流泄電阻，包括接地電阻和地中散流電阻。由于強(qiáng)大的雷電流泄放入地時，土壤被雷電波擊穿并產(chǎn)生火花，使散流電阻顯著放入地時，土壤被雷電波擊穿并產(chǎn)生火花，使散流電阻顯著降低。當(dāng)然，雷電波陡度很大，具有高頻特性，同時會使接降低。當(dāng)然，雷電波陡度很大，具有高頻特性，同時會使接地線的感抗增大，但接地線阻抗較之散流電阻畢竟小得多，地線的感抗增大，但接地線阻抗較之散流電阻畢竟小得多，因此沖擊接地電阻一般是小于工頻接地電阻的。按因此沖擊接地電阻

59、一般是小于工頻接地電阻的。按建筑物建筑物防雷設(shè)計規(guī)范防雷設(shè)計規(guī)范規(guī)定，沖擊接地電阻規(guī)定，沖擊接地電阻Rsh可按下式估算：可按下式估算： Rsh=RE/av式中，式中，a換算系數(shù)，為換算系數(shù)，為RE與與Rsh的比值，由圖的比值，由圖9.9確定。確定。 v圖圖9.10中的中的le為為接地體的有效長度接地體的有效長度，按，按GB50057規(guī)定，應(yīng)按規(guī)定，應(yīng)按下式計算：下式計算：v圖圖9.10中的中的l：單跟單跟接地體時，接地體時，l為其實(shí)際長度；為其實(shí)際長度；有分支線有分支線的的接地體，接地體，l為其最長分支線的長度；為其最長分支線的長度；環(huán)形環(huán)形接地體，接地體，l為其周長為其周長的一半。如果的一半

60、。如果lel時，取時，取le=l，即，即a=1。2elv（五）低壓配電系統(tǒng)的接地故障保護(hù)和等電位聯(lián)接（五）低壓配電系統(tǒng)的接地故障保護(hù)和等電位聯(lián)接v1、低壓配電系統(tǒng)的接地故障保護(hù)、低壓配電系統(tǒng)的接地故障保護(hù)v 接地故障接地故障是指低壓配電系統(tǒng)中的相線對地或與地有聯(lián)系是指低壓配電系統(tǒng)中的相線對地或與地有聯(lián)系的導(dǎo)電體之間的短路，包括相線與大地、相線與的導(dǎo)電體之間的短路，包括相線與大地、相線與PE線或線或PEN線以及相線與設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分之間的短路。線以及相線與設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分之間的短路。v 接地故障的危險性很大。在有的場合，接地故障電流很接地故障的危險性很大。在有的場合，接地故障電流很大（如