課題十 防雷與接地

1、課題十課題十 防雷與接地防雷與接地主要內(nèi)容主要內(nèi)容 第一節(jié)第一節(jié) 雷電的形成及危害雷電的形成及危害 第二節(jié)第二節(jié) 防雷措施和防雷裝置防雷措施和防雷裝置 第三節(jié)第三節(jié) 人工接地裝置人工接地裝置一、背景引入：說(shuō)說(shuō)下面的圖片，你看到了什么？二、布置學(xué)習(xí)任務(wù)：閱讀教材完成下列任務(wù) 1、雷電是怎樣形成的？ 2、雷電有哪些危害？三、完成學(xué)習(xí)任務(wù)指引三、完成學(xué)習(xí)任務(wù)指引（一）雷電的形成（一）雷電的形成1、雷電的成因 雷電產(chǎn)生原因的解釋很多，現(xiàn)象也比較復(fù)雜。一般來(lái)說(shuō)雷電產(chǎn)生與發(fā)展有以下幾個(gè)階段：雷云 導(dǎo)電通道 先導(dǎo)放電 主放電階段（回?fù)舴烹姡?（二）雷電過(guò)電壓（二）雷電過(guò)電壓 雷電過(guò)電壓又稱為大氣過(guò)電壓或外部

2、過(guò)電壓，它是由于變配電系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備或建筑物遭受到來(lái)自大氣中的雷擊或雷電感應(yīng)而引起的過(guò)電壓。 雷電過(guò)電壓有兩種基本形式：一種是直擊雷或直接雷擊；另一種雷電過(guò)電壓稱為雷電感應(yīng)或感應(yīng)雷。（三）雷電的危害（三）雷電的危害一、背景引入：說(shuō)說(shuō)下面的圖片，你看到了什么？二、布置學(xué)習(xí)任務(wù)：閱讀教材完成下列任務(wù) 1、防雷措施有哪些？ 2、防雷裝置有哪些？其結(jié)構(gòu)如何？三、完成學(xué)習(xí)任務(wù)指引三、完成學(xué)習(xí)任務(wù)指引（一）輸電線路的防雷1、架設(shè)避雷線2、降低桿塔接地電阻3、架設(shè)耦合地線4、采用不平衡絕緣方式5、裝設(shè)自動(dòng)重合閘6、采用消弧線圈接地方式7、裝設(shè)管型避雷器8、加強(qiáng)絕緣 裝設(shè)避雷針或避雷線對(duì)直擊雷進(jìn)行防護(hù)，是非常可

3、靠的。由于線路落雷次數(shù)多，所以沿線路侵入雷電波所形成的雷害事故相對(duì)比較頻繁，這一方面主要依靠設(shè)置閥式避雷器來(lái)保護(hù)。對(duì)直擊雷和線路侵入沖擊波的防護(hù)應(yīng)考慮： （1）對(duì)直擊雷的防護(hù)；（2）對(duì)線路侵入沖擊波的防護(hù)； （3）變電所防雷的進(jìn)線段保護(hù)。 （二）工廠變電所的防雷 建筑物低壓進(jìn)線對(duì)高電位引入的防護(hù)方法較多，現(xiàn)僅列出以下的兩個(gè)方面： （1）架空線進(jìn)線的處理； （2）采用電纜段進(jìn)線。 （三）廠建筑物低壓進(jìn)線對(duì)高電位引入的防護(hù)（四）建筑物的防雷分級(jí) 建筑物根據(jù)其重要性、使用性質(zhì)、發(fā)生雷擊事故的可能性和后果，按防雷要求分為三類： 1、一類防雷建筑物 如制造、使用或貯存炸藥、火藥、起爆藥、火工品等大量爆炸

4、物質(zhì)的建筑物等。 2、二類防雷建筑物 如國(guó)家級(jí)重點(diǎn)文物保護(hù)的建筑物，國(guó)家級(jí)的會(huì)堂、辦公建筑物、大型博覽展覽建筑物、大型火車站、國(guó)賓館、國(guó)家級(jí)檔案館等。 3、三類防雷建筑物 省級(jí)重點(diǎn)文物保護(hù)的建筑物及省級(jí)檔案館 ，省級(jí)辦公建筑物及其他總要或人員密集的公共建筑物等。（五）年平均雷暴日數(shù)和年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)（五）年平均雷暴日數(shù)和年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù) 民用建筑的防雷措施，原則上是以防直擊雷為主要目的，防止直擊雷的裝置一般由接閃器、引下線和接地裝置三部分組成。 1、接閃器 接閃器包括直接接受雷擊的避雷針、避雷線、避雷帶、避雷網(wǎng)，以及用作接閃的金屬屋面和金屬構(gòu)件等。接閃器總是高出被保護(hù)物的，是與雷電流直接接觸的導(dǎo)體

5、。2、引下線 引下線是連接接閃器和接地裝置的金屬導(dǎo)線，其作用是將接閃器與接地裝置連接在一起，使雷電流構(gòu)成通路。 3接地裝置 接地裝置是接地體和接地線的總和。接地體是埋入土壤中或混凝土基礎(chǔ)中作散流作用的導(dǎo)體，包括垂直接地體和水平接地體兩部分。接地線是指從引下線到斷線卡或換線處至接地體的連接導(dǎo)體，應(yīng)與水平接地體等截面。 接閃器引下線接地體一）避雷針一）避雷針?lè)览籽b置防雷裝置1、用途 為了防止設(shè)備免受直接雷擊，通常采用裝設(shè)避雷針或避雷線的措施，避雷針高于被保護(hù)物，其作用是將雷電吸引到避雷針本身上來(lái)并安全地將雷電流引入大地，從而保護(hù)了設(shè)備。（1）單支避雷針2、避雷針的保護(hù)范圍按下式計(jì)算 ：()2(1.

6、52)2xxxxxxhhrhhphhrhhp當(dāng)時(shí)，當(dāng)時(shí)，3015.530120hmphmph時(shí)，時(shí)，P計(jì)算如下：（2）雙支等高避雷針07Dhhp截面中高度為hx的水平面上保護(hù)范圍的一側(cè)寬度可按下式計(jì)算 ：01.5()xxbhh兩針外側(cè)的保護(hù)范圍可按單針計(jì)算方法確定，兩針間的保護(hù)范圍應(yīng)按通過(guò)兩針頂點(diǎn)及保護(hù)范圍上部邊緣最低點(diǎn)O的圓弧來(lái)確定，O點(diǎn)的高度按下式計(jì)算（ 3）兩支不等高避雷針 其保護(hù)范圍按下法確定，兩針內(nèi)側(cè)的保護(hù)范圍先按單針作出高針1的保護(hù)范圍，然后經(jīng)過(guò)較低針2的頂點(diǎn)作水平線與之交于點(diǎn)3，再設(shè)點(diǎn)3為一假想針的頂點(diǎn)，作出兩等高針2和3的保護(hù)范圍。兩針外側(cè)的保護(hù)范圍仍按單針計(jì)算。二）避雷線（又

7、稱架空地二）避雷線（又稱架空地線）線）0.47()22xxxxxxhhrhhphhrhp當(dāng)時(shí)，當(dāng)時(shí)， （h-1.53 ）1、用途 避雷線主要用于保護(hù)線路，也可用以保護(hù)發(fā)電廠、變電所。2、保護(hù)范圍單根避雷線的保護(hù)范圍按下式計(jì)算：?jiǎn)胃芾拙€保護(hù)范圍圖如下：雙跟避雷線保護(hù)范圍圖如下：04Dhhp 兩不等高避雷線的保護(hù)范圍可按兩不等高避雷針的保護(hù)范圍的確定原則求得。 外側(cè)的保護(hù)范圍應(yīng)按單線計(jì)算，兩線橫截面的保護(hù)范圍可以通過(guò)兩線1、2點(diǎn)及保護(hù)范圍上部邊緣最低點(diǎn)O的圓弧所確定，O點(diǎn)的高度應(yīng)按下式計(jì)算。三）避雷器三）避雷器 避雷器的作用是限制過(guò)電壓以保護(hù)電氣設(shè)備。避雷器的類型主要有保護(hù)間隙、管型避雷器、閥型

8、避雷器和氧化鋅避雷器等幾種。保護(hù)間隙和管型避雷器主要用于限制大氣過(guò)電壓，一般用于配電系統(tǒng)、線路和變電所進(jìn)線段的保護(hù)。閥型避雷器用于變電所和發(fā)電廠的保護(hù)。 1、保護(hù)間隙與管型避雷器 保護(hù)間隙由兩個(gè)電極（即主間隙和輔助間隙）組成，常用的角型間隙及其與保護(hù)設(shè)備相并聯(lián)的接線如圖所示 管型避雷器實(shí)質(zhì)上是一種具有較高熄弧能力的保護(hù)間隙 ，原理結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖 ：2、閥型避雷器 閥型避雷器分普通型和磁吹型兩類，基本元件為間隙和非線性電阻，間隙和非線性電阻元件（又稱閥片）相串聯(lián)。如圖所示：3、氧化鋅避雷器 氧化鋅避雷器，其閥片以氧化鋅為主要材料，附以少量精選過(guò)的金屬氧化物，在高溫下燒結(jié)而成。氧化鋅具有很理想的非線性伏

9、安特性。如圖所示：一、背景引入：說(shuō)說(shuō)下面的圖片，你看到了什么？二、布置學(xué)習(xí)任務(wù)：閱讀教材完成下列任務(wù) 1、人工接地裝置有哪些？ 2、對(duì)接地裝置的接地電阻有何要求？三、完成學(xué)習(xí)任務(wù)指引三、完成學(xué)習(xí)任務(wù)指引 這是針對(duì)防雷保護(hù)的需要而設(shè)置，目的是減小雷電流通過(guò)接地裝置時(shí)的地電位升高。主要特點(diǎn)是雷電流的幅值大和雷電流的等值頻率高。 高壓輸電線路在每一桿塔下一般都設(shè)有接地裝置，并通過(guò)引線與避雷線相連，其目的是使擊中避雷線的雷電流通過(guò)較低的接地電阻而進(jìn)入大地。 高壓線路桿塔都有混凝土基礎(chǔ)，它也起著接地體的作用，稱為自然接地電阻。大多數(shù)情況下單純依靠自然接地電阻是不能滿足要求的，需要裝設(shè)人工接地裝置。 1、輸電線路的防雷接地0.440.5( )RLSS 變電所的接地網(wǎng)的等效接地電阻一般應(yīng)在0.55 之間，以滿足工作及安全接地的要求。 一般是根據(jù)安全和工作接地要求敷設(shè)一個(gè)統(tǒng)一的接地網(wǎng)，然后在避雷針和避雷器下面增加接地體以滿足防雷接地的要求。接地網(wǎng)的總接地電阻可按下式估算：2、變電所的防雷接地3、人工接地裝置技術(shù)要求1)最基本的措施是增加接地體的個(gè)數(shù)或者適當(dāng)?shù)卦黾咏拥伢w的長(zhǎng)度。2)在土壤電阻率較高的地層，當(dāng)接地電阻達(dá)不到要求時(shí)，可在每一支接