【正文】 4. 電壓互感器二次回路斷線時(shí)， APD不應(yīng)誤動(dòng)作。如過(guò)負(fù)荷嚴(yán)重或不能保證電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)，應(yīng)在 APD動(dòng)作前自動(dòng)減負(fù)荷。 供電系統(tǒng)的防雷與接地 過(guò)電壓 內(nèi)部過(guò)電壓 外部過(guò)電壓 （雷電過(guò)電壓 ） 直擊雷擊 感應(yīng)雷擊 雷電波侵入 一 、 過(guò)電壓與雷電的有關(guān)概念 （一）過(guò)電壓的形式 操作過(guò)電壓 諧振過(guò)電壓等 異性帶電雷云間的放電就是通常所說(shuō)的閃電。 對(duì)電力系統(tǒng)的電氣設(shè)備來(lái)說(shuō) ， 雷電流的陡度越大 ， 在負(fù)載電感 L上產(chǎn)生的過(guò)電壓也越大 ， 對(duì)絕緣的破壞性也就越嚴(yán)重 。 （二）雷電流的幅值與陡度 雷電的危害 雷電的破壞作用主要是雷電流引起的 。 由雷電產(chǎn)生的過(guò)電壓 ， 其電壓幅值可高達(dá)上億伏 ， 電流幅值可高達(dá)幾十萬(wàn)安培 ， 對(duì)工廠供電系統(tǒng) 、 生產(chǎn)設(shè)備和建筑物都會(huì)造成很大危害 。 (1) 直擊雷又稱為直接雷擊 ， 指雷電直接擊在地面建筑物 、 供配電網(wǎng)絡(luò)及設(shè)備上 ， 其過(guò)電壓引起強(qiáng)大的雷電流并通過(guò)這些物體燒毀或造成機(jī)械破壞 。 它會(huì)造成室內(nèi)電線 、 金屬管道 、 設(shè)備的空隙之間發(fā)生放電現(xiàn)象 ， 引起火災(zāi) 、 爆炸并危及人身安全 。 當(dāng)雷云出現(xiàn)在架空線上方時(shí) ， 在線路上因靜電感應(yīng)而聚集有大量異性等量的束縛電荷 。 這個(gè)高電壓沿著架空線路 、 金屬管道侵入室內(nèi) ， 有可能擊穿設(shè)備絕緣而損壞設(shè)備 。 防直擊雷的有避雷針 、 避雷帶 、 避雷網(wǎng) 、 避雷線等 。 防止建筑物內(nèi)金屬物上雷電感應(yīng)的方法是將金屬設(shè)備 、 管道等金屬物均通過(guò)接地裝置與大地作可靠的連接 ， 以便將雷電感應(yīng)電荷立即引入大地 ， 避免雷害 。 避雷針的作用是引雷 。一定高度的避雷針（線）下面，有一個(gè)安全區(qū)域，此區(qū)域內(nèi)的物體基本上不受雷擊。 避雷針的保護(hù)范圍用“ 滾球法 ” 來(lái)確定。 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(jù)公式得避雷針保護(hù)半徑為： ( 2 ) ( 2 )42 ( 2 60 42 ) 8 ( 2 60 8 )x r x r xr h h h h h hm? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ??現(xiàn)鍋爐房在 hx=8m 高度上最遠(yuǎn)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(hù)鍋爐房。 避雷針接地必須良好，接地電阻不宜超過(guò) 10Ω ； ? 35kV及以下變配電所的避雷針應(yīng)單獨(dú)裝設(shè)支架，避雷針與被保護(hù)設(shè)備之間的空氣距離不小于5m（ 獨(dú)立避雷針受雷擊時(shí)的高電位對(duì)附近設(shè)施的反擊和電磁感應(yīng) ）； ? 獨(dú)立避雷針應(yīng)有自己專用的接地裝置，接地裝置與變配電所接地網(wǎng)間的地中距離不應(yīng)小于 3m； ? 避雷針及接地裝置與道路入口的距離不小于 3m。它一般接于各段母線與架空線的進(jìn)出口處，裝在被保護(hù)設(shè)備的電源側(cè)，與被保護(hù)設(shè)備并聯(lián) 避雷器的連接 避雷器 三、供電系統(tǒng)的防雷措施 ? 戶外變配電所中 ， 一般采用避雷針作為直擊雷的防護(hù)裝置 ，并要求所有被保護(hù)的電氣設(shè)備和建筑物均應(yīng)處于避雷針的保護(hù)范圍之內(nèi) 。 ? 避雷器的殘壓必須小于變壓器絕緣耐壓所能允許的程度。 避雷器接地線應(yīng)與變壓器低壓側(cè)接地中性線及金屬外殼連在一起接地 。 2) 配電網(wǎng)路一般不長(zhǎng)，同時(shí)架空線路多受建筑物和樹木的屏蔽，遭受雷擊的機(jī)會(huì)比較少。 （ 1）架空線的防雷措施 用戶供電系統(tǒng) 35kV架空線路的防雷一般可采用以下措施： 1) 增加架空線絕緣子個(gè)數(shù)，采用較高等級(jí)的絕緣子，或頂相用針式而下面兩相改用懸式絕緣子，提高反擊電壓水平。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(shè)。 4) 減小接地電阻以及采用拉線減少桿塔電感。 對(duì)于 6~10kV架空線，一般比 35kV線路高度低，不需裝設(shè)避雷線，防雷方式可利用鋼筋混凝土桿的自然接地，必要時(shí)也可采用雙電源供電和自動(dòng)重合閘。所以，這種線路靠近變電所的一段進(jìn)線 (1～ 2km)上必須裝設(shè)避雷裝置。還可按圖 532b的保護(hù)方式，應(yīng)當(dāng)注意的是，不論怎樣簡(jiǎn)化，避雷器 距變壓器和電壓互感器的最大電氣距離不宜大于 10m。 ?埋入地中并直接與大地接觸的金屬導(dǎo)體，稱為接地體。 ?接地裝置是由接地體和接地線兩部分組成的。 接地電流、對(duì)地電壓及接地電流電位分布曲線 ?當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生接地故障時(shí)，電流就通過(guò)接地體向大地作半球形散開，這一電流稱為接地電流 —— IE。電氣設(shè)備的接地部分（接地的外殼和接地體等）與零電位的 “ 地 ” （大地）之間的電位差，就稱為接地部分的對(duì)地電壓，如圖中的UE。 ?跨步電壓 是指在故障點(diǎn)附近行走，兩腳之間出現(xiàn)的電位差 2. 接地的種類 工廠供電系統(tǒng)和電氣設(shè)備的接地按其功能分為工作接地 、 保護(hù)接地以及重復(fù)接地三大類 。 2） 保護(hù)接地 保護(hù)接地是為了人身安全 、 防止間接觸電而對(duì)設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分進(jìn)行的接地 ， 如設(shè)備外殼的直接接地 ， 電流 、 電壓互感器二次線圈的接地以及配電屏 、 控制柜框架的接地等 。 中性線 N的作用是用來(lái)接單相設(shè)備 ， 傳導(dǎo)三相系統(tǒng)不平衡電流和單相電流 ， 減少中性點(diǎn)偏移；保護(hù)線 PE的作用是將設(shè)備外殼 、 外露可導(dǎo)電部分連接到電源的接地點(diǎn)去 ， 當(dāng)設(shè)備發(fā)生單相接地故障時(shí)形成單相短路 ， 使設(shè)備或系統(tǒng)的保護(hù)裝置動(dòng)作 ， 切除故障設(shè)備 ， 保護(hù)人身安全 ， 防止發(fā)生觸電事故； PEN線具有中性線 N和保護(hù)線 PE的雙重功能 ， 這種保護(hù)中性線在我國(guó)通稱為 “ 零線 ” ，俗稱 “ 地線 ” 。 根據(jù)供電系統(tǒng)的中性點(diǎn)及電氣設(shè)備的接地方式 ， 保護(hù)接地可分為三種不同類型： IT類 、 TN類以及TT類 。 IT系統(tǒng) 特點(diǎn) 主要用于對(duì)連續(xù)供電要求較高及有易燃易爆危險(xiǎn)的場(chǎng)所。配電系統(tǒng)的 中性線 N引出 ， 設(shè)備外殼單獨(dú)接地 。根據(jù)電氣設(shè)備的不同接地方法 ， TN系統(tǒng)又分為三種形式 。 安全水平低，不允許斷開 PEN線，假如 PEN被切斷，單相設(shè)備外殼將帶 220V對(duì)地電壓。 特點(diǎn) TNS系統(tǒng)安全水平高，適用于 環(huán)境條件較差、安全可靠要求較高以及設(shè)備對(duì)電磁干擾要求較嚴(yán)的場(chǎng)所。 在正常情況下 ， PE線上沒(méi)有電流流過(guò) ， 不會(huì)對(duì)接在 PE線上的其它設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾 。 電氣設(shè)備大部分采用 TN－ C系統(tǒng)接線 ， 在設(shè)備有特殊要求的場(chǎng)合 ， 局部采用專設(shè)保護(hù)線接成 TN－ S形式 。這樣就可以將兩相分別接地短路變成相間短路，迅速使保護(hù)裝置動(dòng)作。中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中的設(shè)備不允許采用保護(hù)接零。在中性線上不允許安裝熔斷器和開關(guān)，以防中性線斷線，失去保護(hù)接零的作用，為安全起見，中性線還必須實(shí)行重復(fù)接地，以保證接零保護(hù)的可靠性。 如不重復(fù)接地 ， 則當(dāng) PE線或 PEN線斷線且有設(shè)備發(fā)生單相接地故障時(shí) ， 接在斷線后面的所有設(shè)備外露可導(dǎo)電部分都將呈現(xiàn)接近于相電壓的對(duì)地電壓 ， 即 UE≈Uφ， 如圖 (a)所示 ， 這是很危險(xiǎn)的 。 ?URIU ??39。E ? 3. 接地電阻及其要求 接地體的對(duì)地電壓 UE與接地電流 IE之比稱為接地電阻 RE， 即 EEE IUR ?接地體； 接地干線； 接地支線； 設(shè)備 保護(hù)電阻允許值主要由對(duì)地安全電壓值確定 。s， 即人體通過(guò) 30 mA電流 ， 時(shí)間不超過(guò) 1 s， 對(duì)人體是安全的；當(dāng)通過(guò)人體電流達(dá)到 50 mA 我國(guó)規(guī)定的安全電壓為交流有效值 50 V。 a) 土壤電阻 :土壤電阻的大小用土壤電阻率表示 。 b) 接地體 :自然接地線包括建筑物的金屬結(jié)構(gòu) ， 生產(chǎn)用的金屬構(gòu)架如吊車軌道 、 配電裝置外殼 ， 布線的鋼管 ， 電纜外皮以及非可燃和非爆炸危險(xiǎn)的工業(yè)管道等 。具體內(nèi)容見表 （ 1）決定接地電阻的因素 4． 工頻接地電阻的計(jì)算 不同類型的單個(gè)接地體的接地電阻計(jì)算公式，在設(shè)計(jì)手冊(cè)中均有介紹，讀者可根據(jù)需要參考有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè) 。 gEgEg ?nRR ??EgR?—— 人工接地體 (以鋼管為例 )單根電阻 （ Ω） n —— 接地體的根數(shù) g?—— 接地體組的 利用系 數(shù)，根據(jù)接地體布置情況，根數(shù)及其間距而定；設(shè)計(jì)時(shí)可查閱相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè) EgR —— 人工接地體組的總電阻值（ Ω） 組合接地體是用扁鋼連接的 （水平埋設(shè)的接地體） bEbEb ?RR ??EbREbR?b?—— 長(zhǎng)度為 z的扁鋼考慮利用系數(shù)時(shí)的電阻值 （ Ω） —— 長(zhǎng)度為 z的扁鋼，未考慮利用系數(shù)影響前的電阻值 （ Ω） —— 扁鋼的利用系數(shù)。 人工接地網(wǎng)的總接地電阻 EbEgEbEgEM RRRRR??接地電阻的要求 接地設(shè)施名稱 接地電阻值（歐姆） 335KV配電所高低壓宜公用接地系統(tǒng) 4 335KV線路的電桿、金屬桿塔的接地系統(tǒng) 30 低壓配電線路的 PE線或 PEN線的每一重復(fù)接地系統(tǒng) 10 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)交流工作接地 4 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安全保護(hù)接地 4 混合接地 最小值，一般為 1 符合防雷規(guī)范 接地電阻的測(cè)量 接地電阻測(cè)量?jī)x，俗稱接地?fù)u表 漏電保護(hù)（又稱剩余電流保護(hù)）是從泄漏電流，人體觸電等非金屬性單相接地故障考慮，用來(lái)保護(hù)人身及設(shè)備安全的一種保護(hù)方式。由于電流動(dòng)作型的檢測(cè)特性較好，既可作全系統(tǒng)的總保護(hù)，也可作各干線、支線的分級(jí)保護(hù)，所以是目前應(yīng)用較為普遍的一種。零序電流互感器是一個(gè)檢測(cè)元件，可以安裝在變壓器中性點(diǎn)與接地板之間，構(gòu)成全網(wǎng)總保護(hù)，也可安裝在干線或分支線上，構(gòu)成干線或分支線保護(hù)。 (1)漏電保護(hù)用于 TN系統(tǒng)中，從使用漏電保護(hù)裝置的地點(diǎn)起， TN－ C系統(tǒng)應(yīng)改用 TN－ S系統(tǒng)，即保護(hù)線不再用作中性線，使整體成為 TN－ C－ S系統(tǒng)。但是裝設(shè)漏電保護(hù)和不裝漏電保護(hù)的設(shè)備不能共用一個(gè)接地裝