第8章防雷和接地

電力系統自身的安全人員的安全設備的安全

第8章防雷和接地電力系統自身的安全18.1雷與防雷設備一、大氣電場8.1雷與防雷設備一、大氣電場2工廠供電防雷與接地培訓課程3二、雷電的形成二、雷電的形成4工廠供電防雷與接地培訓課程5雷電的波形雷電的波形6三、雷電的危害形式直擊雷感應雷：靜電感應；電磁感應侵入波三、雷電的危害形式7雷電的機械效應產生的電動力強大的雷電流產生的熱量雷電的電磁效應產生過電壓雷電的閃絡放電雷電的機械效應產生的電動力強大的雷電流產生的熱量雷電的8四、雷電活動情況及直擊雷規律（1）雷暴日、雷暴小時 少雷區、多雷區、強雷區（2）雷電活動規律和我國雷電活動情況 赤道多于兩極、陸地多于海洋、山區多于平原、低緯度高于高緯度四、雷電活動情況及直擊雷規律9工廠供電防雷與接地培訓課程10工廠供電防雷與接地培訓課程11（3）直擊雷的規律建筑物的位置建筑物的結構建筑物的性質（3）直擊雷的規律建筑物的位置12五、防雷方法（1）接閃（2）接地（3）分流（4）均壓連接（5）屏蔽（6）躲避五、防雷方法13六、防雷設備大電流——避雷針（避雷線、避雷帶、避雷網）過電壓——避雷器六、防雷設備14兩類設備的工作原理：1、吸引雷，并將雷電流引入大地，從而保護附近的電力設備和建筑物免受直擊雷危害構成：接閃器——引下線——接地極2、避雷器與被保護設備并聯，過電壓將避雷器擊穿對地放電，從而保護了設備的絕緣兩類設備的工作原理：2、避雷器與被保護設備并聯，過電壓將避雷15⒈

避雷針采用“滾球法”來確定保護范圍。各類防雷建筑物的滾球半徑和避雷網格尺寸建筑物防雷類別滾球半徑hr（m）避雷網格尺寸（m）第一類防雷建筑物30≤5×5或≤6×4第二類防雷建筑物45≤10×10或≤12×8第三類防雷建筑物60≤20×20或≤24×16⒈避雷針各類防雷建筑物的滾球半徑和避雷網格尺寸滾球半徑hr16①單支避雷針的保護范圍①單支避雷針的保護范圍17當避雷針高度h>hr時，在避雷針上取高度hr的一點代替避雷針的針尖作為圓心。余下作法與避雷針高度h≤hr相同。

當避雷針高度h>hr時，在避雷針上取高度hr的一點代替避雷針18例1某廠鍋爐房煙囪高40m，煙囪上安裝一支高2m的避雷針，鍋爐房（屬第三類防雷建筑物）尺寸如圖，試問此避雷針能否保護鍋爐房。解:查表得滾球半徑hr=60m，而避雷針頂端高度h=40+2=42m，hx=8m，根據公式得避雷針保護半徑為：例1某廠鍋爐房煙囪高40m，煙囪上安裝一支高2m的避雷針，19現鍋爐房在hx=8m高度上最遠屋角距離避雷針的水平距離為：

由此可見，煙囪上的避雷針能保護鍋爐房。

現鍋爐房在hx=8m高度上最遠屋角距離避雷針的水平距離為：20②

兩支避雷針的保護范圍各按單支避雷針保護范圍計算保護范圍外側同單支避雷針一樣計算在地面每側的最小保護寬度b0為軸線上的保護高度hx為②兩支避雷針的保護范圍各按單支避雷針保護范圍計算保護范圍21（2）避雷線單根避雷線的保護范圍為：當避雷線高度h≥2hr時，無保護范圍。當hr<h<2hr時，保護范圍最高點的高度h0=2hr-h

（2）避雷線當hr<h<2hr時，保護范圍最高點的高度h22注意：確定架空避雷線的高度時，應考慮弧垂。在無法確定弧垂的情況下，等高支柱間的檔距小于120m時，其避雷線中點的弧垂宜選用2m；檔距為120～150m時宜選用3m。注意：確定架空避雷線的高度時，應考慮弧垂。在無法確定弧垂的情23（1）保護間隙

滅弧能力較小，只適用于無重要負荷的線路上。2．避雷器管式避雷器閥式避雷器（1）保護間隙2．避雷器管式避雷器閥式避雷器24（2）閥型避雷器閥型避雷器由火花間隙和閥片組成1、上接線端2、火花間隙3、云母片墊圈4、瓷套管 5、閥片 6、下接線端（2）閥型避雷器1、上接線端2、火花間隙3、云母片25（3）氧化鋅避雷器（3）氧化鋅避雷器268.2防雷保護

一、

架空線路的防雷保護⑴架設避雷線。這是線路防雷的最有效措施，但成本很高，只有66kV及以上線路才沿全線裝設。⑵提高線路本身的絕緣水平。⑶利用三角形排列的頂線兼做防雷保護線。⑷加強對絕緣薄弱點的保護。⑸采用自動重合閘裝置。⑹絕緣子鐵腳接地。8.2防雷保護一、架空線路的防雷保護⑴架設避雷線。這是27二、變配電所的防雷保護1、防直擊雷二、變配電所的防雷保護28F1、F2—管形避雷器；F3—閥形管形避雷器2、進線防雷保護F1、F2—管形避雷器；F3—閥形管形避雷器2、進線防雷保護293、

配電裝置防雷保護

T—電力變壓器F—閥形避雷器3、配電裝置防雷保護

T—電力變壓器F—閥形避雷30三、

高壓電動機的防雷保護

三、高壓電動機的防雷保護31四、建筑物的防雷保護（1）建筑物防雷分類及防雷要求第一類防雷建筑。應有防直接雷、感應雷和雷電侵入波措施。第二類防雷建筑。應有防直接雷和雷電侵入波措施，有爆炸危險的也應有防感應雷措施。第三類建筑物。應有防直接雷和雷電侵入波措施四、建筑物的防雷保護32（2）重點部位的防雷措施（2）重點部位的防雷措施33雷電類型雷電類型348.3電氣安全保護一、接地（1）功能性接地工作接地（2）保護性接地保護接地，過電壓接地，防靜電接地（3）功能性與保護性合一的接地屏蔽接地1、接地類型8.3電氣安全保護一、接地（1）功能性接地1、接地類型352、低壓配電系統接地型式

（1）TN系統

2、低壓配電系統接地型式（1）TN系統36（2）TT系統（2）TT系統37（3）IT系統（3）IT系統38（1）接地和接地裝置1、接地體；2、接地干線；3、接地支線；4、設備3、接地裝置自然接地體、人工接地體（1）接地和接地裝置1、接地體；2、接地干線；3、接地支線；39（2）接地電流和對地電壓

接地電流對地電壓（2）接地電流和對地電壓接地電流對地電壓40（3）重復接地

（3）重復接地414、接地電阻（1）接地電阻的要求接地設施名稱接地電阻值（歐姆）3-35KV配電所高低壓宜公用接地系統43-35KV線路的電桿、金屬桿塔的接地系統30低壓配電線路的PE線或PEN線的每一重復接地系統10計算機系統交流工作接地4計算機系統安全保護接地4混合接地最小值，一般為1符合防雷規范4、接地電阻（1）接地電阻的要求接地設施名稱接地電阻值（歐姆42（2）

接地電阻的計算工頻接地電阻工頻接地電流流經接地裝置所呈現的接地電阻，稱工頻接地電阻。沖擊接地電阻雷電流經接地裝置泄放入地時所呈現的接地電阻，稱沖擊接地電阻。至接地極最遠端的長度土壤電阻率(歐姆米)<1005001000>20002011.523401.251.92.9601.62.6802.3（2）接地電阻的計算至接地極最遠端的長度土壤電阻率(歐姆米43接地電阻的計算(略)接地電阻的計算44（3）接地電阻的測量

接地電阻測量儀，俗稱接地搖表（3）接地電阻的測量45高阻區降低接地電阻的措施（1）換土（2）利用接地電阻阻抗劑（3）深埋接地極（4）深井接地高阻區降低接地電阻的措施（1）換土46加裝均壓帶的環路式接地網變配電所和車間的接地裝置加裝均壓帶的環路式接地網變配電所和車間的接地裝置47二、等電位聯接1、總等電位連接2、局部等電位連接MEB—總等電位連接；LEB—局部等電位連接二、等電位聯接MEB—總等電位連接；LEB—局部等電位連接483、等電位連接導線的選擇總等電位連接主母線的截面規定不應小于裝置中最大PE線截面的一半，但不小于6mm2。采用銅導線，其截面可不超過25mm2。連接兩個外露可導電部分的局部等電位線，其截面不應小于接至該兩個外露可導電部分的較小PE線的截面。連接裝置外露可導電部分與裝置外可導電部分的局部等電位連接線，其截面不應小于相應PE線截面的一半。3、等電位連接導線的選擇498.4用電安全一、觸電及防護1、電流對人體的傷害“電擊”是電流通過人體內部，破壞人的心臟、神經系統、肺部的正常工作造成的傷害。心室纖維性顫動（心室纖顫）“電傷”是電流的熱效應、化學效應或機械效應對人體造成的局部傷害，包括電弧燒傷、燙傷、電烙印、皮膚金屬化、電氣機械性傷害等。8.4用電安全一、觸電及防護“電擊”是電流通過人體內部，破502、觸電方式（1）單相觸電2、觸電方式（1）單相觸電51（2）兩相觸電（相間觸電）（2）兩相觸電（相間觸電）52（3）跨步電壓觸電（3）跨步電壓觸電53（4）接觸電壓觸電（4）接觸電壓觸電543、人體通過電流能力電流對人體的危害程度與觸電時間、電流的大小和性質以及電流在人體中的路徑有關。此外，還與人的體重、健康狀況有關。3、人體通過電流能力55工廠供電防雷與接地培訓課程56（1）將裸露帶電部分包以適合的絕緣。

（2）設置遮欄或外護物以防止人體與裸露帶電部分接觸。（3）設置阻擋物以防止人體無意識地觸及裸露帶電部分（針對專業人員）。

（4）將裸露帶電部分置于人的伸臂范圍(1.25米)以外。

（5）裝設漏電保護器作為后備保護，其額定動作電流不應超過30mA。直接觸電防護措施

4、觸電防護（1）將裸露帶電部分包以適合的絕緣。

（2）設置遮欄或外護57（1）0類設備（2）Ⅰ類設備（3）Ⅱ類設備（4）Ⅲ類設備間接觸電防護措施（1）0類設備間接觸電防護措施58二、電氣防火和防爆1、爆炸性氣體環境危險區域的劃分

0區\1區\2區2、防爆電器設備分為二類

Ⅰ類\Ⅱ類二、電氣防火和防爆59最小點燃電流比minimumignitioncurrentratio;MICR

:在規定試驗條件下，氣體、蒸氣爆炸性混合物的最小點燃電流與甲烷爆炸性混合物的最小點燃電流之比。

最大試驗安全間隙maximumexperimentalsafegap(MESG)

在標準規定試驗條件下，殼內所有濃度的被試驗氣體或蒸汽與空氣的混合物點燃后，通過25毫米長的接合面均不能點燃殼外爆炸性氣體混合物的外殼空腔面部分之間的最大間隙。

最小點燃電流比最大試驗安全間隙maximumexperim603、Ⅱ類電氣設備，按其適用于爆炸性氣體混合物最大試驗安全間隙或最小點燃電流比，分為ⅡA，ⅡB，ⅡC三類；并按其最高表面溫度分為T1-T6六組。

組別引燃溫度t(℃)T1450<tT2300<t≤450T3200<t≤300T4135<t≤200T5100<t≤135T685<t≤100類別最大試驗安全間隙(MESG)最小點燃電流比(MICR)ⅡA≥0.9>0.8ⅡB0.5<MESG<0.90.45≤MICR≤0.8ⅡC≤0.5<0.453、Ⅱ類電氣設備，按其適用于爆炸性氣體混合物最大試驗安全間隙614、電氣火災（1）防范A、選用合格的電氣設備，線路敷設要合理設計。B、選用正確的過流保護器及漏電保護器。

C、認真做好定期檢查工作。

（2）初期火災

A、首先要切斷電源B、選擇適當的滅火器（二氧化碳

、干粉）。C、小范圍帶電滅火，可使用干砂覆蓋。D、專業滅火人員用水槍滅火時，宜采用噴霧水槍。4、電氣火災62三、觸電急救脫離電源，撥打急救電話心肺復蘇法三、觸電急救脫離電源，撥打急救電話63演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！64第8章防雷和接地

電力系統自身的安全人員的安全設備的安全

第8章防雷和接地電力系統自身的安全658.1雷與防雷設備一、大氣電場8.1雷與防雷設備一、大氣電場66工廠供電防雷與接地培訓課程67二、雷電的形成二、雷電的形成68工廠供電防雷與接地培訓課程69雷電的波形雷電的波形70三、雷電的危害形式直擊雷感應雷：靜電感應；電磁感應侵入波三、雷電的危害形式71雷電的機械效應產生的電動力強大的雷電流產生的熱量雷電的電磁效應產生過電壓雷電的閃絡放電雷電的機械效應產生的電動力強大的雷電流產生的熱量雷電的72四、雷電活動情況及直擊雷規律（1）雷暴日、雷暴小時 少雷區、多雷區、強雷區（2）雷電活動規律和我國雷電活動情況 赤道多于兩極、陸地多于海洋、山區多于平原、低緯度高于高緯度四、雷電活動情況及直擊雷規律73工廠供電防雷與接地培訓課程74工廠供電防雷與接地培訓課程75（3）直擊雷的規律建筑物的位置建筑物的結構建筑物的性質（3）直擊雷的規律建筑物的位置76五、防雷方法（1）接閃（2）接地（3）分流（4）均壓連接（5）屏蔽（6）躲避五、防雷方法77六、防雷設備大電流——避雷針（避雷線、避雷帶、避雷網）過電壓——避雷器六、防雷設備78兩類設備的工作原理：1、吸引雷，并將雷電流引入大地，從而保護附近的電力設備和建筑物免受直擊雷危害構成：接閃器——引下線——接地極2、避雷器與被保護設備并聯，過電壓將避雷器擊穿對地放電，從而保護了設備的絕緣兩類設備的工作原理：2、避雷器與被保護設備并聯，過電壓將避雷79⒈

避雷針采用“滾球法”來確定保護范圍。各類防雷建筑物的滾球半徑和避雷網格尺寸建筑物防雷類別滾球半徑hr（m）避雷網格尺寸（m）第一類防雷建筑物30≤5×5或≤6×4第二類防雷建筑物45≤10×10或≤12×8第三類防雷建筑物60≤20×20或≤24×16⒈避雷針各類防雷建筑物的滾球半徑和避雷網格尺寸滾球半徑hr80①單支避雷針的保護范圍①單支避雷針的保護范圍81當避雷針高度h>hr時，在避雷針上取高度hr的一點代替避雷針的針尖作為圓心。余下作法與避雷針高度h≤hr相同。

當避雷針高度h>hr時，在避雷針上取高度hr的一點代替避雷針82例1某廠鍋爐房煙囪高40m，煙囪上安裝一支高2m的避雷針，鍋爐房（屬第三類防雷建筑物）尺寸如圖，試問此避雷針能否保護鍋爐房。解:查表得滾球半徑hr=60m，而避雷針頂端高度h=40+2=42m，hx=8m，根據公式得避雷針保護半徑為：例1某廠鍋爐房煙囪高40m，煙囪上安裝一支高2m的避雷針，83現鍋爐房在hx=8m高度上最遠屋角距離避雷針的水平距離為：

由此可見，煙囪上的避雷針能保護鍋爐房。

現鍋爐房在hx=8m高度上最遠屋角距離避雷針的水平距離為：84②

兩支避雷針的保護范圍各按單支避雷針保護范圍計算保護范圍外側同單支避雷針一樣計算在地面每側的最小保護寬度b0為軸線上的保護高度hx為②兩支避雷針的保護范圍各按單支避雷針保護范圍計算保護范圍85（2）避雷線單根避雷線的保護范圍為：當避雷線高度h≥2hr時，無保護范圍。當hr<h<2hr時，保護范圍最高點的高度h0=2hr-h

（2）避雷線當hr<h<2hr時，保護范圍最高點的高度h86注意：確定架空避雷線的高度時，應考慮弧垂。在無法確定弧垂的情況下，等高支柱間的檔距小于120m時，其避雷線中點的弧垂宜選用2m；檔距為120～150m時宜選用3m。注意：確定架空避雷線的高度時，應考慮弧垂。在無法確定弧垂的情87（1）保護間隙

滅弧能力較小，只適用于無重要負荷的線路上。2．避雷器管式避雷器閥式避雷器（1）保護間隙2．避雷器管式避雷器閥式避雷器88（2）閥型避雷器閥型避雷器由火花間隙和閥片組成1、上接線端2、火花間隙3、云母片墊圈4、瓷套管 5、閥片 6、下接線端（2）閥型避雷器1、上接線端2、火花間隙3、云母片89（3）氧化鋅避雷器（3）氧化鋅避雷器908.2防雷保護

一、

架空線路的防雷保護⑴架設避雷線。這是線路防雷的最有效措施，但成本很高，只有66kV及以上線路才沿全線裝設。⑵提高線路本身的絕緣水平。⑶利用三角形排列的頂線兼做防雷保護線。⑷加強對絕緣薄弱點的保護。⑸采用自動重合閘裝置。⑹絕緣子鐵腳接地。8.2防雷保護一、架空線路的防雷保護⑴架設避雷線。這是91二、變配電所的防雷保護1、防直擊雷二、變配電所的防雷保護92F1、F2—管形避雷器；F3—閥形管形避雷器2、進線防雷保護F1、F2—管形避雷器；F3—閥形管形避雷器2、進線防雷保護933、

配電裝置防雷保護

T—電力變壓器F—閥形避雷器3、配電裝置防雷保護

T—電力變壓器F—閥形避雷94三、

高壓電動機的防雷保護

三、高壓電動機的防雷保護95四、建筑物的防雷保護（1）建筑物防雷分類及防雷要求第一類防雷建筑。應有防直接雷、感應雷和雷電侵入波措施。第二類防雷建筑。應有防直接雷和雷電侵入波措施，有爆炸危險的也應有防感應雷措施。第三類建筑物。應有防直接雷和雷電侵入波措施四、建筑物的防雷保護96（2）重點部位的防雷措施（2）重點部位的防雷措施97雷電類型雷電類型988.3電氣安全保護一、接地（1）功能性接地工作接地（2）保護性接地保護接地，過電壓接地，防靜電接地（3）功能性與保護性合一的接地屏蔽接地1、接地類型8.3電氣安全保護一、接地（1）功能性接地1、接地類型992、低壓配電系統接地型式

（1）TN系統

2、低壓配電系統接地型式（1）TN系統100（2）TT系統（2）TT系統101（3）IT系統（3）IT系統102（1）接地和接地裝置1、接地體；2、接地干線；3、接地支線；4、設備3、接地裝置自然接地體、人工接地體（1）接地和接地裝置1、接地體；2、接地干線；3、接地支線；103（2）接地電流和對地電壓

接地電流對地電壓（2）接地電流和對地電壓接地電流對地電壓104（3）重復接地

（3）重復接地1054、接地電阻（1）接地電阻的要求接地設施名稱接地電阻值（歐姆）3-35KV配電所高低壓宜公用接地系統43-35KV線路的電桿、金屬桿塔的接地系統30低壓配電線路的PE線或PEN線的每一重復接地系統10計算機系統交流工作接地4計算機系統安全保護接地4混合接地最小值，一般為1符合防雷規范4、接地電阻（1）接地電阻的要求接地設施名稱接地電阻值（歐姆106（2）

接地電阻的計算工頻接地電阻工頻接地電流流經接地裝置所呈現的接地電阻，稱工頻接地電阻。沖擊接地電阻雷電流經接地裝置泄放入地時所呈現的接地電阻，稱沖擊接地電阻。至接地極最遠端的長度土壤電阻率(歐姆米)<1005001000>20002011.523401.251.92.9601.62.6802.3（2）接地電阻的計算至接地極最遠端的長度土壤電阻率(歐姆米107接地電阻的計算(略)接地電阻的計算108（3）接地電阻的測量

接地電阻測量儀，俗稱接地搖表（3）接地電阻的測量109高阻區降低接地電阻的措施（1）換土（2）利用接地電阻阻抗劑（3）深埋接地極（4）深井接地高阻區降低接地電阻的措施（1）換土110加裝均壓帶的環路式接地網變配電所和車間的接地裝置加裝均壓帶的環路式接地網變配電所和車間的接地裝置111二、等電位聯接1、總等電位連接2、局部等電位連接MEB—總等電位連接；LEB—局部等電位連接二、等電位聯接MEB—總等電位連接；LEB—局部等電位連接1123、等電位連接導線的選擇總等電位連接主母線的截面規定不應小于裝置中最大PE線截面的一半，但不小于6mm2。采用銅導線，其截面可不超過25mm2。連接兩個外露可導電部分的局部等電位線，其截面不應小于接至該兩個外露可導電部分的較小PE線的截面。連接裝置外露可導電部分與裝置外可導電部分的局部等電位連接線，其截面不應小于相應PE線截面的一半。3、等電位連接導線的選擇1138.4用電安全一、觸電及防護1、電流對人體的傷害“電擊”是電流通過人體內部，破壞人的心臟、神經系統、肺部的正常工作造成的傷害。心室纖維性顫動（心室纖顫）“電傷”是電流的熱效應、化學效應或機械效應對人體造成的局部傷害，包括電弧燒傷、燙傷、電烙印、皮膚金屬化、電氣機械性傷害等。8.4用電安全一、觸電及防護“電擊”是電流通過人體內部，破1142、觸電方式（1）單相觸電2、觸電方式（1）單相觸電115（2）兩相觸電（相間觸電）（2）兩相觸電（相間觸電）116（3）跨步電壓觸電（3）跨步電壓觸電117（4）接觸電壓觸電（4）接觸電壓觸電1183、人體通過電流能力電流對人體的危害程度與觸電時間、電流的大小和性質以及電流在人體中的路徑有關。此外，還與人的體重、健康狀況有關。3、人體通過電流能力119工廠供電防雷與接地培訓課程120（1）將裸露帶電部分包以適合的絕緣。

（2）設置遮欄或外護物以防止人體與裸露帶電部分接觸。（3）設置阻擋物以防止人體無意識地觸及裸露帶電部分（針對專業人員）。

（4）將裸露帶電部分置于人的伸臂范圍(1.25米)以外。