7.1防雷与接地基本知识

第七章

地铁车站与区间防雷与接地7.1防雷与接地的基本知识知识框架地铁车站在建设和运营过程中，高度重视防雷与接地系统的设计。特别是高架车站，由于其位置较高，更容易受到雷电的威胁。因此，该地铁系统在高架车站的防雷与接地设计上采取了多项措施，以确保车站和列车运行的安全。7.1.1防雷7.1.1防雷一、雷电的形成雷电是大气中的一种放电现象，叫作大气过电压，是带有电荷的雷云之间或者雷云与大地或物体之间产生急剧放电的一种自然现象。雷电产生如此大的电流和电压，必然给附近的电力设施甚至建筑物造成巨大的威胁，甚至严重危及人身安全。7.1.1防雷二、雷电的分类直击雷

雷云对地面或地面上的凸起物的直接放电感应雷击地面物体附件发生雷击时，由于静电感应和电磁感应引起的雷击现象球雷

雷电放电时产生的球状发光带电体雷电侵入波由于雷击而在架空线路上或空中金属管道上产生的通过电压沿线或管道迅速

传播的雷电波7.1.1防雷三、雷电的特点和危害雷电的特点是：电压高、电流大、频率高、时间短。静电效应危害磁效应危害波热效应危害机械效应危害反击危害高电位危害7.1.1防雷四、雷电的防护雷电对建筑物、电力系统、通信线路等都会造成严重的损害。建筑物防护筑物上加装设避雷装置，利用避雷装置将雷电流引入大地而消失，确保建筑

物的接地电阻较小，使线缆上的电荷迅速入地。电力系统防护加装跨接线的方式，将通信线缆接续处两侧金属外壳及钢带等都通过导线连

接在一起，减小线缆电阻，增强防雷能力。7.1.1防雷四、雷电的防护雷电对建筑物、电力系统、通信线路等都会造成严重的损害。通信线路防护防雷电区域较长的地区或地下通信线路，可敷设地下防雷线进行防护。个人防护措施加装跨接线的方式，将通信线缆接续处两侧金属外壳及钢带等都通过导线连

接在一起，减小线缆电阻，增强防雷能力。接地分为工作接地和保护接地两类。工作接地是指正常情况下有电流流过，利用大地代替导线的接地，以及正常情况下没有或只有很小不平衡电流流过，用以维持系统安全运行的接地。图7.1工作接地示意图7.1.2接地保护接地是指正常情况下没有电流流过的起防止事故作用的接地，如用电设备金属外壳的保护接地等图7.2保护接地示意图7.1.2接地7.1.2接地一、工作接地工作接地作用系统运行需要，高压系统采取中性点接地可使接地继电保护装置准确动作并消除单相电弧接地过电压。中性点接地可防止零序电压偏移，保持三相电压基本平衡，对低压系统可方便地使用单相电源。降低人体接触电压，当中性点接地时，中性点接地电阻近于零，与地间电位差近于零，这样就降低了人体的接触电压。迅速切断故障设备，当一相接地电流成为很大的单相短路电流，保护装置必须能准确、迅速切断故障线。7.1.2接地二、保护接地保护接地的作用主要是防止人身触电事故、保证电气设备正常运行。通过使电工设备的金属外壳接地，可以防止在绝缘损坏或意外情况下金属外壳带电时强电流通过人体，从而保证人身安全。7.1.2接地二、保护接地保护接地的原理将电器设备做了接地保护，则出现单相接地短路或漏电故障时会在线路中产生较大的短路电流或漏电电流，从而使上级保护器件（断路器或漏电断路器）动作脱扣，自动切断故障线路电源。图7.3保护接地工作原理7.1.2接地二、保护接地接地装置埋入地下用来直接与土壤接触并存在一定流散电阻的一个或多个金属导体组，称为接地体或接地极。接地体是埋入地中并直接与大地接触的金属导体。图7.4接地装置示意图人工接地体；自然接地体；电气设备接地部分与接地体连接用的金属导体，称为接地线。接地体与接地线，称为接地装置。7.1.2接地三、保护接零保护接零就是在带能源中性点接地的低压系统中，把电气设备的金属外壳、框架与零线相连接，称为保护接零。当电气设备绝缘损坏，发生碰壳短路时，就将形成单相短路，由于短路回路不包括接地装置的接地电阻，且短路电流大，所以有足够的短路电流使熔断器迅速熔断或继电保护装置动作。图7.5保护接零原理图7.1.2接地三、保护接零1.TN系统TN系统指电源端有一点直接接地。电气装置的外露可导电部分通过中性导体或保护导体连接到此按地点。TN系统有TN-S、TN-C、TN-C-S三种形式。7.1.2接地三、保护接零1.TN系统（1）TN-S系统图7.6TN-S系统7.1.2接地三、保护接零1.TN系统（2）TN-C系统图7.7TN-C系统7.1.2接地三、保护接零1.TN系统（3）TN-C-S系统图7.8TN-C-S系统7.1.2接地三、保护接零2.TT系统TT系统电源端有一点直接接地，电气装置的外露可导电部分直接接地，此接地点在电气独立于电源端的接地点。图7.9TT系统7.1.2接地三、保护接零3.IT系统电源端的带点部分不接地或有一点通过高阻抗（1000~2000Ω）接地，电气装置的外露可导电部分直接接地图7.10IT系统7.1.2接地四、重复接地在变压器低压侧中性点接地的配电系统中，将零线上一处或多处通过接地装置与大地再次连接