【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 接地裝置的接地電阻 chR 與雷電流幅值、土壤電阻率和接地裝置的長(zhǎng)度及其結(jié)構(gòu)形狀有關(guān)，通常將沖擊接地電阻 chR 與工頻接地電阻 gR 之比()chch gRa R? 稱(chēng)為接地裝置的沖擊系數(shù)，由 于考慮到雷電流幅值大，土壤中會(huì)發(fā)生局部火花放電，使土壤電導(dǎo)率增加，接地電阻減小，所以其值一般小于 1；但由于雷電流頻率高，對(duì)于伸長(zhǎng)接地裝置因有電感效應(yīng)，阻礙電流向接地體遠(yuǎn)端流去，故沖擊系數(shù)可能大于 1。 防雷接地裝置的形式及其電阻的算法 接地裝置一般可分為人工接地體裝置和自然接地體裝置。 人工接地體的規(guī)格 ]，水平鋪設(shè)的接地體可用圓鋼、扁鋼，垂直接地體可用鋼管、角鋼，接地體和接地引線(xiàn)的截面應(yīng)不小于下表所列規(guī)格。 表 鋼接地體和接地線(xiàn)的最小規(guī)格 種類(lèi) 規(guī)格及單位 地上 地下 屋內(nèi) 屋外 圓鋼 直徑（ mm） 6 8 10 扁鋼 截面（ mm） 厚度（ mm） 48 4 48 4 48 4 角鋼 厚度（ mm） 3 4 接地網(wǎng)由扁鋼水平連接，埋入地下 ～ 處，其面積 S大體與變電所的面積相同，如圖 32所示，這種接地網(wǎng)的總接地電阻可按下式估算： 黑龍江交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 級(jí)電氣化鐵道技術(shù) (供用電 )專(zhuān)業(yè) 14 0 .4 4 0 .5R LSS? ? ?? ? ? （ 32） 式中 L — 接地體（包括水平的與垂直的）總長(zhǎng)度， m； S — 接地網(wǎng)的總面積。 （ a）長(zhǎng)孔 （ b）方孔 圖 接地網(wǎng)示意圖 接地網(wǎng)構(gòu)成網(wǎng)孔形的目的，主要在于均壓。接地網(wǎng)中兩水平接地帶之間的距離，一般可取為 3～ 10m，然后校核接觸電位差 iU 和跨步電位差 kU 后給予以調(diào)整。 方形和矩 形地網(wǎng)接地電阻的計(jì)算 方形地網(wǎng)?？紤]到保持周長(zhǎng)不變將圓環(huán)變?yōu)榉娇蚝?，占地面積將由原來(lái)的 A 縮小為4A? ，把計(jì)算圓環(huán)或圓盤(pán)的接地電阻公式 40 .2 2 ( 1 ) ( l n 0 .4 5 2 5 )2 AR B BL h dA? ? ??? ? ? ? ? （ 33） 1 hA? ? （ 34） 中的 A 用 4A? 取代，在考慮方板的修正后，得方形地網(wǎng)的接地電阻共公式為 0 .2 1 3 ( 1 ) ( l n 5 )29e AR B BL h dA?? ?? ? ? ? （ 35） 黑龍江交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 級(jí)電氣化鐵道技術(shù) (供用電 )專(zhuān)業(yè) 15 01 0(3 ln 0 .2 )l AlA? ?? （ 36） 式中 A — 地網(wǎng)面積； 0l — 地網(wǎng)周長(zhǎng)； l — 水平接地體長(zhǎng)度； d — 接地體直徑； ? — 土壤電阻率； 1 eRR?? （ 37） 牽引變電所防 雷接地的必要性 牽引變電所是鐵路供電系統(tǒng)的樞紐，它擔(dān)負(fù)著電網(wǎng)供電的重要任務(wù)。在電力系統(tǒng)中的各種電氣設(shè)備，都是按一定電壓制造的，都有一定的絕緣強(qiáng)度。當(dāng)電壓過(guò)高，超過(guò)其絕緣強(qiáng)度時(shí)，就要產(chǎn)生閃絡(luò) (擊穿 )，它能使絕緣破壞，引起事故。這種對(duì)絕緣有危險(xiǎn)的電壓和高于正常運(yùn)行時(shí)的電壓，均稱(chēng)為過(guò)電壓。根據(jù)產(chǎn)生過(guò)電壓的原因，我們把過(guò)電壓分為內(nèi)部過(guò)電壓和大氣過(guò)電壓兩種。 內(nèi)部過(guò)電壓 ， 是指由于電力系統(tǒng)內(nèi)部的原因（如閉合空載線(xiàn)路、空載變壓器，以及發(fā)生單相接地故障等）所引起的過(guò)電壓。產(chǎn)生內(nèi)部過(guò)電壓的根本原因是由于系統(tǒng)內(nèi)能量分布發(fā)生瞬間 突變。內(nèi)部過(guò)電壓分為兩大類(lèi) :一類(lèi)是由于在操作（如斷路器的合閘、分閘）或故障（斷線(xiàn)、接地等）時(shí)的過(guò)渡過(guò)程中所產(chǎn)生的過(guò)電壓叫操作過(guò)電壓，其持續(xù)時(shí)間較短 。另一類(lèi)是在某些操作或故障后所形成的回路中，由于電感和電容相等而產(chǎn)生的諧振過(guò)電壓叫做諧振過(guò)電壓（或稱(chēng)共振過(guò)電壓），其持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。 大氣過(guò)電壓又叫外部過(guò)電壓。它是由于雷電放電而引起的過(guò)電壓，所以又叫做雷電過(guò)電壓。大氣過(guò)電壓又分為直擊雷過(guò)電壓和感應(yīng)雷過(guò)電壓。直擊雷過(guò)電壓指帶電的雷云直接對(duì)架空電力線(xiàn)路和電氣設(shè)備放電。其過(guò)電壓數(shù)值可達(dá)幾百萬(wàn)伏，對(duì)電氣設(shè)備的危害極大。感應(yīng) 雷過(guò)電壓指當(dāng)雷擊于線(xiàn)路附近地面時(shí)在雷電放電的先導(dǎo)階段，先導(dǎo)路徑中充滿(mǎn)了電荷，因而對(duì)導(dǎo)線(xiàn)產(chǎn)生靜電感應(yīng)，在先導(dǎo)路徑附近的導(dǎo)線(xiàn)上積累了大量的異性束縛電荷。當(dāng)雷擊大地后，主放電開(kāi)始，先導(dǎo)路徑中的電荷自上而下被迅速中和，這時(shí)導(dǎo)線(xiàn)黑龍江交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 級(jí)電氣化鐵道技術(shù) (供用電 )專(zhuān)業(yè) 16 上的束縛電荷變?yōu)樽杂呻姾?，沿?dǎo)線(xiàn)兩側(cè)流動(dòng)。由于主放電的速度很快，所以導(dǎo)線(xiàn)中的電流很大，感應(yīng)電壓就會(huì)達(dá)到很大的數(shù)值，這就是感應(yīng)雷過(guò)電壓。 黑龍江交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 級(jí)電氣化鐵道技術(shù) (供用電 )專(zhuān)業(yè) 17 第 4 章 10kv 牽引變電所防雷保護(hù)和接地設(shè)計(jì) 發(fā)電廠(chǎng)、變電站及輸電線(xiàn)是電力系統(tǒng)的重要組成部分，如果遭受雷擊，會(huì)在系統(tǒng)中產(chǎn)生幅值很高的 雷電過(guò)電壓，從而嚴(yán)重危及線(xiàn)路和電氣設(shè)備的絕緣。一旦系統(tǒng)中某處絕緣遭到破壞，就可以引起跳閘或其他設(shè)備事故。因此，電力系統(tǒng)的雷電過(guò)電壓及其防護(hù)問(wèn)題一直是人類(lèi)研究的一項(xiàng)重要課題。 直擊雷保護(hù) 保護(hù)對(duì)象 屋外配電裝置，包括組合導(dǎo)線(xiàn)、母線(xiàn)廊道。 保護(hù)措施 ① 110KV 配電裝置裝設(shè)避雷針或裝設(shè)獨(dú)立避雷針；②主變壓器裝設(shè)獨(dú)立避雷針；③屋外組合導(dǎo)線(xiàn)裝設(shè)獨(dú)立避雷針。 避雷針裝設(shè)應(yīng)注意的問(wèn)題 應(yīng)妥善采用獨(dú)立避雷針和構(gòu)架避雷針，其聯(lián)合保護(hù)范圍應(yīng)覆蓋全所保護(hù)對(duì)象。根據(jù)《電力設(shè)備過(guò)電壓保護(hù)技術(shù)規(guī) 程》 SDJ7— 76 規(guī)定：獨(dú)立避雷針（線(xiàn)）宜設(shè)獨(dú)立的接地裝置，避雷針及其接地裝置與道路或出入口等的距離不宜小于 3m。 110KV 及以上的配電裝置，一般將避雷針裝在其構(gòu)架或房頂上； 6KV 及以上的配電裝置，允許將避雷針裝在其構(gòu)架或房頂上； 35KV 及以下高壓配電裝置，構(gòu)架或房頂上不宜裝設(shè)避雷針。裝在構(gòu)架上的避雷針應(yīng)與接地網(wǎng)連接，并應(yīng)在其附近裝設(shè)集中接地裝置。避雷針與主接地網(wǎng)的地下連接點(diǎn)至變壓器 接地線(xiàn)與主接地網(wǎng)的地下連接點(diǎn)，沿接地體的長(zhǎng)度不得小于 15m。在主變壓器的門(mén)型構(gòu)架上，不應(yīng)裝設(shè)避雷針、避雷線(xiàn)。 我國(guó)規(guī)程規(guī)定 : (1)110KV 及以上的配電裝置 ,一般將避雷針在構(gòu)架上。但是在土壤電阻率ρ﹥ 1000Ω *m 的地區(qū) ,仍宜裝設(shè)獨(dú)立避雷針 ,以免發(fā)生反擊 。 (2)35KV 及以下的配電裝置應(yīng)采用獨(dú)立避雷針來(lái)保護(hù) 。 黑龍江交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 級(jí)電氣化鐵道技術(shù) (供用電 )專(zhuān)業(yè) 18 (3)10KV 的配電裝置 ,在ρ﹥ 500Ω *m的地區(qū)宜采用獨(dú)立避雷針 ,在ρ﹤ 5000Ω *m的地區(qū)容許采用構(gòu)架避雷針。 雷電侵入波保護(hù) 避雷器結(jié)合進(jìn)線(xiàn)段保護(hù)。裝設(shè)閥式避雷器是變電站對(duì)雷電過(guò)電壓波進(jìn)行防護(hù)的主要措施 ,它的保護(hù)作用主要是限制過(guò)電壓波的幅值 .但是為了使閥式避雷器不至與負(fù)荷過(guò)重 (流過(guò)的沖擊電流過(guò)大 )和有效的發(fā)揮其保護(hù)功能 ,還需要有”進(jìn)線(xiàn)段保護(hù)”與之配合 ,這是現(xiàn)代變電站防雷接線(xiàn)的基本思路。閥式避雷器的保護(hù)作用基于三個(gè)前提 :①它的伏秒特性與被保護(hù)絕緣的伏秒特性有良好的配合在一切電壓波形下 ,前者均處于后者之下②它的③伏安特性應(yīng)保證其殘壓低于被保護(hù)絕緣的沖擊電氣強(qiáng)度③被保護(hù)絕緣必須處于該避雷器的保護(hù)距離之內(nèi)。 參考《電力設(shè)備過(guò)電壓保護(hù)技術(shù)規(guī)程》 SDJ7— 79 中的規(guī)定： 第 78 條：變電站的每相母線(xiàn)上都應(yīng)裝設(shè)閥型避雷器 ,應(yīng)以最短的接地線(xiàn)與配電裝置的主接地網(wǎng)連接 ，同時(shí)應(yīng)在其附近架設(shè)集中接地裝置。 第 80 條：大接地短路電流系統(tǒng)中的中性點(diǎn)不接地變壓器如中性點(diǎn)絕緣按線(xiàn)電壓設(shè)計(jì)，應(yīng)在中性點(diǎn)裝設(shè)保護(hù)裝置。 第 83 條 ： 與架空線(xiàn)聯(lián)絡(luò)連接的三繞組變壓器的 10KV 繞組，如有開(kāi)路運(yùn)行的可能，應(yīng)采用防止靜電感應(yīng)電壓危害該繞組絕緣的措施。在其一相出線(xiàn)上裝設(shè)一只閥型避雷器。 第 85 條：變電站 3～ 10KV 配電裝置應(yīng)在每相母線(xiàn)和每路架空線(xiàn)上裝設(shè)閥型避雷器；① 110KV， 35KV， 10KV 每段母線(xiàn)上均裝一組避雷器；②變壓器 35KV 側(cè)每一相上裝一個(gè)避雷器， 10KV 側(cè)在一相