转载请注明原文地址:http://www.cdyuanda.com/post/40.html 综合防雷技术简介
第七节 防雷接地线的连接
9.7.1 电气装置的下列金属部分均应与接地线相连。
9.7.2 电机、变压器、电器、手携式或移动式用电器具等的金属底座和外壳。
9.7.3 电器设备的传动装置。
9.7.4 室内外配电装置的金属或钢筋混凝土构架以及靠近带电部分的金属护栏和金属门。配电、控制、保护用屏(柜、箱)及操作的金属框架和底座。
9.7.5 交、直流电力电缆的接头盒、终端头和膨胀器的金属外壳和电缆的金属护层、可触及的电缆金属保护管和穿线的钢管。
9.7.6 电缆桥架、支架和井架。
9.7.7 装有避雷线的电力线路、杆塔。
9.7.8 装有配电线路杆下的电力设备。
9.7.9 在非沥青地面的居民区内,无避雷线的小电流架空电力线路的金属杆塔和钢筋混凝土杆塔
9.7.10 封闭母线的外壳及其裸露的金属部分。
9.7.11 控制电缆的金属护层。
9.7.12 需要接地的直流系统的接地装置应符合下列要求:
1) 能与地构成闭合回路且经常流过电流的接地线应沿绝缘垫板敷设,不得与金属管道、建筑物和设备的构件有金属的连接。
2) 在土壤中含有在电解值时能产生腐蚀性物质的地方,不宜敷设接地装置,必要时可采用外引式接地装置或改良土壤的措施。
3) 直流电力回路专用的中性线和直流两线制正极的接地体、接地线不得与自然接地体有金属连接;当无绝缘隔离装置时,相互间的距离不应小于1m。
4) 三线制直流回路的中性线直接接地。接地线不应做其它用途。
9.7.13 交流电气设备的接地可以利用下列接地体:
1) 埋设在地下的金属管道。但不包括有可燃或有爆炸物质的管道。
2) 与大地有可靠连接的建筑物的金属结构,如金属井管。
3) 水工构筑物及其类似的构筑物的金属管、桩。
4) 建筑物的金属结构(梁、柱等)及设计规定的混凝土结构内部的钢筋。
5) 生产用的起重机的轨道、配电装置的外壳、走廊、平台、电梯竖井、起重机与升降机的构架、运输皮带的钢梁、电除尘器的构架等金属结构、配线的钢管。
6) 接地装置宜采用钢材。接地装置的导体截面应符合热稳定和机械强度的要求,但不应小于表1所列的规格。
9.7.14 低压电器设备地面上外露的铜和铝接地线的最小截面应符合表2的规定。在地下不得采用裸铝导体作为接地体或接地线。不得利用蛇皮管、管道保温层的金属外皮或金属网以及电缆金属保护层做接地线。
9.7.15 地下不得采用裸铝导体作为接地体或接地线。不得利用蛇皮管、管道保温层的金属外皮或金属网以及电缆金属保护层做接地线
第八节 冲击电流下接地体的泄流特性
9.8.1 在雷击冲击电流作用下,接地装置向土壤泄放的电流密度,形如半球状,其电流密度为δ时,则产生的电场强度En
En=δρn
δ:电流密度 ;
ρn:冲击电流流过土壤的电阻率
电流由接地体扩散时地中的电场

9.8.2 当电流密度增大时,靠近接地装置的电场强度可以达到土壤击穿的强度Enp时,当En= Enp时,ρn值反而显著下降,在接地体首端的接地极周围将产生不同的放电区(如图二),电阻率高的土壤产生较大的En,使ρn相应地减小, 因此接地装置的长度越小,则流过的冲击电流密度越大。(火花放电区的压降可达1.2-1.4KV/m)。
9.8.3 接地装置延长后、由于接地线延长具有较大的电感量L和非线性漏电导gn,因此,在雷电波泄放最初2个微秒的时间内,冲击电流仅在接地带首端扩散,要经过一定的延时后才能使所有的接地装置逐步被利用。使Ue /U0接 近等于1时,所选择放射带最大长度为“临界长度”LKP。
9.8.4 当接地体延长的长度L> LKP时,Ue /U0之比愈小,则表明漏电导gn愈大。从表3可以看出,当接地体延长的长度L>60m后,利用情况很差,只有0.55的利用率。(见表)
9.8.5 由于雷电放电电流流过接地装置的电流密度很大,使土壤的电场强度增大,因而形成了地中的局部火花放电,使靠近接地装置的泄流点的电流密度大,远离泄流点的电流密度减小,土壤中的接地装置泄放雷电流与距离成正比。
9.8.6 在冲击电流下,接地体越长,由于电感的作用,阻碍了雷电流流向接地体较远的距离,使雷电流不能沿接地体全长均匀扩散,因此接地体的长度应控制在泄流点的一定半径范围内。最好不应大于60m。
9.8.7 地网引线对阻抗的影响: (简易算法)
地网引线长20m、60m;电感1.5μH/m;f=25kHZ、1MHZ;引线阻抗:
引线长20m:
25kHZ:Z=ωL=2πfL=2πх25х103х1.5х20х10-6
= 4.71Ω
1MHZ:Z=ωL=2πfL=2πх1х106х1.5х20х10-6
= 188.4Ω
引线长60m:
25kHZ:Z=ωL=2πfL=2πх25х103х1.5х60х10-6
= 14.13Ω
1MHZ: Z=ωL=2πfL=2πх1х106х1.5х60х10-6
= 565.2Ω
因此,地网引线应当设计成地网的一部分,以减小引线阻抗的影响。
9.8.8 高土壤电阻率(6000Ω•m以上)的地区由于设计和测试都很困难,在这些地方做接地没有实际意义和价值。只要做好等电位连接和大地连接就可以了。
9.8.10 多根接地体并联后,由于每根接地体泄流时电场强度不同,因电场的相互屏蔽作用,它们并联后的总电阻并不等于单根接地体电阻并联之合,而是大于单根接地体电阻并联之合。
第九节 接地电阻值的测量
9.9.1 接地装置的工频接地电阻值测量常用三极法和使用接地电阻表法,其测得的值为工频接地电阻值;当需要冲击接地电阻值时,应按规定进行换算。
9.9.2 三极法的三极是指图1上的被测接地装置G,测量用的电压极P和电流极C。图中测量用的电流极C和电压极P离被测接地装置G边缘的距离为dGC=(4~5)D和dGP=(0.5~0.6)dGC,D为被测接地装置。
9.9.3 的最大对角线长度,点P可以认为是处在实际的零电位区内。为了较准确地找到实际零电位区时,可把电压极沿测量用电流极与被测接地装置之间连接线方向移动三次,每次移动的距离约为dGC的5%,测量电压极P与接地装置G之间的电压。
9.9.4 如果电压表的三次指示值之间的相对误差不超过5%,则可以把中间位置作为测量用电压极的位置。
9.9.5 把电压表和电流表的指定值UG和I代入RG=UG/I中去,得到被测接地装置的工频接地电阻RG。
9.9.6 当被测接地装置的面积较大而土壤电阻率不均匀时,为了得到较可信的测试结果,宜将电流极离被测接地装置的距离增大,同时电压及离被测接地装置的距离也相应地增大。
9.9.7 在测量工频接地电阻时,如dGC取(4~5)D值有困难,当接地装置周围的土壤电阻率较均匀时,
dGC可以取2D值,而dGP取D值;当接地装置周围的土壤电阻率不均匀时,dGC可以取3D值,dGP值取1.7D值。
9.9.8 使用接地电阻表(仪)进行接地接地电阻值测量时,按选用仪器的要求进行操作。
9.9.10 冲击接地电阻与工频接地电阻的换算
冲击接地电阻与工频接地电阻的换算应按下式确定:
Ri=AR ~
式中:
R~:接地装置各支线的长度L取值小于或等于接地体的有效长度Le或者有支线大于Le而取其等于Le时的工 频接地电阻(Ω);
A: 换算系数,其数值宜按下图确定;
Ri:所要求的接地装置冲击接地电阻(Ω)。
Le: 接地体的有效长度。


