一建機電教材解讀：1H413025 防雷與接地裝置的安裝要求

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　　1H413025 防雷與接地裝置的安裝要求

　　防雷與接地裝置是安全用電的重要設施，也是防止觸電危險的有效措施，它既保護電力設備和供電網(wǎng)絡的安全，又保護建筑設施和工業(yè)設備的安全，也保護電氣操作人員和用電人員的安全。本條主要知識點是：防雷措施;防雷裝置安裝要求;接地極的選用;保護接零的要求;爆炸和火災危險環(huán)境的接地要求。

　　一、 雷措施

　　(一)輸電線路的防雷措施

　　1.架設避雷線使雷直接擊在避雷線上，保護輸電導線不受雷擊。減少流人桿塔的雷電流。對輸電導線有耦合作用，抑制感應過電壓。

　　2.增加絕緣子串的片數(shù)加強絕緣，當雷落在線路上，絕緣子串不會有閃絡。

　　3.減低桿塔的接地電阻可快速將雷電流引泄入地，不使桿塔電壓升太高，避免絕緣子被反擊而閃絡。

　　4.裝設管型避雷器或放電間隙以限制雷擊形成過電壓。

　　5.裝設自動重合閘預防雷擊造成的外絕緣閃絡使斷路器跳閘后的停電現(xiàn)象。

　　6.采用消弧圈接地方式使絕大多數(shù)的單相著雷閃絡的接地故障電流能被消弧圈所熄弧，從而故障被自動消除。

　　7.架設耦合地線增加對雷電流的分流。

　　8.不同電壓等級輸電線路，避雷線的設置：

　　(1)500kV及以上送電線路，應全線裝設雙避雷線，且輸電線路愈高，保護角愈小(有時小于200)。在山區(qū)高雷區(qū)，甚至可以采用負保護角。

　　(2)220～330kV線路，一般同樣應全線裝設雙避雷線，一般桿塔上避雷線對導線的

　　保護角為20～300.

　　(3)ll0kV線路一般沿全線裝設避雷線，在雷電特別強烈地區(qū)采用雙避雷線。在少雷區(qū)或運行經(jīng)驗證明雷電活動輕微的地區(qū)，可不沿線架設避雷線，但桿塔仍應逐基礎接地。

　　(二)發(fā)電廠和變電站的防雷措施

　　1.采用避雷針和避雷線預防直擊雷。發(fā)電廠和變電站的所有設備均處于避雷針、避雷線的保護范圍內。

　　2.利用閥型避雷器來限制入侵雷電波的過電壓幅值。變電站通常采用閥型避雷器。發(fā)電廠發(fā)電機采用金屬氧化物避雷器。

　　3.在靠近變電站的一段進線必須架設避雷線，此為進線保護，一般有l(wèi)～2km。用于限制流經(jīng)避雷器的雷電流和限制入侵波的陡度。

　　(三)工業(yè)建筑物和構筑防直擊雷的要求

　　1.裝設獨立的避雷針或架空避雷線，使保護建筑物和構筑物及突出屋面物體均在保護范圍內。

　　2.對排放有爆炸危險氣體、蒸汽或粉塵的放散管、呼吸閥、排風管等，管頂上或其附近的避雷針針尖應高出管頂3m以上，保護范圍應高出管頂2m以上。

　　3.裝設均壓環(huán)，環(huán)間垂直距離不應大于12m，并與建筑物和構筑物內的金屬結構和金屬設備相連，可利用電氣設備的接零干線或接地干線作均壓環(huán)。

　　4.采用避雷帶時，其與屋面任何一點的距離不應大于10m。

　　5.采用避雷針時，單支避雷針的保護范圍可按600保護角確定。兩支避雷針之間的距離不宜大于30m，且不超過避雷針有效高度的15倍。

　　一、防雷裝置安裝要求

　　(一)避雷器安裝要求

　　1.避雷器安裝前，應進行必要的檢查。避雷器組裝時，其各節(jié)位置符合出廠標志的編號。

　　2.帶串、并聯(lián)電阻的閥式避雷器，同相組合單元間的非線性系數(shù)的差值符合現(xiàn)行國家標準《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》GB 50150的規(guī)定。

　　3.排氣式避雷器安裝方位，避免其排出的氣體引起相間或對地閃絡或噴及其他電氣設備。

　　4.氧化鋅避雷器的接地線應用截面積不小于16 mm2的軟銅線。安裝時要注意避雷器上端頭帶電部分與電器柜體外殼或柜內其他設備的安全距離應符合表1H413025的規(guī)定。

　　不同電壓等級下裸導體對地及相間的安全距離 表l H413025

　　5.管型避雷器與被保護設備的連接線長度不得大于4M，安裝時應避免各避雷器排出的電離氣體相交而造成的短路，但在開口端固定避雷器例外。

　　6.閥型避雷器的最大允許電壓必須與安裝地點可能出現(xiàn)的最大導線對地電壓相符，才能正常工作。避雷器在大于其允許電壓下動作，就會使避雷器發(fā)生爆炸。因此，需正確選擇避雷器的最大允許電壓。

　　(二)避雷器的試驗

　　測量絕緣電阻，電導或泄漏電流，磁吹避雷器的交流電導電流，測量金屬氧化物避雷器的持續(xù)電流，測量金屬氧化物避雷器的工頻參考電壓或直流參考電壓，測量FS型閥式避雷器的工頻放電電壓。檢查放電記錄器動作情況及避雷器基座絕緣。

　　三、接地極的選用

　　接地極是接地的工作主體，接地工程中廣泛使用的接地極有金屬接地極、非金屬接地極、離子接地極以及降阻劑。

　　1.金屬接地極：金屬接地極是一種傳統(tǒng)的接地極，它采用鍍鋅角鋼、鍍鋅鋼管、銅棒或銅板等金屬材料，按照一定的技術要求，通過現(xiàn)場加工制作而成。

　　2.非金屬接地極：非金屬接地極又稱接地模塊，其基本成分是導電能力優(yōu)越的非金屬材料，經(jīng)復合加工而成。

　　3.離子接地極：離子接地極又稱電解離子接地系統(tǒng)或中空式接地系統(tǒng)。

　　4.降阻劑：降阻劑分為化學降阻劑和物理降阻劑，現(xiàn)在廣泛接受的是物理降阻劑。

　　四、接地裝置的安裝要求

　　接地裝置包括接地極和接地線兩部分，接地線又可分為接地干線和接地支線兩部分。

　　(一)接地極的安裝要求

　　1.金屬接地極的安裝

　　(1)挖接地線溝

　　挖接地線溝時應根據(jù)設計要求對接地裝置的線路進行測量并彈線。溝的中心線與建筑物的基礎或構筑物的基礎距離不小于2m，獨立避雷針的接地裝置與重復接地之間距離不小于3m，接地極應遠離由于高溫影響(如煙道)使土壤電阻率升高的地方。

　　(2)接地極的制作與安裝

　　接地極分垂直地極和水平地極兩種。制作接地極應符合規(guī)定，安裝時應符合設計位置的要求。

　　2.接地模塊的安裝

　　接地模塊的安裝除滿足有關規(guī)范的規(guī)定外，還應參閱制造廠商提供的有關技術說明。通常接地模塊頂面埋深不應小于0.6m。接地模塊間距不應小于模塊長度的3～5倍。

　　3.離子接地系統(tǒng)的安裝

　　離子接地系統(tǒng)埋深一般為，3～4m，當加長時相應加深，有條件的用鉆機施工

　　4.降阻劑的安裝

　　使用降阻劑時，為了防止腐蝕，包裹厚度應在30mm以上。一般認為垂直極灌降阻劑直徑以130～200mm為好，水平溝以150mm×100mm為好(扁鋼豎放)。

　　5.避雷針安裝注意事項

　　(1)在選擇獨立避雷針的裝設點時，應使避雷針及其接地裝置與配電裝置之間保持以下規(guī)定的距離：在地面上不小于5m，在地下一般不小于3t。

　　(2)獨立避雷針及其接地裝置不應裝設在人們經(jīng)常通行的地方，并距道路3m以上。

　　(3)避雷針引下線不宜在地面敷設過長，在直擊雷沖擊放電時，引下線上會產(chǎn)生較高的感抗壓降，危及涉足該地區(qū)人的安全。

　　(4)對有爆炸危險的建筑物應采取獨立避雷針保護，并應有防感應雷的措施。

　　(5)有避雷針與接地網(wǎng)連接起來，到變壓器與接地網(wǎng)的連接止。沿接地網(wǎng)地線的距離不得小于15m。以防避雷針放電時，高壓反擊穿變壓器的低壓側。

　　(二)接地線的敷設要求

　　1.接地線的選用：接地線可用絕緣銅芯或鋁芯導線、扁鋼、圓鋼等。

　　2.室外接地線的安裝：室外接地干線與支線一般安裝在溝內。安裝前應按設計規(guī)定的位置先挖溝，溝的深度不得小于0.5m，寬度0.5m，然后將扁鋼埋人。接地干線與接地極的連接、接地極與接地干線的連接應采用焊接。接地干線與支線末端應露出地面0.5m以上，以便接引地線。

　　3.室內接地線的安裝：室內的接地線多為明設，但有的設備連接支線需經(jīng)過地面，也可埋設在混凝土內，明線安裝的接地線大多是縱橫敷設在墻壁上，或敷設在母線或電纜橋架的支架上。

　　4.電氣設備與接地支線的連接：電氣設備與接地支線的連接一般采用焊接和螺紋連接兩種。不需要移動的設備(如金屬架構)或電氣設備裝在金屬構架上而又可靠的金屬接觸時，接地支線可直接焊接在金屬構架上。需要移動的電氣設備宜采用螺紋連接接地支線。

　　5.接地線的防腐涂漆：當接地裝置安裝完畢后，應對各接地干線和支線的外露部分，以及電氣設備的接地部分進線外觀檢查，檢查各接地線的焊接或螺釘連接是否接牢，檢查完后應在接地螺釘?shù)谋砻嫱可戏冷P漆，在焊縫表面涂以瀝青漆。

　　6.接地電阻的測量：接地電阻一般可用電流表、電壓表或用接地電阻測量儀測量。

　　五、保護接零的要求

　　1.配電變壓器輸出側中性點必須直接接地，同時線路各處必須重復接地。

　　2.在電路任何一處發(fā)生短路時，必須要求過電流保護裝置立即動作，否則有危險。為此，各級熔體應選得恰當，要按本級能產(chǎn)生短路電流值的大小來選配，熔體的額定電流必須小于短路電流的2.5倍。

　　3.在三相四線制或三相三線制線路上中性線絕對不可安裝熔斷器，以免因熔體熔斷而使中性線中斷。

　　4.要求中性線的安裝質量完全和相線一樣。在用裸導線作中性線時，應涂淺藍色漆作色標。用絕緣導線作中性線時，應與相線有明顯的區(qū)別。

　　5.由同一臺配電變壓器供電的或在同一回路中，不準同時存在接地和接零兩種保護方式。

　　6.在公用低壓網(wǎng)中，由于用戶多，中性線支接點頻繁而復雜，較難保證中性線不中斷，也難保證重復接地的穩(wěn)妥可靠。所以，一般不允許采用接零保護方式，規(guī)定只準采用接地的保護方式。

　　六、爆炸和火災危險環(huán)境的接地要求

　　1.在有爆炸性氣體的環(huán)境中電氣設備接地的要求

　　(1)按有關電力設備接地設計技術規(guī)程規(guī)定不需要接地的部分，在有爆炸性氣體環(huán)境內仍要進行接地。

　　(2)在有爆炸危險的環(huán)境中，電氣設備的金屬外殼應可靠接地。在有爆炸性氣體環(huán)境l區(qū)內的所有電氣設備以及2區(qū)內除照明燈具外的其他電氣設備，應采用專門的接地線。

　　(3)接地干線應在爆炸危險區(qū)域內不同的方向不少于兩處與接地體連接。

　　(4)電氣設備的接地裝置與獨立的避雷針的接地裝置應分開設置;與建筑物上的避雷針接地裝置可合并設置。

　　(5)為避免建筑物內各金屬部分之間迸發(fā)電火花，所有的外露導電部分和電氣裝置外導電部分應與總等電位連接和與輔助等位系統(tǒng)相連接。

　　2.在有爆炸性粉塵環(huán)境中電氣設備的接地要求

　　(1)有爆炸性粉塵環(huán)境內電氣設備的金屬外殼應可靠接地。爆炸性粉塵環(huán)境10區(qū)內的所有電氣設備，應采用TN--S系統(tǒng)，即應有專門的接地線。爆炸性粉塵11區(qū)內的所有電氣設備，可采用TN---C系統(tǒng)，即利用有可靠電氣連接的金屬管線或金屬構件作為接地線(PE線)，但不得利用輸送爆炸危險物質的管道。

　　(2)為了提高接地的可靠性，接地干線宜在爆炸危險區(qū)域不同方向且不少于兩處與接地體相連接。

　　3.在有火災危險的環(huán)境中電氣設備接地要求

　　(1)電氣設備的金屬外殼應可靠接地。

　　(2)接地干線應有不少于兩處與接地體相連。

　　4.防靜電接地裝置的要求

　　(1)防靜電的接地裝置可與防感應雷和電氣設備的接地裝置共同設置。只做防靜電的接地裝置，每一處接地體的接地電阻應符合設計規(guī)定。

　　(2)設備、機組、貯罐、管道等的防靜電接地線，應單獨與接地體或接地干線相連，除并列管道外不得互相串聯(lián)接地。

　　(3)防靜電接地線的安裝，應與設備、機組、貯罐等固定接地端子或螺栓連接，連接螺栓不應小于M10，并有防松裝置和涂以電力復合脂。

　　(4)當爆炸危險區(qū)內的非金屬構架上平行安裝的金屬管道相互之間的凈距離小于100mm時，宜每隔20m用金屬線跨接。金屬管道相互交叉的凈距離小于l00mm時，應采用金屬線跨接。

　　(5)容量為50m3及以上的貯罐，其接地點不應少于兩處，且接地點的間距不應大于30m，并應在罐體底部周圍對稱與接地體相連，接地體應連接成環(huán)形的閉合回路。