高電壓技術1防雷裝置-接地ppt課件

1、1.避雷針n富蘭克林于富蘭克林于17501750年發(fā)明年發(fā)明避雷針。避雷針。n避雷針的發(fā)明不僅是使避雷針的發(fā)明不僅是使人類生活上免除了自然人類生活上免除了自然災害，而且在哲學上和災害，而且在哲學上和科學上也是一件大事科學上也是一件大事n單根避雷針的保護范圍單根避雷針的保護范圍 避雷針的保護范圍避雷針的保護范圍避雷針的保護范圍2. 避雷線的保護范圍線路的保護角防雷裝置防雷裝置- -避雷器避雷器1 1 避雷器的發(fā)展概況避雷器的發(fā)展概況u避雷器是用以限制由線路傳來的雷電過電壓或由避雷器是用以限制由線路傳來的雷電過電壓或由操作引起的內部過電壓的一種電器設備操作引起的內部過電壓的一種電器設備u避雷器的保

2、護原理與避雷針不同。它實質上是一避雷器的保護原理與避雷針不同。它實質上是一種放電器，并聯(lián)連接在被保護設備附近，當作用種放電器，并聯(lián)連接在被保護設備附近，當作用電壓超過避雷器的放電電壓時，避雷器即先放電，電壓超過避雷器的放電電壓時，避雷器即先放電，限制了過電壓的發(fā)展，從而保護了其他電氣設備限制了過電壓的發(fā)展，從而保護了其他電氣設備免遭擊穿損壞免遭擊穿損壞避雷器保護作用原理示意 避雷器的基本要求： (a) (b) (c) 1氣設備的伏秒特性； 2避雷器的伏秒特性，3 電器設備上可能出現(xiàn)的最高工頻電壓 避雷器與電氣設備的伏秒特性配合圖避雷器發(fā)展經歷：從放電間隙到氧化鋅避雷器滅弧工頻放切UUK續(xù)雷續(xù)雷

3、滅弧殘IICICIUKbU2.氧化鋅避雷器氧化鋅避雷器 ZnO非線性電阻片（ MOV ）的基本構成ZnO閥片的非線性閥片的非線性UI 特性特性根據作用電場強度的大小可分為三個區(qū)域根據作用電場強度的大小可分為三個區(qū)域AEJ CIU 非線性系數非線性系數氧化鋅避雷器的基本工作原理氧化鋅避雷器的基本工作原理u氧化鋅避雷器氧化鋅避雷器MOA是將相是將相應數量的氧化鋅電阻片應數量的氧化鋅電阻片MOV密封在瓷套或其他絕緣體內而組密封在瓷套或其他絕緣體內而組成成u無間隙無間隙MOA ZnO避雷器的主要技術參數避雷器的主要技術參數 通流容量大，吸收過電壓能量的通流容量大，吸收過電壓能量的能力強能力強 復合外套

4、復合外套ZnO避雷器避雷器 復合外套復合外套ZnO避雷器的優(yōu)點避雷器的優(yōu)點u具有具有ZnOZnO避雷器的所有優(yōu)點避雷器的所有優(yōu)點: : 殘壓低，保護優(yōu)異；泄漏電流小；通流容量大，殘壓低，保護優(yōu)異；泄漏電流小；通流容量大，吸收過電壓能量的能力強吸收過電壓能量的能力強u消除了避雷器內部受潮的隱患消除了避雷器內部受潮的隱患u從根本上消除避雷器裙套爆炸的危險從根本上消除避雷器裙套爆炸的危險u重量輕，體積小，擴大了避雷器的使用范圍重量輕，體積小，擴大了避雷器的使用范圍u耐污性能好耐污性能好u散熱特性好散熱特性好u制造工藝簡單制造工藝簡單防雷裝置防雷裝置- -電力系統(tǒng)接地技術電力系統(tǒng)接地技術一. 接地分類

5、1.工作接地工作接地交流電力系統(tǒng)根據中性點是否接地而分為中性點接地交流電力系統(tǒng)根據中性點是否接地而分為中性點接地系統(tǒng)和中性點絕緣系統(tǒng)，另外還有中性點通過電阻或系統(tǒng)和中性點絕緣系統(tǒng)，另外還有中性點通過電阻或電感接地的中性點非有效接地系統(tǒng)電感接地的中性點非有效接地系統(tǒng)定義：我國在定義：我國在110 kV及以上的電力系統(tǒng)中多采用中性及以上的電力系統(tǒng)中多采用中性點接地的運行方式，其目的是為了降低電力設備的絕點接地的運行方式，其目的是為了降低電力設備的絕緣水平緣水平目的：降低作用在設備絕緣上的電壓，因此設備的絕目的：降低作用在設備絕緣上的電壓，因此設備的絕緣水平也可以降低，即達到縮小設備絕緣尺寸、降低緣

6、水平也可以降低，即達到縮小設備絕緣尺寸、降低設備造價的目的設備造價的目的在正常情況下，流過接地裝置的電流為系統(tǒng)的不平衡在正常情況下，流過接地裝置的電流為系統(tǒng)的不平衡電流，而在系統(tǒng)發(fā)生短路故障時將有數十千安的短路電流，而在系統(tǒng)發(fā)生短路故障時將有數十千安的短路電路流過接地裝置，持續(xù)時間電路流過接地裝置，持續(xù)時間0.5s左右左右n在兩線一地的雙極直流輸電系統(tǒng)中，有時也將中性點在兩線一地的雙極直流輸電系統(tǒng)中，有時也將中性點接地。中性點接地后，可以利用大地作為回路，采用接地。中性點接地后，可以利用大地作為回路，采用單極運行方式。采用單極運行方式時，數千安的電流單極運行方式。采用單極運行方式時，數千安的電

7、流將長期流過接地裝置，這時接地裝置的電化學腐蝕是將長期流過接地裝置，這時接地裝置的電化學腐蝕是一個特別應當注意的問題一個特別應當注意的問題n對于配電系統(tǒng)，降壓變壓器用來聯(lián)接高壓系統(tǒng)和低壓對于配電系統(tǒng)，降壓變壓器用來聯(lián)接高壓系統(tǒng)和低壓系統(tǒng)，根據變壓器中性點是否接地可分為接地系統(tǒng)和系統(tǒng)，根據變壓器中性點是否接地可分為接地系統(tǒng)和非接地系統(tǒng)非接地系統(tǒng)2.保護接地保護接地在電氣設備發(fā)生故障時，電氣設備的外殼將帶在電氣設備發(fā)生故障時，電氣設備的外殼將帶電，如果這時人接觸設備外殼，將產生危險。電，如果這時人接觸設備外殼，將產生危險。因此為了保證人身安全，所有電氣設備的外殼因此為了保證人身安全，所有電氣設備的

8、外殼必須接地，這種接地稱為保護接地必須接地，這種接地稱為保護接地當電氣設備的絕緣損壞而使外殼帶電時，流過當電氣設備的絕緣損壞而使外殼帶電時，流過保護接地裝置的故障電流應使相應的繼電保護保護接地裝置的故障電流應使相應的繼電保護裝置動作，切除故障設備，另外也可以通過降裝置動作，切除故障設備，另外也可以通過降低接地電阻保證外殼的電位在人體安全電壓值低接地電阻保證外殼的電位在人體安全電壓值之下，從而避免因電氣設備外殼帶電而造成的之下，從而避免因電氣設備外殼帶電而造成的觸電事故觸電事故3.防雷接地防雷接地為了防止雷電對電力系統(tǒng)及人身安全的危害，為了防止雷電對電力系統(tǒng)及人身安全的危害，一般采用避雷針、避雷

9、線及避雷器等雷電防護一般采用避雷針、避雷線及避雷器等雷電防護設備設備雷電防護設備都必須與合適的接地裝置相連，雷電防護設備都必須與合適的接地裝置相連，以將雷電流導入大地，這種接地稱為防雷接地以將雷電流導入大地，這種接地稱為防雷接地流過防雷接地裝置的雷電流幅值很大，可以達流過防雷接地裝置的雷電流幅值很大，可以達到數百千安，但持續(xù)的時間很短，一般只有數到數百千安，但持續(xù)的時間很短，一般只有數十微秒十微秒 4.4.信號參考地信號參考地為電子設備提供信號參考點為電子設備提供信號參考點二. 接地電阻的定義及特性n接地電阻為接地體的地電位升與通過接地體流入地接地電阻為接地體的地電位升與通過接地體流入地中電流

10、的比值。它與土壤特性及接地體的幾何尺寸中電流的比值。它與土壤特性及接地體的幾何尺寸有關。接地體的接地電阻可以通過求解電流場得到有關。接地體的接地電阻可以通過求解電流場得到n電流流經接地體向地中散流時所遇到的土壤電阻為電流流經接地體向地中散流時所遇到的土壤電阻為散流電阻，通常所說的接地電阻包括接地引線的電散流電阻，通常所說的接地電阻包括接地引線的電阻、接地引線與接地裝置的接觸電阻、接地體本身阻、接地引線與接地裝置的接觸電阻、接地體本身的電阻、接地體和土壤間的接觸電阻及土壤的散流的電阻、接地體和土壤間的接觸電阻及土壤的散流電阻。因為散流電阻比其它四種電阻大得多，因此電阻。因為散流電阻比其它四種電阻

11、大得多，因此可以近似地認為接地電阻等于散流電阻可以近似地認為接地電阻等于散流電阻n通常通過求解恒定電流場分析得到的接地裝置的通常通過求解恒定電流場分析得到的接地裝置的電阻為土壤的散流電阻，即一般計算公式計算得電阻為土壤的散流電阻，即一般計算公式計算得到的接地電阻只是接地裝置周圍土壤的散流電阻到的接地電阻只是接地裝置周圍土壤的散流電阻n實際測量得到的接地電阻一般都比計算結果大，實際測量得到的接地電阻一般都比計算結果大，這是因為實際的接地裝置與土壤的接觸畢竟不是這是因為實際的接地裝置與土壤的接觸畢竟不是面接觸，而是點接觸，二者之間存在一定的接觸面接觸，而是點接觸，二者之間存在一定的接觸電阻，特別是

12、在巖石地區(qū)，接觸電阻有時是比較電阻，特別是在巖石地區(qū)，接觸電阻有時是比較大的。接觸電阻是一個不定值，它與施工時的壓大的。接觸電阻是一個不定值，它與施工時的壓緊程度、土壤的顆粒狀況及潮濕程度等有關，但緊程度、土壤的顆粒狀況及潮濕程度等有關，但接觸電阻在計算公式中是很難反映的接觸電阻在計算公式中是很難反映的 rIv200000021rCQvdsDvdsvvdsvIvRsnss三. 接地電阻計算n垂直接地體垂直接地體)(4ln2dllR利用系數nRRn水平接地體水平接地體)(Lln22AdhLRn 輸電線路的防雷接地需要人工接地）輸電線路的防雷接地需要人工接地）n 接地網接地網)(2SR工頻沖擊RR

13、工頻工頻沖擊沖擊沖擊系數沖擊系數RR 1 1 五. 接地的功能 功能1：n 降低電力設備絕緣水平n 確保電力系統(tǒng)安全運行：輸電線路桿塔接地裝置的接地電阻必須降低到一定值，以降低雷擊輸電線路桿塔時的塔頂電位與導線的電位差小于絕緣子串的50%沖擊放電電壓來保證線路的正常運行n 確保人身安全n當電氣設備絕緣損壞或老化而使外殼帶電時，保護接地能夠保證接觸設備外殼的人員的人身安全n另外發(fā)變電站接地裝置通過降低接地電阻和采取均壓措施來保證接觸電壓和跨步電壓滿足人身安全要求功能功能2：n 檢測接地故障檢測接地故障n近年來為了保證人身和財產安全，低壓線路采用漏電斷路器近年來為了保證人身和財產安全，低壓線路采用

14、漏電斷路器等各種故障保護裝置。如果線路的一點產生接地故障，為了使等各種故障保護裝置。如果線路的一點產生接地故障，為了使保護裝置動作，則必須產生足夠大的接地故障電流。為確保滿保護裝置動作，則必須產生足夠大的接地故障電流。為確保滿足該條件，則在降壓變壓器二次側中性點接地，該接地可以稱足該條件，則在降壓變壓器二次側中性點接地，該接地可以稱為接地故障檢測用的接地為接地故障檢測用的接地n對中性點接地的線路，如果電氣設備外殼不接地，當由于絕對中性點接地的線路，如果電氣設備外殼不接地，當由于絕緣破壞等原因使設備外殼帶電時，通過雜散電容構成回路產生緣破壞等原因使設備外殼帶電時，通過雜散電容構成回路產生的電流將

15、不足以使保護設備可靠動作，因此應將設備外殼接地的電流將不足以使保護設備可靠動作，因此應將設備外殼接地功能功能3：n功能接地功能接地n有些設備在功能上即有加以接地的必要性。有些設備在功能上即有加以接地的必要性。例如陰極保護利用電化學防止金屬的腐蝕，例如陰極保護利用電化學防止金屬的腐蝕，為了使防蝕電流流入土壤或水中，則應在系為了使防蝕電流流入土壤或水中，則應在系統(tǒng)中進行接地。另外為了保證計算機及其它統(tǒng)中進行接地。另外為了保證計算機及其它電子設備的正常工作，必須采用具有穩(wěn)定電電子設備的正常工作，必須采用具有穩(wěn)定電位的基準點，該基準點通過接地來實現(xiàn)。位的基準點，該基準點通過接地來實現(xiàn)。n 作業(yè)用接地作業(yè)用接地n在停電作用時，需要采用接地來泄放線路在停電作用時，需要采用接地來泄放線路中的充電裝置中的能量，以及防止電磁干擾