防雷与接地.ppt

1
本章首先讲述过电压与防雷,包括过电压和雷电的有关概念、防雷设备及电气装置的防雷、建筑物及电子信息系统的防雷等;然后讲述电气装置的接地及低压配电系统的接地故障保护、漏电保护和等电位联结;最后讲述电气安全与触电急救知识。本章内容贯穿一条“电气安全”的主线。。
工厂供电
第八章防雷、接地与电气安全
1
2
第八章防雷、接地与电气安全
第一节过电压与防雷
工厂供电
2

第一节过电压与防雷
(一)过电压的形式
过电压是指在电气线路上或电气设备上出现的超过正常工作电压的对绝缘很有危害的异常电压。
过电压分为内部过电压和雷电过电压两大类。
3
内部过电压是指由于电力系统本身的开关操作、负荷剧变或发生故障等原因,使系统的工作状态突然改变,从而在系统内部出现电磁能量转换、振荡而引起的过电压。
内部过电压又分操作过电压和谐振过电压等形式。操作过电压是由于系统中的开关操作或负荷剧变而引起的过电压。谐振过电压是由于系统中的电路参数(R、L、C)在不利的组合下发生谐振或由于故障而出现断续性接地电弧所引起的过电压,也包括电力变压器铁心饱和而引起的铁磁谐振过电压。

第一节过电压与防雷
(一)过电压的形式
4
2. 雷电过电压
雷电过电压又称大气过电压,也称外部过电压,它是由于电力系统中的线路、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。
雷电过电压产生的雷电冲击波,其电压幅值可高达1亿伏,其电流幅值可高达几十万安,因此对供电系统的危害极大,必须加以防护。

第一节过电压与防雷
(一)过电压的形式
5
雷电过电压的两种基本形式:
(1) 直接雷击
它是雷电直接击中电气线路、设备或建(构)筑物,其过电压引起的强大的雷电流通过这些物体放电入地,从而产生破坏性极大的热效应和机械效应,相伴的还有电磁脉冲和闪络放电。
这种雷电过电压称为直击雷。
(2) 间接雷击
它是雷电没有直接击中电力系统中的任何部分,而是由雷电对线路、设备或其他物体的静电感应或电磁感应所产生的过电压。这种雷电过电压,也称为感应雷,或称雷电感应。

第一节过电压与防雷
(一)过电压的形式
6
雷电过电压的两种基本形式:
还有一种是由于架空线路或金属管道遭受直接雷击或间接雷击而引起的过电压波,沿着架空线路或金属管道侵入变配电所或其他建筑物。这种雷电过电压形式,称为高电位侵入或雷电波侵入

第一节过电压与防雷
(一)过电压的形式
7
(二)雷电的形成原理
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。
1. 直击雷的形成原理
在高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,使地面上出现与雷云的电荷极性相反的电荷,如图a所示。

第一节过电压与防雷
8
当雷云与大地之间在某一方位的电场强度达到25~30kV/cm时,雷云就会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。
大地感应出的异性电荷集中的上述方位尖端上方,在雷电先导下行到离地面100~300m时,也形成一个上行的迎雷先导,如图b所示。当上、下雷电先导相互接近时,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。这时间极短,一般只有50~100μs。主放电阶段之后,雷云中的剩余电荷继续沿着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,~,电流较小,约几百安。
(二)雷电的形成原理

第一节过电压与防雷
9

第一节过电压与防雷
10