供电系统的保护接地与防雷综述课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《供电系统的保护接地与防雷综述课件.ppt》由用户(晟晟文业)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 供电系统 保护 接地 防雷 综述 课件
- 资源描述:
-
1、供电技术电子课件X中国矿业大学信电学院电气安全与智能电器研究所内容提要:内容提要:本章概述供电系统的保护接地与防雷保护。本章概述供电系统的保护接地与防雷保护。供电技术电子课件X中国矿业大学信电学院电气安全与智能电器研究所第一节第一节 供电系统的保护接地供电系统的保护接地第二节第二节 供电系统的防雷保护供电系统的防雷保护供电技术电子课件X中国矿业大学信电学院电气安全与智能电器研究所第一节第一节 供电系统的保护接地供电系统的保护接地 供电技术电子课件X中国矿业大学信电学院电气安全与智能电器研究所 一、电流对人体的危害一、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
2、径及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。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我国规定触电时间不超过1s的安全电流为的安全电流为30mA(50Hz)。一般情况下通过人。一般情况下通过人体的工频电流超过体的工频电流超过50mA时,心脏就会停止跳动,发生昏迷,并出现致命的时,心脏就会停止跳动,发生昏迷,并出现致命的电烧伤。工频电烧伤。工频100mA电流通过人体时,很快使人致命。电流通过人体时,很快使人致命。图图5-1 是人体触电时间是人体触电时间与通过
3、人体电流对人与通过人体电流对人身机体反应的曲线身机体反应的曲线 供电技术电子课件X中国矿业大学信电学院电气安全与智能电器研究所 二、接地和接地装置二、接地和接地装置 1 1接地的基本概念接地的基本概念 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。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。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。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。接地体与电气设备的金属外壳之间的连接线,称为接
4、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。为接地网。供电技术电子课件X中国矿业大学信电学院电气安全与智能电器研究所 接地电流、对地电压及接地接地电流、对地电压及接地电流电位分布曲线电流电位分布曲线 当电气设备发生接地故障时,当电气设备发生接地故障时,电流就通过接地体向大地作电流就通过接地体向大地作半球形散开,这一电流称为半球形散开,这一电流称为接地电流接地电流IE。试验表明,在距单根接地体试验表明,在距单根接地体或接地故障点或接地故障点20m左右的地左右的地方,实际上散流电阻已趋近方,实际上散流电阻已趋近于零,电
5、位为零的地方,称于零,电位为零的地方,称为电气上的为电气上的“地地”或或“大大地地”。电气设备的接地部分。电气设备的接地部分与零电位的与零电位的“地地”(大地)(大地)之间的电位差,就称为接地之间的电位差,就称为接地部分的对地电压,如图中的部分的对地电压,如图中的UE。2 2接地装置的散流效应接地装置的散流效应 供电技术电子课件X中国矿业大学信电学院电气安全与智能电器研究所跨步电压和接触电压示意图跨步电压和接触电压示意图 接触电压接触电压是指设是指设备的绝缘损坏时,在备的绝缘损坏时,在身体可同时触及的两身体可同时触及的两部分之间出现的电位部分之间出现的电位差。差。跨步电压跨步电压是指在是指在故
6、障点附近行走,两故障点附近行走,两脚之间出现的电位差脚之间出现的电位差 供电技术电子课件X中国矿业大学信电学院电气安全与智能电器研究所3 3接地电阻的组成及电力系统对接地电阻的要求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:土壤电阻的大小用土壤电阻率表示。土壤电阻率就是土壤电阻的大小用土壤电阻率表示。土壤电阻率就是 体积为一立方厘米的正立方体土壤的电阻值。体积为一立方厘米的正立方体土壤的电阻值。b)接地线接地线: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如吊车
7、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。危险的工业管道等。c)接地极接地极 :自然接地极主要有:地下水管道,非可燃、非爆炸性液、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。气金属管道;建筑物和构筑物的金属结构和电缆外皮。(2 2)电力系统对)电力系统对接地电阻的要求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。具体内容见表容见表5-3(1)决定接地电阻的因素)决定接地电阻的因素 供电技术电子课件X中国矿业大学信电学院电气安全与智能电器研究所4
8、 4工频接地电阻的计算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。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,必须将对接地电阻的要求,因此,必须将数根接地极进行并联数根接地极进行并联成组。成组。gEgEgnRREgR 人工接地极人工接地极(以钢管为例以钢管为例)单根电阻单根电阻()n 接地极的根数接地极的根数 g 接地极组的接
9、地极组的利用系利用系数,根据接地极布置情况,根数及其数,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间距而定;设计时可查阅相关设计手册 EgR 人工接地极组的总电阻值(人工接地极组的总电阻值()供电技术电子课件X中国矿业大学信电学院电气安全与智能电器研究所组合接地极是用扁钢连接的组合接地极是用扁钢连接的 bEbEbRREbREbRb长度为长度为z的扁钢考虑利用系数时的电阻值的扁钢考虑利用系数时的电阻值()长度为长度为z的扁钢,未考虑利用系数影响前的电阻值的扁钢,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。扁钢的利用系数。设计时可查阅相关设计手册。
10、人工接地网的总接地电阻人工接地网的总接地电阻 EbEgEbEgEMRRRRR人工接地极组的总电阻为人工接地极组的总电阻为 EMEbEbEMEgRRRRRgEgEgRRn钢管数钢管数扁钢扁钢 gEgEg9.0RRn供电技术电子课件X中国矿业大学信电学院电气安全与智能电器研究所5 5.冲击接地电阻的计算冲击接地电阻的计算 冲击接地电阻冲击接地电阻 EshshRRshRshER冲击接地电阻冲击接地电阻()接地体的冲击系数接地体的冲击系数 工频接地电阻工频接地电阻()供电技术电子课件X中国矿业大学信电学院电气安全与智能电器研究所 三、保护接地三、保护接地 p 为保证人体触及意外带电的电气设备时的人身安
11、全,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)。称安全接地)。p 工作接地是为保证电力系统和电气设备达到正常工作工作接地是为保证电力系统和电气设备达到正常工作要求而进行的一种接地,例如电源中性点的接地等。要求而进行的一种接地,例如电源中性点的接地等。p 依据低压配电系统的对地关系、电气设备(或装置)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,简写N线)与保护线(
12、线)与保护线(protective wire,简写,简写PE线)的组合情况,低压配电系统接地型线)的组合情况,低压配电系统接地型式有式有IT系统、系统、TT系统和系统和TN系统(包括系统(包括TN-C、TN-S、TN-C-S系统)共系统)共5种。种。供电技术电子课件X中国矿业大学信电学院电气安全与智能电器研究所第第1个字母表示系统电源端与地的关系;个字母表示系统电源端与地的关系;nT表示电源端有一点直接接地;表示电源端有一点直接接地;nI表示电源端所有带电部分不接地或经消弧线圈表示电源端所有带电部分不接地或经消弧线圈(或阻抗或阻抗)接接地。地。第第2个字母表示系统中的电气设备个字母表示系统中的
13、电气设备(或装置或装置)外露可导电部分与地外露可导电部分与地的关系;的关系;nT表示电气设备表示电气设备(或装置或装置)外露可导电部分与大地有直接的电外露可导电部分与大地有直接的电气连接;气连接;nN表示电气设备表示电气设备(或装置或装置)外露可导电部分与配电系统的中性外露可导电部分与配电系统的中性点有直接的电气连接。点有直接的电气连接。第第2个字母后的字母:表示系统的中性线和保护线的组合关系;个字母后的字母:表示系统的中性线和保护线的组合关系;nC表示整个系统中性线与保护线共用;表示整个系统中性线与保护线共用;nS表示整个系统中性线与保护线是分开的;表示整个系统中性线与保护线是分开的;nCS
14、表示系统中有一部分中性线与保护线是共用的。表示系统中有一部分中性线与保护线是共用的。供电技术电子课件X中国矿业大学信电学院电气安全与智能电器研究所1 1、IT系统系统 电源小电流接电源小电流接地系统的保护接地系统的保护接地方式,电气设地方式,电气设备的不带电金属备的不带电金属部分直接经接地部分直接经接地体接地体接地 电气设备的保护接地(电气设备的保护接地(IT系统)系统)供电技术电子课件X中国矿业大学信电学院电气安全与智能电器研究所2 2、TT系统系统 配电系统的中配电系统的中性线性线N引出,但引出,但电气设备的不带电气设备的不带电金属部分经电金属部分经各各自的接地装置自的接地装置直直接接地接
15、接地 TT系统系统 供电技术电子课件X中国矿业大学信电学院电气安全与智能电器研究所3.TN3.TN系统系统 供电技术电子课件X中国矿业大学信电学院电气安全与智能电器研究所 四、共同接地与重复接地四、共同接地与重复接地 1、共同接地、共同接地 要想用简单可靠的方法保证安全,就应当采取共同接地的要想用简单可靠的方法保证安全,就应当采取共同接地的方式方式(见图见图5-9)。这样就可以将两相分别接地短路变成相间短路,。这样就可以将两相分别接地短路变成相间短路,迅速使保护装置动作。迅速使保护装置动作。图5-9 共同接地 供电技术电子课件X中国矿业大学信电学院电气安全与智能电器研究所 2、重复接地、重复接
16、地 同一低压系统中,不能有的采取保护接地,有的又采同一低压系统中,不能有的采取保护接地,有的又采取取保护接零保护接零,否则当采取保护接地的设备发生单相接地故,否则当采取保护接地的设备发生单相接地故障时,采取保护接零的设备外露可导电部分将带上危险的障时,采取保护接零的设备外露可导电部分将带上危险的电压。电压。在中性线上不允许安装熔断器和开关,以防中性线断线,在中性线上不允许安装熔断器和开关,以防中性线断线,失去保护接零的作用,为安全起见,中性线还必须实行失去保护接零的作用,为安全起见,中性线还必须实行重重复接地复接地,以保证接零保护的可靠性。,以保证接零保护的可靠性。供电技术电子课件X中国矿业大
17、学信电学院电气安全与智能电器研究所在中性点直在中性点直接接地的低压接接地的低压电力网中采用电力网中采用接零时,将零接零时,将零线上的一点或线上的一点或多点再次与大多点再次与大地作金属性连地作金属性连接,称为接,称为重复重复接地接地。重复接地可在系统中发生碰壳短路时降低零线的对重复接地可在系统中发生碰壳短路时降低零线的对地电压,减轻触电的危险。当采用保护接零而零线断地电压,减轻触电的危险。当采用保护接零而零线断裂时,如果在断线后的电力设备有一相碰壳,则后面裂时,如果在断线后的电力设备有一相碰壳,则后面的零线会带上相电压,造成危险。采用了重复接地后,的零线会带上相电压,造成危险。采用了重复接地后,
18、接在断裂处后面的所有电气设备外壳上的对地电压接在断裂处后面的所有电气设备外壳上的对地电压U UE E U U,危险程度降低。,危险程度降低。供电技术电子课件X中国矿业大学信电学院电气安全与智能电器研究所 五、漏电保护器的应用五、漏电保护器的应用 漏电保护(又称剩余电流保护)是从泄漏电流,人体触漏电保护(又称剩余电流保护)是从泄漏电流,人体触电等非金属性单相接地故障考虑,用来保护人身及设备安电等非金属性单相接地故障考虑,用来保护人身及设备安全的一种保护方式。全的一种保护方式。漏电保护器的类型按其工作原理可分为电压动作型、电漏电保护器的类型按其工作原理可分为电压动作型、电流动作型、电压电流动作型、
19、交流脉冲型和直流动作型等。流动作型、电压电流动作型、交流脉冲型和直流动作型等。由于电流动作型的检测特性较好,既可作全系统的总保护,由于电流动作型的检测特性较好,既可作全系统的总保护,也可作各干线、支线的分级保护,所以是目前应用较为普也可作各干线、支线的分级保护,所以是目前应用较为普遍的一种。遍的一种。电流动作型漏电保护器主要由零序电流互感器、脱扣电流动作型漏电保护器主要由零序电流互感器、脱扣机构及主开关组成。零序电流互感器是一个检测元件,可机构及主开关组成。零序电流互感器是一个检测元件,可以安装在变压器中性点与接地极之间,构成全网总保护,以安装在变压器中性点与接地极之间,构成全网总保护,也可安
20、装在干线或分支线上,构成干线或分支线保护。也可安装在干线或分支线上,构成干线或分支线保护。供电技术电子课件X中国矿业大学信电学院电气安全与智能电器研究所图5-13 电流动作型漏电保护器工作原理图 a)全网总保护 b)支干线保护 供电技术电子课件X中国矿业大学信电学院电气安全与智能电器研究所干线或分支线回路的漏电保护工作原理可用图干线或分支线回路的漏电保护工作原理可用图5-14来说明。来说明。图5-14 干线回路漏电保护工作原理 供电技术电子课件X中国矿业大学信电学院电气安全与智能电器研究所 (1)漏电保护用于漏电保护用于TN系统中,从使用漏电保护装置的地系统中,从使用漏电保护装置的地点起,点起
21、,TNC系统应改用系统应改用TNS系统,即保护线不再用作系统,即保护线不再用作中性线,使整体成为中性线,使整体成为TNCS系统。系统。(2)漏电保护应用于漏电保护应用于TT系统中,可以降低对设备接地电系统中,可以降低对设备接地电阻值的要求。但是装设漏电保护和不装漏电保护的设备不阻值的要求。但是装设漏电保护和不装漏电保护的设备不能共用一个接地装置。能共用一个接地装置。供电技术电子课件X中国矿业大学信电学院电气安全与智能电器研究所第二节第二节 供电系统的防雷保护供电系统的防雷保护 过电压过电压内部过电压内部过电压 外部过电压外部过电压(雷电过电压(雷电过电压)直接雷击直接雷击感应雷击感应雷击 雷电
展开阅读全文