【正文】 和極性雷電流對電氣設備絕緣的危險程度同雷電流波頭(波前時間)陡度的大小有關。 雷電流幅值及分布概率雷電流幅值是指物體遭到直接雷擊時，經(jīng)過接地電阻，被擊物體中雷電流的最大值。 雷電參數(shù)特性雷電是一種自然現(xiàn)象，它釋放出的巨大能量，有極強大的破壞能力。各類防雷建筑物都必須采取防直擊雷和防雷電波侵入的措施，對于第一類防雷建筑物和部分第二類防雷建筑物還要采取防雷電感應的措施。要在認真調(diào)查被保護物周圍的地理、地質(zhì)、土壤、氣象、環(huán)境等條件，了解雷電活動規(guī)律及其特點的基礎上，仔細研究防雷裝置的形式及其布置。因此，供電系統(tǒng)的注意防雷接地及電氣安全。因此防爆在化工企業(yè)具有特別重要的意義。在日常生活中為了防止人體觸電，電氣設備必須有良好的接地裝置，用以保護電氣設備及防止人體觸電事故的發(fā)生。全文共分為三章，各章內(nèi)容簡介如下：第一章緒論，簡述課題的背景和意義、論題的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，介紹論文的主要內(nèi)容；第二章變電站高壓電力裝置防雷技術； 第三章接地與屏蔽；在電力系統(tǒng)中大氣過電壓嚴重影響電力系統(tǒng)的正常運行，而大氣過電壓產(chǎn)生的根本原因，是雷云放電引起的。空中保護神39。35公里的范圍內(nèi)及時發(fā)出警報。俄羅斯專家則研制出一種能及時預報雷電的警報儀。它看上去很像避雷針，只是分散在一定的面積上，但它的作用機理與避雷針完全不同。雷電消除器39。則非常適用于多雷地區(qū)，現(xiàn)已獲得專利。美國科學家發(fā)明的39。它使引雷技術向?qū)嵱没~進了一大步。閃電的次數(shù)比不播撒的云減少了66%。大量的對比實驗表明，播撒了碘化銀的云，39。此外，人工影響對流云的方法也被用來抑制雷電的發(fā)生。這些導電性能良好的粉劑投入云中后，可以 大大地改善云的導電性能，從而起到分散云中電荷的作用。 關于防雷接地和電器安全的國內(nèi)外技術近來年，國內(nèi)進行了另一種人工影響雷電的實驗。接地電阻不合格，雷電引起的地電位升高，也會通過設備的接地線引入二次設備中，損壞設備的插件。接地起著維持正常運行、保護、防雷、防干擾等作用。這些二次設備防感應雷基本上靠機殼和內(nèi)部元件本身，可靠性較低。變電站對于直擊雷的保護一般采取裝設避雷針或采用沿變電站進線段一定距離內(nèi)架設避雷線，吸引雷電擊向自身，減低雷擊點的過電壓，通過良好接地的裝置，將雷電流迅速泄入大地。變電站接地網(wǎng)安全除了對接地阻抗有要求外，還對關于防雷、接地和電氣安全的研究地網(wǎng)的結(jié)構、使用壽命等提出了較高的要求。因此，沒有合理而良好的接地裝置，就不能有效地防雷。同時，接地是避雷技術很重要的環(huán)節(jié)，變電站接地系統(tǒng)的合理與否，是直接采用關系到人身和設備安全的重要問題。利用多臺微機和大規(guī)模集成電路裝置組成的自動化系統(tǒng)，可用于控制、監(jiān)測、保護、通信等等?，F(xiàn)代防雷工程的防雷對象擴大了，防雷措施增加了，防雷設計的方法也在不斷發(fā)展。(2)利用保護裝置把雷電波導入到接地網(wǎng)中。二是各類架空線路的雷電感應過電壓和直擊雷過電壓形成的雷電波沿線路侵入到變電站。在變電站的設計過程中，保護變電站的設備安全，提高其供電可靠性，優(yōu)化防雷接地設計方案，加強變電站的防雷接地安全措施，最大程度的減少雷擊事故發(fā)生，有著極其重要的意義。II關于防雷、接地和電氣安全的研究 緒論 課題的背景及意義變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，變電站發(fā)生雷擊事故，將造成大面積停電，會對電網(wǎng)造成較大的危害。因此，加強對行電氣設備的防雷、接地的研究尤為必要。近幾年，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，高層建筑物數(shù)量、建筑電氣設備明顯增多。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)防護工作的最佳效果?？梢缘弥览着c接地是統(tǒng)一的，二者缺一不可。若采用基礎和圈梁內(nèi)鋼筋作為環(huán)形接地體，但由于三級防雷的建筑物大多為毛石基礎，較淺根本達不到防止危險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)形接地體指三級防雷建筑物。包以絕緣物易增大其接地電阻，因此還是以埋深大于1m時為好。世界各國根據(jù)發(fā)生的人身沖擊觸電事故分析，認為相當于雷電流持續(xù)時間內(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)。埋地深度跨步電壓是指人的兩腳接觸地面間兩點的電位差。將接地裝置與地下進出建筑物的各種金屬管道連接起來，實行總等電位聯(lián)結(jié)。這樣處理，對增加工程造價微乎其微。因此設置了防雷設施后，應嚴格按照規(guī)范設置引下線的數(shù)量及間 15關于防雷、接地和電氣安全的研究距。方可產(chǎn)生的反擊。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高的，同樣會產(chǎn)生反擊網(wǎng)絡。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，有時由于修理或延長線路而將相線和中線接錯，所以中線和相線上都接保險絲（熔斷器）。在三相四線制中性點接地的380／220V照明供電系統(tǒng)中，由于普遍采用保護接零。絕不允許在插座內(nèi)將粗孔與接工作中線的孔相連。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。保護接零一般用在1000V以下的中性點接地的三相四線制電網(wǎng)中，目前供照明用的380／220V中性點接地的三相四線制電網(wǎng)中廣泛采用保護接零措施。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，金屬外殼的對地電壓也為110V，超過安全電壓。這是因為當某一相絕緣破損與金屬外殼接觸時，電流Id便會經(jīng)過大地回到變壓器的中性點，而這時流過保險絲的電流很可能小于保險絲的熔斷電流，保險絲不斷，金屬外殼仍與電源相連。在有保護接地的情況下，當人體接觸帶電的外殼時，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)另外兩根火線的對地絕緣電阻Re和RC構成回路。在中性點不接地的系統(tǒng)中，假設電動機的A相繞組因絕緣損壞而碰金屬外殼，外殼帶電（參看圖4－1），在沒有保護接地的情況下，當人體接觸外殼時，電流經(jīng)過人體和另外兩根火線的對地絕緣電阻Re、RC（如果導線很長，還要考慮導線與大地間的電容）而形成回路。關于防雷、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備的金屬外殼及與外殼相連的金屬構架用接地裝置與大地可靠地連接起來，以保證人身安全的保護方式，叫保護接地，簡稱接地。我們常見的三孔插座和插頭，關于防雷、接地和電氣安全的研究其實并非三相380V電源，而是單相220V（兩孔的其實也不是兩相，是單相，兩相是三相火線中選兩根接入設備，因為線電壓就是380V，就無需接入零線，如電焊機就是兩相設備），插座最上端的孔是連接到保護中性線的，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，因為人體的電阻比電線電阻大出很多，電流基本不會從人體通過了。三相四線制，TNC系統(tǒng)，是除必須有的三根相線（電工學稱火線）外，將中性線（電工學稱零線）和保護中性線（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，可能會造成人身觸電事故。接地系統(tǒng)是建筑電氣的一個難點，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。直接設置避雷針的做法基本已經(jīng)被淘汰，因為避雷針的防雷模型可以看做是傘狀防護，它會存在避雷盲區(qū)，也不能防側(cè)擊雷，但由于其引雷電的功能強大，在一級防雷的地區(qū)的建筑物就會采用避雷針、避雷帶加設均壓環(huán)混合安裝做法。大家可能經(jīng)常會看到，我們的建筑物屋面女兒墻，沿墻壓頂有設置一道鋼筋（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)構層上的鋼筋，和明裝避雷帶進行焊接連接，可以使屋面形成一定規(guī)格（一級防雷為5m5m，二級防雷為10m10m，三級防雷為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行焊接，再傳入基礎通過接地裝置而引入大地?？偟膩碚f，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，它們最終需要用導體連接到接地裝置，排除安全隱患。所以，建筑物在竣工驗收時，防雷接地是一項必須的、重要的項目環(huán)節(jié)。其作用為在不同地網(wǎng)之間安裝地極保護器用來避免地網(wǎng)之間產(chǎn)生不同電位差的危險。穿過各防雷區(qū)交界的金屬部件和系統(tǒng)，以及在一個防雷區(qū)內(nèi)部的金屬部件和系統(tǒng)，都應在防雷區(qū)交界處做等電位連接。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。4）直流工作接地計算機以及一切微電子設備，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（計算機）微電子設備的工作電路具有同一電位參考點，將所有設備的“零”電位點接于一接地裝置，它可以穩(wěn)定電路的電位，防止外來干擾，這稱為直流工作接地。3）靜電接地設備移動或物體在管道中移動，因摩擦產(chǎn)生靜電，它聚集在管道容器和貯罐或加工設備上，形成很高電位，對人身安全及對設備和建筑物都有危險。2）保護接地在中性點不接地系統(tǒng)中，如果電器設備沒有保護接地，當該設備某處絕緣損壞時，外殼將帶電，同時由于線路與大地間存在電容，人體觸及此絕緣損壞的電器設備外殼，則電流流人人體形成通路，人將遭受觸電的危險。用材規(guī)格：接地線采用多股軟銅線，線徑≥。安裝位置：當金屬信號線＞30m時，均應串聯(lián)信號SPD安裝于設備間設備輸出端?？偨拥鼐€應≥16mm2，可穿PVC管。地線應盡可能直布，不彎成直角或銳角。安裝位置：設備間配電箱內(nèi)，保護器件之后。另外，因設備間大多為弱電設備，故應進行細保護。因此，普通金屬引下線的方法在技術經(jīng)濟上都是可行的。必須指出：感應雷主要是由雷云的靜電感應引起的，只屏蔽引下線作用并不大，而是要加強所有導線的屏蔽效果，才能削弱感應雷。但在標準中規(guī)定任何接閃器都只能按滾球法校核保護范圍。特殊避雷針還有一些避雷針承認自己接閃雷電，但其保護范圍特別大，而且不會因為加裝了避雷針而增大雷擊概率。消雷器消雷器是國內(nèi)近年來有非常大影響的防雷產(chǎn)品。避雷帶、避雷網(wǎng)、避雷線是避雷針的變形，其接閃原理是一致的。防直擊雷接地宜和防雷電感應、電氣設備、信息系統(tǒng)等接地共用同一接地裝置，并宜與埋地金屬管道相連；當不共用、不相連時，兩者間在地中的距離應符合下列表達式的要求，但不應小于2m。當僅利用建筑物四周的鋼柱或柱子鋼筋作為引下線時，可按跨度設引下線，但引下線的平均間距不應大于18m。建筑物安全防雷主要有以下幾種：首先宜采用裝設在建筑物上的避雷網(wǎng)或避雷針或由其混合組成的接閃器，其次避雷網(wǎng)應按規(guī)范的規(guī)定沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷擊的部位敷設，并應在整個屋面組成不大于10m10m或者12m8m（網(wǎng)格密度按建筑物類別確定）的網(wǎng)格。測量和控制單元通常比電源系統(tǒng)對浪涌過電壓的反應更加敏感。由于雷電或其他原因造成的過電壓不僅會對控制系統(tǒng)造成危害，而且對昂貴的轉(zhuǎn)換器、傳感器也會造成危害。依據(jù)IEC（國際電工委員會）標準的分區(qū)防雷、多級保護的理論，B級防雷屬于第一級防雷器，可應用于建筑物內(nèi)的主配電柜上；C級屬第二級防雷器，應用于建筑物的分路配電柜中；D級屬第三級防雷器，應用于重要設備的前端，對設備進行精細保護。關于防雷、接地和電氣安全的研究第二章 建筑防雷設備和防雷措施防雷設備從類型上可以分為：電源防雷器、電源保護插座、天饋線保護器、信號防雷器、防雷測試工具、測量和控制系統(tǒng)防雷器、地極保護器。流經(jīng)人體的電流為300mA及以下橫向電流持續(xù)幾分鐘時，隨著時間和電流增加，可能產(chǎn)生可逆性的心節(jié)律障礙。當電流大干300mA時，可能擺脫不了，或僅在電擊持續(xù)時間達幾秒或幾分種后才有可能擺脫不了。在與測 定交流電流感覺閾值相等條件下，直流電流的感覺閾值約為2mA。握持直流電器，事故時較易擺脫；當電擊持續(xù)時間長于心動周期時，心室纖維性顫動閾值比交流的閾值高得多。電流對人體的效應，例如刺激神經(jīng)和肌肉，引起心房或心室纖維性顫等，與電流大小的變化有關，特別是在接通或斷開電流的時候。頻率在 10kHz及100Hz之間時，閾值大致由10mA上升到100mA，頻率在100kHz以上及電流強度在數(shù)百毫安數(shù)量級時，較低頻率時有針刺的感覺，頻率再高則有溫暖的感覺。關于防雷、接地和電氣安全的研究對于這些100Hz以上交流電流，人體皮膚的阻抗，在數(shù)十伏數(shù)量級的接觸電壓下，大致與頻率成反比，例如500Hz 時皮膚阻抗，僅約為50Hz時皮膚阻抗的1／10，在很多情況下，皮膚的阻抗可以忽略不計。在興奮復原期內(nèi)有一個相對較小的部份稱為易損期，在易損期內(nèi)，心肌纖維處于興奮的不均勻狀態(tài)，如果受到足夠幅度電流的刺激，心室纖維發(fā)生顫動和血壓降低，如電流足夠大將導致死亡。心室纖維性顫動是電擊致死的主要原因。對于15～。輕度過頻的雷擊亦有可能對用戶造成損失，如傳輸或存儲的訊號或數(shù)據(jù)錯亂，丟失服務器，電腦死機等。高壓、大電流有時也會因人為的操作而產(chǎn)生，如高壓變壓器的切換、補償調(diào)整電容系統(tǒng)的調(diào)節(jié)等，有時候，終端負載過流短路也會對用電系統(tǒng)造成沖擊。浪涌通過電網(wǎng)或感應進入電源線，對設備產(chǎn)生破壞。直擊雷破壞作用（熱效應、機械效應、電效應），雷電電磁脈沖的破壞作用（雷電反擊、雷電波侵入、電磁感應、雷擊電磁脈沖等）。雷雨云是否發(fā)生閃電，取決于雷雨云的電荷量和對地高度或者云地間的電場強度，對于云與云之間的放電，其破壞作用主要體現(xiàn)在對飛行物和無線通訊的影響，對地面的建筑物和人畜的安全基本沒有影響。注流先導不斷地向地面發(fā)展過程是一電離過程，在電離過程中生成成對的正、負離子，其正離子被云中向下輸送的負電荷不斷中和, 從而形成多枝狀的充滿負電 荷（對負地閃）的通道，關于防雷、接地和電氣安全的研究其中有一枝是充滿負電荷（對負地閃）的主通道，稱為電離通道或閃電通道，簡稱為通道。由于云中可能同時存在幾個電荷中心，所以低一個電荷中心的上述放電完成之后，可能引起第二個、第三個中心向第一通道放電，因此雷電往往是多重性的，每次放電相隔約為600～800微秒，放電次數(shù)平均為2～3次。主放電存在的時間極短，約50～100微秒，主放電的過程是逆著先導通道發(fā)展，速度約為光速的1/20～1/2，主放電的