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文檔簡介
*1/22第八章防雷、接地與電氣安全教學目的1.了解:電氣安全與觸電急救。
2.理解并掌握:過電壓與防雷;電氣裝置的接地。重點過電壓與防雷;電氣裝置的接地。難點防雷與接地。電氣工程基礎(chǔ)(工廠供電)*2/22第一節(jié)過電壓與防雷
一、過電壓及雷電的有關(guān)概念(一)過電壓的形式過電壓(over-voltage):是指電氣線路或電氣設(shè)備上出現(xiàn)的超過正常工作電壓要求的電壓。
按過電壓產(chǎn)生的原因不同,可分為內(nèi)部過電壓(internalover-voltage)和雷電過電壓(lightningover-voltage)兩大類。
1.內(nèi)部過電壓由于電力系統(tǒng)本身的開關(guān)操作、負荷劇變或發(fā)電氣工程基礎(chǔ)(工廠供電)*3/22生故障等原因,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)電磁能量轉(zhuǎn)換、振蕩而引起的過電壓。又分操作過電壓和諧振過電壓。操作過電壓:出現(xiàn)斷續(xù)性接地電弧而引起的過電壓。諧振過電壓:系統(tǒng)中的參數(shù)(R、L、C)在不利的組合下發(fā)生諧振而引起的過電壓,如T鐵心飽和而引起的鐵磁諧振過電壓。內(nèi)部過電壓≤(3~4)系統(tǒng)正常運行時相對地的額定電壓,對電力系統(tǒng)和電氣設(shè)備絕緣的威脅不是很大。電氣工程基礎(chǔ)(工廠供電)*4/222.雷電過電壓由于電力系統(tǒng)中的設(shè)備、線路或建(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。雷電沖擊波高達1億伏,電流高達幾十萬安培,危害極大。雷電過電壓的兩種基本形式:(1)直接雷擊雷電直擊物體→如地,極大的熱效應(yīng)、機械力效應(yīng),電磁脈沖和閃絡(luò)放電。(直擊雷,directlightningflash)(2)間接雷擊雷電的靜電感應(yīng)或電磁感應(yīng)所產(chǎn)生的過電壓,又稱感應(yīng)雷或雷電感應(yīng)(lightninginduction)。電氣工程基礎(chǔ)(工廠供電)*5/22
此外,過電壓波,高電位侵入或雷電波侵入。50~70%。(二)雷電形成原理
“雷云”之間或“雷云”與大地或物體之間,雷擊場,雷電先導(dǎo)、迎雷先導(dǎo),主放電階段50~100μs,余輝放電階段0.03~0.15s。架空線易感應(yīng)過電壓,高壓線幾十萬伏,低壓線幾萬伏。開口金屬環(huán)火花放電,應(yīng)閉合。電氣工程基礎(chǔ)(工廠供電)*6/22
(三)雷電有關(guān)名詞概念
1.雷電流的幅值和陡度
2.年平均雷暴日數(shù)
3.年預(yù)計雷次數(shù)雷云對大地放電(直擊雷)示意圖
架空線路上的感應(yīng)過電壓
電氣工程基礎(chǔ)(工廠供電)*7/22
二、防雷設(shè)備
(一)接閃器(receivelightningdevice)接受直接雷擊(蕾閃)的金屬物體:避雷針、避雷線(架空地線)、避雷帶、避雷網(wǎng)。(二)避雷器用來防止雷電過電壓波沿線路侵入變配電所或其他建筑物,以免危及被保護設(shè)備的絕緣。并聯(lián),電源側(cè);火花間隙擊穿→放電。
1.閥式避雷器(valve-typelightningarrester)
2.排氣式避雷器
3.保護間隙(protectivegap)
4.金屬氧化物避雷器電氣工程基礎(chǔ)(工廠供電)*8/22
三、防雷措施
(一)架空線的防雷措施
1.避雷線,66kV及以上,全線;35kV,只在進出變配電所的一段線路上;10kV及以下,不用。
2.↑線路本身的絕緣水平,10kV及以下。
3.△排列,頂線兼作防雷保護線。
4.ARD,0.5s。
5.個別絕緣薄弱地點加裝避雷器。(二)變配電所的防雷措施
1.避雷針;
2.避雷線;
3.避雷器。電氣工程基礎(chǔ)(工廠供電)*9/22
(三)高壓電動機的防雷措施不能FS,F(xiàn)Z,可FC;100~150mcable處FS,排氣式避雷器,F(xiàn)C并C。(四)建筑物的防雷類別及其防雷措施
1.類別第一類防雷建筑物:有爆炸物→巨大危害。第二類防雷建筑物:有爆炸物→不致巨大危害。第三類防雷建筑物。
2.建筑物易受雷擊部位屋角、屋脊、屋檐等,接閃器、避雷帶(網(wǎng))。電氣工程基礎(chǔ)(工廠供電)*10/223.各類防雷建筑物的防雷措施(1)第一類防雷建筑物的防雷措施①防直擊雷,3m,10Ω;②防雷電感應(yīng);③防雷電波侵入。(2)第二類防雷建筑物的防雷措施同上三種措施。(側(cè)擊)(3)第三類防雷建筑物的防雷措施①防直雷(側(cè)擊);②防雷電感應(yīng);③防雷電波侵入。電氣工程基礎(chǔ)(工廠供電)*11/22第二節(jié)電氣裝置的接地
一、接地的有關(guān)概念(一)接地和接地裝置接地連接接地體(極)自然接地體接地線接地裝置接地網(wǎng)電氣工程基礎(chǔ)(工廠供電)*12/22
(二)接地電流和對地電壓接地電流:向大地作半球形散開,IE。電氣上的“地”或“大地”:20m,散流電阻已趨近于零,電位為零的地方。對地電壓:電氣設(shè)備的接地部分,如外殼等與零電位的“地”(或“大地”)之間的電位差。(三)接觸電壓和跨步電壓
1.接觸電壓:Utou
指設(shè)備絕緣損壞時,在身體可觸及的兩部分之間出現(xiàn)的電位差。電氣工程基礎(chǔ)(工廠供電)*13/222.跨步電壓:Ustep
指在接地故障點附近行走時,兩腳之間所出現(xiàn)的電位差。20m,跨步電壓為零,越近接地點及跨步越長,Ustep越大。接觸電壓和跨步電壓
電氣工程基礎(chǔ)(工廠供電)*14/22
(四)工作接地、保護接地和重復(fù)接地
1.工作接地為保證電力系統(tǒng)和設(shè)備達到正常工作要求而進行的一種接地。例如電源中性點的接地、防雷裝置的接地等。
2.保護接地與接零保護接地:為保障人身安全,防止間接觸電而將設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分接地。兩種型式:(1)各自PE線直接接地(外殼),如TT、IT中設(shè)備的外殼接地。(2)公共PE線,TN-S系統(tǒng)中或PEN線,“保護接零”。電氣工程基礎(chǔ)(工廠供電)*15/223.重復(fù)接地在TN系統(tǒng)中,為確保公共PE線或PEN線安全可靠,除在電源中性點進行工作接地外,還應(yīng)在PE線或PEN線的下列地點重復(fù)接地:(1)架空線線路終端及沿線每隔1km處;(2)進線處(車間、其他建筑)。
保護接地作用的說明電氣工程基礎(chǔ)(工廠供電)*16/22電氣工程基礎(chǔ)(工廠供電)*17/22
二、電氣裝置的接地及其接地電阻三、接地裝置的計算
變電所建筑四周,2~3m,一圈Φ=50mm、長2.5m鋼管接地體,每隔5m打入一根,管間用40×4mm2的扁鋼焊接相連。四、接地裝置的裝設(shè)與布置(一)自然接地體的作用
自然接地體:①地下管道,不包括可燃和有爆炸物質(zhì)的管道;②金屬井管;③地基、鋼軌等;④其他金屬管、樁等。電氣工程基礎(chǔ)(工廠供電)*18/22
(二)人工接地體的裝設(shè)垂直接地體,Φ=50mm,長2.5m鋼管。接地網(wǎng)的布置:分布均勻,Utou、Ustep↓閉合。五、低壓配電系統(tǒng)的接地故障保護和等電位聯(lián)結(jié)接地故障:相與地或與地有聯(lián)系的導(dǎo)電體之間的短路,包括相線與大地、相線與PE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。危害:TN系統(tǒng),IE大,();
TT與IT系統(tǒng),IE小,Ustep大。電氣工程基礎(chǔ)(工廠供電)*19/22
漏電斷路器(residualcurrentcircuitbreaker-),又稱漏電保護器或剩余電流保護器(RCD),通常為電流動作型。TAN,向量和不為零,I2→A→YR(QF),30mA。
等電位聯(lián)結(jié):降低接觸電壓,確保人身安全??偟入娢宦?lián)結(jié):MEB,mainequipotentialbonding,進線處。局部等電位聯(lián)結(jié):LEB,localizedequipotentialbonding,輔助等電位聯(lián)結(jié)。電氣工程基礎(chǔ)(工廠供電)*20/22第三節(jié)電氣安全與觸電急救
安全電流:人體觸電后的最大擺脫電流(let-gocurrent),30mA(50HZ)。因素:(1)觸電時間(>0.2s);(2)電流性質(zhì),(50~60HZ)危害最為嚴重;(3)電流路徑,一手到另一手對人最為危害;(4)體重和健康狀況。
安全電壓:不致使人直接致死或致殘的電壓。50V。(1700Ω×30mA≈50V)直接觸電防護:柵欄、罩等。電氣工程基礎(chǔ)(工廠供電)*21/22
間接觸電防護:保護接地等。急救:叫醒,禁止搖動頭部,平躺,松,“心肺復(fù)蘇法”。
CO2滅火器(干冰滅火器,
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