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1071頁(yè)防雷,接地平面圖的設(shè)計(jì)及應(yīng)重點(diǎn)留意的問(wèn)題標(biāo)準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計(jì)條件和要求防雷、接地設(shè)計(jì)應(yīng)執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)中提出。國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)工程按以下標(biāo)準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行《工業(yè)與民用電力裝置的接地設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GBJ65《爆炸和火災(zāi)危急環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50058《建筑物防雷設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50057《溝通電氣裝置的過(guò)電壓保護(hù)和絕緣協(xié)作》DL/T620—1997《低壓配電設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50054《石油化工企業(yè)防火標(biāo)準(zhǔn)》GB50160《石油庫(kù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GBJ74《化工企業(yè)靜電接地設(shè)計(jì)規(guī)程》HGJ28靜電接地安裝圖按《化工企業(yè)靜電接地安裝通用圖CD90B4》執(zhí)行引進(jìn)工程依據(jù)合同要求可按賣方國(guó)家有關(guān)規(guī)定執(zhí)行,但不得低于1.1.1條的要求。1.1.3技術(shù)出口工程依據(jù)合同要求可執(zhí)行買方國(guó)家或地方的標(biāo)準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn),或買方指定的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)。防雷、接地裝置的設(shè)計(jì)過(guò)程防雷、接地裝置的設(shè)計(jì)可分以下幾個(gè)階段:設(shè)計(jì)條件和設(shè)計(jì)資料收集階段。閱歷數(shù)據(jù)。或發(fā)給設(shè)計(jì)人,再由設(shè)計(jì)人〕交給由他負(fù)責(zé)培訓(xùn)或指導(dǎo)工作的見(jiàn)習(xí)生進(jìn)展計(jì)。根底設(shè)計(jì)(或初步設(shè)計(jì))文件地設(shè)計(jì)的規(guī)定。工藝裝置設(shè)備布置圖,包括平立剖面圖〕環(huán)境特征:室內(nèi)、室外、露天,加工或可能釋放的易燃易爆或腐蝕性接地的設(shè)備,還應(yīng)供給接地耳的位置和標(biāo)高。土建條件物名稱;建筑物的標(biāo)高。爆炸危急區(qū)域劃分圖(包括平立面圖)〔包括平面和立面〕。假設(shè)劃分圖。建設(shè)工程所在地區(qū)的氣象條件和地質(zhì)條件年平均雷暴日——d〔日〕/a〔年〕;安裝接地裝置處土壤的土質(zhì)、土壤電阻率、測(cè)量的日期及前一日的氣候;簡(jiǎn)單土壤各層的厚度、土壤中含水量及地下水深度;〔指包括氯化鈉以外的鹽類或存在于地下水中的猛烈腐蝕性物質(zhì)的濃度〕;5〕每年平均降雨量;6)電力系統(tǒng)資料發(fā)電廠中發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)、變〔配〕電所中變壓器中性點(diǎn)的接地方式;單相接地時(shí)的地中持續(xù)電流;架空輸電線路的回路數(shù)、長(zhǎng)度、檔距及的關(guān)避雷線的長(zhǎng)度、材料、截面;電纜回路數(shù)、長(zhǎng)度、型號(hào)、截面和敷設(shè)方式;接地裝置范圍內(nèi)的水管敷設(shè)及布置狀況;在接地裝置四周有無(wú)土壤電阻率較低的地方。設(shè)計(jì)計(jì)算階段。防雷裝置依據(jù)所給出的條件和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)的要求確定建筑物的防雷類別;依據(jù)所劃分的防雷類別和所給的條件確定防雷裝置的形式;計(jì)算防雷裝置的保護(hù)范圍。接地裝置時(shí),流經(jīng)接地裝置處的電流值;阻值;按接地裝置處測(cè)量到的土壤電阻率,換算為計(jì)算所用的電阻率;擬定接地裝置的型式及其布線;確定架空線路上避雷線及桿塔的接地電阻值;確定電纜線路的接地電阻值;可以利用的管道(水管)的接地電阻;確定接地體的數(shù)目、種類、安裝方式及其連線的種類;進(jìn)展接地母線、連接線、引下線的計(jì)算。繪畫階段依據(jù)已確定的數(shù)據(jù)及形式,繪制以下圖紙:防雷裝置平立面圖;接地裝置平面布置圖;避雷針制做安裝圖;接地裝置安裝大樣圖;設(shè)備材料表;防雷、接地圖紙名目。接地系統(tǒng)的規(guī)劃和措施設(shè)計(jì)人依據(jù)條件和收集到的資料與要求,與相關(guān)專業(yè)〔配管或外管、建筑、〕共同爭(zhēng)論并制定接地〔防雷接地、工作接地、保護(hù)〕措施的全面規(guī)劃。如:如利用鋼構(gòu)造及建構(gòu)筑物根底鋼筋接地;為增加管道的靜電導(dǎo)流力量,管道間承受螺栓連接時(shí),螺栓最小為M10有關(guān)金屬接觸面應(yīng)去銹、除油污,并加防松螺帽或彈簧墊圈;管道上交預(yù)埋件、連接件、接地裝置的布置等設(shè)計(jì)條件。防雷設(shè)計(jì)建、構(gòu)筑物的防雷分類依據(jù)《建筑物防雷設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50057—94要性、使用性質(zhì)、發(fā)生雷電事故的可性和后果,按防雷要求分為三類。第一類防雷建筑物遇以下?tīng)顩r之一時(shí),應(yīng)劃為第一類防雷建筑物:筑物,因電火花而引起爆炸,會(huì)造成巨大破壞和人身傷亡者。具有0區(qū)或10區(qū)爆炸危急環(huán)境的建筑物。和人身傷亡者。站、油品槽車裝飾站臺(tái)、洗罐站等應(yīng)劃為第一類防雷建筑物。其次類防雷建筑物遇以下?tīng)顩r之一時(shí),應(yīng)劃為其次類防雷建筑物:國(guó)家級(jí)重點(diǎn)文物保護(hù)的建筑物。賓館、國(guó)家級(jí)檔案館、大型城市的重要給水泵房等特別重要的建筑物。\國(guó)際通訊樞紐等對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)有重要意義且裝有大量電子設(shè)置的建筑物。制造、使用或貯存爆炸危急物質(zhì)的建筑物,且電火花不易引起爆炸或不致造成巨大破壞和人身傷亡者。大破壞和人身傷亡者。具有2區(qū)或11區(qū)爆炸危急環(huán)境的建筑物。工業(yè)企業(yè)內(nèi)有爆炸危急的露天鋼鐵質(zhì)封閉氣罐。0.06次/a的部、省級(jí)辦分建筑物及其它重要或人員密集的公共建筑物。估量雷擊次數(shù)大于0.3次/a的住宅、辦分樓等一般性民用建筑物?!才洹畴娝姆览最悇e,應(yīng)依據(jù)根底設(shè)計(jì)及其審查會(huì)紀(jì)要確定,一般宜以其次類防雷建筑物設(shè)防。第三類防雷建筑物遇以下?tīng)顩r之一時(shí),應(yīng)劃為第三類防雷建筑物:省級(jí)重點(diǎn)文物保護(hù)的建筑物及省級(jí)檔案館。0.012次/a,且小于或等于0.06次/a的部、省級(jí)辦分建筑物及其它重要或人員密集的公共建筑物。0.06次/a,且小于或等于0.3次/a的住宅、辦分樓等一般性民用建筑物。估量雷擊次數(shù)大于或等于0.06次/a的一般性工業(yè)建筑物。地質(zhì)及四周環(huán)境等因素,確實(shí)需要防雷的21區(qū)、22區(qū)、23區(qū)火災(zāi)危急環(huán)境。15d/a的地區(qū),高度在15m及以上的煙囪、水塔等孤15d/a的地區(qū),高度在20m及以上的煙囪、水塔等孤立的高聳建筑物。建、構(gòu)筑物年估量雷擊次數(shù)計(jì)算〔略〕建筑物易受雷擊的部位1/10的屋面——檐角、女兒墻、屋檐〔見(jiàn)圖3.2.2中a和b〕。1/10且小于1/2的屋面——屋角、屋脊、檐角、屋檐(見(jiàn)圖2.2中c)。坡度不小于1/2的屋面——屋角、屋脊、檐角、(見(jiàn)圖3.2.2中d)。圖3.2.2 建筑物易受雷擊的部位建筑物的防雷措施各類防雷建筑物應(yīng)實(shí)行防直擊雷和防雷電波侵入的措施。第一類防雷建筑物和其次類防雷建筑物中第4、5、6項(xiàng)所規(guī)定的建筑物還應(yīng)實(shí)行防雷電感應(yīng)的措在防雷裝置與其它設(shè)施和建筑物內(nèi)人員無(wú)法隔離的狀況下,應(yīng)實(shí)行等電位連接。第一類防雷建筑物的防雷措施第一類防雷建筑物防直擊雷的措施,應(yīng)符合以下要求:應(yīng)裝置獨(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、放空管等突出屋面的物體均處于接閃器的保護(hù)范圍內(nèi)。架空避雷網(wǎng)的網(wǎng)格尺寸不應(yīng)大于5m*5m或6m*4m。排放爆炸危急氣體、蒸氣或粉塵的放散管、呼吸閥、排風(fēng)管等的管口外的以下空間應(yīng)處于接閃器的保護(hù)范圍內(nèi):當(dāng)有管帽時(shí)按表2.4.1確定;當(dāng)無(wú)管帽時(shí),應(yīng)為管口上方半徑5m的半球體。接閃器與雷閃的接觸點(diǎn)應(yīng)設(shè)在上述空間之外。裝置內(nèi)壓力與周圍空氣壓力的壓裝置內(nèi)壓力與周圍空氣壓力的壓排放物的比重管帽以上的垂直高距管口處的水平力差(kPa)度(m)距離(m)<5重于空氣125~25重于空氣2.55≤25輕于空氣2.55>25重或輕于空氣55帽時(shí)可僅保護(hù)到管口。獨(dú)立避雷針的桿塔、架空避雷線的端部和架空避雷網(wǎng)的各支柱處應(yīng)至少其作為引下線?!簿W(wǎng)〕的支柱及其接地裝置至被保護(hù)建筑物及小于3m:地上局部:當(dāng)hx
5Ri
Sa1
0.4(Ri
0.1h);x當(dāng)h 5R時(shí)Sx i a1
0.1(Ri
h)xSe1
0.4Ri式中 S——空氣中距離〔m〕;a1S〔m〕;
e1R〔網(wǎng)〕支柱處接地裝置的沖擊接地電ih〔m〕。x架空避雷線至屋面和各種突出屋面的風(fēng)帽、放散管等物體之間的距離〔圖2.3〕,應(yīng)符合以下表達(dá)式的要求,但不應(yīng)小于3m:l la.當(dāng)(h )5R時(shí),S 0.2R0.03(h )2 i a2 i 2l lb.當(dāng)(h )5R時(shí),S 0.5R0.06(h )2 i a2 i 2式中 S——避雷線〔網(wǎng)〕至被保護(hù)物的空氣中距離〔m〕;a2h——避雷線〔網(wǎng)〕的支柱高度〔m〕;l——避雷線的水平長(zhǎng)度〔m〕。圖2.3 防雷裝置至被保護(hù)物的距離離,應(yīng)符合以下表達(dá)式的要求,但不應(yīng)小于3m:a.當(dāng)(hl
)5R
時(shí),S 1[0.4R
0.06(hl)]1 i a2 n i 1b.當(dāng)(hl)5R時(shí),S 1[0.1R0.12(hl)]1 i a2 n i 1式中 l1——從避雷網(wǎng)中間最低點(diǎn)沿導(dǎo)體至最近支柱的距離〔m〕;n——從避雷網(wǎng)中間最低點(diǎn)沿導(dǎo)體至最近支柱并有同一距離l1的個(gè)數(shù)。10Ω。在土壤電阻率高的地區(qū),可適當(dāng)增大沖擊接地電阻。第一類防雷建筑物防雷電感應(yīng)的措施,應(yīng)符合以下要求:建筑物內(nèi)的設(shè)備、管道、構(gòu)架、電纜金屬外皮、鋼屋架、鋼窗等較大金均應(yīng)接到防雷電感應(yīng)的接地裝置上。金屬屋面周邊每隔18~24m應(yīng)承受引下線接地一次?,F(xiàn)場(chǎng)澆制的或由預(yù)制構(gòu)件組成的鋼筋混凝土屋面,其鋼筋宜綁扎或焊接成閉合回路,并應(yīng)每隔18~24m承受引下線接地一次。100mm時(shí)30m;穿插凈距小于100mm時(shí),其穿插處亦應(yīng)跨接。當(dāng)長(zhǎng)金屬物的彎頭、閥門、法蘭盤等連接處的過(guò)渡電阻大于0.03Ω時(shí),連接處應(yīng)用金屬線跨接。對(duì)有不少于5根螺栓連接的法蘭盤,在非腐蝕環(huán)境下,可不跨接。應(yīng)大于10Ω。防雷電感應(yīng)的接地裝置與獨(dú)立避雷針、架空避雷線或架空避雷網(wǎng)的接地裝置之間的距離應(yīng)符合上述第〔1〕條第5〕款的要求。屋內(nèi)接地干線與防雷電感接地裝置的連接,不應(yīng)少于兩處。第一類防雷建筑物防止雷電波侵入的措施,應(yīng)符合以下要求:引入,其埋地長(zhǎng)度應(yīng)符合以下表達(dá)式要求,但不應(yīng)小于15m:l2式中 l——金屬鎧裝電纜或護(hù)套電纜穿鋼管埋于地中的長(zhǎng)度〔m〕;——埋電纜處的土壤電阻率〔Ω·m〕。絕緣子鐵腳、金具等鷲連在一起接地,其沖擊接地電阻不應(yīng)大于10Ω。建筑物100m內(nèi)的管道,應(yīng)每隔25m左右接地一次,其沖擊接地電阻不應(yīng)大于20Ω,并宜利用金屬支架或鋼筋混凝土支架的焊接、綁扎鋼筋網(wǎng)作為引下線,其鋼筋混凝土根底宜作為接地裝置。相連。5m*5m或6m*4m的避雷網(wǎng)或由其混合組成的接閃器直接裝在建筑物上,避雷網(wǎng)應(yīng)按2.3款規(guī)定沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷擊的部位敷設(shè)。并必需符合以下要求:全部避雷針應(yīng)承受避雷帶相互連接。引下線不應(yīng)少于兩根,并應(yīng)沿建筑物四周均勻或?qū)ΨQ布置,其間距不應(yīng)大于12m。排放爆炸危急氣體、蒸氣或粉塵的管道應(yīng)符合上述第(1)2〕、3〕項(xiàng)的要求。建筑物應(yīng)裝設(shè)均壓環(huán),環(huán)間垂直距離不應(yīng)大于12m,全部引下線、建筑物的金屬構(gòu)造和金屬設(shè)備均應(yīng)連到環(huán)上。均壓環(huán)可利用電氣設(shè)備的接地干線環(huán)路。,每根引下線的沖擊接地電阻不應(yīng)大于10Ω,并應(yīng)和電氣設(shè)備接地裝置及全部進(jìn)入建筑物的金屬管道相連,此接地裝置可兼作防雷電感應(yīng)之用。防直擊雷的環(huán)形接地體尚宜按以下方法敷設(shè):當(dāng)土壤電阻率小于或等于500Ω·時(shí),對(duì)環(huán)形接地體所包圍的面積的等AAA徑 AAl 5Ar式中 l——補(bǔ)加水平接地體的長(zhǎng)度(m);rA——環(huán)形接地體所包圍的面積(m2)。當(dāng)補(bǔ)加垂直接地體時(shí),其長(zhǎng)度應(yīng)按下式確定:A5A5v 2式中 lv——補(bǔ)加垂直接地體的長(zhǎng)度(m)。當(dāng)土壤電阻率為500Ω·m至3000Ω·m時(shí),對(duì)環(huán)形接地體所包圍的面積的等效圓半徑
大于或等于113600m的狀況,環(huán)形接地體不需補(bǔ)加接地A380A體;對(duì)于等效圓半徑地體或垂直接地體。
小于113600m的狀況,每根引下線處應(yīng)補(bǔ)加水平接A380A·當(dāng)補(bǔ)加水平接地體時(shí),其總長(zhǎng)度應(yīng)按下式確定:Al (113600)Ar 380·:Al (113600)Av 380當(dāng)建筑物高于30m時(shí),尚應(yīng)實(shí)行以下防側(cè)擊措施:從30m起每隔不大于6m沿建筑物四周設(shè)水平避雷帶并與引下線相接;30m及以上外墻上的欄桿、門窗等較大的金屬物與防雷裝置連接。在電源引入的總配電箱處宜裝設(shè)過(guò)電壓保護(hù)器。凈距不應(yīng)小于5m。其次類防雷建筑物的防雷措施其次類防雷建筑物的防直擊雷的措施〔帶〕或避雷針或由其混合組成的接閃個(gè)屋面組不大于10m*10m或12m*8m的網(wǎng)格。全部避雷針應(yīng)承受避雷帶相互連接。管等管道應(yīng)符合2.4.1節(jié)中第〔1〕2〕項(xiàng)的要求。排放無(wú)爆炸危急氣體、蒸氣或粉塵的突出屋面的放散管、煙囪,1區(qū)、11區(qū)和2區(qū)爆炸危急環(huán)境的自然通風(fēng)管,裝有阻火器的排放爆炸危急氣體、蒸氣或粉塵放散管、呼吸閥、排風(fēng)管,第2.4.1節(jié)中第〔1〕3〕項(xiàng)所規(guī)定的管閥及煤氣放散管等,其防雷保護(hù)應(yīng)符合以下要求:金屬物體可不裝接閃器,但應(yīng)和屋面防雷裝置相連;在屋面接閃器保護(hù)范圍之外的非金屬物體應(yīng)裝設(shè)接閃器,并和屋面防雷裝置相連。間距不應(yīng)大于18m。當(dāng)僅利用建筑物四周的鋼柱或柱子鋼筋作引下線時(shí),可按跨度設(shè)引下線,但引下線的平均間距不應(yīng)大于18m。每根引下線的沖擊接地電阻不應(yīng)大于10Ω。防直擊雷接地宜和防雷電感不相連時(shí),兩者間在地中的距離應(yīng)符合以下表達(dá)式的要求,但不應(yīng)小于2mS 0.3kRe2 c i式中 Se2
——地中距離(m);——分流系數(shù),單根引下線應(yīng)為1,兩根引下線及接閃器不成閉合環(huán)的c多根引下線應(yīng)為0.66。接閃器成閉合環(huán)或網(wǎng)狀的多根引下線應(yīng)為0.44。成環(huán)形接地體。利用建筑物的鋼筋作防雷裝置時(shí)應(yīng)符合以下規(guī)定:建筑物宜利用鋼筋混凝土屋面、梁、柱、根底內(nèi)的鋼筋作為引下線。在在2.1.2(2)、(3)、(8)、(9)條所規(guī)定的建筑物尚宜利用其作為接閃器。4%及根底的外外表無(wú)防腐層或有瀝青質(zhì)的防腐層時(shí),宜利用根底內(nèi)的鋼筋作接地裝置。敷設(shè)在混凝土中作為防雷裝置的鋼筋或圓鋼,當(dāng)僅有一根時(shí),其直徑不。被利用作為防雷裝置的混凝土構(gòu)件內(nèi)有箍筋連接的鋼筋,其截面積總和不應(yīng)小于一根直徑為10mm鋼筋的截面積。,在四周地面以下距地面不小于0.5m,每根引下線所連接的鋼筋外表積總和應(yīng)符合以下表達(dá)式的要求:S4.24k2c式中 。時(shí),接地體的規(guī)格尺寸不應(yīng)小于表2.2的規(guī)定。構(gòu)件內(nèi)有箍筋連接的鋼筋或成網(wǎng)狀的鋼筋,其箍筋與鋼筋的連接,鋼筋須連接成電氣通路。表2.2其次類防雷建筑物環(huán)形人工根底接地體的規(guī)格尺寸閉合條形根底的周長(zhǎng)(m)閉合條形根底的周長(zhǎng)(m)扁鋼(mm)≥604*25≥60至<604*50圓鋼,根數(shù)*直徑(mm)210410或312<40鋼材外表積總和≥4.24m2注:ab2倍;c箍筋的外表積。當(dāng)土壤電阻率小于或等于3000Ω·m時(shí),在防雷的接地裝置同其它接值,但其接地體應(yīng)符合以下規(guī)定之一:防直擊雷的環(huán)形接地體的敷設(shè)要求:當(dāng)土壤電阻率小于或等于3000AΩA
大于或等于5m的狀況,AA應(yīng)補(bǔ)加水平接地體或垂直接地體。當(dāng)補(bǔ)加水平接地體時(shí),其長(zhǎng)度應(yīng)按下式確定:Al 5Ar式中 l——補(bǔ)加水平接地體的長(zhǎng)度(m);rA——環(huán)形接地體所包圍的面積(m2)。當(dāng)補(bǔ)加垂直接地體時(shí),其長(zhǎng)度應(yīng)按下式確定:A5A5v 2式中 lv——補(bǔ)加垂直接地體的長(zhǎng)度(m)。影面積或成環(huán)形的條形根底鋼筋所包圍的面積A≥80(m2)時(shí),可不另加接地體。柱距或大多數(shù)柱距為6m的單層工業(yè)建筑物,當(dāng)利用柱子根底的鋼筋作為防雷的接地體并同時(shí)符合以下條件時(shí),可不另加接地體。利用全部或絕大多數(shù)柱子根底的鋼筋作接地體;吊車梁等構(gòu)件的鋼筋或防雷裝置相互連成整體;0.5m,每一柱子根底內(nèi)所連接鋼筋外表積總和大于或等于0.82m2。其次類防雷建筑物的防雷電感應(yīng)的措施節(jié)中第(4)、(5)、(6)項(xiàng)所規(guī)定的建筑物,其防雷電感應(yīng)的措施應(yīng)符合以下要求:裝置上,可不另設(shè)接地裝置。100mm時(shí)30m;穿插凈距小于100mm時(shí),其穿插處亦應(yīng)跨接。當(dāng)長(zhǎng)金屬物的彎頭、閥門、法蘭盤等連接處的過(guò)度電阻大于0.03Ω時(shí),連接處應(yīng)用金屬線跨接。對(duì)有不少于根螺栓連接的法蘭盤,在非腐蝕環(huán)境下,可不跨接。建筑物內(nèi)防雷電感應(yīng)的接地干線與接地裝置的連接不應(yīng)少于兩處。線路的還擊,應(yīng)符合以下要求:距離應(yīng)按以下表達(dá)確定:當(dāng)l 5R時(shí)X i當(dāng)l 5R時(shí)X i
S 0.3k(R0.1l )a3 c i XS 0.075k(Rl )a3 c i X式中 Sa3
——空氣中距離(m);R——引下線的沖擊接地電阻(Ω);ilX——引下線計(jì)算點(diǎn)到地面的長(zhǎng)度(m)。當(dāng)金屬物或電氣線路與防雷的接地裝置之間相連或通過(guò)過(guò)電壓保護(hù)器連S 0.075k l )a4 c X式中 Sa4
——空氣中距離(m);lX——引下線計(jì)算點(diǎn)到連接點(diǎn)的長(zhǎng)度(m)。限制。當(dāng)金屬物或線路與引下線之間有自然接地或人工接地的鋼筋混凝土構(gòu)不受限制。當(dāng)金屬物或線路與引下線之間有混凝土墻、磚墻隔開(kāi)時(shí),混凝土墻的擊穿強(qiáng)度應(yīng)與空氣擊穿強(qiáng)度一樣;磚墻的擊穿強(qiáng)度應(yīng)為空氣擊穿強(qiáng)度的1/2。當(dāng)距1)、2)項(xiàng)要求時(shí),金屬物或線路應(yīng)與引下線直接相連或通過(guò)過(guò)電壓保護(hù)器相連。在電氣接地裝置與防雷的接地裝置共用或相連時(shí)的狀況下:當(dāng)?shù)蛪弘娫串?dāng)Y,yn0型或D,yn11型接線的配電變壓器設(shè)在建筑物內(nèi)或附設(shè)于外設(shè)避雷器外,尚宜在低壓側(cè)各相上裝設(shè)避雷器;注:對(duì)同一廠區(qū)或由同一治理部門治理的高壓電源線路,依據(jù)閱歷,在其敷設(shè)路程中不行能產(chǎn)生雷電感應(yīng)的狀況下,在變壓器高壓側(cè)可不裝設(shè)設(shè)避雷器。防雷電波侵入的措施,應(yīng)符合以下要求:當(dāng)?shù)蛪壕€路全長(zhǎng)承受埋地電纜或敷設(shè)在架空金屬槽內(nèi)的電纜引入時(shí),在2.1.2節(jié)中第(4)、(5)、(6)項(xiàng)所規(guī)定的建筑物,上述金屬物尚應(yīng)與防雷的接地裝置相連。節(jié)中第(4)、(5)、(6)項(xiàng)所規(guī)定的建筑物,其低壓電源線路應(yīng)符合以下要求:15m。入戶端電纜的金屬外皮、鋼管應(yīng)與防雷的接地裝和絕緣子鐵腳、金具等應(yīng)連在一起接地,其沖擊接地電阻不應(yīng)大于10Ω。30d/a地區(qū)的建筑物,可承受低壓架空線直接引入建筑物內(nèi),但應(yīng)符合以下要求:2~3mm的空氣間隙,并應(yīng)與絕緣子鐵腳、金具連在一起接到防雷的接地裝置上,其沖擊接地電阻不應(yīng)大于5Ω。接地電阻不應(yīng)大于10Ω,其余兩基電桿不應(yīng)大于20Ω。節(jié)中第(1)、(2)、(3)、(8)、(9)項(xiàng)所規(guī)定的建筑物,其低壓電源線路應(yīng)符合以下要求:地長(zhǎng)度應(yīng)大于或等于15m,入戶端電纜的金屬外皮、鋼管應(yīng)與防雷的接地裝置相緣子鐵腳、金具等應(yīng)連在一起接地,其沖擊接地電阻不應(yīng)大于10Ω。應(yīng)接地,其沖擊接地電阻不應(yīng)大于30Ω。架空和直接埋地的金屬管道在進(jìn)出建筑物處應(yīng)就近與防雷的接地裝置相連;當(dāng)不相連時(shí),架空管道應(yīng)接地,其沖擊接地電阻不應(yīng)大于10Ω。對(duì)于第節(jié)中第(4)、(5)、(6)項(xiàng)所規(guī)定的建筑物,引入、引出該建筑物的金屬管道在進(jìn)出處應(yīng)與防雷的接地裝置相連;對(duì)架空金屬管道尚應(yīng)在距建筑物約25m處接地一次,其沖擊接地電阻不應(yīng)大于10Ω。45m的鋼筋混凝土構(gòu)造、鋼構(gòu)造建筑物,尚應(yīng)實(shí)行以下防鍘擊和等電位的保護(hù)措施:2.4.2節(jié)第(2)6)項(xiàng)的要求;應(yīng)利用鋼柱或柱子鋼盤作為防雷裝置引下線;應(yīng)將45m及以上外墻上的欄桿、門窗等較大的金屬物與防雷裝置連接;豎直敷設(shè)的金屬管道及金屬物的頂端和底端與防雷裝置連接。有爆炸危急的露天鋼質(zhì)封閉氣罐,當(dāng)其壁厚不小于4mm時(shí)可不裝接閃器,30m,沖擊接地電阻不應(yīng)大于30Ω。第三類防雷建筑物的防雷措施第三類防雷建筑物防直擊雷的措施,宜承受裝設(shè)在建筑物上的避雷網(wǎng)〔帶〕或避雷針或由這兩種混合組成的接閃器。避雷網(wǎng)〔帶〕應(yīng)按3.2.3節(jié)的規(guī)于20m*20m或24m*16m的網(wǎng)格。平屋面的建筑物,當(dāng)其寬度不大于20m時(shí),可僅沿周邊敷設(shè)一圈避雷帶。每根引下線的沖擊接地電阻不宜大于30Ω,但對(duì)于估量雷擊次數(shù)大于或等于0.012次/a,且小于或等于0.06次/a的部、省級(jí)辦分建筑物及其它重要或人員密集的公共建筑物不宜大于10Ω的距離不應(yīng)小于2m。成環(huán)形接地體。下線和接地裝置,并應(yīng)符合以下規(guī)定:4%及根底的外外表無(wú)防腐層或有瀝青質(zhì)的防腐層時(shí),宜利用根底內(nèi)的鋼筋作接地裝置。敷設(shè)在混凝土中作為防雷裝置的鋼筋或圓鋼,當(dāng)僅有一根時(shí),其直徑一。補(bǔ)利用作為防雷裝置的混凝土構(gòu)件內(nèi)有箍筋連接的鋼筋,其截面積總和不應(yīng)小于一根直徑為10mm鋼筋的截面積。構(gòu)件內(nèi)有箍筋連接的鋼筋或成網(wǎng)狀的鋼筋,其箍筋與鋼筋的連接,鋼筋連接成電氣通路。0.5m,每根引下線所連接的鋼筋外表積總和應(yīng)符合以下表達(dá)式的要求:S 1.89k2c式中 時(shí),接地體的規(guī)格尺寸不應(yīng)小于表2.4.3的規(guī)定。第類防雷建筑物環(huán)形人工根底接地體的規(guī)格尺寸 表2.4.3閉合條形根底的周長(zhǎng)(m)閉合條形根底的周長(zhǎng)(m)扁鋼(mm)≥604*2011028<40鋼材外表積總和≥1.89m2②承受多根圓鋼時(shí),其敷設(shè)凈距不小于直徑的2倍;計(jì)入箍筋的外表積。當(dāng)土壤電阻率小于或等3000Ω·m時(shí),在防雷的接地裝置同其它接地裝置和進(jìn)出建筑物的管道相接的狀況下,防雷的接地裝置可不計(jì)及接地電阻值。。。。。。保護(hù)方式一樣。避雷針應(yīng)連接在閉合環(huán)上。帶,并應(yīng)對(duì)稱布置三支高出煙囪口不低于0.5m的避雷針。。。。。。40m的煙囪,可只設(shè)一根引下線,超過(guò)40m時(shí)應(yīng)設(shè)兩根引下線??衫寐菟ㄟB接或焊接的一座金屬爬梯作為兩根引下線用。金屬煙囪應(yīng)作為接閃器和引下線。25m且高度不超過(guò)40m的建筑物可只設(shè)一根引下線。引下線應(yīng)沿建筑物四周均勻?qū)ΨQ布置,其間距不應(yīng)大于25m。當(dāng)僅的平均間距不應(yīng)大于25m。線路的還擊,應(yīng)符合以下要求:當(dāng)金屬物或電氣線路與防雷的接地裝置之間不相連時(shí),其與引下線之間的距離應(yīng)按以下表達(dá)確定:當(dāng)l 5R時(shí)X i當(dāng)l 5R時(shí)X i
S 0.2k(Ra3 c
0.1l )XS 0.05k(Ra3 c i
l )X式中 Sa3
——空氣中距離(m);R——引下線的沖擊接地電阻(Ω);i——引下線計(jì)算點(diǎn)到連接點(diǎn)的長(zhǎng)度(m)。X接時(shí),其與引下線之間的距離應(yīng)按以下表達(dá)確定:S 0.05kla4 cX式中 Sa4
——空氣中距離(m);l ——引下線計(jì)算點(diǎn)到連接點(diǎn)的長(zhǎng)度(m)。X限制。當(dāng)金屬物或線路與引下線之間有自然接地或人工接地的鋼筋混凝土構(gòu)不受限制。當(dāng)金屬物或線路與引下線之間有混凝土墻、磚墻隔開(kāi)時(shí),混凝土墻的擊穿強(qiáng)度應(yīng)與空氣擊穿強(qiáng)度一樣;磚墻的擊穿強(qiáng)度應(yīng)空氣擊穿強(qiáng)度的1/2。當(dāng)距離1)、2)項(xiàng)要求時(shí),金屬物或線路應(yīng)與引下線直接相連或通過(guò)過(guò)電壓保護(hù)器相連。在電氣接地裝置與防雷的接地裝置共用或相連時(shí)的狀況下:當(dāng)?shù)蛪弘娫碮,yn0型或D,yn11型接線的配電變壓器設(shè)在建筑物內(nèi)或附設(shè)于外設(shè)避雷器外,尚宜在低壓側(cè)各相上裝設(shè)避雷器防雷電波侵入的措施,應(yīng)符合以下要求:絕緣子鐵腳、金具等應(yīng)連在一起接地,其沖擊接地電阻不宜大于30Ω。地裝置上。裝置上或單獨(dú)接地,其沖擊接地電阻不宜大于30Ω。高度超過(guò)60m的建筑物尚應(yīng)實(shí)行以下防鍘擊和等電位的保護(hù)措施:2.4.2節(jié)第(2)條第6)項(xiàng)的要求;應(yīng)利用鋼柱或柱子鋼盤作為防雷裝置引下線;應(yīng)將60m及以上外墻上的欄桿、門窗等較大的金屬物與防雷裝置連接;b.。。。。。。。。。。特別構(gòu)筑物的防雷措施露天油罐及氣體貯罐的防雷措施45℃及以下的屬于易燃液體,其蒸汽與空氣的混合物具有爆炸危急。閃點(diǎn)在45℃及以上的屬于可燃液體,一般在常溫下只有著火危急,無(wú)爆炸危急。但凡可燃?xì)怏w都有爆炸危急。45℃及以下的易燃液體的開(kāi)式貯罐和構(gòu)筑物屬一類防雷建筑物,可考慮裝設(shè)獨(dú)立避雷針,其接地裝置的沖擊接地電阻不大于5Ω。45℃及以下帶有呼吸閥的易燃液體貯罐,壁厚不小于4mm的密閉金以保護(hù)呼吸閥,避雷針針尖應(yīng)設(shè)在爆炸危急區(qū)之外〔包括水平和垂直兩個(gè)方向〕。其接地裝置的沖擊接地電阻不大于10Ω。閃點(diǎn)大于45℃具有呼吸閥的壁厚不小于4mm的可燃?xì)怏w密閉貯罐,閃點(diǎn)45℃以下壁厚不小于4mm的易燃液體密閉金屬容器屬三類防雷建筑物,一般可不2處,間距不大于30m,其接地裝置的沖擊接地電阻不大于30Ω。浮頂油罐、壁厚在4mm以上的球型液化氣貯罐,一般只接地即可,不設(shè)避〔25mm2軟銅線或鋼線〕與金屬罐體相連。0.5m以上者,可不考慮防雷措施。但如有呼吸閥引出地面者,在呼吸閥處作局部防雷處理。煙囪和火炬的防雷措施煙囪用避雷針或避雷環(huán)保護(hù)。多根避雷針應(yīng)用閉合環(huán)將其相互連接。12mm的圓鋼或30*4mm2的扁鋼。當(dāng)煙囪低于40m時(shí)設(shè)一根引下線,高于40m時(shí)設(shè)兩根引下線和兩組接地裝置。可利用鐵爬梯作為引下線;當(dāng)為鋼筋混凝土煙囪時(shí),應(yīng)把兩根以上的主筋在頂部和底部與鐵爬焊接作為引下線。金屬煙囪當(dāng)其壁厚不小于4mm,可作為接閃器和引下線。接地裝置的沖擊接地電阻不大于30Ω。石油化工生產(chǎn)裝置的火炬一般離裝置區(qū)較遠(yuǎn)且安裝在地形較高區(qū),為孤〔火炬頭〕并用金屬支架支撐。宜利用其壁厚不小于4mm的火炬管線及金屬支架作接閃器和線下線,僅作接2處,間距不大于30m,其接地裝置的沖擊接地電阻不大于30Ω。水塔和冷卻塔的防雷措施裝一支避雷針,針應(yīng)伸出頂部1.8m。直徑較大的水塔,可以適當(dāng)增加避雷針的高度,但不宜超過(guò)5m。鐵爬梯可作為引下線,引下線不少于2根。2根。接地裝置的沖擊接地電阻不大于30Ω?;ぢ短煅b置的防雷措施4mm時(shí),可不設(shè)避雷針保護(hù),但必需防雷接地。規(guī)定:避雷針(線)的保護(hù)范圍,應(yīng)包括整個(gè)儲(chǔ)罐;裝有阻火器的甲、乙類可燃液體地上固定頂罐,當(dāng)頂板厚度等于或大于B4mm時(shí),可不設(shè)避雷針〔線〕;丙類液體儲(chǔ)罐,可不設(shè)避雷針〔線〕,但必需設(shè)防感應(yīng)雷接地;〔線〕,但應(yīng)將浮頂與罐體用兩根截面不小于25mm2的軟銅線作電氣連接;壓力儲(chǔ)罐不設(shè)避雷針〔線〕,但應(yīng)作接地。防雷裝置接閃器接閃器由以下的一種或多種組成:直接裝設(shè)在建筑物上的避雷針、避雷帶或避雷網(wǎng)。避雷針宜承受圓鋼或焊接鋼管制成,其直徑不應(yīng)小于以下數(shù)值:針長(zhǎng)1m以下: 圓鋼為12mm;針長(zhǎng)1~2mm: 煙囪頂上的針: 圓鋼為20mm;鋼管為40mm。避雷網(wǎng)和避雷帶宜承受圓鋼或扁鋼,優(yōu)先承受圓鋼。圓鋼直徑不應(yīng)小于8mm。扁鋼截面不應(yīng)小于48mm2,其厚度不應(yīng)小于4mm。當(dāng)煙囪上承受避雷環(huán)時(shí),其圓鋼直徑不應(yīng)小于12mm。扁鋼截面不應(yīng)小于100mm2,其厚度不應(yīng)小于4mm。架空避雷線和避雷網(wǎng)宜承受截面不小于35mm2的鍍鋅鋼絞線。除第一類防雷建筑物外,金屬屋面的建筑物宜利用其屋面作為接閃器,并應(yīng)符合以下要求:金屬板之間承受搭接時(shí),其搭接長(zhǎng)度不應(yīng)小于100mm;金屬板下面無(wú)易燃物品時(shí),其厚度不應(yīng)小于0.5mm;金屬板下面有易燃物品時(shí),其厚度,鐵板不應(yīng)小于4mm,銅板不應(yīng)小于5mm,鋁板不應(yīng)小于7mm。金屬板無(wú)絕緣被覆層。注:薄的油漆保護(hù)層或0.5mm厚瀝青層或1mm厚聚乙烯層不屬于絕緣被覆層屋頂?shù)囊韵路桥R時(shí)性金屬宜作為接閃器,但其全部部件之間均應(yīng)連成電氣通路:旗桿、欄桿、裝飾物等,其尺寸不小于對(duì)標(biāo)準(zhǔn)接閃器所規(guī)定的數(shù)值;2.5mm,但鋼管、鋼罐一旦被雷擊穿,其介質(zhì)對(duì)四周環(huán)境造成危急時(shí),其壁厚不得小于4mm。性較強(qiáng)的場(chǎng)所,尚應(yīng)實(shí)行加大其截面或其它防腐措施。建筑物。防雷引下線防雷引下線宜承受圓鋼或扁鋼,優(yōu)先承受圓鋼。圓鋼直徑不應(yīng)小于8mm。扁鋼截面不應(yīng)小于48mm2,其厚度不應(yīng)小于4mm。12mm。承受扁鋼時(shí),其截面不應(yīng)小于100mm2,其厚度不應(yīng)小于4mm??砂捣螅鋱A鋼直徑不應(yīng)小于10mm,扁鋼截面不應(yīng)小于80mm2。應(yīng)連成電氣通路。0.3m至1.8m之間裝設(shè)斷線卡。0.3m處設(shè)接地體連接。連接板處宜有明顯標(biāo)志。1.7m至地面下0.3m的一段接地線應(yīng)實(shí)行暗敷或鍍鋅角鋼、改性塑料管或橡膠管等保護(hù)設(shè)施。防直擊雷保護(hù)范圍計(jì)算接閃器的布置見(jiàn)表3.2.4接閃器布置 表3.2.4建筑物防雷類別
滾球半徑h(m)r304560
避雷網(wǎng)網(wǎng)格尺寸(m)≤5*5或≤6*4≤10*10或≤12*8≤20*20或≤24*16滾雷法確定避雷針和架空避雷線妨直擊雷保護(hù)范圍通常用滾球法來(lái)確定滾球法是以h為半徑的一個(gè)球體,沿需要防直擊雷的部位滾動(dòng),球體只觸及r接閃器或觸及接閃器和地面,而是鴯不觸及需要保護(hù)的部位。單支避雷針的保護(hù)范圍〔略〕雙支等高避雷針的保護(hù)范圍〔略〕雙支不等高避雷針的保護(hù)范圍〔略〕矩形布置的四支等高避雷針的保護(hù)范圍〔略〕單根避雷線的保護(hù)范圍〔略〕兩根等高避雷線的保護(hù)范圍〔略〕確定建筑物上任兩接閃器在所需斷面上的保護(hù)范圍保護(hù)范圍仍有效,但外周線觸及的屋面及其外部得不到保護(hù),內(nèi)部得到保護(hù)。接地設(shè)計(jì):稱為接地。接地按目的分為三種:工作接地——在電力系統(tǒng)中,運(yùn)行需要的接地〔如中性點(diǎn)接地等〕,稱為工作接地。保護(hù)接地——電力設(shè)備的金屬外殼、鋼筋混凝土桿和金屬桿塔,由于絕緣損壞有可能帶電,為了防止這種電壓危及人身安全而設(shè)的接地,稱為保護(hù)接地。過(guò)電壓保護(hù)接地——過(guò)電壓保護(hù)裝置為了消退過(guò)電壓危急影響而設(shè)的接地稱為過(guò)電壓保護(hù)接地。工作接地〔如發(fā)電機(jī)、變壓器的中性點(diǎn),電動(dòng)機(jī)的中性點(diǎn),某一相的中點(diǎn)〕接。低壓系統(tǒng)電氣裝置接地型式低壓系統(tǒng)接地型式分:TN、TT、IT三種型式,這些文字符號(hào)的意義是:第一個(gè)字母——說(shuō)明電源對(duì)地的關(guān)系:TI其次個(gè)字母——表示電氣裝置外露導(dǎo)電局部對(duì)地的關(guān)系:T的接地點(diǎn);N〔N點(diǎn)〕連接而接地。TN系統(tǒng)按N線和PE線的使用方式又分為三種型式:TN-SN線和PE線是分開(kāi)的;TN-CN線和PE線合為一根線;TN-C-SN線和PE線合為一根線。各型接地系統(tǒng)見(jiàn)圖3.1~圖3.5。圖3.1 TN-S系統(tǒng)(在全系統(tǒng)內(nèi)N線和PE線是分開(kāi)的)圖3.2 TN-C系統(tǒng)(在全系統(tǒng)內(nèi)N線和PE線合為一根線)圖3.3 TN-C-S系統(tǒng)(在全系統(tǒng)內(nèi),僅在前一局部N線和PE線合為一根線)圖3.4 TT系統(tǒng)(電力系統(tǒng)接地點(diǎn)與裝置、設(shè)備接地點(diǎn)無(wú)關(guān))圖3.5 IT系統(tǒng)(電力系統(tǒng)中性點(diǎn)不接地或一點(diǎn)經(jīng)阻抗與地連接)中性點(diǎn)工作制即中性點(diǎn)工作制時(shí),主要考慮以下幾個(gè)問(wèn)題:供電的連續(xù)性或牢靠性。不直接接地系統(tǒng)在一相接地時(shí),不會(huì)引起停業(yè)中的6kV系統(tǒng)多承受不直接接地系統(tǒng);電力部門規(guī)定,在大型火電廠中宜承受經(jīng)高阻抗接地的低壓電力系統(tǒng);礦山的井巷局部也可承受不直接接地系統(tǒng)。。不直接接系統(tǒng)雖然供電牢靠,但在一相接地發(fā)生后,如不準(zhǔn)時(shí)消退故障,則易進(jìn)展為雙重或多重接地故障,釀成較大事故。因此,不直接接地系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置檢測(cè)系統(tǒng),以便準(zhǔn)時(shí)覺(jué)察故障。后一種狀況,由于電弧電流不大,主開(kāi)關(guān)不能準(zhǔn)時(shí)切斷,故障不能消退。而在中10~20個(gè)周波內(nèi)切除電弧。這是中性點(diǎn)直接接地可經(jīng)低電阻接地系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)。安全。從人身安全來(lái)看,不直接接地系統(tǒng)相對(duì)安全一些。由于各相存在引燃接觸點(diǎn)處的易燃物,這是一種潛在的擔(dān)憂全因素。不正常電壓的危害。不直接接地系統(tǒng)中,當(dāng)一相接地時(shí),其他兩相的對(duì)3降低。3
倍正常電壓的過(guò)電壓,特別是在高壓系統(tǒng)中,絕緣的壽命將會(huì)電力系統(tǒng)的過(guò)電壓。對(duì)于抑制過(guò)電壓對(duì)絕緣的危害,直接接地系統(tǒng)較之工頻過(guò)電壓、諧振過(guò)電壓〕、操作過(guò)電壓、靜電過(guò)電壓以及與高一級(jí)電中性點(diǎn)接地系統(tǒng)可減小中性點(diǎn)偏移所引起的過(guò)電壓以及防止過(guò)電壓對(duì)絕緣的影響。中性點(diǎn)工作制的分類可分成接地與不接地系統(tǒng)兩類。按接地回路接入的中性點(diǎn)絕緣系統(tǒng)、直接接地系統(tǒng)、電阻接地系統(tǒng)、電抗接地系統(tǒng)和接地故障抑制器〔消弧線圈〕接地系統(tǒng)。中性點(diǎn)絕緣系統(tǒng)。系統(tǒng)的零序阻抗為無(wú)限大。。由于變壓器〔發(fā)電機(jī)〕中性點(diǎn)直接接地,其電抗串入中承受有效接地系統(tǒng)。滿足下式要求者,稱為有效接地:RRX0 1
或0
01X1X3X0 1
X或0 03X式中 R0
1——系統(tǒng)的零序電阻〔Ω〕;X——系統(tǒng)的零序電抗〔Ω〕;0X1——系統(tǒng)的正序電抗〔Ω〕;〔發(fā)電機(jī)〕繞組能夠承受的最大三相故障電流時(shí),為了抑制單相接地故障電流,中性點(diǎn)需經(jīng)阻抗接地。電阻接地系統(tǒng)又可分為高阻和低阻接地系統(tǒng)。高阻接地系統(tǒng)與不接地系統(tǒng)相近;低阻接地系統(tǒng)與直接接地系統(tǒng)相近。10kV過(guò)250%正常值,這一數(shù)值對(duì)絕緣來(lái)說(shuō)是安全的。RX0 0R2X0 0式中 R0
——系統(tǒng)的零序電阻〔Ω〕;X——系統(tǒng)的零序電抗〔Ω〕。010A時(shí),因10A級(jí)的電弧已能造成危害,故已不宜選用高阻接地系統(tǒng)。低阻接地系統(tǒng)中,接地電阻器的作用是限流。電抗接地系統(tǒng)。電抗接地系統(tǒng)主要用于三相四線制系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)60%的三相故障電流內(nèi),但不低于25%的三相故障電流。接地故障抑制器(消弧線圈)接地系統(tǒng)。消弧線圈具有較高的電抗值。當(dāng)〔簡(jiǎn)潔引發(fā)鐵磁諧振〕,而承受欠補(bǔ)償或過(guò)補(bǔ)償,一般承受過(guò)補(bǔ)償。即I>I。L C過(guò)額定相電壓的15%。裝有消弧線圈的63kV及以下系統(tǒng),故障點(diǎn)的剩余電流不宜超過(guò)10A,必要時(shí)可將系統(tǒng)分區(qū)運(yùn)行,以削減故障點(diǎn)剩余電流。補(bǔ)償方式運(yùn)行,但脫諧度不宜超過(guò)10%。工作接地的范圍〔在變壓器中性點(diǎn)絕緣的系統(tǒng)中,可經(jīng)擊穿熔斷器接地〕;電流互感器。保護(hù)接地保護(hù)接地的分類及特點(diǎn)保護(hù)接地分類接地和接零兩種。接零僅用于低壓系統(tǒng)。低壓系統(tǒng)的接地和接零見(jiàn)圖3.6。圖3.6 保護(hù)接地和接零的示意圖接零系統(tǒng)(TN-C); (b)接地系統(tǒng)IT、TT、TN系統(tǒng)的特點(diǎn)及其應(yīng)用TT系統(tǒng),從50年月開(kāi)頭,主要承受TN系統(tǒng),少量承受IT系統(tǒng)。到80年月,TT系統(tǒng)又重被承受。目前,這三種系統(tǒng)是同時(shí)并存。IT系統(tǒng)流過(guò)人體,見(jiàn)圖3.3.7。設(shè)A相絕緣損壞而碰殼,故障點(diǎn)〔設(shè)備外殼〕對(duì)地電壓為RU p U
R p U1 R R 1b p
RR 1c p式中 U ——故障點(diǎn)的對(duì)地電壓〔V〕;1R——保護(hù)接地電阻〔Ω〕;pR R——b相、c相對(duì)地漏泄電阻〔Ω〕。b c人接觸故障點(diǎn)時(shí),流過(guò)人體的電流為RI p Uh RR RR RR p h b p b hR p UR(R R) eb p h式中 Ih
——流過(guò)人體電流〔A〕;R——人體電阻〔Ω〕。h
RR R,故UIp b h b f h損害。假設(shè)線路漏電,R的阻值降到低值,則是危急的。b圖3.3.7 低壓系統(tǒng)中對(duì)地電阻的示意圖R—工作接地電阻〔對(duì)地IT系統(tǒng)R 〕;R(g
)—保護(hù)接地電阻〔電導(dǎo)〕;s s P pRRR(ggg)—a、b、c相線路對(duì)地漏電阻〔電導(dǎo)〕;a b c a b cR(g)—人體電阻〔電導(dǎo)〕;U —相電壓,U—線電壓。H h l當(dāng)電源中性點(diǎn)經(jīng)高電阻R接地時(shí),U和I可分別接下式求得:S f hRU p Uf R R p sI Rp Uh RRRR RR p s s h b h式中 U ——相電壓〔V〕;R——工作接地高值電阻〔Ω〕。sR
R,R R
p Up b h b
h RR s h一般,保護(hù)接地電阻Rp為4Ω,人體電阻Rh為500~1000Ω,中性點(diǎn)接地電阻Rs只有約30~60Ω,即可使Uf<50V,Ih<30mA。,IT系統(tǒng)中設(shè)備的保護(hù)接地能夠保護(hù)人員安全。IT系統(tǒng)中,檢測(cè)設(shè)備接地故障比較困難,IT系統(tǒng)可用于對(duì)供電牢靠性要求較高的場(chǎng)合。TT系統(tǒng)在TT系統(tǒng)中,當(dāng)發(fā)生接地故障時(shí),其故障點(diǎn)對(duì)地電壓U和通過(guò)人體電流I可從下式求得: U
F hR p Uf R R p sRI p Uh RRRR RR p s s h b h式中 U——相電壓〔V〕;R——工作接地高值電阻〔Ω〕。s在TT系統(tǒng)中,Rs和Rp即工作接地和保護(hù)接地電阻都是4Ω,這樣,故障點(diǎn)對(duì)地電壓將為110V,通過(guò)人體電流將達(dá)約0.1A~0.2A。明顯不能保證人員安全。因此,TT系統(tǒng)中,應(yīng)當(dāng)承受漏電保護(hù)裝置。TT系統(tǒng)可用于以三相負(fù)荷為主的低壓系統(tǒng)中。TN系統(tǒng)TN系統(tǒng)的特點(diǎn)是當(dāng)電氣設(shè)備外殼帶電時(shí),通過(guò)相線〔L〕-保護(hù)線〔PE線或PEN線〕回路,流過(guò)單相短路電流,從而快速切斷電源開(kāi)關(guān),保證人員的安系統(tǒng)的相?;芈纷杩棺銐蛐r(shí),開(kāi)關(guān)設(shè)備動(dòng)作牢靠,TN系統(tǒng)是安全的,但是,一旦保護(hù)線(PE或PEN)中斷,即使有保護(hù)線重復(fù)接地,也只能看作是一個(gè)TT系統(tǒng),是擔(dān)憂全的。TN系統(tǒng)有三種常用型式,分別應(yīng)用于不同場(chǎng)合。TN-S系統(tǒng),全系統(tǒng)的N線和保護(hù)〕線分開(kāi),可用于單相負(fù)荷較多的場(chǎng)合以及賓館等民用建筑,要求比較高、環(huán)境比較特別的場(chǎng)合也可用TN-S系統(tǒng);TN-C-S系統(tǒng)的N線和PE線是合在一起的,為PEN線,在某些用戶端,PEN線分成PE線和N線,一旦分開(kāi),以下線路中不能再合在一起,它適用于局部用戶需要TN-S系統(tǒng)的場(chǎng)合如工廠的低壓配電系統(tǒng);TN-C系統(tǒng)的PE線和N線始終是合一的,即三相四線制,可用于單相負(fù)荷不大、安全要求不高的工廠的低壓配電系統(tǒng)。重復(fù)接地PE線或PEN線斷線時(shí),重復(fù)接地可以使斷線處后的系統(tǒng)變成TT系統(tǒng),降低了在斷線時(shí)所發(fā)生故障處的對(duì)地的電壓。對(duì)重復(fù)接地的要求如下:200m的架空線分支處和分支線末端以及沒(méi)有分支線的每隔1000m的直線段,PE線或PEN線應(yīng)重復(fù)接地。PE線或PEN線應(yīng)重復(fù)接地。此時(shí),如低壓線路引出支線的長(zhǎng)度超過(guò)500m時(shí),在分支處PE線或PEN線也要重復(fù)接地。PEN線或利用電纜金屬外皮作PEN線的低壓線路,也要承受重復(fù)接地,其要求與架空線路同。低壓直流電纜線路,每隔2023m應(yīng)裝設(shè)一組重復(fù)接地。為等電位及削減接觸電壓,建筑物內(nèi)的金屬構(gòu)造和地下管道等應(yīng)當(dāng)用接地裝置。如建筑物周界長(zhǎng)大于400m,則每隔200m處也要進(jìn)展重復(fù)接地。PE或PEN線應(yīng)重復(fù)接地〔但距接地點(diǎn)不超過(guò)50m者除外〕。假設(shè)屋內(nèi)配電屏、掌握屏有接地裝置時(shí),也可將PE線或PEN線直接連到接地裝置上。接地電阻要求不大于4Ω的低壓線路,每一重復(fù)接地裝置的接地電阻應(yīng)不大于10Ω。在電氣設(shè)備接地裝置的接地電阻允許到達(dá)10Ω的電氣系統(tǒng)中,每一重復(fù)接地裝置的接地電阻應(yīng)不大于30Ω。但重復(fù)接地不應(yīng)少于三處。高壓電氣設(shè)備的保護(hù)接地大接地短路電流系統(tǒng)和小接地短路電流系統(tǒng)我國(guó)規(guī)定系統(tǒng)零序阻抗X與系統(tǒng)正序阻抗X之比,即X/X≤4~5的系統(tǒng)屬于大0 1 0 1接地短路電流系統(tǒng);X/X﹥4~5的系統(tǒng)屬于小接地路短電流系統(tǒng)。一般說(shuō),中性0 1或經(jīng)高阻或消弧線圈接地的系統(tǒng)屬小接地短路電流系統(tǒng)。高壓電氣設(shè)備的保護(hù)接地1000V以上的電氣設(shè)備必需作保護(hù)接地。大接地短路電流系統(tǒng)的電氣設(shè)備的接地電阻宜符合下式的要求:2023R p I當(dāng)I1000A Rp
0.5式中 Rp
——考慮到季節(jié)變化的最大接地電阻〔Ω〕;I——計(jì)算用的流經(jīng)接地裝置的入地短路電流(A)。該電流承受在接地裝置內(nèi)、外短路時(shí),經(jīng)接地裝置流入地呈的最大短路電流周期重量起始值,該電流應(yīng)接5~10年進(jìn)展后的系統(tǒng)最大行運(yùn)方式確定,并應(yīng)考求:對(duì)于高壓與低壓電氣設(shè)備共用的接地裝置120R p I僅用于高壓電氣設(shè)備的接地裝置250R p I式中 Rp
——考慮到季節(jié)變化的最大接地電阻〔Ω〕;I——計(jì)算用的接地故障電流,主要是電容電流(A)。接地電阻不宜超過(guò)10Ω。對(duì)變電所的接地電阻值可包括引進(jìn)線路的避雷線接地裝置的散流作用。Rp250
120 和I式R p
計(jì)算時(shí),計(jì)算用的接地故障電流應(yīng)承受不列數(shù)值:I在同一接地裝置中同一電網(wǎng)各消弧線圈額定電流總和的1.25倍。于電網(wǎng)中斷開(kāi)最大一臺(tái)消弧線圈時(shí)最大可能剩余電流值,但不得小于30A。中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地的系統(tǒng)中,保護(hù)接地裝置的接地電阻仍按式120 250R Rp I
計(jì)算。當(dāng)接地電阻阻值較小,成為大接地短路電流時(shí),則I按式Rp
2023 RI
0.5計(jì)算。保護(hù)接地〔包括接零〕的范圍以下電氣設(shè)備或裝置的外露金屬局部,除另有規(guī)定者外,均應(yīng)接地:和外殼;電力設(shè)備傳動(dòng)裝置;互感器的二次繞組,但繼電保護(hù)方面另有規(guī)定者除外;配電柜、配電屏、掌握柜、掌握屏、操作臺(tái)等的框架;金屬圍欄和金屬門;套,穿線的鋼管等;裝有避雷線的電力線路桿塔;的金屬桿塔和鋼筋混凝土桿塔;裝在配電線路桿塔上的電氣設(shè)備,如開(kāi)關(guān)、熔斷器、電容器等;避雷器、保護(hù)間隙、避雷針和耦合電容器底座;鎧裝掌握電纜外皮、非鎧裝或非金屬護(hù)套電纜的1~2根屏蔽芯線。接零):380V440V及以下的電氣設(shè)備的金屬外殼,但當(dāng)維護(hù)人員因某種緣由同時(shí)可觸及到其它電氣設(shè)備中已接地的其它物體時(shí),則仍應(yīng)接地;127V及以下和直流額定電壓110V及以下的電氣設(shè)備的金屬外殼,但爆炸危急場(chǎng)所除外;電力線路的木桿塔和屋外變電所木構(gòu)架上的懸式和針式絕緣子的金具〔在污穢地區(qū)除外〕以及照明燈具;〔包括配電間隔墻上〕上的電氣測(cè)量?jī)x表、繼電器的絕緣子金屬附件;力電纜的構(gòu)架,但爆炸危急場(chǎng)所除外;電壓為220V及以下蓄電池室內(nèi)的金屬框架;除外;如電氣設(shè)備與機(jī)床的機(jī)座間能牢靠的接觸,可將機(jī)床的機(jī)座接地,機(jī)床上的電動(dòng)機(jī)和電器,可不接地;在已接地的金屬構(gòu)架上和配電裝置間隔上,可拆下或翻開(kāi)的局部;的狀況下〔如人處在良好的絕緣狀態(tài)下工作〕,電氣設(shè)備可不作保護(hù)接地。表3.3.1表示人在各種不同的接觸狀態(tài)下,所允許的接觸電壓,供設(shè)計(jì)時(shí)參考。允許接觸電壓表3.3.1種類接觸狀態(tài)允許接觸電壓(V)1人體的大局部在水中<2.52人體處于顯著潮濕狀態(tài),人體常常接觸到電氣設(shè)備的外殼及金屬部件<253除第1種、第2種外,正常的人體遇到接觸電壓時(shí),危急高的狀態(tài)<504種、第2種外,正常的人體遇到接觸電壓合不限制保護(hù)接零即接零。接零的作用:在中性點(diǎn)直接接地1kV以下的系統(tǒng)中,承受接零保護(hù),將電氣設(shè)備的外殼直接接到系統(tǒng)的零線上〔為了與IEC標(biāo)準(zhǔn)靠攏,目前石化企業(yè)的電力系統(tǒng)承受TN系統(tǒng),電氣設(shè)備的外殼通過(guò)PE線或PEN線接到電源中性點(diǎn)上〕,如發(fā)備使人體避開(kāi)觸電的危急。TN電力系統(tǒng)。為了用主回路過(guò)電流保護(hù)〔熔斷器、低壓〕兼作接地故障保護(hù),必需計(jì)算單相短路電流,如能滿下式的要求,則人身和設(shè)備的安全得到保證。UI 0a ZS式中 Ia
——保證保護(hù)電器在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)自動(dòng)切斷故障回路的電流〔A〕;Zs——接地故障回路的阻抗〔Ω〕;U ——相線對(duì)地標(biāo)稱電壓(V)。0220V的TN系統(tǒng)配電線路的接地故障保護(hù),其切斷故障回路的時(shí)間應(yīng)符合以下規(guī)定:配電線路或僅供給固定式電氣設(shè)備用電的末端線路,不宜大于5s;大于0.4s。當(dāng)承受熔斷器作接地故障保護(hù),且符合以下條件時(shí),可認(rèn)為滿足上面第〔2〕條的要求。1〕當(dāng)要求切斷故障回路的時(shí)間小于或等于5sId
]與熔斷器熔In
]的比值不應(yīng)小于表3.3.2的規(guī)定:切斷接地故障回路時(shí)間小于或等于5sId
/I最小比值 表3.2n熔體額定電流熔體額定電流4~1012~6380~200250~500(A)I /Id n4.55671〕當(dāng)要求切斷故障回路的時(shí)間小于或等于0.4sId
]與熔斷In
]的比值不應(yīng)小于表3.3.3的規(guī)定:切斷接地故障回路時(shí)間小于或等于5sId
/I最小比值n表3.3熔體額定電流4~1012~6380~200250~500(A)I /I891011dndn(2)條1)項(xiàng)所述的線路,其切斷故障回路的時(shí)間不應(yīng)大于0.4s;U使配電箱至總等電位聯(lián)結(jié)回路之間的一段PE線的阻抗不大于 LZ,或U s0作關(guān)心等電位聯(lián)結(jié)。注:U ——安全電壓限值為50V。LTN:當(dāng)過(guò)電流保護(hù)能滿足第(2)條要求時(shí),宜承受過(guò)電流保護(hù)兼作接地保護(hù);在三相四線制配電線路中,當(dāng)過(guò)電流保護(hù)不能滿足第(2)條要求且零序零序電流保護(hù),此時(shí)保護(hù)整定值應(yīng)大于配電線路最大不平衡電流;當(dāng)上述1)、2)項(xiàng)的保護(hù)不能滿足要求時(shí),應(yīng)承受漏電電流淌作保護(hù)。防雷及防過(guò)電壓接地:對(duì)于直接雷,避雷裝置〔包括過(guò)電壓保護(hù)接地〕促使雷云正電荷和地面感應(yīng)負(fù)電荷中和,以防止雷擊的產(chǎn)生;對(duì)于靜局部發(fā)熱造成易燃或易爆炸物品燃燒爆炸的危急。防雷接地接地。防雷接地是防雷裝置〔接閃器、引下線、接地裝置〕組成局部。防雷接地裝置的要求詳見(jiàn)第2.4節(jié)“建筑物的防雷措施”中的有關(guān)規(guī)定。防過(guò)電壓接地壓按其產(chǎn)生的緣由不同,一般分為兩類:備額定電壓的3.5倍,只要對(duì)電氣設(shè)備的絕緣強(qiáng)度預(yù)先進(jìn)展合理考慮,即可防止其破壞性??蛇_(dá)幾十萬(wàn)安和一億伏,破壞性極大。如閥式避雷器是帶間隙,氧化鋅避雷器不帶間隙。避雷器的接地端都要直接接地。屏蔽接地影響屏蔽體外的其它設(shè)備的接地稱為屏蔽接地。電子設(shè)備的屏蔽接地一是切斷耦合通道。通常的做法有:的信號(hào)線之間,應(yīng)有肯定的距離或不敷設(shè)在同一管內(nèi)。中穿過(guò)的磁力線越少,絞扭的節(jié)距可取3~4cm。屏蔽。金屬導(dǎo)體屏蔽,對(duì)抑制外部噪聲的電容耦合特別有效。信號(hào)線屏蔽和接地信號(hào)線的屏蔽和接地做法如下:一點(diǎn)接地和二點(diǎn)接地。信號(hào)電纜的屏蔽層原則上應(yīng)一點(diǎn)接地,由于兩點(diǎn)接地極易引入干擾。由于兩接地點(diǎn)之間只要有電位差,就會(huì)有電流流過(guò)屏蔽到信號(hào)線上。信號(hào)電纜的屏蔽層應(yīng)在接地的信號(hào)源或接收器一側(cè)接地,傳遞掌握信號(hào)的電纜的屏蔽層,應(yīng)在對(duì)地電容大的一端接地,以削減信號(hào)電纜對(duì)地分布電容的影響。電纜的屏蔽層大多在電纜數(shù)量最多的掌握裝置側(cè)接地。承受雙重屏蔽的電纜,一般將其外屏蔽層接至屏蔽地線,將其內(nèi)屏蔽層接至系統(tǒng)地。護(hù)套。屏蔽層經(jīng)過(guò)裝置時(shí),應(yīng)接至專用端子,以確保屏蔽層的連續(xù)性。防靜電接地地。荷,對(duì)非良導(dǎo)體,應(yīng)設(shè)法將電荷引出,經(jīng)接地裝置把靜電荷引入大地。防靜電接地范圍需要防靜電接地的裝置和設(shè)備有:安裝在戶內(nèi)、戶外用來(lái)生產(chǎn)、加工、貯存、運(yùn)輸各種易燃的液體、氣大于50m3的貯罐,沿其直徑分布不能少于兩處接地。輸送油品管道、廠內(nèi)部及車間的氧氣、乙炔等管道以及各種閥門等必須連接成一個(gè)連續(xù)的導(dǎo)電體,并進(jìn)展接地。其它全部能產(chǎn)生靜電的管道和設(shè)備,如空壓機(jī)、通風(fēng)裝置、空氣管道、特別是局部排風(fēng)的空氣管道及通風(fēng)管道上的金屬過(guò)濾器等都須連成連續(xù)的導(dǎo)電體,并進(jìn)展牢靠接地。0.5~0.7m/s,為避開(kāi)液金屬,并用一條已接地的銅線把漏斗的把手和貯罐的底部連接起來(lái)。向汽車油槽車灌油的豎管〔鶴管〕和向鐵路油槽車灌油的站臺(tái),都應(yīng)區(qū)的火車軌道,也應(yīng)當(dāng)連接成一個(gè)連續(xù)的導(dǎo)體,并與接地裝置連接在一起。和油品管路相聯(lián)并用來(lái)向鐵路油槽車、汽車油槽車和油桶灌油的帶金絲的一頭焊接在油品管路的金屬局部上,另一頭焊在軟管的管頭上。在裝卸油時(shí),汽車油槽車也會(huì)產(chǎn)生猛烈地產(chǎn)生靜電荷。因此,汽車油汽車輪胎與路面的摩擦,在汽車底盤上會(huì)產(chǎn)生危急的電荷聚攏,為了通。另一端與大地接觸。在裝卸油的碼頭上及油槽船上,都應(yīng)有專用的接地螺栓,以便把注油1m2,厚度不小于4mm的鋼板直接放入水底,并用截面不小于100mm2,厚度不小于4mm的的扁鋼引上岸,接地線和油槽車或油槽船連接時(shí),必需承受不會(huì)因撞擊或摩擦而產(chǎn)生火花的材料。防靜電接地做法車間內(nèi)每個(gè)系統(tǒng)的設(shè)備和管道應(yīng)牢靠連接,接頭處接觸電阻在0.03Ω以下,即兩個(gè)螺栓正常擰緊時(shí),或有金屬跨妝線,至少要有兩處接地。車間內(nèi)、橋架等處的平行管道,其相距約10cm時(shí),每隔20m要連接一10cm的管道,應(yīng)在該處連接,管道與金屬構(gòu)架在相距10cm處也要連接。防靜電放電電流的數(shù)值很小,接地電阻可取100Ω左右。承受管、棒型接地極時(shí),電極數(shù)目不少于兩根。為削減管型、棒型接地極的電極相互屏蔽作用,電極間距應(yīng)不小于2.5~3m。接地裝置的接觸面不要涂漆。下可承受螺栓夾頭。橡皮軟管內(nèi)部或外部纏以金屬導(dǎo)線的截面不小于1.5mm2銅絞線,而連接線及接地線截面應(yīng)不小于2.5mm2銅絞線。對(duì)于鐵路接地,除鐵軌接地承受40*40的扁鋼相互連接并與接地體連接外,其余局部都承受截面為6mm2的銅絞線作為接地線與接地體相連。性,管道連接法蘭盤處要牢靠跨接。接地的要求接地的一般要求接地的一般要求有以下幾個(gè)方面:作保護(hù)接地設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)盡量利用自然接地體。但嚴(yán)禁利用輸送易燃、應(yīng)考慮其熱穩(wěn)定度。各級(jí)電壓的電力系統(tǒng)的工作接地、電氣設(shè)備的保護(hù)接地和過(guò)電壓保護(hù)地的要求。在電壓為1kV以下的中性點(diǎn)直接接地的電氣裝置中,電氣設(shè)備的外殼時(shí),在最短的時(shí)間內(nèi),將電力網(wǎng)絡(luò)中的故障段牢靠地自動(dòng)斷開(kāi)。1kV以下的交、直流電氣設(shè)備,允許中性點(diǎn)直接接地或不接地。TN-C系統(tǒng),不TT系統(tǒng)。電氣設(shè)備的人工接地體,如鋼管、扁鋼和圓鋼等,在布置時(shí),應(yīng)盡可對(duì)地電位分布均勻;大接地短路電流的電氣設(shè)備的保護(hù)接地裝置,宜裝設(shè)環(huán)形的接地體,并加裝均壓帶。條件下,如土壤凍結(jié)或枯燥時(shí),均能保證到達(dá)所要求的電阻值。直流回路不能利用自然接地體作為零線、接地線或接地體。直流回路屬構(gòu)造等相連接,以防電化腐蝕。三線制直流電網(wǎng)中,宜用直接接地的中性線。5~6mm,圓鋼直徑不小于10mm,其接地裝置施。接地系統(tǒng)的共用及分開(kāi)的要求接地的共用及分開(kāi)的具體要求有以下幾點(diǎn):在同一電壓等級(jí)且有電氣連接的系統(tǒng)中,全部電氣設(shè)備應(yīng)實(shí)行共同接地,不允許單獨(dú)接地。的接地工作制。在同一個(gè)車間里,中性點(diǎn)工作制不同時(shí)。也應(yīng)實(shí)行共同接地。1kV以上用電設(shè)備與1kV以下用電設(shè)備,應(yīng)承受共同接地。工作接地或保護(hù)接地,應(yīng)與防雷接地分開(kāi),并保持肯定的防止還擊的但接地電阻應(yīng)限制在1Ω以下。應(yīng)分開(kāi)裝設(shè),其距離不小于3m。接地電阻電力設(shè)備及電力線路的接地電阻電力設(shè)備及電力線路的接地電阻見(jiàn)表3.7.1。表3.7.1電力設(shè)備及電力線路的接地電阻要求值序序名稱接地裝置特點(diǎn)接地電阻值號(hào)(Ω)11kV以上小接地電僅用于該線路的接地裝置2023R流電力線路I④當(dāng)I4000A,R0.5①21kV以上大接地電僅用于該線路的接地裝置250R 流電力線路I④3與1kV以下線路的共同接地裝置125R 10I④41kV以下中性點(diǎn)直與容量在100kVA②及以上的發(fā)電機(jī)或R4接接地電力線路變壓器相連的接地裝置5序號(hào)4的重復(fù)接地裝置R106與容量在100kVA②及以下的發(fā)電機(jī)或R10變壓器相連的接地裝置7序號(hào)6的重復(fù)接地裝置R10③81kV以下中性點(diǎn)不接地電力線路與容量在100kVA②及以上的發(fā)電機(jī)或變壓器相連的接地裝置R49序號(hào)8的重復(fù)接地裝置R10與容量在100kVA②及以下的發(fā)電機(jī)或R1010變壓器相連的接地裝置序號(hào)10的重復(fù)接地裝置R10③11引入線上裝有25A任何供電系統(tǒng)R1012以下的熔斷器的小容量線路電力設(shè)備凹凸壓電氣設(shè)備聯(lián)合接地R413電流、電壓互感器二次線圈R1014高壓線路的保護(hù)網(wǎng)或保護(hù)線R1015電弧爐R416靜電接地R10017大于500Ω·m高1kV以下小接地短路電流系統(tǒng)電氣設(shè)R2018土壤電阻率地區(qū)備發(fā)電廠和變電所接地裝置R1019大接地短路電流系統(tǒng)發(fā)電廠和變電R520所裝置無(wú)避雷線的架空線小接地短路電流系統(tǒng)鋼筋混凝土無(wú)避雷線的架空線小接地短路電流系統(tǒng)鋼筋混凝土R3021桿、金屬桿低壓線路鋼筋混凝土桿、金屬桿R3022零線重復(fù)接地R1023低壓進(jìn)戶線絕緣子鐵腳R3024一般工業(yè)電力設(shè)備R1025①指單臺(tái)或并聯(lián)運(yùn)行的總?cè)萘?;②如承受自然接地體,即使到達(dá)接地電阻要求,還必需承受接地電阻不大于1Ω的人工關(guān)心接地體;③重復(fù)接地不應(yīng)少于三處;④表中I為接地裝置流入地中的電流,計(jì)算方法如下:在計(jì)算小接地電流系統(tǒng)的接地電阻時(shí),其接地短路電流I用以下方法確定:在中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的電網(wǎng)中,計(jì)算電流應(yīng)承受以下數(shù)值:有消弧線圈時(shí),計(jì)算電流等于消弧線圈額定電流的125%;網(wǎng)中,有可能發(fā)生的剩余接地短路電流來(lái)計(jì)算,但不得小于30A。在中性點(diǎn)不接地的網(wǎng)絡(luò)中,計(jì)算電流承受單相接地電容電流,可按下式計(jì)算U(35LL)I 1 j 1 350式中 I——接地短路電流(A);1L(km);1L(km)。j式確定.防雷及過(guò)電壓保護(hù)接地電阻3.7.2-1。雷電保護(hù)設(shè)備的接地電阻值見(jiàn)表3.7.2-2。有避雷線的架空線的接地電阻值(桿塔)見(jiàn)表3.7.2-3。表3.7.2-1建筑物過(guò)電壓保護(hù)接地電阻值建筑物類別防止直接雷擊的接地電阻防止感應(yīng)雷擊的接地電阻(Ω)第一類(Ω)105其次類10第三類30煙囪接地30序號(hào)雷電保護(hù)設(shè)備名稱序號(hào)雷電保護(hù)設(shè)備名稱接地電阻(Ω)1 保護(hù)變電所的戶外獨(dú)立避雷針252 裝設(shè)在變電所架空線進(jìn)線上的避雷針253 裝設(shè)在變電所與母線聯(lián)接有架空進(jìn)線上的管形避雷器(在電氣上與旋轉(zhuǎn)電機(jī)無(wú)聯(lián)系者)104 同上(但與旋轉(zhuǎn)電機(jī)在電氣上有聯(lián)系者)55 裝設(shè)在20kV以上架空線路穿插處跨越電桿上的管形避雷器156 裝設(shè)在35~110kV架空線路中,以及在絕緣較弱處木質(zhì)電桿上的管形避雷器157 20kV以下架空線路電桿上的放電間隙,以及裝設(shè)在20kV及以上架空線路相穿插的通信線路電桿上的放電間隙25表3.7.2-335kV及以上架空線路桿塔接地裝置的接地電阻要求值土壤電阻系數(shù)接地裝置電阻(Ω)土壤電阻系數(shù)接地裝置電阻(Ω·m)100及以下10(Ω·m)1000以上至2023(Ω)25100以上至500152023以上30①500以上至100020①如土壤電阻率超過(guò)2023Ωm,接地電阻很難降低到30Ω時(shí),可承受6~8根長(zhǎng)度不超過(guò)500m的放射形接地體,或承受連續(xù)伸長(zhǎng)接地體。接地電阻不受限制。宜超過(guò)表3.7所列的數(shù)值。1kV以下架空線路的接地電阻為:線的終端桿上,將瓷瓶鐵腳接地,接地電阻不大于20Ω;在雷害不嚴(yán)峻地區(qū),在雷電保護(hù)的區(qū)域內(nèi),每隔100m將瓷瓶鐵腳接地一次,接地電阻不大于20Ω,但供電給第一、二類雷電保護(hù)建筑物時(shí),靠近建筑物的一根電桿,接地電阻不應(yīng)大于10Ω,當(dāng)作為電纜換線桿時(shí),接地電阻不應(yīng)大于5Ω。架空煤氣管道防雷的接地電阻,當(dāng)與有爆炸危急的建筑物間的距離小于10m時(shí),在接近的一段上,每隔30~40m應(yīng)接地一次,接地電阻不得大于20Ω;在其100m的直管段,接地一次,接地電阻不大于30Ω。接地電阻計(jì)算〔以下簡(jiǎn)稱接地電阻,只是在需要區(qū)分沖擊接地電阻時(shí),才標(biāo)明工頻〕,對(duì)于防雷、過(guò)電壓保護(hù)的接地裝置,則要計(jì)算其沖擊接地電阻。土壤和水的電阻率的電阻率在一年之中是變化的,在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí),承受其計(jì)算值,由下式算得: 0式中 ——土壤電阻率的計(jì)算值〔Ω·m〕;0——預(yù)先實(shí)測(cè)到達(dá)的土壤的電阻率〔Ω·m〕,如無(wú)實(shí)測(cè)資料時(shí),可參考表3.8所列的數(shù)值;——季節(jié)系數(shù),見(jiàn)面表3.9。表3.8.1土壤和水的電阻率參考數(shù)值類別名稱近似值(Ω·m) 不同狀況的變動(dòng)范圍(Ω·m)較潮濕(多較干時(shí)(少 地下水區(qū)雨區(qū)) 雨區(qū)) 含鹽堿沖積土5 1~5泥土陶粘土105~2010~1003~10泥土、泥炭、泥灰2010~3050~3003~30石園土田、陶土、白5030~10050~30010~30堊土、黑土粘土6030~10050~30010~30砂質(zhì)粘土10030~30080~100010~30黃土200100~20025030含沙粘土、砂土300100~1000以上30~1001000多石土壤400混凝在水中40~55土在濕土中100~200在干土中500~1500在枯燥的大氣中120230~18000砂砂子、砂礫1000250~1000~25001000巖石礫石、碎石2023100~多巖石地4000 10000花崗巖20230水海水1~5湖水、池水30泥水15~20泉水40~50地下水20~70溪水50~100河水30~280其它金屬礦0.01~1搗碎的木炭40依據(jù)土壤性質(zhì)打算的季節(jié)系數(shù)表3.9土壤性質(zhì)深度(m)123粘土 0.5~0.8 321.5粘土 0.8~3 21.51.4陶土 0~2 2.41.351.2砂礫蓋于陶土 0~2 1.81.21.1園地 0~31.321.2黃沙 0~2 2.41.561.2雜以黃沙的砂 0~2 1.51.31.2礫泥炭 0~2 1.41.11.0石灰石 0~2 2.51.511.2注: —測(cè)量前數(shù)天下過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的雨時(shí)用之;12—測(cè)量時(shí)土壤具有中等含水量時(shí)用之;3—測(cè)量時(shí)土壤枯燥或測(cè)量前降雨不大時(shí)用之。自然接地體的散流電阻計(jì)算則加裝人工接地體。自然接地體的散流電阻可按以下公式計(jì)算:架空避雷線n20時(shí)R Rrcth( rn)m Rn20時(shí)RrR Rrm式中 Rm
——避雷線的散流電阻〔Ω〕;nR——有避雷線的每基桿塔工頻接地電阻〔Ω〕;cth——表示雙曲余切函數(shù)的符號(hào)cth(x)=exexexexr〔Ω〕,按下式計(jì)算:r
LligS式中
——避雷線的電阻率,鋼線=15108Ω·m;ligL——檔距長(zhǎng)度(m);電纜外皮:假設(shè)土壤電阻率1102Ω·m,電纜埋深不小于0.7m時(shí),6kV單根鎧裝電纜的散流電阻可依據(jù)圖3.10確定.對(duì)于1kV和10kV的電纜,依據(jù)該圖曲線所求得的電阻應(yīng)分別乘以系數(shù)不勝數(shù)1.28及0.86。假設(shè)土壤電阻率不是100Ω·m時(shí),按曲線救是的電阻值還應(yīng)乘以校正系數(shù)K,K值見(jiàn)面表3.11。圖3.8.2-1 地6kV電纜外皮的散流電阻(埋深不小于0.7m,四周土壤率1102Ω·m)表3..8.2校正系數(shù)值,K土壤電阻率(Ω·m)3*100.545*100.76*10 8*100.75 0.891*10211.2*1021.12土壤電阻率1.5*1022*1022.5*1023*1024*1025*102(Ω(Ω·m)校正系數(shù)1.251.471.651.82.12.35定:RnR”n式中 R”——總的等效散流電阻〔Ω〕;R——單根電纜外皮的散流電阻〔Ω〕;N——一起敷設(shè)的電纜根數(shù)。R為各支路散流電阻R、R、 的并聯(lián)值,即1 21 1 1R RR 1
····埋地管道〔管道系統(tǒng)長(zhǎng)度<2km時(shí)〕,其散流電阻計(jì)算如下:R lnl22l 2rh式中 R——單根埋地管道的散流電阻〔Ω〕;r——管道的外徑(m);h——接地體幾何中心埋深(m);l——接地體長(zhǎng)度(m);——土壤電阻率〔Ω·m〕。為簡(jiǎn)化計(jì)算,也可以利用圖3.3.9的曲線,查得R值。Ω·m)
圖3.8.2-2埋地金屬水管的流散電阻(埋深為0.2m,1102當(dāng)土壤電阻率為1102Ω·m時(shí),各種管徑的散流電阻可按圖3.3.9確定,假設(shè)值不時(shí)1102Ω·m或有假設(shè)干條管道同時(shí)利用時(shí),與利用電纜外皮作為自然接地體時(shí)一樣,需進(jìn)展校正和計(jì)算,校正系數(shù)和計(jì)算公式與前述完全一樣。利用建、構(gòu)筑物根底中的鋼筋作為接地體的散流電阻的估算在土壤電阻格外高的地區(qū),也可以利用建、構(gòu)筑物根底中的鋼筋作為主要接地體,另外再埋設(shè)關(guān)心接地體,這樣可節(jié)約大量鋼材。,但在敷設(shè)之前,可利用下式進(jìn)展估算:c()
2l2R 2 1 0.3661lgsc 2bl l bt式中 R
——鋼筋根底的接地電阻〔Ω〕;scc——根底底層鋼筋到混凝土頂層外表的高度(m);——混凝土的電阻系數(shù)〔Ω·m〕;2——土壤的電阻系數(shù)〔Ω·m〕;1(m);l——根底底層鋼筋網(wǎng)的長(zhǎng)度(m);t——根底底層鋼筋網(wǎng)離地面的深度(m)。在格外潮濕的土壤中。 在〔0.75~1〕*102Ω·m范圍內(nèi);在中等潮濕的2在〔1~2〕*102Ω·m在〔2~4〕2 2*102Ω·m范圍內(nèi);如混凝土根底在特別枯燥的土壤中,也就是在地下水位以上,則可看成與2
相等。則上式第一項(xiàng)等于零,就相當(dāng)于鋼筋直接進(jìn)設(shè)在枯燥土壤中。在電阻率為〔1~2〕*102Ω·m的土壤中,利用根底中的鋼筋作為接地體,可以不必計(jì)算,能到達(dá)一般接地電阻的要求。為了引出接地或接零線,在根底的主鋼筋上焊出一根直徑8~10mm的圓鋼。如電阻率為〔3~5〕*102Ω·m的土壤中,利用根底中的鋼筋作為接地體時(shí),應(yīng)在每個(gè)根底的主鋼筋上焊出一根直徑為8~10mm的圓鋼,然后將這些圓鋼連成一體,即可到達(dá)接地要求。如土壤電阻率≥5*102Ω·m,最好先進(jìn)展估算,然后進(jìn)展實(shí)測(cè),如不能到達(dá)接地要求時(shí),再增加人工接地體。如利用建、構(gòu)筑物根底中的鋼筋作為防雷措施的接地體時(shí),還要校核流經(jīng)鋼筋與混凝土接觸面的電流密度,對(duì)埋設(shè)在枯燥土壤中的鋼筋混凝土根底而言,電0.04A/cm2;對(duì)埋設(shè)在潮濕土壤中的鋼筋混凝土根底來(lái)說(shuō),電流密度的極度限值為8A/cm2;當(dāng)利用鋼筋混凝土電桿的埋地局部作為接地體時(shí),其接地電阻按下式計(jì)算:Rpol
0.64lg4hh d式中R
——鋼筋混凝土電桿的接地電阻〔Ω〕;pol——土壤的電阻率〔Ω·m〕;h——電桿埋地深度〔m〕;〔m〕。人工接地體的散流電阻計(jì)算時(shí)人工接地體的接地電阻RaRRR nea R Rne式中 R——接地電阻要求值〔Ω〕;neR〔Ω〕;R〔Ω〕。a地體,其接地電阻不能大于1Ω〔當(dāng)自然接地體的接地電阻不大于0.5Ω時(shí)〕??捎帽怃?、圓鋼等作成。垂直接地體的接地電阻計(jì)算式為:R ln4lV 2l d式中 Rv——垂直接地體的接地電阻值(Ω);——土壤電阻率〔Ω·m〕;l——接地體的長(zhǎng)度〔m〕;〔m〕;當(dāng)承受圓鋼時(shí),為圓鋼的直徑;承受鋼b的等邊角鋼時(shí),d=0.84b;當(dāng)用不等邊角鋼〔邊長(zhǎng)為bb〕d0.714bb(b2b
2);當(dāng)承受寬度為b的扁鋼時(shí),d=0.5b。1 2 12 1 2多根垂直接地體的接地電阻按下式計(jì)算:RR vv nv式中 R——垂直接地體的接地電阻值(Ω);v
——接地體的利用系數(shù),是考慮多根接地體間的屏蔽作用,由圖3.10vn——接地體數(shù)目。圖3.10 n根鋼管〔或鋼棒〕的總接地利用系數(shù)水平接地體接地電阻計(jì)算不同構(gòu)造形式的淺埋水平接地體的接地電阻可用下式計(jì)算:R h
L2(lndhA)式中 Rh——水平接地體的接地電阻(Ω);——土壤電阻率〔Ω·m〕;L——接地體總長(zhǎng)度(m);h——水平接地體的埋設(shè)深度(m);d(m);A——水平接地體接地電阻的外形系數(shù),見(jiàn)圖3.3.11。圖3.11 水平接地體接地電阻的外形系數(shù)復(fù)合接地體以水平接地體為主,邊部成閉合環(huán)形的復(fù)合接地體〔接地網(wǎng)〕的接地電阻,用下式計(jì)算: R4
2L2S式中 R——復(fù)合接地體的接地電阻(Ω);S——土壤電阻率〔Ω·m〕;〔包括垂直接地體在內(nèi)〕(m);h——水平接地體的埋設(shè)深度(m);d(m);S——接地網(wǎng)的總面積(m2)。板形接地體的接地電阻計(jì)算:垂直埋設(shè)方式的計(jì)算公式R 8r 8h 97 h2水平埋設(shè)方式的計(jì)算公式R (17r2)8r 8h 48 h2式中 R——板形接地體的接地電阻(Ω);——土壤電阻率〔Ω·m〕;h(m);abr——板的等效圓的半徑(m),按式rab
計(jì)算,其中a、b為板的長(zhǎng)m。接地體工頻接地電阻的簡(jiǎn)化計(jì)算接地體工頻接地電阻可按下表進(jìn)展簡(jiǎn)化計(jì)算表3.8.4 人工接地體工頻接地電阻簡(jiǎn)化計(jì)算表接地體型式接地體型式簡(jiǎn)化計(jì)算法備注垂直(棒)式R0.3R0.03長(zhǎng)度3m左右的接地體單根水平式長(zhǎng)度60m左右的接地體R0.5 0.28或(1)S大于1000m2的閉網(wǎng))Sr合接地體;R4 SL4rL(2)r為接地網(wǎng)面積S等等效半徑〔m〕。垂直R0.25板水平abR0.22 ab符號(hào)意外R——接地電阻〔Ω〕;——土壤電阻率〔Ω·m〕;S——環(huán)形接地網(wǎng)面積〔m2〕; a、b——板的長(zhǎng)和寬〔m〕;r——與S面積等效的圓的半徑〔m〕;L——接地體總度度〔m〕;人工接地體沖擊接地電阻計(jì)算對(duì)用于防雷、過(guò)電壓保護(hù)的接地裝置,要計(jì)算其沖擊接地電阻,由工頻接地電阻進(jìn)展換算。單獨(dú)接地體乘以沖擊系數(shù)得出沖擊接地電阻值:R Rch式中 R——沖擊接地電阻(Ω);chRΩ);——單獨(dú)接地體的沖擊系數(shù),見(jiàn)表3.3.13~14。扁鋼或直徑1~2cm圓鋼水平帶形接地體由一端引入雷電流,沖擊電流波頭3~6s時(shí)的沖擊系數(shù)表3.8.5-1土壤電阻長(zhǎng)度(m)沖擊電流(kA)率(Ω·m)510204010050.800.750.650.50101.051.000.900.80201.201.151.050.9550050.600.550.450.30100.800.750.600.45200.950.900.750.60301.051.000.900.801000100.650.600.500.40200.800.750.600.50401.000.950.850.75601.201.151.100.952023200.650.600.500.40400.800.750.650.55600.950.900.800.75801.101.050.950.901001.251.201.101.05長(zhǎng)2~3m、直徑6cm以下的垂直接地體沖擊電流波頭3~6s時(shí)的沖擊系數(shù)表3.8.5-2土壤電阻率沖擊電流(kA)(Ω·m)51020401000.85~0.900.75~0.850.6~0.750.5~0.65000.6~0.70.5~0.60.35~0.450.25~0.3010000.45~0.550.35~0.450.25~0.30注:表中較大值用于3m長(zhǎng)的接地體,較小值用于2m長(zhǎng)的接地體組合接地體由n根等長(zhǎng)水平放射形接地體組成的接地裝置沖擊電阻計(jì)算式為;R1RR” PCHch n h ch式中 R” ——組合接地體沖擊電阻(Ω);chR ——每根水平放射形單獨(dú)接地體的沖擊接地電阻(Ω);pchn ——單獨(dú)接地體數(shù)目;h ——考慮各接地體間相互影響的沖擊利用系數(shù),見(jiàn)表3.3.15。ch組合接地體的沖擊利用系數(shù)接地體型式接地導(dǎo)體接地體型式接地導(dǎo)體沖擊利用系數(shù)備注的根數(shù)
表3.15n根水平射線(每根長(zhǎng)20.83~1.0較小值用于10~80m)30.75~0.90較短的射線4~60.65~0.80與水平接地體相連接的20.80~0.85見(jiàn)注①、②垂直接地體30.70~0.8040.70~0.7560.65~0.70自然接地體各根底間0.4~0.5深埋式接地體與根底間0.75~0.8注:①適用于D(垂直接地體間距〕=2~3;L〔垂直接地體長(zhǎng)度〕②:本欄中,較小值用于D/L=2。n根垂直接地體組成的接地裝置。沖擊接地電阻計(jì)算式:R”” ch
cchRnRvRR
pch1cchRnv
chpch式中 R”” ——組合接地體沖擊接地電阻(Ω);chRcch
——每根垂直單獨(dú)接地體的沖擊接地電
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