工厂供电系统的防雷和接地
工厂供电防雷接地设计
工厂供电防雷接地设计变电所的防雷和接地装置的设计变电所的防雷保护和接地装置是确保安全供配电的重要设施之一。
电力系统运行中,由于雷击容易使电气设备的电压高于额定电压。
即出现过电压现象。
雷电流的热效应可以烧断导线和烧毁电力设备;雷电流的机械效应产生的电动力可摧毁设备、杆塔和建筑;雷电流的电磁效应可产生过电压,击穿电气设备的绝缘,甚至引起火灾和爆炸,雷电的闪络放电可烧坏绝缘子,使断路器跳闸造成大面积停电。
因此,在有着大量一二类负荷的工厂变电所,装设防雷保护和接地装置是必要的。
对于本设计,应在10KV侧装设FZ-10型号避雷器,凡是与架空线路相连的进出线,在入口处的电线杆进行接地,可以达到重复接地的目的,每个电缆头均要接地。
变电所的防雷变电所避雷针的选用(1)直接雷防护在变电站屋顶装设避雷针或避雷带,并引出俩根接地线与变电所公共接地装置相连。
(2)雷电侵入波的防护。
1)在10v电源进线的终端杆上装设FS4-10型阀式避雷器,引下线采用25mm ×25mm的镀锌扁钢,下与公共接地网焊接相连,上与避雷器接地端螺栓连接。
2)在10v高压配电室装设有GG-1A(F)-54型开关柜,其中配有FS4-10型避雷器,靠近主变压器,主变压器主要靠此避雷器来保护,防护雷电侵入波的危害。
3)在380V低压架空出线杆上,装设保护间隙或将其绝缘子的铁脚接地,用以防护沿低压架空线侵入的雷电波。
变电所防雷针的选用:,避雷针选用25米高的独立式避雷针4根。
相邻避雷针的距离分别为40m和80m,对角的为89.4m.避雷针保护图D取俩针最远距离ha=D24/7p=89.4/7=12.77所以h=ha+hx=12.77+10=22.77m, 取避雷针的高度为25m.1)hx=10m h=25m,h 30m时,p=1,D12=40m.R12=(1.58h-2h)*P=17.5mh012=h-D/7P=25-40/7=19.29mhx h0/2时,bx=1.5(h0-hx)=13.935m.2)x=10m h=25m,h 30m时,p=1,D23= 80mR23=(1.58h-2h)*P=17.5mh023=h-D/7P=13.57mhx h0/2时,bx=1.5(h0-hx)=5.355m可见,内侧的最小宽度都满足bx,所以避雷针1,2,3,4之间的面积都得到保护,其外部条件都得到保护,所以4支25m的避雷针能满足要求。
工业配电系统的防雷接地设计
工业配电系统的防雷接地设计工业配电系统的防雷接地设计工业配电系统是指工厂、机房、矿井及其它大型设备的电力分配系统,其中包括了电源、变压器、开关柜、电缆和配电盘等各种设备。
在这些设备中,电源和变压器的设计很好地保证了电力的稳定,但是当雷电天气来临时,由于其本身的规模和庞大,需要对其进行更加严谨的防雷接地设计。
一、配电系统的防雷接地设计的必要性工业配电系统在运行中,不仅需要满足稳定、可靠的电能供应,还需要适应复杂的环境变化。
特别是在雷电天气时,由于雷击引起的电磁干扰,往往会对配电系统造成损害。
因此,对于工业配电系统的防雷接地设计有着非常重要的意义。
首先,配电系统的防雷接地设计可以有效地保证其安全性和可靠性。
在雷电天气中,如果配电系统的防雷接地设计不到位,可能会造成电压过高、电流过大以及火灾等危险情况,极大地影响了工业配电系统的正常运行和生产效率。
其次,配电系统的防雷接地设计可以提高设备的抗雷击能力。
科学的防雷接地设计可以有效地将雷击电流引入地中,从而减小了雷电冲击对设备的影响,使设备具有更强大的抗雷击能力。
这种能力的提升可以显著地降低了设备的维护成本和使用成本,从而减少了企业在设备维护上的投入。
最后,配电系统的防雷接地设计可以提高设备的环境适应性。
随着我国经济的发展和工业化进程的加速,更多的设备需要在复杂的环境下运行,其性能需要适应不同的传输环境和外部条件。
因此,合理的地面设计可以减少对于环境的干扰,使得设备可以更好地适应复杂的外部环境。
二、配电系统防雷接地设计的主要内容配电系统的防雷接地设计需要从多个方面进行考虑,包括选择地面类型、制定接地系统、选择专业设备以及制定合理的维护计划等。
下面我们将对这些内容进行详细的描述。
1. 选择地面类型在配电系统的防雷接地设计中,首要任务就是选择合适的地面类型。
地面类型的选择主要依据地气、土地类型、水文地质等自然环境因素和相关的技术要求。
通常来说,配电系统的防雷接地设计中应该选择有利于传输电流、降低接地电阻的地面类型。
电力配电系统中的防雷与接地技术
电力配电系统中的防雷与接地技术随着社会的发展和科技的进步,电力配电系统在各个领域中扮演着越来越重要的角色。
电力配电系统在目前社会中面临的一个重要问题就是雷击造成的损坏。
在雷电频繁的地区,对电力配电系统进行防雷与接地技术的有效应用是至关重要的。
在本文中,我们将详细介绍电力配电系统中的防雷与接地技术,以及其在实际应用中的重要性和必要性。
一、防雷技术电力配电系统中的防雷技术是指通过一系列的措施和设备来保护电力设备和环境免受雷击损害。
防雷技术的主要目标是阻止雷电对电力设备和系统的破坏,保障电力系统的安全稳定运行。
在电力配电系统中,常见的防雷技术主要包括以下几种:1. 避雷器避雷器是一种能够在雷电来临时迅速接地并将雷电导向地面的设备。
在电力配电系统中,常用的避雷器主要有金属氧化锌避雷器和金属氧化铅避雷器。
避雷器一般安装在电力设备或建筑物的顶部,以便迅速接地并释放雷电。
2. 防雷线路防雷线路是一种可以有效减少雷击损害的线路系统。
在电力配电系统中,常见的防雷线路主要包括雷电零线、雷电接地线和雷电隔离线。
这些线路能够将雷电导向地面,并减少对电力设备和系统的影响。
二、接地技术1. 接地棒接地网是一种能够将系统中的雷电迅速导向地面并加大接地面积的接地设备。
在电力配电系统中,接地网一般安装在地面下,并通过地下接地线将雷电导向地下。
三、防雷与接地技术在实际应用中的重要性和必要性在电力配电系统中,防雷与接地技术是保障电力设备和系统安全稳定运行的重要手段。
在雷电频繁的地区,防雷与接地技术的重要性和必要性更加显著。
具体来说,防雷与接地技术在实际应用中的重要性和必要性主要体现在以下几个方面:1. 保障电力设备和系统的安全稳定运行防雷与接地技术能够有效防止雷电对电力设备和系统造成损害,保障电力设备和系统的安全稳定运行。
3. 减少维护成本和损失防雷与接地技术能够降低电力设备和系统的损坏率,减少维护成本和损失。
4. 符合国家标准和要求防雷与接地技术在电力配电系统中的重要性和必要性不言而喻。
工厂供配电技术电气安全防雷和接地
工厂供配电技术电 气安全防雷和接地 的工程实践
防雷措施:安装避雷针、避雷带等 设备,防止雷电对供配电系统的危 害。
绝缘监测:定期对供配电设备进行 绝缘监测,及时发现和处理绝缘故 障。
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接地系统:建立良好的接地系统, 保证设备和人员的安全。
漏电保护:安装漏电保护器,在发 生漏电时及时切断电源,防止触电 事故的发生。
环式接线:各负荷共用一条环路,每个负荷从环路中引出,具有放射式和干线式的优 点,但有色金属消耗较多。
链式接线:各负荷共用一条链路,每个负荷从链路中引出,具有干线式的优点,但供 电可靠性较低。
电气安全基础知识
定义:电气安全是为了防止和减少电气事故,保障人员和设备安全而采取的一系列措施和对 策
重要性:随着电气设备在各个领域的广泛应用,电气安全已经成为保障人身安全和财产安全 的重要方面
防雷设备的安装与维护 防雷设备的更新与升级
防雷系统的定期检测与评估
防雷工程实践中的常见问题及 解决方案
接地方式:根据工厂设备和环境选 择合适的接地方式,如TN-S、TT等。
பைடு நூலகம்
接地材料:选择合适的接地材料, 如铜线、扁钢、角钢等。
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接地电阻:确保接地电阻符合规范 要求,保证电气安全。
安全培训:对操作人员进行安全培训,提高他们的安全意识和应对突发情况的能力,确保工 程实践中的安全。
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汇报人:
TT系统:中性点直接接地,发生单相接地故障时,通过保护装置切断故障线路
TN系统:中性点直接接地,设备金属外壳与中性线连接,发生单相接地故障时,通过保护装 置切断故障线路
论工厂供电系统的防雷、接地保护及电气安全
论工厂供电系统的防雷、接地保护及电气安全摘要:现代工业生产的过程中,供电系统属于核心内容,而供电系统能否维持稳定直接关系着工业生产的安全性以及连续性。
因此,在工厂生产的过程中,要想保证供电系统的稳定性,使得生产过程中能获得安全的电力,各大科研机构则需要有意识的加大对这一问题的研究。
本文主要从雷电所具有的危害入手,详细分析预防雷电的措施和装置,并结合电气设备以及接地的方法,针对触电事故抢救的方法进行了探讨。
关键词:工厂供电系统;防雷;接地保护;电气安全前言现代社会在实际落实生产工作的过程中,供电系统是不可缺少的重要组成部分,供电系统运行的稳定性以及安全性直接关乎员工自身的生命安全。
因此,本文针对工厂供电系统接地保护、防雷以及安全等相关方面的问题进行了分析与探讨,希望可以为相关工作者提供数据参考。
一、雷电的危害电力系统在实际运转过程中,雷电所带来的伤害主要包括侵入、直击、感应、绕击、反击等几种类型,从雷电所造成的过电压的特点进行分析,具有波幅大、波峰陡的特征,如果系统自身的绝缘设备比较薄弱,那么则会带来较大的危险,尤其是开关闸刀、互感器、以及户外加工线的绝缘瓷瓶受到威胁的风险都相对较高[1]。
同时,一些位于室内的电气设备非常容易受到雷电波所带来的侵害,进而导致设备的直接损失,也会由于局部停电和线路跳闸而带来一系列的间接损失。
二、防范雷电的措施和装置(一)防范雷电的装置从现阶段的情况来看,应用概率较高的防雷装置主要包括接闪器、避雷器、均压环、引下线以及接地装置等几个方面。
而避雷器通常情况下和被保护的设施并联,其和地面绝缘,但是在发生雷击过电压时,地面和装置之间则会从常规的绝缘状态转化成导通的状态并且出现击穿放电的反应,使得过电压和雷电流可以被引入大地,进而达到保护的目的[2]。
而接闪器的类型主要包括消雷器、避雷网、以及避雷针等几个方面,具体的选择需要充分考虑建筑物的外部形态和避雷的效果。
目前,现阶段的高层建筑多数情况下使用的都是明装避雷带、避雷针以及暗装避雷网等,也有采用几种方式相结合的达到避雷目的的建筑。
工厂供电系统的防雷、接地保护及电气安全相关研究
工厂供电系统的防雷、接地保护及电气安全相关研究摘要:制造业是我国国民经济的重要组成部分,其都是以工厂形式存在的,但是整个生产经营过程都是依靠供电系统为此提供动力支持的。
供电系统是否稳定和安全直接影响到工厂持续生产,也制约工程安全生产水平。
因此,工程要实现持续经营、连续生产、安全生产,应该确保供电系统的安全和稳定。
这要求工厂应该对供电系统的安全问题进行预防和应对,从防雷、接地保护以及电气安全等方面进行研究,制定出有效的预防措施,降低其对工厂供电系统的影响,保障工厂实现持续生产,有利于推动制造企业实现持续经营。
关键词:工厂供电系统;防雷;接地保护;电气安全引言在市场经济发展下,加上科学技术不断进步,各类机械设备、办公产品、生产设备等都逐步取代传统能源方式,开始以电力为主要的能源供应方式,促使各大工厂对电力需求更大,逐步建设工厂独立的供电系统,以此保障生产经营活动的有效开展。
但是,供电系统往往容易受到天气、电气设备等因素的影响,造成供电不稳定和安全事故,直接影响到工厂安全生产,甚至会导致工程停业整改或者承受经济损失。
因此,工厂加强防雷装置安装,做好防雷措施,对电气设备实施接地保护,有效提升供电系统的安全性和稳定性,保障工厂实现高质量发展。
一、供电系统的防雷分析工厂在经营管理中,电力作为其做主要的生产动力,生产车间机械设备、运输设备等都依靠供电系统进行支持,一旦其受到外部或者内部因素的影响,直接造成供电系统出现故障,导致生产线停工,严重会出现人员伤亡,给工厂带来巨大的经济损失[1]。
从供电系统影响因素分析,雷电天气是该系统外部的主要影响因素,对其产生多种影响。
一般情况,雷电天气对电力系统所产生的影响是多样性的,根据伤害大小可以分为直击、绕击、反击等。
雷电会对供电系统产生过电压,呈现出波峰陡,让整个系统中的电压波幅波动增大,直接对供电系统中保护较小的设备造成更大的威胁,如变压器[2]。
不仅设备会出现损坏,线路跳闸、工厂停电等对工程造成的经济损失更大。
工业配电系统的防雷接地设计
工业配电系统的防雷接地设计工业配电系统是工业中电能输送的主要部分,其防雷接地设计的重要性不可忽视。
天然灾害中雷击是相当容易发生的,而在发生雷击时,如果配电系统的接地系统维护不当,将会造成损失甚至火灾等严重后果。
本文将从以下几个方面探讨工业配电系统的防雷接地设计。
一、防雷设计的基本原则1、保持慎重使用电器设备:在雷云内暴露在室外电器设备的电缆有从来没有必要连接到传输的或进入电缆。
此外,灵敏度较高的设备不要在雷雨天气期间使用,以降低其故障率和损坏程度。
2、守住真正接地:在电气设备上应单独连接一个接地电源,接地电源除导致用途以外,还能降低由于电器设备的故障而引发的火灾程度。
而接地电源的防雷接地一定要保证真正接地,只有真正地与地面连接,电气设备才能完全不受雷击的危害。
3、电缆保护和接地电阻低:电缆自身的绝缘和外护保护都应该满足规定标准或更高,可以采用接地网、焊接或稳定接地等方法保证电缆与地面的连接无障碍,从而保证电缆受到雷击时不受到影响。
4、零件降低:对于带电浓度大、容易受振动、壳体较大的设备,还应根据保护等级及压力情况,配备绝缘雪纳管和多层不锈钢过滤器,采用轮廓弹性技术等降低雷击对设备的影响。
二、防雷设计的实施1、事先策划和制定防雷计划:防雷接地设计不可仅是一些简单的想法,需要在项目立项前进行策划和制定专业设计方案。
设计方案应覆盖技术和安全方面,例如建筑环境条件、安全流程、材料保护、抗震能力和防滑和口令技术,等等。
2、科学选材:选用合适的材料是保证接地系统能正常工作的保障。
例如在选用接地块时,应选用黄铜块或钢块,这两种材料的电阻与时的性能是良好的。
3、精细施工:详细的施工图纸是精细施工的前提,施工时应该按照施工图纸的要求进行,不能只是随意施工。
施工时一定要严格按照安全流程进行,避免临时性的不安全的决策。
4、检测和维护:防雷接地系统的使用寿命不会很长,需要定期进行检测和维护,对防雷接地系统进行稳定性和可靠性测试。
工厂供配电的防雷、接地电气保护措施分析
工厂供配电的防雷、接地电气保护措施分析随着社会主义现代化的建设和发展,电网建设逐渐完善,工厂供配电系统升级改造加速,工厂内各种电气设备的使用日趋增多,尤其是计算机网络信息技术的普及,工厂供配电系统越来越多采用各种信息化的电气设备。
我国每年因雷击破坏的电气设备的事件时有发生,所造成的损失非常巨大。
因此对供配电系统防雷设计就显得尤为重要,本文对此进行了分析。
标签:变电所;供配电;防雷保护;接地装置1 防雷措施1.1 防雷设备①避雷针:避雷针由接闪器、接地引下线和接地体三部分组成。
接闪器即针尖,它是用镀锌圆钢或焊接钢管制成,头部成尖行,圆钢直径不小于10mm,焊接钢管直径不小于20mm。
避雷针的下端经引下线与接地装置焊接,形成可靠连接。
其引下线可用扁刚制成。
避雷针通常安装在构架、支柱或建筑物上;②避雷器:由前所述,当雷电所产生的感应过电压,沿架空线路侵入变配电所或其他建筑物内时,将发生闪络,甚至将电器设备的绝缘击穿。
因此,假如在电气设备的电源进线端并联一种保护设备,令其放电电压低于被保护设备的绝缘耐压值,当过电压来临,该保护设备立即对地放电,从而使保护设备的绝缘不受破坏;一旦过电压消失,保护设备又恢复到原始状态,这种过电压保护设备即为避雷器。
常用避雷器的类型有阀式、管式、保护间隙和金属氧化物等。
1.2 供配电系统、变配电所的的防雷措施①装设避雷针:室外变配电装置应装设避雷针来防护直接雷击。
如果变配电所处在附近高建(构)筑物上防雷设施保护范围之内或变配电所本身为室内型时,不必再考虑直击雷电防护;②高压侧装设避雷器:这主要用来保护主要变压器,以免雷电冲击波沿高压线路侵入变电所,损环了变电所的这一最关键的设备。
2 接地2.1 接地类型①工作接地:工作接地是为了保证电力系统和设备达到正常工作要求而进行的一种接地,例如电源中性点的接地、防雷装置的接地等。
各种工作接地有各自的功能。
例如电源中性点直接接地,能在运行中维持三相系统中相线对地电压不变;而电源中性点经消弧线圈接地,能在单相接地时消除接地点继续电弧,防止系统出现过电压。
电力配电系统中的防雷与接地技术
电力配电系统中的防雷与接地技术随着现代社会的发展,电力配电系统已经成为了我们日常生活中不可或缺的一部分。
而为了确保电力系统的安全、稳定和可靠运行,防雷与接地技术显得尤为重要。
本文将围绕电力配电系统中的防雷与接地技术展开讨论,从原理、设备和实际应用等方面进行深入探讨。
1. 防雷原理电力系统在雷电活动高频率的冲击下容易受到雷电的影响,从而导致设备和线路的损坏,甚至引发火灾等严重后果。
采取合理的防雷措施非常重要。
防雷的基本原理是通过有效的接地、避雷引线和避雷装置等措施,将雷电的冲击电流引入地下或基本排除在电力系统之外,从而保护电力设备和线路免受雷击破坏。
2. 防雷设备在电力配电系统中,常用的防雷设备包括避雷针、避雷线、避雷带等。
避雷针是一种尖尖的尖顶部分和坚固的基座,通常安装在建筑物或高大设备的顶部,并通过引下线与大地连接,起到导引雷电的作用。
而避雷线则是沿建筑物或设备的周围搭设的导电线路,能够有效地将雷电冲击导入地下。
避雷带则是一种广泛应用于高压电力线路和变电站等场所的防雷设备,其主要作用是将雷电击中的冲击电流引入大地,减小雷击对设备的影响。
3. 防雷实际应用在实际应用中,电力系统的防雷工作通常会根据具体情况进行设计和布置。
在高压输电线路中,通常会设置较为高大的避雷针,以便更好地引导雷电冲击;而在变电站等设备较密集的场所,通常会设置多种防雷设备以提高整体的抗雷电能力。
二、电力配电系统中的接地技术电力系统中的接地技术是指通过良好的接地装置和合适的接地电阻,将电力系统中的地电流导入大地,以保证电力系统和设备的安全运行。
良好的接地系统能够保护设备和人员免受电击的伤害,同时也有利于电力系统的运行稳定。
2. 接地装置常用的接地装置包括接地线、接地极、接地网等。
接地线通常是一根金属导线,固定在设备或建筑物中,并通过地下埋入大地。
接地极通常是通过金属或化学复合材料制造而成的极地,埋设在土壤中,并通过良好的导电材料与电力系统连接。
工厂供电系统的防雷措施
工厂供电系统的防雷措施
工厂供电系统包括工厂架空线路、变电所、建筑物等,分别讲解对它们的防雷措施。
一、架空线路的防雷一般35kV:
1.增加绝缘子个数,采纳较高等级绝缘子,或顶相用针式而下面两相改用悬式绝缘子,提高反击电压水平。
2.部分架空线装设避雷线。
3.改进杆塔结构,如当应力允许时,可采纳瓷横担等。
4.削减接地电阻,减小地电位。
5.采纳电缆供电,防止雷电波入侵。
6-10kV架空线,不须装设避雷线,防雷方式可利用钢筋混凝土的自然接地,必要时可用双电源供电和自动重合闸。
二、工厂变电所的防雷 1.对直击雷的防护,设避雷针或避雷线;
2.对线路侵入冲击波的防护,设阀型避雷器;
3.变电所防雷的进线段爱护,35kV线路采纳进线段爱护。
三、工厂建筑物的防雷工厂建筑物低压进线对高电位引入的防护方法较多,仅列出两方面:
1.低压架空线进线的处理;
进户处绝缘子的铁脚接地,在要求严格时,可装设低压阀式避雷器或放电间隙。
2.采纳电缆段进线。
可以从架空线上转换一段有金属外皮的电缆埋地引入。
工厂供电系统的防雷和接地
力系统的导线或电气设备受到直接雷击或雷电感应而引起的 过电压。
二、雷电的基本知识
1. 雷电现象:雷云放电的过程称为雷电现象。
雷云→雷电先导→迎雷(回击)先导 →主放电阶段 →余辉阶段
2. 雷电流的特性
雷电流波形
➢波头:指雷电流从零上升到最大幅值这一部分,一般只有 1~4μs; ➢波尾:指雷电流从最大幅值 开始,下降到二分之一幅值所 经历的时间,约数十微妙。
雷电流的陡度:指雷电流在 波头部分上升的速度,即
di dt
雷电流波形图
3. 雷电过电压的基本形式
➢直击雷:雷电直接击中电气设备、线路、建筑物等物体。
➢感应雷:由雷电对线路、设备或其他物体的静电感应或电 磁感应而引起的过电压。
感应雷的形成过程如图所示。
➢雷电波侵入:架空线路 遭到直接雷击或感应雷而 产生的高电位雷电波,沿 架空线侵入变电所或其他 建筑物而造成危险。
1) 避雷针 避雷针通常采用镀锌圆钢或镀锌焊接钢管制成。
针长1m以下时,圆钢直径不小于12 mm,钢管直径不小于20 mm; 针长1~2m时,圆钢直径不小于16mm,钢管直径不小于25mm。
单支避雷针的保护范围
建筑物防雷类别 第一类防雷建筑物 第二类防雷建筑物 第三类防雷建筑物
滚球半径hr(m)
30 45 60
A
(a)
(2)两相触电(相间触电)
C B A C
(b)
A B C
Байду номын сангаас
(3)跨步电压触电
A B C
Ⅰ U
Ⅱ
跨步 电压
20 m
S
(4)接触电压触电
工厂供配电技术电气安全防雷和接地
避雷器
管形避雷器 阀形避雷器 金属氧化物避雷器
3.防雷措施
1)架空线的防雷措施 -装设避雷线
在60kV及以上的架空线路上全线装设; 35kV的架空线路上,一般只在进出变配电所的 一段线路上装设; 而10kV及以下线路上一般不装设避雷线。
2)变配电所的防雷措施
① 装设避雷针来防止直击雷。 ② 3~10kV配电线路的进线防雷保护,可以在每路进线终端, 装设FZ型或FS型阀型避雷器,以保护线路断路器及隔离开关。 如果进线是电缆引入的架空线路,则在架空线路终端靠近电缆 头处装设避雷器,其接地端与电缆头外壳相连后接地。
图8.11 3~10kV配电线路的进线防雷保护
3)高压电动机的防雷措施
高压电动机对雷电波侵入的保护应采用FCD型磁吹阀型避
雷器或金属氧化物避雷器。
为了降低沿线路侵入的雷电波波头陡度,减轻其对电动 机绕组绝缘的危害,可在电动机进线前面加一段100~150m的 引入电缆,并在电缆前的电缆头处安装一组阀型避雷器,而 在电动机电源端(母线上)安装一组并联有电容器的磁吹阀 型避雷器,这样可以提高防雷效果。
图8.20 电气设备的保护接地(IT系统)
4.重复接地
在中性点直接接地的低压电力网中采用接零时,将 零线上的一点或多点再次与大地作金属性连接,称为 重复接地。
重复接地可在系统中发生碰壳短路时降低零 线的对地电压,减轻触电的危险。
8.3 接地装置
8.3.1自然接地体与人工接地体接地装置的装设
(1)利用自然接地体 (2)埋设人工接地体
注意图 的顺序
图8.13 高压电动机 的防雷保护接线
4)建筑物的防雷措施
根据发生雷电事故的可能性和后果,将建筑物 分成三类。
第一类防雷建筑物是制造、使用或储存爆炸物质,因
工厂供配电的防雷、接地电气保护措施解析
工厂供配电的防雷、接地电气保护措施解析摘要:本文在研究中以工程供配电防雷保护系统为核心,分析雷电对工程供配电系统的危害,设计工厂供配电防雷接地电气保护系统,提出科学有效的保护措施,减少雷击的危害,保证工程供配电系统的正常运行,并为相关研究人员提供一定的借鉴和帮助。
关键词:供配电;防雷措施;接地电气保护;雷击危害供配电系统作为工业生产的重要能源供给,其稳定性直接影响到工厂生产的安全性和连续性,而雷击是工程供配电系统稳定运行的重要影响因素,一旦发生雷击事故,不仅会威胁到工作人员的生命安全,还会给工厂造成巨大的经济损失。
对此,为了规避雷击危害,要加强工程供配电的防雷措施,设计接地电气保护系统,减少雷击的危害程度,使得工程供配电系统可以高效稳定运行,促进工厂生产效益的最大化实现。
在这样的环境背景下,探究工厂供配电的防雷、接地电气保护措施解析具有非常重要的现实意义。
一、雷电对工厂供配电系统的危害根据雷击方式,雷电对工厂供配电系统的危害主要表现在直击、反击、侵入、感应和绕击等方式,在雷电形成中的过电压波幅较大、波峰陡,可以直接影响工厂供配电系统中的绝缘能力弱的设备,特别是变压器。
同时,户外架空线和开关闸刀互感器绝缘瓶均会受到影响,一些室内电气设备同样会受到雷电波的影响,直接损坏设备,造成线路跳闸或是局部停电的情况,而雷电对工厂供配电系统的间接损失也是不可估量的。
二、工厂供配电防雷系统设计(一)安装防雷装置常见的防雷装置为避雷器、接闪器、引下线均压环、接地装置等,为了预防工厂供配电系统的雷击事故,要在各个保护设备与保护设施上并联避雷器,一般情况下,该装置和地保持绝缘状态,一旦雷击过电压,避雷器会从与绝缘转化为导通状态,击穿放电,把大量雷电流和过电压直接引到大地,进而达到保护设备的作用。
而接闪器分为避雷针和避雷网,结合建筑物造型或是避雷效果,选择避雷针与避雷网结合的设计方式,布置过程中,要求建筑物高度必须超过30m,在每隔两层的位置,用扁钢在外围进行避雷带暗敷,并将防雷接地、设备保护以及接地设施等有效融合,形成综合性防雷接地系统,其接地电阻要在4Ω以内,建筑柱主筋与梁板钢可以直接引入到保护系统中,当做引下线与均压环。
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O C B A C
C B A
(2)两相触电(相间触电)
(a)
(b)
A B C
(3)跨步电压触电
A B C
Ⅰ U Ⅱ 跨步电压
20 m
S
(4)接触电压触电
B C
D
D
Ux g R0 =Rd
U xg 2 U xg 2
O 4 0 m以上
S
3、人体通过电流能力
安全电流:人体触电后的最大摆脱电流。
由此可见,烟囱上的避雷针能保护锅炉房。
第二节
电气装置的接地
一、接地的有关概念 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。
2、接地电流和对地电压
当电气设备发生接地故障时,电流就通过接地体向大地作 半球形散开,称为接地电流。 在距单根接地体或接地故障点约20m的地方,散流电 阻已趋近于零,即其电位趋近于零,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“地”之间的电位差,就称为接地部分的对 地电压。
(2)保护接地 为了防止电气设备的绝缘受到损坏,将电气设备在正常情况下不 带电的金属部分与大地连接,可以更确切地保证人身安全,这种接地 称为保护接地。
保护接地的型式有三种:①设备的外露可导电部分经各自的接地线(PE线) 直接接地。②设备的外露可导电部分经公共的PE线接地。③设备的外露 可导电部分经公共的PEN线接地。
避雷针在地面上的保护半径为:
r0 h(2hr h)
单支避雷针的保护范围
例:某厂一座高30m的水塔旁边,建有一锅炉房,水塔上
面安装一支2m高的避雷针,试问该避雷针能否保护这一
锅炉房? 解: h 30m 2m 32m,
查表得
hx 8m
hr 60m
因此,避雷针在高地面8m处的保护半径为:
(1)建筑物的防雷级别是根据其重要性、使用性质以及发生雷击事故
的可能性和造成后果来划分的,共分为三级: 一级防雷建筑物:指具有特别重要用途的建筑物,如国家级会堂、办
公建筑、档案馆、大型博展建筑、大型铁路客运站、国际型航空港、 国宾馆、国际港口客运站;国家级重点文物保护建筑物以及高度超过
100m的建筑物等。
(3)防雷接地 过电压保护装臵或设备的金属结构,为了传导泄雷电流而接地, 称为防雷接地,也称为过电压保护接地。防雷接地是一种特殊的工作 接地,其接地电阻的大小,直接影响过电压保护的效果。 例如:避雷针、避雷线,避雷器的接地等。
第三节
电气安全与触电急救
• 电力系统自身的安全 • 人员的安全
• 设备的安全
5)采用安全特低电压。
6)实行电气隔离。
二、触电急救 1.脱离电源,拨打急救电话 2.急救处理 人工呼吸 心肺复苏 胸外按压
三、安全用电
1.不私拉电线,装拆电线应请电工 2.不超负荷用电,不随意加大熔断器的熔体规格 3.绝缘电线上不晾晒衣物
4.不在架空线路和变配电所附近放风筝
5.不用鸟枪或弹弓打电线上的鸟 6.不擅自攀登电杆和变配电装臵的构架 7.电源插座一般采用带保护接地插孔的三孔插座 8.可触及的设备外露可导电部分接地 9.不走近断落在地上的带点电线 10.如有人触电,立即设法断电,按规定进行急救处理
rx h(2hr h) hx (2hr hx ) 42 (2 60 42) 8 (2 60 8) 27.3m
现锅炉房在hx=8m 高度上最远屋角距离避雷针的水平距离为:
r (12 10 0.5) 2 102 23.7m rx
过电压。
二、雷电的基本知识
1. 雷电现象:雷云放电的过程称为雷电现象。 雷云→雷电先导→迎雷(回击)先导
→主放电阶段 →余辉阶段
2. 雷电流的特性
雷电流波形
波头:指雷电流从零上升到最大幅值这一部分,一般只有
1~4μs; 波尾:指雷电流从最大幅值 开始,下降到二分之一幅值所 经历的时间,约数十微妙。 雷电流的陡度:指雷电流在 波头部分上升的速度,即
di dt
雷电流波形图
3. 雷电过电压的基本形式
直击雷:雷电直接击中电气设备、线路、建筑物等物体。
感应雷:由雷电对线路、设备或其他物体的静Байду номын сангаас感应或电 磁感应而引起的过电压。
感应雷的形成过程如图所示。
雷电波侵入:架空线路 遭到直接雷击或感应雷而 产生的高电位雷电波,沿 架空线侵入变电所或其他 建筑物而造成危险。
第五章 工厂供电系统的防雷和接地
第一节 第三节 过电压与防雷 电气装置的接地
第二节 电气设备防雷保护 第四节 电气安全
第一节 过电压与防雷保护
一、过电压的形式
1.内部过电压 操作过电压:因开关操作、负荷剧变、系统故障等原因而 引起的过电压。
谐振过电压:因电感、电容等参数在特殊情况下发生谐振 而引起的过电压。 2.外部过电压 外部过电压又称雷电过电压或大气过电压,它是由于电 力系统的导线或电气设备受到直接雷击或雷电感应而引起的
3、接触电压和跨步电压
接触电压:电气设备的绝缘损坏时,在身体可同时触及的两部分之 间出现的电位差。
跨步电压:在接地故障点附近行走时,两脚之间出现的电位差。
接触电压和跨步电压
二、 电气装置的接地
接地方式可分为三类: 电气设备的工作接地、保护接地、防雷保护接地三种 。 (1)工作接地 工厂供电系统中,利用大地作导线或其它运行需要 的接地,称为工作接地。例如:电力变压器的中性点直 接接地或中性点经消弧线圈接地及防雷装臵的接地等。
(2)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
防雷装臵——大电流(直击雷)
防雷装臵由接闪器、引下线和接地装臵三部分组成。 接闪器(受雷装臵):是接受雷电流的金属导体,常用的 有避雷针、避雷线和避雷网(带)三种类型。 引下线:应保证雷电流通过时不致熔化,一般用直径不小
5)装设漏电保护器作为后备保护,其额定动作电流不
应超过30mA。
4、触电防护
(2)间接触电防护措施 1)自动切断供电电源(接地故障保护)。
2)采用双重绝缘或加强绝缘的电气设备(即Ⅱ级电
工产品)。 3)将有触电危险的场所绝缘,构成不导电环境。 4)采用不接地的局部等电位连接保护,或采取等电 位均压措施。
架空线路上的感应过电压
4. 雷电活动强度及直击雷的规律 雷暴日:一天中只要出现过雷电活动(包括看到雷闪和听 到雷声),就算一个雷暴日。 年平均雷暴日不足15日的地区为少雷区; 年平均雷暴日超过40日的地区为多雷区; 年平均雷暴日超过90日的地区为雷电活动特别强烈地区。 我国各地区的雷暴日数如表所示。
于10mm的圆钢或截面不小于80mm2的扁钢制成。
接地装臵:埋在地下的接地导线和接地体的总称。 1) 避雷针
避雷针通常采用镀锌圆钢或镀锌焊接钢管制成。
针长1m以下时,圆钢直径不小于12 mm,钢管直径不小于20 mm; 针长1~2m时,圆钢直径不小于16mm,钢管直径不小于25mm。
单支避雷针的保护范围
表 我国各地区的年平均雷暴日
地区 西北地区 东北地区 华北和中部地区 年平均雷暴日 20以下 30左右 40~45左右 地区 长江以南北纬23°线以北 长江以南北纬23°线以南 海南岛、雷洲半岛 年平均雷暴日 40~80左右 80以上 120~130左右
雷电活动的规律
热而潮湿的地区比冷而干燥的地区雷暴多,且山区大于平原,平原 大于沙漠,陆地大于湖海。 雷击区的形成与地质结构(即土壤电阻率)、地面上的设施情况及 地理条件等因素有关。 土壤电阻率小的地方易遭受雷击; 在不同电阻率的土壤交界处易遭受雷击; 山的东坡、南坡较山的北坡、西坡易遭受雷击; 山岳地区易遭受雷击。 建筑物的雷击部位与建筑物的高度、长度及屋顶坡度等因素有关。
建筑物防雷类别 第一类防雷建筑物 第二类防雷建筑物
滚球半径hr(m) 30 45
避雷网格尺寸(m) ≤5×5或≤6×4 ≤10×10或≤12×8
第三类防雷建筑物
60
≤20×20或≤24×16
避雷针在hx 高度的水平面上 的保护半径为:
rx h(2hr h) hx (2hr hx )
四、电气火灾
(1)防范
A、选用合格的电气设备,线路敷设要合理设计。 B、选用正确的过流保护器及漏电保护器。 C、认真做好定期检查工作。 (2)初期火灾 A、首先要切断电源 B、选择适当的灭火器(二氧化碳 、干粉)。 C、小范围带电灭火,可使用干砂覆盖。
D、专业灭火人员用水枪灭火时,宜采用喷雾水枪。
二级防雷建筑物,是指重要的或人员密集的大型建筑物,如省部级办 公楼、会堂、博展、体育、交通、通讯、广播等建筑物;省级重点文 物保护建筑物;高度超过50m的建筑物以及大型计算中心和装有重要电 子设备的建筑物。
三级防雷建筑物,是指预计年雷击次数大于或等于0.05,或经过调查 确认需要防雷的建筑物;建筑群中最高或位于建筑群边缘高度超过20m 的建筑物;高度为15m及以上的烟囱、水塔等孤立建筑物等。
我国一般取30mA.s 临界点50mA.s,100mA.s 影响安全电流的因素: 触电时间
电流性质
电流路径 体重和健康状况
4、触电防护
(1)直接触电防护措施 1)将裸露带电部分包以适合的绝缘。
2)设臵遮栏或外护物以防止人体与裸露带电部分接触。 3)设臵阻挡物以防止人体无意识地触及裸露带电部分 (针对专业人员)。 4)将裸露带电部分臵于人的伸臂范围(1.25米)以外。
一、触电及防护
1、电流对人体的伤害 (1)“电击”
当电流通过人体内部时,破坏人的心脏、神经系统、肺部的正常工作 所造成的伤害。例如心室纤维性颤动(心室纤颤)