济南大学工厂供电第5章

1、2021-9-212021-9-21工厂供电课件工厂供电课件_ _第第5 5章章自动化与电气工程学院自动化与电气工程学院 2013内容提要：内容提要：本章概述供电系统的保护接地与防雷保护。本章概述供电系统的保护接地与防雷保护。 2021-9-222021-9-22工厂供电课件工厂供电课件_ _第第5 5章章自动化与电气工程学院自动化与电气工程学院 2013第一节第一节 供电系统的保护接地供电系统的保护接地第二节第二节 供电系统的防雷保护供电系统的防雷保护2021-9-232021-9-23工厂供电课件工厂供电课件_ _第第5 5章章自动化与电气工程学院自动化与电气工程学院 2013第一节第一节

2、 供电系统的保护接地供电系统的保护接地 2021-9-242021-9-24工厂供电课件工厂供电课件_ _第第5 5章章自动化与电气工程学院自动化与电气工程学院 2013 一、电流对人体的危害一、电流对人体的危害 电流对人体的伤害程度与通过人体电流的强度、持续时间、频率、路径及人体健康状况等因素有关。电流大小不同，引起人体的生理、病理效应不同。我国规定触电时间不超过ls的安全电流为安全电流为30mA(50Hz) 。一般情况下通过人体的工频电流超过50mA时，心脏就会停止跳动，发生昏迷，并出现致命的电烧伤。工频100mA电流通过人体时，很快使人致命。 图图5-1 是人体触电时间是人体触电时间与通

3、过人体电流对人与通过人体电流对人身机体反应的曲线身机体反应的曲线 2021-9-252021-9-25工厂供电课件工厂供电课件_ _第第5 5章章自动化与电气工程学院自动化与电气工程学院 2013接地：电气设备的某部分与大地之间做良好的电气连接。接地：电气设备的某部分与大地之间做良好的电气连接。接地体：埋入地中并直接与大地接触的金属导体。或称接地极接地体：埋入地中并直接与大地接触的金属导体。或称接地极接地线：连接接地体与设备、装置接地部分的金属导体。接地线：连接接地体与设备、装置接地部分的金属导体。接地装置：接地线与接地体合称为接地装置接地装置：接地线与接地体合称为接地装置1. 接地的有关概念

4、接地的有关概念接地电流：当电气设备发生接地故障时，电流就通过接地体向接地电流：当电气设备发生接地故障时，电流就通过接地体向 大地作半球形散开，大地作半球形散开， 这一电流称为接地电流。这一电流称为接地电流。对地电压：电气设备的接地部分与零电位的地之间的电位差，对地电压：电气设备的接地部分与零电位的地之间的电位差， 称为接地部分的对地电压。称为接地部分的对地电压。接地网：由若干接地体在大地中相互用接地线连接起来的一个整体。接地网：由若干接地体在大地中相互用接地线连接起来的一个整体。二、接地和接地装置二、接地和接地装置 0UR2021-9-262021-9-26工厂供电课件工厂供电课件_ _第第5

5、 5章章自动化与电气工程学院自动化与电气工程学院 2013接触电压：是指设备的绝缘损坏时，在身体可同时触及的两部分之间出现的电位差。接触电压：是指设备的绝缘损坏时，在身体可同时触及的两部分之间出现的电位差。跨步电压：是指在接地故障点附近行走，两脚之间所出现的电位差。跨步电压：是指在接地故障点附近行走，两脚之间所出现的电位差。跨步电压和接触电压示意图跨步电压和接触电压示意图 NoImage工作接地：为保证电力系统和设备达到正常工作要求而进行的一种接地。工作接地：为保证电力系统和设备达到正常工作要求而进行的一种接地。保护接地：为保障人身安全、防止间接触电而将设备的外露可导电部分接地。保护接地：为保

6、障人身安全、防止间接触电而将设备的外露可导电部分接地。2021-9-272021-9-27工厂供电课件工厂供电课件_ _第第5 5章章自动化与电气工程学院自动化与电气工程学院 20132 2接地电阻的组成及电力系统对接地电阻的要求接地电阻的组成及电力系统对接地电阻的要求 a) 土壤电阻土壤电阻:土壤电阻的大小用土壤电阻率表示。土壤电阻率就是 的正立方体土壤的电阻值。 b) 接地线接地线:自然接地线包括建筑物的金属结构，生产用的金属构架如吊车轨道、配电装置外壳，布线的钢管，电缆外皮以及非可燃和爆炸危险的工业管道等。 c) 接地极接地极 :自然接地极主要有：地下水管道，非可燃、非爆炸性液、气金属管

7、道；建筑物和构筑物的金属结构和电缆外皮。 （2 2）电力系统对）电力系统对接地电阻的要求接地电阻的要求电力系统在不同情况下对接地电阻的要求是不同的。具体内容见表电力系统在不同情况下对接地电阻的要求是不同的。具体内容见表5-3 31cm（1）决定接地电阻的因素）决定接地电阻的因素 P131变压器变压器2021-9-282021-9-28工厂供电课件工厂供电课件_ _第第5 5章章自动化与电气工程学院自动化与电气工程学院 20133 3工频接地电阻的计算工频接地电阻的计算 (1) 人工接地极工频接地电阻的计算人工接地极工频接地电阻的计算 不同类型的单个接地极的接地电阻计算公式，在设计手册中均有介绍

8、，读者可根据需要参考有关设计手册 。在实际的供电系统设计中，往往单个接地极的接地电阻不能满足某些系统对接地电阻的要求，因此，必须将数根接地极进行并联成组。 gEgEgnRREgR 人工接地极(以钢管为例)单根电阻() n 接地极的根数 g 接地极组的利用系数，根据接地极布置情况，根数及其间距而定；设计时可查阅相关设计手册 EgR 人工接地极组的总电阻值() P1322021-9-292021-9-29工厂供电课件工厂供电课件_ _第第5 5章章自动化与电气工程学院自动化与电气工程学院 2013组合接地极是用扁钢连接的 bEbEbRREbREbRb长度为z的扁钢考虑利用系数时的电阻值()。长度为

9、z的扁钢，未考虑利用系数影响前的电阻值()。扁钢的利用系数。设计时可查阅相关设计手册。人工接地网的总接地电阻 EbEgEbEgEMRRRRR人工接地极组的总电阻为 EMEbEbEMEgRRRRRgEgEgRRn钢管数扁钢 gEgEg9 . 0RRn2021-9-2102021-9-210工厂供电课件工厂供电课件_ _第第5 5章章自动化与电气工程学院自动化与电气工程学院 20134 4. 冲击接地电阻的计算冲击接地电阻的计算 冲击接地电阻 EshshRRshRshER冲击接地电阻() 接地体的冲击系数 工频接地电阻()P1332021-9-2112021-9-211工厂供电课件工厂供电课件_

10、_第第5 5章章自动化与电气工程学院自动化与电气工程学院 2013 三、保护接地三、保护接地 为保证人体触及意外带电的电气设备时的人身安全，而将电气设备的金属外壳进行接地即为保护接地（又称安全接地）保护接地（又称安全接地） 依据低压配电系统的对地关系、电气设备（或装置）的外露可导电部分的对地关系以及整个系统的中性线（neutral wire，简写N线）与保护线（protective wire，简写PE线）的组合情况，低压配电系统接地型式有IT系统、TT系统和T N系统（包括TN-C、TN-S、TN-C-S系统）共5种。 保护接地保护接地IT类（类（IT系统）系统）TN类（类（TN系统）系统）:

11、TT类（类（TT系统）系统）TN-C、TN-S、TN-C-SP134第一个字母表示系统电源端与地的关系。T：电源端有一点直接接地I：电源端所有带点部分不接地或经消弧线圈接地第二个字母表示系统中的电气设备外露可导电部分与地的关系。T：外露可导电部分与大地有直接的电气连接N：外露可导电部分与配电系统的中性点有直接的电气连接第二个字母后面的字母表示系统中性线和保护线的组合关系。S：表示整个系统的中性线和保护线是分开的C：表示整个系统的中性线和保护线是共用的C-S：表示系统中有一部分中性线和保护线是共用的2021-9-2122021-9-212工厂供电课件工厂供电课件_ _第第5 5章章自动化与电气工

12、程学院自动化与电气工程学院 20131 1、 IT系统系统 电气设备的保护接地（电气设备的保护接地（IT系统）系统） IT系统即在中性点不接地系统中将电气设备正常工作情况下不带电的金属部分与接地系统即在中性点不接地系统中将电气设备正常工作情况下不带电的金属部分与接地体之间作良好的金属连接。体之间作良好的金属连接。2021-9-2132021-9-213工厂供电课件工厂供电课件_ _第第5 5章章自动化与电气工程学院自动化与电气工程学院 20132 2、 TT系统系统 配电系统的中性线配电系统的中性线N引出，但电气设备的不引出，但电气设备的不带电金属部分经各自的带电金属部分经各自的接地装置直接接

13、地接地装置直接接地 TT系统系统 TT系统是在中性点接地系统中，将电气设备外壳通过与系统接地无关的接地体直接接地。系统是在中性点接地系统中，将电气设备外壳通过与系统接地无关的接地体直接接地。2021-9-2142021-9-214工厂供电课件工厂供电课件_ _第第5 5章章自动化与电气工程学院自动化与电气工程学院 2013TN系统是指在中性点直接接地系统中电气设备在正常工作情况下不带电的金属部分系统是指在中性点直接接地系统中电气设备在正常工作情况下不带电的金属部分用保护线通过中性线与系统中性点相连接。用保护线通过中性线与系统中性点相连接。TN系统系统TN-C系统系统TN-S系统系统TN-C-S

14、系统系统中性线中性线N与保护线与保护线PE合一合一 PEN线线中性线中性线N与保护线与保护线PE是分开的是分开的部分中性线部分中性线N与保护线与保护线PE合一，局部采用专设的保护线合一，局部采用专设的保护线3 3、 TN系统系统 2021-9-2152021-9-215工厂供电课件工厂供电课件_ _第第5 5章章自动化与电气工程学院自动化与电气工程学院 2013 四、共同接地与重复接地四、共同接地与重复接地 1、共同接地、共同接地 要想用简单可靠的方法保证安全，就应当采取共同接地的方式(见图5-9)。这样就可以将两相分别接地短路变成相间短路，迅速使保护装置动作。 2xhh 图5-9 共同接地

15、2021-9-2162021-9-216工厂供电课件工厂供电课件_ _第第5 5章章自动化与电气工程学院自动化与电气工程学院 20132 重复接地：重复接地： 在在TN系统中，为确保公共系统中，为确保公共PE线或线或PEN线安全可靠，除在中性点进行工作接地线安全可靠，除在中性点进行工作接地 外，还应在外，还应在PE线或线或PEN线的下列地方进行重复接地：线的下列地方进行重复接地：1）在架空线路终端及沿线）在架空线路终端及沿线 每每1km处；处；2）电缆和架空引入车间或大型建筑物处。）电缆和架空引入车间或大型建筑物处。2021-9-2172021-9-217工厂供电课件工厂供电课件_ _第第5

16、5章章自动化与电气工程学院自动化与电气工程学院 2013 五、漏电保护器的应用五、漏电保护器的应用 漏电保护漏电保护（又称剩余电流保护）是从泄漏电流，人体触电等非金属性单相接地故障考虑，用来保护人身及设备安全的一种保护方式。 漏电保护器的类型按其工作原理可分为电压动作型、电流动作型、电压电流动作型、交流脉冲型和直流动作型等。由于电流动作型的检测特性较好，既可作全系统的总保护，也可作各干线、支线的分级保护，所以是目前应用较为普遍的一种。 电流动作型漏电保护器主要由零序电流互感器、脱扣机构及主开关组成。电流动作型漏电保护器主要由零序电流互感器、脱扣机构及主开关组成。零序电流互感器是一个检测元件，可

17、以安装在变压器中性点与接地板之间，构成全网总保护，也可安装在干线或分支线上，构成干线或分支线保护。如图5-13所示。2021-9-2182021-9-218工厂供电课件工厂供电课件_ _第第5 5章章自动化与电气工程学院自动化与电气工程学院 2013图5-13 电流动作型漏电保护器工作原理图 a)全网总保护 b)支干线保护 2021-9-2192021-9-219工厂供电课件工厂供电课件_ _第第5 5章章自动化与电气工程学院自动化与电气工程学院 2013干线或分支线回路的漏电保护工作原理可用图5-14来说明。 图5-14 干线回路漏电保护工作原理 脱扣线圈2021-9-2202021-9-2

18、20工厂供电课件工厂供电课件_ _第第5 5章章自动化与电气工程学院自动化与电气工程学院 2013 (1)漏电保护用于TN系统中，从使用漏电保护装置的地点起，TNC系统应改用TNS系统，即保护线不再用作中性线，使整体成为TNCS系统。 (2)漏电保护应用于TT系统中，可以降低对设备接地电阻值的要求。但是装设漏电保护和不装漏电保护的设备不能共用一个接地装置。 2021-9-2212021-9-221工厂供电课件工厂供电课件_ _第第5 5章章自动化与电气工程学院自动化与电气工程学院 2013供配电系统的过电压保护供配电系统的过电压保护一、过电压及雷电的有关概念一、过电压及雷电的有关概念1. 过电

19、压：指电气线路或电气设备上出现的超过正常工作电压要求的电压。过电压：指电气线路或电气设备上出现的超过正常工作电压要求的电压。内部过电压内部过电压外部过电压外部过电压按产生原因按产生原因内部过电压：由于电力系统本身的开关操作、发生故障或其它原因，使系统的工作状态内部过电压：由于电力系统本身的开关操作、发生故障或其它原因，使系统的工作状态 突然改变，从而在系统内部出现电磁谐振而引起的过电压。突然改变，从而在系统内部出现电磁谐振而引起的过电压。外部过电压：由于电力系统内的设备或建筑物遭受来自大气中的雷击或雷电感应而引起外部过电压：由于电力系统内的设备或建筑物遭受来自大气中的雷击或雷电感应而引起 的过

20、电压。的过电压。运行经验证明，内部过电压一般不会超过运行经验证明，内部过电压一般不会超过34倍的额定电压，对电力系统威胁不大。倍的额定电压，对电力系统威胁不大。雷电过电压产生的雷电冲击波，电压可达雷电过电压产生的雷电冲击波，电压可达1亿伏，电流可达几十万安，亿伏，电流可达几十万安，对电力系统危害极大。对电力系统危害极大。第二节第二节 供电系统的防雷保护供电系统的防雷保护 2021-9-2222021-9-222工厂供电课件工厂供电课件_ _第第5 5章章自动化与电气工程学院自动化与电气工程学院 20132. 雷电过电压雷电过电压直接雷击：雷电直接击中电气设备、线路或建筑物，其过电压引起强大的雷

21、电流通直接雷击：雷电直接击中电气设备、线路或建筑物，其过电压引起强大的雷电流通 过这些物体放电入地，从而产生破坏性极大的热效应和机械效应。过这些物体放电入地，从而产生破坏性极大的热效应和机械效应。 这种雷电过电压称为直击雷。这种雷电过电压称为直击雷。间接雷击：雷电未直接击中电力系统中的任何部分而由雷电对电气设备、线路或其间接雷击：雷电未直接击中电力系统中的任何部分而由雷电对电气设备、线路或其 它物体的静电感应或电磁感应所产生的过电压。它物体的静电感应或电磁感应所产生的过电压。 这种雷电过电压称为感应雷。这种雷电过电压称为感应雷。雷电波侵入：由于架空线路遭受直接雷击或间接雷击而引起的过电压波，沿

22、线路侵雷电波侵入：由于架空线路遭受直接雷击或间接雷击而引起的过电压波，沿线路侵 入变配电所或其它建筑物。入变配电所或其它建筑物。2021-9-2232021-9-223工厂供电课件工厂供电课件_ _第第5 5章章自动化与电气工程学院自动化与电气工程学院 20133.雷电流的基本特性雷电流的基本特性雷电：是带有电荷的雷云之间或雷云对大地（或物体）之间产生的急剧放电的一雷电：是带有电荷的雷云之间或雷云对大地（或物体）之间产生的急剧放电的一 种自然现象。种自然现象。雷电流雷电流是一个幅值很大、陡度很高的冲击波电流。是一个幅值很大、陡度很高的冲击波电流。由由波头波头和和波尾波尾组成组成雷电流由零增长到

23、最大幅值的部分称为雷电流由零增长到最大幅值的部分称为波头波头由最大幅值衰减到二分之一幅值的部分称为由最大幅值衰减到二分之一幅值的部分称为波尾波尾波头部分，电流对时间的变化率称为波头部分，电流对时间的变化率称为陡度陡度。 对电力系统的电气设备来说，雷电流的对电力系统的电气设备来说，雷电流的陡度越大，在负载电感陡度越大，在负载电感L上产生的过电压也越上产生的过电压也越大，对绝缘的破坏性也就越严重。大，对绝缘的破坏性也就越严重。00d1dxvtLC2021-9-2242021-9-224工厂供电课件工厂供电课件_ _第第5 5章章自动化与电气工程学院自动化与电气工程学院 2013 雷电冲击波具有波的

24、传导特性。输电线路受到雷击后，产生的雷电冲击波会向雷电冲击波具有波的传导特性。输电线路受到雷击后，产生的雷电冲击波会向输电线路两侧流动传播，雷电波在传导过程中到达结点后，还会发生折射和反射现输电线路两侧流动传播，雷电波在传导过程中到达结点后，还会发生折射和反射现象。象。 00CLiuZ传播速度传播速度 雷电波沿架空线传播的速度与光速雷电波沿架空线传播的速度与光速（3108m/s）相同，而在电缆中传播的速度相同，而在电缆中传播的速度约为上值的约为上值的1/21/3。波阻抗波阻抗 波阻抗表征的是沿导线传播的电压冲击波和电流冲击波之间的动态关系波阻抗表征的是沿导线传播的电压冲击波和电流冲击波之间的动

25、态关系 ，与线，与线路长度无关。路长度无关。4. 雷电波沿电力线路传播的特性雷电波沿电力线路传播的特性2021-9-2252021-9-225工厂供电课件工厂供电课件_ _第第5 5章章自动化与电气工程学院自动化与电气工程学院 2013 雷电入射波到达线路末端结点处会发生全反射，线路的开路末端电压将增大至雷雷电入射波到达线路末端结点处会发生全反射，线路的开路末端电压将增大至雷电行波电压的电行波电压的2 2倍，严重威胁线路的绝缘安全，必须设置避雷器等防雷保护措施。倍，严重威胁线路的绝缘安全，必须设置避雷器等防雷保护措施。 变电所常采用一段变电所常采用一段100200m的进线电缆，以达到降低行波陡

26、度的效果。的进线电缆，以达到降低行波陡度的效果。 2021-9-2262021-9-226工厂供电课件工厂供电课件_ _第第5 5章章自动化与电气工程学院自动化与电气工程学院 2013接闪器接闪器避雷器避雷器专门用来接受直接雷击（雷闪）的金属物体。专门用来接受直接雷击（雷闪）的金属物体。避雷针避雷针避雷线避雷线避雷带避雷带避雷网避雷网二、防雷装置二、防雷装置防雷设备由接闪器、引下线、接地装置等组成。防雷设备由接闪器、引下线、接地装置等组成。2021-9-2272021-9-227工厂供电课件工厂供电课件_ _第第5 5章章自动化与电气工程学院自动化与电气工程学院 20131. 避雷针避雷针作用

27、：引雷作用。作用：引雷作用。组成：接闪器、引下线、接地体组成：接闪器、引下线、接地体保护范围：以它能防护直击雷的空间来表示。保护范围：以它能防护直击雷的空间来表示。安装位置：通常安装在电杆（支柱）或架构、建筑物上。安装位置：通常安装在电杆（支柱）或架构、建筑物上。原理：它能对雷电场产生一个附加电场，使雷电场发生畸变，因而将雷云的放电通路原理：它能对雷电场产生一个附加电场，使雷电场发生畸变，因而将雷云的放电通路 吸引到避雷针本身，然后经与避雷针相连的引下线和接地体将雷电流泄放到大吸引到避雷针本身，然后经与避雷针相连的引下线和接地体将雷电流泄放到大 地中去，使被保护物免受直接雷击。地中去，使被保护

28、物免受直接雷击。一般采用镀锌圆钢或镀锌钢管制成一般采用镀锌圆钢或镀锌钢管制成2021-9-2282021-9-228工厂供电课件工厂供电课件_ _第第5 5章章自动化与电气工程学院自动化与电气工程学院 20130波尾波头1 4 st /I / k AImIm/2 s2021-9-2292021-9-229工厂供电课件工厂供电课件_ _第第5 5章章自动化与电气工程学院自动化与电气工程学院 2013被保护物高度被保护物高度 ，保护半径为，保护半径为( )xxrhhp当当 时时(1 .5 2 )xxrh h p2xhh当当 时时p3 0h m为考虑针太高时，保护半径不成正比增大为考虑针太高时，保护

29、半径不成正比增大的系数的系数1p3 0 1 2 0mh m5 . 5ph避雷针的高度避雷针的高度LddiuLt折线法计算避雷针的保护范围折线法计算避雷针的保护范围2021-9-2302021-9-230工厂供电课件工厂供电课件_ _第第5 5章章自动化与电气工程学院自动化与电气工程学院 20132. 避雷线避雷线避雷线的功能和原理与避雷针的基本相同。一般采用截面不小于避雷线的功能和原理与避雷针的基本相同。一般采用截面不小于35mm2的镀锌钢绞线。的镀锌钢绞线。安装位置：假设在架空线路的上面，以保护架空线路或其它物体。又叫架空地线。安装位置：假设在架空线路的上面，以保护架空线路或其它物体。又叫架

30、空地线。保护范围：以它能防护直击雷的空间来表示。保护范围：以它能防护直击雷的空间来表示。3. 避雷带和避雷网避雷带和避雷网作用：主要用来保护高层建筑物免遭直击雷和感应雷。作用：主要用来保护高层建筑物免遭直击雷和感应雷。2021-9-2312021-9-231工厂供电课件工厂供电课件_ _第第5 5章章自动化与电气工程学院自动化与电气工程学院 20134.4.避雷器避雷器 避雷器的作用避雷器的作用是防止雷电过电压沿输电线路侵入变电所或其它建筑物，危害电是防止雷电过电压沿输电线路侵入变电所或其它建筑物，危害电气设备的绝缘。气设备的绝缘。 阀式避雷器阀式避雷器 管型避雷器和保护间隙管型避雷器和保护间

31、隙 金属氧化物避雷器金属氧化物避雷器 2021-9-2322021-9-232工厂供电课件工厂供电课件_ _第第5 5章章自动化与电气工程学院自动化与电气工程学院 2013 避雷器是用来防止线路的感应雷及避雷器是用来防止线路的感应雷及沿线路侵入的过电压波对变电所内的电沿线路侵入的过电压波对变电所内的电气设备造成的损害。它一般接于各段母气设备造成的损害。它一般接于各段母线与架空线的进出口处，线与架空线的进出口处，装在被保护设装在被保护设备的电源侧，与被保护设备并联备的电源侧，与被保护设备并联 避雷器的连接避雷器的连接 原理：当线路上出现危及设备绝缘的雷电过电压原理：当线路上出现危及设备绝缘的雷电

32、过电压 时，避雷器的火花间隙被击穿，或时，避雷器的火花间隙被击穿，或 由高阻变为低阻时，使过电压对大地放电，从而保护设备的绝缘。由高阻变为低阻时，使过电压对大地放电，从而保护设备的绝缘。安装：避雷器与被保护设备并联，装在被保护设备的电源侧。安装：避雷器与被保护设备并联，装在被保护设备的电源侧。2021-9-2332021-9-233工厂供电课件工厂供电课件_ _第第5 5章章自动化与电气工程学院自动化与电气工程学院 2013 管型避雷器管型避雷器 管型避雷器主要用于变配管型避雷器主要用于变配电所的进线保护和线路绝缘弱电所的进线保护和线路绝缘弱点的保护，保护性能较好的管点的保护，保护性能较好的管

33、型避雷器可用于保护配电变压型避雷器可用于保护配电变压器。器。 管型避雷器结构示意图管型避雷器结构示意图1产气管；产气管；2胶木管；胶木管；3棒形电极；棒形电极；4环形电极环形电极；5动作指示器；动作指示器；s1内间隙；内间隙；s2外间隙外间隙2021-9-2342021-9-234工厂供电课件工厂供电课件_ _第第5 5章章自动化与电气工程学院自动化与电气工程学院 2013 阀型避雷器阀型避雷器 由由火花间隙和阀片火花间隙和阀片组成，装在密封的磁套管内。阀型避雷器的火花间隙组是由多个组成，装在密封的磁套管内。阀型避雷器的火花间隙组是由多个单间隙串联组成的。正常运行时，间隙介质处于绝缘状态，仅有

34、极小的泄漏电流通过阀单间隙串联组成的。正常运行时，间隙介质处于绝缘状态，仅有极小的泄漏电流通过阀片。当系统出现雷电过电压时，火花间隙很快被击穿，使雷电冲击电流很容易通过阀性片。当系统出现雷电过电压时，火花间隙很快被击穿，使雷电冲击电流很容易通过阀性电阻而引入大地，释放过电压负荷，阀片在大的冲击电流下电阻由高变低，所以冲击电电阻而引入大地，释放过电压负荷，阀片在大的冲击电流下电阻由高变低，所以冲击电流在其上产生的压降（残压）较低，此时，作用在被保护设备上的电压只是避雷器的残流在其上产生的压降（残压）较低，此时，作用在被保护设备上的电压只是避雷器的残压，从而使电气设备得到了保护。压，从而使电气设备

35、得到了保护。 2021-9-2352021-9-235工厂供电课件工厂供电课件_ _第第5 5章章自动化与电气工程学院自动化与电气工程学院 2013 金属氧化物避雷器金属氧化物避雷器 金属氧化物避雷器又称压敏避雷器。它是一种金属氧化物避雷器又称压敏避雷器。它是一种没有火花间隙只有没有火花间隙只有压敏电阻片压敏电阻片的阀型避雷器。压敏电阻片是氧化锌等金属氧化物烧结而的阀型避雷器。压敏电阻片是氧化锌等金属氧化物烧结而成的多晶半导体陶瓷元件，具有理想的伏安特性。在工频电压下，它成的多晶半导体陶瓷元件，具有理想的伏安特性。在工频电压下，它具有极大的电阻，能迅速有效地阻断工频电流，因此不需要火花间隙具有

36、极大的电阻，能迅速有效地阻断工频电流，因此不需要火花间隙来熄灭由工频续流引起的电弧；在雷电过电压作用下，其电阻变得很来熄灭由工频续流引起的电弧；在雷电过电压作用下，其电阻变得很小，能很好地泄放雷电流。小，能很好地泄放雷电流。 hRhRs1 . 03 . 0757501500150shshk阀电阻特性阀电阻特性2021-9-2362021-9-236工厂供电课件工厂供电课件_ _第第5 5章章自动化与电气工程学院自动化与电气工程学院 2013三、供电系统的三、供电系统的防雷措施防雷措施 户外变配电所中，一般采用避雷针作为直击雷的防护装置，并要求所有被保户外变配电所中，一般采用避雷针作为直击雷的防

37、护装置，并要求所有被保护的电气设备和建筑物均应处于避雷针的保护范围之内。护的电气设备和建筑物均应处于避雷针的保护范围之内。 变配电所中一般需要通过装设阀式避雷器或氧化锌避雷器对变压器进行雷电变配电所中一般需要通过装设阀式避雷器或氧化锌避雷器对变压器进行雷电侵入波的防护。侵入波的防护。 避雷器应尽可能靠近变压器安装。避雷器接地线应与变压器低压侧接地中性线避雷器应尽可能靠近变压器安装。避雷器接地线应与变压器低压侧接地中性线及金属外壳连在一起接地。及金属外壳连在一起接地。 避雷器的选择，必须使其伏秒特性与变压器伏秒特性合理配合，并且避雷器的避雷器的选择，必须使其伏秒特性与变压器伏秒特性合理配合，并且

38、避雷器的残压必须小于变压器绝缘耐压所能允许的程度。残压必须小于变压器绝缘耐压所能允许的程度。2021-9-2372021-9-237工厂供电课件工厂供电课件_ _第第5 5章章自动化与电气工程学院自动化与电气工程学院 2013（1）架空线的防雷措施）架空线的防雷措施 用户供电系统是电力系统的负荷末端，具有以下特点： 1) 一般架空线路都在35kV以下，是中性点不接地系统，当雷击杆顶对一相导线放电时，工频接地电流很小，不会引起线路的跳闸。 2) 配电网路一般不长，同时架空线路多受建筑物和树木的屏蔽，遭受雷击的机会比较少。 3) 对于有重要负荷的供电系统，采用双电源供电或自动重合闸装置，可以减轻雷害事故的影响。用户供电系统35kV架空线路的防雷一般可采用以下措施： 1) 增加架空线绝缘子个数，采用较高等级的绝缘子，或顶相用针式而下面两相改用悬式绝缘子，提高反击电压水平。 2) 部分架空线装设避雷线。 3) 改进杆塔结构，譬如当应力允许时，可以采用瓷横担等。 4) 减小接地电阻以及采用拉线减少杆塔电感。 5) 采用电缆供电。 对于610kV架空线，一般比35kV线路高度低，不需装设避雷线，防雷方式可利用钢筋混凝土杆的自然接地，必要时也可采用双电源