八电气安全接地与防雷PPT课件.ppt

2020 3 2 1 第8章电气安全 接地与防雷 主要内容电气安全的相关概念电气装置接地过电压与防雷重点 难点保护接地防雷措施 2020 3 2 2 8 1电气设备接地 电流对人体作用及有关概念 一 触电形式分电击和电伤高压或雷击触电低压触电 二 安全电压安全电流值30mA s 安全电压值50V 三 防护形式直接触电防护间接触电防护 2020 3 2 3 二工作接地与保护接地 一 工作接地电力系统中性点的接地防雷接地等 二 保护接地按国际电工委员会 IEC 的规定低压电网有五种接地方式 2020 3 2 4 第一个字母表示电源中性点的对地关系 电力系统的对地关系 T 一点直接接地 I 所有带电部分与地绝缘 或一点经阻抗接地 2020 3 2 5 第二个字母表示装置的外露可导电的部分对地关系 T 外露可导电部分对地直接电气连接 与电力系统的任何接地点无关 N 外露可导电部分与电力系统的接地点直接电气连接 横线后面的字母 S C或C S 表示保护线与中性线的结合情况 2020 3 2 6 1 TN系统 1 TN C系统 三相四线 2020 3 2 7 1 TN C系统 三相四线PE与N合为一根PEN 投资较省 设备外露可导电部分均接PEN线 PEN线可能有电流流过 设备外壳正常带对地电压和杂散电流 容易打火引起火灾和爆炸及可对电子设备产生电磁干扰 2020 3 2 8 如PEN线断线 可使接PEN的设备外露可导电部分带电 造成人身触电危险 可使单相设备烧坏 在一相接壳或接地故障时过电流保护装置动作 将切除故障线路 在我国低压配电系统中应有普遍 但不适于安全要求高 及抗电磁干扰要求高的场所 适用于工厂配电 2020 3 2 9 2 TN S系统 三相五线制 2020 3 2 10 PE线与N线分开 设备外露可导电部分均接PE线 PE线与N线分开 PE线中无电流流过 因此对接PE线的设备无电磁干扰 PE线断线时 正常情况不会使PE的设备外露可导电部分带电 但在有设备发生一相接壳故障时 将会带电 危及人身安全 2020 3 2 11 在一相接壳或接地故障时过电流保护装置动作 将切除故障线路 PE线与N线分开 投资较TN C高 适于对安全或抗电磁干扰要求高的场所 常用于变压器设在用电建筑物中的民用建筑供电 2020 3 2 12 3 TN C S 2020 3 2 13 该系统前部分全为TN C系统 而后边有一部分为TN C系统 有一部分为TN S系统 设备外露可导电部分分接PEN或PE线 综合了TN C与TN S系统的特点 PE与N线一旦分开 两者不能在相连 此系统比较灵活 对对安全或抗电磁干扰要求高的场所采用TN S系统 而其它情况则采用TN C系统 广泛地应用于分散的民用建筑中 特别适合一台变压器供好几幢建筑物用电的系统 2020 3 2 14 2 TT系统 没有公共的PE线 设备外露可导电部分经各自的PE线直接接地 由于各设备的PE线之间无电磁联系 因此互相之间无电磁干扰 当发生一相接地故障时则形成单相短路 但短路电流不大 影响保护装置动作 此时设备外壳对地电压近110v 危及人身安全 省去了公共PE线 较TN经济 但单独装设PE线 又增加了麻烦 适用于抗电磁干扰要求高的场所及分散的用电系统 2020 3 2 15 2020 3 2 16 3 IT系统 没有N线 不适于接相电压的单相设备 设备外露可导电部分经各自的PE线直接接地 互相之间无电磁干扰 发生一相接地故障时三相用电设备仍能继续工作 应装设单相接地保护装置 以便发生一相接地故障时 给予报警信号 应用于对连续供电要求高及有易燃易爆的危险场所 2020 3 2 17 2020 3 2 18 三重复接地 在TN系统中为确保公共PE或PEN线安全可靠 除电源中性点进行工作接地外 还必需在PE或PEN线的下列地方进行必要的重复接地 电缆或架空线在引入建筑物或车间处 在架空线的干线和分支线的终端及沿线每一公里处 重复接地虽可使PE或PEN断线 并发生一相接地故障时对人的危险程度大大降低 但对人还是有危险 所以 PE或PEN一定要可靠牢固 不允许装设开关或熔断器 2020 3 2 19 四接地故障保护 一 TN系统的接地故障保护1 切除故障的时间要求 相对地额定电压为220V的TN系统 配电干线和供给固定式用电设备的末端配电线路不应大于5s 供电给手握式或移动式用电设备的末端配电线路不应大于0 4s 2020 3 2 20 2 单相接地故障的保护措施 1 利用线路的过电流保护空气断路器 当Sp 2或1 5时 可在0 1 0 4s DW 之间切除或0 01 0 02s DZ 之间切除 熔断器 当被保护线路末端单相短路电流为熔体额定电流的某一倍数时才能达到5s或0 4s切除 2020 3 2 21 2 采用等电位连接单相接地短路时 切除故障时间超过5s或0 4s 可采用总等电位或局部等电位连接 使人体接触故障设备外壳时 其电压差不大于50V 2020 3 2 22 2020 3 2 23 3 采用零序保护只适用于变压器低压侧出现单相接地故障 当高压侧过电流保护兼作变压器低压侧单相接地保护灵敏度不够时采用 在低压线路上很少采用 4 采用漏电保护保护人体触电不发生心室纤维颤动的界限值30mA s 2020 3 2 24 8 2过电压与防雷 一有关概念 一 内部过电压 2 5 4倍UN1 操作过电压2 不正常状态过电压 二 雷电过电压 电压很高可达几十万伏1 直击雷过电压2 感应雷过电压3 入侵波过电压 2020 3 2 25 三 雷电的危害1 雷电的机械效应2 雷电的热效应3 雷电的电磁效应4 雷电的闪络放电 2020 3 2 26 8 3建筑物及变电所对雷击的防护 直击雷的防护 避雷针 避雷带 避雷网感应过电压的防护 避雷器一防雷设备组成 接闪器 引下线和接地装置 2020 3 2 27 一 接闪器 1 避雷针宜采用圆钢或焊接钢管 其直径不应小于 1m以下 圆钢为12mm 钢管为20mm 1 2m 圆钢为16mm 钢管为25mm 2020 3 2 28 2 避雷带或避雷网圆钢直径不应小于8mm 扁钢截面不应小于48m2 厚度不应小于4mm 3 避雷线截面不应小于35m2的镀锌钢绞线 4 金属屋面除一类防雷建筑物外 金属屋面的建筑物宜利用其屋面作为接闪器 2020 3 2 29 二 引下线圆钢直径不应小于8mm 扁钢截面不应小于48m2 厚度不应小于4mm 2020 3 2 30 三 接地装置1 人工接地体垂直接地体宜采用圆钢 钢管或角钢 最常用为钢管长2 5 直径50mm 水平接地体宜采用扁钢 圆钢 圆钢直径不应小于10mm 扁钢截面不应小于100m2 厚度不应小于4mm 2020 3 2 31 角钢厚度不应小于4mm 钢管厚度不应小于3 5mm 2 自然接地体兼作接地体用的直接与大地接触的各种金属构件 管道和建筑物的钢筋混凝土基础等 对于变配电所 只能利用它本身的建筑钢筋混凝土基础作为自然接地体 2020 3 2 32 在高层建筑中 推荐利用柱子 基础内的钢筋作为引下线和接地装置 主要优点 1 接地电阻低 2 电位分布均匀 均压效果好 3 施工方便 可省去大量土方挖掘工程量 4 节约钢材 5 维护工程量少 2020 3 2 33 四 避雷器1 阀式避雷器普通型 FS FZ 主用于保护变配电所的电气设备 磁吹型 FCD 主要用于保护绝缘比较薄弱的旋转电机 2020 3 2 34 2020 3 2 35 2 管型避雷器 排气式避雷器 只用于室外 一般用于架空线上防雷保护 3 保护间隙只装于室外且负荷次要的线路上 4 金属氧化物避雷器 压敏电阻避雷器 广泛用于低压设备的防雷保护 只用于室内 2020 3 2 36 2020 3 2 37 2020 3 2 38 二变配电所的防雷措施 一 防直击雷如果变配电所在附近高大建筑物上的避雷装置保护范围以内 或变配电所本身为室内型时 不必考虑防直击雷 否则装设避雷针 二 防雷电波侵入主要用来保护变压器 防止雷电波沿高压线路和低压线路侵入 高压侧