高速公路供配电

1、一 接地系统 接地系统的分类与选择 接地装置 特殊设备接地装置二 机电设备防雷保护 雷电现象 雷电的破坏作用和避雷原理 高速公路机电设备工程防雷系统接地系统的分类与选择1.接地的有关概念2.接地系统的分类3选择接地形式时的注意事项一、接地系统1. 接地的有关概念接地体：电气设备的某部分与土壤之间良好的电气连接称接地，与土壤直接接触的金属物件，称为接地体。连接接地体与电气设备接地部分的金属线称接地线。接地体和接地线的总称为接地装置。短路电流：当电气设备发生接地短路时，电流就通过接地装置向大地作半球形散开，称为接地短路电流。由于这半球形的球面，在距接地体越远的地方球面越大，故电阻值小，其点位值就低

2、。零点：在用星形连接的三相电路中，三个线圈连接在一起的一点称为三相电路的中性点，当中性点接地时，则该店称零点。由中性点引出的线，称中性线；有零点引出的线称零线，以符号N表示。保护线：以防止触电为目的而用来使设备或线路的金属外壳与接地母线、接地端子、接地板、接地金属部件等作电气连接的导线或导体。称为保护线，以符号PE表示。2. 接地系统的分类 （1）工作接地 为保证电力系统和设备实现正常工作要求而进行的接地，称为工作接地，如供电系统中电源中性点接地、高压消弧线圈接地和设备防雷采取的接地等。 （2）保护接地 保护接地是为保障人身安全，防止间接触电而将设备外壳进行接地，称为保护接地。低压配电系统按保

3、护接地的形式，可分为：TN 系统 TN系统的电源中性点直接接地，并引出有N线，属三相四线制系统。 TN系统又分一下三种形式:TN-C系统、TN-S系统、TN-C-S系统。 TN-C 系统这种系统PE线和N线合二为一为一根PEN线，所有设备的外露可导电部分均与PEN线相连。TN-S 系统这种系统的N线和PE线是分开设置的，所有设备的外露可导电部分均与公共PE线相连。 这种系统前边为TN-C系统（即N线和PE线合一），后边是TN-S系统（即N线和PE线分开，分开后不允许再合并）。TN-C-S 系统 TT 系统TT系统的电源中性点直接接地，也引出有N线，属三相四线制，只是设备的金属导电外壳可经各自的

4、PE线分别接地。 IT系统IT系统的电源中性点不接地或经一定的阻抗接地，且该系统通常不引出N线，属三相三线制系统。其中，用电设备的金属导电外壳可经各自的PE线分别接地，这种接地系统称为IT系统。（3）重复接地在TN系统中，为确保公共PE线的安全可靠，除需要在电源中性点进行工作接地外，还需在PE线的下列地方进行必要的重复接地： p 在架空线路的干线和分干线的终端及沿线每1km初。 p 在电缆和架空线引入建筑物处。3. 选择接地形式时的注意事项 在选择系统接地形式时，应根据系统的要求及用电环境进行选择。但应注意： （1）在同一配电系统中，不允许一部分电气设备采用保护接地，而另一部分电气设备采用保护

5、设备。 （2）在电源变压器中性点不接地的系统中，当电压低于100V时，多采用保护接地措施。 （3）在中性点接地的低电压电力网中，电力设备的外壳宜采用保护接地，其零线应在电源处接地。 （4）单相用电设备的保护接零宜采用三眼插座，将设备外壳接在有接地标志的插座上，并通过插座与中性线相连。接 地 装 置1.接地体 2.接地线3选择电阻1.1.接地体接地体a. 人工接地体。人为地把金属管、角钢或扁钢、圆钢等埋入地下。b. 天然接地体。指利用建筑物的钢结构和钢筋、埋地的金属管道及大地接触的各种金属结构等作为接地体。2. 接地线 接地线一般采用钢质导线，其截面面积应符合截流量、短路时自动切除故障及热稳定的

6、要求，且不应小于表中要求。3. 接地电阻接地电阻是接地体的流散电阻与接地体电阻的总和。特殊设备接地装置1.变电所接地2.电子计算机接地3电子设备接地1. 变电所接地在敷设变、配电接地装置时，应尽量使接地网做到电位分布均匀，以降低接触电压和跨步电压。2. 电子计算机接地由于计算机设备需要接地的种类较多，因此，对计算机接地系统可分为： （1）混合接地。混合接地系统适用于小型机、微型计算机、小型的程控交换机及带微电脑的自动控制及报警系统。 悬浮接地系统适用于大中型计算机。 此种系统是逻辑地与直流功率地合接在一起，且接在地网上，接地电阻不大于4欧；机柜和交流功率也共同接地。 此系统是将大中型电子计算机

7、的逻辑地、功率地与安全地分开，各自成为独立的系统。3. 电子设备接地电子设备的接地系统可分为： （1）电子设备的辐射式接地系统 （2）环网式接地系统 （3）混合接地系统雷电现象1.尖端放电与雷击2.雷击的选择性一、机电设备防雷保护雷电是自然界的一种现象。雷击：它是一部分带电云层与另一部分带异种电荷的云层或是带电的云层对大地之间迅猛的放电过程，产生强烈的闪光并伴随巨大的声音。雷击的三种主要形式：1.带电的云层与大地某一点之间发生迅猛的放电现象，叫做“直击雷”； 2.带电云层由于静电感应作用，使地面某一范围带上异种电荷； 3.球形雷。1.尖端放电与雷击什么是尖端放电？ 由电磁理论可知，带电物体所带

8、电荷分布于物体最外表层，并且有“逃离”物体表面的趋势。而物体带尖峰部分的电场强度最大，即该点电荷受到的同性电荷往外排斥力最强。故最易离开物体。2.雷击的选择性土壤电阻率较大的山区和平原湖沼、低洼地区和地下水位高的地方孤立建筑物金属矿床的地区、河岸、地下水出口处、山坡与稻田接壤的地段和具有不同电阻率土壤交接处。避雷设备雷电的破坏作用和避雷原理1.雷电的破坏作用2.避雷原理1.雷电的破坏作用（1）雷电流热效应的破坏作用。树木 建筑构件 （2）雷电冲击波的破坏作用激波波前次声波（3）雷电流电动力效应的破坏作用（4）雷电的静电感应和电磁感应的破坏作用静电感应电磁感应（5）雷电反击引入高电反击：雷电反击

9、通常是指接受直击雷的金属体，在接闪瞬间与大地间存在很高的电压U，这电压对与大地连接的其他金属物品发生闪击（又叫闪络）的现象称为反击。2.避雷原理指通过组成拦截、疏导最后泄放入地的一体化系统方式以防止由直击雷或雷电的电磁脉冲对建筑物本身或其内部设备造成损害的防护技术。高速公路机电设备工程防雷系统1.防雷接地系统2.电源的防雷3.传输信号的防雷4.屏蔽和等电位处理5.高速公路机电设备工程防雷系统设置应注意的几个问题 接地是防雷系统中重要的一 环，因为无论是直击雷还是感应雷，最终防护目的都是将雷电流送入大地，良好的接地系统能够有效地防止雷击，作为一道防线，保证机电设备的正常运转。1.防雷接地系统2.

10、电源的防雷施工中主要采取的措施是在电源上逐级并联安装相应的电源避雷器，将沿线传入的过电压波在避雷出分流入地。多级布置避雷器，可减少引线电感带来的额外残压。这种工程采用三级防雷保护：第一级是在变压器的高压端加装低压避雷器，第二级为在机房的主配电柜加装低压避雷器，第三级是在机电设备的电源进线端加装低压避雷器。由于避雷器的防雷能力与安装方式有密切联系，因此在施工过程中尽可能的缩短缆与避雷器的连线和避雷器与接地汇接板连线的长度。3.传输信号的防雷信号：主要分为视频信号、网络信号、数据信号等。采取的措施：在外场沿线的监控摄像枪接线端安装视频信号避雷器，在收费亭、外设备之间，亭外设备之间的传输线两端安装信号防雷器，在计算机网络传输