第8章电气安全、接地与防雷(未修改).ppt

第二节 防雷保护 二、防雷装置 ?黑龙江大学机电工程学院 工厂供电电子课件 X 内容提要：本章概述供电系统的保护接地与防雷保护。 第8章 供电系统的保护接地与防雷 第一节 工厂 供电系统的保护接地 第二节 防雷保护 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lOOmA电流通过人体时，很快使人致命。 图5-1 是人体触电时间与通过人体电流对人身机体反应的曲线 二、接地和接地装置 1．接地的基本概念 　　电气设备的某部分与大地之间做良好的电气连接，称为接地。 　　接地装置是由接地体和接地线两部分组成的。 　　埋入地中并直接与大地接触的金属导体，称为接地体或接地极。 　　接地体与电气设备的金属外壳之间的连接线，称为接地线。 　　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，称为接地网。 2．接地装置的构成 接地装置是由接地极 (埋入地中并与大地接触的金属导体)和接地线 (电气装置、设施的接地端子与接地极连接用的金属导电部分)所组成。由若干接地极在大地中相互连接而组成的总体，称为接地网。 　 接地电流、对地电压及接地电流电位分布曲线 　　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，这一电流称为接地电流－IE。 　　试验表明，在距单根接地体或接地故障点20m左右的地方，实际上散流电阻已趋近于零，电位为零的地方，称为电气上的“地”或“大地”。电气设备的接地部分与零电位的“地”（大地）之间的电位差，就称为接地部分的对地电压，如图中的UE。 3．接地装置的散流效应 跨步电压和接触电压示意图 　　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。 　　跨步电压是指在故障点附近行走，两脚之间出现的电位差 4．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: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 :自然接地极主要有：地下水管道，非可燃、非爆炸性液、气金属管道；建筑物和构筑物的金属结构和电缆外皮。 （2）电力系统对接地电阻的要求 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5-3 （1）决定接地电阻的因素 5．工频接地电阻的计算 (1) 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，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。 —— 人工接地极(以钢管为例)单根电阻( ) —— 接地极的根数 —— 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 —— 人工接地极组的总电阻值( ) 组合接地极是用扁钢连接的 ——长度为z的扁钢考虑利用系数时的电阻值( )。 ——长度为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 人工接地极组的总电阻为 钢管数 扁钢 6. 冲击接地电阻的计算 冲击接地电阻 ——冲击接地电阻( ) ——接地体的冲击系数 ——工频接地电阻( ) 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） 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。 　1、 IT系统 　电源小电流接地系统的保护接地方式，电气设备的不带电金属部分直接经接地体接地 电气设备的保护接地（IT系统） 　2、 TT系统 　配电系统的中性线N引出，但电气设备的不带电金属部分经各自的接地装置直接接地 T