防雷、接地和电气安全

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3)年预计雷击次数这是表征建筑物可能遭受雷击的一个频率参数。按《GB 50057-
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任务一防雷设计与接地保护
94建筑物防雷设计规范》规定，年预计雷击次数可以用下式进行计算:
(10-1) 式中:N—为年预计雷击次数(单位为次/年);
K—为校正系数，一般取1，位于旷野孤立地建筑物取2; Ae—为与建筑物接收相同雷击次数的等效面积，单位为km2。 3.防雷设计防雷设计应认真调查当地的地质、地貌、气象、环境等条件和当地的雷电活动规律以及被保护物的特点来确定防雷措施，做到安全可靠、技术先进、经济合理。
锅炉房最远角距离避雷针的水平距离为
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任务一防雷设计与接地保护
由此可见，rx>r，水塔上面的避雷针可以保护锅炉房。 (2)避雷线避雷线是用来保护架空电力线路和露天配电装置免受直
击雷的装置。它由悬挂在空中的接地导线、接地引下线和接地体等组成，因而也称为“架空地线”。它的作用和避雷针一样，将雷电引向自身，并安全导人大地，使其保护范围内的导线或设备免遭直击雷。
(10-2)
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任务一防雷设计与接地保护
在高度为hx的平面xx'上的保护半径r为 (10-3)
[例10-1]某厂在一座30m高的水塔旁建有一个锅炉房(三类建筑物)，尺寸如图10-6所示，水塔上面安装有一个3m高的避雷针，问此避雷针能否保护这一锅炉房? [解]查表10-1可以得出三类建筑物的滚球半径hr=60m，已知 h=30+3=33m , hr=8m,则
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(3)雷电波侵入是由于直击雷或感应雷而产生的高电位雷电波，沿架空线侵入变电所或建筑物，并在变压器的内部引起行反射，产生很高的过电压。 2.雷电的有关概念
1)雷电流的幅值和陡度雷电流的幅值Im变化范围很大，一般为数十至数百千安。雷电流的幅值一般在第一次雷击时出现。雷电流的幅值和极性可以用磁钢记录器测量。典型的雷电流波形如图10-3所示。雷电流一般在1~41μs内增长到幅值Im，到幅值前的波形称为波前，从幅值起至雷电流衰减到
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的这段波形称为波尾。雷电流的陡度a是指雷电波波前部分雷电流的变化速度，即a=di
/dt。因雷电流开始时数值很快增加，陡度也很快达到极限值，当雷电流达到最大值时，陡度降为零。陡度可以用电火花组成的陡度仪测量。 2)年平均雷暴日数Td
在一天中听到一声雷声或看到一次闪电，则该日称为一个雷暴日。年平均雷暴日数就是当地气象部门统计的多年雷暴目的年平均值。此值不大于15的称为少雷区，大于40的称为多雷区。
接闪器是专门用来接受直击雷的金属物体。接闪的金属杆称为避雷针;接闪的金属线称为避雷线;接闪的金属带、金属网称为避雷带、避雷网。
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(1)避雷针一般采用镀锌圆钢、镀锌圆钢管制成。通常安装在电杆、构架或建筑物上，它的下端通过引下线与接地装置可靠连接，如图 10-4所示。
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2)雷电过电压雷电过电压又称为大气过电压。它是由于电气设备或建筑物受到
直接雷击或雷电感应而产生的过电压。雷电过电压产生的雷电冲击波，其电压幅值可达108V，电流幅值可达几千安培，危害相当大。雷电过电压的基本形式可以分为以下三类: (1)直击雷过电压是雷电直接击中而产生的过电压。遭受直击雷会产生灾难性的后果，因此必须采取有效的防御措施如图10-1所示。 (2)感应过电压是雷电对设备、线路或其他物体产生静电或电磁感应而引起的过电压感应过电压对电力系统的危害也很大如图10-2所示。
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任务一防雷设计与接地保护
滚球半径是按建筑物防雷类别确定的，见表10-1。避雷针的保护范围如图10-5所示，按下面方法确定:
当避雷针高度为斜时，如h<hr时，有: ①距地面h处作一平行于地面的平行线。 ②以避雷器的针尖为圆心、hr为半径，作弧线交平行线于A, B两点。 ③以A, B为圆心、hr为半径作弧线，该弧线与针尖相交，并与地面相切。由此弧线起到地面为止的整个锥形空间，就是避雷针的保护范围。地面上的保护半径r0为
项目十防雷、接地和电气安全
任务一防雷设计与接地保护任务二安全用电任务三触电现场急救
任务一防雷设计与接地保护
相关知识
1.过电压的种类过电压是指电气设备或线路上出现的超过正常工作要求并威胁其电
气绝缘的电压。过电压按其发生的原因可以分为两类:内部过电压和雷电过电压。
1)内部过电压内部过电压往往是由于操作不当等原因而形成持续的电弧或由于系统本身的参数不当而发生谐振引起的，可分为操作过电压、弧光接地过电压及谐振过电压。内部过电压一般不会超过系统运行时额定电压的3~4倍，内部过电压的问题可以通过提高绝缘而得以解决。
避雷针的功能是引雷，它把雷电流引入地下，从而保护附近的线路，设备和建筑物。一定高度的避雷针(线)下面，有一个安全域，此区域内的物体基本上不受雷击。我们把这个安全域叫做避雷针的保护范围。避雷针的保护范围用“滚球法”来确定。
“滚球法”就是选择一个半径为h(滚球半径)的滚球，沿着需要防护直击雷的部分滚动，如果球体只触及接闪器或接闪器和地面，而不触及需要保护的部位时，则该部位就在这个接闪器的保护范围之内。
当单根避雷线高度h>2hr时，无保护范围。当避雷线的高度h < 2hr时，保护范围如图10-7所示，保护范围应按如下方法确定: ①距地面h处作一平行地面的平行线。
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任务一防雷设计与接地保护
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1)防雷装置防直击雷主要是把直击雷迅速流散到大地中去。往往采用避雷针、
避雷线、避雷网等避雷装置;防感应雷主要是对建筑物所有的金属物进行可靠的接地;防雷电侵入波一般采用避雷器。避雷器一般装在输电线路进线处或10 kV母线上。避雷器的接地线应与电缆金属外壳相连后直接接地，并连人公共地网;防雷装置是接闪器、引下线和接地装置等的综合。