11.1雷電

１１.１.１雷電擊的基本形式１直擊雷當(dāng)天空中的雷云飄近地面時(shí),會(huì)在附近地面特別是凸出的樹(shù)木或建筑物上感應(yīng)出異性電荷.電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到一定值時(shí),雷云就會(huì)通過(guò)這些物體與大地之間放電,發(fā)生雷擊.這種直接擊在建筑物或其他物體上的雷電叫作直擊雷.直擊雷使被擊物體產(chǎn)生很高的電位,引起過(guò)電壓和過(guò)電流,不僅會(huì)擊斃人畜、燒毀或劈倒樹(shù)木、破壞建筑物,而且還會(huì)引起火災(zāi)和爆炸.２感應(yīng)雷當(dāng)建筑上空有雷云時(shí),在建筑物上便會(huì)感應(yīng)出相反電荷.在雷云放電后,云與大地電場(chǎng)消失了,但聚集在屋頂上的電荷不能立即釋放,此時(shí)屋頂對(duì)地面便有相當(dāng)高的感應(yīng)電壓,造成屋內(nèi)電線、金屬管道和大型金屬設(shè)備放電,引起建筑物內(nèi)的易爆危險(xiǎn)品爆炸或易燃物品燃燒.這里的感應(yīng)電荷主要是由于雷電流的強(qiáng)大電場(chǎng)和磁場(chǎng)變化產(chǎn)生的靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)造成的,所以稱為感應(yīng)雷或感應(yīng)過(guò)電壓.下一頁(yè)返回11.1雷電

３雷電波侵入當(dāng)輸電線路或金屬管路遭受直接雷擊或發(fā)生感應(yīng)雷,雷電波便沿著這些線路侵入室內(nèi),造成人員、電氣設(shè)備和建筑物的傷害和破壞.雷電波侵入造成的事故在雷害事故中占相當(dāng)大的比重,需引起足夠的重視.４球形雷球形雷的形成研究還沒(méi)有完整的理論,通常認(rèn)為它是一個(gè)溫度極高的特別明亮的眩目發(fā)光球體,直徑為１０~２０cm或更大.球形雷通常在電閃后發(fā)生,以每秒幾米的速度在空氣中漂行,它能從煙囪、門、窗或孔洞進(jìn)入建筑物內(nèi)部造成破壞.雷電的大小、多少與氣象條件有關(guān),評(píng)價(jià)某地區(qū)雷電的活動(dòng)頻繁程度一般以雷暴日為單位.在一天內(nèi)只要聽(tīng)到雷聲或者看到雷閃就算一個(gè)雷暴日.由當(dāng)?shù)貧庀笈_(tái)站統(tǒng)計(jì)的多年雷暴日的年平均值稱為年平均雷暴日數(shù).年平均雷暴日不超過(guò)１５天的地區(qū)稱為少雷區(qū),超過(guò)４０天的地區(qū)稱為多雷區(qū).上一頁(yè)下一頁(yè)返回11.1雷電

１１.１.２雷電的破壞雷電的形成伴隨著巨大的電流和極高的電壓,在它的放電過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生極大的破壞力.１.雷電的熱力性破壞雷電產(chǎn)生強(qiáng)大的熱能使金屬熔化,燒斷輸電導(dǎo)線,摧毀用電設(shè)備,甚至引起火災(zāi)和爆炸.２.雷電的機(jī)械性破壞雷電產(chǎn)生強(qiáng)大的電動(dòng)力可以擊毀電桿,破壞建筑物.３.雷電的擊穿性破壞雷電產(chǎn)生的高電壓會(huì)引起絕緣子燒壞,斷路器跳閘,導(dǎo)致供電線路停電.４.雷電的干擾性破壞雷電在放電過(guò)程中產(chǎn)生大量的高頻雜波、諧波,對(duì)通信、廣播、電視、雷達(dá)等電子設(shè)備和系統(tǒng)有強(qiáng)烈的干擾破壞.上一頁(yè)下一頁(yè)返回11.1雷電

１１.１.３過(guò)電壓過(guò)電壓是指電力系統(tǒng)在特定條件下所出現(xiàn)的超過(guò)工作電壓的異常電壓現(xiàn)象.按照過(guò)電壓產(chǎn)生的原因不同,可分為內(nèi)部過(guò)電壓和外部過(guò)電壓兩大類.１內(nèi)部過(guò)電壓電力系統(tǒng)內(nèi)部運(yùn)行方式發(fā)生改變而引起的過(guò)電壓稱為內(nèi)部過(guò)電壓,其又分為暫態(tài)過(guò)電壓、操作過(guò)電壓和諧振過(guò)電壓三種.(１)暫態(tài)過(guò)電壓是由于斷路器操作或發(fā)生短路故障,使電力系統(tǒng)經(jīng)歷過(guò)渡過(guò)程以后重新達(dá)到某種暫時(shí)穩(wěn)定的情況下所出現(xiàn)的過(guò)電壓,又稱工頻電壓升高.常見(jiàn)的有以下幾種:１)空載長(zhǎng)線電容效應(yīng).在工頻電源作用下,由于遠(yuǎn)距離空載線路電容效應(yīng)的積累,使沿線電壓分布不等,末端電壓最高.上一頁(yè)下一頁(yè)返回11.1雷電

２)不對(duì)稱短路接地.三相輸電線路一相發(fā)生短路接地故障時(shí),其余兩相上的電壓會(huì)升高.３)甩負(fù)荷過(guò)電壓.輸電線路因發(fā)生故障而被迫突然甩掉負(fù)荷時(shí),由于電源電動(dòng)勢(shì)尚未及時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié)而引起的過(guò)電壓.(２)操作過(guò)電壓是由于進(jìn)行斷路器操作或發(fā)生突然短路而引起的衰減較快、持續(xù)時(shí)間較短的過(guò)電壓,常見(jiàn)的有空載線路合閘和重合閘過(guò)電壓、切除空載線路過(guò)電壓、切斷空載變壓器過(guò)電壓和弧光接地過(guò)電壓.(３)諧振過(guò)電壓是電力系統(tǒng)中電感、電容等儲(chǔ)能元件在某些接線方式下與電源頻率發(fā)生諧振所造成的瞬間高電壓.一般按起因分為線性諧振過(guò)電壓、鐵磁諧振過(guò)電壓和參量諧振過(guò)電壓.２外部過(guò)電壓外部過(guò)電壓又稱雷電過(guò)電壓或大氣過(guò)電壓,是由大氣中的雷云對(duì)地面放電而引起的,主要有直擊雷過(guò)電壓和感應(yīng)雷過(guò)電壓兩種.雷電過(guò)電壓的持續(xù)時(shí)間約為幾十微秒,具有脈沖的特性,故常稱為雷電沖擊波.上一頁(yè)下一頁(yè)返回11.1雷電

１１.１.４雷電活動(dòng)規(guī)律(１)在濕熱帶活動(dòng)頻繁;(２)在夏季出現(xiàn)最多;(３)在高大建筑物的金屬部分活動(dòng)多,如圖１１-２所示.上一頁(yè)返回１１.２防雷防雷裝置由接閃器、接地引下線和接地裝置三部分組成.１１.２.１接閃器１避雷針避雷針屬于接閃器,如圖１１-３所示.它是用鍍鋅圓鋼或焊接鋼管制成,頭部呈尖形.避雷針的下端經(jīng)引下線與接地裝置焊接,形成可靠連接.避雷針通常安裝在構(gòu)架、支柱或建筑物上.由于避雷針安裝高度高于被保護(hù)物,又與大地相連,因此,當(dāng)雷電先導(dǎo)臨近地面時(shí),避雷針能使雷電場(chǎng)發(fā)生畸變,改變雷電先導(dǎo)的通道方向,將之引向避雷針的本體.一旦雷電經(jīng)避雷針?lè)烹?強(qiáng)大的雷電流就經(jīng)避雷針、引下線泄放至大地而避免了被保護(hù)物遭受雷擊.從這一意義上說(shuō),避雷針實(shí)質(zhì)上是引雷針,而不是避雷針.在避雷針下方有一個(gè)安全區(qū)域,處在這個(gè)安全區(qū)域內(nèi)的被保護(hù)物遭受直接雷擊的概率非常小,該區(qū)域稱為避雷針的保護(hù)范圍.避雷針的保護(hù)范圍以可用折線法和滾球法計(jì)算.下一頁(yè)返回１１.２防雷２避雷線避雷線的原理及作用與避雷針基本相同,它主要用于保護(hù)架空線路,因此,又稱為架空地線.避雷線的材料為３５mm２

的鍍鋅鋼線,可分為單根和雙根兩種,雙根的保護(hù)范圍大一些.避雷線一般架設(shè)在架空線路導(dǎo)線的上方,用引下線與接地裝置連接,以保護(hù)架空線路免受直接雷擊.３避雷網(wǎng)和避雷帶避雷網(wǎng)和避雷帶普遍用來(lái)保護(hù)高層建筑物免遭直擊雷和感應(yīng)雷的侵害.避雷帶采用直徑不小于８mm的圓鋼或截面不小于４８mm２

、厚度不小于４mm的扁鋼,沿屋頂周圍裝設(shè),高出屋面１００~１５９mm,支持卡間距為１~１５m,如圖１１-４所示.避雷網(wǎng)則除沿屋頂周圍裝設(shè)外,屋頂上面還用圓鋼或扁鋼縱橫連接成網(wǎng)狀.避雷帶、避雷網(wǎng)必須經(jīng)１~２根引下線與接地裝置可靠地連接.上一頁(yè)下一頁(yè)返回１１.２防雷４避雷器由前所述,當(dāng)雷電所產(chǎn)生的感應(yīng)過(guò)電壓沿架空線路侵入變配電所或其他建筑物內(nèi)時(shí),將發(fā)生閃絡(luò),甚至將電氣設(shè)備的絕緣擊穿.因此,假如在電氣設(shè)備的電源進(jìn)線端并聯(lián)一種保護(hù)設(shè)備,如圖１１-５所示,令其放電電壓低于被保護(hù)設(shè)備的絕緣耐壓值,當(dāng)過(guò)電壓來(lái)臨時(shí),該保護(hù)設(shè)備立即對(duì)地放電,從而使被保護(hù)設(shè)備免受雷擊.常用避雷器的形式有閥式、管式、保護(hù)間隙和金屬氧化物等.(１)閥式避雷器.閥式避雷器主要可分為普通閥式避雷器和磁吹閥式避雷器兩大類.普通閥式避雷器有FS和FZ兩種系列;磁吹閥式避雷器有FCD和FCZ兩種系列.閥式避雷器型號(hào)中的符號(hào)含義如下:F—閥式避雷器;S—配(變)電作用;Z—電站用;Y—線路用;D—旋轉(zhuǎn)電機(jī)用;C—具有磁吹放電間隙.上一頁(yè)下一頁(yè)返回１１.２防雷閥式避雷器主要由平板火花間隙與碳化硅電阻片(閥片)串聯(lián)而成,安裝在密封的瓷管內(nèi),外殼有接線螺栓供安裝用.避雷器中的碳化硅電阻具有非線性特性,在正常電壓時(shí)其阻值很大,過(guò)電壓時(shí)其阻值隨之變小.閥式避雷器在正常的工頻電壓作用下火花間隙不會(huì)被擊穿,但在雷電波過(guò)電壓下,避雷器的火花間隙則被擊穿;碳化硅電阻的阻值隨之變得很小,雷電波巨大的雷電流順利地通過(guò)電阻流入大地中,電阻閥片對(duì)尾隨雷電流而來(lái)的工頻電壓呈現(xiàn)了很大的電阻,從而工頻電流被火花間隙阻斷,線路恢復(fù)正常運(yùn)行.由此可見(jiàn),電阻閥片和火花間隙的密切配合使避雷器很像一個(gè)閥門,對(duì)于雷電流閥門打開(kāi),對(duì)于工頻電流閥門則關(guān)閉,故稱之為閥式避雷器.FS系列閥式避雷器閥片直徑較小,通流容量較低,一般用于保護(hù)變配電設(shè)備和線路.上一頁(yè)下一頁(yè)返回１１.２防雷FZ系列閥式避雷器閥片直徑較大,且火花間隙并聯(lián)了具有非線性的碳化硅電阻,通流容量較大,一般用于保護(hù)３５kV及以上大、中型工廠中總降壓變電所的電氣設(shè)備.磁吹閥式避雷器(FCD型)的內(nèi)部附有磁吹裝置來(lái)加速火花間隙中電弧的熄滅,專門用來(lái)保護(hù)重要的或絕緣較為薄弱的設(shè)備,如高壓電動(dòng)機(jī)等.(２)保護(hù)間隙.保護(hù)間隙是最簡(jiǎn)單的防雷設(shè)備.保護(hù)間隙一般用鍍鋅圓鋼制成,由主間隙和輔助間隙兩部分組成.主間隙做成角形的,水平安裝,以便滅弧.為了防止主間隙被外來(lái)的物體短路而引起誤動(dòng)作,在主間隙的下方串聯(lián)有輔助間隙.因?yàn)楸Ｗo(hù)間隙滅弧能力弱,一般要求與自動(dòng)重合閘裝置配合使用,以提高供電的可靠性.上一頁(yè)下一頁(yè)返回１１.２防雷(３)管式避雷器.管式避雷器的基本元件是安裝在產(chǎn)氣管內(nèi)的火花間隙,間隙由棒型和環(huán)型電極構(gòu)成.管式避雷器由滅弧管內(nèi)間隙和外間隙組成.滅弧管一般用纖維膠木等能在高溫下產(chǎn)生氣體的材料制成.當(dāng)雷電波過(guò)電壓來(lái)臨時(shí),管式避雷器的內(nèi)、外間隙被擊穿,雷電流通過(guò)接地

線泄入大地.接踵而來(lái)的工頻電流產(chǎn)生強(qiáng)烈的電弧,電弧燃燒管壁并產(chǎn)生大量氣體從管口噴出,很快地吹滅電弧.同時(shí)外部間隙恢復(fù)絕緣,使滅弧管或避雷器與系統(tǒng)隔開(kāi),系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行.因管式避雷器是靠工頻電流產(chǎn)生氣體而滅弧的,如果開(kāi)斷的短路電流過(guò)大,產(chǎn)氣過(guò)多超出滅弧管的機(jī)械強(qiáng)度時(shí),會(huì)使其開(kāi)裂或爆炸,因此,管式避雷器通常用于戶外.上一頁(yè)下一頁(yè)返回１１.２防雷(４)金屬氧化物避雷器.金屬氧化物避雷器(也稱壓敏避雷器)是２０世紀(jì)７０年代開(kāi)始出現(xiàn)的一種新型避雷器.與傳統(tǒng)的碳化硅閥式避雷器相比,金屬氧化物避雷器沒(méi)有火花間隙,且用氧化鋅(ZnO)代替碳化硅(SiC),在結(jié)構(gòu)上采用壓敏電阻制成的閥片疊裝而成,該閥片具有優(yōu)異的非線性伏安特性:工頻電壓下,它呈現(xiàn)極大的電阻,有效地抑制工頻電流;而在雷電波過(guò)電壓下,它又呈現(xiàn)極小的電阻,能很好地泄放雷電流.金屬氧化物避雷器具有保護(hù)特性好、通流能力強(qiáng)、殘壓低、體積小、安裝方便等優(yōu)點(diǎn).目前,金屬氧化物避雷器已廣泛地用于高、低壓電氣設(shè)備的保護(hù).建筑金屬結(jié)構(gòu)形成的屏蔽網(wǎng)如圖１１-６所示.上一頁(yè)下一頁(yè)返回１１.２防雷１１.２.２引下線引下線是連接防雷裝置與接地裝置的一段導(dǎo)線,其作用是將雷電流引入接地裝置.一般可用圓鋼或扁鋼制成.圓鋼直徑不小于８mm;扁鋼截面面積不小于４８mm２

,厚度不小于４mm.引下線可以明裝,也可以暗裝.明裝時(shí),必須沿建筑物的外墻敷設(shè).引下線應(yīng)在地面上１７m和地面下０３m的一段線上用鋼管或塑料管加以保護(hù);在１８m處設(shè)斷接卡.暗裝時(shí),可以利用建筑物本身的金屬結(jié)構(gòu),如鋼筋混凝土柱的主筋作為引下線,如圖１１-７所示,暗裝的引下線應(yīng)比明裝時(shí)增大一個(gè)規(guī)格,每根柱內(nèi)要焊接兩根主筋,各構(gòu)件之間必須連成電氣通路.屋內(nèi)接地干線與防感應(yīng)雷接地裝置的連接不應(yīng)少于兩處.上一頁(yè)下一頁(yè)返回１１.２防雷１１.２.３接地裝置電氣設(shè)備的任何部分與土壤之間做良好的電氣連接,稱為接地.接地線是連接引下線和接地體的導(dǎo)線,一般用直徑為１０mm的圓鋼組成.直接與土壤接觸的金屬導(dǎo)體稱為接地體或接地極.接地體可分為人工接地體和自然接地體.人工接地體是指專門為接地而裝設(shè)的接地體;自然接地體是指兼作接地體用的直接與大地接觸的各種金屬構(gòu)件、金屬管道及建筑物的鋼筋混凝土基礎(chǔ)等.在裝設(shè)接地裝置時(shí),首先應(yīng)充分利用自然接地體,以節(jié)約投資.當(dāng)實(shí)地測(cè)量所利用的自然接地體電阻不能滿足規(guī)范要求時(shí)才考慮添加裝設(shè)人工接地體作為補(bǔ)充,如圖１１-８所示.埋入大地與土壤直接接觸的金屬物體稱為接地體或接地極.連接接地體及設(shè)備接地部分的導(dǎo)線稱為接地線.接地線又可分為接地干線和接地支線.接地線與接地體統(tǒng)稱為接地裝置.由若干接地體在大地中互相連接而組成的總體稱為接地網(wǎng).上一頁(yè)下一頁(yè)返回１１.２防雷當(dāng)發(fā)生接地故障時(shí),其故障電流經(jīng)接地裝置進(jìn)入大地是以半球面形狀向大地散開(kāi)的,故稱為散流現(xiàn)象.離接地體越遠(yuǎn)的地方,呈半球形的散流表面積越大,散流電阻也就越小.一般情況下,離接地體２０m處散流電阻趨近于零,該處的電位也趨近于零,通常將電位為零的點(diǎn)稱為電氣上的地.電氣設(shè)備接地部分與地之間的電位差稱為電氣設(shè)備接地部分的對(duì)地電壓,接地體與地之間的電阻稱為接地體的散流電阻.人工接地體可用圓鋼、扁鋼、角鋼或鋼管等組成,其最小尺寸不小于下列數(shù)值:圓鋼直徑為１０mm,如圖１１-９所示.人工接地體扁鋼截面面積為１００mm２

,厚度為４mm.人工接地體,角鋼厚度為４mm,如圖１１-１０所示;鋼管管壁厚度為３５mm.人工接地體有垂直埋設(shè)和水平埋設(shè)兩種基本結(jié)構(gòu).垂直埋設(shè)時(shí),為了減小相鄰接地體的屏蔽效應(yīng),各接地體之間的距離一般為５m.上一頁(yè)下一頁(yè)返回１１.２防雷連接于電氣設(shè)備接地部分與接地體間的金屬導(dǎo)線稱為接地線.接地體和接地線組成的總體稱為接地裝置.有電流流入接地體時(shí),電流就通過(guò)接地體向大地做半球形散開(kāi),這一電流稱為接地電流,接地電流流散的范圍稱為散流場(chǎng).接地裝置的對(duì)地電壓與接地電流之比為接地電阻.實(shí)驗(yàn)表明,離接地體越遠(yuǎn),土壤導(dǎo)電面積越大,電阻就越小.１接地體的埋設(shè)要求(１)接地體的埋設(shè)深度不應(yīng)小于０.６m,且必須在大地凍土層以下.角鋼及鋼管接地體應(yīng)垂直配置.(２)垂直接地體的長(zhǎng)度不應(yīng)小于２５m,其相互之間間距一般不應(yīng)小于５m.(３)防雷接地的人工接地裝置接地干線的埋設(shè),經(jīng)人行通道處埋地深度不應(yīng)小于１m,且應(yīng)采取均壓措施或在其上方鋪設(shè)卵石或?yàn)r青地面.(４)人工接地裝置或利用建筑物基礎(chǔ)鋼筋的接地裝置必須在地面以上,按設(shè)計(jì)要求位置設(shè)測(cè)試點(diǎn).上一頁(yè)下一頁(yè)返回１１.２防雷(５)埋入后接地體周圍要用新土夯實(shí).(６)接地體地下部分不得涂漆.２接地體的連接要求接地體與接地干線的連接,應(yīng)采用可拆卸的螺栓連接點(diǎn),以便測(cè)量電阻.接地體的焊接應(yīng)采用搭接焊,其搭接長(zhǎng)度應(yīng)符合下列規(guī)定:(１)扁鋼與扁鋼搭接為扁鋼寬度的２倍,不少于三面施焊;(２)圓鋼與圓鋼搭接為圓鋼直徑的６倍,雙面施焊;(３)圓鋼與扁鋼搭接為圓鋼直徑的６倍,雙面施焊;(４)扁鋼與鋼管,扁鋼與角鋼焊接,應(yīng)緊貼角鋼外側(cè)兩面,或緊貼３/４鋼管表面,上下兩側(cè)施焊;(５)除埋設(shè)在混凝土中的焊接接頭外,應(yīng)有防腐措施.上一頁(yè)下一頁(yè)返回１１.２防雷１１.２.４防雷驗(yàn)收(１)建筑物頂部的避雷針、避雷帶等必須與頂部外露的其他金屬物體連成一個(gè)整體的電氣通路,且與避雷引下線連接可靠.(２)避雷針、避雷帶應(yīng)位置正確,焊接固定的焊縫飽滿無(wú)遺漏,螺栓固定的備帽等防松零件齊全,焊接部分補(bǔ)刷的防腐油漆完整.(３)避雷帶應(yīng)平正順直,固定點(diǎn)支持件間距均勻、固定可靠,每個(gè)支持件應(yīng)能承受大于４９N的垂直拉力.當(dāng)設(shè)計(jì)無(wú)要求時(shí),支持件間距符合:水平直線部分０.５~１５m;垂直直線部分１５~３m;彎曲部分０.３~０.５m.(４)暗敷在建筑物抹灰層內(nèi)的引下線應(yīng)有卡釘分段固定;明敷的引下線應(yīng)平直、無(wú)急彎,與支架焊接處油漆防腐,且無(wú)遺漏.(５)當(dāng)利用金屬構(gòu)件、金屬管道做接地線時(shí),應(yīng)在構(gòu)件或管道與接地干線間焊接金屬跨接線.上一頁(yè)下一頁(yè)返回１１.２防雷(６)接地線在穿越墻壁、樓板和地坪處應(yīng)加套鋼管或其他堅(jiān)固的保護(hù)套管,鋼套管應(yīng)與接地線做電氣連通.(７)當(dāng)接地線跨越建筑物變形縫時(shí),設(shè)補(bǔ)償裝置.(８)接地線表面沿長(zhǎng)度方向,每段為１５~１００mm,分別涂以黃色和綠色相間的條紋.上一頁(yè)下一頁(yè)返回１１.２防雷１１.２.５架空線路防雷１架設(shè)避雷線運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明,架設(shè)避雷線是防雷的有效措施,如圖１１-１１所示,但是它的造價(jià)高,所以,只在６３kV以上的架空線路上才沿全線裝設(shè),３５kV的架空線路上只在進(jìn)、出變電所的一段線路上裝設(shè),而１０kV及以下線路上一般不裝設(shè)避雷線.２提高線路本身的絕緣水平在架空線路上可采用木橫擔(dān)、瓷橫擔(dān),或采用高一級(jí)的絕緣子,以提高線路的防雷水平,這是１０kV及以下架空線路防雷的基本措施.３利用三角形排列的頂線兼作保護(hù)線由于３~１０kV線路通常是中性點(diǎn)不接地的系統(tǒng),因此,可在三角形排列的頂線絕緣子上裝設(shè)保護(hù)間隙.在雷擊時(shí)頂線承受雷擊,擊穿保護(hù)間隙,對(duì)地泄放雷電流,從而保護(hù)了下面兩根導(dǎo)線,也不會(huì)引起線路斷路器跳閘.上一頁(yè)下一頁(yè)返回１１.２防雷４裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置線路上因雷擊放電而產(chǎn)生的短路是由電弧引起的.斷路器跳閘后,電弧即自動(dòng)熄滅.５個(gè)別絕緣薄弱點(diǎn)裝設(shè)避雷器對(duì)架空線路上個(gè)別絕緣薄弱點(diǎn),如跨越桿、轉(zhuǎn)角桿、分支桿、帶拉線桿、木桿線路中個(gè)別金屬桿或個(gè)別橫擔(dān)電桿等處,可裝設(shè)排氣式避雷器或保護(hù)間隙.上一頁(yè)下一頁(yè)返回１１.２防雷１１.２.６變配電所防雷工廠變配電所的防雷保護(hù)主要有兩個(gè)重要方面:一是要防止變配電所建筑物和戶外配電裝置遭受直擊雷;二是防止過(guò)電壓雷電波沿進(jìn)線侵入變配電所,危及變配電所電氣設(shè)備的安全.１防直擊雷一般采用裝設(shè)避雷針(線)來(lái)防直擊雷.如果變配電所位于附近的高大建(構(gòu))筑物上的避雷針保護(hù)范圍內(nèi),或者變配電所本身是在室內(nèi)的,則不必考慮直擊雷的防護(hù).２雷電波的侵入對(duì)３５kV進(jìn)線,一般采用在沿進(jìn)線５００~６００m的這一段距離安裝避雷線并可靠地接地,同時(shí),在進(jìn)線上安裝避雷器即可滿足要求.對(duì)６~１０kV進(jìn)線可以不裝避雷線,只要在線路上裝設(shè)FZ型或FS型閥式避雷器即可.上一頁(yè)下一頁(yè)返回１１.２防雷３高壓電動(dòng)機(jī)的防雷保護(hù)高壓電動(dòng)機(jī)的繞組由于制造條件的限制,其絕緣水平比變壓器低,它不能像變壓器線圈那樣可以浸在油里,而只能靠固體介質(zhì)來(lái)絕緣.電動(dòng)機(jī)繞組長(zhǎng)期在空氣中運(yùn)行,容易受潮、受粉塵污染、受酸堿氣體的侵蝕.對(duì)高壓電動(dòng)機(jī)一般采用以下的防雷措施:對(duì)定子繞組的中性點(diǎn)能引出的大功率高壓電動(dòng)機(jī),在中性點(diǎn)加裝相電壓磁吹閥式避雷器或金屬氧化物避雷器;若中性點(diǎn)不能引出的電動(dòng)機(jī),目前普遍采用相電壓磁吹閥式避雷器與電容器并聯(lián)的方法來(lái)保護(hù),該電容器的容量可選１５~２μF,電容器的耐壓值可按被保護(hù)電動(dòng)機(jī)的額定電壓選用,電容器接成星形,并將其中性點(diǎn)直接接地.上一頁(yè)下一頁(yè)返回１１.２防雷１１.２.７建筑物防雷１防雷建筑物(１)第一類建筑物.凡存放爆炸性物品,或在正常情況下能形成爆炸性混合物,因電火花而爆炸的建筑物,稱為第一類建筑物.這類建筑物裝設(shè)獨(dú)立避雷針?lè)乐怪睋衾?為防感應(yīng)過(guò)電壓和雷電波侵入,對(duì)非金屬屋面應(yīng)敷設(shè)避雷網(wǎng)并可靠接地.室內(nèi)的一切金屬設(shè)備和管道均應(yīng)良好接地,電源進(jìn)線處也應(yīng)裝設(shè)避雷器并可靠接地.(２)第二類建筑物.條件同第一類,但電火花不易引起爆炸或不至于造成巨大破壞和人身傷亡;預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)大于０.０６次/年的部、省級(jí)辦公建筑及其他重要或人員密集的公共建筑;預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)大于０.３次/年的住宅、辦公樓等一般民用建筑.這類建筑物的防雷措施基本與第一類相同,即要有防直擊雷、感應(yīng)雷和雷電波侵入的保護(hù)措施.上一頁(yè)下一頁(yè)返回１１.２防雷(３)第三類建筑物.１)省級(jí)重點(diǎn)文物保護(hù)的建筑物及省級(jí)檔案館.２)預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)大于或等于０.０１２次/年,且小于或等于０.０６次/年的部、省級(jí)辦公建筑及其他重要或人員密集的公共建筑.３)預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)大于或等于０.０６次/年,且小于或等于０３次/年的住宅、辦公樓等一般民用建筑.４)預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)大于或等于０.０６次/年的一般工業(yè)建筑.５)在平均雷暴日大于１５天/年的地區(qū),高度在１５m及以上的煙囪、水塔等孤立的高聳構(gòu)筑物;在平均雷暴日小于或等于１５天/年的地區(qū),高度在２０m及以上的煙囪、水塔等孤立的高聳構(gòu)筑物.上一頁(yè)下一頁(yè)返回１１.２防雷根據(jù)建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范的要求,在確定建筑物的防雷類別時(shí),預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)是一個(gè)很重要的指標(biāo).因此,要根據(jù)實(shí)際的情況,計(jì)算建筑物的年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù),確定建筑物的防雷類別應(yīng)做到:該高的不能低,以免造成不應(yīng)該發(fā)生的雷擊損失;該低的不要高,沒(méi)有達(dá)到第三類防雷類別的建筑物不需要進(jìn)行防雷設(shè)計(jì),以免造成建設(shè)上的浪費(fèi).２防雷保護(hù)(１)一級(jí)防雷建筑物的保護(hù)措施.１)防直擊雷的接閃器應(yīng)采用裝設(shè)在屋角、屋脊、女兒墻或屋檐上的避雷帶,并在屋面上裝設(shè)不大于１０m×１０m的網(wǎng)格.２)為了防止雷電波的侵入,進(jìn)入建筑物的各種線路及金屬管道宜采用全線埋地引入,并在入戶端將電纜的金屬外皮、鋼管及金屬管道與接地裝置連接.上一頁(yè)下一頁(yè)返回１１.２防雷３)對(duì)于高層建筑,應(yīng)采取防側(cè)擊雷和等電位措施.(２)二級(jí)防雷建筑物的保護(hù)措施.１)防直擊雷宜采用裝設(shè)在屋角、屋脊、女兒墻或屋脊上的環(huán)狀避雷帶,并在屋面上裝設(shè)不大于１５m×１５m的網(wǎng)格.２)為了防止雷電波的侵入,對(duì)全長(zhǎng)低壓線路采用埋地電纜或在架空金屬線槽內(nèi)的電纜引入,在入戶端將電纜金屬外皮、金屬線槽接地,并與防雷接地裝置相連.３)其他防雷措施與一級(jí)防雷措施相同.(３)三級(jí)防雷建筑物的保護(hù)措施.１)防直擊雷宜在建筑物屋角、屋檐、女兒墻或屋脊上裝設(shè)避雷帶或避雷針,當(dāng)采用避雷帶保護(hù)時(shí),應(yīng)在屋面上裝設(shè)不大于２０m×２０m的網(wǎng)格.對(duì)防直擊雷裝置引下線的要求,與一級(jí)防雷建筑物的保護(hù)措施對(duì)防直擊雷裝置引下線的要求相同.上一頁(yè)下一頁(yè)返回１１.２防雷２)為了防止雷電波的侵入,應(yīng)在進(jìn)線端將電纜的金屬外皮、鋼管等與電氣設(shè)備接地相連.若電纜轉(zhuǎn)換為架空線,應(yīng)在轉(zhuǎn)換處裝設(shè)避雷器.(４)有爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)的建筑物防雷保護(hù)措施.１)有爆炸危險(xiǎn)的建筑物防雷對(duì)存放有易燃燒、易爆炸物品的建筑物,由于電火花可能造成爆炸和燃燒,故對(duì)這類建筑物的防雷要求相當(dāng)嚴(yán)格.對(duì)于直擊雷、雷電感應(yīng)和沿架空線侵入的高電位,還應(yīng)增加避雷網(wǎng)或避雷帶的引下線,其間距為１８~２４m.防雷系統(tǒng)和內(nèi)部的金屬管線或金屬設(shè)備的距離不得小于３m.采用避雷針保護(hù)時(shí),必須高出爆炸性氣體的放氣管管頂３m,其保護(hù)范圍也應(yīng)高出管頂１~２m.建筑物附近有高大樹(shù)木時(shí),如不在保護(hù)范圍之內(nèi),樹(shù)木應(yīng)與建筑物保持３~５m的凈距.上一頁(yè)下一頁(yè)返回１１.２防雷２)有火災(zāi)危險(xiǎn)的建筑物防雷農(nóng)村的草房、木板房屋、谷物堆放場(chǎng)及儲(chǔ)存有易燃建筑材料的建筑物,最好用獨(dú)立避雷針進(jìn)行保護(hù).當(dāng)采用屋頂避雷針或避雷帶保護(hù)時(shí),在屋脊上的避雷帶應(yīng)支起６００mm,斜脊及屋檐部分的連接條應(yīng)支起４００mm,所有防雷引下線應(yīng)支起１００~１５０mm.防雷裝置的金屬部件不得穿入屋內(nèi)或貼近草棚上,以防止由于雷擊而引起火災(zāi).電源進(jìn)戶線及屋內(nèi)電線應(yīng)與防雷系統(tǒng)有足夠的絕緣距離,否則應(yīng)采取保護(hù)措施.上一頁(yè)返回１１.３接地１１.３.１接地類型按其功能可分為工作接地、保護(hù)接地、雷電保護(hù)接地和防靜電接地四種方式.(１)工作接地.工作接地是為了保證電氣設(shè)備在正常的情況下可靠的工作而進(jìn)行的接地.各種工作接地都有其各自的功能.如變壓器、發(fā)電機(jī)的中性點(diǎn)直接接地能在運(yùn)行中維持三相系統(tǒng)

中相線對(duì)地電壓不變;又如電壓互感器一次線圈中性點(diǎn)接地是為了測(cè)量一次系統(tǒng)相對(duì)地的電壓源,中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地能防止系統(tǒng)出現(xiàn)過(guò)電壓等.(２)保護(hù)接地.保護(hù)接地是將電氣設(shè)備的金屬外殼、配電裝置的構(gòu)架、線路的塔桿等正常情況下不帶電,但可能因絕緣損壞而帶電的所有部分接地.因?yàn)檫@種接地的目的是保護(hù)人身安全,故稱為保護(hù)接地或安全接地.下一頁(yè)返回１１.３接地(３)雷電保護(hù)接地.雷電保護(hù)接地是給防雷保護(hù)裝置(避雷針、避雷線、避雷網(wǎng))向大地泄放雷電流提供通道.(４)防靜電接地.防靜電接地是為了防止靜電引起易燃易爆氣體或液體發(fā)生火災(zāi)或爆炸,而對(duì)貯氣體或液體管道、容器等設(shè)置的接地.為進(jìn)一步確保接地可靠性而設(shè)置的重復(fù)接地等.圖１１-１２所示為幾種常見(jiàn)接地形式.上一頁(yè)下一頁(yè)返回１１.３接地１１.３.２接地保護(hù)在發(fā)生觸電事故時(shí),除直接接觸帶電體觸電外,還有接觸電壓觸電Utou與跨步電壓觸電Ustep兩種形式.上述兩種電壓如圖１１-１３所示.１接觸電壓電氣設(shè)備發(fā)生接地故障時(shí),人站在地面上,手觸及設(shè)備帶電外殼的某一點(diǎn),此時(shí)手到腳所站的地面上的那一點(diǎn)之間所呈現(xiàn)的電位差稱為接觸電壓.２跨步電壓跨步電壓是人在散流場(chǎng)中走動(dòng)時(shí),兩腳間出現(xiàn)的電位差.電氣設(shè)備碰殼或電力系統(tǒng)一相接地短路時(shí),電流從接地極四散流出,在地面上形成不同的電位分布,人在走近短路地點(diǎn)時(shí),兩腳之間有電位差.上一頁(yè)下一頁(yè)返回１１.３接地當(dāng)架空線路的一根帶電導(dǎo)線斷落在地上時(shí),落地點(diǎn)與帶電導(dǎo)線的電勢(shì)相同,電流就會(huì)從導(dǎo)線的落地點(diǎn)向大地流散,于是地面上以導(dǎo)線落地點(diǎn)為中心,形成了一個(gè)電勢(shì)分布區(qū)域,離落地點(diǎn)越遠(yuǎn),電流越分散,地面電勢(shì)也越低.增設(shè)垂直接地極對(duì)于降低接觸電壓和跨步電壓具有非常顯著的作用.增設(shè)垂直接地極后,大部分故障電流通過(guò)垂直極流入大地,相應(yīng)減少了水平導(dǎo)體的散流量,因此,地表面的水平方向電流密度大大減少,造成水平方向電場(chǎng)強(qiáng)度大大降低.上一頁(yè)下一頁(yè)返回１１.３接地１１.３.３重復(fù)接地工作接地,由于電氣系統(tǒng)的需要,在電源中性點(diǎn)與接地裝置作金屬連接稱為工作接地;保護(hù)接地是將用電設(shè)備與帶電體相絕緣的金屬外殼和接地裝置作金屬連接;保護(hù)接零是在TN供電系統(tǒng)中受電設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分通過(guò)保護(hù)線PE線與電源中性點(diǎn)連接,而與接地點(diǎn)無(wú)直接聯(lián)系.重復(fù)接地是在工作接地以外,在專用保護(hù)線PE上一處或多處再次與接地裝置相連接.在中性點(diǎn)直接接地的系統(tǒng)中,在零干線的一處或多處用金屬導(dǎo)線連接接地裝置.在低壓三相四線制中性點(diǎn)直接接地線路中,施工單位在安裝時(shí),應(yīng)將配電線路的零干線和分支線的終端接地,零干線上每隔１km做一次接地.對(duì)于距接地點(diǎn)超過(guò)５０m的配電線路,接入用戶處的零線仍應(yīng)重復(fù)接地,重復(fù)接地電阻應(yīng)不大于１０Ω.上一頁(yè)下一頁(yè)返回１１.３接地零線重復(fù)接地能夠縮短故障持續(xù)時(shí)間,降低零線上的壓降損耗,減輕相線、零線反接的危險(xiǎn)性.在保護(hù)零線發(fā)生斷路后,當(dāng)電器設(shè)備的絕緣損壞或相線碰殼時(shí),零線重復(fù)接地還能降低故障電器設(shè)備的對(duì)地電壓,減小發(fā)生觸電事故的危險(xiǎn)性.因此,零線重復(fù)接地在供電網(wǎng)絡(luò)中具有相當(dāng)重要的作用,而這一作用卻往往被人們忽視了.在TNＧS(三相五線制)系統(tǒng)中,零線(工作零線)是不允許重復(fù)接地的.零線是舊稱,此處已經(jīng)不準(zhǔn)確,三相五線的各線為三根相線、一根中性線、一根接地保護(hù)線(即PE線).不允許重復(fù)接地是因?yàn)槿绻行跃€重復(fù)接地,三相五線制漏電保護(hù)檢測(cè)就不準(zhǔn)確,無(wú)法起到準(zhǔn)確的保護(hù)作用.零線不允許重復(fù)接地,實(shí)際上是漏電檢測(cè)點(diǎn)后不能重復(fù)接地.上一頁(yè)下一頁(yè)返回１１.３接地１重復(fù)接地種類(１)防雷接地.防雷接地是為把雷電迅速引入大地,以防止雷害為目的的接地.防雷裝置如與電氣設(shè)備的工作接地合用一個(gè)總的接地網(wǎng)時(shí),接地電阻應(yīng)符合其最小值要求.(２)交流工作接地.交流工作接地是將電力系統(tǒng)中的某一點(diǎn),直接或經(jīng)特殊設(shè)備與大地作金屬連接.工作接地主要指的是變壓器中性點(diǎn)或中性線(N線)接地.N線必須用銅芯絕緣線.在配電中存在輔助等電位接線端子,等電位接線端子一般均在箱柜內(nèi).必須注意,該接線端子不能外露;不能與其他接地系統(tǒng),如直流接地、屏蔽接地、防靜電接地等混接;也不能與PE線連接.(３)安全保護(hù)接地.安全保護(hù)接地就是將電氣設(shè)備不帶電的金屬部分與接地體之間作良好的金屬連接,即將大樓內(nèi)的用電設(shè)備以及設(shè)備附近的一些金屬構(gòu)件,用PE線連接起來(lái),但嚴(yán)禁將PE線與N線連接.上一頁(yè)下一頁(yè)返回１１.３接地(４)直流接地.為了使各個(gè)電子設(shè)備的準(zhǔn)確性好、穩(wěn)定性高,除需要一個(gè)穩(wěn)定的供電電源外,還必須具備一個(gè)穩(wěn)定的基準(zhǔn)電位.可采用較大截面面積的絕緣銅芯線作為引線,一端直接與基準(zhǔn)電位連接,另一端供電子設(shè)備直流接地.(５)防靜電接地與屏蔽接地.為防止智能化大樓內(nèi)電子計(jì)算機(jī)機(jī)房干燥環(huán)境產(chǎn)生的靜電對(duì)電子設(shè)備的干擾而進(jìn)行的接地稱為防靜電接地.為了防止外來(lái)的電磁場(chǎng)干擾,將電子設(shè)備外殼體及設(shè)備內(nèi)外的屏蔽線或所穿金屬管進(jìn)行的接地;稱為屏蔽接地.(６)功率接地系統(tǒng).在電子設(shè)備中,為防止各種頻率的干擾電壓通過(guò)交直流電源線侵入,影響低電平信號(hào)的工作而裝有交直流濾波器,濾波器的接地稱為功率接地.上一頁(yè)下一頁(yè)返回１１.３接地２重復(fù)接地要求(１)獨(dú)立的防雷保護(hù)接地電阻應(yīng)≤１０Ω;(２)獨(dú)立的安全保護(hù)接地電阻應(yīng)≤４Ω;(３)獨(dú)立的交流工作接地電阻應(yīng)≤４Ω;(４)獨(dú)立的直流工作接地電阻應(yīng)≤４Ω;(５)防靜電接地電阻一般要求≤１００Ω.３重復(fù)接地設(shè)計(jì)(１)防雷接地系統(tǒng)接地體一般利用智能大廈樁基,樁基上端鋼筋通過(guò)承臺(tái)面鋼筋連在一起;防雷接地系統(tǒng)引下線一般利用柱子內(nèi)鋼筋;防雷接閃器用避雷帶和避雷針結(jié)合的方式,智能大廈３０m及以上,每三層利用圈梁鋼筋與柱筋連在一起構(gòu)成均壓環(huán);接地電阻要求小于１Ω.(２)工作接地系統(tǒng)線就是電力系統(tǒng)中的N線.上一頁(yè)下一頁(yè)返回１１.３接地(３)保護(hù)接地系統(tǒng),在變配電所內(nèi)適當(dāng)位置設(shè)總等電位銅排,從等電位銅排引出PE強(qiáng)電干線,每層在適當(dāng)位置設(shè)輔助等電位銅排,從輔助等電位銅排引接地線至設(shè)備外殼及金屬管道等.(４)直流接地系統(tǒng).直流接地系統(tǒng)基準(zhǔn)電位引自總等電位銅排,采用３５銅芯絕緣線,穿鋼管保護(hù)直接引至設(shè)備附近,作直流接地用.(５)功率接地.用與相導(dǎo)體等截面的絕緣銅芯線從樓層配電箱與相導(dǎo)體一起引來(lái),在TNＧS系統(tǒng)中就是中性線N.(６)屏蔽接地及防靜電接地,自總等電位銅排引出PE弱電干線,每層在適當(dāng)位置設(shè)弱電輔助等電位銅排,電子設(shè)備的外殼,金屬管路的屏蔽及抗靜電接地均引起至弱電輔助等電位銅排.重復(fù)接地在中性點(diǎn)直接接地的低壓配電系統(tǒng)中,為了確保線路運(yùn)行安全可靠,防止零線斷線所造成的危害,系統(tǒng)中除系統(tǒng)工作接地外,還必須在引出零線的其他地點(diǎn)進(jìn)行必要的重復(fù)接地.上一頁(yè)下一頁(yè)返回１１.３接地４重復(fù)接地地點(diǎn)(１)室外架空線路宜實(shí)行集中重復(fù)接地;架空線路的終端、分支線長(zhǎng)度超過(guò)２００m的分支處以及沿海線每１公里處,零線應(yīng)重復(fù)接地.(２)高壓線路與低壓線路同桿架設(shè)時(shí),同桿段的兩端低壓零線也應(yīng)重復(fù)接地.上一頁(yè)返回１１.４等電位聯(lián)結(jié)等電位聯(lián)結(jié)技術(shù)是我國(guó)２０世紀(jì)９０年代出現(xiàn)的新技術(shù).等電位聯(lián)結(jié),顧名思義是使各外露可導(dǎo)電部分和裝置外可導(dǎo)電部分電位基本相等的電氣連接.在具體的實(shí)踐中,等電位聯(lián)結(jié)就是將建筑物內(nèi)附近的所有金屬物,如建筑物的基礎(chǔ)鋼筋、自來(lái)水管、煤氣管及其金屬屏蔽層,電力系統(tǒng)的零線、建筑物的接地系統(tǒng),用電氣連接的方法連接起來(lái),使整座建筑物成為一個(gè)良好的等電位體,如圖１１-１４所示.配置有信息系統(tǒng)的機(jī)房?jī)?nèi)的電氣和電子設(shè)備的金屬外殼、機(jī)柜、機(jī)架、計(jì)算機(jī)直流地、防靜電接地、屏蔽線外層、安全保護(hù)地及各種浪涌保護(hù)器等接地端均應(yīng)以最短的距離就近與等電位網(wǎng)絡(luò)可靠連接.屋頂設(shè)備等電位聯(lián)結(jié)如圖１１-１５所示.下一頁(yè)返回１１.４等電位聯(lián)結(jié)等電位聯(lián)結(jié)的目的就是使整個(gè)建筑物的正常非帶電導(dǎo)體處于電氣連通狀態(tài),備之間、系統(tǒng)與系統(tǒng)之間危險(xiǎn)的電位差,確保設(shè)備和人員的安全.防止設(shè)備與設(shè)等電位聯(lián)結(jié)技術(shù)對(duì)用電安全、防雷以及電子信息設(shè)備的正常工作和安全使用都是十分必要的.國(guó)際電工委員會(huì)把等電位聯(lián)結(jié)作為電氣裝置最基本的保護(hù).我國(guó)有關(guān)電氣裝置設(shè)計(jì)規(guī)范已將建筑物內(nèi)做等電位聯(lián)結(jié)規(guī)定為強(qiáng)制性的電氣安全措施.上一頁(yè)下一頁(yè)返回１１.４等電位聯(lián)結(jié)１１.４.１總等電位聯(lián)結(jié)MEB總等電位聯(lián)結(jié)作用于全建筑物,它在一定程度上可以降低建筑物內(nèi)間接接觸電壓和不同金

屬部件間的電位差,并消除自建筑物外經(jīng)電氣線路和各種金屬管道引入的危險(xiǎn)故障電壓的危害.應(yīng)通過(guò)進(jìn)線配電箱近旁的總等電位聯(lián)結(jié)端子板(接地母排)將下列導(dǎo)電部分互相連通:進(jìn)線配電箱的PE(PEN)母排;公用設(shè)施的金屬管道,如上、下水管及熱力管、煤氣管道;應(yīng)包括建筑物金屬結(jié)構(gòu),如果做T接地,也包括其接地極引線.建筑物每一電源進(jìn)線都應(yīng)做總等電位聯(lián)結(jié),各個(gè)總等電位聯(lián)結(jié)端子板應(yīng)互相連通.圖１１-１６所示為在建筑物中將各個(gè)要保護(hù)的設(shè)備連接到接地母排上形成總等電位聯(lián)結(jié).１１.４.２輔助等電位聯(lián)結(jié)FEB將兩導(dǎo)電部分用導(dǎo)線直接做等電位聯(lián)結(jié),使故障接觸電壓降至接觸電壓限值以下,稱為輔助等電位聯(lián)結(jié).上一頁(yè)下一頁(yè)返回１１.４等電位聯(lián)結(jié)１１.４.３局部等電位聯(lián)結(jié)LEB在一局部場(chǎng)所范圍內(nèi)將各導(dǎo)電部分連通,稱為局部等電位聯(lián)結(jié),如圖１１-１７所示.可通過(guò)局部等電位聯(lián)結(jié)端子板將下列部分互相連通,以簡(jiǎn)便地實(shí)現(xiàn)該局部范圍內(nèi)的多個(gè)輔助等電位聯(lián)結(jié),包括:PE母線或PE干線;公用設(shè)施的金屬管道;建筑物金屬結(jié)構(gòu).下列情況下需做局部等電位聯(lián)結(jié):(１)電源網(wǎng)絡(luò)阻抗過(guò)大,使自動(dòng)切斷電源時(shí)間過(guò)長(zhǎng),不能滿足防電擊要求時(shí);(２)自TN系統(tǒng)同一配電箱供給固定式和移動(dòng)式兩種電氣設(shè)備,而固定式設(shè)備保護(hù)電器切斷電源時(shí)間不能滿足移動(dòng)式設(shè)備防電擊要求時(shí);(３)為滿足浴室、游泳池、醫(yī)院手術(shù)室等場(chǎng)所對(duì)防電擊的特殊要求時(shí);(４)為滿足防雷和信息系統(tǒng)抗干擾的要求時(shí).上一頁(yè)返回１１.５浪涌保護(hù)器浪涌也稱突波,顧名思義就是超出正常工作電壓的瞬間過(guò)電壓.本質(zhì)上講,浪涌是發(fā)生在僅僅幾百萬(wàn)分之一秒時(shí)間內(nèi)的一種劇烈脈沖.可能引起浪涌的原因有重型設(shè)備、短路、電源切換或大型發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng).而含有浪涌阻絕裝置的產(chǎn)品可以有效地吸收突發(fā)的巨大能量,以保護(hù)連接設(shè)備免于受損.浪涌保護(hù)器(SurgeProtectionDevice),也稱信號(hào)防雷保護(hù)器,是一種為各種電子設(shè)備、儀器儀表、通信線路提供安全防護(hù)的電子裝置,過(guò)去常稱為“避雷器”或“過(guò)電壓保護(hù)器”,英文簡(jiǎn)寫(xiě)為SPD.浪涌保護(hù)器的作用是把竄入電力線、信號(hào)傳輸線的瞬時(shí)過(guò)電壓限制在設(shè)備或系統(tǒng)所能承受的電壓范圍內(nèi),或?qū)?qiáng)大的雷電流泄流入地,保護(hù)設(shè)備或系統(tǒng)免受沖擊而損壞.浪涌保護(hù)器的類型和結(jié)構(gòu)因用途不同而異,但它至少應(yīng)包含一個(gè)非線性電壓限制元件.用于浪涌保護(hù)器的基本元器件有放電間隙、充氣放電管、壓敏電阻、抑制二極管和扼流線圈等.下一頁(yè)返回１１.５浪涌保護(hù)器１１.５.１按工作原理分(１)開(kāi)關(guān)型.其工作原理是當(dāng)沒(méi)有瞬時(shí)過(guò)電壓時(shí)呈現(xiàn)為高阻抗,但一旦響應(yīng)雷電瞬時(shí)過(guò)電壓時(shí),其阻抗就突變?yōu)榈椭?允許雷電流通過(guò).用作此類裝置的器件有放電間隙、氣體放電管、閘流晶體管等.(２)限壓型.其工作原理是當(dāng)沒(méi)有瞬時(shí)過(guò)電壓時(shí)為高阻抗,但隨浪涌電流和電壓的增加其阻抗會(huì)不斷減小,其電流、電壓特性為強(qiáng)烈非線性.用作此類裝置的器件有氧化鋅壓敏電阻、抑制二極管、雪崩二極管等.(３)分流型或扼流型.１)分流型與被保護(hù)的設(shè)備并聯(lián),對(duì)雷電脈沖呈現(xiàn)為低阻抗,而對(duì)正常工作頻率呈現(xiàn)為高阻抗.２)扼流型與被保護(hù)的設(shè)備串聯(lián),對(duì)雷電脈沖呈現(xiàn)為高阻抗,而對(duì)正常的工作頻率呈現(xiàn)為低阻抗.上一頁(yè)下一頁(yè)返回１１.５浪涌保護(hù)器１１.５.２按用途分１.電源保護(hù)器電源保護(hù)器包括交流電源保護(hù)器、直流電源保護(hù)器、開(kāi)關(guān)電源保護(hù)器等.２.信號(hào)保護(hù)器信號(hào)保護(hù)器包括低頻信號(hào)保護(hù)器、高頻信號(hào)保護(hù)器、天饋保護(hù)器等.上一頁(yè)返回１１.６基本器件１放電間隙放電間隙一般由暴露在空氣中的兩根相隔一定間隙的金屬棒組成,其中一根金屬棒與所需保護(hù)設(shè)備的電源相線L或零線N相連,另一根金屬棒與接地線PE相連接.當(dāng)瞬時(shí)過(guò)電壓襲來(lái)時(shí),間隙被擊穿,將一部分過(guò)電壓的電荷引入大地,避免了被保護(hù)設(shè)備上的電壓升高.這種放電間隙的兩金屬棒之間的距離可按需要調(diào)整,結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單,其缺點(diǎn)是滅弧性能差.改進(jìn)型的放電間隙為角形間隙,它的滅弧功能比前者好,它是靠回路的電動(dòng)力F作用以及熱氣流的上升作用而使電弧熄滅的.２氣體放電管氣體放電管是由相互離開(kāi)的一對(duì)冷陰板封裝在充有一定惰性氣體的玻璃管或陶瓷管內(nèi)組成的.為了提高放電管的觸發(fā)概率,在放電管內(nèi)還有助觸發(fā)劑.這種充氣放電管有二極型的,也有三極型的.下一頁(yè)返回１１.６基本器件３壓敏電阻壓敏電阻是以ZnO為主要成分的金屬氧化物半導(dǎo)體非線性電阻,當(dāng)兩端所加電壓低于標(biāo)稱額定電壓值時(shí),壓敏電阻器的電阻值接近無(wú)窮大,內(nèi)部幾乎無(wú)電流流過(guò);當(dāng)兩端所加電壓略高于標(biāo)稱額定電壓值時(shí),壓敏電阻器將迅速擊穿導(dǎo)通,并由高阻狀態(tài)變?yōu)榈妥锠顟B(tài),工作電流也急劇增大.當(dāng)兩端所加電壓低于標(biāo)稱額定電壓值時(shí),壓敏電阻器又恢復(fù)為高阻狀態(tài);當(dāng)兩端所加電壓超過(guò)最大限制電壓值時(shí),壓敏電阻器將完全擊穿損壞,無(wú)法再自行恢復(fù).４抑制二極管抑制二極管具有鉗位限壓功能,它工作在反向擊穿區(qū),由于它具有鉗位電壓低和動(dòng)作響應(yīng)快的優(yōu)點(diǎn),特別適合用作多級(jí)保護(hù)電路中的最末幾級(jí)保護(hù)元件.上一頁(yè)下一頁(yè)返回１１.６基本器件５扼流線圈扼流線圈是一個(gè)以鐵氧體為磁芯的共模干擾抑制器件,它由兩個(gè)尺寸相同、匝數(shù)相同的線圈對(duì)稱地繞制在同一個(gè)鐵氧體環(huán)形磁芯上,形成一個(gè)四端器件,對(duì)于共模信號(hào)呈現(xiàn)出大電感具有抑制作用,而對(duì)于差模信號(hào)呈現(xiàn)出很小的漏電感幾乎不起作用.扼流線圈使用在平衡線路中能有效地抑制共模干擾信號(hào),而對(duì)線路正常傳輸?shù)牟钅Ｐ盘?hào)無(wú)影響.６短路器１/４波長(zhǎng)短路器是根據(jù)雷電波的頻譜分析和天饋線的駐波理論所制作的微波信號(hào)浪涌保護(hù)器,這種保護(hù)器中的金屬短路棒長(zhǎng)度是根據(jù)工作信號(hào)頻率的１/４波長(zhǎng)來(lái)確定的.此并聯(lián)的短路棒長(zhǎng)度對(duì)于該工作信號(hào)頻率來(lái)說(shuō),其阻抗無(wú)窮大,相當(dāng)于開(kāi)路,不影響該信號(hào)的傳輸,但對(duì)于雷電波來(lái)說(shuō),由于雷電能量主要分布在３０kHz以下,此短路棒對(duì)于雷電波阻抗很小,相當(dāng)于短路,雷電能量級(jí)被泄放入地.上一頁(yè)下一頁(yè)返回１１.６基本器件由于１/４波長(zhǎng)短路棒的直徑一般為幾毫米,因此,耐沖擊電流性能好,可達(dá)到３０kA以上,而且殘壓很小,此殘壓主要是由短路棒的自身電感所引起的.其不足之處是工頻帶較窄,帶寬為２％~２０％;不能對(duì)天饋設(shè)施加直流偏置,使某些應(yīng)用受到限制.上一頁(yè)返回１１.７安全用電當(dāng)人體接觸帶電體或人體與帶電體之間產(chǎn)生閃絡(luò)放電,并有一定電流通過(guò)人體,導(dǎo)致人體傷亡的現(xiàn)象,稱為觸電.單相觸電是指地面上的人接觸三相電源的任何一根.兩相觸電是指人同時(shí)和兩根相線接觸.以是否接觸帶電體,可分為直接觸電和間接觸電.前者是人體不慎接觸帶電體或是過(guò)分靠近高壓設(shè)備,后者是人體觸及因絕緣損壞而帶電的設(shè)備外殼或與之相連接的金屬構(gòu)架.以電流對(duì)人體的傷害,可分為電擊和電傷.電擊主要是電流對(duì)人體內(nèi)部的生理作用,表現(xiàn)為人體的肌肉痙攣、呼吸中樞麻痹、心室顫動(dòng)、呼吸停止等;電傷主要是電流對(duì)人體外部的物理作用,常見(jiàn)的形式有電灼傷、電烙印以及皮膚中滲入熔化的金屬物等.除上述分類外,還有以人體觸電方式分類、以傷害程度分類等.人體觸電事故原因如下:(１)違反安全工作規(guī)程.如在全部停電和部分停電的電氣設(shè)備上工作,未落實(shí)相應(yīng)的技術(shù)措施和組織措施,導(dǎo)致誤觸帶電部分.下一頁(yè)返回１１.７安全用電(２)運(yùn)行維護(hù)工作不及時(shí).如架空線路斷線導(dǎo)致誤觸電;電氣設(shè)備絕緣破損使帶電體接觸外殼或鐵芯,從而導(dǎo)致誤觸電;接地裝置的接地線不合標(biāo)準(zhǔn)或接地電阻太大等導(dǎo)致誤觸電.(３)設(shè)備安裝不符合要求.主要表現(xiàn)在進(jìn)行室內(nèi)外配電裝置的安裝時(shí)不遵守國(guó)家電力規(guī)程有關(guān)規(guī)定,野蠻施工,偷工減料,采用假冒偽劣產(chǎn)品等.觸電時(shí)人體受害的程度與許多因素有關(guān),如通過(guò)人體的電流強(qiáng)度、持續(xù)時(shí)間、電壓高低、頻率高低、電流通過(guò)人體的途徑以及人體的健康狀況等,其中最主要的因素是通過(guò)人體電流強(qiáng)度的大小.通過(guò)人體的電流越大,人體的生理反應(yīng)越明顯,致命的危險(xiǎn)性也就越大.按通過(guò)人體的電流對(duì)人體的影響,將電流大致分為以下三種:(１)感覺(jué)電流.感覺(jué)電流是人體有感覺(jué)的最小電流.(２)擺脫電流.人體觸電后能自主地?cái)[脫電源的最大電流稱為擺脫電流.上一頁(yè)下一頁(yè)返回１１.７安全用電(３)致命電流.在較短的時(shí)間內(nèi),危及生命的最小電流稱為致命電流.一般情況下通過(guò)人體的工頻電流超過(guò)５０mA時(shí),心臟就會(huì)停跳,人就會(huì)發(fā)生昏迷,很快致死.人體觸電時(shí),若電壓一定,則通過(guò)人體的電流由人體的電阻值決定.不同類型、不同條件下的人體電阻不盡相同.一般情況下,人體電阻可高達(dá)幾十千歐,而在最惡劣的情況下可能降至１０００歐,而且人體電阻會(huì)隨著作用于人體的電壓升高而急劇下降.人體觸電時(shí)能擺脫的最大電流稱為安全電流.我國(guó)規(guī)定安全電流為３０mA,且通過(guò)時(shí)間不超過(guò)１s,即３０mAs.按安全電流值和人體電阻值,大致可求出其安全電壓值.上一頁(yè)下一頁(yè)返回１１.７安全用電１１.７.１直接觸電防護(hù)直接觸電防護(hù)是指對(duì)直接接觸正常帶電部分的防護(hù).直接接觸防護(hù)應(yīng)選用以下一種或幾種措施:(１)絕緣;(２)屏護(hù),即對(duì)帶電導(dǎo)體加隔離柵欄或加保護(hù)罩等;(３)安全距離