第七章-防雷-接地和电气安全学习教案

1、会计学1第七章第七章-防雷防雷-接地接地(jid)和电气安全和电气安全第一页，共30页。hx为被保护(boh)物高度，单位m；ha（ha=h-hx）为避雷针的有效高度，单位m；p为高度影响系数，当h30m时，p=1；当30mh120m时， 避雷针的保护范围，以它能够(nnggu)防护直击雷的空间来表示。单支避雷针的保护(boh)范围，应按下列方法确定：第1页/共29页第二页，共30页。单根避雷线的保护(boh)范围：由避雷线向下作与其(yq)垂直面成25角的两个斜面，在高度h/2处转折与地面上离避雷线水平距离为h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rx可按下式计算：第2页/共

2、29页第三页，共30页。图图 避雷器的连接避雷器的连接(linji) (linji) 第3页/共29页第四页，共30页。（1）保护(boh)间隙角形保护(boh)间隙（羊角避雷器）a)双支持绝缘子单间隙 b) 单支持绝缘子单间隙 c) 双支持绝缘子双间隙 s-保护(boh)间隙 s1 -主间隙 s2 -辅助间隙保护(boh)间隙的结构 保护间隙又称角型避雷器或羊角避雷器，结构简单，维修方便，但保护性能较差，保护间隙只用于室外且负荷不重要的线路上。 第4页/共29页第五页，共30页。保护(boh)间隙工作原理 这种角形保护间隙(jin x)又称羊角避雷器。其中一个电极接于线路，另一个电极接地。当

3、线路侵入雷电波引起过电压时，间隙(jin x)击穿放电，将雷电流泄入大地。为了防止间隙(jin x)被外物（如鸟、兽、树枝等）短接而造成短路故障，通常在其接地引下线中还串接一个辅助间隙(jin x)S2，如图所示。这样即使主间隙(jin x)被物短接，也不致造成接地短路。ABCs2s1s1s1主间隙辅助间隙架空线路第5页/共29页第六页，共30页。（2）管型避雷器 管型避雷器由产气管、内部间隙和外部间隙三部分(b fen)组成。而产气管由纤维、有机玻璃或塑料组成。它是一种灭弧能力很强的保护间隙。 管型避雷器结构示意图1-产气管 2-棒形电极 3-环形电极 4-接地支座 5-管口 6-线路(xi

4、nl) s1-外部间隙 s2-内部间隙管型避雷器结构(jigu)管型避雷器工作原理 当沿线侵入的雷电波幅值超过管型避雷器的击穿电压时，内、外间隙同时放电，内部间隙的放电电弧使管内温度迅速升高，管子内壁的纤维质分解出大量高压气体，由环形电极端面的管口5喷出，形成强烈纵吹，使电弧在电流第一次过零时就熄灭。这时外部间隙的空气迅速恢复了正常绝缘，使管型避雷器与供电系统隔离。熄弧过程仅为0.01s。 第6页/共29页第七页，共30页。（3）阀式避雷器 阀式避雷器，主要由火花间隙和阀片组成，装在密封的瓷套管内。火花间隙用铜片冲制而成。每对间隙用厚0.51mm的云母垫圈隔开。正常情况下，火花间隙能阻断(z

5、dun)工频电流通过，但在雷电过电压作用下，火花间隙被击穿放电。阀片是用陶料粘固的电工用金刚砂（碳化硅）颗粒制成的。这种阀片具有非线性电阻特性。正常电压时，阀片电阻很大，而过电压时，阀片电阻则变得很小。能使雷电流顺畅地向大地泄放。当雷电过电压消失、线路上恢复工频电压时，阀片电阻又变得很大，使火花间隙的电弧熄灭、绝缘恢复而切断工频续流，从而恢复线路的正常运行。 阀式避雷器中火花间隙和阀片的多少，与其工作电压高低成比例。高压阀式避雷器串联很多单元火花间隙，目的是将长弧分割成多段短弧，以加速电弧的熄灭。但阀电阻的限流作用是加速电弧熄灭的主要因素。 图 a和b分别是FS4-10型高压阀式避雷器和FS-

6、0.38型低压阀式避雷器的结构图。 图 高低压普通阀式避雷器 a) FS4-10型 b) FS-0.38型 1-上接线端子 2-火花间隙 3-云母垫圈(din qun) 4-瓷套管 5-阀电阻片 6-下接线端子第7页/共29页第八页，共30页。第8页/共29页第九页，共30页。一、接地一、接地(jid)(jid)和接地和接地(jid)(jid)装置装置 1、接地的有关(yugun)概念 电气设备的某部分与大地之间做良好的电气连接，称为(chn wi)接地。 埋入地中并直接与大地接触的金属导体，称为(chn wi)接地体或接地极。 专门为接地而人为装设的接地体，称为人工接地体工接地体。 兼作接地

7、体用的直接与大地接触的各种金属构件、金属管道及建筑物的钢筋混凝土基础等，称为自然接地体自然接地体。 接地线与接地体的组合，称为接地接地装置装置。 由若干接地体在大地中相互用接地线连接起来的一个整体，称为接地网接地网。如右图所示。1接地体，2接地干线，3接地支线，4电气设备 第二节第二节 电气设备的接地电气设备的接地第9页/共29页第十页，共30页。（1）接地电流(dinli)和对地电压第10页/共29页第十一页，共30页。 跨步电压：在接地故障点附近(fjn)行走时，两脚之间出现的电位差，越靠近接地故障点或跨步越大，跨步电压越大。离接地故障点达20m时，跨步电压为零。 第11页/共29页第十二

8、页，共30页。接地接地(jid)(jid)的种类的种类 接地接地工作接地工作接地保护接地保护接地重复接地重复接地二、电气设备的接地二、电气设备的接地(jid)(jid)种类种类第12页/共29页第十三页，共30页。保护接地作用(zuyng)的说明（在小电流接地系统中）第13页/共29页第十四页，共30页。 如图，设备外壳未接地时，当绝缘损坏后，人触及外壳即与故障相对(xingdu)地电压接触，是相当危险的。 有了保护接地后，则在发生故障时设备外壳上的对地电压将为：EEERIU式中， 为单相接地(jid)电流； 为接地(jid)装置的接地(jid)电阻。EIER 当人触及设备外壳时，接地电流将同

9、时沿着(yn zhe)接地体和人体两条通路流过，流过人体的电流为：EPEEPRRRII式中， 为人体的电阻； 为接地装置的接地电阻。ERPR结论：接地装置的接地电阻结论：接地装置的接地电阻 越小，流过人体的电流就越小越小，流过人体的电流就越小。只要适当的选择。只要适当的选择 ，即可降低或免除人的触电危险。，即可降低或免除人的触电危险。ERER接地电阻 410第14页/共29页第十五页，共30页。TNTN系统系统TNTNC C系统系统TNTNS S系统系统TNTNC CS S系统系统整个系统的中性线整个系统的中性线N N与保护线与保护线PEPE是合在一起是合在一起的，电气设备不带电金属部分与之相

10、连的，电气设备不带电金属部分与之相连 。配电线路中性线配电线路中性线N N与保护线与保护线PEPE分开，电气设分开，电气设备的金属外壳接在保护线备的金属外壳接在保护线PEPE上。上。 TN-CTN-C和和TN-STN-S系统的综合，电气设备大部分系统的综合，电气设备大部分采用采用TN-CTN-C系统接线，系统接线，在设备有特殊要求场合局部采用专设保在设备有特殊要求场合局部采用专设保护线接成护线接成TN-STN-S形式形式 1.TN1.TN系统系统(xtng) (xtng) 对低压TN系统，由于其中所有设备(shbi)的外露可导电部分均接公共PE线或PEN线，是采取保护接零，因此不存在保护接地电

11、阻问题。第15页/共29页第十六页，共30页。第16页/共29页第十七页，共30页。2 . T T2 . T T 系 统系 统(xtng) (xtng) 配电系统的中性线配电系统的中性线N N引出引出(yn ch)(yn ch)，但电气设备，但电气设备的不带电金属部分经各自的接地装置直接接地的不带电金属部分经各自的接地装置直接接地 。图图8.19 TT8.19 TT系统系统(xtng)(xtng)第17页/共29页第十八页，共30页。3 . I T3 . I T 系 统系 统(xtng) (xtng) 电源小电流电源小电流(dinli)(dinli)接地系统的保护接地方式，电气设备接地系统的保

12、护接地方式，电气设备的不带电金属部分直接经接地体接地的不带电金属部分直接经接地体接地 。图图8.20 8.20 电气设备的保护电气设备的保护(boh)(boh)接地（接地（ITIT系系统）统） 第18页/共29页第十九页，共30页。4. 4.重复重复(chngf)(chngf)接地接地 在中性点直接接地的低压电力网中采用接零时，将零线上的一在中性点直接接地的低压电力网中采用接零时，将零线上的一点点(y din)(y din)或多点再次与大地作金属性连接，称为重复接地。或多点再次与大地作金属性连接，称为重复接地。 重复接地可在系统中发生重复接地可在系统中发生(fshng)碰壳短路时降低碰壳短路时

13、降低零线的对地电压，减轻触电的危险。零线的对地电压，减轻触电的危险。第19页/共29页第二十页，共30页。必须必须(bx)(bx)注意：同一低压配电系统中，不能有的采取保护接地，有的注意：同一低压配电系统中，不能有的采取保护接地，有的又采取保护接零，否则当采取保护接地的设备发生单相接地故障时，采又采取保护接零，否则当采取保护接地的设备发生单相接地故障时，采取保护接零的设备外露可导电部分将带上危险的电压，如上图所示。取保护接零的设备外露可导电部分将带上危险的电压，如上图所示。 URRRRIUEEEEEEURRRRIUEEEEEE故障设备(shbi)对地电压：系统(xtng)中性点对地电压：第20页/共29页第二十一页，共30页。第21页/共29页第二十二页，共30页。第22页/共29页第二十三页，共30页。第23页/共29页第二十四页，共30页。案例(n l)衣服(y fu)静电引爆自制氢气阳台上被炸坏的天花板第24页/共29页第二十五页，共30页。案例静电引发油罐车爆炸第25页/共29页第二十六页，共30页。二二. 静电静电(jngdin)的防护的防护第26页/共29页第二十七页，共30页。第27页/共29页第二十八页，共30页。公司内常用公司内