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7.雷电放电及防雷保护装置_图文

第七章

雷电放电及防雷保护装置

? 雷电自然中最宏伟壮观的现象, 也是最普遍的现象之一,它对 人类的生活环境、工作条件等 都造成了很大的影响,因此对 雷电的研究和防护意义重大。 早在18世纪初,富兰克林等物 理学家已经揭示了“闪电就是 电”的本质,而随着物理学的 进一步发展,人们对雷电这一 自然现象有了更深刻的认识。

? 雷电放电实质上是一种超长气隙的火花放电, 它所产生的雷电流高达数十、甚至数百千安, 从而会引起巨大的电磁效应、机械效应和热 效应。 ? 从电力工程的角度来看,最值得我们注意的 两个方面是: ?雷电放电在电力系统中引起很高的雷电过电 压,它是造成电力系统绝缘故障和停电事故 的主要原因之一 ;(着重探讨) ?产生巨大电流,使被击物体炸毁、燃烧、使 导体熔断或通过电动力引起机械损坏。

第一节 雷电放电和雷电过电压
?雷云的形成 ?雷电放电过程 ?雷电参数 ?雷电过电压的形成

一、雷云的形成
? 雷云的形成机理获得比较 广泛认同的是水滴分裂起 电理论:大水滴分裂成水 珠和细微的水沫,出现电 荷分离现象,大水珠带正 电,小水沫 带负电,细微 水沫被上升 气流带往高空, 形成大片 带负电的雷云。 ? 雷云下部局部正电荷区。

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探测气球所测得的云中电荷分布表明,在雷 云的顶部往往充斥着正电荷。(另外一种起电机 理解释)在离地面4~5km的高空,大气温度经常 处于-10~-20℃,因而此处的水分已变成冰晶,它 们与空气摩擦时也会起电,冰晶带负电、空气带 正电。带正电的气流携带着冰晶碰撞时造成的细 微碎片向上运动,使雷云的上部充满正电荷,而 带负电的大粒冰晶下降到云的下部时,因此处气 温已在0℃以上,冰晶融化为带负电的水滴。 ? 整块雷云可以有若干个电荷中心,负电荷中心位 于雷云的下部、距地面500~10000m的范围内。 直接击向地面的放电通常从负电荷中心边缘开始。

二、雷电放电过程
? 雷电放电就其本质而言是一种超长气隙的火花放电。

图 负雷云下行雷的过程 (a)负下行雷的光学照片描绘图 (b)放电过程中雷电流的变化过程

三、雷电参数
? (一)雷电活动频度 雷暴日及雷暴小时 ? 雷暴日Td是一年中发生雷电的天数,以听到雷声 为准,在一天内只要听到过雷声,无论次数多少, 均计为一个雷暴日。 ? 雷暴小时Th是一年中发生雷电放电的小时数,在 一个小时内只要有一次雷电,即计为一个雷电小 时。 ? 一个雷暴日折合三个雷暴小时。 ? 雷暴日与该地区所在纬度、当地气象条件、地形 地貌有关 ? Td <15,少雷区; Td >40,多雷区; Td >90,强 雷区

? (二)地面落雷密度( ? )和雷击选择性 ? ? 表示每平方公里地面在一个雷暴日受到的平均雷 击次数。 ? 我国标准对Td =40的地区,取 ? =0.07 ? (三)雷道波阻抗(Z0) ? 雷电通道长度数千米,半径仅为数厘米,类似于一 条分布参数线路,具有某一等值波阻抗,称为雷道 波阻抗。 ? 主放电过程可看作是一个电流波沿着波阻抗为Z0的 雷道投射到雷击点的波过程。 ? 我国有关规程建议取Z0≈ 300Ω

? (四)雷电的极性 ? 负极性雷击均占75~90%,对设备绝缘危害较大, 防雷计算中一般均按负极性考虑。
? (五)雷电流幅值 ( I ) ? 通常定义雷电流为雷击于低阻接地电阻(≤ 30Ω)的 物体时流过雷击点的电流。它近似等于电流入射 I 2I 波 I 0 的两倍,?即 0 。 ? 一般地区,雷电流幅值超过 I 的概率可按下式计 算 I lg P ? ? 88

? (六)雷电流的波前时间、陡度及波长 ? 雷电流的波前时间T1处于1~4us的范围内, 平均为2.6us。波长T2(半峰值时间) 处于 20~100us的范围内,多数为40us左右。 ? 我国防雷设计采用2.6/40us的波形;在绝缘 的冲击高压试验中,标准雷电冲击电压的波 形定为1.2/50us 。 ? 我国规定波前时间T1=2.6 us ? 雷电流波前的平均陡度 (kA/us) ? 波前陡度的最大极限值一般可取50 kA/us左 右。

? (八)雷电的多重放电次数及总延续时间 ? 有55%的对地雷击包含两次以上的重复冲击; 3~5次冲击者有25%;10次以上者有4%。 平均重复冲击次数取3次。 ? 一次雷电总延续时间,有50%小于0.2s。 ? (九)放电能量 ? 放电能量其实不大,但是在极短时间内放出 的,因而所对应的功率很大。雷电放电就象 把原先产生雷云时所吸收的能量在一瞬间返 还给大自然。

雷电放电的种类
直击雷
感应雷 传导雷

直击雷
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?

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直击雷:雷直接击于被击 物上,被击物可能是建筑 物、树木或人等。 雷电流:雷流过低接地电 阻(小于30欧)被击物时 的电流。 我国测得的最大雷电流幅 值为300KA。

传导雷
?

?

传导雷:又称入侵波, 是雷击于导线后,雷电 流沿导线传播、并入侵 被保护设备。 传导雷是造成低压电器 设备损坏的主要雷害之 一。

感应雷
?

?

?

感应雷:由于电磁感应 形成的电压升高。 感应雷幅值一般不超过 500KV,对110KV及以 上的线路不能构成威胁。 感应雷也是造成低压电 器设备损坏的主要雷害 之一。

四、雷电过电压的形成
1.直击雷过电压 雷击地面由先导放电转变为主放电的过程可以用一根已充电 的垂直导线突然与被击物体接通来模拟。

(a)模拟先导放电

图 雷击大地时的计算模型 (b)模拟主放电 (c)主放电通道电路

(d)等值电路

2.感应雷过电压
由于雷云对地放电过程中,放电通道周围空间电磁场的急剧变化,会在 附近线路的导线上产生过电压。在雷云放电的先导阶段,先导通道中充满了 电荷,如图(a)所示当先导到达附近地面时,主放电开始,先导通道中的电 荷被中和,与之相应的导线上的束缚电荷得到释放,以波的形式向导线两侧 运动,如图(b)所示。

图 感应雷过电压的形成 (a)先导放电阶段 (b)主放电阶段

? 在先导放电阶段,虽然有束缚电荷的存在,但是由于负电 荷移动较慢,故线路上产生的的电流较小,相应的电压也 较小,可忽略。主放电阶段,负电荷迅速被中和,束缚的 正电荷产生的电场使导线对地形成一定电压,而雷电流产 生的磁通在导线也感应出一定电压。这两者之和就是感应 雷击过电压,分别称为雷击过电压的静电分量和电磁分量。

?

? 感应雷击过电压与相邻导线间的感应电压有 很大的不同:
? (1)感应雷击过电压的极性一定与雷云的极性相 反,而相邻导线间的感应电压的极性一定与感应源 相同。 ? (2)这种感应过电压一定要在雷云及其先导通道 中的电荷被中和后,才能出现,而相邻导线间的感 应电压却与感应源同生同灭。 ? (3)感应雷击过电压的波前平缓(T1=数微妙到数 十微妙)、波长较长(T2=数百微妙)。 ? (4)感应雷击过电压在三相导线上同时出现,且 数值基本相等,故不会出现相间电位差和相间闪络; 如幅值较大,也只可能引起对地闪络。

? 以上是没有避雷线的情况,如果在导线上方装有 接地的避雷线,由于它的电磁屏蔽作用,会使导 线上的感应过电压降低,因为在导线的附近出现 了带地电位的避雷线,会使导线的对地电容C增大, 另一方面,避雷线位于导线之上,吸引了一部分 电力线,使导线上感应出来的束缚电荷Q减少。导 线的对地电压为: U=Q/C ? 显然Q的减少和C的增大将使电压U降低。 ? 另一方面,从电磁感应的角度来看,装设避雷线 相当于在“导线—大地”回路的近旁增加了一个 “避雷线—大地”短路环,因而部分抵消导线上 的电磁感应电动势,所以感应雷击过电压的电磁 分量会受到削弱。

第二节 防雷保护装置
?避雷针和避雷线 ?保护间隙和避雷器 ?防雷接地

? 现代电力系统中实际采用的防雷保护装置 主要有:避雷针、避雷线、保护间隙、各 种避雷器、防雷接地、电抗线圈、电容器 组、消弧线圈、自动重合闸等等。

? 一、避雷针和避雷线
? 电力系统中需要安装直接雷击防护装置,广泛采用的即为 避雷针和避雷线(又称架空地线)。 ? 避雷针适宜用于变电所、发电厂这样相对集中的保护对象; 避雷线适宜用于象架空线路那样伸展很广的保护对象。 ? 保护原理:当雷云放电时使地面电场畸变,在避雷针顶端 形成局部场强集中的空间以影响雷电先导放电的发展方向, 使雷电对避雷针放电,再经过接地装置将雷电流引入大地 从而使被保护物体免遭雷击。 ? 保护范围:表示避雷装置的保护效能,保护范围是相对的, 每一个保护范围都有规定的绕击(概)率,绕击指的是雷 电绕过避雷装置而击中被保护物体的现象。我国有关规程 所推荐的保护范围对应于0.1%的绕击率。

? 避雷针的基本构成: ? 一个独立避雷针由接闪器、接地引下线和接 地装置组成。接闪器是指避雷针最上端1~2m 长的一段,一般由直径不小于12mm的圆钢 或直径不小于20mm的焊接钢管制成。接地 引下线是连接接闪器和接地装置的一段导体, 采用直径不小于8mm的圆钢或截面积不小于 48mm2、厚度不小于4mm的扁钢制作。接地 装置是接地体和接地线的总和,是为了降低 接地电阻而完成的接地整体。。既然避雷针 的实质是引雷装置,所以接闪器没有必要作 得很复杂、不用分叉、也不用采用镀银等。

? 避雷线
– 作用原理同避雷针,主要用于输电线路的保护, 也可用于保护发电厂和变电所 – 保护范围的长度与线路等长,而且两端还有其 保护的半个圆锥体空间 – 在架空输电线路上多采用保护角α来表示避雷 线的保护程度 – 保护角:避雷线的铅垂线与避雷线和边导线连 线的夹角, α越小,雷击导线的概率越小,对 导线的屏蔽保护越可靠

单根避雷针保护范围

双根等高避雷针保护范围

r 当 hx ? h / 2 时: x ? (h ? hx ) ph
r 当 hx ? h / 2时: x ? (1.5h ? 2hx ) ph

h0 ? h ? D / 7 ph ? ? bx ? 1.5( h0 ? hx ) ?

双根不等高避雷针保护范围

两平行避雷线保护范围

避雷线保护角

单根避雷线保护范围

? 单支避雷针的保护范围是一个以其本体为轴线的 曲线圆锥体,像一座圆帐篷。它的侧面边界线实 际上是曲线,但我国规程建议近似地用折线来拟 合,以简化计算。 ? 不难看出:最大的保护半径即为地面上(hx=0) 的保护半径rg=1.5h。 ? 从h越高、修正系数P越小可知:为了增大保护范 围,而一味的提高避雷针的高度并非良策,合理 的解决办法应是采用多支(等高或不等高)避雷 针做联合保护。 ? 单根避雷线的保护半径要比单根避雷针的保护半 径小得多 ,这是因为它的引雷空间要比同样高度 的避雷针小。

二、保护间隙和避雷器
? 避雷器的作用是限制过电压以保护电气设备。 ? 对避雷器的基本技术要求 – 过电压作用时,避雷器先于被保护电力设备放电,这需要由 两者的伏秒特性的配合来保护 – 避雷器应具有一定的熄弧能力,以便可靠地切断在某次过零 时的工频续流,使系统恢复正常 ? 避雷器的种类: ? 保护间隙: 用于限制大气过电压。一般用于配电 ? 管型避雷器:系统、线路和发、变电所进线段保护 ? 阀型避雷器:发电厂、变电所保护;220kV 以下用于限制大 气过电压,超高压系统用于限制内过电压或做内过电压后备保 护 ? 金属氧化物避雷器(MOA):

二、保护间隙和避雷器
避雷器的理论依据: 感应雷或入侵波作用在被保护设备 上时,可能使设备的绝缘破坏,如何来 保护设备免受危险电压的破坏呢? 气体间隙的放电现象—如右图所示, 两个间隙在同一个冲击电压的作用下, 如果间隙2总是先于间隙1放电,即间隙 2的伏秒特性完全位于间隙1的伏秒特性 曲线的下面,并且要有足够低的残压, 那么先放电的间隙2就能保护后放电的 间隙1,即间隙1是被保护设备,间隙2 是保护设备。于是发明了第一种避雷 器—保护间隙。避雷器要保护被保护物 的基本条件就是避雷器总要先于被保护 设备放电,并且要有足够低的残压。

(一)保护间隙
保护间隙
当雷电波入侵时: 间隙先击穿、工作母线接地 过电压消失后: 间隙中仍有由工作电压 所产生的工频电弧电流 ——续流 缺点: 1)伏秒特性很陡; 2)保护间隙没有专门 的灭弧装置 3)产生大幅值的截波。

? 通常把间隙的电极做成角型,它有助于使工频电 弧在电动力和上升热气流的作用下,向上运动并 拉长,以利于电弧的自熄。为了防止主间隙被外 物(例如小鸟)短接而引起误动作,在下方还串 接了一个辅助间隙2。 ? 目前仅用于不重要和单相接地不会导致严重后果 的场合,例如那些低压配电网和中性点非有效接 地电网中。

? (二)管式避雷器 ? (亦称排气式避雷器) 外间隙 1—产气管;2—胶木管套; ?
3—棒电极;4—环形电极; 5—贮气室;6—动作指示器

内间隙

? 它实质上是一只具有较强灭弧能力的保护间隙,其基本元 件为装在消弧管内的火花间隙,在安装时再串接一只外火 花间隙。 ? 增设火花间隙F2的目的是为了在正常运行时把消弧管与工 作电压隔开,以免管子加速老化或在管壁受潮时发生沿面 放电。

? 管式避雷器在过电压下动作时,内外火花间隙均被击穿, 限制了过电压的幅值,接着出现的工频续流电弧使产气管 分解出大量气体,一时之间,管内气体可达数十、甚至上 百个大气压,气体从环形电极的开口孔猛烈喷出,造成了 对弧柱的强烈纵吹,使其在工频续流1-3个周波内,在某 一过零点时熄灭。 ? 管式避雷器不但有一个切断电流的下限,而且还有一个切 断电流的上限。其安装点最大与最小短路电流要分别小于 和大于管式避雷器的上、下限。
? ? ? ? ? 缺点: 1)续流太小时不能灭弧,太大时产气过多,使管子爆裂 2)伏秒特性和产生截波方面与保护间隙相似 维护较麻烦 3)应用范围:仅安装在输电线路上绝缘比较薄弱的地方 和用于变电所、发电厂的进线段保护中。

(三)普通阀式避雷器
? 变电所的防雷保护主 要依靠阀式避雷器, 其主要由火花间隙F及 与之串联的工作电阻R (阀片)两大部分组 成。间隙冲击放电电 压低于被保护设备的 冲击耐压强度。

? 阀型避雷器的基本工作原理如下: ? 在电力系统正常工作时,间隙将电阻阀片与工作母线隔离, 以免由母线的工作电压在电阻阀片中产生的电流使阀片烧 坏。当系统中出现过电压且其峰值超过间隙放电电压时, 间隙击穿,冲击电流通过阀片流入大地,由于阀片(碳化 硅SiC,亦称金刚砂为主要原料)的非线性特性, ? 故在阀片上产生的压降(残压)将得到限制,使其低于被 保护设备的冲击耐压,设备就得到了保护。当过电压消失 后,间隙中由工作电压产生的工频电弧电流(工频续流) 将继续流过避雷器,此续流受阀片电阻的非线性特性所限 制远小于冲击电流,使间隙能在工频续流在第一次经过零 值时就将电流切断。这样避雷器从间隙击穿到工频续流的 切断不超过半个工频周期,继电保护来不及动作系统就已 恢复正常。 ? 特点: ? 对工作电阻的首位要求是它应具有良好的非线性伏安特性, 即在冲击大电流下,阻值应很小,让冲击电流顺利泄入地 下,且残压不高;在工频电流下,阻值要变大,以利灭弧。

? 普通阀式避雷器(火花间隙、非线性电阻)
a.保证间隙中 的电场为均匀 电场,伏秒特 性平缓;b.电 晕可缩短间隙 放电时间

单个火花间隙的结构

u ? Ck i?

多个短间隙串联易 于切断工频续流。 (复合与散热)

阀片的伏安特性

多个间隙串联电压分布 不均匀,使避雷器灭弧 能力降低。可使用并联 电阻使电压分布均匀。

a. 当电流增大时,阀片呈现 低阻值,使避雷器上电压降 低,增加了避雷器的保护效 果。b. 希望在工频电压升高 后流过间隙阀片的续流不超 过规定值,此时阀片呈现的 电阻要有足够的数值。

? 阀式避雷器的火花间隙由大量单元间隙串联组成, 例如110kv避雷器中,上述单元间隙的数目就达 到96只。 ? 多重间隙是一电容链式电路, 由于间隙各电极对 地和对高压端有寄生电容存在,电压沿这种电路 的分布是很不均匀的,对阀式避雷器来说,在冲 击放电过程中,电压沿着多重间隙的不均匀分布 是有好处的,因为它能降低整个火花间隙的冲击 放电电压,使各个单元间隙迅速地相继击穿,为 保护绝缘提供可靠的保护。 ? 另一方面,这一现象对火花间隙的工频击穿特性 和灭弧性能却是不利的,因为电压的不均匀分布 使得整个火花间隙的工频击穿电压降低了、续流 的灭弧条件恶化了。

? 为解决这个问题,在火花间隙加装分路电阻。 ? 在工频电压作用下,间隙电容的阻抗很大,而分 路电阻阻值较小,故间隙上电压分布均匀,从而 提高了熄弧电压和工频放电电压。 ? 在冲击电压的作用下,间隙电容的阻抗小于分路 电阻,间隙上的电压分布主要取决于电容分布, 由于间隙对地和对瓷套寄生电容的存在,使电压 分布很不均匀,因此其冲击放电电压较低。 ? 采用分路电阻均压后,在工作电压作用下,分路 电阻将长期有电流流过,因此分路电阻必须有足 够的热容量。分路电阻亦应是非线性的,其主要 原料是SiC。

? 我国生产的普通阀式避雷器有FS和FZ两种系列
? 配电所型FS ? 结构特点:有火花间隙和阀片,但无分路电阻,阀片直径 55mm, ? 额定电压:3,6,10kv ? 应用范围:配电网中变压器、电缆头、柱上开关等设备的 保护。 ? 变电所型FZ 结构特点:有火花间隙、阀片和分路电阻,阀片直径 100mm 额定电压:3~220kv 应用范围:220kv及以下变电所电气设备的保护

? 避雷器的参数
1、额定电压:指使用此避雷器的电网额定电压,也 就是正常运行时作用在避雷器上的工频工作电压。

2、灭弧电压:是指保证避雷器在工频续流第一次经 过零值时灭弧的条件下,允许加在避雷器上的最 高工频电压。灭弧电压应该大于避雷器安装点可 能出现的最大工频电压。 ? 3、冲击放电电压:在冲击电压作用下避雷器的放 电电压幅值。 ? 4、工频放电电压:指工频电压作用下避雷器发生 放电的电压(有效)值,它表明间隙的绝缘强度。 ? 5、残压:冲击电流流过避雷器时,在阀片电阻上 产生的最大压降。

? 阀式避雷器的保护水平: ? 表示该避雷器上可能出现的最大冲击电压的峰值。 是指残压、标准雷电波(1.2/50us)下冲击放电电 压和陡波(1200kV/us)冲击放电电压(除以系数 1.15)三者中的最大值。 ? 阀式避雷器的冲击系数 : ? 冲击放电电压与工频放电电压幅值之比。 ? 切断比:避雷器间隙的工频放电电压(下限)与续 流过零后间隙所能承受的最大工频电压(灭弧电压) 之比,其值越小越好。 ? 保护比:残压与灭弧电压之比,保护比的值越小越 好。

? (四)磁吹阀式避雷器
提高避雷器切断工频续流值的方法之一是“磁吹”,即 利用磁场电弧的电动力作用,使电弧拉长或旋转,以提高间 隙灭弧能力。 间隙由一对角形电极 1 组成, 磁场是轴向的,续流电弧被轴向 磁场力拉长,吹入灭弧栅 4,电 弧最终长度可达起始长度的数十 倍,灭弧盒2 用陶瓷或云母、玻 璃等材料制成,电弧在灭弧栅中 受到强烈的去游离作用,因而电 弧电阻很大,能起到限制续流的 作用,故称为限流间隙,它可切 断 450A 左右的续流。

1—电极;2—灭弧盒; 3—分路电阻;4—灭弧栅; 5—主间隙;6—磁吹线圈; 7—辅助间隙

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磁吹避雷器是如何产生磁吹的? 磁场是由与间隙串联的磁吹线圈产生的: 在过电压作用下,主间隙被击穿,放电电流 通过磁吹线圈,在线圈上产生很大的压降, 使辅助间隙击穿,放电电流经过辅助间隙、 主间隙、阀片而流入大地; ? 在工频续流通过时,磁吹线圈上的压降不 足以维持辅助间隙中电弧的燃烧,工频续流 很快转入磁吹线圈中,即工频续流是通过主 间隙、磁吹线圈、阀片流入大地的,续流在 磁吹线圈中产生磁吹。

? (五)金属氧化物避雷器

图 氧化锌阀片的伏安特性

? 70年代初期出现了氧化锌避雷器,其阀片 以氧化锌为主要材料,附以少量精选过的 金属氧化物,经高温焙烧而成。 ? 无间隙ZnO避雷器与传统的有串联间隙的 SiC相比的优点: ? 1)可省去串联火花间隙,结构大大简单 ? 2)由于具有极好的非线性伏安特性,保护 性能优越 ? 3)无续流、动作负载轻、能重复动作实施 保护 ? 4)流通容量大,能制成重载避雷器 ? 5)耐污性好

避雷器1

避雷器2

? 三、防雷接地
? “地”和“接地”的概念 ? 1、电气地:大地是一个电阻非常低、电容量非常 大的物体,拥有吸收无限电荷的能力,而且在吸 收大量电荷后仍能保持电位不变,因此适合作为 电气系统中的参考电位体。这种“地”是“电气 地”,并不等干“地理地”,但却包含在“地理 地”之中。“电气地”的范围随着大地结构的组 成和大地与带电体接触的情况而定。

? 2、地电位:与大地紧密接触并形成电气接触的一 个或一组导电体称为接地极,通常采用圆钢或角 钢,也可采用铜棒或铜板。当流入地中的电流I通 过接地极向大地作半球形 散开时,由于这半球形 的球面,在距接地极越近的地方越小,越远的地 方越大,所以在距接地极越近的地方电阻越大, 而在距接地极越远的地方电阻越小。试验证明: 在距单根接地极或碰地处 20m 以外的地方,呈半 球形的球面已经很大,实际已没有什么电阻存在, 不再有什么电压降。换句话说,该处的电位已近 于零。这电位等于零的“电气地”称为“地电 位”。若接地极不是单根而为多根组成时,屏蔽 系数增大,上述 20m 的距离可能会增大。在接地 极分布很密的地方,很难存在电位等于零的电气 地。

? 3、逻辑地:电子设备中各级电路电流的传 输、信息转换要求有一个参考的电位,这个 电位还可防止外界电磁场信号的侵入,常称 这个电位为“逻辑地”。这个“地”不一定 是“地理地”,可能是电子设备的金属机壳、 底座、印刷电路板上的地线或建筑物内的总 接地端子、接地干线等;逻辑地可与大地接 触,也可不接触,而“电气地”必须与大地 接触。

? 4、接地:将电力系统或电气装置的某一部 分经接地线连接到接地极称为“接地”。有 时为了安全保护的需要,将装置外导电部分 与接地线相连进行接地。在正常情况下的不 同电位点间,由于阻抗可忽略不计的故障产 生的过电流称为短路电流,例如相线和中性 线间产生金属性短路所产生的电流称为单相 短路电流。由绝缘损坏而产生的电流称为故 障电流,流入大地的故障电流称为接地故障 电流。

? 接地一般概念 ? 电工中“地”是指地中不受入地电流的影响而保 持着零电位的土地。电气设备导电部分和非导电 部分与大地的人为连接称为接地。 ? 电力系统的接地分为三类: ? 1)工作接地:电力系统正常工作需要而设置的接 地。0.5~10Ω ? 2)保护接地:为了保护人身安全金属接地。 1~10Ω ? 3)防雷接地:将雷电流顺利泄入地下,以减小它 所引起的过电压。 1~30Ω

? 接地电阻Re等于从接地体到地下远处零位面之间
的电压Ue与流过的工频或直流电流Ie之比
Re ? Ue Ie

? 冲击接地电阻 Ri ,工频或直流下的接地电阻 Re ,二
?i 者之比称为冲击系数 , 其值一般小于1, 在接地体很长时也有可能大于1。
?i ?
Ri Re

? 常见的一些接地体的工频接地电阻计算公式
? 1、单根垂直接地体

? 2、多根垂直接地体

? 3、水平接地体

? (二)防雷接地及有关计算 ? 防雷接地所泄放的电流是冲击大电流。

? 接地体单位长度电感L0,压降L0di/dt很可观,使 接地体变成非等电位物体。 L0的影响使伸长接地 体的冲击接地电阻Ri增大;接地体周围会出现一 个火花放电区,使冲击接地电阻Ri变小。两者对 接地电阻的影响相反。看两个因素的相对强弱而 定。


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