防雷接地系统设计

防雷接地系统设计（共12篇）

防雷接地系统设计 篇1

通过对配电网的变压器和线路的投运情况相关数据进行的统计得出结论:多数事故由感应雷过电压所引起。雷击也经常引发绝缘架空导线断线的;另外雷击及闪电电磁脉冲对电子系统的干扰和破坏日益产生严重的后果。上述现象指出了配电设备的防雷保护措施和配电网线路的防雷设计所面临的问题。该文给出了工业配电设备接地、防雷保护设计的措施。

1 配电变压器的防雷设计

1.1 配电变压器防雷接地

多个用于不同目的的接地系统, 分开接地方式不同电位带来了不安全因素;不同目的的接地体之间的耦合现象亦难以避免, 容易引发相互干扰。最常见的配电变防雷接线是将配电变压器的工作、防雷和保护接地点接到一处。

1.2 接地电阻的数值

三点共地就是将防雷、保护和工作接地一同接至一个接地装置, 该接地装置的接地电阻, 应小于各要求值中的最低界限。比如, 防雷接地的阻值一般规定小于10Ω, 同时要具备垂直接地体, 以方便分散电流, 低压工作接地的阻值则应小于4Ω;所以其接地电阻等同于于高压侧对地击穿瞬间的保护接地电阻。根据以往经验, 当保护接地的接地电阻R≤50/I时, 低压侧工作接地才可与高压侧防雷及保护接地共用相同的接地装置。也就是说, 如果要设计成三点共地系统, 必有R≤50/I。I为高压系统的单相接地故障电流。对于不接地系统, I为系统电容电流 (IC) ;对于消弧线圈接地系统, I为故障点处残流。

装有消弧线圈的某些低压配电系统, 会经常因某些情况而退出运行, 通常10 k V系统IC多数约为40 A, 在类似等级的高压系统中R应取值1Ω。在R≤50/I中, 50为高压侧对外壳单相接地时, 接地电流流经接地体的压降不得超过的安全值。

在具体工程中, 10 k V配电系统的电容电流各有不同, 数值离散, 从不足10 A, 到几百安不等。故配电变三点共地系统确定接地装置的接地电阻要考虑所在10 k V系统的具体情况, 不能一概而论, 认为不是4Ω就是10Ω。某些情况下, 100 k VA以下的配电变压器的低压侧工作接地电阻, 可放宽到10Ω, 条件是低压工作接地单独另设。原因在于变压器容量不大, 绕组阻抗相对提升, 限制入地电流, 钳制地电位的提升。

1.3 共同接地

施工中还有其他接地装置的连接方式, 亦为共同接地, 仅配置次序不同。保护变压器高压线圈与外壳之间的绝缘通常要在高压侧安装避雷器实现, 接线, 高压侧线圈、外壳之间承受的电压是由避雷器残压和接地引下线的电阻压降组成, 雷电流到来时, 冲击电压是不容忽视的, 其保护效果大打折扣。

2 配电线的防雷接地设计

2.1 接地的分类

根据接地的不同作用, 分类如下。

(1) 功能接地:用于保证配电网正常运行要求而设置, 如变压器中性点接地, 通讯电源接地、电子设备信号地等。 (2) 保护接地:为了保证配电网故障时人身和设备的安全而设置。如保护接地、阴极保护、杆塔防雷接地等。

2.2 配电线路的防雷保护

目前10 k V配电线路的运行状况相关数据表明:雷害事故主要是由感应雷电过电压引起。故线路的耐雷水平是由配电线路的绝缘水平决定的。架空绝缘导线因绝缘点累积击穿而断线的现象也亟待解决。配电线路的防雷可采用避雷线、避雷器。

2.2.1 10 k V裸导线线路

通常设计避雷线对10 k V裸导线防雷保护, 缺点在于施工不便成本高, 渐渐淡出;设计院现今普遍在雷电频繁的区域导线上装设避雷器, 在施工中检查杆塔的接地状况, 取得了良好的防雷效果。同样的思路可以应用在配电线路中防雷中, 避雷器虽可保护架空线路免受雷击。但其易老化的特点降低了其稳定性。解决方法是选用免维护的氧化锌避雷器, 安装配电线路中的易击段。

2.2.2 10 k V绝缘线线路

近几年城市配网改造, 城市线路基本都换成交联聚乙烯架空绝缘线, 但其防雷措施与原来的裸导线线路的防雷措施并没有变化, 发生了多起雷击绝缘线断线事故。对架空绝缘线可采取以下措施: (1) 装设避雷线, 安装难度大, 造价成本高, 但是效果好。 (2) 提升线路耐压水平, 将普通绝缘子替换成防雷专用绝缘子。 (3) 在雷暴区按低档距装设避雷器。 (4) 在导线与绝缘子间隙处增加绝缘厚度, 这样放电仅能从加强绝缘区的边沿处穿过, 可大幅提高线路的击冲放电电压耐受水平;也可采用长闪烁路径避雷器等。 (5) 定点区域剥离导线的绝缘层, 在局部裸露导体, 使电弧在裸导体上滑动, 避免了固定在某一点侵蚀绝缘层。

2.2.3 低压配电线路

在变压器进线端装设避雷器即可。

3 配电系统的浪涌保护

3.1 配电系统浪涌的影响

浪涌释放出数百兆焦耳的能量及数百千伏的高压, 引起电子设备的误动;或使电子设备老化加速。浪涌来自雷电和电气设备内部断路器启停与故障。雷击包括直接雷击:雷电放电直接命中物体, 导入脉冲电流;和间接雷击:雷电放电击中设备附近的大地, 在线路中感应出雷电流和入侵电压。

配电系统内部由于电动机的启停、断路器的投切和变频设备的启动, 带来内部浪涌。间接雷击、内部浪涌属于多发事件, 对这部分浪涌能量的吸收成为提防浪涌的关键。

经验表明, 电源进线处即使装设了氧化锌避雷器, 仍有一些设备遭受雷击。避雷器导通材料通常采用导通性一般的铜铁合金, 反应速度仅为300μs, 而闪电过境的脉冲的峰速度为几十μs。也即闪电电磁脉冲的动作时间早于避雷器被击穿, 于是避雷器在被击穿后将一次雷的电流导通入地后, 无法继续应付二次雷、三次雷, 这些电流将直接泄漏至设备。浪涌的产生一般仅25%来自雷击等外部环境, 氧化锌避雷器对于大部分浪涌无法应付。因此通常设计方使用浪涌保护器来进行浪涌抑制保护。

3.2 浪涌保护器

浪涌保护器 (SPD) 是通过限制浪涌电压、泄放雷电流来保护用电设备, 是内部抑制浪涌的主要措施。

通常将SPD与设备并联, 作为旁路泄放浪涌来保护设备。在被保护系统运行时, 浪涌未出现之前, 表现为高电阻;浪涌到来, SPD迅速转变为低电阻, 旁路浪涌;至浪涌过后又迅速恢复为高电阻。

SPD反应速度快, 远超氧化锌避雷器, , 有效防止二次雷和三次雷。由于是双向作用, 可有效防止感应雷。所以IEEE及NEC规定, 在安装避雷器的同时应该加装SPD, 以形成防雷双保险。

3.3 配电系统浪涌的保护措施

3.3.1 分级保护概念简述

对建筑物和房间根据不同防雷区 (LPZ) 的电磁环境要求在其外部设置屏蔽;以适合的路径敷设线路及线路屏蔽措施;前文提及的共用及联合接地系统;建筑物及内部等电位联结及接地措施;装设SPD以限制过电压。上述措施宜联合使用。

针对浪涌引起的瞬态过电压保护, 通常采用分级装设不同性质的SPD完成。从配电系统进线处通过两到三步吸收浪涌, 分阶段抑制瞬态过压。

第一级保护是连接在入口进线各相和大地之间的相对大一些容量的SPD。普通工业厂房要求该级SPD具备50 k A/相以上的最大冲击电流, 对于系统标称电压为400 V的配电系统, 限制电压应小于2 000 V。应选用符合I级分类试验的产品。其保护敏感度存在不足, 仅靠该级SPD尚无法完全保护区域中的敏感电子设备。第二级保护是安装在向重要或敏感用电设备回路处的延续浪涌区域的SPD。对通过了用户供电入口SPD的剩余浪涌进行更完善的吸收。选用符合II级分类试验的产品。电源防浪涌保护器要求的最大冲击容量为40~45 k A/相, 限制电压小于1 200 V。第三级保护是于用电设备电源接线盒上使用内置SPD, 可消除微小扰动的瞬时过压。SPD要求的最大冲击容量为7 k A/相, 限制电压应小于1 000 V。

3.3.2 SPD选取原则简述

首先需要划分建筑物内的雷电保护区, 此后经雷击风险分级与雷击电流分流校验来进行SPD的选择。SPD分为如下3种。

(1) 电压开关型SPD:适用于雷电浪涌保护, 可最大限度地消除电网后续电流, 疏导10/350μs的雷电冲击电流。 (2) 限压型SPD:用于操作过电压和雷击过电压的保护。通常将其安装在建筑物内, 疏导8/20μs的雷电冲击电流。 (3) 混合型SPD:其同时兼有电压开关型和限压型两种特性, 但没有电压开关型元件和限压型元件的单独特性好, 且价格较贵, 仅在特殊情况下才考虑用混合型SPD。

4 结语

工业与民用配电系统的防雷与接地要在设计初始阶段就完成对于防雷区域建筑物的了解, 能够做到通盘考虑, 细节为上。根据工程的实际情况, 依据规程规范, 严格把关选取设备的型号与质量并制定周到可行的防雷方案。

摘要：配电系统的防雷是配电领域用电设备的重要保护措施, 若系统发生雷击事故, 将造成局部停电, 危及社会生产。该文参照国内外相关领域规程规范的做法, 从防雷、接地两个方面阐述了工业配电系统的防雷措施, 给出了配电系统防雷接地配置的具体方案。

关键词：防雷,接地,配电系统,SPD

参考文献

[1]任元会.工业与民用配电设计手册[M].3版.北京:中国电力出版社, 2005.

[2]GB/T 50065-2011, 交流电气装置的接地设计规范[S].2011.

[3]DL/T 620-1997, 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合[S].1997.

[4]龚炳林.配电变压器接地装置的几个问题[J].大众用电, 2007 (11) :28-29.

[5]范耀升, 梁喜标.10 k V配电线路防雷措施分析[J].科技创新与应用, 2012 (11) :126.

[6]National Electrical Code 2011[Z].

防雷接地系统设计 篇2

随着安全监控系统在银行、交通、小区、库房管理中的迅速普及应用，监控系统设备因雷击破坏的可能性就大大增加了。其后果可能会使整个监控系统运行失灵，并造成难以估计的经济损失。

为了对安全监控系统采取有效的防雷保护措施，保障监控系统正常可靠的运行，首先应明确监控系统遭受雷击的主要原因以及雷电可能的侵入途径，尤其是雷击损坏较为严重的室外监控设备，在分析其损坏原因的基础上，正确选择和使用监控系统设备的布放、屏蔽及接地方式等。可以使用各安防工程公司，对提高监控系统的抗雷能力，优化系统的防雷水平起到很好的作用。

二、闭路监控系统的组成及雷害成因

1、电视监控系统：一般由以下三部分组成：

前端部分：主要由黑白(彩色)摄像机、镜头、云台、防护罩、支架等组成。

传输部分：使用同输电、电线、多芯线采取架空、地埋或沿墙敷设等传输视频、音频或控制信号等。

终端部分：主要由两面分割器、监控器、控制设备等组成、

2、CCTV系统雷害成因

直击雷：雷电直接击在露天的摄像机上造成设备损坏;雷电直接击在架空线缆上造成线缆熔断。

雷电波侵入：CCTV的电源线、信号传输或进入监控室的金属管线遭到雷击或雷电感应时，雷电波沿这些金属导线侵入设备，造成电位差使设备损坏。

雷电感应：当雷电避雷针时，在引下线用周围会产生很强的瞬变电磁场。处在电磁场中的监控设备和传输线路会感应出较大的电动势，这种现象叫电磁感应。当有带早的雷云出现时，在雷云下面的建筑物和传输路上都会感应出与雷云相反的电荷，这种感应电荷在低压架空线路上可达100kv，信号线路上可达40-60kv，这种现象叫静电感应，电磁感应和静电感应统感应雷，又叫二次雷。它对设备的损害没有直击雷来的`猛烈。但它要比直击雷发生的机率大得多。

三、CCTV系统的综合防雷

1、前端设备的防雷

前端设备有室外和室内安装两种情况，安装在室内的设备一般不会遭受直击雷击，但需考虑防止雷电过电压对设备的侵害，而室外的设备则同进需考虑防止直击雷击、

前端设备如摄像机头应置于接闪器(避雷针或其它接闪导体)有效保护范围之内。当摄像机独立架架设时，辟雷针最好距离摄像机3----4米的距离。如有困难避雷针也可以架设在摄像机的支撑杆上，引下线可直接利用金属杆本身或选用中8的镀锌圆金钢，为防止电磁感应，沿杆上摄像机的电源的线和信号线应穿金属屏蔽。

为防止雷电波沿线侵入前端设备、应在设备前的每条线路上加接魇避雷器，如电源线(220V或DC12V)、视频线，信号线和云台控制线。

摄像机的电源一般使用AC220V或DC12V。摄像机由直流变压器供电的， 单相电源避雷器应串联或并联在直流变压器前端，如直流电源线传 输距离大于15米，则摄像机端还应串接压直流避雷器。

信号线传输距离长，耐压水平低，极易感应雷电流而损坏设备，为了将雷电流从信号传输线传导入地，信号过电压保护器须快速响应，在设计信号传输线的保护时必湎考虑信号的传输速率、信号 、启动电压以及雷电通是等参数、

室外的前端设备应有良好的接地，接地电阻小于Ω，高上壤电阻率地区可放宽至<10Ω。

2、传输线路的防雷

CCTV系统主要是传输信号线和电源线

室外摄像机的电源可以从终端设备引入，也可以从监视点附近的电源引入。

控制信号传输线的报警线一般选用铜芯屏蔽软件线，架设(或敷设)在前端与终之间。

GB50198-1994规定，传输部分的线路在城市郊区、乡村敷设时，可采用直埋敷设方式。当条件不充许时，可采用通信管道或架空方式，此时规定了传输线缆与其它线路共沟的最小间距(见表1)和与其它线路共杆架设的最小垂直间距(见表2)。

从防雷角度看，直埋敷设方式防雷效果最佳，架空线最容易遭到雷击，并且破坏性大，波及范围广，为避免首尾端设备损坏，架空线传输时应在每一电杆上做接地处理，架空线缆的吊线的架空线缆线路中的金属管道均应接地，中间放大器输入端的信号源和电源远均应分别接入合适的避雷器。

传输线埋地敷设并不能阻止雷击设备的发生，大量的事实显示，雷击造成埋地线缆故障，大约占故障的30%左右，即使雷击比较远的地方，也仍然会有部分雷电流流入电缆，所以采用带屏蔽层的线缆或将线缆穿钢管埋地敷设，保持钢管的电气连通。对防护电磁干扰和电磁感应非常有效，这主要是由于金属管的屏蔽作用和雷电流的集肤效应。如电缆全程穿金属管有困难时，可在电缆时入终端和前端设备前穿金属管埋地引入，但埋地长度不得小于1.5米，在入户端将电缆金属外皮、钢管同防雷接地接置相连。

3、端设备的防雷

在CCTV系统中，监控室的防雷最为重要，应从直击雷防护、雷电波侵入、等电位连接和电涌保护多方面进行。

监控室所在建筑物应有防直击雷的避雷针、避雷带或避雷网。其防直击雷措施应符合GB50057-94中有关直击雷保护的规定。

进入监控室的各种金属管线应接到防感应雷的接地装置上。架空电缆直接引入时，在入户处应加装避雷器，并将线缆金属外护层及自承钢索接到接地装置上。

监控室内应设置一等电位连接母线(或金属板)，该等电位连接母线应与建筑物防雷接地、PE线，设备保护地、防静电地等连接到一起防止危险的电位差。各种电涌保护器(避雷器)的接地线应以最直和最短的距离与等电位连接母排进行电气连接。

由于有80%雷击高电位是从电源线侵入的，为保证设备安全，一般电源上应设置三级避雷保护。在视频传输线、信号控制线、入侵报警信号位连接母排进行电气连接。

由于有80%雷击高电位是从电源线侵入的，为保证设备安全，一般电源上应设置三级避雷保护。在视频传输线、信号控制线、入侵报警信号线进入前端设备之前或进入中心控制台前应回装相应的避雷保护器。

良好

好的接地是防雷中至关重要的一环。接地电阻值越小过电压值越低。监控中心采用专用接地装置时，其接地电阻不得大于4Ω。采用综合接地网时，其接地电阻不得大于1Ω。

四、结束语

安全监控系统防雷的设计优化 篇3

关健词：安全监控系统；感应雷击；避雷器；防雷设计

中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：1009-2374（2009）05-0178-01

一、概述

潘三矿是一个年产300万吨的大型矿井，每年夏季雷雨天气时而会发生地面电缆被雷电击中着火、损坏和其它电子设备仪器遭雷击损坏的现象。其中监控系统，包括井上计算机设备和井下监控仪器及探头设备，这些监控设备都是不耐高压的精密电子元件组成，易遭雷击造成不同程度的损坏。为了避免安全监控系统遭雷击损坏，分析雷电成因及分析安全监控系统防雷电的关键，采取切实可行的针对安全监控系统的防雷措施，这也满足了煤矿安全《规程》中第160条当中监控系统必须具有防雷电保护的要求。

二、雷电的成因及危害

通常所谓的雷击是指一部分带电的云层和另一部分带异种电荷的云层或者是带电的云层对大地之间迅猛的放电，这种迅猛的放电过程产生强烈的闪电，并伴随巨大的声音。当然，云层之间的放电主要对飞行器有危害，对地面上的建筑物和人、畜牲没有很大影响。然而，云层对大地的放电则对建筑物、电子仪器设备和人、畜危害甚大。

雷击通常有三种形式：第一种是带电的云层与大地的某一点之间发生迅猛的放电现象，叫“直击雷”；第二种是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，当直击雷发生后，云层所带电荷迅速消失，而地面某些范围由于散流电阻大以致出现局部高电压，或者是由于直击雷放电过程中，强大云脉冲电流对周围的导线或金属物产生电磁感应发生高电压以致发生闪击的现象，叫“二次雷”或称“感应雷”；第三种是“球形雷”俗称滚地雷，就是一个呈圆球形的闪电球。球状闪电通常都在雷暴之下发生，它十分光亮，略呈圆球形，直径大约是20cm～50cm。通常它只会维持数秒，但也有维持1～2分钟的纪录。由于球状闪电出现的频率极低，它虽然也曾造成人和动物的伤亡，但是没有对电气设备造成损伤的记录，因此我们这里不考虑它的威胁。

三、雷电对监控系统的破坏途径以及防雷的有效方法

直击雷，它是雷电直接放电于监测设备上，强大的电流通过设备的电气部分烧毁设备。这种雷击破坏可能性小，绝大部分直击雷被建筑物和树木吸引过去。

感应雷击，它是雷电在雷云之间或雷云对地的放电时，由于雷电感应有极大峰值和陡度，在它周围出现瞬变电磁场均处在这瞬变电磁场的导体会感应出较大的电动势，而此瞬变电磁场则会在空间一定的范围内产生电磁作用，也可以是脉冲电磁波辐射。而这种空间雷电电磁脉冲是在三维空间范围里对一切电气设备发生作用，并在附近的户外传输信号线路，设备间连接线产生电磁感应并侵入设备，使串联在线路中间或终端的电子设备遭到损害。

监控系统主要会遭到的是来自感应雷击的破坏。雷电磁场切割垂直或斜井传输电缆和井口到机房的架空电缆两部分产生的，落雷时可产生数万伏电压，使监测网络中的电子器件遭到破坏。

基于对安全监控系统遭受雷击破坏的分析提出以下有效防雷优化方案：第一是井筒监控电缆用钢丝铠装型，从井底一直到机房不设接头，并且分别将地面和井底的铠装钢丝良好接地；第二是在机房与井底分别安装法国EUROTECT公司的避雷器，并且做好避雷器的接地。

四、结语

防雷接地系统设计 篇4

城市中每一栋建筑都具备接地的线路系统, 而在智能楼房建筑逐渐覆盖城市取代旧楼的今天, 建筑物中装置的接地线路系统需要具有理想的防雷效果。这样在雷雨天时[1], 如果雷电打到楼房建筑上, 系统也可以通过线路将雷电带来的巨大电流引导到地层中, 以此维护建筑的完整以及内部居民的安全。同时, 接地系统还能令楼房建筑之中的各种设备以及电气拥有电压平均的、电位平衡的雷电阻隔构造。在帮助楼房建筑进行接地线路规划时, 必须重点强化线路系统的防雷效果, 令内部居民能够放心在楼房建筑内部生活。

2 建筑内电气装置接地系统的防护设计

2.1 接地系统存在的问题和防护设计方式

城市不少建筑在装置线路以及电气时, 会把许多电气和线路都安装在楼房的外部, 并且地面部分的某些线路容易出现短路。这些情况致使装置在外部的导电线路结构中存在一定的故障电压。当出现线路存在故障电压并且未能马上处理时, 就可能形成电弧并导致着火情况。所以在对线路进行规划设计时, 对于建筑内部的配电间必须设计重复接地的一段线路, 同时其中如果存在总配电装置, 也需要进行反复接地的设计, 在建筑之中存在许多配电的设备以及线路, 在这些线路内部的中间部分和尾端, 需要通过重复接地的设备对这些重要部分进行防雷保护。除此之外, 在设计时还应该进行多点保护设置, 同时要妥善选用保护线路及电气的漏电维护系统的类别。

2.2 防雷系统存在的问题和防护设计方式

在打雷时, 雷电一般通过直接劈打的方式接触耸立的建筑或者物体, 而当城市电气设备的装置数量越来越多, 打雷时雷电能够经由一些金属材质的物品或者导电设施, 通过传输电流的方式毁坏楼房建筑的内部, 或者通过电流引导对建筑之中活动的人员带来威胁[2]。因为雷电迫害楼房以及居民的方式出现了变化, 防雷的系统也随之进行了更新。从前一般只需单纯在楼房建筑上装置一根避雷针设施或者装置阻挡电流的避雷带, 但是现在都需要实施ADBSGP。目前打雷时所带来的电流会通过通信装置、网络线路以及某些无线的装置和设备传输并侵犯楼房建筑的内部。当发生这种类型的雷击情况时, 通常会给楼房内部的民众带来恶劣的损失和侵害。

目前不少城市楼房建筑之中都装置了具有防雷作用的电涌维护设备。这种保护装置在运行是能够压制附近的浪涌电流, 同时还能够对过电压进行防控, 以此保障建筑内部各个电气装置以及线路的安全。通过电涌设备能在一段非常短暂的事件中, 将维护传导线路移动并转接到附近的等电位结构内部, 令电气装置上多处电压都可以转换为等电位水平, 同时将由雷电打击而出现的强大脉冲传输至地层。随后这些设备上不同端口原本存在的电位差值会逐渐复原并下降, 由此一来连接在线路系统之中的装置以及设备就可以获得保障与维护。概括来说, 电涌维护装置在楼房建筑的线路中除了包括信息方面的维护装置之外, 还有针对电源设备装置的电涌设备, 此外具有绝缘能力的火化隙装置和其中的等电位线路连接都是关键部分[3]。如果按照电涌设备之中的电流传输实际流通量来说, 能够划分成过电压维护装置、雷电防护装置以及相应的SPD。在整体电路结构之中的进入以及输出电缆中, 需要装置上电涌保护器装置。如果雷电落下时对电缆线路造成直接侵害, 或者电缆在运作时对过电压产生明显的感应, 就能经由电涌装置对电压指数以及电位进行调整, 令系统之中的设备在不同的端口上都能够达到一个相等、平衡的电压水平, 这样就能达到维护线路设备的效果。

3 对楼房建筑之中的雷电防护接地线路系统进行设计的方式

对于当前的楼房建筑来说, 在内部装置具有防雷作用的接地系统对于线路设计而言是非常关键的环节。通常将楼房建筑之中的雷电防护设计系统能够划分成三个不同的类别:即专业电气设计领域中所说的一类线路、二类线路以及三类线路。对于许多用于居住的楼房建筑来说, 通常选择装置二类的线路系统, 这个系统具备理想的雷电防护效果, 如果楼房建筑之中装置了某些具有爆炸可能的设备或者堆放了一些容易起火的物品, 就需要选择一类的雷电防护系统设计, 这个类别的雷电防护线路系统通常包含电路的引下线部分、接闪装置以及平衡电压的均压环部分, 同时其中还有连接地层的线路结构。在一类设计中, 对接闪装置进行设计时, 技术人员通常会选择装置避雷针设备以及避雷带, 或者将这两种具有避雷效果的设备结合起来。在对避雷带设施进行装置时, 需要顺着房屋的边角, 楼房中的窗檐以及屋脊部分进行敷设。对于建筑楼房外层的一些金属材质部分和某些建筑构件, 则必须和雷电防护设备进行贯通衔接。对于楼房上方的接闪装置, 则需联合其中的引下线进行衔接并利用电焊方式相互关联。在一些楼层较高的建筑楼房中, 引下线部分需要尽可能选择钢筋材质或者水泥材质充当系统之中的引下线, 在系统的引下线结构之中包含两条关键的钢筋材质, 这个部分的钢筋材料在粗细上需要超过12毫米, 设计和装置时需要通过电焊技术或者特殊的捆绑方式将两根关键的主钢筋互相连接。在系统之中的引下线部分, 可以设定多个进行测量的准确位置, 将连接地层电压电位平衡的连接板互相衔接起来。设计引下线结构能够通过多点将接收到的雷电迅速导出, 并且可以节约许多设计及安装材料, 在实际装置施工方面更加便捷, 并且不会对楼房外部设计的美观性造成破坏[4]。

对于建筑楼房的地线连接系统进行设计时, 为保证设计的品质可以选择通过外圈部分的一些桩基以及基础梁所装置的钢筋形成一个完整的闭环, 假如在设计环境中无法利用基础梁内部的钢筋进行衔接, 就需要选择直径为4mm、长度为40mm的扁形钢条充当其中的连接主体, 让楼房以外的系统能够敷设为完整的圆环形状, 同时要保证环形的闭合性, 并在水平方向上进行接地。设计时需要将系统之中全部的闭环结构以及桩基部分联合起来。

4 结束语

无论在哪个时期, 接地线路系统都能够发挥维护楼房建筑以及民众安全的作用, 所以要保证接地线路设计完善, 在正式投入运作使用之后, 能够发挥优良的防雷效果。要想楼房建筑之中的接地线路系统能长期稳定运作, 就需要做好设计工作, 对于其中的连接必须保证等电位, 同时对于楼房建筑中的信号传输线路、电能的电源线路以及其中金属材质的管网, 都需要设计对应的电涌维护设备, 并等电位通过线路直接实施对应的连接, 同时对于建筑时钟的保护区, 同样需要进行等电位设计。

参考文献

[1]张淑河.防雷接地在楼宇建筑中智能化系统的作用[J].电脑知识与技术.2012, 34 (27) :562-564.

[2]王春莹, 高雪莲.某电厂防雷接地系统简析[J].科技情报开发与经济.2011, 06 (15) :678-681.

[3]毕志强.关于建筑电气防雷接地系统施工简述[J].黑龙江科技信息.2014, 21 (06) :1152-1154.

防雷接地系统设计 篇5

关键词：石油化工；仪表防雷；控制系统；接地设计

21世纪以来，DCS在石油化工行业的应用和技术都得到较大程度的突破，因此仪表系统接地的问题也受到相关人员较高程度的重视。虽然，我国早在多年以前就仪表系统接地问题进行研究和规范，并通过明文对仪表以及控制系统的等电位接地问题进行了统一的规范和详细说明，但仍有许多项目在实际执行的过程中存在许多问题未能按照标准执行，尤其是项目单独设置仪表接地极的问题，不但给项目的具体实施造成了不必要的麻烦，也不符合我国在仪表系统等电位接地问题上所制定的规范和原则。

1仪表系统接地分类

1.1保护接地

保护接地主要目标是为了保障人身的安全和设备的稳定运行。因为通常状况下，仪表和控制系统都会存在外露的导电部分，而这一部分会因为故障或是不正常运行导致高危电压的形成，给工程现场埋下了极大的安全隐患。因此，这类设备需要进行保护接地。除此之外，由于现场环境的复杂性和变化性，有时甚至会出现仪表导线附带高于36V的电压的情况，因此，处于安全性的考虑也会给仪表外壳进行保护接地。

1.2工作接地

工作接地作为保障仪表数据的精确度和可靠度的重要工程，其主要内容包括了信号回路接地、本质安全系统接地和屏蔽接地三种情况。信号回路的接地处理需要分情况进行处理，当信号系统处于非隔离情况时，通常将直流电源的负极进行接地处理；反之，若是隔离的情况，则会由于信号本身就处于绝缘状态，因此，可不实施接地。而屏蔽接地主要是为了防电磁干扰，因此大多数会在控制室进行接地处理。本质安全仪表系统由于安全栅类型的区别而划分为隔离式和齐纳式两大类。隔离式安全栅由于自身的特性无需接地，而齐纳式安全栅电路则需要在控制室采用同一接地体。

1.3防静电接地

防静电接地处理需要在没有保护接地和工作接地时进行。而且接地的标准需要根据建筑物的特性来划分，每一类建筑物都有特定规格的保护器。

2仪表及系统接地的设置

2.1接地系统的主要组成部分

接地系统包含了导线、铜板、电极。导线起连接功能，贯通各处。然而，接地导线需要根据使用途径、连接部位、数量和长度的区别选择合适截面积的接地导线。通常状态下，需要设置三块接地铜板：第一块是工作地的汇总铜板；第二块是保护地的汇总铜板；第三块是总接地的铜板。这三块铜板都需要进行绝缘固定，而且这些铜板厚度都存在严格的要求（不小于6mm），而尺寸则需要根据需求情况进行确定。

2.2接地系统的设计原则

我国现阶段的主要接地设计原则是防电位差，因为保护接地和工作接地选择多个接地点时，接地点会产生电位差，从而影响仪表系统正常运行。正常状况下，仪表盘、控制柜内因为同时存在保护接地和工作接地两种接地类型，因此需要分别接入两种接地装置专属的汇总铜板。而其中的本安仪表接地、屏蔽接地、信号回路接地需要先接入到各汇流条后再接入工作接地的汇总铜板。接地电阻值作为关乎评价接地情况符合标准与否的重要指数之一，对接地效果的反映非常直观和准确。设计师在进行接地方案的设计时，不但要对接地电阻值进行考虑，还要对接地连接电阻值进行充分的考虑。连接电阻值指从接地端到总接地板这两者之间的电阻值大小，而且需要保证这一电阻的数值始终保持在0～1Ω以内，除此之外，还需要将仪表接地系统的电阻控制在4Ω以内。因此，对接地电极、接地导线截面积、连接方式的选择等方面都会对接地电阻值产生直观的影响，会直接影响接地电阻值。因此，各线路之间连接与导线和铜板的连接都需要采用铜接线片和镀锌钢质螺栓的方式，或者采用焊接。除此之外，接地总干线和接地电极连接还需要进行热镀锌的处理。

3结束语

防雷接地系统设计 篇6

关键词：建筑工程 配电系统 接地设计 常见故障

在我国社会经济不断发展的过程中，人们的生活质量和水平也在不断提高，对建筑配电系统装置的设计要求也就越来越高。在现代建筑中，居住人员变得更加密集，建筑功能也更加的多样化，包括了娱乐、办公以及商业、生活等。各种配套设施也变得更加的复杂，现代建筑中的功能系统也很多，对于现代建筑来说，配电系统在满足正常供电的同时，还需要满足智能电气和供电的安全性、稳定性。所以对现代建筑配电系统的节点设计和常见故障进行研究分析具有非常重要的意义。

1 建筑配电系统的接地设计

建筑电气设计中，一个比较重要的设计工作是配电系统设计。配电系统敷设也是建设电力系统中的重要施工环节。建筑电力系统在进行实际施工建设时，配电系统设计与施工不规范，都会引起一些事故发生，从而对人们的安全产生影响。要使建筑的配电系统安全、稳定的运行，对其的设计和施工就必须规范、合理。在高层建筑中运用电气设计和实施电气设计，都存在较高的难度，所以更应该重视设计和施工中的安全事故。

在现代建筑中，电设备的应用变得更加广泛，而且它对电气设备的要求也非常严格，在现代建筑的电气设计中，用电安全以及供电的标准也越来越高。在建筑工程中，高层建筑需要承受的暴雨和雷击等故障的几率也很高，而且配电系统在实际的运行过程中也可能会存在一定的故障，所以进行配电系统的接地就显得尤为重要。

在配电系统的接地设计中主要有保护接地和系统接地。保护接地主要是指在配电系统中把负荷侧金属的电气设备外壳以及金属套管露出的部分保护接地，这样在受到雷击的时候也能够让电源线路保存畅通，这样电气设备的安全运行才能得到有效保证，实现预防火灾的目的。系统接地主要是把配电系统电源的某一点进行接地保护，这样就能够让系统在实际的运行中可以中和雷击过电压带来的影响，让绝缘击穿的几率得到有效的降低。

2 建筑配电系统的接地设计故障分析

在建筑电气设计中，选择供电设备和配电设备的容量是一个非常重要的环节。在施工图的设计中，应该要为电气设备以后的发展空间留有一定的余量。如果电气设备的容量选择不合理，过大过小都能够会额外增加项目建设的成本，还可能会使配电系统在运行的过程中出现故障，从而发生电气事故。建筑配电系统中经常发生的问题主要包括下面这几个方面：

①在安装零序电流互感器的高压开关柜时，位置不正确。高电压的零序电流互感器的进线柜、馈线柜应该在入口进行安装，出口电缆没有能够安装在母线保护等级的一侧；准确的零序电流互感器需要达到相应的标准。

②高压系统的电流互感器型号没有进行完善的备注。在高压系统中，电流互感器应该要标注完整的型号、能力、变比以及精度等级。

③很多变压器设备都是选择的铝芯，但是这种设备的能耗比较高，应该要选择节能的变压器。

④高压母线以及分子母线并没有采用具有良好热缩性能的绝缘材料。

⑤没有准确的标准配电设备的相关参数。

通过《全国民用建筑工程设计技术措施电气》知道，如果低线的供电半径小于200米，电源的容量大于500kW，供电的距离大于200米时就需要根据实际情况增加设置变电所和配电所。如果建筑物高于200米，这时建筑物的上层部分供电的半径就会发生变化，基本上会大于25万千米，这时电压就会超出一定的报准值，导致供电的质量下降，功率的损耗也会加大，最终在操作电梯设备时就可能会受到一定程度的影响。所以，对于超高层建筑物来说，就应该设置分支变电站，来为电梯以及上层建筑供电。在变电站的上部应该要结合技术层或者是避难层，电缆则应该被激发出来，可以不用设计人沟。在选择变压器时，应该为长远发展做考虑，尽量让变压器的容量保持适中值，这样才能有效的控制配电系统的施工成本。

在电力系统运用过程中，上述所描述的问题也是经常发生的。在进行配电系统接地设计时，如果设计人员不能对这些问题引起重视而忽视设计的重要性，就会使配电系统在运行的过程中发生漏电等现象，引发触电等事故的发生，给社会造成严重的人员伤亡。很多时候，接地故障会引起短路现象，这主要发生在相线、大地之间，电器设备外壳、电器设备或者是金属物件之间。而如果接地材料受潮等会发生电量的泄露现象时，会产生火花等造成严重的事故发生。

3 建筑配电系统中常见的其他问题和解决措施

在高压馈线柜二次回路中的各线路、接点之间连接有误，如关闭电路、高电压开关、开关线路和辅助点等。两个开关电路的高压开关，应该串联成负控制的辅助触点。对于跳闸回路来说，则应该用辅助电路进行对照。如果高电压的变压器馈线开关没有设置门锁，那么在打开变压器门的时候，馈线开关的跳闸不能够关闭而是应该要断开。

一级和两级的负载压力系统没有设计母线柜。对于这两种负载电压系统来说，应该要设置母线柜，从而让供电的可靠性得到有效加强；高压线路开关和关联开关等需要进行集中联锁。高低压的两次测量原理接线图和负控制原理图存在一定的不足。在进行配电系统布施时，应该要为当地的供电部门和设备供应商提供这两种原理图的补充。关联开关和低压线路开关缺少原理图。在闭锁逻辑图中应该要补充说明低压线路开关，低压框架式开关和关联开关的短延时脱扣保护、短路瞬时保护跳闸保护以及长延时过载跳闸保护。

在配电系统中，违规使用保险丝，从而不能进行有效的过流保护，如把铜丝当作保险丝使用或者使用过大的保险丝。电路故障发生时，故障回路中就会形成较大的阻抗，这时短路电流就不能引起熔断器发生动作；也可能是熔断器本身的额定电流就比较大，短路电流不能让熔断器发生动作。在进行接地装置实施中，未能按照相关的技术规范进行施工，也会使接地电阻增大，从而形成短路电流，这时也不能让熔断器发生动作。如果过流保护装置失效，就会使设置的切换发生问题，从而不能进行有效的保护。所以，布施配电系统时，必须选择标准的保险丝，这样才能使保护装置起作用。

4 结束语

在建筑配电系统的接地设计中，需要经过当地供电主管部门的审查和检验，在确认合格之后才能够安排具体的施工。施工工作人员应该要根据设计图纸的实际要求来开展实际的工作，同时还需要进行及时的沟通，让施工的标准和进度符合相关的设计要求和规范，避免盲目施工和随意施工，这样才能有效避免安全事故的发生。

参考文献：

[1]缪明.浅谈低压配电系统接地方式及接地故障保护[J].涟钢科技与管理，2013，01：41-44.

[2]郭本余.建筑配电系统的安全设计[J].湖南农机，2008，11：129-130.

[3]王建平.优化配电系统设计确保建筑高效供电[N].中国建设报，2014-02-25（006）.

[4]李国海，宁云华.低压配电系统接地方式的探讨[J].科技创业家，2013，16：117.

[5]卢建宝，刘宝谋.配电系统接地故障与防止电气火灾[J].安全与健康，2004，13：35-36.

防雷接地系统设计 篇7

1、设计思路

1.1 雷击的主要因素

有线电视系统遭受雷击损害的主要原因以及雷电可能的侵入途径主要分为直击雷、感应雷和雷电侵入波。直击雷对网络线路中的有源和无源器件、钢铰线、线缆外导体等直接放电, 破坏力大、设备损坏严重, 约只占网络线路中雷击事故的10%;感应雷是雷暴区内雷电流的强大电磁感应作用引起金属导体上产生高电压而放电的现象, 约占网络线路中雷击事故的90%以上;在发生雷击时, 雷暴区内的雷电电流波峰值可达10~30k A, 持续时间几十ns, 如果避雷设计不规范, 在接地极上就会产生100~300k V的高电压, 引起引雷导线上电位上升, 对附近的网络设备形成二次放电, 形成危害。

1.2 防雷的关键

接地是避雷技术最重要的环节, 不管是哪种其他形式的雷, 最终都是把雷电流送入大地, 没有合理而良好的接地装置是不能可靠地避雷的。接地电阻越小, 散流就越快, 被雷击物体高电位保持时间就越短, 危险性就越小。因此, 只有从防雷的关键处入手, 切实埋置好地线并使之良好接地, 尽量较少接地电阻阻值, 才能从实践上切实做好防雷保护工作。

2、防雷地线的技术要求及标准

地线的技术要求。根据<<有线电视网络设计技术要求>>第三条关于“防雷、接地与安全防护”技术要求:

(1) 机房防护接地地线, 其接地电阻≤1Ω。

(2) 室外光接收机防护接地地线, 其接地电阻≤4Ω。

(3) 放大器防护接地地线, 其接地电阻≤10Ω。

(4) 架空线路防护接地地线, 其接地电阻≤20Ω。

3、乡镇机房的避雷接地

(1) 采用建筑物地基的钢筋和自然金属接地物接地, 具体做法是:首先把机房内的所有设备外壳用6mm×4mm的铜线连接到汇流排上, 然后把机房汇流排用18mm×20mm的包皮铜缆与房屋避雷针接地和工频交流供电系统的接地在总接地处连接在一起。

(2) 安装电源防雷器, 在最短的时间内释放电路上因感应雷击而产生的大量脉冲能量到地线上, 从而保护机房内的设备。

4、架空光缆接地

(1) 对钢绞线进行保护接地, 可用1根 (根据土壤电阻率可选择多根) 1.2m长的30mm×30mm的角钢作为接地体打入地下, 避雷线与支撑钢绞线用铁丝扎紧成一体, 每五档杆距进行一次接地。

(2) 在光缆的施工过程中, 应注意将接续盒内的光缆钢丝端头用导线连通, 并用导线将其与钢绞线连通, 可有效避免雷电时接续盒内两端钢丝放电而导致接续盒内光纤断裂损坏。

5、光节点接地

(1) 接地体采用1.2米长的30mm×30mm的角钢下端磨成尖头打入地下, 光接收机外壳通过导线与接地体连通。

(2) 在光接收机220V电源前并联安装JN101或LB101型电源防雷模块。

(3) 电源线在靠近光机端绕几圈形成小电感, 这对50HZ电流没什么影响, 但对阻碍雷电波侵入设备却有一定作用。

6、干线防雷接地

(1) 参照光节点接地施工。

(2) 放大器尽量采用内馈供电。如果采用220V供电, 感应雷容易从电网引入, 在放大器、供电器220V电源前并联安装JN101或LB101型电源防雷模块。

(3) 将放大器的放电管从线路板原来的地方取出, 然后将放电管直接接在输入、输出F座的接线柱与设备外壳之间, 受雷击时, 放电管电流直接通过设备外壳不再经过线路板, 很好的保护了线路板。

7、地线的维护

(1) 定期的对地线进行测量、维护。

(2) 当接地电阻达不到要求时, 需要改造重建地线, 其它如浇水等方法, 可能一时对降低地阻的值起作用, 但对长期防雷益处不大。

(3) 在防雷设施的设计和建设时, 应根据地质、土壤、气象、环境、被保护物的特点, 雷电活动规律等因素综合考虑, 进行合理调整。

8、社会经济效益

防雷接地系统设计 篇8

防雷装置:包括外部雷电防护装置和内部雷电防护装置。其中内部雷电防护装置又可分为等电位连接系统、合理布线系统、屏蔽系统、电涌保护器等几个部分, 它的主要作用是避免雷电流在产生的电磁效应影响与破坏需防空间内的布置。而外部雷电防护装置主要作用是防直击雷, 它可以分为引下线、接闪器和接地装置等。避雷引下线:避雷引下线是将避雷针接受的雷电流引向地下装置的导线体。防雷装置的引下线应满足机械强度、耐腐蚀和热稳定的要求。

等电位连接:是指用电涌保护器或等电位连接导体将分离的导电物体与装置相连, 其目的是防止雷电流在两者之间作用产生电位差。

雷击电磁脉冲:它是一种由干扰源的直接雷击和附近的间接雷击而引起的电磁效应。该现象大部分是由于雷电流或磁辐射干扰以及被雷电击中装置的电位上升而通过连接导体的干扰。

接地:目前最常用的防雷接地方式根据保护对象的不同分为两种, 第一种接地是为了保护设备的主要功能而进行的接地, 顾名思义, 我们将这接地方式为功能性接地, 另一种就是为了保护人或者设备不受到雷电的损坏而进行的接地保护, 这种接地方式我们称之为保护性接地。

二、高层建筑防雷接地的重要性

雷电是大气中的放电现象。雷电产生于雷雨云之中, 是发生雷电的先决条件, 气象学中, 雷雨云叫积雨云。雷电所产生的强大闪电电流、炽热的高温、猛烈的冲击波效应、瞬变静电场和强烈的电磁辐射等物理机械效应, 给人类生活带来种种危害。

高层建筑利用梁、柱、地基梁、桩基等结构钢筋, 作为防直击 (侧击) 雷的做法十分常见, 利用建筑物桩基础和地下层建筑物的混凝土基础中的钢筋或混凝土中的金属结构作为接地体时, 称为自然接地体, 为了均衡电位, 降低电位梯度。要对高层建筑物30米及以上部分, 每隔三层设均压环, 也就是将引下线与水平层内的圈梁的外侧钢筋焊接成闭合通路。由此, 天面避雷网 (针、带、线) , 引下线, 均压环及地基基础的钢筋及金属构件形成一个法拉第笼, 这样建筑内各接点形成等电位, 而且雷电流也有良好的散流途径。

三、建筑防雷接地系统的设计

防雷接地在建筑接地系统设计中是极为重要的, 一般把建筑物的防雷保护分为三级:一类、二类和三类, 民用建筑大多采用二类防雷保护进行设计, 对于建筑内存在爆炸危险环境的建筑采用一类防雷保护设计。建筑的防雷接地系统一般是由引下线、接闪器、均压环以及接地体等装置组成。其中接闪器可以使用避雷带、避雷针或者针带组合接闪器。其中避雷带要沿房角、房脊、房檐等溶液受到雷击的地方敷设。建筑表面外露的金属构件和管道要与避雷带相连接。建筑上的接闪器要同下线焊接相连通。对于高层建筑物的引下线要尽量利用钢筋混凝柱的钢筋作为引下线。选为当做引下线的柱内两根主钢筋的直径一般不小于12mm, 其两者的连接一般使用焊接法或者绑扎法均可。对于建筑物周围引下线的下部适当位置要设置几个测量点, 可以把人工接地体同等电位的连接板连接。对外引连接板同引下线的连接要使用焊接。引下线上端要同建筑的避雷装置焊接, 下端要同接地体焊接。对于引下线的这种设计优点很多, 雷电流的泄漏点多、省材料、施工方便以及不损坏建筑物外观。

在接地系统设计中接地体的设计是另一个难点。接地体一般是利用桩基内部钢筋作为自然接地体, 此种设计优点是施工方便、工程投资少、接地效果好, 设计过程应注意以下几点:利用外圈桩基和基础梁内钢筋组成的闭环, 如果没有基础地梁钢筋时, 一般用40mmx4mm的镀锌扁钢当做连接体, 使建筑的外沿敷设成闭合、环状、水平的接地体。尽量把所有桩基都和闭环连接:对于作接地装置钢筋的直径如只有一根时要大于10ram, 一般可以利用基础粱的底部两个直径大于12mm的钢筋当接地体:当使用基础内钢筋当接地体时, 其周围地面的深度要大于0.5m。

四、建筑电气的防雷

1、外部防雷

外部防雷主要指建筑物的防雷, 一般是防护直击雷, 它是防雷技术的主要组成部分。外部防雷主要采用避雷针 (避雷网、避雷线和避雷带) 和接地装置 (接地线、地极) 加以保护。防雷接闪器是专门用来接收直接雷击电流的金属物。建筑物的房顶尤其是房顶上较突出的部位 (如房角、房脊、女儿墙与房檐等) 最易遭受雷击, 设置在房顶上的设备与器具是雷击的主要对象。智能建筑多属于一级负荷, 应按一级防雷建筑物的保护措施设计。为了有效防止雷击, 应采用针网或针带组合接闪器, 在房顶最高点和其他次高点多处设置避雷针。避雷网覆盖于房顶, 并延伸到女儿墙上, 使房顶、墙均在避雷带保护范围之内。该网格与大楼柱内钢筋作电气连接, 利用柱内2根以上钢筋作引下线, 柱内钢筋与建筑物基础钢筋这个自然接地体连接。另外, 圈梁钢筋、楼层钢筋、外墙面所有金属构件也应与引下线连接, 组成具有多层屏蔽的笼形防雷体系。这样, 不仅可以有效防止雷击损坏楼内设备, 而且还能防止外来的电磁干扰。

2、建筑物内部防雷

内部防雷包括防雷电感应, 防反击以及防雷电波侵入。良好的内部防雷能减少建筑物内的雷电流和所产生的电磁效应, 并能防止反击、接触电压、跨步电压等二次雷害和雷电磁脉冲所造成的危害。内部防雷主要采取等电位连接、屏蔽等措施。

(1) 等电位联结

等电位是用连接导线或过电压保护器将处在需要防雷空间内的防雷装置、建筑物的金属构架、金属装置、外来的导体物、电气和电讯装置等连接起来。为保证建筑物内部不产生反击和危险的接触电压、跨步电压, 应当使建筑物地面、墙板和金属管、线路等都处于同一电位, 为此钢筋混凝土建筑物应在各层的适当位置预埋与房屋结构内防雷导体相连的等电位连接板, 以便与接地主干线相连。

高层建筑物内各种金属导体和管道如金属门窗、设备的金属外壳等作等电位连接; 电源线、信号线通过电涌保护器实现等电位连接; 建筑物各处的均压环、起到一定电磁屏蔽作用的钢筋网、各处的电气以及防雷等电位连接导体形成总等电位连接, 最后与联合接地系统相连, 形成一个理想的“法拉第笼”。

(2) 合理的屏蔽

建筑物中做屏蔽的主要目的是对微电子设备的防护。对有大量微电子设备房间要采取屏蔽措施, 使仪器处于无干扰的环境中。屏蔽的有效性不仅与房间加装的屏蔽网和仪器金属外壳—屏蔽体本身有关, 还与微电子设备的电源线和信号线接口的防过电压、等电位联结和接地等措施有关。

为了保证非防雷系统的电气线路在防雷装置接闪时不受影响, 应采用金属管布线, 这样防止雷电反击的能力强, 对防各种电磁脉冲也具有较好的屏蔽能力。电气线路的主干线一般集中于高层建筑物的中心部位 ( 其雷电电磁场强度最弱) , 避免靠近做为引下线柱筋的位置, 缩小干扰的范围。穿线钢管和线槽等都应与各楼层的等电位连接板和接地母线相联结, 达到良好的屏蔽效果。

用电设备、配电设备、配电线路应采用防雷电波侵入低压系统的措施, 从配电盘引出的线路应穿钢管, 钢管的一端应与配电盘外壳相连, 另一端应与用电设备外壳、保护罩相连, 并应就近与屋顶防雷装置相连。当钢管因连接设备而中间断开时应设跨接线, 在配电盘内, 应在开关电源侧与外壳之间装过电压保护器。

综上所述, 接地是一个传统而应用广泛的电气安全措施, 为了保证接地系统的高效正常运行, 对于一些经常出现的故障如接地线与接地体的选择和安装、接地电弧性短路等问题要特别注意, 对于存在爆炸危险性的场所接地安装要更加严格, 操作要更加规范, 保证不出现意外。

摘要：现在越来越多的高层建筑, 电器对雷电的防护能力就越来越多的受到人们的重视。其实雷电不可怕, 就怕我们不去预防它的危险。雷电来了只要正确的接地, 建筑合理的设计, 电器的合理设计就能避免雷电对我们生产生活造成影响。

关键词：建筑电气,防雷接地,系统

参考文献

[1]吴勇.一智能建筑防雷接地系统现状及改进建议[J].河南电力.2011 (01)

[2]李华仁.建筑电气系统的接地与防雷[J].建筑安全.2010 (11)

防雷接地系统设计 篇9

当今社会所提倡的环保能源中风力发电是首屈一指事物, 它有可再生、无污染的特点。所以, 对风力资源的开发利用是当代社会最明智的选择, 既可以节约资源减轻资源消耗, 又可以加强人们对新资源的探索。随着科技的进步, 风力发电从无到有, 如今更是在优惠的政策下进行大规模开发。它的前进和社会及国家的鼓励政策是分不开的。这个新兴的行业中, 涉及到很多问题, 例如风电机组、风电场升压站以及场内输电线路3个方面。目前我国国内现有的风电机组多数是进口机组或是引进国外先进生产技术的机组, 但是由于各国都有不同标准, 导致目前为止, 我国并没有关于风电机组防雷和过电压保护等具体明确的标准。这是眼下我国亟待解决的问题, 尽快确立关于风电机组防雷和过电压保护的准则, 规范国内行业的发展方向。

1 过电压保护及防雷接地的内容

风电机组过电压保护及防雷接地设计主要考虑到四个方面, 分别是直击雷保护、感应雷保护、基础接地系统设计和机组配套升压设备保护。

首先, 直击雷保护方面的风电机塔筒一般会很高, 非常容易被雷击损坏, 因此与这种情况就要及时采取防范措施。风力发电机组包括很多细小的内部结构, 这就要求在设计防雷保护时要做到分开并全面的考虑。如在风电机的上方、两侧及尾部都要安装不同的避雷针, 不仅如此内部的装置更为复杂。有了如此完整的防护措施在受到直击雷袭击是, 才能保证各部雷电顺利地以最近的路径沿塔柱引入接地装置, 并流向大地。

其次, 是感应雷保护。感应雷的保护是指系统内部易受感应破坏的设备加强过电压保护对其进行保护的装置, 在其受到电力袭击是, 该保护装置要快速的运行释放电力袭击带来的能量, 达到保护设备不被损坏的目的。其中无论是电源防雷还是信号防雷都是其中不可或缺的部分。

再次, 接地系统。风力发电机由于长期暴露在外部或高出很容易受到雷电袭击, 因此, 做好接地措施是风力发电最好的选择。风电机会利用自身具有的防雷装置的优势, 把流入引进大地。同时, 由于风电机布置为了更好地发电, 其位置多在人烟稀少的高山上、海岛上以及海滩边。因此根据他们所在的不同地理位置及其差异, 给防雷的保护不同的要求。即使同在高山上, 其所处的位置仍会有地质等方面的差异, 如不同的土壤电阻率不同, 电阻率越高其有效范围就会越大。这就要求要对每台风电机单独的设计防雷措施。

最后, 是机组配套的升压设备保护, 一般情况下风力发电机的出口电压为690 V, 需要通过箱式变压器将电压升高到一定标准后送入升压站, 而在风电机附近一般布置着箱式变压器, 因此直击雷问题可不用进行考虑。但是一旦配套升压变高压, 就要采取在变压器高压侧安装专门的避雷器来防止雷电侵入波而导致的不良影响, 同时, 还可在低压侧安装电涌保护器以此保护风电机组内部不受雷电干扰。

2 过电压保护及防雷接地的实际操作

在风电场升压站的设计中, 还有两类不可忽视的操作过电压的问题, 他们分别是隔离开关操作和中压真空断路器操作。

首先, 隔离开关操作中, 空载母线如果在操作过程中发生, 可能造成重击穿将会产生幅值超过2.Op.u.、频率为数百千赫至兆赫的高频振荡过电压。为减少这种事件发生概率, 宜采取这些要求:1、采用金属氧化物避雷器, 以此达到加强保护的目的, 减少隔离开关操作时所产生的不利影响。2、隔离开关操作中, 气体绝缘全封闭组合电器 (GIS) 升压站的空载母线时, 要对采用的操作方式多次确认, 避免可能引起的危险操作。

其次, 真空断路器。真空断路器的操作往往是过电压产生的可能。例如, 截流过电压, 真空断路器凭借良好的灭弧性能优势, 开始断小电流的时候, 电弧会在过零前熄灭, 电流被贸然切断, 会导致滞留于电机等电感绕组中的能量会产生向绕组的杂散电容充电的现象, 促使其转变为真正的电场能量。还有, 由于与弧隙多次发生重燃现象, 电机电容多次被电源充电所产生的过电压的多次重燃。真空断路器在准备切断电流的时, 工频电源存在于触头的一侧, 另一侧则是振荡电源, 起到的是为LC回路充放电的作用。一旦触头间开距达不到想要的大小, 就有可能导致电压在叠加后会致使弧隙间出现击穿的现象, 断路器一旦恢复电压就会立即升高。如果触头开距不过小, 第二次重燃现象就会发生, 甚至是多次反复重燃的现象, 多次充放电会致使振荡的发生, 恢复电压会随之逐级升高, 负载端的电压也伴随着升高, 经过多次的重燃最终会造成电气设备的损坏。

3 结语

通过风力发电系统我们了解到, 过电压保护大致可以分为三个部分, 他们分别是风电机组、升压站以和场内输电线路过电压保护及防雷接地。其中, 后两个部分已经有了可供参考的国家标准, 在行业中也形成了要求。风电机的接一定要充分的利用自然接地优势, 采取适当的方式同时也结合其他方式, 确保其效范围内的安全。例如, 采用的降阻剂、深井及斜井等方法, 来降低接地电阻的危害。同时, 为有效地防止雷电入侵高压侧, 安装氧化锌避雷器的安装就显得必不可少。同时, 为了确保安全, 还要加强其低压侧的安全装置。

参考文献

[1]DI/T621—1997中华人民共和国电力行业标准.交流电气装置的接地Es].北京:中华人民共和国电力工业部, 1998.

[2]DI/T620—1997中华人民共和国电力行业标准.交流电气装置的过电压保护和绝缘配合[S].北京:中华人民共和国电力工业部, 1997.

[3]Gamesa Eolica.Description of windturbine[M].Spain Gemesa:Gamesa Eolica, 2003.

[4]刘继.风力发电装置的雷电防护与电磁兼容问题It]∥第三届中国防雷论坛论文摘编.深圳:中国防雷信息网, 2004.

浅谈热力站的防雷和接地系统设计 篇10

关键词：避雷带,接地装置,接地电阻,等电位

太原市集中供热工程规模较大,热网覆盖范围较广,热力站的电气设计中,安全措施是否恰当,关系到热力站运行人员的人身安全和广大居民的采暖质量。因此,热力站的防雷和接地系统必需从工程设计阶段就认真加以考虑,采取切实可行的防雷及接地方案,选用质量可靠的电气设备,严格执行国家的技术经济政策,真正做到:保障人身与设备安全、供电可靠、技术先进和经济合理。

1 热力站的防雷

雷电是不可避免的自然灾害,地球上任何时候都有雷电在活动。而雷电会引起建筑物的损坏、人员伤亡,对电力、电讯等设备造成损坏。雷电的破坏作用归纳起来有两种:1)直接击在建筑物上产生热效作用和电动力作用;2)雷电流产生的静电感应作用和电磁感应作用以及雷电波侵入作用。国际电工委员会编制的标准(IEC1024-1)将建筑物的防雷装置分为两大部分:外部防雷装置和内部防雷装置。

建筑的外部防雷主要是指防直击雷和防侧击雷,其作用是保护建筑物本身不遭受雷击,主要由接闪器、引下线和接地装置组成。接闪器(也叫接闪装置)有三种形式:避雷针、避雷带和避雷网,它位于建筑物的顶部,其作用是引雷或叫截获闪电,即把雷电流引下。引下线,上与接闪器连接,下与接地装置连接,它的作用是把接闪器截获的雷电流引至接地装置。接地装置位于地下一定深度之处,它的作用是使雷电流顺利流散到大地中去。

内部防雷接地装置的作用是减少建筑物内的雷电流和所产生的电磁效应以及防止反击、接触电压、跨步电压等二次雷害。除外部防雷装置外,所有为达到此目的所采用的设施、手段和措施均为内部防雷装置,它包括等电位联结设施(物)、屏蔽设施、加装的避雷器以及合理布线和良好接地等措施。

由于热力站多为一、二层高的一般工业性建筑,按《建筑物防雷设计规范》中的分类,其防雷等级应归为第三类。

1)采用在女儿墙上安装的避雷带(ϕ10 mm圆钢)作为接闪器。并形成不大于20 m×20 m的避雷网,避雷带与引下线和防雷接地极相连,避雷带在过伸缩缝处应留足够长度,不同标高屋面的避雷带之间用直径为10 mm的镀锌圆钢可靠焊接。

2)利用构造柱中两根ϕ16以上主筋上下焊接连通作避雷引下线。间距不大于25 m,引下线应对称设置。要求引下线从上至下可靠焊接,其上端应与接闪器相接,下端应与接地极相接,各构件间应确保连接成电气通路。要求接地电阻R≤1 Ω,当实测电阻不满足接地条件时,应补打接地极,接地极通常每组用扁钢连接的两根相距5 m的50 mm×5 mm角钢制成,埋地深度大于0.6 m。有多根引下线时,在引下线距地面1.5 m～1.8 m处,宜设置断接卡。

3)把建筑物内及附近的所有金属物,如混凝土内的钢筋、自来水管、暖气管及其他金属管道、电力系统的零线等用电气联结的方法连接起来,使整座建筑物成为一个良好的等电位体。当雷电来袭时,由于建筑物内部及其附近基本上做到等电位,因而不会发生建筑物内部的设备被高电位反击和人被雷击的事故。

2 热力站的接地

热力站的供配电系统大多数采用了高供低计的供电方式,即电源进线为高压10 kV供电,经D,yn11结线级别的三相配电变压器后,到低压配电系统,低压配电电压采用220 V/380 V,带电导体系统的形式采用单相二线制和三相四线制,大多数用电设备采用放射式配电。

2.1 热力站保护接地的范围

电力设备的下列金属部分,除另有规定者外,均应接地或接零:1)变压器、电机、电器、携带式及移动式用电器具等的底座或外壳。2)电力设备传动装置。3)互感器的二次绕组。4)配电、控制、保护用的屏(柜、箱)与操作台的金属框架和底座。5)室内外配电装置的金属构架和钢筋混凝土构架,以及靠近带电部分的金属围栏和金属门。6)交直流电力电缆接线盒、终端盒和膨胀器的金属外壳及电缆的金属护层、可触及的金属保护管、穿线的钢管等。7)装有避雷线的电力线路杆塔。8)在非沥青地区的居住区内,无避雷线小接地短路电流架空电力线路的金属杆塔的钢筋混凝土杆塔。9)装在配电线路杆上的开关设备、电容器等电力设备。10)控制电缆的金属护层。11)电缆桥架、支架和井架。12)封闭母线的外壳及其他裸露的金属部分。

2.2 接地方式分析

接地方式共分为五种,具体如下:1)TN-S系统。又称五线制系统,即三根相线A,B,C,一根中性线N及一根保护线PE,仅电力系统一点接地,用电设备的外露可导电部分接到PE线上。2)TN-C系统。又称四线制系统,与TN-S系统的差别是将N线与PE线合并成一根PEN线。3)TN-C-S系统。又称四线半系统,即在TN-C系统的末端将PEN线分为PE及N线。分开后即不允许再合并。4)TT系统。电力系统直接接地,用电设备的外露可导电部分采用各自的PE线接地。5)IT系统。电力系统不接地或经过高阻抗接地,用电设备的外露可导电部分经过各自的PE线接地。

热力站接地系统的设计包括变配电装置的接地、低压用电设备的接地、照明装置的接地、自控仪器仪表及计算机的接地。为了更好地提高供电质量,增强供电系统的电磁适应性,热力站接地系统一般选用TN-S系统。

2.3接地电阻阻值的确定

1)3 kV～10 kV配变电所高低共用接地装置和低压电力设备接地装置的接地电阻最大允许值为4Ψ。使用同一接地装置的并列运行的发电机、变压器等电力设备,当其总容量不超过100 kVA时,接地电阻允许不超过10Ψ。2)电子设备接地电阻值一般为4Ψ。如果与防雷接地系统共用接地体时,其接地电阻为1Ψ。

2.4电力设备接地的一般要求

根据《工业与民用电力装置的接地设计规范》及《电力设备接地设计技术规程》的有关规定,对热力站的电力设备接地规定如下:1)为了保证人身和设备的安全,电力设备宜接地或接零。2)不同用途和不同电压的电气设备,除另有规定者外,应使用一个总的接地体,接地电阻应符合其中最小值的要求。3)如因条件限制,接地有困难时,允许设置操作和维护电力设备用的绝缘台绝缘台的周围,应尽量使操作人员没有触及外物的可能。4)在中性点直接接地的低压电力网中,电力设备的外壳宜采用低压接零保护,即接零。由同一台发电机、同一台变压器或同一段母线供电的低压线路,不宜采用接零、接地两种保护方式。5)在中性点直接接地的低压电力网中,除另有规定者和移动式设备外,零线应在电源处接地。

参考文献

[1]GB 50057-94,建筑物防雷设计规范[S].

[2]王时煦.建筑物防雷设计[M].北京:中国建筑工业出版社,1980:19-20.

防雷接地系统设计 篇11

关键词：建筑电气；低压配电；接地系统；PE线

一、建筑电气低压配电系统中接地系统的分类概述

由中性线与保护线的结合情况，我们可以将TN系统分为三种类型：TN-C系统、TN-S系统、TN-C-S系统。

（一）TN系统

TN-C系统中，中性线和保护线是完全一体的。这种系统在谐波电流相对较少并且三相负荷能够保持相对平衡的供电系统中得以应用。这种系统的工作原理是利用供电设备的外壳把N线、PE线相互连接起来形成一个整体，即组成PEN线。在供电设备系统运行时，PEN线中会有一些谐波电流与正常电流同时通过，然而谐波电流不会对整体运行产生相对大的影响，所以PEN的安全运行得到保障。PEN线发生断线的问题或者是短路的问题在运行过程中都会对线路电压产生影响，对应的对地电压也增高。因此，在供电系统运行环境易爆或是供电系统中有精密仪器时一般不采用TN-C接地系统，以免电压过大引发安全事故。

TN-S系统中，中性线与保护线完全分离。相对来说，此种系统中PE线本身没有正常电流的通过，外壳也不会带电，因此较为安全。所以在供电设备中有精密设备或是需要更多安全保障的居民区中得以应用。可在这种系统中，我们更应注意，当运行供电系统过程中出现短路时，或是故障电压不断蔓延时，此种系统不能及时的自我处理这些故障。此外，谐波电流也会在N线路中与正常电流一同通过，其中正常电流由单项工作电流和三相平衡电流组成。其所产生的绝对值因为电流较大也会随之增大，再加上考虑到线路中的阻抗问题，就会使此系统出现一定的地面电压降，因此会出现电击的危险。

TN-C-S系统中，中性线和保护线其中一部分合并，另一部分分离，此系统多应用于我国居民建筑的低压配电接地系统中。这种系统的工作过程是，先使用合并的线路将电力从变压器处接到居民楼之后，再利用分离的线路对各家各户进行供电。此种系统结合了TN-C和TN-S系统，不仅高效安全，而且避免了其各自的弊端，基本上可以满足居民建筑的安全稳定的供电需求。

（二） TT系统

TT系统通过用电设备的外壳同接地极进行接地处理，使其与电源的接地处在电气设备上脱离关系。与此同时，其每个建筑之间的电气设备都靠自身的接地极进行接地，与其PE线无连接。因此保证了故障电压不会顺着PE线进入居民楼内，从而避免了事故的发生。由于这种特性，所以TT系统往往被应用于大部分的公共低压电网供电工作中。与此同时，因为我国农村居民有分散居住的居住习惯，使得其用电负荷不集中，出现线路故障时电流也相对较小，因此TT系统在我国农村应用最为广泛，其也避免了从电源进入PE的繁琐过程。

（三） IT系统

IT系统的中性点不会直接同地面接触，因此其电源带点部分与地面绝缘。这种用电系统往往应用于我国的电机系统中。然而，其并不是可以完全与N线适配，如果实际要求必须配N线，应在N线上设置好电流保护措施的前提下，再进行适配，以此保证电路的安全。

二、接地保护设计的分析及实际用电时的建议

（一）PE线的重要性

PE线就是我们常常提到的地线，其不会直接与火线或零线连接进电力线路中，而是将电气设备外壳或其外表面导电体连接于地下，避免导电与漏电事故的发生。在电气低压配电设计中，需要将其电气设备与可接触到的金属外壳与PE线进行连接。这种与PE线进行连接的方式，使其保证了系统中电气设备的正常运行以及电气工作人员的安全。因此，在对低压配电系统进行保护工作的同时，必须要把PE线的设置放于重要位置。

PE线在低压配电系统出现电路故障时会将故障电流传送入地下，作为关键的保护措施，PE线应满足必要性的要求：首先，PE线的载流能力应满足其所进行保护设置的需求。再者，PE线在载流过程中的载流温度与感应强度应保持在一定的数值范围之内，以此避免建筑内火灾，爆炸等危险事故的发生。与此同时，在进行PE线设置时，如果在应用TN-S系统时出现接地故障，PE线就会在故障时间内承受相应的单项短路电流，因此应保发生在PE线上的电压低于建筑安全电压50V以上。此外，敷设PE线时，应尽力使其与配电导线的距离更加接近，并以同路的形式即同管、同槽的形式进行敷设。对中性线与地相线间的回路阻抗进行最大程度的降低，从而保护了应对故障时电气的灵敏识别度。

（二）实际用电时的接地系统应用建议

在国进行配电系统初期，常常选择TN-C系统进行接地，改革开放以来，我国采用了国际IEC标准，渐渐改用TN-S的接地系统。TN-S作为低压配电接地的标准形式通常应用于我国的建筑工程中。TN-C系统通常应用于我国各种低压配电所中，从而使我国的民用建筑中出现室内为TN-S，室外为NT-C的特点。在TN-S系统中，因为此系统N线与地面绝缘和其N线与PE线绝缘的特点，在低压网路范围较大时，其N线的路径就会相对变得很长，从而导致N线的阻抗也相对增大。正因为这种特点的存在使得当三相不平衡时，电路中偏离的电位过多而导致用电设备的安全性受到影响。而此时就应使用TN-C系统或者TN-C-S系统，来保证用电人员的安全。

三、总结

综上所述，接地系统在建筑电气低压配电系统的运行过程中极其重要，进行相应的接地系统设计和安装是必要的，因此建筑电气系统的安全运行才能得到保障。我们应结合实际环境，在接地系统设计中采取相对更安全更高效的接地系统方式，使现代建筑电气系统得以安全运行，用电人员的安全得以保障。

参考文献：

[1]高瑞.浅析建筑电气低压配电设计中各种接地系统[J].建筑工程技术与设计，2014，（15）：702-702.

[2]沈天杭.关于建筑电气低压配电设计中各种接地系统的分析[J].中华民居，2014，（18）：177-177.

变电站接地系统设计分析 篇12

1) 原来的装置不能满足现在接地短路电流热稳定性的要求。以前对接地装置的要求, 基本上是以其总体接地电阻的大小为标准, 不考虑热稳定性, 而随着电力系统容量的不断增大, 接地短路电流也逐渐增加, 再回上接地网没有改造, 以至于当事故发生时, 有可能引起接地引下线及连接线烧毁, 甚至有可能会导致高压窜入二次回路引发扩大事故;2) 接地材料的匹配不合理。在过去, 因接地的短路电流的接地网干线及设备引下线截面的配合不合理, 经常导致接地引下线流过的短路电流比接地网主干线大, 而散热条件差, 温度极易升高, 有可能造成引下线烧断, 甚至事故进一步扩大, 因此这个问题是接地系统中的比较薄弱的环节;3) 接地系统的电位差考虑不周全。在接地系统设计中, 大多是以人员人身安全考虑均压措施, 只注重控制接触电势和跨步电势, 而忽视了接地网内远离点的电位均衡问题;4) 接地网腐蚀问题。接地装置直接与土壤接触, 这就容易导致接地装置受金属氧化作用, 发生腐蚀, 使得有效截面慢慢减小, 这就减小了接地网的寿命。

2 接地网设计

2.1 接地安全运行问题

1) 要确认材料的热稳定性能好。对变电站大接地网, 截面选择应该按照最大单相短路电流值来进行热稳定校验, 而在变电站内小接地短路电流接地网的接地线截面选择按最大的两相短路电流进行相似的校验;

2) 为了防止因接地网主干线及导体截面不匹配而引起的接地引下线烧断或腐蚀, 所以需要合理地选择接地线及导体截面。接地引线应该大于主网干线截面, 通过接地引下线的电流, 在主网干线两侧分流, 因此, 从热稳定性考虑, 引下线应该至少两倍于主网干线截面。这里还要注意接地引线的导电性能;

3) 均衡接地网的电位差。一般来讲当接地短路电流通过接装置到地下时, 接地网的电位差不超过2 000V, 而由公式R=2000/I, 当I>4000A时, R≤0.5Ω, 这样才能防止因电位差太大对二次设备造成损害;

4) 接地网的防腐。一般可以采用对接地网热镀锌、热镀锡这样的防腐措施, 如果还不能满足规定的要求, 可以采用接地网体外包炭素粉加热后形成的炭素复钢体来解决问题。还应该对接地网经常性的检查, 来记录腐蚀的程度来确定接地网的寿命, 这样能使得接地网安全运行。

2.2 基于爆破接地技术的接地网的设计

爆破接地技术的主要内容:

对于接地系统而言, 接地电阻越小, 对越对接地装置有利, 下面讲述一种在实践很有作用的爆破接地技术。爆破接地技术主要是可以大范围的降低土壤的电阻率, 其原理如下:利用地下的电阻率较低的土壤层、地下水层以及金属矿物质层来改善散流;降阻剂可以与接地极及很多类型的土壤形成良好的接触, 以达到降低电阻的效果;大范围降低土壤电阻率;通过爆破形成的裂隙, 可以用压力灌降阻剂形成一个低电压通道, 可以使低电阻率区域有可能与较远的土壤相连。

3 接地装置设计

1) 确定接地电阻。这是基本设计原则问题。其主要通过估算公式, S为接地网的面积, ρ表示土壤电阻率;2) 接地引下线截面的计算。主要根据热稳定性条件, 接地线的最小截面应符合这个公式, 其中Sg表示接地线的最小截面;Te表示流过接地线的短路电流值;C表示短路等效持续时间;表示接地线材料的热稳定系数。在此220kV的变电站中, 一般钢材的C=70, 而当短路电流为1 000A时, Sg=12mm2;3) 接地网的连接。根据接地电阻值和接地引下线的截面标准, 沿变电站墙内设闭合环行接地带, 再设置一定数量的垂直接地极。然后在各级区间里接地, 但需保持两根干线是均压。还要以安全性考虑接地带的接触电压和跨步电压;4) 二次设备的接地。二次设备的接地主要解决二次回路电位不均造成设备破损的。比如集成电路型、微机型保护的电流、电压、和信号接点引入线的屏蔽电缆, 屏蔽层应在开关场与控制室同时接地, 这样就可以保持其两方面的电位均衡;5) 防雷接地。防雷接地其方法主要向大地泄放雷电流。一般应尽量使防雷接地与装置相距较远点。而户内变电站需要将避雷防雷装置放置在房顶。

4 变电站接地系统施工及其要注意的问题

1) 主网对140m×150m面积采用网格敷设, 对所需的钢热镀锌, 如此可以对腐蚀有一定的抵抗作用。此外还应该考虑接地网的寿命, 综合前面的材料选择和注意的问题以尽量在保证其安全运行的情况下延长寿命;2) 垂直接地体采用140m×150m×100m的TT-MK-A接地模块, 注意为了防止屏蔽效应, 其间距要大于5m;3) 一般来讲采用了深井爆破接地技术, 井深要达到接地网面积的等效半径, 其井之间的距离不应小于进深的两倍, 否则会影响降阻效果。而钻井期间还应注意地下层地质结构以及土壤率的变化, 用这方法主要是因为接地电阻值不会受到气候、季节的变化而影响;4) 在爆破后加压灌注的降阻剂应该尽量对接地设备无腐蚀作用, 能较长时间保持降阻效果, 且无毒不会污染环境。使用这个化学物品应尽量从其长远的安全性和长效性来考虑, 以防引发一些化学污染危害;5) 爆破接地技术是新的科研成果。主要是采用较小直径且能在120m的深处钻孔, 再用隔距离安放炸药, 爆炸后以达到其设想的效果, 但这此项善不无整的操作系统, 需要具体问题具体分析;6) 按规定铺设接地网后, 就要对电位隔离采取措施。这主要是防止电位转移。在这主要是对一些设备进行隔离, 对一些有安全隐患的尽量采用严格的绝缘措施。如用电缆时, 最好选择全塑电缆。这方面应该是非常重要的, 关系到人员人身安全和设备安全;7) 在具体的施工工程中, 要严格做到按标准施工, 而且要在施工实施中要全过程监理。对材料验收环节就找专业人员按严格的程序进行现场监督。而尤其是一些安全隐患大的工程, 应该集思广益, 寻找最佳方法, 以确保工程质量。

对接地装置的设计中, 主要是满足接地电阻和防雷接地电阻的要求时, 综合电力系统发展和运行时接地网的受腐蚀影响, 还要正确地计算出接地线的截面积。布置接地装置时要加大接地网的面积, 降低接地电阻为主要的措施, 谨慎地对待二次设备接地, 以保证人员的安全和设备的安全。

参考文献

[1]涂汝汉.关于电站的接地设计分析[J].电力建设, 2008, 4.

[2]陈卫东.关于变电站接地系统设计的探讨[J].电气工程与自动化, 2010, 6.