贵州盈德-防雷及接地

防雷与接地主要内容：过电压、防雷装置、防雷措施接地基本知识、接地装置设计重点内容：防雷装置、防雷措施接地的有关概念、接地电阻计算防雷与接地第一节

过电压与雷电知识

第二节

防雷装置第三节

防雷措施

第四节

接地装置第五节接地电阻思考题与习题第一节

过电压与雷电知识

内部过电压外部过电压（雷电过电压）（大气过电压）直击雷过电压感应雷过电压雷电侵入波过电压一、过电压的类型：

操作过电压谐振过电压等1、内部过电压系统中磁能和电能之间的转化，或能量通过电容的传递，以及线路参数选择不当，致使在工频电压或高次谐波电压下发生谐振等产生的过电压，都称之为内部过电压。由于操作而引起的内部过电压，也称为操作过电压。由于电源设备运行情况的变化，如不对称短路等也会引起内部过电压。运行经验证明，内部过电压一般不会超过系统正常运行时相对地额定电压的3～4倍，因此对电力线路和电气设备绝缘的威胁不是很大。2、大气过电压大气过电压系指供电系统的电气设备和地面构筑物因雷电而产生的过电压，又称外部过电压。

大气过电压的电压幅值高达数百千伏，电流幅值高达数百千安。大气过电压包括:直击雷过电压感应雷过电压侵入波过电压(1)直击雷过电压直击雷过电压系指雷云直接对电力网或设备放电而引起的过电压。图8－1为直击雷放电过程很强的雷电流通过这些设备导入大地，从而产生破坏性很大的热效应和机械效应，使设备损坏。相伴的还有电磁效应和闪络放电。(2)感应雷过电压当雷云出现在架空线路上方时，线路上由于静电感应而积聚大量异性的束缚电荷，当雷云对其附近的大地放电后，线路上的束缚电荷被释放而形成自由电荷，向线路两端泄放，形成电位很高的过电压，这就是感应雷过电压。高压线路上的感应雷过电压，可高达几十万伏，低压线路上的感应雷过电压也可达几万伏，对供电系统的危害很大。如图8－2所示。图8－2图8－3开口金属环上的电磁感应过电压

当强大的雷电流沿着防雷装置的引下线等导体泄放入地时，由于雷电流具有很大的幅值和陡度，因此在它周围产生强大的电磁场。如果附近有一开口的金属环，如图8－3所示，则将在该金属环的开口间隙处感生相当大的电动势而产生火花放电。这对于存放易燃易爆物品的建筑物是十分危险的。为了防止雷电流电磁感应引起的危险过电压，应该用跨接或焊接导体将开口金属环（包括电缆金属线槽桥架、包装箱上的铁皮箍等）连成闭合回路后接地。(3)侵入波过电压由于架空线路遭受直击雷或感应雷而产生的雷电侵入波，沿架空线路侵入变电站、厂房或其它建筑物内亦将导致过电压，此即侵入波过电压。其幅值高达300~400kV。据我国几个城市统计，供电系统中由于雷电波侵入而造成的雷害事故，占整个雷害事故的50％~70％，比例很大，因此对雷电波侵入的防护亦应予以足够的重视。雷电入射波的反射

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。

变电所常采用一段100～200m的进线电缆，以达到降低行波陡度的效果。二、雷电知识1.雷电的形成雷电是带有电荷的“雷云”之间或“雷云”与大地及地面其他物体之间发生急剧放电的一种自然现象。在闷热的天气里地面水汽蒸发上升，在高空遇低温凝成冰晶。冰晶受到上升气流的冲击而破碎分裂，气流挟带一部分带正电的小冰晶上升，形成“正雷云”，而另一部分较大的带负电的冰晶则下降，形成“负雷云”。在高空气流的作用下正雷云和负雷云不停的游动。当空中的雷云靠近大地时，雷云与大地之间形成一个很大的雷电场。由于静电感应作用，使地面出现与雷云的电荷极性相反的电荷，如图8－1a所示。图8－1直击雷放电过程a）雷云在建筑物上方；b）雷云对建筑物放电1.雷电的形成（续）当雷云与大地之间在某一方位的电场强度达到25~30kV／cm时，雷云即开始向这一方位放电，形成一个导电的空气通道，称作雷电先导；大地的异性电荷集中的上述方位尖端上方，在雷电先导下行的对应方位也形成一个上行的迎雷先导，如图8~１b所示。当上、下先导相互接近时，正、负电荷强烈吸引中和而产生强大的雷电流，并伴有雷鸣电闪。这就是直击雷的主放电阶段，此时间一般仅50～100μs。主放电阶段之后，雷云中的剩余电荷继续沿主放电通道向大地放电，形成断续的隆隆雷声。这就是直击雷的余辉放电阶段，时间约为30ms~150ms，此时的电流约几百安培。雷电先导在主放电阶段前与地面上雷击对象之间的最小空间距离，称作闪击距离，简称击距。雷电的闪击距离，与雷电流的幅值和陡度有关。确定直击雷防护范围的“滚球半径”（详见后述）大小，就与闪击距离有关。1.雷电的形成-感应过电压

架空线路在附近出现对地雷击时极易产生感应过电压。当雷云出现在架空线路上方时，线路上由于静电感应而积聚大量异性的束缚电荷，如图8－2a所示。当雷云对附近的大地或其它物体放电后，线路上的束缚电荷被释放而形成自由电荷，并迅速向线路两端泄放，形成电位很高的过电压，如图8－2b所示。高压线路上的感应过电压，可高达几十万伏，低压线路上的感应过电压也可达几万伏，都会产生很大的危害。图8－2感应雷过电压a）雷云在线路上方时；b）雷云对地放电后2.有关雷电的术语(1)雷电流雷电流是一个幅值大､陡度高的冲击波电流,如图8-4所示｡雷电流的幅值Im与雷云中的电荷量及雷电放电通道的阻抗有关｡雷电流一般在1~4μs内增长到幅值Im｡雷电流在幅值以前的一段波形称作波头,而从幅值起到雷电流衰减到Im/2的一段波形称作波尾｡图8-4雷电流波形雷电流的陡度a用雷电流波头部分增长的速率来表示,即a=di/dt｡雷电流陡度据测定可达50kA/μs以上｡对电气设备绝缘来说,雷电流的陡度越大,由uL=Ldi/dt可知,产生的过电压越高,对绝缘的破坏性也越严重｡因此,研究如何降低雷电流的幅值和陡度是防雷保护的一个重要课题｡(2)年平均雷暴日数凡有雷电活动的日子,包括看到雷闪和听到雷声,都称作雷暴日｡由当地气象台站统计的多年雷暴日的年平均值称作年平均雷暴日数｡年平均雷暴日数不超过15天的地区称作少雷区,年平均雷暴日数超过40天的地区称作多雷区。年平均雷暴日数越多,说明该地区雷电活动越频繁,因此防雷要求就越高,防雷措施越需加强｡我国某些城市的年平均雷暴日见下表8-1｡地区年平均雷暴日地区年平均雷暴日上海35西安20北京40重庆40南京38南昌60天津30长沙50广州90福州60哈尔滨80兰州25沈阳33太原40(3)年预计雷击次数年预计雷击次数是表征建筑物可能遭受雷击的一个频率参数。据GB50057-94《建筑物防雷设计规范》规定,建筑物年预计雷击次数应按下式确定:K——校正系数：一般情况下取1;位于旷野孤立的建筑物取2;金属屋面的砖木结构建筑物取1.7;位于河边､湖边､山坡下或山地中土壤电阻率较小处､地下水露头处､土山顶部､山谷风口等处的建筑物,以及特别潮湿的建筑物取1.5;Ng——建筑物所处地区雷击大地的年平均密度:Td——年平均雷暴日数,按当地气象台､站资料确定;Ae——与建筑物截收雷击次数相同的等效面积(km2),应按下式计算:L､W､H——分别为建筑物的长､宽､高(m)｡第二节防雷装置防雷装置：接闪器引下线接地装置避雷器接闪器包括：避雷针、架空避雷线以及屋顶避雷带和避雷网等，主要用于直击雷过电压保护；避雷器则主要用于感应雷和侵入波过电压保护。注：本节仅介绍接闪器、引下线、电涌保护器和避雷器，接地装置将在本章第四节讲解。一、接闪器直接截受雷击的避雷针、架空避雷线、屋顶避雷带和避雷网，以及用作接闪的金属屋面和金属构件等均可作为接闪器。⑴避雷针采用圆钢或焊接钢管制作避雷针时，其直径不应小于下列数值：针长1m以下：圆钢为12mm;钢管为20mm。针长1～2m.：圆钢为16mm;钢管为25mm。烟囱顶上的针：圆钢为20mm;钢管为40mm。一、接闪器（续）⑵避雷网和避雷带避雷网和避雷带宜采用圆钢或扁钢，优先采用圆钢。圆钢直径不应小于8mm。扁钢截面不应小于48mm2其厚度不应小于4mm。当烟囱上采用避雷环时，其圆钢直径不应小于12mm。扁钢截面不应小于100mm2，其厚度不应小于4mm。⑶架空避雷线架空避雷线宜采用截面不小于35mm2的镀锌钢绞线。⑷金属屋面和金属构件除第一类防雷建筑物外，可以利用建筑物的金属屋面，以及屋顶上的旗杆、栏杆、装饰物、钢管、钢罐和混凝土构件内的钢筋等永久性金属物作为接闪器，但其各部件之间均应连成电气通路，并应符合GB50057－94《建筑物防雷设计规范》的有关规定。接闪器类型

接闪器是专门用来接受直接雷击的金属物体。接闪器包括金属杆状的避雷针，金属线状的避雷线，金属带状或网状的避雷带、避雷网等。

二、引下线连接接闪器和接地装置的金属导体称作引下线。引下线可以单独装设，在条件具备的情况下通常利用建筑构件内钢筋作为引下线。单独装设时通常采用圆钢或扁钢，圆钢直径不应小于8mm。扁钢截面不应小于48mm2，其厚度不应小于4mm。但对于烟囱上的引下线，采用圆钢时直径不应小于12mm；采用扁钢时截面不应小100mm2，且厚度不应小于4mm。引下线应沿建筑物外墙明敷，并经最短路径接地;建筑艺术要求较高者可暗敷，但其圆钢直径不应小于10mm，扁钢截面不应小于80mm2。建筑物的消防梯、钢柱等金属构件作为引下线时，但其各部件之间均应连电气通路。采用多根引下线时，宜在各引下线上于距地面0.3m至1.8m之间装设断接卡。当利用混凝土内钢筋、钢柱作为自然引下线并同时采用基础接地体时，可不设断接卡，利用钢筋作引下线时应在室内外的适当地点设若干连接板，该连接板可供测量、接人工接地和作等电位连接用。当仅利用钢筋作引下线并采用埋于土壤中的人工接地体时，应在每根引下线上于距地面不低于0.3m处设接地体连接板。采用埋于土壤中的人工接地体时应设断接卡，其上端应与连接板或钢柱焊接。连接板处宜有明显标志。在易受机械损坏和防人身接触的地方，地面上1.7m至地面下0.3m的一段接地线应采取暗敷或镀锌角钢、塑料管或橡胶管等保护设施。三、避雷针和避雷线的保护范围

避雷针和避雷线的保护范围，以它能防护直击雷的空间来表示。GB50057－94《建筑物防雷设计规范》规定避雷针（线）的保护范围采用IEC推荐的“滚球法”来确定。所谓“滚球法”，就是选择一个半径为hr（滚球半径）的球体，沿需要防护直击雷的部位滚动，如果球体只接触到避雷针（线）或避雷针（线）与地面，而不触及需要保护的部位，则该部位就在避雷针（线）的保护范围之内。表8－2按建筑物防雷类别确定滚球半径和避雷网格尺寸建筑物防雷类别滚球半径hr（m）避雷网格尺寸（m）第一类防雷建筑物30≤5×5或≤6×4第二类防雷建筑物45≤10×10或≤12×8第三类防雷建筑物60≤20×20或≤24×161.单支避雷针的保护范围(1)当避雷针高度h小于或等于hr时如图8-3所示，单只避雷针的保护范围是一个旋转的锥体

1）距地面hr处做一平行于地面的平行线；2）以避雷针的针尖为圆心，hr为半径，做弧线交于平行线的A、B两点；3）以A、B点之一为圆心，hr为半径做弧线，该弧线与针尖相交并与地面相切，该弧线绕避雷针旋转一周形成的锥形空间，就是避雷针的保护范围。4)避雷针在被保护物高度hx的平面上的保护半径，按下式计算:(2)当避雷针高度h大于hr时当避雷针高度ｈ大于hr时，在避雷针上取高度hr的一点代替单支避雷针的针尖作圆心。其余的作法与h≤hr时的作法相同，此时，上式中的h用hr代之。图8.3单支避雷针的保护范围

例8－1某厂房（属于第三类防雷建筑）占地面积为20×25m，高6m，附近有一个烟窗，高43m，距厂房最远的一角30m，如图8－7所示。若在烟窗上装一支2m高的避雷针，是否能可靠地保护这座厂房？解：避雷针高h=43+2=45m，查表8－2得滚球半径hr=60m。避雷针在厂房高度为hx=6m时的保护半径为：由此可见，此烟窗上的避雷针完全能保护这一厂房。２.双支等高避雷针的保护范围在避雷针高度ｈ小于或等于hr的情况下，当两支避雷针的距离时，没有联合保护范围，应各按单支避雷针的方法确定；时，应按图8－6所示方法确定：（１）AEBC外侧的保护范围，按照单支避雷针的方法确定。（２）C、E点位于两针间的垂直平分线上。在地面每侧的最小保护宽度b0按下式计算：在AOB轴线上，距中心线任一距离x处，其在保护范围上边线上的保护高度hx按下式确定：该保护范围上边线是以中心线距地面hr的一点O′为圆心，以为半径所作的圆弧AB。（３）两针间AEBC内的保护范围，ACO部分的保护范围按以下方法确定：在任一保护高度hx和Ｃ点所处的垂直平面上，以hx作为假想避雷针，按单支避雷针的方法逐点确定（见图8－6的1－1剖面图）。确定BCO、AEO、BEO部分的保护范围的方法与ACO部分的相同。图8－6双支等高

避雷针的保护范围（４）确定xx′平面上保护范围截面的方法．以单支避雷针的保护半径rx为半径，以AB为圆心作弧线与四边形AEBC相交；以单支避雷针的（ro－rx）为半径，以EC为圆心作弧线与上述弧线相接。见图8－6中的粗虚线。关于双支不等高避雷针及多支避雷针的保护范围计算，可参阅GB50057－94或有关设计手册。3.单根避雷线保护范围a.当避雷线的高度h大于或等于2hr时，无保护范围；b.当避雷线的高度h小于2hr时，应按下列方法确定(参看图示)

c.确定架空避雷线的高度时应计及弧垂的影响。在无法确定弧垂的情况下，当等高支柱间的距离小于120m时架空避雷线中点的弧垂宜采用2m，距离为120～150m时宜采用3m。避雷线保护范围的确定方法

(1)距地面hr处作一平行于地面的平行线；

(2)以避雷线为圆心，hr为半径，作弧线交于平行线的A、B两点；

(3)以A、B为圆心，hr为半径作弧线，该两弧相交或相切并与地面相切。从该弧线起到地面止就是保护范围；

(4)当h小于2hr且大于hr时，保护范围最高点的高度h0按下式计算：h0=2hr-h

(5)避雷线在hx高度的xx‘平面上的保护宽度，按下式计算：（6）避雷线两端的保护范围按单支避雷针的方法确定。关于两支等高避雷线的保护范围的确定方法，可参阅GB50057－94或有关设计手册，此处从略。四、避雷器

所有电气设备的绝缘都具有一定的耐压能力，一般均不低于其工频线电压的3.5~7倍。如果施加的过电压超过这个范围，则将发生闪络、爬弧或击穿绝缘，使电气设备损坏。如在电气设备上并联一种保护设备，当雷电冲击波侵入时，首先使保护设备迅速对地放电，而使被保护设备的绝缘免受冲击波的损坏，当冲击波消失后，保护设备又能自动恢复原始状态，承担这种任务的保护设备就是避雷器。B.避雷器的作用:避雷器是与电气设备并联的一种保护设备，当雷电侵入波侵入时，首先通过避雷器迅速对地放电，而使被保护设备的绝缘免受侵入波的损坏，当侵入波消失后，避雷器又能自动恢复起始状态。A.避雷器的分类：Ⅰ.管型避雷器（1）保护间隙（2）管形避雷器Ⅱ.阀型避雷器Ⅲ.金属氧化物避雷器㈠保护间隙

保护间隙是一种最简单的避雷器。保护间隙由主间隙和辅助间隙构成，主间隙由两个金属电极构成，其中一个电极固定在绝缘子上，而另一个电极则经绝缘子与第一个电极隔开，并保持适当的距离，如图8－９（a）所示。固定在绝缘子上的电极一端和带电部分相连，而另一个电极则通过辅助间隙与接地装置相连接。辅助间隙的作用，主要是防止主间隙因鸟类、树枝等造成短路时，不致引起线路接地。保护间隙按其结构形式的不同分为棒型、球型和角型三种。常见的角型间隙和辅助间隙的接线如图8－９（b）所示图8－9

角型间隙和辅助间隙接线（a）保护间隙的结构;（b）保护间隙的结构接线1－主间隙，2－辅助间隙。保护间隙的原理与特点保护间隙特点:

保护间隙的结构十分简单,成本低,维护方便,但保护性能差(灭弧能力弱),所以,只有在缺少阀型避雷器或管避雷器的参数不能满足要求时,才采用它来代替｡目前保护间隙仅在一些10~35kV的架空线路上偶有使用｡保护间隙工作原理:

在正常运行的情况下，间隙对地是绝缘的，而当架空电力线路遭受雷击时，间隙的空气被击穿，将雷电流泄入大地，使线路绝缘子或其它电气设备的绝缘上不致发生闪络，起到了保护作用。㈡管形避雷器

管形避雷器是一种灭弧能力很强的保护间隙｡管型避雷器由产气管､内部间隙和外部间隙等三部分组成,如图8-10所示｡产气管由纤维有机玻璃或塑料制成｡内部间隙装在产气管内｡一个电极为棒形,另一个电极为环形｡当线路上遭到雷击或感应雷时,雷电过电压使管型避雷器的内､外间隙击穿,强大的雷电流通过接地装置入地｡由于避雷器放电时内阻接近于零,所以其残压极小,但工频续流极大｡雷电流和工频续流使管子内部间隙发生强烈电弧,使管内壁材料燃烧产生大量灭弧气体,由管口喷出,强烈吹弧,使电弧迅速熄灭,全部灭弧时间至多0.01s(半个周期)｡这时外部间隙的空气恢复绝缘,使避雷器与系统隔离,恢复系统正常运行｡

外部火花间隙是保证正常时使避雷器与电网隔离,用以避免纤维管受潮漏电｡外部火花间隙可根据网路额定电压而进行调节｡图8-10管型避雷器1—产气管;2—内部电极;3—外部电极;s1—内部间隙;s2—外部间隙㈢阀型避雷器

阀型避雷器是一种电气性能较好的避雷装置,它由装在密封瓷套管中的火花间隙和非线性电阻片(阀片)串联组成｡在瓷套管的上端有与网路导线相连接的接线端子,下端通过接地引下线与接地体相连,其结构和外形见图8-11｡火花间隙按网路额定电压的高低,采用若干个单间隙叠合而成,每个单间隙见图8-12,它由两个圆形黄铜电极1及一个垫在中间的云母片2叠合组成｡由于两黄铜电极的间距小｡面积较大,因而电场较均匀,可得到较平缓的放电伏秒特性,并能熄灭80A的工频续流电弧｡非线性电阻片是由金刚砂(碳化硅)细粒(占70%)､石墨(占10%)和水玻璃(占20%)在一定的高温下烧结而成,呈圆饼状,阀片具有良好的非线性特性及较高的通流能力,阔片的电阻不是常数,随通过的电流大小而变化,当通过的电流大时,电阻值很小;通过的电流小时,电阻值很大,因而在通过较大雷电流时不会使残压过高,又能对较小的工频续流加以限制,这样就为火花间隙切断工频续流创造了条件｡阀片最大通流能力达30~40kA｡阀式避雷器中火花间隙和阀片的多少,与工作电压高低成比例｡高压阀式避雷器串联很多单元火花间隙,目的是将长弧分割成多段短弧,以加速电弧的熄灭｡当然阀电阻的限流作用是加速灭弧的主要因素｡阀型避雷器结构图8-11高低压阀式避雷器(a)FS4-10型;(b)FS-038型1—上接线端;2—火花间隙;3—云母垫圈;4—瓷套管;5—阀片;6—下接线端图8-12单个平行板型火花间隙1—黄铜电极;2—云母片阀型避雷器工作原理阀型避雷器的工作原理,见图8-13,设有一雷电冲击波Uin沿线路向设置有避雷器的A点侵入,火花间隙被击穿放电,很大的雷电流通过阀片迅速泄入大地｡此时,雷电流在阀片上产生的压降Uv为残压｡可见,通过A点以后的电压Uv´<<Uin,而Uv´Uv｡雷电流过后,线路电压又恢复为线路的正常对地工频电压;电流又为工频续流,此时阀片的电阻变大,限制了工频续流,使火花间隙容易熄弧,从而切断工频续流｡于是避雷器和电网又恢复正常运行｡图8-13阀型避雷器的工作原理阀型避雷器的类型及应用普通型和磁吹型两大类。普通型有FS和FZ两种系列。FS系列一般只用以保护10kV及以下小容量配电装置、变压器等。FZ系列电气性能较好，主要用来保护35kV及以上中等和大容量变电所电气设备。磁吹型有FCD和FCZ两种系列。FCD系列通流能力大，主要用来保护旋转电机等绝缘较差的设备。FCZ系列采用限流间隙和大直径阀片，其通流能力更大，故用来保护变电所的高压电气设备。4.金属氧化物避雷器金属氧化物避雷器结构特点金属氧化物避雷器分类及应用6kV～10kV系统用复合外套金属氧化物避雷器6kV～10kV系统用复合外套金属氧化物避雷器应用金属氧化物避雷器结构特点结构原理：无火花间隙，仅有以氧化锌或氧化铋等金属氧化物高温烧结而成的压敏电阻片(阀片)。这类阀片有较理想的伏安特性，非线性系数很小，约为0.05，在工频电压下，阀片呈现极大电阻，能迅速抑制工频续流，因此不需串联火花间隙来熄灭工频续流引起的电弧。阀片通流能力强，故面积可减小。特点：这种避雷器具有无间隙、残压低、无续流、结构简单、可靠性高、使用寿命长、维护简便等优点，它很有发展前途，可能取代现有各类阀型避雷器。

金属氧化物避雷器分类及应用（1）Y5W型氧化锌避雷器用于输变电设备、变压器、电缆、开关、互感器等的大气过电压保护，以及限制真空断路器在切、合电容器组、电炉变压器及电机而产的操作过电压等。（2）Y3W型氧化铸避雷器用于保护相应额定电压的旋转电机等弱绝缘的电气设备。（3）Y5C型串联间隙氧化锌避雷器，用于中性点不接地电系统，保护相应额定电压的电气设备。（4）Y0.5W和Y0.lW型避雷器为三相组合式、相间和相对地同时保护。

5.电涌保护器（SPD）由雷电侵入波或雷击电磁脉冲导致各种线路上出现的过电流和过电压称为电涌。

电涌保护器(SurgeprotectionDevice)是设置在建筑物的不同防雷区（LPZ）界面和所需的特定位置，以及电源和信号进线上用于限制瞬态雷电过电压和分流电涌电流的一种器件，是电子设备雷电防护中不可缺少的一种装置，过去常称为“避雷器”或“过电压保护器”英文缩写为SPD。

电涌保护器的主要参数有最大持续运行电压、通流容量、电压保护水平（即残压）、漏电流、使用寿命及响应时间。

电涌保护器的工作原理是把窜入电力线、信号传输线的瞬时过电压限制在设备或系统所能承受的电压范围内，或将强大的雷电流泄流入地，保护被保护的设备或系统不受冲击而损坏！电涌保护器的工作原理SPD是一个非线性阻性元件，它的工作决定于施加其两端的电压U和触发电压Ud值的大小，对不同产品Ud为标准给定值，见右图。当U≤Ud时，SPD的电阻值很高，只有很小的漏电电流(1mA)通过。当U≥Ud时，SPD的电阻值减少到只有几Ω，瞬间泄放过电流，使电压突降。待U<Ud时，SPD又呈现高阻性。RUUd电涌保护器(SPD)的基本工作原理第三节

防雷措施一、建筑物的防雷措施二、架空线路的防雷措施

三、变配电所的防雷措施

四、高压电动机的防雷措施

五、信息系统的防雷措施一、建筑物的防雷措施（一）建筑物的防雷分类（二）建筑物的防雷措施（一）建筑物的防雷分类1.第一类防雷建筑物2.

第二类防雷建筑物3.

第三类防雷建筑物1.第一类防雷建筑物1）凡制造、使用或贮存炸药、火药、起爆药、火工品等大量爆炸物质的建筑物，因电火花而引起爆炸，会造成巨大破坏和人身伤亡者。2）具有0区或10区爆炸危险环境的建筑物。3）具有1区爆炸危险环境的建筑物，因电火花而引起爆炸，会造成巨大破坏和人身伤亡者。

见爆炸和火灾危险环境的分区表爆炸和火灾危险环境的分区表分区代号环

境

特

征0区连续出现或长期出现爆炸性气体混合物的环境1区在正常运行时可能出现爆炸性气体混合物的环境2区在正常运行时不可能出现爆炸性气体混合物的环境,或即使出现也仅是短时存在的爆炸性气体混合物的环境10区连续出现或长期出现爆炸性粉尘的环境11区有时会将积留下来的粉尘扬起而偶然出现爆炸性粉尘混合物的环境21区具有闪点高于环境温度的可燃气体,在数量和配置上能引起火灾危险的环境22区具有悬浮状､堆积状的可燃性粉尘或可燃纤维,虽不可能形成爆炸混合物,在数量和配置上能引起火灾危险的环境23区具有固体状可燃物质,在数量和配置上能引起火灾危险的环境2.第二类防雷建筑物1）国家级重点文物保护的建筑物。

2）国家级的会堂、办公建筑物、大型展览和博览建筑物、大型火车站、国宾馆、国家级档案馆、大型城市的重要给水水泵房等特别重要的建筑物。

3）国家级计算中心、国际通讯枢纽等对国民经济有重要意义且装有大量电子设备的建筑物。

4）制造、使用或贮存爆炸物质的建筑物，且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。

5）具有1区爆危险环境的建筑物，且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。

6）具有2区或11区爆炸危险环境的建筑物。

7)工业企业内有爆炸危险的露天钢质封闭气罐。

8)预计雷击次数大于0.06次/a的部、省级办公建筑物及其它重要或人员密集的公共建筑物。

9)预计雷击次数大于0.3次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物。3.第三类防雷建筑物1)省级重点文物保护的建筑物及省级档案馆。

2)预计雷击次数大于或等于0.012次/a，且小于或等于0.06次/a的部、省级办公建筑物及其重要或人员密集的公共建筑物。

3)预计雷击次数大于或等于0.06次/a，且小于或等于0.3次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物。

4)预计雷击次数大于或等于0.06次/a的一般性工业建筑物。

5)根据雷击后对工业生产的影响及产生的后果，并结合当地气象、地形、地质及周围环境等因素，确定需要防雷的21区、22区、23区火灾危险环境。

6)在平均雷暴日大于15d/a的地区，高度在15m及以上的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物；在平均雷暴日小于或等于15d/a的地区，高度在20m及以上的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物。（二）建筑物的防雷措施根据GB50057－94规定，第一类防雷建筑物和第二类防雷建筑物中有爆炸危险的场所，应有防直击雷、防感应雷和防雷电波侵入的措施。第二类防雷建筑物除有爆炸危险者外及第三类防雷建筑物，应有防直击雷和防雷电波侵入的措施。建筑物屋顶的易受雷击部位，应装设避雷针或避雷带（网）进行直击雷防护。图8-15建筑物易受雷击的部位(a)､(b)平屋面或坡度不大于1/10的屋面;(c)坡度大于1/10且小于1/2的屋面;(d)坡度不小于1/2的屋面（二）建筑物的防雷措施（续）

建筑物防雷工程是一个系统工程，必须将外部防雷措施和内部防雷措施作为整体综合考虑。建筑物防雷结构图二、架空线路的防雷措施（1）110kV以上的架空线路一般沿全线装设避雷线。（2）35kV架空线路一般只在进出变电所的一段线路上装设避雷线。（3）3~10kV架空线路的防雷措施（4）低压（380/220V）架空线路的防雷措施

（5）在架空线路上装设自动重合闸装置。3~10kV架空线路的防雷措施1）利用三角形排列的顶线兼作防雷保护线。2）在全线绝缘比较薄弱的杆塔，装设管型避雷器或保护间隙。3）架空线路上的柱上断路器和负荷开关，应装设阀型避雷器保护。4）同级线路相互交叉或与较低电压线路、通信线路交叉时，交叉档两端的铁塔均应接地。低压（380/220V）架空线路防雷措施1）

多雷地区，当变压器采用Y/Yo或Y/Y接线时，宜在低压侧装设一组阀型避雷器或保护间隙。当变压器低压侧中性点不接地时，应在其中性点装设击穿保险器。

2）对于重要用户，宜在低压线路进入室内前50米处安装一组低压避雷器，进入室内后再装一组低压避雷器。3）对于一般用户，可在低压进线第一支持物处装设一组低压避雷器或击穿保险器，亦可将接户线的绝缘子铁脚接地（见图示）。

4）采用木横担、瓷横担或更高一级的绝缘子，以提高线路的防雷水平。绝缘子铁脚接地二、变配电所的防雷措施（一）装设避雷针防护直击雷

（二）装设避雷器防护感应雷及侵入波（三）变电所典型防雷方案

（一）装设避雷针防护直击雷独立避雷针与被保护物之间应保持一定的空间距离，以免当避雷针上落雷时造成向被保护物反击的事故（见图示）。避雷针对被保护物不发生反击的空间距离Sh一般情况不应小于5m，且符合下式要求：独立避雷针的接地体与被保护物的接地体之间的距离应满足：且不小于3m。避雷针与被保护物的空间距离（二）装设避雷器防护感应雷及侵入波1.高压侧装设避雷器这主要用来保护主变压器，以免雷电冲击波沿高压线路侵入变电所，损坏了变电所的这一最重要的设备。为此要求避雷器应尽量靠近主变压器安装2.低压侧装设避雷器这主要用在多雷区用来防止雷电波沿低压线路侵入而击穿电力变压器的绝缘。当变压器低压侧中性点不接地时(如IT系统)，其中性点可装设阀式避雷器或金属氧化物避雷器或保护间隙。

（三）变电所典型防雷方案3~10kV变电所的典型防雷方案35~110kV变电所典型防雷方案3~10kV变电所的典型防雷方案方案图方案说明3~10kV防雷方案图方案说明（1）在每路进线端和每段母线上，均装有阀型避雷器。（2）如果进线是有一段引入电缆的架空线路，则在架空线路终端的电缆头处装设阀型避雷器或管型避雷器，其接地端与电缆头外壳相连后接地。（3）避雷器的接地端应与变压器低压侧中性点及金属外壳等连接在一起接地，（如图示）。

图8-19电力变压器的防雷保护及其接地系统

T—电力变压器;F—阀式避雷器35~110kV变电所典型防雷方案方案图方案说明方案图方案说明（1）在变电所进线段1~2km的杆塔上架设避雷线。（2）在木杆或木横担的钢筋混凝土杆线路进线段的首端，装设一组管型避雷器Fl（3）变电所的进线隔离开关或断路器，在雷雨季节可能处于开路状态，而线路侧又带电时，则必须在靠近隔离开关或断路器QFl处装设一组管型避雷器F2（4）变电所母线上，装设阀型（或氧化锌）避雷器F3。（5）如为母线分段的两路进线时，则每路进线和每段母线均应按这种标准方案施设保护。（6）对35kV进线而容量不大的变电所，还可根据它的重要性简化防雷保护。例如，容量在1000kVA以下不重要负荷的变电所，可简化为如图所示的防雷接线方式。其中，FZ为阀型避雷器，JX为保护间隙。图8-2135kV变电所进线段简化保护接线四、高压电动机的防雷措施

高压电动机对雷电波侵入的防护，要采用专用于保护旋转电机用的FCD型磁吹阀式避雷器，或采用具有串联间隙的金属氧化物避雷器。且须与电容器和电缆线段等联合组成保护，这样可进一步降低侵入波的波陡度，使保护的可靠性更高。，具有电缆进线段的高压电动机防雷保护，如图所示五、信息系统的防雷

1、基本概念

雷击电磁脉冲（代号LEMP）是一种电磁干扰源，它是在建筑物防雷装置和附近遭受直击雷击的情况下，由雷电的强大闪电流引起的静电场、电磁场和电磁辐射等所产生的效应。2、防雷区的划分及防雷总体要求

为了保障信息系统的防雷安全，必须对雷击电磁脉冲采取必要的防护措施，以便在建筑物内实现良好的电磁兼容性（代号EMC）。

按规定，防雷区（LPZ）的划分以其交界处的电磁环境有明显改变作为特征。建筑物中由外及内按雷电能量大小的不同分布可分为LPZ0，1，2，…，n区。其中LPZ0区又分这A、B两区。通常，防雷区的数值越高，其雷击电磁场强度越小。建筑物防雷区（LPZ）的划分LPZ0ALPZ0ALPZ0ALPZ0ALPZ0BLPZ0BLPZ0BLPZ1LPZ2LPZ3LPZ1LEMPLEMPLEMPLEMPLEMP雷击电磁脉冲干扰防护

对于建筑物内的信息系统来说，屏蔽、接地和等电位连接可以控制不同防雷区雷击电磁环境，达到人为控制雷击电磁脉冲干扰程度的作用。3.信息系统的电涌保护分电源保护、信号数据端口保护。

由于雷电冲击能量巨大，因此对信息系统的电源保护，从外部总配电室到内部对计算机系统供电，要分多级进行，才能将雷电的能量降到设备所能承受的水平（220/380V电源系统各种设备绝缘耐冲击过电压额定值可分为4类，分别为6kV、4kV、2.5kV和1.5kV）。续上页续上页第四节

接地装置一､基本概念(一)接地装置接地:防雷装置或电气设备与大地之间的电气连接。接地体:埋入土壤中或混凝土基础中作散流用的导体，又称接地极，分为：人工接地体和自然接地体｡接地线：连接于接地体与电气设备接地部分之间的金属导线,防雷装置的接地线则指从引下线断接卡至接地体的连接导体｡接地网：由若干接地体在大地中相互用接地线连接起来的整体｡接地装置：接地体和接地线的总合｡分为：接地干线和接地支线｡接地体分类：外引式和环路式、垂直和水平、人工和自然。

图8-23接地装置的示意图1—接地体;2—接地干线;3—接地支线;4—电气设备;5—接地引下线典型的接地装置示例典型的接地装置如右图所示

1—垂直接地体;2—接地干线;3—接地支线;4—电气设备;5—水平接地体。(二)流散电阻和接地电阻图8-24流散电流流散电流：接地电流流入地下以后,就通过接地体向大地作半球形散开,这一接地电流就叫做流散电流｡流散电阻：流散电流在土壤中遇到的全部电阻叫做流散电阻｡接地电阻是接地体的流散电阻与接地线的电阻之和｡接地线的电阻一般很小,可以忽略不计｡因此,可以认为流散电阻就是接地电阻｡(三)对地电压1.接地极2.散流电流3.电位（电压）分布曲线电流通过接地体向大地作半球形流散｡在距接地体越远的地方球面越大,所以流散电阻越小｡在离开接地体20m处土壤电阻已小到可以忽略不计｡这就是说,可以认为在距离接地体20以上,电流就不再产生电压降了｡或者说,至距离接地体20m处,电压已降为零｡电工上通常所说的“地”就是这里的地｡对地电压就是带电体与电位为零的大地之间的电位差｡(四)接触电势和接触电压图8-25接触电压和跨步电压接触电势是指接地电流自接地体流散,在大地表面形成不同电位时,设备外壳､构架或墙壁与水平距离0.8m处的大地表面之间的电位差｡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｡例如人在发生接地故障的设备旁边,手触及设备的金属外壳,则人手与脚之间所呈现的电位差,即为接触电压,接触电压通常按人体离开设备0.8m考虑｡如图8-25所示,人的接触电压为,故障设备对地电压为｡(五)跨步电势和跨步电压跨步电势是指地面上水平距离为0.8m(人的跨距)的两点之间的电位差｡跨步电压是指人站立在流过电流的大地上,加于人的两脚之间的电压,如图8-25中的｡人的跨步一般按0.8m考虑｡二、电气设备的接地接地类型：1.功能性接地：为保证电力系统和电气设备达到正常工作要求而进行的接地，又称工作接地。2.保护性接地：为了保证电网故障时人身和设备的安全而进行的接地。3.功能性与保护性合一的接地(如屏蔽接地)安全保护接地过电压保护接地防静电接地为防止人体受到间接电击，而将电气设备的外露可导电部分进行的接地。为防止过电压对电气设备和人身安全的危害而进行的接地，如防雷接地。为了消除静电对电气设备和人身安全的危害而进行的接地。（一）工作接地

在正常或事故情况下，为了保证电气设备可靠运行而必须在电力系统中某一点进行接地，称为工作接地，例如电源中性点的接地。这种接地可分为直接接地或经特殊装置接地。（二）保护接地（安全保护接地）

为防止因绝缘损坏而遭受触电的危险，将与电气设备带电部分相绝缘的金属外壳或构架同接地体之间作良好的连接，称为保护接地。供配电系统中性点运行方式

按工作接地和保护接地的形式,可以将供配电系统分为以下三种基本类型：TN系统TT系统IT系统（1）TN－C系统（2）TN－S系统（3）TN－C－S系统1.TN系统TN系统中的所有设备的外露可导电部分（正常运行时不带电）均接公共保护线（PE线）或公共的保护中性线（PEN线）。（1）TN－C系统（2）TN－S系统（3）TN－C－S系统（1）TN－C系统如果系统中的N线与PE线全部合为PEN线，则此系统称为TN－C系统。适用于三相负荷较平衡、而且单相负荷容量较小的工厂。（2）TN－S系统如果系统中的N线与PE线全部分开，则此系统称为TN－S系统。多用于环境条件较差、对安全要求较高及设备对电磁干扰要求较严的场合。（3）TN－C－S系统如果系统的前一部分，其N线与PE线合为PEN线，而后一部分线路，N线与PE线则全部或部分地分开，则此系统称为TN－C－S系统。常用于配电系统末端环境条件较差或有数据处理等设备的场所。2.TT系统TT系统的中性点直接接地，系统中的所有设备的外露可导电部分均各自经PE线单独接地。由于所有设备的PE线无电磁联系，因此适用于对数据处理和精密检测装置供电。接单相设备时，配漏电保护器，可保障人身安全。3.IT系统IT系统电源中性点不接地或经1000阻抗接地，且通常不引出中性线，系统中的所有设备的外露可导电部分也都各自经PE线单独接地、成组接地或集中接地，传统称为保护接地。（三）重复接地1.在TN系统中，为确保公共PE线或PEN线安全可靠，除在中性点进行工作接地外，还应在PE线或PEN线的下列地方进行重复接地：（1）在架空线路终端及沿线每1km处；（2）电缆和架空线引入车间或大型建筑物处。2.重复接地的作用（1）当系统中发生碰壳或短路时，可以降低零线的对地电压；（2）当零线断线时，可降低事故的危险程度。（a）没有重复接地的系统中，PE线或PEN线断线时（b）采取重复接地的系统中，PE线或PEN线断线时（四）接零

防雷保护装置所用的接地称作防雷接地｡其目的是将雷电流泄入大地,以消除雷电过电压的危害｡

在TN系统中,将设备外露可导电部分与保护线(PE)或保护中性线(PEN)的连接称作接零｡接零的目的是提供良好的短路电流通路,以使保护可靠反映迅速切除故障｡(五)防雷接地(a)TN-C系统(b)TN-S系统(c)TN-C-S系统五、信息系统的接地以计算机为核心的信息系统的接地的设计有特殊的要求。一般，信息系统的接地电阻要求不大于4Ω，对于与防雷装置的共用接地，则一般要求不大于1Ω。为使系统在工作时有一个基准电位，不致因浮动而引起信号量的误差，并防止电磁场的干扰，使信息系统稳定可靠地工作。为防止发生接地故障后出现超过限值的危险接触电压，而将计算机设备外露可导电部分与保护线或大地所进行的保护性连接。信号接地安全接地接地种类信息系统的接地形式：（1）一点接地

（2）悬浮接地六、等电位联结（一）等电位联结概念

等电位联结是使建筑物电气装置的各外露可导电部分与电气装置外的其它金属可导电部分进行电位基本相等的电气连接。作用于全建筑物，在每一电源进线处，利用联结干线将保护线、接地线的总接线端子与建筑物内电气装置外的可导电部分连接成一体。指在局部范围内设置的等电位联结。指在伸臂范围内的某些外露可导电部分与装置外可导电部分之间所作的等电位联结。总等电位联结（MEB）局部等电位联结（LEB）辅助等电位联结（SEB）总等电位联结示意图（二）等电位联结的作用1.显著降低人体接触电压

电气装置绝缘损坏所引起的接地故障能使其外露导电部分带危险电压，等电位联接可以显著降低人体接触电压从而避免人体触电事故的发生。2．有效消除来自外部的危险电压UfMEB七、安全用电（一）、电流对人体的作用1.人体对电流的生理反应

人体对电流的生理反应与通过人体电流的大小、频率高低、时间长短及电流在人体中的通过路径等多方面因素有关。50Hz交流电流通过人体时人体生理反应的时间与电流关系区段图

2.安全电流与安全电压

安全电流是指在特定时间内，通过人体而不致引起心室纤维性颤动和人体器质性损伤的电流值。我国规定的安全电流值为30mA（触电时间小于1s）。

安全电压是指人体与电接触时，对人体各部位组织（如皮肤、心脏、呼吸器官和神经系统）不会造成任何损害的电压。我国规定正常环境下的安全电压值为50V。（二）、直接电击防护

直接电击防护是指为避免人体与正常工作时的裸露导体带电部分直接接触而遭受电击所进行的防护。直接电击防护的主要措施为对裸露导体的带电部分设置隔离遮栏、阻挡物或防护罩等外护物以防止人体与之接触，或对其施行适合的绝缘。（三）、间接电击防护1.间接电击防护的概念与一般措施

间接电击防护是指为防止人体与正常工作时不带电而在绝缘损坏故障时可带危险电压的电气装置外露可导电部分接触而进行的防护。间接电击防护应结合电气设备绝缘等级而设置防护措施。一般措施有：

（1）合理选用自动切断电源的保护（包括采用漏电保护）并作辅助等电位联结；（2）使工作人员不致同时触及两个不同的电位点；（3）使用双重绝缘或加强绝缘；（4）通过不接地的局部等电位联结；（5）采用隔离变压器安全电压供电。续上页2.漏电保护器的选用

在低压220/380V中性点直接接地（TN，TT）系统中的配电线路末端，一般采用漏电保护器来防止因电气设备漏电而造成对人体的间接电击。使用注意事项：1）对于TN－C系统，使用漏电保护器的地点，应将TN-C系统改成TN-S，使整个三相四线制系统成为TN-C-S系统。2）在TN系统中，装设漏电保护器后，为防止其误动，中性线N不能重复接地。3）在TT系统中，装设漏电保护器的设备与不装漏电保护器的电气设备不能共用一个接地装置，否则，漏电保护器会拒动。4）在一个供电装置中可以设置两级漏电保护器。末端回路上电气设备的防护间接电击应选择动作电流为30mA的高灵敏度瞬动漏电保护器。第五节接地电阻一、接地电阻的概念二、对电气接地电阻值的一般要求三、接地电阻的计算

四、接地电阻的测量接地装置的对地电阻称作接地电阻｡按通过接地体流入地中的工频电流求得的电阻，称为工频接地电阻（R~），通常简称接地电阻；按通过接地体流入地中的冲击电流求得的电阻，称为冲击接地电阻(RSH)。通常：R~≥RSH一、接地电阻的概念二､接地电阻允许值（一）电气设备的接地电阻（1）电压为1000V以上的中性点直接接地系统，接地电阻允许值不应超过0.5Ω。（2）电压为1000V以下的中性点接地系统中的电气设备｡这种系统中设备的接地电阻规定不超过4Ω｡（3）电压为1000V以下的中性点不接地系统中的电气设备｡为保证碰壳时对地电压不超过50V,这种系统中设备的接地电阻规定不超过4Ω｡（4）电缆电视､电话通信等弱电系统的接地电阻值一般不应大于1Ω｡（2）、1000V以上的中性点不接地系统中的电气设备1)、当接地装置和1000V以下的设备共用时：2）当接地装置只用于1000V以上的设备时：以上各式中接地电流的计算,可由经验公式求得:式中UN——网路的额定电压，kV;lcab——电缆网路的总长度，km；

loh——架空线路的总长度，km。计算值如果大于10Ω，则应取10Ω为允许值。（二）

建筑物防雷的接地电阻1、第一类建筑物：防止直接雷击的接地电阻不允许大于10Ω；防止感应雷击的接地电阻不允许大于5Ω｡2、第二类防雷建筑物：共同接地的接地电阻不允许大于10Ω｡3、第三类防雷建筑物：每根引下线的冲击接地电阻不宜大于30Ω｡4、联合接地：建筑物防雷接地装置､工频交流供电系统的接地装置和电缆电视､电话通信等弱电系统的接地装置互相连接在一起时,其接地电阻值不应大于1Ω｡应取：R≤5Ω三、接地电阻的计算（一）一般要求（二）人工接地体工频接地电阻的计算（三）自然接地体工频接地电阻的计算（四）冲击接地电阻的计算（五）接地装置的计算程序（一）一般要求应充分利用自然接地体可用自然接地体：上下水的金属管道；建筑物和构筑物的金属结构；敷设于地下的电缆金属外皮；敷设于地下的非可燃可爆的各种金属管道；非绝缘的架空地线；建筑物钢筋混凝土基础。接地体要保证良好的电气连接，除焊接外，凡用螺栓连接或其他连接的，都要采用跨接焊接。1.自然接地体的利用2.人工接地体的装设装设原则当利用自然接地体不满足要求时则必须装设人工接地体｡人工接地体的选材：钢管､角钢､扁钢和圆钢等｡有化学腐蚀性的土壤应采用镀锌钢材或铜质的接地体｡人工接地体有垂直埋设和水平埋设两种基本结构型式,宜首选垂直埋设;多岩石地区可水平埋设｡图8-31常用垂直接地体的布置图8-32水平接地体的布置(a)一字形;(b)Y形;(c)十字形;(d)星形;(e)口字形;(f)O形由于存在屏蔽效应,垂直接地体的间距一般不宜小于接地体长度的2倍,水平接地体的间距一般不宜小于5m｡水平接地体通常采用40×4mm的扁钢或直径为12~16mm的圆钢组成；水平接地体应埋设于冻土层以下,一般深度为0.6~1m；扁钢水平接地体应立面竖放,这样有利于减少流散电阻｡（二）人工接地体工频接地电阻的计算2.n根垂直管形接地体的接地电阻(Ω)接地体的工频利用系数见表8-6土壤电阻率Ωm(见表8-5)接地体长度,m3.单根水平带形接地体的接地电阻(Ω)1.单根垂直管形接地体的接地电阻(Ω)4.n根放射形水平接地带的接地电阻(Ω)(n≤12,每根长度l≈60m)表8-5土壤电阻率参考值（Ωm）类别名称电阻率近似值电阻率的变化范围较湿时(一般地区､多雨)较干时(少雨区､沙漠区)地下水含盐碱时土陶粘土105~2010~1003~10泥炭､泥炭岩､沼泽地2010~3050~3003~30捣碎的木炭40黑土､园田土､陶土､白垩土5030~10050~30010~30粘土6030~10050~30010~30砂质粘土10030~30080~100010~30黄土200100~20025030含沙粘土､沙土300100~1000>100030~100河滩中的沙300煤350多石土壤400砂砂､砂砾1000250~10001000~2500岩石碎石5000多岩山地5000花岗岩200000混凝土在水中40~55在湿土中100~200在干土中500~1300在干燥的大气中12000~1800矿金属矿石0.01~1表8-6垂直管形接地体的工频利用系数值管间距离与管子长度之比(a/l)管子根数(n)利用系数(ηE)管间距离与管子长度之比(a/l)管子根数(n)利用系数(ηE)敷设成一排时12320.84~0.870.90~0.920.93~0.9512350.67~0.720.79~0.830.85~0.8812330.76~0.800.85~0.880.90~0.92123100.56~0.620.72~0.770.79~0.83敷设成环形时12340.66~0.720.76~0.800.84~0.86123200.44—0.500.61~0.660.68—0.?312360.58~0.650.71~0.750.78~0.82123300.41—0.470.58—0.630.66—0.71123100.52—0.580.66~0.710.74~0.78123400.38~0.440.56~0.610.64~0.69注：以上均未计入连接扁钢的影响（三）自然接地体工频接地电阻的计算1.电缆金属外皮和水管等的接地电阻:2.钢筋混凝土基础的接地电阻:电缆及水管等的埋地长度,m钢筋混凝土基础的体积,m3

（四）冲击接地电阻的计算表8－6冲击系数Ksh各种型式接地极中接地点至接地极最远端的长度（m）土壤电阻率（Ωm）≤1005001000≥20002040608011.51.2521.91.632.92.62.3冲击系数,见表8-7（五）接地装置的计算程序1．按设计规范要求确定允许的接地电阻值RE;2．实测或估算可以利用的自然接地体的接地电阻RE(nat);3．计算需要补充的人工接地体的接地电阻RE(man);4．在装设接地体的区域内初步确定接地体的布置方案,并初选接地体和连接导线;5．计算单根接地体的接地电阻RE(1);6．计算接地体的数量n;7．短路热稳定度校验。人工接地体选择校验2.计算接地体的数量3.短路热稳定度校验对于大接地电流系统中的接地装置，可进行单相短路热稳定度校验1.需要补充的人工接地体的接地电阻单相接地短路电流,A短路发热假想时间例8-2

某车间变电所的主变压器容量为500kVA,电压为10/0.4kV,接线组为Y,yn0｡试确定此变电所公共接地装置的垂直接地钢管和连接扁钢｡已知装设地点的土质为砂质粘土,10kV侧有联系的架空线路长150km,电缆线路长10km｡解:(1)确定接地电阻值式中(2)接地装置初步方案

现初步考虑围绕变电所建筑四周,距变电所2~3m,打入一圈直径50mm､长2.5m的钢管接地体,每隔5m打入一根,管间用40×4mm2的扁钢焊接｡(3)计算单根钢管接地电阻查表取土壤电阻率例8-2(4)确定接地钢管数和最后的接地方案根据