第八讲 防雷与接地
防雷接讲义地与电气安全
图8-2 架空线路上的感应过电压 a) 雷云在线路上方时 b) 雷云对地或对其他雷云放电后
图8-3 开口金属环上的电磁感应过电压
二. 防雷设备 (一) 接闪器 接闪器就是专门用来接受直接雷击（雷闪）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，亦称架空地线。接闪的金属带，称为避雷带。 接闪的金属网，称为避雷网。
(二) 雷电的形成原理 1. 直击雷的形成原理 雷电是带有电荷的“雷云”之间或“雷云”对大地或物
体之间产生急剧放电的一种自然现象。 关于雷云形成的理论或学说较多，但比较公认的看法是：
在闷热的天气里，地面上的水汽蒸发上升，在高空低温影响 下水汽凝结成冰晶。冰晶受到上升气流的冲击而破碎分裂。 气流挟带一部分带正电的小冰晶上升，形成“正雷云”，而 另一部分较大的带负电的冰晶则下降，形成“负雷云”。由 于高空气流的流动，所以正、负雷云均在天空中飘浮不定。 据观测，在地面上产生雷击的雷云多为负雷云。
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”，简称“击距”。 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（参看后面表8-1），就与闪 击距离有关。 2. 感应雷（感应过电压）的形成原理 架空线路在其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，如图8-2a所示。当雷云对地放电或与其他异性雷云中和放电后，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，形成很高的感应过电压，如图8-2b所示，这就是“感应雷”。高压线路上的感应过电压，可高达几 十万伏，低压线路上的感应过电压也可达几万伏，对供电系统的危害都很大。 当强大的雷电流沿着导体如接地引下线泄放入地时，由于雷电流具有很大的幅值和陡度，因此在它周围产生强大的电磁 场。如果附近有一开口的金属环，如图8-3所示，则其电磁场将在该金属环的开口（间隙）处感生相当大的电动势而产生火 花放电。这对存放有易燃易爆物品的建筑物是十分危险的。为了防止雷电的电磁感应引起的危险过电压，应该用跨接导体或 用焊接将开口金属环（包括包装箱上的铁皮箍）连成闭合回路后接地。
第8章 电气安全、接地与防雷-讲义
第四节 过电压与防雷
一、过电压及雷电
过电压：在电气线路或电气设备上出现的超过正常工作要 求的电压。可分为内部过电压和雷电过电压两大类，雷电 过电压又有直接雷击和间接雷击两种。
二、接闪器
接闪器：专门用来接受直接雷击的金属物体。有避雷针、避雷线、 避雷网。 1、避雷针 避雷针一般采用镀锌圆钢或镀锌钢管制成。它通常安装在建筑物上， 它的下端要经引下线与接地装置连接。避雷针实质上是引雷针，它 把雷电流引入地下，从而保护了线路、设备及建筑物等。 2、避雷线 避雷线：一般采用截面不小于35mm2的镀锌钢绞线，架设在架空 电力线路的上方，其功能和原理与避雷针基本相同。
第三节 电气装置的接地
二、电气装置的接地和接地电阻
1、电气装置应接地或接零的金属部分：
电机金属底座和外壳。
2、接地电阻及其要求
接地电阻：接地体的流散电阻与接地线和接地体电阻的 总和。由于接地线和接地体的电阻相对很小，因此接地电 阻可认为就是接地体的流散电阻。
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二、直接触电防护和间接触电防护
对直接接触正常带电部分的防护，如对带电导体加隔离栅 栏等。 对正常时不带电而故障时可带危险电压的外露可导电部分 (如金属外壳、框架等)的防护，例如将正常不带电压的外 露可导电部分接地，并装设保护。
第二节 电气安全与触电急救
一、电气安全的一般措施
加强电气安全教育、严格执行安全工作规程、采用电气安 全用具等。
二、触电的急救处理
1、脱离电源：应迅速切断电源或使用绝缘工具等不导电 物体解脱触电者。 2、急救处理：进行口对口(鼻)的人工呼吸和胸外按压心脏 的人工循环。
第三节 电气装置的接地
一、概念
1、接地
电气设备的某部分与大地之间做良好的电气连接，称为接地。 埋入地中并直接与大地接触的金属导体，称为接地体或接地极， 有人工接地体、自然接地体。
防雷与接地
接地系统
• 定义
为了实现各种电气设备的零电位 点与大地作良性电气连接，由金属接地体 引至各种电气设备零电位部位的一切装置 的总称。
工作接地，保护接地，防雷接地。 其中工作接地又分为直流工作接地和交流 工作接地。
• 分类
接地材料选择因素
• 接地材料时选择关键要考虑导体的热稳定 性；导体在土壤中的腐蚀情况；导体的导 电性能及材料的价格等因素。
接地的施工要求
• 埋设接地体的要求 • 埋设接地体的地点应选择在潮湿、土壤电阻率较低的 地方，这样比较容易满足接地电阻要求。从安全的角度考 虑，应尽量放在人们走不到的地方，避免跨步电压的危害。 同时还应注意使接地体与金属物或电缆之间保持一定距离， 以免发生击穿事故。 • 4.2 接地电阻的测试 • 接地装置的电阻由下面四部分组成： • (1) 接地体与接闪器间的连线电阻； • (2) 接地体本身的电阻； • (3) 接地体与土壤的接触电阻； • (4) 当电流流入土壤后，土壤的电阻。 • 其中第四项为主要部分。当电流从接地体流向土壤并 向各方面扩散时，离接地体越近，则电流密度越大，电流 梯度越大。
• 目前，国际国内防雷理论和工程界比较流行共用接地和等 电位连接： • (1) 共用接地就是把同一建筑物内的许多不同性质的 接地装置如防雷地、电气安全接地、交流电源工作地、通 信及计算机直流地统统地连接在一起，使之成为一个等电 位体； • (2) 等电位连接是把建筑物内及附近的所有金属物， 如混凝土内的钢筋，自来水管 • 、煤气管及其它金属管道、电力系统的零线等用电气 连接的方法连接起来（焊接或者可靠的电气连接），使整 座建筑物成为一个良好的等电位体。当雷电来袭时，由于 建筑物内部及其附近基本上做到等电位，因而不会发生建 筑物内部的设备被高电位反击和人被雷击的事故。 • 由于采用了等电位连接，对建筑物接地电阻的要求可 以放宽。这一点对干旱、沙漠等土壤电阻率高的地区尤为防雷装置具有可靠的保护作用，不仅要有合理的 设计和正确的施工 • ，还要有明确和合理的验收和维护制度。因为防雷接地装置 如果不符合前述规定的条件 • ，它不仅不能起到防雷保护作用，有时还会使建筑物及内部 的电子设备处于危险的境地。 • 工程竣工后，应组织业主单位、设计单位、施工单位共同进 行验收。 • 验收前需提交下列文件：所有原设计施工图纸、施工阶段的 修改图纸、隐蔽工程的验收记录、接地装置的接地电阻测量记录， 然后按照下述项目进行验收： • 检查总的导电系统是否按照图纸要求施工。 • (1) 根据国家工程质量检验评定标准，避雷及接地装置验收标 准规定； • (2) 接地电阻必须符合国家标准。验收时要求逐组检查，测试 并做好记录；
防雷与接地
防雷与接地防雷接地是受到雷电袭击（直击、感应或线路引入）时，通过组成拦截、疏导，最后泄放入地的一体化系统以防止由直击雷或雷电的电磁脉冲对建筑物本身或其内部设备造成损害的防护技术。
常有信号（弱电）防雷地和电源（强电）防雷地之分，区分的原因不仅仅是因为要求接地电阻不同，而且在工程实践中信号防雷地常附在信号独立地上，和电源防雷地分开建设。
防雷和接地的关系雷电防护分为两个概念，一是防雷，防止因雷击而造成损害；二是接地，保证用电设备的正常工作和人身安全。
防雷与接地是统一的，二者缺一不可。
只有防雷措施而无接地，无法迅速泄流放电，反之，设备将直接遭受强大电流的冲击，无论哪种情况系统都将受到破坏甚至瘫痪。
只要通过合理配置，使之融为一体，就能有效确保系统的稳定工作，从而发挥出系统防护工作的最佳效果。
防雷接地的组成1、雷电接受装置：直接或间接接受雷电的金属杆（接闪器），如避雷针、避雷带（网）、架空地线及避雷器等；2、接地线（引下线）：雷电接受装置与接地装置连接用的金属导体。
它的作用是把雷电接受装置上的雷电流传递到接地装置上，接地线一般采用圆钢或扁钢组成；3、接地体：包括接地装置和装置周围的土壤或混凝土，作用是把雷击电流有效地泄入大地，现在常用的接地装置有水平接地极、垂直接地极、延长接地极和基础接地极。
雷电的防护雷电的防护可分为两方面，即直击雷的防护和感应雷的防护。
由于直击雷和感应雷的侵害渠道不同，防护措施也就不同。
1、直击雷的防护目前，防直击雷都是采用避雷针、避雷带、避雷线、避雷网作为接闪器，然后通过良好的接地装置迅速而安全地把它送回大地。
2、感应雷的防护感应雷的防护是从整体和系统上建立起三维的防护体系，主要包括在被保护设备构成的系统中采取以下措施:（1）电源防雷：配电系统电源防雷应采用三级防护，避雷器采用的是(B、C、D)三级防雷的方式。
第一级保护(B级)，一般安装在建筑物输入电源总配电室内的进线配电柜上，主要用于保护整幢建筑物用电设备或单位的主要用电设备；第二级保护(C级)，主要安装在设备配电柜上；第三级保护(D级)主要安装于各个用电设备的电源端，用于保护最终的用电设备。
防雷及接地安装
防雷及接地安装一、防雷概述在电气设备运行过程中，若遇到雷电天气，很可能会对设备产生影响，例如损坏设备、造成人员伤亡等。
因此，在工业生产、电气设备及建筑等领域中，防雷起着非常重要的作用。
防雷是指采取一系列的防护措施，保证设备或建筑不受雷击侵害。
防雷措施包括切断弱点，采取隔离、屏蔽、接地、避雷针等方法，以确保设备或建筑物不受雷电的侵袭，在雷电天气下继续正常运行。
其中，接地是防雷措施中的一个重要环节。
二、接地的作用接地指将电气设备或配电系统的金属部分（如机壳、金属管道、终端盒等）与大地形成导通通路的操作。
在电力系统中，接地主要有以下三个作用：1.保护人身和设备安全。
接地可以将电气设备的金属部分或外壳与地面相连，使得设备发生漏电或接触过电压时，大部分电流通过接地导线流回地面，而不会对人身及设备造成损害。
2.确保正常电气设备运行。
接地可以为电力系统建立一个低阻抗电路，能够减小过流电流，消除电气设备的电磁干扰，同时还可以保证设备正常工作。
3.便于故障检测与定位。
接地可以使得发生故障后，电路断电并能够及时检测和定位故障所在位置，便于进行维修。
三、接地的分类根据接地标准和要求的不同，接地可分为以下几种：1.保护接地。
保护接地是为保护人身和设备而设立的接地，其目的是建立与地面相连的导体，将电气设备内部的导体（如金属外壳、框架、导体等）与大地相连，并通过具有足够导电性能的接地体将接地电流引至地下深层流散。
2.功能接地。
功能接地主要用于对某些设备进行电气功能接地，以降低电磁干扰与噪声；同时也有利于降低系统的过电压等级、减小绝缘距离，提高电力系统的可靠性。
3.系统接地。
系统接地是指将三相交流电源的中点或零线电气接地，其目的是为了满足电力系统的可靠和经济运行和发挥供电系统的保护性能。
四、接地的安装过程对于电气设备，需要进行接地安装。
接地安装的主要过程包括以下几步：1.确定接地位置。
根据设备标准及要求，确定接地位置，并设计接地系统的接地电阻。
防雷和接地
第七章防雷和接地第一节概述雷电具有极大破坏性，其电压高达数百万伏，瞬间电流可高达数十万安培。
雷电直接对设备或对设备附近物体放电，而产生对电气绝缘有危险的电位升高所引起的过电压，称为外部过电压或称大气过电压，这种过电压危害相当大，应特别加以防护。
大气过电压又有两种基本形式：一种是雷电直接对建筑物或其他物体放电，其过电压所引起的强大雷电流将通过这些物体入地，从而产生破坏性很大的热效应和机械效应，这叫做直接雷击或直击雷。
另一种是雷电的静电感应（电磁感应）所引起的过电压，叫做感应过电压或感应雷。
雷电过电压的形式除了上述直击雷和感应雷两种基本形式外，还有一种是沿着架空线路侵入变电所内的雷电波。
这种高电位的雷电波是由于线路上遭受直击雷或发生感应雷而产生的。
据调查统计，电力系统中由于雷电波侵入而造成的雷害事故，在整个雷击事故中占一半以上。
因此，我们对雷电波侵入的防护应予足够的重视。
雷电的危害性主要表现在以下几个方面：(1)雷电的机械效应。
击毁电气设备、杆塔和建筑，伤害人、畜。
(2)雷电的热效应。
烧断导线，烧毁电气设备。
(3)雷电的电磁效应。
产生过电压、击穿电气绝缘，甚至引起火灾和爆炸，造成人身伤亡。
(4)雷电的闪络放电。
烧坏绝缘子、断路器跳闸、线路停电或引起火灾等。
随着科学技术的飞速发展，微机保护和自动化装置以其高度的灵敏性，速动性和维护管理的方便性，在电力系统中得到了广泛的应用。
但微机系统越是先进，芯片的集成度就越高，电路越复杂，工作电压越低，对环境稳定性的要求也越高。
抗干扰和耐冲击始终是微机系统在电力工业恶劣电磁环境下应用中的两大薄弱环节。
而雷击事件由于其极高的电压幅值和现代不可预测性更是微机系统的“天敌”，它极大的威胁着现代化变电所的安全运行，应该引起我们的重视。
防雷工程分外部防雷和内部防雷两部分。
外部防雷是我们常见的避雷针，避雷线，避雷器以及引下线和接地系统；内部防雷系统主要是对建筑物内部的易受过电压破坏的设备，如计算机、电话机、UPS、数据传输线，音频配线设备及电子设各加装过电压保护装置，在设备受到过电压侵袭时，保护装置能快速将能量泄放，从而保护设备不受破坏。
防雷与接地
2.防感应雷及高电位反击 当进出线路与各种管道很多（一类、二类建 筑〕，很难做到与避雷引下线及接地装置离开 一定距离时，采用总电位连接，即将建筑物的 柱子、圈梁、楼板基础主筋相互焊接，其余的 互相绑扎成通路，柱顶主筋与避雷带相连，所 有变压器的中心点，电子设备的接地点，进入 或引出建筑物各种管道、电缆等线路的PE线都 通过建筑物基础一点接地。
这是 下行 雷电 放电 的图 片
雷云——雷电先导 ——迎雷先导 ——主放电阶段 ——余辉放电 主放电电流很大，高达几百千 安，但持续时间极短，一般只有 50～100μs。 余辉放电阶段电流较小，约几 百安，持续时间约为0.03～ 0.15s。
+ + + + + + + + + ++ ++ + + + + + + +
• 采用人工引下线应在1.7m左右，设引下 线断接卡，以便测量接地电阻。 利用柱内钢筋作为引下线时，顶部及 室外离地0.3m处各预埋与主筋相连的钢 板，上部与避雷带相连，下部用作外形 接地极或测量接地电阻用。当利用柱内 主筋作为引下线又利用基础主筋作接地 装置，两者相互连接时，则不必设断接 卡。
• 专设引下线时，其根数不应少于2根，宜对称布 置，引下线间距不应大于18m(一类)/20m（二类〕 /25m(三类)。利用柱内主筋作为引下线时，引下 线间距不应大于18m(一类)/20m（二类〕 /25m(三类)，但建筑外廓各角上的柱筋都应利用。
引下线 等电位连接处
• （3）接地装置 • 人工接地体按接地装置尺寸，垂直接地体的长度 一般为2.5m，其顶距地面0.6～0.7m,相距5m。 • 水平及垂直接地体应离建筑物外墙、出入口、人 行道不小于3m,否则，可采用深埋接地极等方式。 • 应优先利用基础内的钢筋作为接地。 （当基础采用硅酸盐水泥和周围土壤的含水量不 低于4％，基础外表面无防水层时。） 利用基础内的钢筋作为接地极，利用地圈梁组 成闭环回路，其接地装置应满足冲击接地电阻要 求。
电气安全、防雷与接地培训课件(ppt93页)
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2006年6月6日星期二
EXIT
表7-1 安全电压
安全电压（交流有 效值）（v）
选用举例
额定值
空载上 限值
42
50
在有触电危险的场所使用的手持式电 动工具等
36
43
在矿井、多导电粉尘等场所使用的行 灯等
24
29
工作空间狭窄，操作者容易大面积接 触带电体，如在锅炉、金属容器内
12
15 人体可能经常触及的带电体设备
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5、You have to believe in yourself. That's the secret of success. ----Charles Chaplin人必须相信自己，这是成功的秘诀。-Thursday, June 17, 2021June 21Thursday, June 17, 20216/17/2021
6
8
2006年6月6日星期二
EXIT
❖ 触电及防护
❖ 触电的概念及其危害
人体也是导体，当人体不同部位接触不同 电位时，就有电流流过人体，这就是触电。
触电事故可分为“电击”与“电伤”两类。
❖电击是指电流通过人体内部，破坏人的心脏、 呼吸系统与神经系统，重则危及生命；
❖电伤是指由电流的热效应、化学效应或机械效 应对人体造成的伤害，它可伤及人体内部，甚 至骨骼，还会在人体体表留下诸如电流印、电 纹等触电伤痕。
❖ 严格遵循设计、安装规范；
电气设备、线路的设计、安装，应严格遵 循相关的国家标准，做到精心设计，按图 施工，确保质量，绝不留下事故隐患。
2006年6月6日星期二
EXIT
❖ 加强运行维护和检修试验工作
应定期测量在用电气设备的绝缘电阻及接 地装置的接地电阻，确保处于合格状态； 对安全用具、避雷器、保护电器，也应定 期检查、测试，确保其性能良好、工作可 靠。
第八章 防雷、接地及电气安全
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。
当其下行到离地面100～300m时，就引起一个上行的迎雷先导。 当上下行先导相互接近时，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，这 阶段的时间极短。主放电阶段结束后，雷云中的剩余电荷会继续 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，时间一般为0.03～0.15s，电 流较小，约为几百安。雷电先导在主放电阶段与地面上雷击对象 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。
雷云对大地放电（直击雷）示意图 a) 负雷云出现在大地建筑物上方时 b) 负雷云对建筑物顶部尖端放电时
雷电流波形示意图
雷电流的陡度即雷电流波升高的速度。因雷电流开始时数值很快 地增加，陡度也很快达到极大值，当雷电流陡度达到最大值时， 陡度降为零。
雷电流幅值大小的变化范围很大，需要积累大量的资料。图9-3 给出了我国的雷电流幅值概率曲线。从图9-3可知：≥20kA出现 的概率是65%，≥120kA出现的概率只有7%。一般变配电所防雷设 计中的耐雷水平是取雷电流最大幅值为=100kA。
二、防雷设备
防雷装置是接闪器、避雷器、引下线和接地装置等的总和。如图 所示为不同的防雷装置的设置组合。
（二） 雷电形成及有关概念
1、雷电形成
雷电是带有电荷的“雷云”之间、“雷云”对大地或物体之间产 生急剧放电的一种自然现象。关于雷云普遍的看法是：在闷热的天气 里，地面的水汽蒸发上升，在高空低温影响下，水蒸汽凝成冰晶。冰 晶受到上升气流的冲击而破碎分裂，气流挟带一部分带正电的小冰晶 上升，形成“正雷云”，而另一部分较大的带负电的冰晶则下降，形 成“负雷云”。由于高空气流的流动，正雷云和负雷云均在空中飘浮 不定。据观测，在地面上产生雷击的雷云多为负雷云。
第8章防雷与接地
② 两支避雷针的保护范围
D2 h(2hr h)
各按单支避雷针保护范围计算
D2 h(2hr h)
保护范围外侧同单支避雷针一样计算
在地面每侧的最小保护宽度b0 为
b0
2(2hr
h)(D)2 2
轴线上的保护高度hx 为
hxhr (hrh)2(D 2)2x2
第8章防雷与接地
（2）避雷线 单根避雷线的保护范围为： 当避雷线高度h≥2hr时，无保护范围。
对于定子绕组中性点能引出的高压电动机，就在 中性点装设避雷器。
第8章防雷与接地
四、建筑物的防雷保护 （1）建筑物防雷分类及防雷要求 第一类防雷建筑。应有防直接雷、感应雷和雷电侵
入波措施。 第二类防雷建筑。应有防直接雷和雷电侵入波措施，
有爆炸危险的也应有防感应雷措施。 第三类建筑物。应有防直接雷和雷电侵入波措施
当hr<h<2hr时，保护范围最高点的高度 h0=2hr-h
第8章防雷与接地
注意：确定架空避雷线的高度时，应考虑弧 垂。在无法确定弧垂的情况下，等高支柱间 的档距小于120m时，其避雷线中点的弧垂宜 选用2m；档距为120～150m时宜选用3m。
第8章防雷与接地
2．避雷器 阀式避雷器
分为碳化硅阀式避雷器和金 属氧化物避雷器
赤道多于两极、陆地多于海洋、山区 多于平原、低纬度高于高纬度
第8章防雷与接地
第8章防雷与接地
第8章防雷与接地
（3）直击雷的规律 建筑物的位置 建筑物的结构 建筑物的性质
第8章防雷与接地
五、防雷方法 （1）接闪 （2）接地 （3）分流 （4）均压连接 （5）屏蔽 （6）躲避
第8章防雷与接地
六、防雷设备 • 大电流——避雷针（避雷线、避雷带、避
第八章防雷与接地
23
2、避雷针的保护范围 （1）单支避雷针
第八章防雷与接地
24
按下式计算 ：
当hx h2时，rx (hh
P计算如下：
h 30m时，p 1
30
h
120m时，p
5.5 h
第八章防雷与接地
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（2）双支等高避雷针
第八章防雷与接地
9
当接地装置为高低压设备共用时，考虑
到人与低压设备接触的机会更多，规定
接地电压不得超过120V，即
RE
120 IE
1000V以下中性点直接接地系统的接地电 阻一般不宜大于4；当变压器容量不超过 100kV·A时，中性点接地装置的接地电阻 可不大于10。
1000V以下中性点不接地系统的接地电阻 一般不应大于10。
第八章防雷与接地
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三、防雷接地
这是针对防雷保护的需要而设置，目的 是减小雷电流通过接地装置时的地电位 升高。主要特点是雷电流的幅值大和雷 电流的等值频率高。
第八章防雷与接地
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1、输电线路的防雷接地
高压输电线路在每一杆塔下一般都设有 接地装置，并通过引线与避雷线相连， 其目的是使击中避雷线的雷电流通过较 低的接地电阻而进入大地。
第八章防雷与接地
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第三节 防雷装置
一、避雷针 二、避雷线（又称架空地线） 三、避雷器
第八章防雷与接地
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一、避雷针
1、用途 为了防止设备免受直接雷击，通常采用 装设避雷针或避雷线的措施，避雷针高 于被保护物，其作用是将雷电吸引到避 雷针本身上来并安全地将雷电流引入大 地，从而保护了设备。
第八章防雷与接地
第八章 防雷与接地
第八章防雷与接地
1
《防雷与接地》课件
02 接地系统基础
接地系统的定义与分类
接地系统的定义
接地系统是将电气装置与大地连 接，通过大地作为电流回路的接 地方式。
接地系统的分类
根据不同的分类标准，接地系统 可分为工作接地、保护接地、防 雷接地等。
实例总结
通过该实例分析，可以了解到防雷系统检测 与验收的重要性和实际操作方法。在实际应 用中，需要根据具体情况选择合适的检测方 法和标准，严格按照验收流程进行操作，以 确保防雷系统的有效性和安全性。
06 防雷技术在不同领域的应用
防雷技术在建筑领域的应用
建筑物防雷系统设计
根据建筑物的重要性、使用性质和雷电灾害风险评估结果 ，合理选择防雷装置和布设方式，如接闪器、引下线、接 地装置等。
安装避雷针、避雷网等。
通信设备接地系统
02
建立良好的接地系统，确保通信设备在遭受雷击时能够迅速泄
放电流，保障设备正常运行和信号传输质量。
雷电监测与预警在通信领域的应用
03
利用雷电监测网和预警系统，实时监测雷电活动，及时发布预
警信息，指导通信设施采取有效措施应对雷电灾害。
THANKS
雷电监测与预警
利用雷电监测网和预警系统，实时监测雷电活动，及时发布预警信 息，指导电力设施采取有效措施应对雷电灾害。
电力设备接地系统
建立完善的接地系统，确保电力设备在遭受雷击时能够迅速泄放电 流，避免设备损坏和人身伤害。
防雷技术在通信领域的应用
通信设施防雷保护
01
对通信设施的建筑物、天线、电缆等采取相应的防雷措施，如
避雷器的原理与选择
防雷与接地
一、民用建筑物的防雷分类1、一类防雷建筑物具有特别重要用途的建筑物；国家级重点文物保护的建筑物和构筑物；高度超过100m的建筑物。
2、二类防雷建筑物重要的或人员密集的大型建筑物；省级重点文物保护的建筑物或构筑物；19层及以上的住宅建筑和高度超过50m的其他民用和一般工业建筑物；省级及以上的大型计算机中心和装有重要电子设备的建筑物。
3、三类防雷建筑物根据建筑物的年计算雷击次数达到一定数值的民用及一般工业建筑物；建筑群中高于其他建筑或处于边缘地带的高度为20m及以上的民用和工业一般建筑物；高度超过15m以上的烟囱、水塔等孤立的构筑物，在雷电活动较弱的地区高度为25m以上；历史上雷害事故严重地区的建筑物或雷害事故较多地区的较重要建筑物。
二、工业建筑物的防雷分类1、第一类工业建筑物建筑物中制造、使用或贮存大量爆炸物质；工业企业内有爆炸危险的漏天钢质密闭气罐。
2、第二类工业建筑物建筑物中制造、使用或贮存大量爆炸物质，但电火花不易引起爆炸或不至于造成巨大破坏和人身伤亡者；有爆炸危险的场所；雷击次数较多，或雷击后对工业生产影响严重。
3、第三类工业建筑物雷击后对工业生产有影响；历史上雷害事故较多的地区建筑物。
三、建筑物防雷措施对第一类建筑物应防止直击雷，感应雷和雷电波侵入；对于第二类建筑物应防止直击雷，根据具体情况，考虑感应雷和雷电波侵入；对于第三类建筑物一般只考虑直击雷。
四、各类防雷建筑物的保护措施1、防直接雷采用接闪器（避雷针，避雷带或避雷网）、引下线、接地装置。
接闪器的防雷作用不在于避雷，而在于接受雷电流。
接闪器引来雷电流，通过引下线和接地体安全地引导入地。
2、防间接（感应）雷雷云通过静电感应效应在建筑物上产生的很高的感应电压，可通过将建筑物的金属屋顶、房屋中的大型金属物品，全部加以良好的接地处理来消除。
雷电流通过电磁效应在周围空间产生的强大电磁场，使金属间隙因感应电动势而产生的火花放电，使金属回路因感应电流而产生的发热，可用将相互靠近的金属物体全部可靠地连成一体并加以接地的办法来消除。
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接地与接零
3.接触电压与跨步电压 3.接触电压与跨步电压 由于接地装置散流效应，当电气设 备发生单相碰壳或接地故障时，在 接地点周围的地面就会有对地电位 分布。 电气设备的接地部分与20m外的零 电气设备的接地部分与20m外的零 电位之间的电位差U 电位之间的电位差U1，称为接地部 分的“对地电压” 分的“对地电压”。 此时，若人站在该设备旁，手接 触到设备外壳，则人手与脚之间呈 现出的电位差U 称为“接触电压” 现出的电位差U2称为“接触电压”。 图9.5.6 对地电压、接触电压和跨步电压 跨步电压是指在接地故障点附近 跨步电压是指在接地故障点附近 行走，两脚之间所出现的电位差。
供配电系统的防雷保护
变配电所的防雷措施 变配电所的直击雷保护 变电所内如下设备和建筑物应该有直击雷保护装置： （1）屋外的配电装置（包括母线廊道、架空母线桥、软连 线等）； （2）遭受雷击后可能引起火灾的建筑物，例如露天的油箱 和油设备等建筑物以及易燃材料的仓库； （3）有爆炸危险的建筑物，例如氢气设备和乙炔发生装置 等； （4）雷击后可能引起力学性能破坏的高大建筑物，例如烟 囱、冷却塔和变压器修理间等。
感应雷过电压的防护
保护间隙 保护间隙又称放电间隙，是最简单的防雷保护装置， 它由主间隙S 、辅助间隙S 它由主间隙S1、辅助间隙S2和支持瓷瓶组成。主间隙按 结构型式不同，分为棒型、环型和角型。
保护间隙构造简单，成本低廉，维护方便，但由于无专门灭孤装置，灭弧 能力很差。规程规定，在具有自动重合闸的线路中和管型避雷器或阀型避 雷器的参数不能满足安装地点的要求时，可以采用保护间隙。
如果电气设备的外壳未接 地，当电气设备发生一相 碰壳而使其外壳带电时， 人体触及外壳，则电流经 人体而构成通路，造成触 电危险。
如果设备外壳接地，则 接地与接零
由于人体电阻远远大于 接地电阻，即使人体触 及外壳，流经人体的电 流较小，没有多大危险。
接地与接零
2．TN系统 TN系统 TN系统适用于中性点接 TN系统适用于中性点接 地的三相四线制的低压 系统，该系统将电气设 备的金属外壳经公共的 保护线（PE线， 保护线（PE线， protective earthing） earthing） 或保护中性线（PEN线， 或保护中性线（PEN线， 又称零线）与系统中性 点相连接地。
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接地与接零
接地与接零的类型 按接地目的和作用不同，可分为工作接地和保护接 地两大类。 电力系统由于运行和安全的需要，常将发电机和变 压器的中性点以及避雷器、避雷针的接地端与大地 连接，称为工作接地。 连接，称为工作接地。 为避免触电事故的发生，保障人身安全而将电气设 备的金属外壳进行接地，称为保护接地。 备的金属外壳进行接地，称为保护接地。
接地与接零
接地装置 1.接地装置的构成 1.接地装置的构成 接地装置由接地体和接地线两部分构成。接地体分为水 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2 垂直接地体通常采用直径50mm，长2～2. 5m的钢管或 5m的钢管或 50×50×5mm，长2.5m的角钢，打入地中与大地直接相连。 50×50×5mm，长2.5m的角钢，打入地中与大地直接相连。 水平接地体一般采用扁钢或角钢，将垂直接地体连接起 水平接地体一般采用扁钢或角钢，将垂直接地体连接起 来。 连接于接地体与电气设备金属外壳之间的金属导线，称 为接地线。接地线通常采用25×4mm或40×4mm的扁钢或 接地线。接地线通常采用25×4mm或40×4mm的扁钢或 直径16mm的圆钢。 直径16mm的圆钢。
过电压及其分类
直击雷过电压
雷云——雷电先导 ——迎雷先导 雷云——雷电先导 ——迎雷先导 ——主放电阶段 ——余辉放电 ——主放电阶段 ——余辉放电 主放电电流很大，高达几百千安， 但持续时间极短，一般只有 50～ 50～ 100μs。 100μs。 余辉放电阶段电流较小，约几百安， 持续时间约为0.03～0.15s。 持续时间约为0.03～0.15s。
接地与接零
2.接地装置的散流效应 2.接地装置的散流效应 当电气设备发生接地故障时，电 流经接地装置是以半球面形状向 大地散开的，称为散流效应。 大地散开的，称为散流效应。 在距接地体20m左右处，散流电 在距接地体20m左右处，散流电 阻趋近于零，该处电位也接近于 零，称为电气上的“ 零，称为电气上的“地”。
当电气设备发生一相碰壳时，短路 电流经外壳和零线构成回路，回路 中相线、零线和设备外壳阻抗很小， 短路电流很大，令线路上的熔断器 迅速熔断，切除故障。
接地与接零
3．TT系统 TT系统 TT系统适用于中性点直接 TT系统适用于中性点直接 接地的三相四线制系统， 电气设备的金属外壳均各 自单独接地，该接地点与 系统接地点无关。 当发生接地故障时，故障 点对地电压将为110V，通 过人体的电流将达0.1～ 0.2A，显然不能保证人身 安全。因此，TT系统中应 该装设漏电保护装置。
供配电系统的防雷保护
进线保护的目的在于防止线路上落雷后雷电波侵入 进线保护的目的在于防止线路上落雷后雷电波侵入 以外，靠进线段本身的阻抗起 限流作用，降低雷电冲击波的 变电所，危害变电所的配电装置。
幅值和陡度。
阀型避雷器F3保护 价值高而绝缘相对 薄弱的变压器。
为了限制线路上遭受直击雷产生 的高电压，该线路进线段的首端， 装设一组管型避雷器F1，且其工 频接地电阻应在10Ω以下。
过电压及其分类
感应雷过电压 所谓感应雷过电压，是指当架空线附近出现对地雷击时，在 输电线路上感应的雷电过电压。
过电压及其分类 雷电的危害
◆电动力效应 ◆热效应 ◆电磁效应 ◆闪络放电：烧毁绝缘子，使断路器 跳闸或引起火灾。
过电压及其分类 防雷设备的组成
◆避雷针（避雷器）：专门防止雷电 的装置 ◆引下线 ◆接地装置
由于阀型避雷器具有伏秒特性比较平缓，残压较低的 特点，因此，常用来保护变电所中的电气设备。
感应雷过电压的防护
金属氧化物避雷器 金属氧化物避雷器又称压敏避雷器。它在结构上没有火花 间隙，由氧化锌或氧化铋等金属氧化物烧结而成的压敏电 阻片（阀片）组成。 这种避雷器的阀片具有优异的非线性伏安特性，在工频电 压下，阀片具有极大的电阻，呈绝缘状态，能迅速有效的 阻断工频续流，因此无需火花间隙来熄灭工频电压引起的 电弧；当电压超过一定值（称为起动电压）时，阀片“ 电弧；当电压超过一定值（称为起动电压）时，阀片“导 通”，呈低阻状态，将大电流泄入地中；当危险过电压消 失以后，阀片迅速恢复高阻绝缘状态。 金属氧化物避雷器具有无间隙、无续流、通流量大、残压 低、体积小、重量轻等优点，因此很有发展前途，世界上 许多国家都已用它取代了碳化硅阀式避雷器。
●组成：火花间隙和阀片 ●原理：出现过电压时阀片变为低阻
◆金属氧化物避雷器
●组成：由氧化锌电阻片串联组成 ●原理：出现过电压时电阻片变为低阻 ●特点：较为先进 ●保护对象：变压器、发电机、高压开关
◆保护间隙
●原理：间隙击穿 ●特点：简单经济、维修方便，但保护性能差、灭弧能力弱 ●保护对象：室外负荷不重的线路
大气过电压（外部过电压/ 大气过电压（外部过电压/雷电过电压） 过电压 内部过电压 操作过电压 弧光接地过电压 谐振过电压
过电压及其分类
大气过电压
大气过电压又称雷电过电压，是由于电力系统的 大气过电压又称雷电过电压，是由于电力系统的 设备或建( 设备或建(构)筑物遭受来自大气中的雷击或雷电 感应而引起的过电压，因其能量来自系统外部， 故又称为外部过电压。 雷电过电压有两种基本形式：直击雷过电压和感 雷电过电压有两种基本形式：直击雷过电压和感 应雷过电压 。
接地与接零
重复接地 在TN系统中，当PE线或PEN线断线且有设备发生 TN系统中，当PE线或PEN线断线且有设备发生 单相碰壳时，接在断线处后面的设备外壳上出现 接近于相电压的对地电压，存在触电危险。因此， 为了进一步提高安全可靠性，除系统中性点进行 工作接地外，还必须在以下地点重复接地。 (1)架空线路末端及沿线每隔1km处； (1)架空线路末端及沿线每隔1km处； (2)电缆和架空线引入车间和大型建筑物处。 (2)电缆和架空线引入车间和大型建筑物处。
9.5 接地与接零
根据保护接地的实现方式又可以分为IT系统、TN系统以及TT 根据保护接地的实现方式又可以分为IT系统、TN系统以及TT 系统。 1．IT系统 IT系统 在中性点不接地的三相三线制低压系统中，将电气设备正常 情况下不带电的外露可导电部分（金属外壳和构架等）与接 地体之间作很好的金属连接，称为IT系统。 地体之间作很好的金属连接，称为IT系统。
供配电系统的防雷保护
架空线路的防雷措施 （1）架设避雷线：有效但成本高，一般用于 66KV以上线路； 66KV以上线路； （2）提高线路本身的绝缘水平：10KV以下的架 ）提高线路本身的绝缘水平：10KV以下的架 空线路，绝缘子采用高一电压等级； （3）利用三角形排列的顶线兼作防雷保护线 （4）加强绝缘弱点的保护 （5）装设自动重合闸装置
感应雷过电压的防护
阀型避雷器 阀型避雷器由装在 密封磁套管中的火花间 隙组和具有非线性电阻 特性的阀片串联组成。
感应雷过电压的防护
火花间隙组是根据额 定电压的不同采用若干个 单间隙叠合而成。 每个间隙由两个黄铜 电极和一个云母垫圈组成。 由于两黄铜电极间间距小， 面积较大，因而电场较均 单个平板型火花间隙 1－黄铜电极；2－云母片 匀，可得到较平缓的放电 伏秒特性。
防雷与接地
主要内容： 主要内容： ◆过电压与防雷
■过电压； 过电压； 防雷措施； ■防雷措施； ■防雷保护； 防雷保护；
◆电气装置接地； 电气装置接地； 触电急救。 ◆触电急救。
过电压及其分类
过电压：在电气设备或线路上出现的超出正 过电压： 常工作要求并对其绝缘构成威胁的电压。 常工作要求并对其绝缘构成威胁的电压。