防雷、接地和电气安全56页实用.ppt

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1、 防雷、接地和电气安全防雷、接地和电气安全 9.1 过电压、防雷及其设计过电压、防雷及其设计9.2电气装置接地电气装置接地9.3静电及其防护静电及其防护9.4 电气安全与触电急救电气安全与触电急救小结小结9.1 9.1 过电压、防雷及其设计过电压、防雷及其设计 9.1.1 9.1.1 过电压及雷电的有关概念过电压及雷电的有关概念1 1雷电与过电压雷电与过电压防防雷雷就就是是防防御御过过电电压压，过过电电压压是是指指电电气气设设备备或或线线路路上上出出现现超超过过正正常常工工作作要要求求的的电电压压升升高高。在在电电力力系系统统中中，按按照照过过电电压压产产生生的的原原因因不不同同，可可分分为为

2、内内部部过过电电压和雷电过电压两大类。压和雷电过电压两大类。（1 1）内部过电压内部过电压内内部部过过电电压压（又又称称操操作作过过电电压压），指指供供配配电电系系统统内内部部由由于于开开关关操操作作、参参数数不不利利组组合合、单单相相接接地地等等原原因因，使使电电力力系系统统的的工工作作状状态态突突然然改改变变，从从而而在在其其过过渡渡过程中引起的过电压。过程中引起的过电压。内内部部过过电电压压又又可可分分为为操操作作过过电电压压和和谐谐振振过过电电压压。操操作作过过电电压压是是由由于于系系统统内内部部开开关关操操作作导导致致的的负负荷荷骤骤变变，或或由由于于短短路路等等原原因因出出现现断断

3、续续性性电电弧弧而而引引起起的的过过电电压。谐振过电压是由于系统中参数不利组合导致谐振而引起的过电压。压。谐振过电压是由于系统中参数不利组合导致谐振而引起的过电压。9.1 9.1 过电压、防雷及其设计过电压、防雷及其设计 （2 2）雷电过电压雷电过电压雷电过电压又称大气过电压或外部过电压，是指雷云放电现象在电力网中引雷电过电压又称大气过电压或外部过电压，是指雷云放电现象在电力网中引起的过电压。雷电过电压一般分为直击雷、间接雷击和雷电侵入波三种类型。起的过电压。雷电过电压一般分为直击雷、间接雷击和雷电侵入波三种类型。1 1）直击雷直击雷 是遭受直击雷击时产生的过电压。经验表明，直击雷击时雷是遭受

4、直击雷击时产生的过电压。经验表明，直击雷击时雷电流可高达几百千安，雷电电压可达几百万伏。遭受直击雷击时均难免灾电流可高达几百千安，雷电电压可达几百万伏。遭受直击雷击时均难免灾难性结果。因此必须采取防御措施。难性结果。因此必须采取防御措施。2 2）间间接接雷雷击击，又又简简称称感感应应雷雷，是是雷雷电电对对设设备备、线线路路或或其其它它物物体体的的静静电电感感应应或或电电磁磁感感应应所所引引起起的的过过电电压压。图图9-19-1所所示示为为架架空空线线路路上上由由于于静静电电感感应应而而积积聚聚大大量量异异性性的的束束缚缚电电荷荷，在在雷雷云云的的电电荷荷向向其其它它地地方方放放电电后后，线线路

5、路上上的的束束缚缚电电荷荷被被释释放放形形成成自自由由电电荷荷，向向线线路路两两端端运运行行，形形成成很很高高的的过过电电压压。经经验验表表明明，高高压压线线路路上上感感应应雷雷可可高高达达几几十十万万伏伏，低低压压线线路路上上感感应应雷雷也也可可达达几几万万伏伏，对对供供电电系统的危害很大。系统的危害很大。9.1 9.1 过电压、防雷及其设计过电压、防雷及其设计 图图 9-1 9-1 架空线路上的感应过电压架空线路上的感应过电压 a)a)雷云在线路上方时雷云在线路上方时b)b)雷云对地或其他放电时雷云对地或其他放电时c)c)雷云对架空线路放电时雷云对架空线路放电时9.1 9.1 过电压、防雷

6、及其设计过电压、防雷及其设计 3 3）雷电侵入波）雷电侵入波 是是感感应应雷雷的的另另一一种种表表现现，是是由由于于直直击击雷雷或或感感应应雷雷在在电电力力线线路路的的附附近近、地地面面或或杆杆塔塔顶顶点点，从从而而在在导导线线上上感感应应产产生生的的冲冲击击电电压压波波，它它沿沿着着导导线线以以光光速速向向两两侧侧流流动动，故故又又称称为为过过电电压压行行波波。行行波波沿沿着着电电力力线线路路侵侵入入变变配配电电所所或或其其他他建建筑筑物物，并并在在变变压压器器内内部部引引起起行行波波反反射射，产产生生很很高高的的过过电电压压。据据统统计计，雷雷电电侵侵入入波波造造成的雷害事故，要占所有雷害

7、事故的成的雷害事故，要占所有雷害事故的50%50%70%70%。2 2 雷电形成及有关概念雷电形成及有关概念（1）雷电形成雷电形成雷雷电电是是带带有有电电荷荷的的“雷雷云云”之之间间、“雷雷云云”对对大大地地或或物物体体之之间间产产生生急急剧剧放放电电的的一一种种自自然然现现象象。关关于于雷雷云云普普遍遍的的看看法法是是：在在闷闷热热的的天天气气里里，地地面面的的水水汽汽蒸蒸发发上上升升，在在高高空空低低温温影影响响下下，水水蒸蒸汽汽凝凝成成冰冰晶晶。冰冰晶晶受受到到上上升升气气流流的的冲冲击击而而破破碎碎分分裂裂，气气流流挟挟带带一一部部分分带带正正电电的的小小冰冰晶晶上上升升，形形成成“正

8、正雷雷云云”，而而另另一一部部分分较较大大的的带带负负电电的的冰冰晶晶则则下下降降，形形成成“负负雷雷云云”。由由于于高高空空气气流流的的流流动动，正正雷雷云云和和负负雷雷云云均均在在空空中中飘飘浮浮不不定定。据据观观测测，在在地地面面上上产产生生雷雷击击的的雷雷云云多多为为负雷云。负雷云。9.1 9.1 过电压、防雷及其设计过电压、防雷及其设计 当空中的雷云靠近大地时，雷云与大地之间形成一个很大的雷电场。由于静当空中的雷云靠近大地时，雷云与大地之间形成一个很大的雷电场。由于静电感应作用，使地面出现与雷云的电荷极性相反的电荷。当雷云与大地之间在电感应作用，使地面出现与雷云的电荷极性相反的电荷。

9、当雷云与大地之间在某一方位的电场强度达到某一方位的电场强度达到252530kV/cm30kV/cm时，雷云就开始向这一方位放电，形成时，雷云就开始向这一方位放电，形成一个导电的空气通道，称为雷电先导。一个导电的空气通道，称为雷电先导。当其下行到离地面当其下行到离地面100100300m300m时，就引起一个上行的迎雷先导。当上下行时，就引起一个上行的迎雷先导。当上下行先导相互接近时，正、负电荷强烈吸引、中和而产生强大的雷电流，并伴有先导相互接近时，正、负电荷强烈吸引、中和而产生强大的雷电流，并伴有雷鸣电闪。这就是直击雷的主放电阶段，这阶段的时间极短。主放电阶段结雷鸣电闪。这就是直击雷的主放电阶

10、段，这阶段的时间极短。主放电阶段结束后，雷云中的剩余电荷会继续沿主放电通道向大地放电，形成断续的隆隆束后，雷云中的剩余电荷会继续沿主放电通道向大地放电，形成断续的隆隆雷声。雷声。这这就就是是直直击击雷雷的的余余辉辉放放电电阶阶段段，时时间间一一般般为为0.030.030.15s0.15s，电电流流较较小小，约约为为几几百百安安。雷雷电电先先导导在在主主放放电电阶阶段段与与地地面面上上雷雷击击对对象象之之间间的的最最小小空空间间距距离离，称称为为闪闪击击距距离离。雷雷电电的的闪闪击击距距离离与与雷雷电电流流的的幅幅值值和和陡陡度度有有关关。确确定定直直击击雷雷防护范围的防护范围的“滚球半径滚球半

11、径”大小，就与闪击距离有关。大小，就与闪击距离有关。9.1 9.1 过电压、防雷及其设计过电压、防雷及其设计 (2)(2)雷电的有关概念雷电的有关概念1 1）雷电流幅值和陡度）雷电流幅值和陡度 雷电流是一个幅值很大、陡度很高的冲击波电流，如图雷电流是一个幅值很大、陡度很高的冲击波电流，如图9-29-2所示。成半所示。成半余弦波形的雷电波可分为波头和波尾两部分，一般在主放电阶段余弦波形的雷电波可分为波头和波尾两部分，一般在主放电阶段1 14s4s内内即可达到雷电流幅值。雷电流从即可达到雷电流幅值。雷电流从0 0上升到幅值的波形部分，称为波头；雷电上升到幅值的波形部分，称为波头；雷电流从下降到流从

12、下降到1/21/2的波形部分，称为波尾。的波形部分，称为波尾。图 9-2 雷电流波形示意图 9.1 9.1 过电压、防雷及其设计过电压、防雷及其设计 雷雷电电流流的的陡陡度度即即雷雷电电流流波波升升高高的的速速度度，用用表表示示。因因雷雷电电流流开开始始时时数数值值很很快快地地增加，陡度也很快达到极大值，当雷电流陡度达到最大值时，陡度降为零。增加，陡度也很快达到极大值，当雷电流陡度达到最大值时，陡度降为零。雷雷电电流流幅幅值值大大小小的的变变化化范范围围很很大大，需需要要积积累累大大量量的的资资料料。图图9-39-3给给出出了了我我国国的的雷雷电电流流幅幅值值概概率率曲曲线线。从从图图9-39

13、-3可可知知：20kA20kA出出现现的的概概率率是是65%65%，120kA120kA出出现现的的概概率率只只有有7%7%。一一般般变变配配电电所所防防雷雷设设计计中中的的耐耐雷雷水水平平是是取取雷雷电电流流最最大大幅幅值为值为=100kA=100kA。图图 9-3 9-3 雷电流幅雷电流幅 值概率曲线值概率曲线9.1 9.1 过电压、防雷及其设计过电压、防雷及其设计 2 2）年年平平均均雷雷暴暴日日数数 凡凡有有雷雷电电活活动动的的日日子子，包包括括见见到到闪闪电电和和听听到到雷雷声声，由由当当地地气气象象台台统统计计的的，多多年年雷雷暴暴日日的的年年平平均均值值称称为为年年平平均均雷雷暴

14、暴日日数数。年年平平均均雷雷暴日数不超过暴日数不超过1515天的地区称为少雷区，多于天的地区称为少雷区，多于4040天的地区称为多雷区。天的地区称为多雷区。3 3）年预计雷击次数）年预计雷击次数 这是表征建筑物可能遭受雷击的一个频率参数。根这是表征建筑物可能遭受雷击的一个频率参数。根据国标据国标GB50057-1994GB50057-1994建筑物防雷设计规范建筑物防雷设计规范规定，应按下式计算：规定，应按下式计算：(9-1)式式中中，为为建建筑筑物物年年预预计计雷雷击击次次数数；为为与与建建筑筑物物接接受受雷雷击击次次数数相相同同的的等等效效面面积积（kmkm2 2），按按GB50057-1

15、994GB50057-1994之之附附录录一一规规定定的的方方法法确确定定；为为年年平平均均雷雷暴暴日日数数；为校正系数，一般取为校正系数，一般取1 1，位于旷野孤立的建筑物取，位于旷野孤立的建筑物取2 2。9.1 9.1 过电压、防雷及其设计过电压、防雷及其设计 9.1.2 9.1.2 防雷设计防雷设计1 1 防雷装置防雷装置防防雷雷装装置置是是接接闪闪器器、避避雷雷器器、引引下下线线和和接接地地装装置置等等的的总总和和。如如图图9-49-4和和图图9-59-5所示为不同的防雷装置的设置组合。所示为不同的防雷装置的设置组合。要保护建筑物等不受雷击损害，应有防御直击雷、感应雷和雷电侵入波要保护

16、建筑物等不受雷击损害，应有防御直击雷、感应雷和雷电侵入波的不同措施和防雷设备。的不同措施和防雷设备。直直击击雷雷的的防防御御主主要要须须设设法法把把直直击击雷雷迅迅速速流流散散到到大大地地中中去去。一一般般采采用用避避雷雷针针、避雷线、避雷网等避雷装置。避雷线、避雷网等避雷装置。感感应应雷雷的的防防御御是是对对建建筑筑物物最最有有效效的的防防护护措措施施，其其防防御御方方法法是是把把建建筑筑物物内内的的所所有有金金属属物物，如如设设备备外外壳壳、管管道道、构构架架等等均均进进行行可可靠靠接接地地，混混凝凝土土内内的的钢钢筋应绑扎或焊成闭合回路。筋应绑扎或焊成闭合回路。雷雷电电侵侵入入波波的的防

17、防御御一一般般采采用用避避雷雷器器。避避雷雷器器装装设设在在输输电电线线路路进进线线处处或或10kV10kV母母线线上上，如如有有条条件件可可采采用用303050m50m的的电电缆缆段段埋埋地地引引入入，在在架架空空线线终终端端杆杆上上也也可可装装设设避避雷雷器器。避避雷雷器器的的接接地地线线应应与与电电缆缆金金属属外外壳壳相相连连后后直直接接接接地地，并并连连入入公公共地网。共地网。9.1 9.1 过电压、防雷及其设计过电压、防雷及其设计 9-49-4避雷针结构示意图避雷针结构示意图1-避雷针避雷针2-引下线引下线3-接地装置接地装置图图9-5避雷器装置示意图避雷器装置示意图1-架空线路架空

18、线路2-避雷器避雷器3-接地体接地体4-电力变压器电力变压器9.1 9.1 过电压、防雷及其设计过电压、防雷及其设计 （1 1）接闪器接闪器接闪器是专门用来接受直击雷的金属物体。接闪的金属杆称为避雷针；接闪的接闪器是专门用来接受直击雷的金属物体。接闪的金属杆称为避雷针；接闪的金属线称为避雷线，或称为架空地线；接闪的金属带、网称为避雷带、避雷网。金属线称为避雷线，或称为架空地线；接闪的金属带、网称为避雷带、避雷网。1 1）避雷针）避雷针避雷针一般采用镀锌圆钢（针长避雷针一般采用镀锌圆钢（针长1m1m以下时，直径不小于以下时，直径不小于12mm12mm；针长针长1 12m2m时，直径不小于时，直径

19、不小于16mm16mm），），或镀锌钢管（针长或镀锌钢管（针长1m1m以下时，直径不小于以下时，直径不小于20mm20mm，针长针长1 12m2m时，直径不小于时，直径不小于25mm25mm）制成。它通常安装在电杆、构架或建筑制成。它通常安装在电杆、构架或建筑物上。它的下端通过引下线与接地装置可靠连接，如图物上。它的下端通过引下线与接地装置可靠连接，如图9-49-4所示。所示。避避雷雷针针的的功功能能实实质质是是引引雷雷作作用用。它它能能对对雷雷电电场场产产生生一一个个附附加加电电场场（该该附附加加电电场场是是由由于于雷雷云云对对避避雷雷针针产产生生静静电电感感应应引引起起的的），使使雷雷电电

20、场场畸畸变变，从从而而改改变变雷雷云云放放电电的的通通道道。雷雷云云经经避避雷雷针针、引引下下线线和和接接地地装装置置，泄泄放放到到大大地地中中去去，使被保护物免受直击雷击使被保护物免受直击雷击9.1 9.1 过电压、防雷及其设计过电压、防雷及其设计 2 2）避雷线）避雷线避雷线一般用截面不小于避雷线一般用截面不小于35mm35mm2 2的镀锌钢铰线，架设在架空线或建筑物的的镀锌钢铰线，架设在架空线或建筑物的上面，以保护架空线或建筑物免遭直击雷击。由于避雷线既是架空的又上面，以保护架空线或建筑物免遭直击雷击。由于避雷线既是架空的又是接地的，也称为架空地线。是接地的，也称为架空地线。3 3）避雷

21、网和避雷带）避雷网和避雷带避雷网和避雷带主要用来保护高层建筑物免遭直击雷击和感应雷击。避雷网和避雷带主要用来保护高层建筑物免遭直击雷击和感应雷击。避雷网和避雷带宜采用圆钢和扁钢，优先采用圆钢。圆钢直径不小于避雷网和避雷带宜采用圆钢和扁钢，优先采用圆钢。圆钢直径不小于9mm9mm，扁钢截面不小于扁钢截面不小于49mm49mm2 2，其厚度不小于其厚度不小于4mm4mm。当烟囱上采用避雷环时，当烟囱上采用避雷环时，其圆钢直径不小于其圆钢直径不小于12mm12mm，扁钢截面不小于扁钢截面不小于100mm100mm2 2，其厚度不小于其厚度不小于4mm4mm。避避雷网的网络尺寸要求应符合表雷网的网络尺

22、寸要求应符合表9-19-1的规定。的规定。9.1 9.1 过电压、防雷及其设计过电压、防雷及其设计 表表9-19-1按建筑物防雷类别确定滚球半径和避雷网格尺寸按建筑物防雷类别确定滚球半径和避雷网格尺寸建筑物防雷类建筑物防雷类别别滚球半径（）滚球半径（）避雷网格尺寸避雷网格尺寸（）（不大于）（）（不大于）第一类防雷建第一类防雷建筑物筑物30305555或或6464第二类防雷建第二类防雷建筑物筑物454510101010或或128128第三类防雷建第三类防雷建筑物筑物606020202020或或241624169.1 9.1 过电压、防雷及其设计过电压、防雷及其设计 （2 2）避雷器避雷器 避雷器

23、是用来防止雷电产生的过电压波沿线路侵入变配电所或其它建避雷器是用来防止雷电产生的过电压波沿线路侵入变配电所或其它建筑物内，以免危及被保护设备的绝缘，如图筑物内，以免危及被保护设备的绝缘，如图9-59-5所示。所示。避雷器主要有阀式避雷器、排气式避雷器、角型避雷器和金属氧化物避雷器主要有阀式避雷器、排气式避雷器、角型避雷器和金属氧化物避雷器等几种。避雷器等几种。2 2 避雷针的保护范围避雷针的保护范围（1 1）单支避雷针的保护范围单支避雷针的保护范围 避雷针的保护范围，一般采用避雷针的保护范围，一般采用IECIEC推荐的推荐的“滚球法滚球法”来确定。所谓来确定。所谓“滚球法滚球法”就是选择一个半

24、径为的就是选择一个半径为的“滚球半径滚球半径”球体，沿需要防护的部位球体，沿需要防护的部位滚动，如果球体只接触到避雷针（线）或避雷针与地面而不触及需要保滚动，如果球体只接触到避雷针（线）或避雷针与地面而不触及需要保护的部位，则该部位就在避雷针的保护范围之内护的部位，则该部位就在避雷针的保护范围之内9.1 9.1 过电压、防雷及其设计过电压、防雷及其设计 图图9-6 9-6 按按“滚球法滚球法”确定单支避雷针保护范围确定单支避雷针保护范围9.1 9.1 过电压、防雷及其设计过电压、防雷及其设计 单支避雷针的保护范围可按以下方法计算：单支避雷针的保护范围可按以下方法计算：当避雷针高度当避雷针高度h

25、hrhhr时时1 1）在距地面高度处做一条平行于地面的平行线。）在距地面高度处做一条平行于地面的平行线。2 2）以避雷针的顶尖为圆心，）以避雷针的顶尖为圆心，hrhr为半径，做弧线交于平行线于为半径，做弧线交于平行线于A A，B B两点。两点。3 3）以以A A，B B为为圆圆心心，hrhr为为半半径径，该该弧弧线线与与地地面面相相切切，与与针针尖尖相相交交。此此弧弧线线与与地面构成的整个锥形空间就是避雷针的保护区域。地面构成的整个锥形空间就是避雷针的保护区域。4 4）避雷针在距地面高度的平面上的保护半径，按下式计算）避雷针在距地面高度的平面上的保护半径，按下式计算(9-2)式中，式中，hrh

26、r为滚球半径；为滚球半径；hxhx为离地高度；为离地高度；h h为避雷针高度；为避雷针高度；rxrx为离地高度为离地高度为为hxhx时所能保护的半径。时所能保护的半径。5 5）避雷针在地面的保护半径）避雷针在地面的保护半径r0r0（相当于上式中相当于上式中hxhx=0=0时）：时）：(9-3)9.1 9.1 过电压、防雷及其设计过电压、防雷及其设计 当避雷针高度当避雷针高度hhrhhr时时，在避雷针上取高度，在避雷针上取高度hrhr的一点来代替避雷针的顶尖作为的一点来代替避雷针的顶尖作为圆心，其余与避雷针高度圆心，其余与避雷针高度hhrhhr时的计算方法相同，读者可自行分析。时的计算方法相同，

27、读者可自行分析。9.1.3 9.1.3 雷的防御雷的防御直击雷的防御直击雷的防御防御直击雷的方法：防御直击雷的方法：（1 1）装设独立的避雷针；装设独立的避雷针；（2 2）在建筑物上装设避雷针或避雷线；在建筑物上装设避雷针或避雷线；（3 3）在建筑物屋面铺设避雷带或避雷网。）在建筑物屋面铺设避雷带或避雷网。所有防雷装置都须有可靠的引下线与合格的接地装置相焊连。除独立的所有防雷装置都须有可靠的引下线与合格的接地装置相焊连。除独立的避雷针外，建筑物上的防雷引下线应不少于两根。这既是为了可靠，又是避雷针外，建筑物上的防雷引下线应不少于两根。这既是为了可靠，又是对雷电流进行分流，防止引下线上产生过高的

28、电位。如图对雷电流进行分流，防止引下线上产生过高的电位。如图9-89-8所示为防直击所示为防直击雷的接地装置的安全距离。为避雷针与被保护物（如建筑物和配电装置）雷的接地装置的安全距离。为避雷针与被保护物（如建筑物和配电装置）之间在空气中的间距，一般不小于之间在空气中的间距，一般不小于5m5m；为在地下的接地装置之间的距离，为在地下的接地装置之间的距离，一般不小于一般不小于2m2m。9.1 9.1 过电压、防雷及其设计过电压、防雷及其设计 1.1.感应雷的防御感应雷的防御防御感应雷的方法如下：防御感应雷的方法如下：（1 1）在在建建筑筑物物屋屋面面沿沿周周边边装装设设避避雷雷带带，每每隔隔202

29、0米米左左右右引引出出接接地地线线一一根根，接接地地电阻的选择可参见附录表电阻的选择可参见附录表19-119-1。（2 2）建建筑筑物物内内所所有有金金属属物物如如设设备备外外壳壳、管管道道、构构架架等等均均应应接接地地，混混凝凝土土内内的的钢筋应绑扎或焊成闭合回路。钢筋应绑扎或焊成闭合回路。（3 3）将突出屋面的金属物接地；将突出屋面的金属物接地；（4 4）对对净净距距离离小小于于100mm100mm的的平平行行敷敷设设的的长长金金属属管管道道，每每隔隔20203030米米用用金金属属线线跨接，避免因感应过电压而产生火花。跨接，避免因感应过电压而产生火花。9.1 9.1 过电压、防雷及其设计

30、过电压、防雷及其设计 3.3.雷电侵入波的防御雷电侵入波的防御 架空线架空线1 1）对对6 610kV10kV架架空空线线，如如有有条条件件就就采采用用303050m50m的的电电缆缆段段埋埋地地引引入入，在在架架空空线线终终端端杆杆装装避避雷雷器器，避避雷雷器器的的接接地地线线应应与与电电缆缆金金属属外外壳壳相相连连后后直直接接接接地地，并连入公共地网。并连入公共地网。2 2）对对没没有有电电缆缆引引入入的的6 610kV10kV架架空空线线，在在终终端端杆杆处处装装避避雷雷器器，在在避避雷雷器器附附近除了装设集中接地线外，还应连入公共地网。近除了装设集中接地线外，还应连入公共地网。3 3）

31、对低压进出线，应尽量用电缆线，至少应有）对低压进出线，应尽量用电缆线，至少应有50m50m的电缆段经埋地引入，的电缆段经埋地引入，在进户端将电缆金属外壳架相连后直接接地，并连入公共地网。在进户端将电缆金属外壳架相连后直接接地，并连入公共地网。(1)(1)变配电所变配电所1 1）在电源进线处）在电源进线处 主变压器高压侧装设避雷器。要求避雷器与主变压器尽主变压器高压侧装设避雷器。要求避雷器与主变压器尽量靠近安装，相互间最大电气距离不超过表量靠近安装，相互间最大电气距离不超过表9-29-2的规定，同时，避雷器的接的规定，同时，避雷器的接地端与变压器的低压侧中性点及金属外壳均应可靠接地。地端与变压器

32、的低压侧中性点及金属外壳均应可靠接地。9.1 9.1 过电压、防雷及其设计过电压、防雷及其设计 2 2）3 310kV10kV高压配电装置及车间变配电所的变压器高压配电装置及车间变配电所的变压器 要求它在每路进线终要求它在每路进线终端和各段母线上都装有避雷器。避雷器的接地端与电缆头的外壳相连后须端和各段母线上都装有避雷器。避雷器的接地端与电缆头的外壳相连后须可靠接地。图可靠接地。图9-99-9为为3 310kV10kV高压配电装置避雷器的装设。高压配电装置避雷器的装设。表表9-2 9-2 阀式避雷器至阀式避雷器至3 310kV10kV主变压器的最大电主变压器的最大电气距离气距离雷雨季节经常雷雨

33、季节经常运行的进线路运行的进线路数数1 12 23 34 4避雷器至主变避雷器至主变压器的最大电压器的最大电气距离（气距离（m m）15152323272730309.1 9.1 过电压、防雷及其设计过电压、防雷及其设计 图图 9-9 39-9 310kV10kV高压配电装置避雷器的装设高压配电装置避雷器的装设9.1 9.1 过电压、防雷及其设计过电压、防雷及其设计 3 3）在低压侧装设避雷器）在低压侧装设避雷器 在多雷区、强雷区及向一级防雷建筑供电的在多雷区、强雷区及向一级防雷建筑供电的Yyn0Yyn0和和Dyn11Dyn11联结的配电变压器，应装设一组低压避雷器。联结的配电变压器，应装设一

34、组低压避雷器。高压电动机的防雷高压电动机的防雷高压电动机的防雷不能采用普通型的高压电动机的防雷不能采用普通型的FSFS、FDFD系列避雷器，而要采用专用系列避雷器，而要采用专用的保护旋转电动机的的保护旋转电动机的FCDFCD系列磁吹式阀型避雷器，或用串联间隙的金属氧系列磁吹式阀型避雷器，或用串联间隙的金属氧化物避雷器。化物避雷器。9.1.4 9.1.4 建筑物防雷类别及其防雷措施建筑物防雷类别及其防雷措施1)1)建筑物防雷类别建筑物防雷类别按按防防雷雷要要求求，建建筑筑物物根根据据其其重重要要性性、使使用用性性质质、发发生生雷雷电电事事故故的的可能性和后果，分为三类（据可能性和后果，分为三类（

35、据GB50057-1994GB50057-1994规定）规定）9.1 9.1 过电压、防雷及其设计过电压、防雷及其设计 （1 1）第一类防雷建筑物）第一类防雷建筑物1 1）凡凡制制造造、使使用用、贮贮存存炸炸药药、火火药药、起起爆爆药药、火火工工品品等等大大量量爆爆炸炸物物质质的的建建筑物，因电火花而引起爆炸会造成巨大破坏和人身伤亡者。筑物，因电火花而引起爆炸会造成巨大破坏和人身伤亡者。2 2）具有）具有0 0区或区或1010区爆炸危险环境的建筑物。（参见表区爆炸危险环境的建筑物。（参见表9-39-3）3 3）具有）具有1 1区爆炸危险环境的建筑物，因电火花而引起爆炸会造成巨大破坏区爆炸危险环

36、境的建筑物，因电火花而引起爆炸会造成巨大破坏和人身伤亡者。和人身伤亡者。（2 2）第二类防雷建筑物）第二类防雷建筑物1 1）制制造造、使使用用、贮贮存存爆爆炸炸物物资资的的建建筑筑物物，且且电电火火花花不不易易引引起起爆爆炸炸或或不不致致造成巨大破坏和人身伤亡者。造成巨大破坏和人身伤亡者。2 2）具具有有1 1区区爆爆炸炸危危险险环环境境的的建建筑筑物物，且且电电火火花花不不易易引引起起爆爆炸炸或或不不致致造造成成巨巨大破坏和人身伤亡者。大破坏和人身伤亡者。3 3）具有）具有2 2区或区或1111区爆炸危险环境的建筑物。区爆炸危险环境的建筑物。9.1 9.1 过电压、防雷及其设计过电压、防雷及

37、其设计 4 4）预预计计雷雷击击次次数数大大于于0.060.06次次/a/a的的部部、省省级级办办公公建建筑筑物物及及其其它它重重要要或或人人员员密密集集的的公公共共建建筑筑物物；预预计计雷雷击击次次数数大大于于0.30.3次次/a/a的的住住宅宅、办办公公楼楼等等一一般般性性民用建筑物。（注：次民用建筑物。（注：次/a/a中的中的a a为年的符号，下同）为年的符号，下同）5 5）工业企业内有爆炸危险的露天钢质封闭气罐。）工业企业内有爆炸危险的露天钢质封闭气罐。6 6）国家级重要建筑物（略）。）国家级重要建筑物（略）。（3 3）第三类防雷建筑物）第三类防雷建筑物1 1）根根据据雷雷击击后后对对

38、工工业业生生产产的的影影响响及及产产生生的的后后果果，并并结结合合当当地地气气象象、地地形形、地质及周围环境等因素，确定需要防雷的地质及周围环境等因素，确定需要防雷的2121区、区、2222区、区、2323区火灾危险环境。区火灾危险环境。2 2）预计雷击次数大于或等于）预计雷击次数大于或等于0.060.06次次/a/a的一般工业建筑物。的一般工业建筑物。3 3）预预计计雷雷击击次次数数大大于于或或等等于于0.0120.012次次/a/a且且小小于于或或等等于于0.060.06次次/a/a的的部部、省省级级办办公公建建筑筑物物及及其其它它重重要要或或人人员员密密集集的的公公共共建建筑筑物物；预预

39、计计雷雷击击次次数数大大于于0.060.06次次/a/a且小于或等于且小于或等于0.30.3次次/a/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物。的住宅、办公楼等一般性民用建筑物。9.1 9.1 过电压、防雷及其设计过电压、防雷及其设计 4)4)在在平平均均雷雷暴暴日日大大于于15d/a15d/a的的地地区区，高高度度为为15m15m及及以以上上的的烟烟囱囱、水水塔塔等等孤孤立立高高耸耸建建筑筑物物；在在平平均均雷雷暴暴日日小小于于或或等等于于15d/a15d/a的的地地区区，高高度度为为20m20m及及以以上上的的烟囱、水塔等孤立高耸建筑物。烟囱、水塔等孤立高耸建筑物。5 5）省级重点文物保护的建筑

40、物及省级档案馆。）省级重点文物保护的建筑物及省级档案馆。2.2.各类防雷建筑物的防雷措施各类防雷建筑物的防雷措施（1 1）第一类防雷建筑物的防雷措施）第一类防雷建筑物的防雷措施 1 1）防直击雷）防直击雷 2)2)防雷电感应防雷电感应3)防雷电波侵入防雷电波侵入9.1 9.1 过电压、防雷及其设计过电压、防雷及其设计 9.1.5 9.1.5 信息系统的防雷措施信息系统的防雷措施1 1 有信息系统的建筑物的防雷有信息系统的建筑物的防雷2 2 电涌保护器（电涌保护器（SPDSPD）的原理、分类、选用原则的原理、分类、选用原则(1)(1)电涌保护器（电涌保护器（SPDSPD）的原理的原理(2)(2)

41、电涌保护器（电涌保护器（SPDSPD）的分类的分类(3)(3)电涌保护器电涌保护器SPDSPD的选用原则的选用原则3 3信息系统等电位联结信息系统等电位联结9.1 9.1 过电压、防雷及其设计过电压、防雷及其设计 图图9-10 9-10 信息系统等电位联结的基本方法信息系统等电位联结的基本方法9.2 9.2 电气装置接地电气装置接地 9.2.1 9.2.1 接地有关概念接地有关概念1.1.接地和接地装置的概念接地和接地装置的概念9-12 9-12 接地接地电电流、流、对对地地电压电压及接地及接地电电位分布曲位分布曲线线 2.2.接地电流和对地电压接地电流和对地电压9.2 9.2 电气装置接地电

42、气装置接地 3 3接触电压和跨步电压接触电压和跨步电压图图 9-13 9-13 接触电压和跨步电压接触电压和跨步电压9.2 9.2 电气装置接地电气装置接地 4 4接地的类型接地的类型接地可分为下列几类：接地可分为下列几类：（1 1）按装置属性分，有自然接地和人工接地；）按装置属性分，有自然接地和人工接地；（2 2）按电流性质分，有交流电路系统接地和直流电路系统接地；）按电流性质分，有交流电路系统接地和直流电路系统接地；（3 3）按电压分：）按电压分：（4 4）按作用分：）按作用分：（5 5）按装置方式分：）按装置方式分：9.2.2 9.2.2 电气装置的接地和接地电阻电气装置的接地和接地电阻

43、1.1.电气装置的接地电气装置的接地2 2接地电阻及要求接地电阻及要求接地电阻是接地体的流散电阻与接地线和接地体电阻的总和。由接地电阻是接地体的流散电阻与接地线和接地体电阻的总和。由于接地线和接地体的电阻相对很小，可忽略不计，因此接地电阻主于接地线和接地体的电阻相对很小，可忽略不计，因此接地电阻主要就是接地体的流散电阻。要就是接地体的流散电阻。9.2 9.2 电气装置接地电气装置接地 9.2.3 9.2.3 接地装置的装设接地装置的装设1 1自然接地体的利用自然接地体的利用 在设计和装设接地装置时，首先应考虑自然接地体的利用，以节约在设计和装设接地装置时，首先应考虑自然接地体的利用，以节约投资

44、，节约钢材。投资，节约钢材。图图9-16人工接地体的结构人工接地体的结构9.2 9.2 电气装置接地电气装置接地 图图 9-17 9-17 加装均压带的接地网加装均压带的接地网3 3 防雷装置接地的要求防雷装置接地的要求 避雷针宜装设独立的接地装置，防雷的接地装置及避雷针引下线的结避雷针宜装设独立的接地装置，防雷的接地装置及避雷针引下线的结构尺寸，应符合构尺寸，应符合GB50057-1994GB50057-1994建筑物防雷设计规范建筑物防雷设计规范的规定。的规定。9.2 9.2 电气装置接地电气装置接地 9.2.4 9.2.4 接地装置的计算接地装置的计算1.1.人工接地体工频电阻的计算人工

45、接地体工频电阻的计算(9-4)(9-5)(9-6)(9-7)(9-8)9.2 9.2 电气装置接地电气装置接地 2.2.自然接地体工频电阻的计算自然接地体工频电阻的计算3.3.冲击接地电阻的计算冲击接地电阻的计算4.4.接地线的最小截面计算接地线的最小截面计算5.5.接地装置的计算接地装置的计算6 6 人工接地体的常用材料及实施如下人工接地体的常用材料及实施如下（1 1）垂直接地体采用垂直接地体采用50mm50mm的钢管或的钢管或5050550505的角钢，长度的角钢，长度=2.5=2.53m3m较合适，排列间距一般不宜小于较合适，排列间距一般不宜小于5m5m，棒顶距地面以棒顶距地面以0.70

46、.70.9m0.9m为合适。为合适。（2 2）水平接地体采用水平接地体采用404mm404mm的扁钢，或的扁钢，或12121616的圆钢；埋设的圆钢；埋设深度以深度以0.90.91.0m1.0m为合适；连接时要用搭接，搭接长度要为扁钢宽度为合适；连接时要用搭接，搭接长度要为扁钢宽度二倍或圆钢直径的二倍或圆钢直径的4 4倍，所有扁钢与扁钢的连接或扁钢与圆钢的连接，倍，所有扁钢与扁钢的连接或扁钢与圆钢的连接，均要采用电焊或气焊可靠连接。均要采用电焊或气焊可靠连接。9.2 9.2 电气装置接地电气装置接地 （3 3）接地装置至少要有两处以上引至地面或室内，穿墙处对引接接地线接地装置至少要有两处以上引

47、至地面或室内，穿墙处对引接接地线要穿钢管加以保护。室内接地干线采用要穿钢管加以保护。室内接地干线采用254mm254mm的扁钢，或用的扁钢，或用661212的的圆钢。圆钢。9.2.5 9.2.5 低压配电系统的等电位联结低压配电系统的等电位联结 等电位联结，是指使电气装置各外露可导电部分及装置外的导电部分的电等电位联结，是指使电气装置各外露可导电部分及装置外的导电部分的电位作实质上相等的电气联结。等电位联结的作用是降低接触电压，保障人位作实质上相等的电气联结。等电位联结的作用是降低接触电压，保障人身安全。图身安全。图9-189-18所示为一个总等电位联结和局部等电位联结的示意图。所示为一个总等

48、电位联结和局部等电位联结的示意图。9.2 9.2 电气装置接地电气装置接地 图图 9-18 9-18 总等电位联结和局部等电位的联结总等电位联结和局部等电位的联结9.3 9.3 静电及其防护静电及其防护 静静电电现现象象是是一一种种常常见见的的带带电电现现象象。它它有有其其可可利利用用的的一一面面：如如静静电电复复印印等等；但但也也有有其其有有害害的的一一面面：如如静静电电放放电电，在在粉粉尘尘和和可可燃燃气气体体多多的的地地方方，甚甚至至可可能引起爆炸等。因此，对其有害的一面应尽量避免。能引起爆炸等。因此，对其有害的一面应尽量避免。9.3.1 9.3.1 静电的产生及其危害静电的产生及其危害

49、1.静电的概念及其产生静电的概念及其产生2.2.静电的特点及其危害静电的特点及其危害如如上上所所述述，静静电电现现象象有有其其有有用用的的一一面面：如如静静电电复复印印、静静电电喷喷涂涂和和静静电电除除尘尘等等。静静电电现现象象也也有有它它有有害害的的一一面面：当当带带电电物物体体间间的的电电位位差差达达到到一一定定程程度后，便可产生静电放电，对人体产生电击。度后，便可产生静电放电，对人体产生电击。9.3.2 9.3.2 静电放电形式及干扰的传递静电放电形式及干扰的传递1 1静电放电形式静电放电形式图图 9-20 9-20 人体带电的等效电路人体带电的等效电路9.3 9.3 静电及其防护静电及

50、其防护 2 2静电放电干扰的传递静电放电干扰的传递静电放电干扰传递有多种途径，大致可分为以下几种：静电放电干扰传递有多种途径，大致可分为以下几种：1)设备信号线与地线上的直接放电设备信号线与地线上的直接放电2)在设备金属外壳上的放电在设备金属外壳上的放电在在电电子子设设备备金金属属外外壳壳上上放放电电是是最最常常见见的的静静电电放放电电，放放电电电电流流流流过过金金属属外外壳壳，产产生生电电场场和和磁磁场场，通通过过分分布布阻阻抗抗耦耦合合到到壳壳内内的的电电源源线线、信信号号线线等等内内部部走走线线，引引起起误误动动作作。该该电电流流通通过过电电感感耦耦合合，电电容容耦耦合合，辐辐射射电电磁