供配电技术 教学课件 作者 曹金福 主编第八章 防雷和接地.ppt

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1、8.1过电压与防雷一、过电压的种类1.内部过电压内部过电压是由于电力系统本身的操作、发生故障或其他原因，使系统的工作状态突然改变，从而在系统内部出现电磁振荡而引起的过电压。内部过电压又分操作过电压和谐振过电压两种形式。2.雷电过电压雷电过电压又称大气过电压，它是由于电力系统内的设备或建筑物遭受来自大气中的雷击或雷电感应而引起的过电压。雷电过电压产生的雷电冲击波，其电压幅值可高达1亿伏，其电流幅值可高达几十万安，因此对供电系统的危害极大，必须加以防护。二、雷电知识雷电是带有电荷的“雷云”之间或“雷云”对大地(或物体)

2、之间产生急剧放电的一种自然现象。当空中的雷云靠近大地时，雷云与大地之间形成一个很大的雷电场。由于静电感应作用，使地面出现与雷云的电荷极性相反的电荷，当雷云与大地之间在某一方位的电场强度达到25～30kV／cm时，雷云就会开始向这一方位放电，形成一个导电的空气通道，称为雷电先导；大地的异性电荷集中的上述方位尖端上方，在雷电先导下行到离地面100~300m时，也形成一个上行的迎雷先导。当上、下先导相互接近时，正、负电荷强烈吸引中和而产生强大的雷电流，并伴有雷鸣电闪。这就是直击雷的主放电阶段。主放电阶段之后，雷云中的剩余

3、电荷继续沿主放电通道向大地放电，形成断续的隆隆雷声。这就是直击雷的余辉放电阶段，电流较小，约几百安。雷电先导在主放电阶段前与地面上雷击对象之间的最小空间距离，称为闪击距离。雷电的闪击距离，与雷电流的幅值和陡度有关。确定直击雷防护范围的“滚球半径”大小，就与闪击距离有关。架空线路在附近出现对地雷击时极易产生感应过电压。当雷云出现在架空线路上方时，线路上由于静电感应而积聚大量异性的束缚电荷。当雷云对地放电后，线路上的束缚电荷被释放而形成自由电荷，向线路两端泄放，形成电位很高的过电压。高压线路上的感应过电压，可高达几十万

4、伏，低压线路上的感应过电压也可达几万伏，对供电系统的危害很大。三、防雷设备1.接闪器接闪器就是专门用来接受直接雷击的金属物体。接闪的金属杆称为避雷针。接闪的金属线称为避雷线或称架空地线。接闪的金属带称为避雷带。接闪的金属网称为避雷网。(1)避雷针(2)避雷线(3)避雷带和避雷网2.避雷器避雷器是一种过电压保护设备，用来防止雷电产生的过电压波沿线路侵入变配电所或其他建筑物内，以免危及被保护设备的绝缘。避雷器应与被保护设备并联，装在被保护设备的电源侧。当线路上出现危及设备绝缘的雷过电压时，避雷器的火花间隙就被击穿，或由

5、高阻变为低阻，使过电压对大地放电，从而保护了设备。避雷器的型式主要有阀式和排气式等。四、防雷措施1.架空线路的防雷措施(1)架设避雷线(2)提高线路本身的绝缘水平(3)装设自动重合间装置（ARD）（5）装设避雷器和保护间隙（4）利用三角形顶线兼作保护线（6）低压线路雷电防护2.变配电所的防雷措施变配电所的防雷，主要是以装设避雷针，在高压侧装设避雷器是为了保护变压器和高压设备。3.高压电动机的防雷措施高压电动机的绝缘水平比变压器低。因此高压电动机对雷电波侵入的防护应使用性能较好的FCD型磁吹阀式避雷器或金属氧化物避雷

6、器，并尽可能靠近电机处安装。如图8-1所示。8.2电气设备的接地与接零一、接地和接零的有关概念1.电气上的“地”与对地电压实验证明，在距单根接地体或接地故障点20m左右的地方，实际流散电阻已趋于零，也就是这里的电位已趋于零。这电位为零的地方，称为电气上的“地”或“大地”。电气设备的接地部分，如接地的外壳和接地体等，与零电位的“大地”间的电位差，就称为接地部分的对地电压.2.接触电压与跨步电压人站在发生接地故障的电气设备旁边，手触及设备的外露可导电部分，则人所接触的两之间所呈现的电位差，称为接触电压人在接地故障点周围

7、行走，两脚之间所呈现的电位差，称为跨步电压通常离接地点20m及以外时，跨步电压为零。3.接地电阻接地电阻是指接地体的流散电阻与接地线和接地体的电阻总和。因此保护接地电阻应为≤50/()在交流系统中与变压器的中性点直接连接的连线，或直流回路中的接地中性线称为零线。4.零线二、接地的类型1.工作接地能够保证电气设备在正常和事故情况下可靠地工作而进行的接地，称为工作接地。2.保护接地保护接地是指为了在故障情况下保障人身安全、防止触电事故而进行的接地。3.保护接零为了防止因电气设备绝缘损坏而使人身遭受触电危险，将电气设备的

8、金属外壳与变压器的中性线(零线)相连接的，称为保护接零。4.重复接地采用保护接零时。除系统的中性点工作接地外，将零线上的一点或多点与地再作金属连接称为重复接地。5.防雷接地防雷接地的作用是将接闪器引入的雷电流泄人地中6.防静电接地防静电接地是消除静电危害的最有效和最简单的措施，但是仅对消除金属导体上的静电有效。7.等电位连接等电位连接指保护导体与用于其他目的