第十三章 防雷与接地装置

第十三章 防雷与接地装置安装一.什么叫触电? 人体的不同部分，如手脚之间、两手之间或两脚之 间受到电压的作用，在人体内产生电流，造成伤害，甚 至危及生命安全，叫做触电。 二.电流对人体作用的机理 (1)电流的大小。 (2)通电时间。 (3)电流途径。 (4)电流种类。 (5)人体状况。 (6)人体电阻和安全电压。

三.电流对人体的伤害: 电流对人体的伤害可分电击和电伤(包括电灼伤、 电烙印和皮肤金属化)两大类。 (一)电击: 我们通常所说的触电，绝大部分的触电死亡事故都 是电击造成的。当人体触及带电导线、漏电设备的金属 外壳和其它带电体，或离开高压电距离太近，以及雷击 或电容器放电等，都可能导致电击。 电击是电流对人体器官的伤害，例如破坏人的心脏、 肺部、神经系统等造成人死亡。 (二)电伤 电伤是指触电时电流的热效应、化学效应以及电刺 激引起的生物效应对人体造成的伤害。电伤多见于肌体 外部，而且往往在肌体上留下难以愈合的伤痕。常见的 电伤有电弧烧伤、电烙印和皮肤金属化等。

图A 单相触电示意图 (a)中性点接地系统的触电 (b)中性点不接地系统的触电

图B 两相触电示意图

垮步电压触电:当高压电线断落在地面时,电流就会从电 线的着地点向四周扩散.这时人如果站在高压电线附近 (8~10米以内),人的两脚之间就会有电压,并有电流通过 人体造成触电.

为保证人身和设备的安全，电气设备必须接地或接零。 电气设备的接地或接零。 四.接地的分类及连接方式: 所谓接地，即将电气设备的某些部分用导线(接地 线)与埋在土壤中或水中的金属导体(接地体)相连接。 按照接地的作用，电气设备的接地主要有三种形式： ⑴工作接地:为保证用电设备安全运行,将电力系统中的 变压器低压侧中性点(三相电源连在一 起的 点)接地.(图13-1) ⑵保护接地:将主要电气设备可能带电的金属部分进行 接地，防备由于绝缘损坏使外壳带危险电 压，以保护人身的安全.(图13-2) ⑶防雷接地:其作用是将雷电流安全地泄入地中，消除 过电压的危险影响。(图13-6)

⑷重复接地:三相四线制的零线在多于一处经接地装置与 大地再次连接的情况称为重复接地.(图13-5) 五.接零的连接方式: ⑴工作接零:当单相用电设备为获取单相电压而接的零 线.(图13-3) ⑵保护接零:将电气设备的外壳与电源的中性线(零线)用 导线连接起来.(图13-4) 相线:主要作用是传输电能(L1,L2,L3) 中性线:其作用是传输三相系统中的不平衡电流,使系统 正常工作,同时用来连接单相用电设备.(N) 保护线:其作用是防止人使用电气设备时发生触电事故, 保护线是专用的

.(PE) PEN即中性线和保护线合用.

第二节 防雷装置及其安装建筑物的防雷分级 建筑物根据其重要性、使用性质、发生雷电事故的 可能性和后果，按防雷要求分为三级。 (1) 一级防雷的建筑物 指具有特别重要用途的建筑物，如国家级会堂、办 公建筑、档案馆、大型博展建筑；特大型、大型铁路旅 馆站；国际性的航空港、通信枢纽；国宾馆、大型旅游 建筑、国际港口客运站等。另外，还包括国家级重点文 物保护的建筑物和构筑物及高度超过100m的建筑物。

(2) 二级防雷的建筑物 指重要的人员密集的大型建筑物，如部、省级办公 楼；省级会堂、博展、体育、交通、通信、广播等建筑 以及大型商店、影剧院等。另外，还包括省级重点文物 保护的建筑物和构筑物；19层以上的住宅建筑和高度超 过50m的其他民用建筑物；省级以上大型计算中心和装 有重要电子设备的建筑物等。 (3) 三级防雷建筑物 高度为15m以上的烟囱、水塔等孤立的建筑物或构 筑物，在雷电活动较弱地区(年平均雷暴日不超过15天) 其高度可为20m以上；历史上雷害事故严重地区或雷害 事故较多地区的较重要建筑物。

雷电的危害方式及其防雷措施

(1) 直接雷击 指雷电对电气设备或建筑物直接放电，放电时雷电 流可达几万甚至几十万安培。直击雷一般采用由接闪器、 引下线、接地装置构成的防雷装置防雷。 (2) 雷电感应 指当雷云出现在建筑物的上方时，由于静电感应， 在屋顶的金属上积聚大量异号电荷，在雷云对其他地方 放电后，屋顶上原来被约束的电荷对地形成感应雷，其 电压可达几十万伏。雷电感应的防止办法是将感应电荷 的屋顶金属通过引下线、接地装置泄入大地。

(3) 雷电波侵入 指由于线路、金属管道等遭受直接雷击或感应雷而 产生的雷电波沿线路、金属管道等侵入变电站或建筑物 而造成危害。据统计，这种雷电侵入波占系统雷害事故 的50%以上。因此，对其防护问题，应予相当重视。一 般在线路进入建筑物处安装避雷器进行防护。

⑷雷击电磁脉冲 指雷电直接击在建筑物防雷装置或建筑物附近所引 起的效应。它是一种干扰源，绝大多数是通过连接导体 的干扰，如雷电流或部分雷电流、被雷电击中的装置的 电位升高以及电磁辐射干扰。防雷击电磁脉冲措施有屏 蔽、接地和设置电源保护器等。

15.2.4 直击雷防雷装置的安装

1接闪器 (1) 材料要求 ① 避雷针 一般用镀锌圆钢或焊接钢管制成， 上部制成针尖形状，圆钢截面积不得小于100mm2, 钢管 厚度不得小于 3mm。 ② 避雷带和网 一般用圆钢或扁钢

制成，其尺寸 不应小于下列数值: 圆钢直径为8mm; 扁钢截面积为 48mm2, 扁钢厚度为4mm。(图13-7,13-8) ③避雷线:截面不小于35平方毫米的镀锌钢绞线. ④避雷器:P236

2引下线

(1) 材料要求 引下线一般采用圆钢或扁钢制成，其截面积不应 小于 48mm2, 在易受腐蚀的部位,其截面积应适当增大。 其尺寸不应小于下列数值：圆钢直径为8mm,扁钢截 面积为48mm2,扁钢厚度为4mm。 3接地装置

第三节 接地装置的安装有关接地的概念及类型

1接地 电气设备的任何部分与土壤间做良好的电气连接， 称为接地。 直接与土壤接触的金属导体称为接地体或接地极。 接地体可分为人工接地体和自然接地体。 人工接地体是指专门为接地而装设的接地体；自然 接地体是指兼作接地体用的直接与大地接触的各种金属 构件、金属管道及建筑物的钢筋混凝土基础等。

2接地体或接地极

3接地线 连接于电气设备接地部分与接地体间的金属导线称 为接地线。 4接地装置 接地体和接地线组成的总体称为接地装置。

接地装置的安装 1自然接地体的利用 在设计和装设接地装置时，首先应充分利用自然接 地体，以节约投资。如果实地测量所利用的自然接地体 电阻已能满足要求，而且这些自然接地体又满足热稳定 条件，可不必再装设人工接地装置。

可作为自然接地体的物件包括与大地有可靠连接的 建筑物的钢结构和钢筋、行车的钢轨、埋地的金属管道 及埋地敷设的不少于2根的电缆金属外皮等。对于变配 电所来说，可利用其建筑物钢筋混凝土基础作为自然接 地体。

2人工接地体的装设 人工接地体有垂直埋设和水平埋设两种基本结构形 式，如图15-2所示。人工接地体一般采用钢管、圆钢、 角钢或扁钢等安装和埋入地下，但不应埋设在垃圾堆、 炉渣和强烈腐蚀性土壤处。 最常用的垂直接地体为直径50mm、长2.5m的钢管， 这是最为经济合理的。

图15-2 人工接地体 (a) 垂直埋设的棒形接地体； (b) 水平埋设的带形接地体

接地体装设的要求 1材料要求 对110kV及以上变电所或腐蚀性强的场所的接地装 置，应采用热镀锌钢材，或适当加大截面 2接地体的埋设要求 (1) 接地体的埋设深度不应小于0.6m,且必须在 大地冻土层以下。角钢及钢管接地体应垂直配置。 (2) 垂直接地体的长度不应小于2.5m, 其相互之 间间距一般不应小于5m。 (3) 防雷接地的人工接地装置的接地干线埋设， 经人行通道处埋地深度不应小于1m,且应采取均压措 施或在其上方铺设卵石或沥青地面。

(4)

人工接地装置或利用建筑物基础钢筋的接地装置 必须在地面以上按设计要求位置设测试点。 (5) 埋入后接地体周围要用新土夯实。 (6) 接地体地下部分不得涂漆。

3接地体的连接要求

(1) 接地体的焊接应采用搭接焊，其搭接长度 应符合下列规定:① 扁钢与扁钢搭接为扁钢宽度的2倍，不少于三 面施焊； ② 圆钢与圆钢搭接为圆钢直径的6倍，双面施焊；

③ 圆钢与扁钢搭接为圆钢直径的6倍，双面施焊；④ 扁钢与钢管，扁钢与角钢焊接，应紧贴角钢 外侧两面，或紧贴3/4钢管表面，上下两侧施焊； ⑤ 除埋设在混凝土中的焊接接头外，应有防腐 措施。

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