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雷就是防御过电压，过电压是指电气设备或线路上出现超过正常工作要求防雷就是防御过电压，过电压是指电气设备或线路上出现超过正常工作要求的电压升高。在电力系统中，按照过电压产生的原因不同，可分为内部过电的电压升高。在电力系统中，按照过电压产
2、生的原因不同，可分为内部过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部过电压（又称操作过电压），指供配电系统内部由于开关操作、参数不内部过电压（又称操作过电压），指供配电系统内部由于开关操作、参数不利组合、单相接地等原因，使电力系统的工作状态突然改变，从而在其过渡利组合、单相接地等原因，使电力系统的工作状态突然改变，从而在其过渡过程中引起的过电压。过程中引起的过电压。内部过电压又可分为操作过电压和谐振过电压。操作过电压是由于系统内部内部过电压又可分为操作过电压和谐振过电压。操作过电压是由于系统内部开关操作导致的负荷骤变，或由于短路等原因出现断续性电弧而引起的
3、过电开关操作导致的负荷骤变，或由于短路等原因出现断续性电弧而引起的过电压。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
4、。经验表明，直击雷击时是遭受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难性结果。因此必须采取防御措施。灾难性结果。因此必须采取防御措施。2 2）间接雷击，又简称感应雷，是雷电对设备、线路或其它物体的静电感应间接雷击，又简称感应雷，是雷电对设备、线路或其它物体的静电感应或电磁感应所引起的过电压。图或电磁感应所引起的过电压。图9-19-1所示为架空线路上由于静电感应而积聚所示为架空线路上由于静电感应而积聚大量异性的束缚电荷，在雷云的电荷向其它地方放电后，线路上的束缚电
5、荷大量异性的束缚电荷，在雷云的电荷向其它地方放电后，线路上的束缚电荷被释放形成自由电荷，向线路两端运行，形成很高的过电压。经验表明，高被释放形成自由电荷，向线路两端运行，形成很高的过电压。经验表明，高压线路上感应雷可高达几十万伏，低压线路上感应雷也可达几万伏，对供电压线路上感应雷可高达几十万伏，低压线路上感应雷也可达几万伏，对供电系统的危害很大。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 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
6、云对架空线路放电时 9.1 9.1 过电压、防雷及其设计过电压、防雷及其设计 3 3）雷电侵入波）雷电侵入波 是感应雷的另一种表现，是由于直击雷或感应雷在电力线路的附近、地面或是感应雷的另一种表现，是由于直击雷或感应雷在电力线路的附近、地面或杆塔顶点，从而在导线上感应产生的冲击电压波，它沿着导线以光速向两侧杆塔顶点，从而在导线上感应产生的冲击电压波，它沿着导线以光速向两侧流动，故又称为过电压行波。行波沿着电力线路侵入变配电所或其他建筑物，流动，故又称为过电压行波。行波沿着电力线路侵入变配电所或其他建筑物，并在变压器内部引起行波反射，产生很高的过电压。据统计，雷电侵入波造并在变压器内部引起行波反
7、射，产生很高的过电压。据统计，雷电侵入波造成的雷害事故，要占所有雷害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电是带有电荷的雷电是带有电荷的“雷云雷云”之间、之间、“雷云雷云”对大地或物体之间产生急剧放电对大地或物体之间产生急剧放电的一种自然现象。关于雷云普遍的看法是：在闷热的天气里，地面的水汽蒸的一种自然现象。关于雷云普遍的看法是：在闷热的天气里，地面的水汽蒸发上升，在高空低温影响下，水蒸汽凝成冰晶。冰晶受到上升气流的冲击而发上升，在高空低温影响下，水蒸汽凝成冰晶。冰晶受到上升气流的冲击而破碎分裂，气
8、流挟带一部分带正电的小冰晶上升，形成破碎分裂，气流挟带一部分带正电的小冰晶上升，形成“正雷云正雷云”，而另一，而另一部分较大的带负电的冰晶则下降，形成部分较大的带负电的冰晶则下降，形成“负雷云负雷云”。由于高空气流的流动，。由于高空气流的流动，正雷云和负雷云均在空中飘浮不定。据观测，在地面上产生雷击的雷云多为正雷云和负雷云均在空中飘浮不定。据观测，在地面上产生雷击的雷云多为负雷云。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
9、现与雷云的电荷极性相反的电荷。当雷云与大地之静电感应作用，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某一方位的电场强度达到间在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，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。形成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
10、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。这就是直击雷的余辉放电阶段，时间一般为这就是直击雷的余辉放电阶段，时间一般为0.030.030.15s0.15s，电流较小，约，电流较小，约为几百安。雷电先导在主放电阶段与地面上雷击对象之间的最小空间距离，为几百安。雷电先导在主放电阶段与地面上雷击对象之间的最小空间距离，称为闪击距离。雷电的闪击距离与雷电流的幅值和陡度有
11、关。确定直击雷称为闪击距离。雷电的闪击距离与雷电流的幅值和陡度有关。确定直击雷防护范围的防护范围的“滚球半径滚球半径”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
12、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 雷电流的陡度即雷电流波升高的速度，用表示。因雷电流开始时数值很快地雷电流的陡度即雷电流波升高的速度，用表示。因雷电流开始时数值很快地增加，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。雷电流幅值大小的变化范围很大，需要积累大量的资料。图雷电流幅值大小的变化
13、范围很大，需要积累大量的资料。图9-39-3给出了我国给出了我国的雷电流幅值概率曲线。从图的雷电流幅值概率曲线。从图9-39-3可知：可知：20kA20kA出现的概率是出现的概率是65%65%，120kA120kA出现的概率只有出现的概率只有7%7%。一般变配电所防雷设计中的耐雷水平是取雷电流最大幅。一般变配电所防雷设计中的耐雷水平是取雷电流最大幅值为值为=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）年平均雷暴日数）年平均雷暴日数 凡有雷电活动的日子，包括见到闪电和听到雷声，由凡有雷电活
14、动的日子，包括见到闪电和听到雷声，由当地气象台统计的，多年雷暴日的年平均值称为年平均雷暴日数。年平均雷当地气象台统计的，多年雷暴日的年平均值称为年平均雷暴日数。年平均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)eaAKTN3.1024.0
15、式中，为建筑物年预计雷击次数；为与建筑物接受雷击次数相同的等效面式中，为建筑物年预计雷击次数；为与建筑物接受雷击次数相同的等效面积（积（kmkm2 2），按），按GB50057-1994GB50057-1994之附录一规定的方法确定；为年平均雷暴日数；之附录一规定的方法确定；为年平均雷暴日数；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雷装置是接闪器、避雷器、引下线和接地装置等的总和。如图防雷装置是接闪器、避雷器、引下
16、线和接地装置等的总和。如图9-49-4和图和图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。直击雷的防御主要须设法把直击雷迅速流散到大地中去。一般采用避雷针、直击雷的防御主要须设法把直击雷迅速流散到大地中去。一般采用避雷针、避雷线、避雷网等避雷装置。避雷线、避雷网等避雷装置。感应雷的防御是对建筑物最有效的防护措施，其防御方法是把建筑物内的感应雷的防御是对建筑物最有效的防护措施，其防御方法是把建筑物内
17、的所有金属物，如设备外壳、管道、构架等均进行可靠接地，混凝土内的钢所有金属物，如设备外壳、管道、构架等均进行可靠接地，混凝土内的钢筋应绑扎或焊成闭合回路。筋应绑扎或焊成闭合回路。雷电侵入波的防御一般采用避雷器。避雷器装设在输电线路进线处或雷电侵入波的防御一般采用避雷器。避雷器装设在输电线路进线处或10kV10kV母母线上，如有条件可采用线上，如有条件可采用303050m50m的电缆段埋地引入，在架空线终端杆上也可的电缆段埋地引入，在架空线终端杆上也可装设避雷器。避雷器的接地线应与电缆金属外壳相连后直接接地，并连入公装设避雷器。避雷器的接地线应与电缆金属外壳相连后直接接地，并连入公共地网。共地网
18、。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
19、；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。
20、所示。避雷针的功能实质是引雷作用。它能对雷电场产生一个附加电场（该附加避雷针的功能实质是引雷作用。它能对雷电场产生一个附加电场（该附加电场是由于雷云对避雷针产生静电感应引起的），使雷电场畸变，从而改电场是由于雷云对避雷针产生静电感应引起的），使雷电场畸变，从而改变雷云放电的通道。雷云经避雷针、引下线和接地装置，泄放到大地中去，变雷云放电的通道。雷云经避雷针、引下线和接地装置，泄放到大地中去，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
21、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
22、小于4mm4mm。当烟囱上采用避雷环。当烟囱上采用避雷环时，其圆钢直径不小于时，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。避雷网的网络尺寸要求应符合表。避雷网的网络尺寸要求应符合表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mhr/m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
23、物3030555 5或或6 64 4第二类防雷建第二类防雷建筑物筑物454510101010或或12128 8第三类防雷建第三类防雷建筑物筑物606020202020或或242416169.1 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
24、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护的部位，则该部位就在避雷针的保护范围之内需要保护的部位，则该部位就在避雷针的保护范围之内 9.1 9.1 过电压、防
25、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hhrhhr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为圆心，为圆心，hrhr为半径，该弧线与地面相切，
26、与针尖相交。此弧线为半径，该弧线与地面相切，与针尖相交。此弧线与地面构成的整个锥形空间就是避雷针的保护区域。与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)2()2(xrxrxhhhhhhr(9-2)式中，式中，hrhr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hx=0hx=0时
27、）：时）：)2(0hhhrr(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，在避雷针上取高度时，在避雷针上取高度hrhr的一点来代替避雷针的顶尖作的一点来代替避雷针的顶尖作为圆心，其余与避雷针高度为圆心，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，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
28、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）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）之间在空气中的间距，一般不小于
29、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）在建筑物屋面沿周边装设避雷带，每隔在建筑物屋面沿周边装设避雷带，每隔2020米左右引出接地线一根，接米左右引出接地线一根，接地电阻的选择可参见附录表地电阻的选择可参见附录表19-119-1。（2 2）建筑物内所有金属物如设备外壳、管道、构架等均应接地，混凝土内建筑物内所有金属物如设备外壳、管道、构架等均应接地，混凝土内的钢
30、筋应绑扎或焊成闭合回路。的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）对净距离小于对净距离小于100mm100mm的平行敷设的长金属管道，每隔的平行敷设的长金属管道，每隔20203030米用金属线米用金属线跨接，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架空线，如有条件就采用架空线，如有条件就采用303050m50m的电缆段埋地引入，在架空的电缆段埋地引入，在架空线终端杆装避雷器
31、，避雷器的接地线应与电缆金属外壳相连后直接接地，线终端杆装避雷器，避雷器的接地线应与电缆金属外壳相连后直接接地，并连入公共地网。并连入公共地网。2 2）对没有电缆引入的）对没有电缆引入的6 610kV10kV架空线，在终端杆处装避雷器，在避雷器附架空线，在终端杆处装避雷器，在避雷器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）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
32、，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
33、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季节经常运行的进线路运行的进线路数数1 12 23 344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
34、 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
35、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 按防雷要求，建筑物根据其重要性、使用性质、发生雷电事故的按防雷要求，建筑物根据其重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果，分为三类（据可能性和后果，分为三类（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）凡制造、使用、贮存炸药、火药、起爆药、火工
36、品等大量爆炸物质的）凡制造、使用、贮存炸药、火药、起爆药、火工品等大量爆炸物质的建筑物，因电火花而引起爆炸会造成巨大破坏和人身伤亡者。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。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）制造、使用、贮存爆炸物资的建筑物，且电火花不易引起爆炸或不致）制造、使用、贮存
37、爆炸物资的建筑物，且电火花不易引起爆炸或不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）具有）具有1 1区爆炸危险环境的建筑物，且电火花不易引起爆炸或不致造成巨区爆炸危险环境的建筑物，且电火花不易引起爆炸或不致造成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、防雷及其设计 4 4）预计雷击次数大于）预计雷击次数大于0.060.06次次/a/a的部、省级办公建筑物及其它重要或人员的部、省级办公建筑物及其它重要或人员密集的公共建筑物；预计雷击次数大于密集的
38、公共建筑物；预计雷击次数大于0.30.3次次/a/a的住宅、办公楼等一般性的住宅、办公楼等一般性民用建筑物。（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）根据雷击后对工业生产的影响及产生的后果，并结合当地气象、地形、）根据雷击后对工业生产的影响及产生的后果，并结合当地气象、地形、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
39、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）预计雷击次数大于或等于）预计雷击次数大于或等于0.0120.012次次/a/a且小于或等于且小于或等于0.060.06次次/a/a的部、省级的部、省级办公建筑物及其它重要或人员密集的公共建筑物；预计雷击次数大于办公建筑物及其它重要或人员密集的公共建筑物；预计雷击次数大于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
40、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)在平均雷暴日大于在平均雷暴日大于15d/a15d/a的地区，高度为的地区，高度为15m15m及以上的烟囱、水塔等孤立及以上的烟囱、水塔等孤立高耸建筑物；在平均雷暴日小于或等于高耸建筑物；在平均雷暴日小于或等于15d/a15d/a的地区，高度为的地区，高度为20m20m及以上的及以上的烟囱、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
41、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)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
42、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 接地电流、对地电压及接地电位分布曲线接地电流、对地电压及接地电位分布曲线 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
43、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 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。
44、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，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
45、 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接地体工频电阻的计算 lRE)1(9-4)nRnRRlEElEE)()(9-5)lRE2(9-6)2.1062.0
46、nRE(9-7)ARE6.0(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505050505 5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0.70.70.9m0.9m
47、为合适。为合适。（2 2）水平接地体采用水平接地体采用40404mm4mm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至地面或室内，穿墙处
48、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25254mm4mm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。所示为一个总等电位联结和局部等电位
49、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 静电现象是一种常见的带电现象。它有其可利用的一面：如静电复印等；静电现象是一种常见的带电现象。它有其可利用的一面：如静电复印等；但也有其有害的一面：如静电放电，在粉尘和可燃气体多的地方，甚至可但也有其有害的一面：如静电放电，在粉尘和可燃气体多的地方，甚至可能引起爆炸等。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 1.
50、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 如上所述，静电现象有其有用的一面：如静电复印、静电喷涂和静电除如上所述，静电现象有其有用的一面：如静电复印、静电喷涂和静电除尘等。静电现象也有它有害的一面：当带电物体间的电位差达到一定程尘等。静电现象也有它有害的一面：当带电物体间的电位差达到一定程度后，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
