08电气安全、防雷与接地课件.ppt

1、第八章第八章 电气安全、防雷与接地电气安全、防雷与接地8 81 1 过电压与防雷过电压与防雷过电压过电压因某种原因使电气设备的绝缘所承受的因某种原因使电气设备的绝缘所承受的电压超过了其额定电压达到危险的高压，导致电气设电压超过了其额定电压达到危险的高压，导致电气设备的绝缘击穿。备的绝缘击穿。过电压分过电压分类：类：外部过电压（大气过电压）外部过电压（大气过电压）内部过电压内部过电压(操作过电压操作过电压)一、过电压及雷电的有关概念一、过电压及雷电的有关概念1 1、大气过电压、大气过电压大气过电压的根本原因是由雷云放电引起的。大气过电压的根本原因是由雷云放电引起的。（1 1）、雷电的形成）、雷电

2、的形成（2 2）、直击雷过电压）、直击雷过电压雷云直接对输电线路或雷云直接对输电线路或电气设备放电，强大的雷电流通过线路或电气设备电气设备放电，强大的雷电流通过线路或电气设备引起过电压，从而产生破坏性很大的热效应和机械引起过电压，从而产生破坏性很大的热效应和机械效应。效应。（3 3）、感应雷过电压）、感应雷过电压是由于雷云对输电线路或电气设备的静电感应或电是由于雷云对输电线路或电气设备的静电感应或电磁感应所产生的过电压。磁感应所产生的过电压。（4 4）、雷电波侵入）、雷电波侵入由于直击雷或感应雷而产生的高电位雷电波，沿由于直击雷或感应雷而产生的高电位雷电波，沿架空线路或金属管道侵入变配所或用户

3、造成的危害。架空线路或金属管道侵入变配所或用户造成的危害。雷电波侵入在雷电事故中占雷电波侵入在雷电事故中占50%50%左右。左右。2 2、雷电流的幅值和陡度、雷电流的幅值和陡度（1 1）、雷电流的幅值和陡度）、雷电流的幅值和陡度雷电流是一个幅值雷电流是一个幅值很大、陡度很高的冲击波电流。其陡度很大、陡度很高的冲击波电流。其陡度可高达可高达50KA/S50KA/S以上。以上。（2 2）、年平均雷暴日数）、年平均雷暴日数在某一天内，凡能看到雷电闪或听到雷声，都称主雷在某一天内，凡能看到雷电闪或听到雷声，都称主雷暴日。暴日。（3 3）、雷活动的规律）、雷活动的规律在热而潮湿、山区和春夏、夏秋交接的季

4、节雷活动较在热而潮湿、山区和春夏、夏秋交接的季节雷活动较频繁。频繁。（4 4）、直击雷的规律）、直击雷的规律1 1）、高耸的建筑物、构筑物易受雷击。）、高耸的建筑物、构筑物易受雷击。2 2）、金属和钢筋混凝土的建筑物，以及地下有大）、金属和钢筋混凝土的建筑物，以及地下有大量的金属管道及厂房，易受雷击。量的金属管道及厂房，易受雷击。3 3）、建筑物特别潮湿、地下水位较高、排出导电）、建筑物特别潮湿、地下水位较高、排出导电粉尘的厂房、地下金属矿物质的地带以及变电所、粉尘的厂房、地下金属矿物质的地带以及变电所、架空线路易受雷击。架空线路易受雷击。二、防雷设备二、防雷设备1 1、避雷针和避雷线、避雷针

5、和避雷线避雷针和避雷线的结构避雷针和避雷线的结构避雷针和避雷线避雷针和避雷线是防直击雷的有效措施。它能将是防直击雷的有效措施。它能将雷电流引入到大地，从而保护了附近电气设备免受雷电流引入到大地，从而保护了附近电气设备免受雷击。雷击。避雷针的组成：避雷针的组成：接闪器、引下线、接地体接闪器、引下线、接地体三部份三部份组成。组成。随接闪器的不同又可分为：避雷针、线、带、网。随接闪器的不同又可分为：避雷针、线、带、网。接闪器接闪器由：由：101020mm,20mm,长长1 12m 2m 的园钢，或不少于的园钢，或不少于25mm25mm的镀锌金属管。的镀锌金属管。避雷线避雷线采用截面不小于采用截面不小

6、于35mm35mm2 2的镀锌钢绞线。的镀锌钢绞线。引下线引下线：采用直径为：采用直径为8mm8mm的园钢或截面不小于的园钢或截面不小于25mm25mm2 2的镀锌钢绞线制成。的镀锌钢绞线制成。接地体接地体：采用长：采用长2.5m2.5m，50mm50mm50mm50mm5mm5mm的角钢的角钢或多根直径为或多根直径为50mm50mm的镀锌钢管打入地下，并用扁钢的镀锌钢管打入地下，并用扁钢连接起来。连接起来。其接地体的电阻越小防雷效果越好。其接地体的电阻越小防雷效果越好。独立避雷针或避雷线的冲击接地电阻不大于独立避雷针或避雷线的冲击接地电阻不大于1010。（2 2）、避雷针和避雷线的保护范围）

7、、避雷针和避雷线的保护范围保护范围的大小与避雷针（线）的高度有关。保护范围的大小与避雷针（线）的高度有关。1 1）、单根避雷针的保护范围，见下图：）、单根避雷针的保护范围，见下图：不同高度不同高度h hx x上的保护半径上的保护半径r rx x可用下式计算：可用下式计算：phphh，rhhaxxx)(2时当phh，rhhxxx)25.1(2时当h h避雷针的总避雷针的总高度高度m mhxhx被保护物的被保护物的高度高度m mhaha避雷针的有避雷针的有效高度效高度m mp p高度影响系高度影响系数，当数，当h30mh30m时，时，p=1,p=1,当当30m 30m p120mp120m时，时，

8、hp5.5A AB BBBc cccr rx x1.5h1.5hh hhahahxhx4502h2 2）、两支等高避雷针的保护范围）、两支等高避雷针的保护范围（1 1）、两针外侧的保护范围，应按单支避雷针的）、两针外侧的保护范围，应按单支避雷针的方法确定。方法确定。（2 2）、两针之间的上部保护范围，应按通过两针）、两针之间的上部保护范围，应按通过两针顶点及保护范围上部保护边缘最低点顶点及保护范围上部保护边缘最低点0 0的园弧确定。的园弧确定。（3 3）、园弧的半径为）、园弧的半径为R R0 0，O O点为假想避雷针的顶点，点为假想避雷针的顶点，其高度为：其高度为：pDhh70PDh0两针之间

9、保护范围上部边缘最低点两针之间保护范围上部边缘最低点O O的的高度，高度，m.m.两避雷针之间的距离，两避雷针之间的距离，m.m.高度影响系数高度影响系数.（3 3）、两针之间在）、两针之间在hxhx水平面上保护一侧的最小宽度水平面上保护一侧的最小宽度bxbx，可按下式计算：，可按下式计算：)(5.10 xxhhb当当D=7haPD=7haP时（时（ha=h-hx),bxha=h-hx),bx=0=0，即再增大两针之，即再增大两针之间距离，就不能够成联合保护范围了。间距离，就不能够成联合保护范围了。为了构成联合保护范围，应使为了构成联合保护范围，应使D D7haP,7haP,一般一般D/h D

10、/h 不宜大于不宜大于5 5。3 3）、两支不等高避雷针的保护范围）、两支不等高避雷针的保护范围先按单针法作出高针的保护范围，然后经过低针先按单针法作出高针的保护范围，然后经过低针的顶点作水平线相交于一点的顶点作水平线相交于一点3 3，以，以3 3点作为假想针点作为假想针的顶点，的顶点，再作出两等高针的联合保护范围。保护再作出两等高针的联合保护范围。保护范围上部边范围上部边缘最低点的园弦高缘最低点的园弦高f=D/7p,f=D/7p,DD为针为针2 2和针和针3 3之间的距离。两针外侧保护范围仍按之间的距离。两针外侧保护范围仍按单支针计算，最后总合起来就是两支不等高的保护单支针计算，最后总合起来

11、就是两支不等高的保护范围。范围。2 23 31 1f fDDD Dh1h1h2h24 4）、多支避雷针的保护范围）、多支避雷针的保护范围（1 1）、三支针保护范围的确定）、三支针保护范围的确定在在hxhx 水平面上的保护范围见图。水平面上的保护范围见图。三支避雷针所形成的三角形外侧的保护范围均按单三支避雷针所形成的三角形外侧的保护范围均按单支及两支等高针的方法计算。支及两支等高针的方法计算。而相邻各对针之间只有而相邻各对针之间只有bxbx0 0时，整个面积才能被时，整个面积才能被保护。保护。（2 2）、四支及多支避雷针所形成的多边形，只需将）、四支及多支避雷针所形成的多边形，只需将其分成两个或

12、几个三角形，按上述方法计算，则整个其分成两个或几个三角形，按上述方法计算，则整个面积均能被保护。面积均能被保护。5 5）、避雷线的保护范围）、避雷线的保护范围（1 1）、单根避雷线的保护范围）、单根避雷线的保护范围由避雷线向下作与其垂直面成由避雷线向下作与其垂直面成25250 0角的两个斜面。角的两个斜面。在高度在高度h/2h/2处转折与地面上离避雷线水平距离为处转折与地面上离避雷线水平距离为h h的直线相连的平面，合起来构成屋脊式的保护范围。的直线相连的平面，合起来构成屋脊式的保护范围。保护宽度按下式计算：保护宽度按下式计算：h hh hh hhahahxhxh/2h/2r rx xhxhx

13、水平的保护范围水平的保护范围250phh，rhhxxx)(47.02时当phh，rhhxxx)53.1(2时当R Rx x每侧保护范围的宽度每侧保护范围的宽度m.m.当保护范围较大时，可采用两根避雷线联合进行保护当保护范围较大时，可采用两根避雷线联合进行保护两根避雷线外侧的保护范围按单根避雷线方法确定。两根避雷线外侧的保护范围按单根避雷线方法确定。两避雷线内侧保护范围的截面，由通过两根避雷线及两避雷线内侧保护范围的截面，由通过两根避雷线及保护范围上部边缘最低点保护范围上部边缘最低点0 0的圆弧确定。的圆弧确定。0 0点的高度可按下式计算：点的高度可按下式计算：pDhh40hDh0两避雷线之间保

14、护范围上部边缘最低点两避雷线之间保护范围上部边缘最低点的高度，的高度，m m。两避雷线之间的距离，两避雷线之间的距离，m m。两避雷线的高度，两避雷线的高度，m m。2 2、避雷器、避雷器电气设备的绝缘耐压能力应不低于其工作线路电气设备的绝缘耐压能力应不低于其工作线路工频电压的工频电压的3.53.57 7倍倍:如果超出这个范围，就会发生：闪络、爬弧、如果超出这个范围，就会发生：闪络、爬弧、击穿等故障，使电气设备损坏。击穿等故障，使电气设备损坏。用避雷器对电气设备进行保护：用避雷器对电气设备进行保护：当出现雷电冲击波入侵时，避雷器首先将雷电当出现雷电冲击波入侵时，避雷器首先将雷电流泄放到大地。流

15、泄放到大地。当雷电流消失后，避雷器又能恢复起始状态。当雷电流消失后，避雷器又能恢复起始状态。避雷器的保护范围：避雷器的保护范围：防止雷电直击架空线路的保护。防止雷电直击架空线路的保护。防止雷云对架空线路的放电保护。防止雷云对架空线路的放电保护。防止雷电冲击波将沿线涌进的有效保护。防止雷电冲击波将沿线涌进的有效保护。常用避雷器的种类：常用避雷器的种类：阀型避雷器阀型避雷器管型避雷器管型避雷器保护间隙保护间隙金属氧化物避雷器金属氧化物避雷器（1 1）、阀型避雷器）、阀型避雷器1 1）、结构：由装在密封瓷套管中的）、结构：由装在密封瓷套管中的火花间隙火花间隙和和阀片阀片电阻电阻（非线性电阻）串联组成

16、。（非线性电阻）串联组成。火花间隙可按网络额定电压的高低，采用若干个单火花间隙可按网络额定电压的高低，采用若干个单间隙叠合如成。间隙叠合如成。由两个黄铜电极和一个垫在中间的云母片叠合而成；由两个黄铜电极和一个垫在中间的云母片叠合而成；其特点是：两黄铜的电极小、面积大、因而电场均匀，其特点是：两黄铜的电极小、面积大、因而电场均匀，能得到较平缓的放电伏秒特性，并能熄灭能得到较平缓的放电伏秒特性，并能熄灭80A80A的工频的工频续流电弧。续流电弧。0 0U UR R阀片电阻的特性曲线阀片电阻的特性曲线阀片电阻具有良好的非线性阀片电阻具有良好的非线性电阻特性及较高的通流能力；电阻特性及较高的通流能力；

17、阀片的电阻不是常数，正常工阀片的电阻不是常数，正常工频电压时，阀片的电阻很大，频电压时，阀片的电阻很大，过电压时，阀片的电阻很少。过电压时，阀片的电阻很少。阀片的最大通流能力达阀片的最大通流能力达303040KA40KA。阀片避雷器的工作示意图阀片避雷器的工作示意图U UV VI IA AU U/V VU Uinin2)2)、阀片电阻的工作原理、阀片电阻的工作原理阀型避雷器的阀型避雷器的种类种类普通型普通型磁吹型磁吹型FSFS型型FZFZ型型FCDFCD型型FCZFCZ型型阀型避雷器的型号中阀型避雷器的型号中符号含义：符号含义：F FS SZ ZD DC C阀型阀型线路用线路用电站用电站用保护

18、电动机用保护电动机用磁吹磁吹（2 2）、管型避雷器）、管型避雷器组成：产气管（纤维、有机玻璃或塑料组成，是一组成：产气管（纤维、有机玻璃或塑料组成，是一种灭弧能力很强的保护间隙）、内部间隙和外部间隙种灭弧能力很强的保护间隙）、内部间隙和外部间隙三部份组成。三部份组成。结构示意图：见结构示意图：见214214页。页。（3 3）、保护间隙）、保护间隙其结构简单，经济的特点。其结构简单，经济的特点。保护性能差、灭弧能力小，只能用于室外不太重要保护性能差、灭弧能力小，只能用于室外不太重要的负荷上。的负荷上。（4 4）、金属氧化物避雷器（压敏避雷器）、金属氧化物避雷器（压敏避雷器）是一种新型避雷器，其阀

19、片以氧化锌为主要原料，配是一种新型避雷器，其阀片以氧化锌为主要原料，配以少量能产生非线性的金属氧化物，经高温焙烧而成。以少量能产生非线性的金属氧化物，经高温焙烧而成。特点是：无间隙、无续流、体积小、质量轻，具有很特点是：无间隙、无续流、体积小、质量轻，具有很好的发展前途。好的发展前途。三、防雷措施三、防雷措施防雷的基本方法：防雷的基本方法：利用避雷设备将雷电流引向大地，以削弱其破坏力。利用避雷设备将雷电流引向大地，以削弱其破坏力。提高电气设备的绝缘能力来抵抗雷电的破坏必能。提高电气设备的绝缘能力来抵抗雷电的破坏必能。1 1、架空线路的防雷保护、架空线路的防雷保护（1 1）、装设避雷线）、装设避

20、雷线（2 2）、装设管型避雷器或保护间隙）、装设管型避雷器或保护间隙（3 3）、加强线路绝缘）、加强线路绝缘（4 4）、线路交叉部份的保护）、线路交叉部份的保护2 2、变配所的防雷保护、变配所的防雷保护（1 1）、装设避雷针防止直击雷）、装设避雷针防止直击雷装设避雷针的几点注意事项：装设避雷针的几点注意事项：1 1）、从避雷针的引下线的入地点到主变压器的接地）、从避雷针的引下线的入地点到主变压器的接地点，沿接地网的接地距离不应小于点，沿接地网的接地距离不应小于15 m15 m，以防止避雷，以防止避雷针放电时，反击击穿变压器的低压绕组。针放电时，反击击穿变压器的低压绕组。2 2）、为防止雷击避雷

21、针时，雷电波沿电线传入室内，）、为防止雷击避雷针时，雷电波沿电线传入室内，危及人身安全，照明线或电话线不要架设在独立避雷危及人身安全，照明线或电话线不要架设在独立避雷针上。针上。3 3）、独立避雷针及其接地装置，不应装设在工作人员）、独立避雷针及其接地装置，不应装设在工作人员经常通行的地方，并应距离人行道路不小于经常通行的地方，并应距离人行道路不小于3m,3m,否则否则采取均压措施，或铺设厚度为采取均压措施，或铺设厚度为505080mm80mm的沥青碎石层。的沥青碎石层。（2 2）、对沿线侵入雷电波的保护）、对沿线侵入雷电波的保护因阀型避雷器存在一定的局限性：一是雷电侵入波的因阀型避雷器存在一

22、定的局限性：一是雷电侵入波的幅值不能太高；二是电流侵入的陡度不能太大。幅值不能太高；二是电流侵入的陡度不能太大。1 1）、容量在）、容量在5600KVA5600KVA以上的变电所以上的变电所其进线保护应架设其进线保护应架设1 12km2km左右的架空避雷线，如果是左右的架空避雷线，如果是木杆线路木杆线路进线的保护首端，应装设三相一组管型避雷进线的保护首端，应装设三相一组管型避雷器。器。2)2)、容量为、容量为320032005600KVA5600KVA的变电所，的变电所，以避雷器保护的以避雷器保护的进线长度为进线长度为0.50.50.6km0.6km。避雷器至变压器及互感器的。避雷器至变压器及

23、互感器的最大允许距离一般不超过最大允许距离一般不超过20m20m。其它则与上图相同。其它则与上图相同。T TFCFCFG2FG2FG1FG1QFQF1 12km2km3 3）、容量在）、容量在3200KVA3200KVA以下的变电所以下的变电所，不要求在进线，不要求在进线端架设避雷线，只要求在首端装设避雷器，并在端架设避雷线，只要求在首端装设避雷器，并在0.50.50.6km0.6km范围内每一电杆都要接地，但当变电所范围内每一电杆都要接地，但当变电所有一级负荷时，则按上图进行保护。有一级负荷时，则按上图进行保护。T TFCFCFGFGQFQF0.50.50.6km0.6km每根电杆接地每根电

24、杆接地4 4）、变电所）、变电所3 310KV10KV侧的保护，是在每条出线和母侧的保护，是在每条出线和母线上装设阀型避雷器。线上装设阀型避雷器。对具有电缆出线段的架空线路，阀型避雷器应装设对具有电缆出线段的架空线路，阀型避雷器应装设在电缆与架空线路的连接处；阀型避雷器的接地应在电缆与架空线路的连接处；阀型避雷器的接地应与电缆的铅皮相连，并接到变电所的接地电网上。与电缆的铅皮相连，并接到变电所的接地电网上。T TFCFCFGFGQFQF架空出线端架空出线端电缆线电缆线QFQF3 310kv10kv3 3、配电设备的保护、配电设备的保护（1 1）、配电变压器及柱上油开关的保护）、配电变压器及柱上

25、油开关的保护3 335kv35kv配电变压器一般采用阀型避雷器保护，避配电变压器一般采用阀型避雷器保护，避雷器应装设在高压熔断器后面。在没有避雷器时，可雷器应装设在高压熔断器后面。在没有避雷器时，可用保护间隙进行保护，但要采用自动重合熔断器配合。用保护间隙进行保护，但要采用自动重合熔断器配合。100KVA100KVA及以上的变压器，其接地电阻不大于及以上的变压器，其接地电阻不大于44。100KVA100KVA及以下的变压器，其接地电阻不大于及以下的变压器，其接地电阻不大于1010。对经常闭路运行的油开关，可在电源侧安装避雷器。对经常闭路运行的油开关，可在电源侧安装避雷器。低压线路的保护是将靠近

26、建筑物的一根电杆上的绝低压线路的保护是将靠近建筑物的一根电杆上的绝缘子铁脚接地。其保护电阻一般不大于缘子铁脚接地。其保护电阻一般不大于3030。其接地线应和开关外壳连接在一起接地，其接电阻不其接地线应和开关外壳连接在一起接地，其接电阻不得大于得大于1010。（2 2）、低压线路的保护）、低压线路的保护低压线路的保护是将靠近建筑物的一根电杆上的绝低压线路的保护是将靠近建筑物的一根电杆上的绝缘子铁脚接地。其保护电阻一般不大于缘子铁脚接地。其保护电阻一般不大于3030。8 82 2 电气装置的接地电气装置的接地一、接地的概念一、接地的概念接地接地在工厂供电系统中，为了保证电气设备的正在工厂供电系统中

27、，为了保证电气设备的正常运行和防止人身触电事故，将电气设备不带电的金常运行和防止人身触电事故，将电气设备不带电的金属部份同大地紧密地连接起来。属部份同大地紧密地连接起来。接地接地正常接地正常接地故障接地故障接地工作接地工作接地保护接地保护接地1 1、触电事故及其影响因素、触电事故及其影响因素（1 1）、人体的电流：）、人体的电流：303050mA50mA的工频电流会使人的神经系统受损而难以的工频电流会使人的神经系统受损而难以自主摆脱自主摆脱100mA100mA以上的工频电流会危及人的生命。以上的工频电流会危及人的生命。（2 2）、人体的电阻）、人体的电阻从安全角度考虑，人体的电阻取从安全角度考

28、虑，人体的电阻取10001000。（3 3）、作用人体的电压）、作用人体的电压安全电压规定：普通环境为安全电压规定：普通环境为65V65V；高度危险环境主；高度危险环境主36V 36V；特别危险环境为；特别危险环境为12V12V。（4 4）、触电时间）、触电时间触电时间越长，因各种因素的影响，对人的危险越大。触电时间越长，因各种因素的影响，对人的危险越大。（5 5）、电流的路径）、电流的路径电流通过人的心脏触电事故最主严重。电流通过人的心脏触电事故最主严重。（6 6）、电流的频率）、电流的频率以工频电流对人体的伤害最为严重。以工频电流对人体的伤害最为严重。2 2、接地装置的构成及其散流效应、接

29、地装置的构成及其散流效应1 1）、接地电流与对地电压）、接地电流与对地电压接地电流接地电流I IE E当电气设备发生接地时，电流通过当电气设备发生接地时，电流通过接地体向大地作半球形散开，这一电流称为接地电流。接地体向大地作半球形散开，这一电流称为接地电流。“地地”距接地体距接地体20m 20m 左右的地方，其地表面电左右的地方，其地表面电位已趋向于零，把这个电位为零的地方称主电气上的位已趋向于零，把这个电位为零的地方称主电气上的地。地。2 2）、接触电压和跨步电压）、接触电压和跨步电压接触电压接触电压人体所接触两点之间的电位差人体所接触两点之间的电位差U Utoutou。跨步电压跨步电压如果

30、人在如果人在20m20m范围内走动，由于两脚范围内走动，由于两脚之间有之间有0.8m 0.8m 左右的距离，从而承受了电位差左右的距离，从而承受了电位差U Ustepstep。电气设备电气设备接地支线接地支线接地干线接地干线接地体接地体流散电场流散电场接地体接地体接地电流电接地电流电位分布曲线位分布曲线I IE EU UE E流散电场流散电场接地体接地体20m20m0.8m0.8m0.8m0.8m20m20m20m20mU UstepstepU UstepstepU UteuteuU UE E3 3、电气设备接地、电气设备接地（1 1）、工作接地）、工作接地为保证电气设备的可靠运行，为保证电气

31、设备的可靠运行，在电气回路中某一点进行接地称为工作接地。在电气回路中某一点进行接地称为工作接地。0 0/A AB BC Ca ab bc c0 0工作接地工作接地接零接零0 0/A AB BC Ca ab bc c0 0保护接地保护接地（2 2）、保护接地）、保护接地将电气设备上不带电的金属部将电气设备上不带电的金属部份与接地体作紧密的连接。其作用是防止因绝缘损而份与接地体作紧密的连接。其作用是防止因绝缘损而受到触电的危险，其代号：受到触电的危险，其代号：PEPEM保护接地的类型保护接地的类型:（1 1）、）、ITIT系统的接地系统的接地将设备的金属外壳经各自将设备的金属外壳经各自的的PEPE

32、线分别接地，用于工厂高压系统或中性线不接线分别接地，用于工厂高压系统或中性线不接地的低压三相三线制系统。地的低压三相三线制系统。（2 2）、将设备的金属外壳经公共的）、将设备的金属外壳经公共的PEPE线或线或PENPEN线接线接地，即过去所说的保护接零，多用于低压三相四线地，即过去所说的保护接零，多用于低压三相四线制系统。又分为制系统。又分为TNTN系统和系统和TTTT系统两种。系统两种。r rr rr rI IE ER Rb bU UN N不接地的危险性不接地的危险性r rr rr rI IE ER Rb bU UN N接地的安全性接地的安全性电气设备的外壳采用保护接地后，因人体电阻（电气设

33、备的外壳采用保护接地后，因人体电阻（10001000）比接）比接地电阻（地电阻（44）大得多，所以流过人体的电流很小，不会发生）大得多，所以流过人体的电流很小，不会发生触电的危险。这种系统在我国应用不多。触电的危险。这种系统在我国应用不多。1 1）、）、ITIT系统（中性线不接地的三相三线制系统）系统（中性线不接地的三相三线制系统）2 2）、）、TNTN系统系统（中性点直接地的低压三相四线制系统（中性点直接地的低压三相四线制系统）在中性点直接接地的低压三相四线系统中，将电在中性点直接接地的低压三相四线系统中，将电气设备正常不带电的金属外壳与气设备正常不带电的金属外壳与PEPE或或PENPEN线

34、相连。线相连。当设备发生单相碰壳接地故障时，短路电流经过当设备发生单相碰壳接地故障时，短路电流经过PEPE（PENPEN）线形成回路，由于回路中的电阻很小，所）线形成回路，由于回路中的电阻很小，所以电流很大，可促使过流保护装置动作，讯速将故以电流很大，可促使过流保护装置动作，讯速将故障设备从电源断开，从而减少了触电的危险性，保障设备从电源断开，从而减少了触电的危险性，保护人身和设备的安全。护人身和设备的安全。3 3）、）、TTTT系统系统（中性点直接地的低压三相四线制系统）（中性点直接地的低压三相四线制系统）在中性点直接接地的低压三相四线系统中，将电在中性点直接接地的低压三相四线系统中，将电气

35、设备正常不带电的金属外壳与经各自的气设备正常不带电的金属外壳与经各自的PEPE线分别线分别直接接地。直接接地。TTTT系统由于设备处壳经各自的系统由于设备处壳经各自的PEPE线分别直接接地。线分别直接接地。因此各因此各PEPE线间无电磁联系，它适用于数据处理、精线间无电磁联系，它适用于数据处理、精密检测装置等的供电。密检测装置等的供电。同时同时TTTT系统又属于三相四线制系统，故在国外得系统又属于三相四线制系统，故在国外得到广泛的使用，在我国也在推广。到广泛的使用，在我国也在推广。A AB BC CN N)1(KI)1(KIA AB BC CN N)1(KI)1(KI危险危险较安全较安全(3)

36、(3)、重复接地、重复接地在电源的中性点直接地的在电源的中性点直接地的TNTN系统中，为了减轻系统中，为了减轻PEPE线线或或PENPEN线断线的危险程度，除在电源中性占接地外，还线断线的危险程度，除在电源中性占接地外，还在在PEPE线或线或PENPEN线上的一处或多处再次接地。线上的一处或多处再次接地。重复接地的部位：重复接地的部位：1 1）、架空线路干线和支线终端及沿线每）、架空线路干线和支线终端及沿线每1Km1Km处。处。2 2）、电缆和架空线在引入车间或建筑物之前。）、电缆和架空线在引入车间或建筑物之前。A AB BC C危险危险U UE E=U=UPENPENA AB BC CU U

37、E E=I=IE ER RE EU UPENPENI IE EI IE E重复接地重复接地I IE E二、电气装置的接地和接地电阻二、电气装置的接地和接地电阻1 1、电气装置的接地有：、电气装置的接地有：（1 1）、电动机、变压器、电器、照明设备等的底座）、电动机、变压器、电器、照明设备等的底座和外壳。和外壳。（2 2）、电气设备的传动装置。）、电气设备的传动装置。（3 3）、互感器的二次线圈。）、互感器的二次线圈。（4 4）、配电盘与控制台的框架。）、配电盘与控制台的框架。（5 5）、室内外配电装置的金属和钢筋混凝土构架以）、室内外配电装置的金属和钢筋混凝土构架以及邻近带电部份的金属遮栏和金

38、属门。及邻近带电部份的金属遮栏和金属门。（6 6）、交直流电力电缆终端合金属的外壳和电缆的）、交直流电力电缆终端合金属的外壳和电缆的金属外皮，布线的钢管等。金属外皮，布线的钢管等。（7 7）、居民区无避雷线的小接地电流系统架空线路）、居民区无避雷线的小接地电流系统架空线路的金属或钢筋混凝土电杆。的金属或钢筋混凝土电杆。（8 8）、装有避雷线的电力线路电杆。）、装有避雷线的电力线路电杆。（9 9）、安装在配电线路电杆上的电气设备的金属外）、安装在配电线路电杆上的电气设备的金属外壳。壳。（1010）、控制电缆的金属外皮。）、控制电缆的金属外皮。（1111）、避雷器、保护间隙、避雷针和耦合电容器的）

39、、避雷器、保护间隙、避雷针和耦合电容器的底座等。底座等。2 2、接地电阻的要求值、接地电阻的要求值（1 1）、架空线路的接地）、架空线路的接地1 1）、）、35KV35KV及以上架空线路接地装置的接地电阻值见及以上架空线路接地装置的接地电阻值见表表8 82 2。2 2）、）、35KV 35KV 小接地电流系统中，不带电的金属部份的小接地电流系统中，不带电的金属部份的接地电阻，在雷暴日大于接地电阻，在雷暴日大于4040以上的地区一般不应超过以上的地区一般不应超过3030。3 3）、）、3KV3KV及以上无避雷线的小接地电流系统及以上无避雷线的小接地电流系统,在居民在居民区的钢筋混凝土杆、金属杆应

40、接地区的钢筋混凝土杆、金属杆应接地,其接地电阻不超其接地电阻不超过过3030。4 4）、为防止低压架空线路遭受雷击时，由接户线将）、为防止低压架空线路遭受雷击时，由接户线将雷电引入室内，应将接户线的绝缘子铁脚接地，其接雷电引入室内，应将接户线的绝缘子铁脚接地，其接地电阻一般不大于地电阻一般不大于3030。5 5）、低压线路的零线的每一重复接地的接地电阻值，）、低压线路的零线的每一重复接地的接地电阻值，（电气设备容量在（电气设备容量在100KVA100KVA以上）一般不应大于以上）一般不应大于1010；，；，（电气设备容量在（电气设备容量在100KVA100KVA以下）一般不应大于以下）一般不应

41、大于3030，且重复接地处不得少于三处。且重复接地处不得少于三处。6 6）、低压中性点直接接地的架空线路的钢筋混凝土）、低压中性点直接接地的架空线路的钢筋混凝土杆的铁横担和金属杆应与零线相连接，钢筋混凝土的杆的铁横担和金属杆应与零线相连接，钢筋混凝土的钢筋最好也与零线相连。在有沥青的路面上的电杆，钢筋最好也与零线相连。在有沥青的路面上的电杆，可不与零线连接。可不与零线连接。（2 2）、电气设备的接地）、电气设备的接地5.040002000EEEER，AI、IR可取时当R RE E季节变化的最大接地电阻；季节变化的最大接地电阻；I IE E计算的接地短路电流计算的接地短路电流A A。1 1）、电

42、压在）、电压在1000V1000V及以上电气设备的接地及以上电气设备的接地、大接地电流系统的电气设备发生接地故障时，其、大接地电流系统的电气设备发生接地故障时，其接地电阻应符合：接地电阻应符合：、小接地电流的电气设备接地装置要求的接地电阻、小接地电流的电气设备接地装置要求的接地电阻值，主要是发生接地故障时，接地电流在接地装置上值，主要是发生接地故障时，接地电流在接地装置上EEIR120当接地装置仅用于电压为当接地装置仅用于电压为1KV1KV以上的电气设备时，以上的电气设备时，则有：则有：EEIR2502 2）、电压在）、电压在1000V1000V以下的电气设备的接地装置以下的电气设备的接地装置

43、这类电气设备的接地主要是为了保证人身安全为主这类电气设备的接地主要是为了保证人身安全为主要目的，其阻值见表要目的，其阻值见表8 83 3所示。所示。所产生的电位不应超过安全值，即当接地装置与电所产生的电位不应超过安全值，即当接地装置与电压为压为1KV1KV以下的电气设备共用时，则有：以下的电气设备共用时，则有：三、接地装置的装设三、接地装置的装设1 1、利用自然接地体、利用自然接地体(P224(P224页页)2 2、人工接地体的装设、人工接地体的装设垂直埋设和水平埋设两种垂直埋设和水平埋设两种可采用可采用40mm40mm40mm40mm4mm4mm或或50mm50mm50mm50mm5mm 5

44、mm 的角的角钢、长钢、长2.5m2.5m将其端部削尖打入地下。将其端部削尖打入地下。若采用扁钢厚度不应小于若采用扁钢厚度不应小于4mm4mm，截面不小于，截面不小于48mm48mm2 2；圆钢的直径应不小于圆钢的直径应不小于8mm.8mm.接地体上端应露出沟底接地体上端应露出沟底200mm200mm左右，以便连接和引左右，以便连接和引出接地线。出接地线。为了减少建筑物的接触电压，接地体与建筑物的基为了减少建筑物的接触电压，接地体与建筑物的基础间应保持不小于础间应保持不小于1.5m1.5m水平距离，通常取水平距离，通常取23m.23m.3 3、防雷装置的接地要求、防雷装置的接地要求避雷针宜装设

45、独立的接地装置避雷针宜装设独立的接地装置.防雷接地装置及避雷针防雷接地装置及避雷针(线、网、线、网、带）引下线的结带）引下线的结构尺寸应符合有关规定的要求。构尺寸应符合有关规定的要求。防雷接地装置与建筑物和配电装置之间的安全距离防雷接地装置与建筑物和配电装置之间的安全距离应符合下式的要求：应符合下式的要求：.5,1.03.000mh。RmmShRSchch避雷针验校点高度电阻独立避雷针的冲击接地一般不应小于空气中距离独立避雷针接地体与变电所接地网的地中距离，独立避雷针接地体与变电所接地网的地中距离，应符合下式要求：应符合下式要求：.3,3.0mmSRSEchE一般不应小于地中距离为了降低跨步电

46、压，保证人身安全，防直击雷的为了降低跨步电压，保证人身安全，防直击雷的人工接地体距建筑物出口或人行道的距离不应小于人工接地体距建筑物出口或人行道的距离不应小于3m3m，当小于当小于3m3m时应采取下列措施之一：时应采取下列措施之一：（1 1）、水平接地体局部深埋不应小于）、水平接地体局部深埋不应小于1m1m。（2 2）、水平接地体的局部应包绝缘物，可采用）、水平接地体的局部应包绝缘物，可采用505080mm80mm厚的沥青。厚的沥青。（3 3）、采用沥青碎石地面或在接地体上面敷设）、采用沥青碎石地面或在接地体上面敷设505080mm80mm厚的沥青层，其宽度应超过接地体厚的沥青层，其宽度应超过

47、接地体2m.2m.四、接地装置的计算四、接地装置的计算单根垂直管形接地体接地电阻：单根垂直管形接地体接地电阻：。、llREg接地体长度士壤电阻率/多根垂直管形接地体考虑到利用系数时的总接地多根垂直管形接地体考虑到利用系数时的总接地电阻为：电阻为：。、nRnRREgEEgEg接地体根数人工接地体的总电阻。REEg接地体的利用系数接地电阻单根垂直管形接地体的组合接地体是利用扁钢连接的组合接地体是利用扁钢连接的,扁钢对接地体也有屏扁钢对接地体也有屏蔽作用蔽作用,设扁钢长度为设扁钢长度为l l，考虑到扁钢的利用系数，考虑到扁钢的利用系数bb，其电阻为：其电阻为：bRREbEb扁钢的利用系数前的电阻值的

48、扁钢未考虑利用系数长度为电阻值的扁钢考虑利用系数的长度为bEbEblR。lR总的人工接地电阻为：总的人工接地电阻为：EbEgEbEgEMRRRRR人工接地体组总的接地电阻为：人工接地体组总的接地电阻为：EMEbEbEMEgRRRRR钢管数为：钢管数为：EEgEgRRn考虑到扁钢的作用，接地体一般减少到考虑到扁钢的作用，接地体一般减少到10%10%左右。因左右。因此上式可简化为：此上式可简化为：EEgEgRRn9.0设计计算时，可以查出接地电阻设计计算时，可以查出接地电阻R RE E的要求值，如能初的要求值，如能初步核算出自然的流散电阻步核算出自然的流散电阻R RE.zhE.zh，则总的人工接地

49、电阻，则总的人工接地电阻值为：值为：EzhEzhEEEMRRRRR2 2、防雷装置接地电阻的计算、防雷装置接地电阻的计算防雷接地电阻的计算方法与与工频接地电阻的计防雷接地电阻的计算方法与与工频接地电阻的计算方法相同，但阻值有所差别。算方法相同，但阻值有所差别。雷电流是冲击波，幅值很大，所以接地体的电位雷电流是冲击波，幅值很大，所以接地体的电位很高，当电流密度增加时，靠近接地体的电场强度很高，当电流密度增加时，靠近接地体的电场强度可以达到土壤击穿的程度，产生强列的放电火花，可以达到土壤击穿的程度，产生强列的放电火花，因而使土壤电阻系数显著下降，这一效应使冲击接因而使土壤电阻系数显著下降，这一效应

50、使冲击接地电阻小于工频接地电阻。地电阻小于工频接地电阻。冲击接地电阻的计算公式为：冲击接地电阻的计算公式为：冲击接地系数随土壤电阻率及接地导体的长度而冲击接地系数随土壤电阻率及接地导体的长度而变，土壤电阻率越大，使电场强度增大，较易冲击；变，土壤电阻率越大，使电场强度增大，较易冲击；强度越小，冲击电流密度越大。这些因数都能使冲强度越小，冲击电流密度越大。这些因数都能使冲击系数变小。击系数变小。EshshRR工频接地电阻接地体的冲击系数冲击接地电阻EshshRR五、低压配电系统的接地故障和等电位连接五、低压配电系统的接地故障和等电位连接1 1、低压配电系统的接地故障保护、低压配电系统的接地故障保