第六章 电气防雷与接地 课件 广东2022中职《企业供电系统及运行（第六版）》

第六章 电气防雷与接地 1 §6-1 雷电过电压 §6-2 防雷装置 §6-3 防雷措施 §6-4 电气设备接地 第六章 电气防雷与接地 2 §6-1 雷电过电压 学习目标： 了解雷电过电压的含义、分类和危害。 第六章 电气防雷与接地 过电压是指在电气线路或电气设备上出现的超过正常工作电压的、对绝缘有危险的异常电压。 过电压按产生的原因不同，分为内部过电压和雷电过电压两大类。 内部过电压是指由于电力系统本身的开关操作、负荷变化或发生故障等原因，使系统的工作状态突然改变而引起的过电压。内部过电压一般不会超过系统正常运行时单相对地额定电压的 4 倍，因此，对系统和设备的绝缘威胁不大。 3 §6-1 雷电过电压 一、过电压的概念 第六章 电气防雷与接地 4 §6-1 雷电过电压 一、过电压的概念 雷电过电压又称大气过电压，是由于电力系统中的设备、线路或建筑物遭受来自大气中的雷击或雷电感应而引起的过电压。由于雷电电压幅值可高达 1 亿伏，电流幅值可达几十万安，因此，对电力系统危害极大，必须做好防护工作。大气过电压包括直击雷过电压和感应雷过电压。 第六章 电气防雷与接地 5 雷电是由雷云放电引起的。在雷雨季节里，太阳把地面一部分水分蒸发为蒸汽，并向上升起，由于太阳不能直接使空气变热，所以上部空气为冷空气。上升的蒸汽一旦遇到冷空气，立即凝结成水滴，随着水滴的增多逐渐形成积云。它们受到强烈气流的吹袭，产生摩擦和碰撞，形成带正、负不同电荷的雷云，通常上层带正电荷，下层带负电荷。 §6-1 雷电过电压 一、过电压的概念 第六章 电气防雷与接地 6 当空中的雷云靠近大地时，由于静电感应的作用，雷云下层的电荷还会在地面感应出极性相反的电荷。当雷云与地面间等效的电压足够强时，会使空气击穿（通常首先发生在地面上凸出的尖锐物体处，如很高的树、高塔等），空气由绝缘体变为导体，形成导电通道。大地的电荷与雷云中的电荷即产生强烈的中和放电，产生强大的电流，并伴有雷鸣和闪光，这就是主放电阶段，一般时间为 50～100 μs。主放电结束后，雷云中的残余电荷继续沿主放电通道进入地面，称为余辉放电。 §6-1 雷电过电压 一、过电压的概念 第六章 电气防雷与接地 1. 雷云对地放电时，在雷电附近的导线上将产生感应过电压，会使电气设备绝缘发生闪络或击穿，甚至引起火灾和爆炸，造成人身伤亡等。 2. 强大的雷电流流过导体时，会产生很大的热量而使导体严重变形或熔断。 3. 雷云对地放电时，强大的雷电流会产生机械冲击效应而使杆塔、横担和建筑物等损坏。 4. 雷云对地放电时，有时也能击中人体，对人造成严重伤害。 7 知识链接：雷电的危害 §6-1 雷电过电压 第六章 电气防雷与接地 雷云直接对输电线路或电气设备放电，强大的雷电流通过线路或电气设备时引起过电压，从而产生破坏性很大的热效应和机械效应，称为直击雷过电压。 8 直击雷过电压示意图 a）积云　b）放电 §6-1 雷电过电压 二、直击雷过电压 第六章 电气防雷与接地 9 不是由雷云直接击于输电线路或电气设备上，而是由雷云对输电线路或电气设备的静电感应所产生的过电压，称为感应雷过电压。如右图所示，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被束缚住的异性电荷。 §6-1 雷电过电压 三、感应雷过电压 感应雷过电压的形成（雷云在线路上方时） 第六章 电气防雷与接地 10 如右图所示，雷云对地放电或对其他异性雷云中和放电后，线路上的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。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能达几万伏，对企业供电系统危害很大。 §6-1 雷电过电压 三、感应雷过电压 感应雷过电压的形成（雷云对地或其他雷云放电后） 第六章 电气防雷与接地 11 直击雷或感应雷所产生的高电位的电磁波，称为雷电波，雷电波会沿架空线或金属管道侵入变配电站或用户设备而造成危害。据统计，在企业供电系统中，由于雷电波侵入而造成的雷害事故，占整个雷害事故的 50% 以上。因此，对其防护应予以足够的重视。 §6-1 雷电过电压 四、雷电波侵入 第六章 电气防雷与接地 12 §6-2 防雷装置 学习目标： 1. 了解接闪器的分类及作用。 2. 了解避雷器的分类、特点及应用。 第六章 电气防雷与接地 13 由于雷电总是发生在地面上的凸出物体处，因此如果将一物体放置在高于被保护物体处，雷电到来时便会击中该物体，从而使被保护物体免于雷击。位于顶部、利用其高出被保护物的凸出地位把雷电引向自身，承接直击雷放电的金属装置就是接闪器。接闪器承接雷击放电后，通过引下线将雷云中的电荷引至接地装置，人为地给雷云创造一条放电通路，将电流导入大地。引下线采用圆钢或扁钢，沿建筑物外墙明敷，经最短路径接地。 一、接闪器