【正文】 接地計(jì)算機(jī)以及一切微電子設(shè)備，大部分采用中大規(guī)模集成電路，工作于較低的直流電壓下，為使同一系統(tǒng)的電腦（計(jì)算機(jī)）微電子設(shè)備的工作電路具有同一電位參考點(diǎn)，將所有設(shè)備的“零”電位點(diǎn)接于一接地裝置，它可以穩(wěn)定電路的電位，防止外來(lái)干擾，這稱為直流工作接地。5）防雷接地關(guān)于防雷、接地和電氣安全的研究為使雷電浪涌電流泄入大地，使被保護(hù)物免遭直擊雷或感應(yīng)雷等浪涌過電壓 過電流的危害，所有建筑物電氣設(shè)備、線路、網(wǎng)絡(luò)等不帶電金屬部分，金屬護(hù)套，避雷器，以及一切水氣管道等均應(yīng)與防雷接地裝置作金屬性連接。防雷接地裝置包括避雷針、帶線網(wǎng)接地、引下線接地、引入線接地匯集線接地體等。等電位連接的目的在于減小需要防雷的空間內(nèi)各金屬部件和各系統(tǒng)之間的電位差。穿過各防雷區(qū)交界的金屬部件和系統(tǒng)，以及在一個(gè)防雷區(qū)內(nèi)部的金屬部件和系統(tǒng)，都應(yīng)在防雷區(qū)交界處做等電位連接。應(yīng)采用等電位連接線和螺栓緊固的線夾在等電位連接帶處做等電位連接，而且當(dāng)需要時(shí)，應(yīng)采用地極保護(hù)防雷器（SPD）做等電位連接（見21圖中的接地線也做等電位連接）。其作用為在不同地網(wǎng)之間安裝地極保護(hù)器用來(lái)避免地網(wǎng)之間產(chǎn)生不同電位差的危險(xiǎn)。21圖 導(dǎo)電物體或電氣系統(tǒng)連到等電位連接帶的等電位連接關(guān)于防雷、接地和電氣安全的研究第三章 對(duì)建筑防雷接地的探討建筑物防雷永遠(yuǎn)是一個(gè)熱門話題，它與人們的人身、財(cái)產(chǎn)安全息息相關(guān)。所以，建筑物在竣工驗(yàn)收時(shí)，防雷接地是一項(xiàng)必須的、重要的項(xiàng)目環(huán)節(jié)。但是，我們常聽見有人總把防雷和接地混為一談，其實(shí)不然，防雷一定要接地，而接地，不一定是為了防雷?？偟膩?lái)說，防雷接地是為了使建筑物在雷電打擊避免被雷電造成損失，而接地系統(tǒng)則是為了防止用電器金屬外殼帶電傷人，它們最終需要用導(dǎo)體連接到接地裝置，排除安全隱患。防雷就是建筑物通過預(yù)先設(shè)置的接閃器（突出屋面的金屬物，如明裝避雷帶、避雷針），把雷電引入大地的一個(gè)過程，它可以有效地保護(hù)建筑物內(nèi)部不受雷電打擊造成損害。大家可能經(jīng)常會(huì)看到，我們的建筑物屋面女兒墻，沿墻壓頂有設(shè)置一道鋼筋（通常是經(jīng)熱鍍鋅處理過的），這在建筑電氣上稱為明裝避雷帶，我們將剛性屋面或者結(jié)構(gòu)層上的鋼筋，和明裝避雷帶進(jìn)行焊接連接，可以使屋面形成一定規(guī)格（一級(jí)防雷為5m5m，二級(jí)防雷為10m10m，三級(jí)防雷為20m20m）的避雷網(wǎng)格，再將屋面避雷網(wǎng)與選定作為引線的柱筋進(jìn)行焊接，再傳入基礎(chǔ)通過接地裝置而引入大地。標(biāo)高高于30m的建筑物，還應(yīng)設(shè)置均壓環(huán)（非屋面外圍框梁或圈梁鋼筋通焊一圈），可以有效地防側(cè)擊雷。直接設(shè)置避雷針的做法基本已經(jīng)被淘汰，因?yàn)楸芾揍樀姆览啄Ｐ涂梢钥醋鍪莻銧罘雷o(hù)，它會(huì)存在避雷盲區(qū)，也不能防側(cè)擊雷，但由于其引雷電的功能強(qiáng)大，在一級(jí)防雷的地區(qū)的建筑物就會(huì)采用避雷針、避雷帶加設(shè)均壓環(huán)混合安裝做法。通過以上安裝施工，我們?nèi)藶榘呀ㄖ飿?gòu)成了鋼筋避雷籠子，可以全方位的避免建筑物遭雷擊時(shí)受到損害。接地系統(tǒng)是建筑電氣的一個(gè)難點(diǎn)，可以分大接地和小接地，小接地主要是經(jīng)阻抗、容抗或感抗接地，而大接地是直接接地。我們這里主要從大接地的三相四線制和三相五線制進(jìn)行闡述。三相四線制，TNC系統(tǒng)，是除必須有的三根相線（電工學(xué)稱火線）外，將中性線（電工學(xué)稱零線）和保護(hù)中性線（接地線）合二為一，這樣的系統(tǒng)，一旦發(fā)生漏電事故，漏電不能直接傳入大地，可能會(huì)造成人身觸電事故。三相五線制，TNS系統(tǒng)，是除必須有的三根相線外，中性線和保護(hù)中性線嚴(yán)格分開，保護(hù)中性線是要進(jìn)行接地連接的，所有的用電器金屬外殼有效地與保護(hù)中性線進(jìn)行連接，可以有效地防止漏電觸電事故。我們常見的三孔插座和插頭，關(guān)于防雷、接地和電氣安全的研究其實(shí)并非三相380V電源，而是單相220V（兩孔的其實(shí)也不是兩相，是單相，兩相是三相火線中選兩根接入設(shè)備，因?yàn)榫€電壓就是380V，就無(wú)需接入零線，如電焊機(jī)就是兩相設(shè)備），插座最上端的孔是連接到保護(hù)中性線的，而用電器插頭最上端的端頭，是與用電器金屬外殼進(jìn)行連接的，這樣，我們就可以把金屬外殼所帶的漏電，有效地傳入大地，因?yàn)槿梭w的電阻比電線電阻大出很多，電流基本不會(huì)從人體通過了。改進(jìn)型的TNCS系統(tǒng)，省去了變電房至建筑物這一段的接地電纜，減少了造價(jià)。關(guān)于防雷、接地和電氣安全的研究第四章 接地和接零等安全用電措施及使用范圍把電氣設(shè)備的金屬外殼及與外殼相連的金屬構(gòu)架用接地裝置與大地可靠地連接起來(lái)，以保證人身安全的保護(hù)方式，叫保護(hù)接地，簡(jiǎn)稱接地。保護(hù)接地一般用在1000V以下的中性點(diǎn)不接地的電網(wǎng)與1000V以上的電網(wǎng)中。在中性點(diǎn)不接地的系統(tǒng)中，假設(shè)電動(dòng)機(jī)的A相繞組因絕緣損壞而碰金屬外殼，外殼帶電（參看圖4－1），在沒有保護(hù)接地的情況下，當(dāng)人體接觸外殼時(shí)，電流經(jīng)過人體和另外兩根火線的對(duì)地絕緣電阻Re、RC（如果導(dǎo)線很長(zhǎng)，還要考慮導(dǎo)線與大地間的電容）而形成回路。如果另外兩根火線對(duì)地絕緣不好，流過人體的電流會(huì)超過安全限度而發(fā)生危險(xiǎn)。在有保護(hù)接地的情況下，當(dāng)人體接觸帶電的外殼時(shí)，電流在A相碰殼處分為兩路，一路經(jīng)接地裝置的電阻Rd，一路經(jīng)人體電阻Rr，這兩路匯合后再經(jīng)另外兩根火線的對(duì)地絕緣電阻Re和RC構(gòu)成回路。由于Re根據(jù)電氣安裝規(guī)程規(guī)定，在1000V以下中性點(diǎn)接地系統(tǒng)中，用電設(shè)備不允許采用保護(hù)接地（圖4－2）。這是因?yàn)楫?dāng)某一相絕緣破損與金屬外殼接觸時(shí)，電流Id便會(huì)經(jīng)過大地回到變壓器的中性點(diǎn)，而這時(shí)流過保險(xiǎn)絲的電流很可能小于保險(xiǎn)絲的熔斷電流，保險(xiǎn)絲不斷，金屬外殼仍與電源相連。金屬外殼對(duì)地的電壓Ud等于Id在Rd上的電壓降，而Id＝U相／（R0＋Rd），Ud＝U相Rd／（R0＋Rd）。在一般三相四線制系統(tǒng)中，U相是220V，R0約4Ω，Rd通常都超過4Ω，即使Rd與R0一樣，也按4Ω計(jì)，金屬外殼的對(duì)地電壓也為110V，超過安全電壓。圖41 保護(hù)接地示意圖圖 42 中性點(diǎn)接地系統(tǒng)不允許采用保護(hù)接地關(guān)于防雷、接地和電氣安全的研究把電氣設(shè)備的金屬外殼及與外殼相連的金屬構(gòu)架與中性點(diǎn)接地的電力系統(tǒng)的零線連接起來(lái)，以保護(hù)人身安全的保護(hù)方式，叫保護(hù)接零（也叫保護(hù)接中線），簡(jiǎn)稱接零。保護(hù)接零一般用在1000V以下的中性點(diǎn)接地的三相四線制電網(wǎng)中，目前供照明用的380／220V中性點(diǎn)接地的三相四線制電網(wǎng)中廣泛采用保護(hù)接零措施。在1000V以下中性點(diǎn)接地系統(tǒng)中，應(yīng)該采取保護(hù)接零，一旦某一根絕緣破損與金屬外殼接觸，就會(huì)形成單相短路，電流很大，于是保險(xiǎn)絲熔斷（或自動(dòng)開關(guān)自動(dòng)切斷電路），電動(dòng)機(jī)脫離電源，從而避免了觸電危險(xiǎn)。許多單相家用電器的電源線接到三腳插頭上，三腳插頭的粗腳連著家用電器的金屬外殼。這種插頭要插到單相三孔插座上，插座的粗孔應(yīng)該用導(dǎo)線與電源的中線相連。絕不允許在插座內(nèi)將粗孔與接工作中線的孔相連。因?yàn)橐坏┯秒娖鞯墓ぷ髦芯€斷線（參看圖4－3），發(fā)生外殼帶電時(shí)，保險(xiǎn)絲不熔斷，而會(huì)引起觸電事故。在三相四線制中性點(diǎn)接地的380／220V照明供電系統(tǒng)中，由于普遍采用保護(hù)接零。若保護(hù)接零的中線切斷，可能造成觸電事故，所以一般只在相線上裝熔斷器，不允許在中線上裝熔斷器。但是單相雙線照明供電線路，由于接觸的大多數(shù)是不熟悉電氣的人，有時(shí)由于修理或延長(zhǎng)線路而將相線和中線接錯(cuò)，所以中線和相線上都接保險(xiǎn)絲（熔斷器）。圖43 保護(hù)接零應(yīng)接電源中線關(guān)于防雷、接地和電氣安全的研究第五章 防雷接地裝置結(jié)構(gòu)當(dāng)建筑物遭受雷擊時(shí)，雷擊電流通過敷設(shè)在樓頂?shù)谋芾拙W(wǎng)，經(jīng)接地引下線至接地裝置流入地下，在接地裝置上升高的電位等于電流與電阻的乘積，在接地引下線上某點(diǎn)離地面的高度為h的對(duì)地電位，則為： Uo=UR＋UL=IkRq＋ L ① 式中 Ik—雷電流幅值kAΩ Rq—防雷裝置的接地電阻L—避雷引下線上某點(diǎn)離地面的高度的為h到接地裝置的電感μH 雷電流的波頭陡度 kA/μH①式中右邊第一項(xiàng)UR即IkRq為電位的電阻分量，第二項(xiàng)UL即為電位的電感分量，據(jù)GB50057－94有關(guān)規(guī)定，三類級(jí)防雷建筑物中，可取雷電流Ik=100kA，波頭形狀為斜角形，波頭長(zhǎng)度為10μs，則雷電流波頭陡度 = =10kA /μs，取引下線單位長(zhǎng)度電感Lo=，則由①式可得出Uo=100Rq＋h10=100Rq+14hkV根據(jù)②式，在不同的接地電阻Rq及高度h時(shí)，可求出相應(yīng)的Uo值，但引下線數(shù)量不同，則Uo的數(shù)值有較大差異。下面以例1中引下線分別為8根假定每根引下線均流過相同幅度的雷擊電流，且忽略雷電流在水平避雷上的電阻及電感壓降，由計(jì)算出的UR/UL值可知，接地電阻Rq即使為零，在不同高度的接地引下線由于電感產(chǎn)生的電位電感分量也是相當(dāng)高的，同樣會(huì)產(chǎn)生反擊網(wǎng)絡(luò)。，人站在一層，h1=3m，Rq=30Ω，則URI=750kVUL1=。方可產(chǎn)生的反擊。人站在5層，h2 =15m，Rq=30Ω，則：UR2=750kVU12= ，當(dāng)站在一層房間內(nèi)，h1=3m，Rq=30Ω，則UL1== 則安全間距L安全1 ，h2=15m則UL2==375kV則安全間距L安全2可見，引下線數(shù)量增加一倍，安全間距則減小一半。因此設(shè)置了防雷設(shè)施后，應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范設(shè)置引下線的數(shù)量及間 15關(guān)于防雷、接地和電氣安全的研究距。同時(shí)建議可縮短規(guī)范內(nèi)規(guī)定的引下線間距，多設(shè)一定數(shù)量的引下線，可減少雷電壓反擊現(xiàn)象。這樣處理，對(duì)增加工程造價(jià)微乎其微。、金屬物體的距離1當(dāng)防雷接地裝置未與金屬管道的埋地部分連接時(shí)，按例一中數(shù)據(jù)：樓頂?shù)囊戮€高度h=Lx=20m，Rq=30Ω時(shí)，據(jù)JCJ/T16－，Lx－－4：Sed≥=30=，而在實(shí)際施工中，地下水暖管道交錯(cuò)縱橫，先于防雷及電氣接地裝置施工，等施工后者時(shí)，已經(jīng)很難保證Sed≥，也難于保證不應(yīng)小于2m的規(guī)定，因此可將防雷接地裝置與各種接地裝置共用，即實(shí)行一棟建筑一個(gè)接地體。將接地裝置與地下進(jìn)出建筑物的各種金屬管道連接起來(lái)，實(shí)行總等電位聯(lián)結(jié)。綜上所述，在實(shí)行一棟建筑一個(gè)總帶電位聯(lián)結(jié)、一個(gè)共用接地體的措施后，在樓頂部應(yīng)將避雷帶針與伸出屋面的金屬管道金屬物體連接起來(lái)，在每層內(nèi)的建筑物內(nèi)應(yīng)實(shí)行輔助等電位聯(lián)結(jié)，即引下線在經(jīng)過各個(gè)樓層時(shí)，將它與該樓層內(nèi)的鋼筋、金屬構(gòu)架全部聯(lián)結(jié)起來(lái)，于是不論引下線的電位升到多高，同樓層建筑物內(nèi)的所有金屬物包括地面內(nèi)鋼筋、金屬管道、電氣設(shè)備的安全接地都同時(shí)升到相同電位，方可消除雷電壓反擊。埋地深度跨步電壓是指人的兩腳接觸地面間兩點(diǎn)的電位差。跨步電壓的大小與接地體埋地深度、土壤電阻率、雷電位幅值等諸多因素。世界各國(guó)根據(jù)發(fā)生的人身沖擊觸電事故分析，認(rèn)為相當(dāng)于雷電流持續(xù)時(shí)間內(nèi)人體能承受的跨步電壓為90～，該工程的防雷接地體埋深關(guān)于防雷、接地和電氣安全的研究，跨步電壓已在安全范圍內(nèi)。JCJ/T16－，：防擊雷的人工接接地體距建筑物入口處及人行道不應(yīng)小于3m，當(dāng)小于3m時(shí)，接地體局部埋深不應(yīng)小于1m，或水平接地體局部包以絕緣物。包以絕緣物易增大其接地電阻，因此還是以埋深大于1m時(shí)為好。這樣處理，只增加少量工程造價(jià)，卻將接地裝置處理得更加安全可靠，起到事半功倍的效果。若采用基礎(chǔ)和圈梁內(nèi)鋼筋作為環(huán)形接地體，但由于三級(jí)防雷的建筑物大多為毛石基礎(chǔ)，較淺根本達(dá)不到防止危險(xiǎn)的跨步電壓需將接地裝置埋深1m的要求，因此不宜采用圈梁做為環(huán)形接地體指三級(jí)防雷建筑物。關(guān)于防雷、接地和電氣安全的研究結(jié)束語(yǔ)綜上所述，針對(duì)的建筑防雷、設(shè)備接地接零等電器安全用電常識(shí)的簡(jiǎn)要介紹，通過對(duì)雷的形成和危害的認(rèn)識(shí)和對(duì)建筑防雷設(shè)備和防雷措施的介紹。可以得知防雷與接地是統(tǒng)一的，二者缺一不可。只有防雷措施而無(wú)接地，無(wú)法迅速泄流放電，反之，設(shè)備將直接遭受強(qiáng)大電流的沖擊，無(wú)論哪種情況系統(tǒng)都將受到破壞甚至癱瘓。只要通過合理配置，使之溶為一體，就能有效確保系統(tǒng)的穩(wěn)定工作，從而發(fā)揮出系統(tǒng)防護(hù)工作的最佳效果。18關(guān)于防雷、接地和電氣安全的研究參考文獻(xiàn)[1] 《電工學(xué)》（土建類）顏偉忠主編高等教育出版社[2] 《工廠供電》，.[3] 《建筑電氣》作 者：建設(shè)部學(xué)院華中科技大學(xué)出版社 2009年09月 [4] 《建筑電氣》 作 者： 孫成群 中國(guó)建筑工業(yè)出版社 2009111 [5] 《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB5005794 作者： 中華人民共和國(guó)機(jī)械工業(yè)部 中國(guó)計(jì)劃出版社20010201第二篇：關(guān)于防雷、接地和電氣安全的研究論文網(wǎng)絡(luò)高等教育本 科 生 畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計(jì)）題目：關(guān)于防雷、接地和電氣安全的研究學(xué)習(xí)中心： 奧鵬學(xué)習(xí)中心 層 次： ?？破瘘c(diǎn)本科 專 業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化 年 級(jí)： 年 春/秋 季 學(xué) 號(hào)： ***3 學(xué) 生： 趙斌 指導(dǎo)教師： 完成日期： 年 月 日關(guān)于防雷、接地和電氣安全的研究?jī)?nèi)容摘要雷電現(xiàn)象是我們?nèi)粘Ｉ钪休^為常見的一種自然現(xiàn)象，但是雷電現(xiàn)象極具破壞性，對(duì)人民生命財(cái)產(chǎn)造成了嚴(yán)重的威脅。近幾年，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，高層建筑物數(shù)量、建筑電氣設(shè)備明顯增多。此外，越來(lái)越多的用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)和室內(nèi)電氣設(shè)備過度依賴，這些原因?qū)е陆ㄖ锢纂姙?zāi)害發(fā)生機(jī)率逐漸上升。因此，加強(qiáng)對(duì)行電氣設(shè)備的防雷、接地的研究尤為必要。關(guān)鍵詞：防雷；接地；電氣安全I(xiàn)關(guān)于防雷、接地和電氣安全的研究目 錄內(nèi)容摘要...........................................................................................................................I 1 緒論............................................................................................................................1 課題的背景及意義........................................................................................1 防雷接地保護(hù)的重要性................................................................................1 防雷接地保護(hù)的研究現(xiàn)狀............................................