防雷与接地powerpoint图片专讲学习.ppt

1、主要内容：围绕工业和民用电力装置的防雷保护和接地装置的运行和设计问题，介绍雷电发生和发展的物理过程，常用的防雷保护装置，架空线路和变电站的防雷措施，接地和接地零的基本概念和计算。 八、防雷与接地、主要内容：过电压和防雷过电压防雷保护电气装置的接地触电急救。 防雷与接地、过电压及其分类、过电压：超过了电气设备和线路上出现的正常工作要求，对绝缘造成威胁的电压。 大气过电压(外部过电压/雷过电压)过电压操作过电压内部过电压电弧接地过电压谐振过电压：过电压及其分类，大气过电压大气过电压也称为雷过电压，电力系统的设备和建筑物受到来自大气的雷击和雷感应产生的过电压，其能量来自系统外部，因此也称为外部过电压

2、。 雷过电压有直击雷过电压和感应雷过电压两种基本形式。 过电压及其分类，直击雷过电压雷云雷先导迎雷先导主放电阶段的馀辉放电主放电电流很大，虽然达到数百千安培，但持续时间极短，一般只有50100s。 馀辉放电阶段电流小，约数百安培，持续时间约0.030.15s。 过电压及其分类、感应雷过电压是指架线附近发生对地雷击时，在输电线上感应的雷过电压。 过电压及其分类，雷的功率效应热效应电磁效应闪络放电：烧毁绝缘体，使断路器跳闸，引起火灾。过电压及其分类、避雷设备的构成避雷针(避雷器):防雷装置是接地装置，过电压及其分类、避雷针作用：吸雷针，通过避雷针把雷电流安全地引导到大地上，保护避雷针附近的电力设备

3、和建筑物不受直击雷的影响。 构成：金属棒接地体，过电压及其分类，避雷线架在架空线路上，保护架空线路，架空和接地，原理与避雷针相同。 避雷带、防雷网和防雷网主要用于保护放置的高层建筑物免遭雷击。感应雷过电压的防护、避雷器用途：防止雷电产生的过电压波侵入变电站和设备，与保护设备并行地设置在被保护设备的电源侧。 保护原理：线路上发生威胁机器绝缘的雷过电压时，避雷器火花间隙被破坏，过电压直接向大地放电，机器绝缘得到保护。感应雷过电压的防护、避雷器的分类：阀型避雷器的构成：火花间隙和阀座的原理：发生过电压时，阀座为低电阻金属氧化物避雷器的构成：氧化锌电阻片的串联构成原理：发生过电压时，电阻片为低电阻的特

4、征：先进的保护对象：变压器、发电机、 高压开关保护间隙的原理：间隙破坏的特点：简单经济、维护容易、保护性能差、消弧能力弱的保护对象：室外负载重的线路、感应雷过电压的保护、阀型避雷器阀型避雷器由安装在密封磁套上的火花间隙组和具有非线性电阻特性的阀片串联构成感应雷过电压的防护、火花间隙组是根据额定电压的不同将几个单间隙重叠而成的。 各个差距是真的吗？ 的两个电极和云母垫片构成。 由于两黄铜电极之间的间距小，面积大，所以电场均匀，可以得到缓慢的放电伏特特性。 单一平板型火花间隙1黄铜电极； 2云母片，感应雷过电压的防护，阀片是金刚砂(SiC )和粘合剂在一定的高温下烧结而成，具有良好的非线性特性和高

5、流通能力。 阀座的电阻值根据施加电压的变化而变化，施加在阀座上的电压变大时，电阻值变小，阀座的电压变小时，电阻值变大。 这样，在通过大的雷电流时，为了避免避雷器上出现残压变高，限制了小商用频率的回流，为火花间隙的切断回流创造了良好的条件。阀门型避雷器具有伏秒特性缓慢、残压低的特点，常用来保护变电站的电气设备。感应雷过电压的防护，金属氧化物避雷器金属氧化物避雷器也称为压敏避雷器。 结构上没有火花间隙，由氧化锌和氧化铋等金属氧化物烧结而成的可变电阻片(阀片)构成。 该避雷器的阀片具有优异的非线性电压-电流特性，在商用频率电压下，阀片具有极大的电阻，呈绝缘状态，能够迅速且有效地切断商用频率的回流，因

6、此不需要火花间隙，能够消除商用频率电压引起的电弧的电压为一定值(启动超过时，阀片“导通”，成为低电阻状态，大电流漏到接地的危险的过电压消失后，阀片迅速返回到高电阻绝缘状态。 金属氧化物避雷器由于具有无间隙、无飞轮、通流量大、残压低、体积小、重量轻等优点，有前景，世界许多国家已取代了碳化硅阀式避雷器。 感应雷过电压的防护、间隙保护间隙又称放电间隙，是最简单的防雷保护装置，由主间隙S1、辅助间隙S2和支撑瓷器组成。 主间隙根据结构模式不同，可分为棒型、环型、方型。 保护间隙结构简单，成本低，维护方便，但没有专用的灭火装置，所以灭弧能力差。 规章规定，有自动重接通的线路、管型避雷器或阀型避雷器参数不

7、满足安装场所要求时，可以采用保护间隙。 配电系统防雷保护，架空线路防雷措施(1)架设防雷线：有效但成本高，一般用于66KV以上线路；(2)提高线路自身的绝缘水平： 10KV以下的架空线路，绝缘体采用高电压电平；(3)利用三角排列的顶层线兼作防雷保护线加强绝缘弱点的保护(5)设置自动再接通装置，配电系统的防雷保护，配电站防雷措施变电站的直接雷保护变电站内的设备和建筑物应具有直接雷保护装置： (1)室外配电装置(包括母线道路、架空母线桥、软线等)。 (2)受雷击可能引起火灾的建筑物，如露天的水箱和油设备等建筑物和易燃材料的仓库(3)有爆炸危险的建筑物，如氢设备和乙炔发生装置等(4)雷击后可能引起力

8、学性能破坏的大建筑物，如烟囱、冷却塔和变压器配电系统防雷保护、235110kV变电站入线保护入线保护的目的是防止线路雷击的雷波侵入变电站，危害变电站配电装置。 全线不采用设置避雷线的线路，在进入线段12km内架设避雷线，可以直接保护雷击，使感应雷过电压产生在12km以外，通过进入线段自身的阻抗发挥限流作用，可以降低雷冲击波的振幅和陡峭度。 为了限制线路产生直击雷的高电压，线路必须进入线段前端，设置一组管型避雷器F1，其商用频率的接地电阻必须在10以下。 另外，在隔离开关或断路器QF1附近设置一组管型避雷器F2，线路上的雷波侵入隔离开关或断路器的开路部，反射后形成2倍的侵入振幅的电压，防止损坏隔

9、离开关或断路器。 调整F2的间隙，使其在通常运行时不被破坏。 阀型避雷器F3是保护价值高、绝缘比较弱的变压器。 播放动画，接地和零接地，接地和零接地的类型根据接地的目的和作用而不同，可分为工作接地和保护接地两种。 根据运转和安全的需要，电力系统通常将发电机和变压器的中性点和避雷器、避雷针的接地端连接到大地上，称为作业接地。 为了避免触电事故的发生，为了保障人身安全，将电气设备的金属壳接地，称为保护接地。 9.5接地和零接地根据保护接地的实现方式分为IT系统、TN系统和TT系统。1IT系统是中性点不接地的三相三线式低压系统，在电气设备不正常带电的露出的导电性部分(金属壳和框架等)和接地体之间有良

10、好的金属连接，被称为IT系统。 接地和零接地，电气设备的外壳不接地的情况下，电气设备碰撞外壳带电时，人体接触外壳，电流通过人体构成通路，有触电的危险。 如果机器外壳接地，人体电阻远大于接地电阻，所以即使人体接触外壳，流过人体的电流也小，不太危险。 接地和零连接，2TN系统TN系统适用于中性点接地的三相四线式低压系统，该系统使电气设备的金属壳通过共同的保护线(PE线，protectiveearthing )或保护中性线(也称为PEN线，零线)接地于系统中性点电气设备撞到外壳时，短路电流通过外壳和零线构成电路，电路中相线、零线和设备外壳的阻抗小，短路电流大，线路保险丝迅速熔断，切除故障。 接地和零

11、接地，3TT系统TT系统适用于中性点直接接地的三相四线式系统，电气设备的金属壳分别单独接地，该接地点与系统接地点无关。 发生接地故障时，事故点的对地电压为110V，通过人体的电流达到0.10.2A，明显不能保证人身安全。 因此，应该在TT系统中设置漏电保护装置。 接地和零接地，反复与TN系统接地，PE线和PEN线断线，机器发生单个事故的情况下，断线部位后面的机器外壳出现接近相电压的对地电压，有触电的危险。 因此，为了进一步提高安全可靠性，除了在系统中性点工作接地外，还需要在以下地点反复接地。 (1)沿架空线路的末端及沿线间隔1km的位置；(2)电缆和架线导入现场和大型建筑物。 接地和接地零、接

12、地装置1 .构成接地装置的接地装置由接地体和接地线两部分构成。 接地体分为水平接地体和垂直接地体。 垂直接地体通常采用直径50mm、长22.5m的钢管或50505mm、长2.5m的山形钢，打入地下可直接连接大地。 水平接地体一般采用平钢或山形钢，连接垂直接地体。 连接在接地体和电气设备的金属壳之间的金属线叫做接地线。 接地线通常采用254mm或404mm的扁钢或直径16mm的圆钢。 接地和零接地，2 .接地装置的流效果电气设备接地故障时，电流经由接地装置以半球面形状向大地扩散，称为流效果。 在离接地体20m左右的地方，分流电阻接近零，那里的电位也接近零，被称为电气的“地”。 接地和零接地，3

13、.接触电压和阶梯电压由于接地装置的散流效果，当电气设备发生单个工况或接地故障时，接地点周围的地面有对地电位分布。 电气设备的接地部分和20m外的零电位的电位差U1被称为接地部分的“对地电压”。 此时，如果人站在该机器的旁边，手触摸机器壳体，则人与脚之间出现的电位差U2被称为“接触电压”。 步进电压是在接地点附近行驶，在两脚之间出现的电位差。 图9.5.6对地电压、接触电压和步进电压、接地和接地零、4对地电阻的要求接地电阻为接地体的分路电阻、接地线和接地体电阻的总和。 表9.5.1接地电阻的允许值，接地和零接地，应接地或零接地的设备：可能因绝缘破坏而具有危险高压的电气设备和电气装置的金属壳应接地

14、或零接地。电动机、变压器、高压开关电缆的金属壳避雷针、避雷器变压器的次级线圈、井下供电安全问题： 1、电气火灾2 .电气设备爆炸3、触电、井下安全问题、井下安全问题：电气火灾、电气火灾发生的原因： 1、电网过流2 .电网漏电点发生火花点燃气体和煤尘3、导线、部件接触不良、接触电阻过高、电流流高4、井下照明灯上附着的煤尘使灯具散热不良、温度上升引起火灾5、架线电机车的电弧点火木支撑保护架、井下安全危险：电火灾、电火灾的预防措施： 1、 合理选择电气设备的容量和电缆截面2 .对输电线和电气设备设置过电流保护3 .采用合格的矿用阻燃橡胶包复电缆4 .电缆不能线圈、堆积或埋电压防止散热不良5 .加强电

15、缆接线箱连接器的检查，防止接触不良6 井下安全问题：电气火灾、井下火灾监测： 1、通过电缆温度监测火灾2 .通过监测甲烷、一氧化碳、氧气等监测火灾，井下安全问题：电气火灾、井下电气火灾的灭火：电气设备点火后多带电，因此，普通的正确的灭火方法是切断着火的电气设备和电缆的电源，用沙子和粉灭火器灭火。 井下安全问题：设备爆炸，1，耐压壳2，本质安全型，井下安全问题：触电、触电：电流通过人体内部，引起人体内部器官的损伤和破坏，电伤：强电流瞬间通过人体的某一部分或电弧烧伤人体表面。 触电死亡事故的统计多由电击引起，电击只要烧伤面积少就没有生命危险，所以电击的危险比电击高。 井下安全问题：触电，流过人体的

16、电流造成的伤害：工频电流的极限安全电流值为30mA .井下安全问题：触电，人体电阻包括两个部分，即体内电阻和皮肤电阻。 体内阻力由肌肉组织、血液、神经等构成，其值较小，几乎不受外界条件的影响。 皮肤阻力是皮肤表面角质层的阻力，是人体阻力的主要部分，数值变化很大。 皮肤干燥、完全的话，人体的电阻会达到10千欧元以上，受到湿气和损伤的话，会下降到1千欧元左右。 皮肤完全破坏后，人体的电阻将下降到600800欧元。 井下安全问题：触电、人体触电电压和触电持续时间：安全额定电压电平： 42V、36V、24V、12V、6V，一般工矿企业安全电压为36V。 触电持续时间：从触电的瞬间到人体离开电源的时间。

17、 触电持续时间越长，对人体的热伤害、化学伤害、生理伤害越严重。 随着电流在体内持续的时间变长，人体发热出汗，人体的电阻逐渐减少，触电电流增大。 井下安全问题：触电、井下安全问题：触电、触电的预防方法： 1、使人体不接触带电导体，使其接近：将带电裸导体放置在一定高度，或装上保护栏，或关在外壳内，使人体不接触带电体。 例如，1KV-10KV架空线路通过居民区域时，距地面最小距离为6.5米的井下架线式电机车架线在大街上高度基准轨道面不得在2米以下，井底车场内不得在2.2米以下。 预防触电的方法：2、人体接触多的电气设备采用低电压：比如井下手持煤炭钻头的工作电压不可超过127伏，控制电路不可超过36伏。 触电的预防方法：3，保护接地或零接地装置的设置：接地：在电的任何部分和大地之间进行良好的电连接，称为接地。 接地体(接地极):用于直接与土壤接触的