高電壓技術(shù)第7章_雷電放電(最終)

1、第七章 雷電放電及防雷保護(hù)裝置7.1 雷電放電和雷電過電壓雷電科學(xué)發(fā)展歷史雷電科學(xué)發(fā)展歷史4雷電科學(xué)的建立雷電科學(xué)的建立 著名的風(fēng)箏試驗(yàn)（著名的風(fēng)箏試驗(yàn)（1717世紀(jì)，富蘭克林）：世紀(jì)，富蘭克林）： 240240米長(zhǎng)的纏繞鋼絲的麻繩上產(chǎn)生米長(zhǎng)的纏繞鋼絲的麻繩上產(chǎn)生20cm20cm的電的電火花火花 高速攝影、記錄示波器、雷電定向定位儀等高速攝影、記錄示波器、雷電定向定位儀等現(xiàn)代化測(cè)量技術(shù)現(xiàn)代化測(cè)量技術(shù)一一 雷電放電過程雷電放電過程4基本過程：先導(dǎo)放電階段基本過程：先導(dǎo)放電階段 ；主放電階段；主放電階段1 先導(dǎo)放電通道；先導(dǎo)放電通道；2 強(qiáng)游離區(qū)；強(qiáng)游離區(qū)；3 主放電通道主放電通道30kV/cm4

2、分級(jí)先導(dǎo)：多次先導(dǎo)分級(jí)先導(dǎo)：多次先導(dǎo) 主放電的重復(fù)過程，主放電的重復(fù)過程， 每次間歇時(shí)每次間歇時(shí)間為幾十毫秒，放電次數(shù)一般為間為幾十毫秒，放電次數(shù)一般為2323次，最多為次次，最多為次u雷電放電由帶電荷的雷云引起雷電放電由帶電荷的雷云引起u大多數(shù)的放電發(fā)生在雷云之間不危險(xiǎn)大多數(shù)的放電發(fā)生在雷云之間不危險(xiǎn)u少數(shù)的放電發(fā)生在雷云和大地之間危險(xiǎn)少數(shù)的放電發(fā)生在雷云和大地之間危險(xiǎn)u對(duì)地放電的雷云大多數(shù)帶負(fù)電荷，實(shí)測(cè)對(duì)地放電的雷云大多數(shù)帶負(fù)電荷，實(shí)測(cè)75759090u 理解以下幾點(diǎn)：理解以下幾點(diǎn)：雷云對(duì)地放電的實(shí)質(zhì)是雷云電荷向大地的突然釋放雷云對(duì)地放電的實(shí)質(zhì)是雷云電荷向大地的突然釋放從電源性質(zhì)看，相當(dāng)于

3、一個(gè)電流源的作用過程從電源性質(zhì)看，相當(dāng)于一個(gè)電流源的作用過程人們能夠測(cè)知的電量，重要是流過被擊物體的電流人們能夠測(cè)知的電量，重要是流過被擊物體的電流二二 雷電參數(shù)雷電參數(shù)u 雷電活動(dòng)頻率雷暴日及雷暴小時(shí)雷電活動(dòng)頻率雷暴日及雷暴小時(shí)u 地面落雷密度地面落雷密度u 雷道波阻抗雷道波阻抗u 雷電流幅值雷電流幅值u 雷電流的計(jì)算波形雷電流的計(jì)算波形三三 雷電放電的計(jì)算模型雷電放電的計(jì)算模型4開關(guān)開關(guān)S S閉合前后對(duì)應(yīng)不同的閉合前后對(duì)應(yīng)不同的雷電放電階段（先導(dǎo)放電和雷電放電階段（先導(dǎo)放電和主放電），主放電），A A點(diǎn)電位發(fā)生變點(diǎn)電位發(fā)生變化，從零突升到化，從零突升到u=iZu=iZ4先導(dǎo)放電通道具有分布

4、參數(shù)先導(dǎo)放電通道具有分布參數(shù)特征，稱為雷電通道，其波特征，稱為雷電通道，其波阻抗為阻抗為Z(300Z(300 ) )4主放電過程，自雷云通過雷主放電過程，自雷云通過雷電通道向地面?zhèn)鞑サ碾姶挪娡ǖ老虻孛鎮(zhèn)鞑サ碾姶挪ǎ╱ u0 0、i i0 0）到達(dá)）到達(dá)A A點(diǎn)點(diǎn)4由由c c圖得出其彼德遜等值電圖得出其彼德遜等值電路路三三 雷電放電的計(jì)算模型雷電放電的計(jì)算模型能夠測(cè)知的電量，主要是流過被擊物的電流。跟據(jù)計(jì)算模能夠測(cè)知的電量，主要是流過被擊物的電流。跟據(jù)計(jì)算模型（電流源模型）推出雷電波的參數(shù)型（電流源模型）推出雷電波的參數(shù)國(guó)際上定義雷擊小接地阻抗物體時(shí)，流過該物體的電流定國(guó)際上定義雷擊小接地阻抗

5、物體時(shí)，流過該物體的電流定義為雷電流義為雷電流000022iZZZii2i0Z0ZA雷電流源雷電流源被擊電路被擊電路四四 感應(yīng)過電壓感應(yīng)過電壓v在雷電放電的先導(dǎo)階段（假設(shè)為負(fù)先導(dǎo)），線路處于雷在雷電放電的先導(dǎo)階段（假設(shè)為負(fù)先導(dǎo)），線路處于雷云及先導(dǎo)通道與大地構(gòu)成的電場(chǎng)之中。由于靜電感應(yīng)，云及先導(dǎo)通道與大地構(gòu)成的電場(chǎng)之中。由于靜電感應(yīng)，最靠近先導(dǎo)通道的一段導(dǎo)線上感應(yīng)形成形成束縛電荷最靠近先導(dǎo)通道的一段導(dǎo)線上感應(yīng)形成形成束縛電荷v主放電開始以后，先導(dǎo)通道中的負(fù)電荷自下而上被迅速主放電開始以后，先導(dǎo)通道中的負(fù)電荷自下而上被迅速中和。相應(yīng)電場(chǎng)迅速減弱，使導(dǎo)線上的正束縛電荷迅速中和。相應(yīng)電場(chǎng)迅速減弱，使

6、導(dǎo)線上的正束縛電荷迅速釋放，形成電壓波向兩側(cè)傳播釋放，形成電壓波向兩側(cè)傳播v由于主放電的平均速度很快，導(dǎo)線上的束縛電荷的釋放由于主放電的平均速度很快，導(dǎo)線上的束縛電荷的釋放過程也很快，所以形成的電壓波過程也很快，所以形成的電壓波u uiZiZ幅值可能很高。這幅值可能很高。這種過電壓就是感應(yīng)過電壓的靜電分量種過電壓就是感應(yīng)過電壓的靜電分量感應(yīng)雷電過電壓與相鄰導(dǎo)線間的過電壓的區(qū)別感應(yīng)雷電過電壓與相鄰導(dǎo)線間的過電壓的區(qū)別v感應(yīng)雷電過電壓的極性與雷云的極性相反，相鄰導(dǎo)線感應(yīng)雷電過電壓的極性與雷云的極性相反，相鄰導(dǎo)線間的感應(yīng)過電壓的極性與感應(yīng)源同極性間的感應(yīng)過電壓的極性與感應(yīng)源同極性v感應(yīng)雷電過電壓發(fā)生

7、在主放電階段，相鄰導(dǎo)線間的感感應(yīng)雷電過電壓發(fā)生在主放電階段，相鄰導(dǎo)線間的感應(yīng)過電壓與感應(yīng)源同時(shí)發(fā)生應(yīng)過電壓與感應(yīng)源同時(shí)發(fā)生v感應(yīng)雷電過電壓的波前平緩、波長(zhǎng)較長(zhǎng)感應(yīng)雷電過電壓的波前平緩、波長(zhǎng)較長(zhǎng)v感應(yīng)雷電過電壓在三相導(dǎo)線上同時(shí)發(fā)生，且數(shù)值相等感應(yīng)雷電過電壓在三相導(dǎo)線上同時(shí)發(fā)生，且數(shù)值相等7.2 防雷保護(hù)裝置一一 避雷針和避雷線避雷針和避雷線4 基本原理基本原理4 保護(hù)范圍保護(hù)范圍4 繞擊率繞擊率一一 避雷針和避雷線避雷針和避雷線 電力系統(tǒng)中需要安裝直接雷擊防護(hù)裝置，廣泛電力系統(tǒng)中需要安裝直接雷擊防護(hù)裝置，廣泛采用的即為避雷針和避雷線（又稱架空地線）。采用的即為避雷針和避雷線（又稱架空地線）。 避

8、雷針適宜用于變電所、發(fā)電廠這樣相對(duì)集中避雷針適宜用于變電所、發(fā)電廠這樣相對(duì)集中的保護(hù)對(duì)象；避雷線適宜用于象架空線路那樣的保護(hù)對(duì)象；避雷線適宜用于象架空線路那樣伸展很廣的保護(hù)對(duì)象。伸展很廣的保護(hù)對(duì)象。 基本原理基本原理 當(dāng)雷云放電接近于地面時(shí)它使地面電場(chǎng)發(fā)生畸變，當(dāng)雷云放電接近于地面時(shí)它使地面電場(chǎng)發(fā)生畸變，在避雷針（線）的頂端，形成局部電場(chǎng)強(qiáng)度集中的在避雷針（線）的頂端，形成局部電場(chǎng)強(qiáng)度集中的空間，以影響雷電先導(dǎo)放電的發(fā)展方向，引導(dǎo)雷電空間，以影響雷電先導(dǎo)放電的發(fā)展方向，引導(dǎo)雷電向避雷針（線）放電，再通過接地線和接地裝置將向避雷針（線）放電，再通過接地線和接地裝置將雷電流引入大地，從而使被保護(hù)物

9、體免遭雷擊雷電流引入大地，從而使被保護(hù)物體免遭雷擊保護(hù)范圍保護(hù)范圍 保護(hù)范圍：表示避雷裝置的保護(hù)效能，保護(hù)范圍保護(hù)范圍：表示避雷裝置的保護(hù)效能，保護(hù)范圍是相對(duì)的，每一個(gè)保護(hù)范圍都有規(guī)定的繞擊（概）是相對(duì)的，每一個(gè)保護(hù)范圍都有規(guī)定的繞擊（概）率，繞擊指的是雷電繞過避雷裝置而擊中被保護(hù)物率，繞擊指的是雷電繞過避雷裝置而擊中被保護(hù)物體的現(xiàn)象。我國(guó)有關(guān)規(guī)程所推薦的保護(hù)范圍對(duì)應(yīng)于體的現(xiàn)象。我國(guó)有關(guān)規(guī)程所推薦的保護(hù)范圍對(duì)應(yīng)于0.10.1的繞擊率。的繞擊率。 (一)單支避雷針 h h 避雷針高度避雷針高度 P P 高度修正系數(shù)高度修正系數(shù) 當(dāng)當(dāng)h30mh30m時(shí)時(shí),P,P1 1 當(dāng)當(dāng)30m30mh120mh

10、120m時(shí)時(shí),P,P r rx x- - 被保護(hù)物的高度被保護(hù)物的高度 h hx x- - 保護(hù)范圍保護(hù)范圍h5.5Phhrxx)(Phhrxx)25 . 1 (）（2hhx）（2hhx（二）兩支等高避雷針（通過疊加求出聯(lián)合保護(hù)范圍）避雷線的保護(hù)范圍避雷線的保護(hù)范圍u保護(hù)線路保護(hù)線路 我國(guó)一般我國(guó)一般110kV110kV以上線路采用避雷線以上線路采用避雷線 35kV35kV線路的進(jìn)線段線路的進(jìn)線段 國(guó)外，如日本配電線路也用國(guó)外，如日本配電線路也用u保護(hù)保護(hù)500kV500kV大型超高壓發(fā)變電站大型超高壓發(fā)變電站（三）單根避雷線（三）單根避雷線Phhrxx)(47.0Phhrxx)53. 1(

11、）（2hhx）（2hhx 因此單根避雷線的保護(hù)半因此單根避雷線的保護(hù)半徑要比單根避雷針的保護(hù)半徑要比單根避雷針的保護(hù)半徑小得多徑小得多 ( (四四) )兩根等高避雷線兩根等高避雷線 兩線外側(cè)的保護(hù)范圍按單根避雷線方法確兩線外側(cè)的保護(hù)范圍按單根避雷線方法確定；兩線內(nèi)側(cè)的保護(hù)高度由兩線及保護(hù)范圍定；兩線內(nèi)側(cè)的保護(hù)高度由兩線及保護(hù)范圍上部邊緣最低點(diǎn)上部邊緣最低點(diǎn)O O的圓弧來確定。的圓弧來確定。二二 避雷器的基本原理避雷器的基本原理u避雷器是用以限制由線路傳來的雷電過電壓或由操作引避雷器是用以限制由線路傳來的雷電過電壓或由操作引起的內(nèi)部過電壓的一種電氣設(shè)備起的內(nèi)部過電壓的一種電氣設(shè)備u避雷器的保護(hù)原

12、理與避雷針不同。它實(shí)質(zhì)上是一種放電避雷器的保護(hù)原理與避雷針不同。它實(shí)質(zhì)上是一種放電器，并聯(lián)連接在被保護(hù)設(shè)備附近，當(dāng)作用電壓超過避雷器，并聯(lián)連接在被保護(hù)設(shè)備附近，當(dāng)作用電壓超過避雷器的放電電壓時(shí)，避雷器即先放電，限制了過電壓的發(fā)器的放電電壓時(shí)，避雷器即先放電，限制了過電壓的發(fā)展，從而保護(hù)了其他電氣設(shè)備免遭擊穿損壞展，從而保護(hù)了其他電氣設(shè)備免遭擊穿損壞1. 1. 保護(hù)間隙保護(hù)間隙2. 2. 管式（排氣式）避雷器管式（排氣式）避雷器3. 3. 閥型避雷器閥型避雷器4. 4. 氧化鋅避雷器氧化鋅避雷器避雷器有以下四種類型：避雷器有以下四種類型：1 1 保護(hù)間隙保護(hù)間隙 2 2 排氣式避雷器排氣式避雷器

13、 3 3 閥型避雷器閥型避雷器 4 4 氧化鋅避雷器氧化鋅避雷器 5 5 被保護(hù)電器設(shè)備被保護(hù)電器設(shè)備 避雷器保護(hù)作用原理示意避雷器保護(hù)作用原理示意 u具有良好的伏秒特性，以易于實(shí)現(xiàn)合理的絕緣配合具有良好的伏秒特性，以易于實(shí)現(xiàn)合理的絕緣配合u應(yīng)有較強(qiáng)的絕緣強(qiáng)度自恢復(fù)能力，以利于快速切斷工應(yīng)有較強(qiáng)的絕緣強(qiáng)度自恢復(fù)能力，以利于快速切斷工頻續(xù)流，使系統(tǒng)得以繼續(xù)運(yùn)行頻續(xù)流，使系統(tǒng)得以繼續(xù)運(yùn)行 避雷器的基本要求避雷器的基本要求 (a) (b) (c) 1 1電氣設(shè)備的伏秒特性，電氣設(shè)備的伏秒特性， 2 2避雷器的伏秒特性避雷器的伏秒特性避雷器與電氣設(shè)備的伏秒特性配合圖避雷器與電氣設(shè)備的伏秒特性配合圖（一

14、）（一） 保護(hù)間隙保護(hù)間隙 保護(hù)間隙與被保護(hù)絕緣并聯(lián)，它的擊穿電壓保護(hù)間隙與被保護(hù)絕緣并聯(lián)，它的擊穿電壓比后者低，使過電壓波被限制到保護(hù)間隙的擊比后者低，使過電壓波被限制到保護(hù)間隙的擊穿電壓穿電壓U Ub b。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 1 1）伏秒特性很陡；）伏秒特性很陡； 2 2）保護(hù)間隙沒有專門的滅弧裝置）保護(hù)間隙沒有專門的滅弧裝置 3 3）產(chǎn)生大幅值的截波。）產(chǎn)生大幅值的截波。 應(yīng)用范圍：僅用于不重要和單相接地不會(huì)導(dǎo)應(yīng)用范圍：僅用于不重要和單相接地不會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重后果的場(chǎng)合。致嚴(yán)重后果的場(chǎng)合。（二）管式避雷器（亦稱排氣式避雷器） 它實(shí)質(zhì)上是一只具有較強(qiáng)滅弧能力的保護(hù)間隙，其基它實(shí)質(zhì)上是一只具有較強(qiáng)滅弧能

15、力的保護(hù)間隙，其基本元件為裝在消弧管內(nèi)的火花間隙，在安裝時(shí)再串接本元件為裝在消弧管內(nèi)的火花間隙，在安裝時(shí)再串接一只外火花間隙。一只外火花間隙。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 1 1）續(xù)流太小時(shí)不能滅弧，太大時(shí)產(chǎn)氣過多，使管子爆裂）續(xù)流太小時(shí)不能滅弧，太大時(shí)產(chǎn)氣過多，使管子爆裂 2 2）伏秒特性和產(chǎn)生截波方面與保護(hù)間隙相似）伏秒特性和產(chǎn)生截波方面與保護(hù)間隙相似, ,維護(hù)較麻維護(hù)較麻煩煩 應(yīng)用范圍：僅安裝在輸電線路上絕緣比較薄弱的地方應(yīng)用范圍：僅安裝在輸電線路上絕緣比較薄弱的地方和用于變電所、發(fā)電廠的進(jìn)線段保護(hù)中。和用于變電所、發(fā)電廠的進(jìn)線段保護(hù)中。( (三三) ) 普通閥式避雷器普通閥式避雷器 變電所的防雷保護(hù)主

16、要依靠閥式避雷器，它在變電所的防雷保護(hù)主要依靠閥式避雷器，它在電力系統(tǒng)過電壓保護(hù)和絕緣配合中都起著重要電力系統(tǒng)過電壓保護(hù)和絕緣配合中都起著重要的作用，它的保護(hù)特性是選擇高電壓電力設(shè)備的作用，它的保護(hù)特性是選擇高電壓電力設(shè)備絕緣水平的基礎(chǔ)。絕緣水平的基礎(chǔ)。 結(jié)構(gòu)：主要由火花間隙結(jié)構(gòu)：主要由火花間隙F F及與之串聯(lián)的工作電及與之串聯(lián)的工作電阻阻R R兩大部分組成。兩大部分組成。特點(diǎn)： 對(duì)工作電阻的首位要求是它應(yīng)具有良好的非線對(duì)工作電阻的首位要求是它應(yīng)具有良好的非線性伏安特性，即在沖擊大電流下，阻值應(yīng)很小，性伏安特性，即在沖擊大電流下，阻值應(yīng)很小，讓沖擊電流順利泄入地下，且殘壓不高；在工讓沖擊電流順

17、利泄入地下，且殘壓不高；在工頻電流下，阻值要變大，以利滅弧。頻電流下，阻值要變大，以利滅弧。(四)磁吹式避雷器 與普通閥式避雷器類似，主要區(qū)別采用了滅弧與普通閥式避雷器類似，主要區(qū)別采用了滅弧能力較強(qiáng)的磁吹火花間隙和通流能力較大的高能力較強(qiáng)的磁吹火花間隙和通流能力較大的高溫閥片。溫閥片。 1 1、旋弧型磁吹避雷器、旋弧型磁吹避雷器 2 2、滅弧柵型磁吹避雷器、滅弧柵型磁吹避雷器(五)金屬氧化物避雷器（MOA）氧化鋅氧化鋅(ZnO)(ZnO)，具有極其優(yōu)異的非線性特性。，具有極其優(yōu)異的非線性特性。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 1 1）可省去串聯(lián)火花間隙，結(jié)構(gòu)大大簡(jiǎn)單）可省去串聯(lián)火花間隙，結(jié)構(gòu)大大簡(jiǎn)單 2 2）由

18、于具有極好的非線性伏安特性，保護(hù)性能）由于具有極好的非線性伏安特性，保護(hù)性能優(yōu)越優(yōu)越 3 3）無續(xù)流、動(dòng)作負(fù)載輕、能重復(fù)動(dòng)作實(shí)施保護(hù)）無續(xù)流、動(dòng)作負(fù)載輕、能重復(fù)動(dòng)作實(shí)施保護(hù) 4 4）流通容量大，能制成重載避雷器）流通容量大，能制成重載避雷器 5 5）耐污性好）耐污性好 保護(hù)間隙和管型避雷器在間隙擊穿后，保護(hù)保護(hù)間隙和管型避雷器在間隙擊穿后，保護(hù)回路再也沒有限流元件，保護(hù)動(dòng)作都要造成接回路再也沒有限流元件，保護(hù)動(dòng)作都要造成接地故障或相間短路故障，保護(hù)作用增多電力系地故障或相間短路故障，保護(hù)作用增多電力系統(tǒng)故障率，影響電力系統(tǒng)的正常、安全運(yùn)行。統(tǒng)故障率，影響電力系統(tǒng)的正常、安全運(yùn)行。應(yīng)用氧化鋅避雷

19、器，從根本上避免保護(hù)作用產(chǎn)應(yīng)用氧化鋅避雷器，從根本上避免保護(hù)作用產(chǎn)生接地故障或相間短路故障，且不用自動(dòng)重合生接地故障或相間短路故障，且不用自動(dòng)重合閘裝置就能減少線路雷害停電事故。閘裝置就能減少線路雷害停電事故。開發(fā)年代開發(fā)年代保護(hù)裝置類型保護(hù)裝置類型1919世紀(jì)世紀(jì)7070 8080年代年代棒型放電間隙和熔絲棒型放電間隙和熔絲1919世紀(jì)末世紀(jì)末角形保護(hù)間隙，防止雷擊損壞設(shè)備絕緣而造成事故角形保護(hù)間隙，防止雷擊損壞設(shè)備絕緣而造成事故2020世紀(jì)世紀(jì)2020年代年代鋁避雷器，氧化膜避雷器鋁避雷器，氧化膜避雷器2020世紀(jì)世紀(jì)3030年代年代管式避雷器，主要用于發(fā)電廠、變電所進(jìn)線和線路的保管式避雷

20、器，主要用于發(fā)電廠、變電所進(jìn)線和線路的保護(hù)護(hù)2020世紀(jì)世紀(jì)4040年代年代SiCSiC避雷器，用于交直流系統(tǒng)發(fā)變電設(shè)備的保護(hù)，避雷器，用于交直流系統(tǒng)發(fā)變電設(shè)備的保護(hù)，4040年代年代至至5050年代迅速發(fā)展，并一直應(yīng)用至今年代迅速發(fā)展，并一直應(yīng)用至今2020世紀(jì)世紀(jì)5050年代年代SICSIC磁吹避雷器，復(fù)合式避雷器磁吹避雷器，復(fù)合式避雷器2020世紀(jì)世紀(jì)6060年代年代ZnOZnO壓敏電阻，用于電子設(shè)備的保護(hù)壓敏電阻，用于電子設(shè)備的保護(hù)2020世紀(jì)世紀(jì)7070年代年代ZnOZnO避雷器，用于交直流電力系統(tǒng)發(fā)、變電設(shè)備的保護(hù)，避雷器，用于交直流電力系統(tǒng)發(fā)、變電設(shè)備的保護(hù)，正逐漸取代正逐漸取代

21、SiCSiC避雷器避雷器2020世紀(jì)世紀(jì)8080年代年代合成絕緣合成絕緣ZnOZnO避雷器，用于發(fā)、變電設(shè)備保護(hù)外，還包括避雷器，用于發(fā)、變電設(shè)備保護(hù)外，還包括線路防雷及深度限制操作過電壓等線路防雷及深度限制操作過電壓等避雷器發(fā)展經(jīng)歷：從放電間隙到氧化鋅避雷器避雷器發(fā)展經(jīng)歷：從放電間隙到氧化鋅避雷器懸掛式避雷器應(yīng)用于變電站避雷器應(yīng)用于室避雷器應(yīng)用于室內(nèi)變電站入口處內(nèi)變電站入口處三三 防雷接地防雷接地4 工作接地工作接地4 保護(hù)接地保護(hù)接地4 防雷接地防雷接地1 1 工作接地工作接地交流電力系統(tǒng)根據(jù)中性點(diǎn)是否接地而分為中性點(diǎn)接交流電力系統(tǒng)根據(jù)中性點(diǎn)是否接地而分為中性點(diǎn)接地系統(tǒng)和中性點(diǎn)絕緣系統(tǒng)，另

22、外還有中性點(diǎn)通過電地系統(tǒng)和中性點(diǎn)絕緣系統(tǒng)，另外還有中性點(diǎn)通過電阻或電感接地的中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)阻或電感接地的中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)定義：我國(guó)在定義：我國(guó)在110kV110kV及以上的電力系統(tǒng)中多采用中及以上的電力系統(tǒng)中多采用中性點(diǎn)接地的運(yùn)行方式，其目的是為了降低電力設(shè)備性點(diǎn)接地的運(yùn)行方式，其目的是為了降低電力設(shè)備的絕緣水平的絕緣水平目的：降低作用在設(shè)備絕緣上的電壓，因此設(shè)備的目的：降低作用在設(shè)備絕緣上的電壓，因此設(shè)備的絕緣水平也可以降低，即達(dá)到縮小設(shè)備絕緣尺寸、絕緣水平也可以降低，即達(dá)到縮小設(shè)備絕緣尺寸、降低設(shè)備造價(jià)的目的降低設(shè)備造價(jià)的目的在正常情況下，流過接地裝置的電流為系統(tǒng)的不平在正常情況

23、下，流過接地裝置的電流為系統(tǒng)的不平衡電流，而在系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)將有數(shù)十千安的衡電流，而在系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)將有數(shù)十千安的短路電路流過接地裝置，持續(xù)時(shí)間短路電路流過接地裝置，持續(xù)時(shí)間0.5s0.5s左右左右2 2 保護(hù)接地保護(hù)接地在電氣設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，電氣設(shè)備的外殼將帶在電氣設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，電氣設(shè)備的外殼將帶電，如果這時(shí)人接觸設(shè)備外殼，將產(chǎn)生危險(xiǎn)。電，如果這時(shí)人接觸設(shè)備外殼，將產(chǎn)生危險(xiǎn)。因此為了保證人身安全，所有電氣設(shè)備的外殼因此為了保證人身安全，所有電氣設(shè)備的外殼必須接地，這種接地稱為保護(hù)接地必須接地，這種接地稱為保護(hù)接地當(dāng)電氣設(shè)備的絕緣損壞而使外殼帶電時(shí)，流過當(dāng)電氣設(shè)備的絕緣損壞而使外殼帶

24、電時(shí)，流過保護(hù)接地裝置的故障電流應(yīng)使相應(yīng)的繼電保護(hù)保護(hù)接地裝置的故障電流應(yīng)使相應(yīng)的繼電保護(hù)裝置動(dòng)作，切除故障設(shè)備，另外也可以通過降裝置動(dòng)作，切除故障設(shè)備，另外也可以通過降低接地電阻保證外殼的電位在人體安全電壓值低接地電阻保證外殼的電位在人體安全電壓值之下，從而避免因電氣設(shè)備外殼帶電而造成的之下，從而避免因電氣設(shè)備外殼帶電而造成的觸電事故觸電事故3 3 防雷接地防雷接地為了防止雷電對(duì)電力系統(tǒng)及人身安全的危害，為了防止雷電對(duì)電力系統(tǒng)及人身安全的危害，一般采用避雷針、避雷線及避雷器等雷電防護(hù)一般采用避雷針、避雷線及避雷器等雷電防護(hù)設(shè)備設(shè)備雷電防護(hù)設(shè)備都必須與合適的接地裝置相連，雷電防護(hù)設(shè)備都必須與合

25、適的接地裝置相連，以將雷電流導(dǎo)入大地，這種接地稱為防雷接地以將雷電流導(dǎo)入大地，這種接地稱為防雷接地流過防雷接地裝置的雷電流幅值很大，可以達(dá)流過防雷接地裝置的雷電流幅值很大，可以達(dá)到數(shù)百千安，但持續(xù)的時(shí)間很短，一般只有數(shù)到數(shù)百千安，但持續(xù)的時(shí)間很短，一般只有數(shù)十微秒十微秒 接地的功能接地的功能4降低電力設(shè)備絕緣水平降低電力設(shè)備絕緣水平4確保電力系統(tǒng)安全運(yùn)行確保電力系統(tǒng)安全運(yùn)行 輸電線路桿塔接地裝置的接地電阻必須降低到一定值，輸電線路桿塔接地裝置的接地電阻必須降低到一定值，以降低雷擊輸電線路桿塔時(shí)的塔頂電位與導(dǎo)線的電位以降低雷擊輸電線路桿塔時(shí)的塔頂電位與導(dǎo)線的電位差小于絕緣子串的差小于絕緣子串的5

26、0%50%沖擊放電電壓來保證線路的正常沖擊放電電壓來保證線路的正常運(yùn)行運(yùn)行4 確保人身安全確保人身安全 當(dāng)電氣設(shè)備絕緣損壞或老化而使外殼帶電時(shí)，保護(hù)當(dāng)電氣設(shè)備絕緣損壞或老化而使外殼帶電時(shí)，保護(hù)接地能夠保證接觸設(shè)備外殼的人員的人身安全接地能夠保證接觸設(shè)備外殼的人員的人身安全 另外發(fā)變電站接地裝置通過降低接地電阻和采取均另外發(fā)變電站接地裝置通過降低接地電阻和采取均壓措施來保證接觸電壓滿足人身安全要求壓措施來保證接觸電壓滿足人身安全要求4檢測(cè)接地故障檢測(cè)接地故障近年來為了保證人身和財(cái)產(chǎn)安全，低壓線路采用漏近年來為了保證人身和財(cái)產(chǎn)安全，低壓線路采用漏電斷路器等各種故障保護(hù)裝置。如果線路的一點(diǎn)產(chǎn)電斷路器

27、等各種故障保護(hù)裝置。如果線路的一點(diǎn)產(chǎn)生接地故障，為了使保護(hù)裝置動(dòng)作，則必須產(chǎn)生足生接地故障，為了使保護(hù)裝置動(dòng)作，則必須產(chǎn)生足夠大的接地故障電流。為確保滿足該條件，則在降夠大的接地故障電流。為確保滿足該條件，則在降壓變壓器二次側(cè)中性點(diǎn)接地，該接地可以稱為接地壓變壓器二次側(cè)中性點(diǎn)接地，該接地可以稱為接地故障檢測(cè)用的接地故障檢測(cè)用的接地對(duì)中性點(diǎn)接地的線路，如果電氣設(shè)備外殼不接地，對(duì)中性點(diǎn)接地的線路，如果電氣設(shè)備外殼不接地，當(dāng)由于絕緣破壞等原因使設(shè)備外殼帶電時(shí)，通過雜當(dāng)由于絕緣破壞等原因使設(shè)備外殼帶電時(shí)，通過雜散電容構(gòu)成回路產(chǎn)生的電流將不足以使保護(hù)設(shè)備可散電容構(gòu)成回路產(chǎn)生的電流將不足以使保護(hù)設(shè)備可靠動(dòng)作，因此應(yīng)將設(shè)備外殼接地靠動(dòng)作，因此應(yīng)將設(shè)備外殼接地4功能接地功能接地有些設(shè)備在功能上即有加以接地的必要性。例如陰有些設(shè)備在功能上即有加以接地的必要性。例如陰極保護(hù)利用電化學(xué)防止金屬的腐蝕，為了使防蝕電極保護(hù)利用電化學(xué)防止金屬的腐蝕，為了使防蝕電流流入土壤或水中，則應(yīng)在系統(tǒng)中進(jìn)行接地。另外流流入土壤或水中，則應(yīng)在系統(tǒng)中進(jìn)行接地。另外為了保證計(jì)算機(jī)及其它電子設(shè)備的正常工作，必須為了保證計(jì)算機(jī)及其它電子設(shè)備的正常工作，必須采用具有穩(wěn)定電位的基準(zhǔn)點(diǎn)，該基準(zhǔn)點(diǎn)通過接地來采用具