电气设备防雷与接地教学文案.ppt

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1、EXITp电电气气设备设备防雷与接地防雷与接地EXITp供配电系统进行正常运行，首先必须要保证供配电系统进行正常运行，首先必须要保证其安全性其安全性n防雷防雷和和接地接地是电气安全的主要措施。是电气安全的主要措施。p因此掌握因此掌握电气安全电气安全、防雷防雷和和接地接地的设计方法的设计方法也非常重要。也非常重要。2022/12/42兰州铁路局职工培训站EXIT电气设备的防雷与接地电气设备的防雷与接地一、电气安全一、电气安全二、过电压和防雷二、过电压和防雷三、牵引供电系统设备的防雷三、牵引供电系统设备的防雷四、高速铁路的综合接地四、高速铁路的综合接地2022/12/43兰州铁路局职工培训站EXI

2、T一、一、电气安全电气安全v电气安全的含义电气安全的含义p电气安全包括电气安全包括人身安全人身安全和和设备安全设备安全两个方面。两个方面。n人人身身安安全全是是指指电电气气从从业业人人员员或或其其他他人人员员的的安安全；全；n设设备备安安全全是是指指包包括括电电气气设设备备及及其其所所拖拖动动的的机机械设备的安全。械设备的安全。v电气安全的重要性（略）电气安全的重要性（略）2022/12/44兰州铁路局职工培训站EXITv过电压及雷电概述过电压及雷电概述p过电压的种类过电压的种类n过电压过电压是指在电气设备或线路上出现的超过是指在电气设备或线路上出现的超过正常工作要求并对其绝缘构成威胁的电压。

3、正常工作要求并对其绝缘构成威胁的电压。n过电压按产生原因可分为过电压按产生原因可分为内部过电压内部过电压和和雷电雷电过电压过电压。二、二、二、二、过电压与防雷过电压与防雷过电压与防雷过电压与防雷 2022/12/45兰州铁路局职工培训站EXIT过电压过电压内部过电压内部过电压雷电过电压雷电过电压供电系统中开关操作、负荷骤供电系统中开关操作、负荷骤变或由于故障而引起的过电压变或由于故障而引起的过电压雷电引起的过电压（大气过电雷电引起的过电压（大气过电压）压）2022/12/46兰州铁路局职工培训站EXITn内部过电压内部过电压内内部部过过电电压压是是由由于于电电力力系系统统正正常常操操作作、事事

4、故故切切换换、发生故障或负荷骤变时引起的过电压。发生故障或负荷骤变时引起的过电压。分为分为操作过电压操作过电压、弧光接地过电压弧光接地过电压及及谐振过电压谐振过电压。内内部部过过电电压压的的能能量量来来自自于于电电力力系系统统本本身身，经经验验证证明明，内内部部过过电电压压一一般般不不超超过过系系统统正正常常运运行行时时额额定定相相电电压压的的34倍倍，对对电电力力线线路路和和电电气气设设备备绝绝缘缘的的威胁不是很大。威胁不是很大。2022/12/47兰州铁路局职工培训站EXITn雷电过电压雷电过电压（外部过电压外部过电压、大气过电压大气过电压）雷雷电电过过电电压压是是由由于于电电力力系系统统

5、中中的的设设备备或或建建筑筑物物遭遭受来自大气中的雷击或雷电感应而引起的过电压。受来自大气中的雷击或雷电感应而引起的过电压。雷雷电电冲冲击击波波的的电电压压幅幅值值可可高高达达1亿亿伏伏，其其电电流流幅幅值值可可高高达达几几十十万万安安，对对电电力力系系统统的的危危害害远远远远超超过过内内部部过过电电压压。其其可可能能毁毁坏坏电电气气设设备备和和线线路路的的绝绝缘缘，烧烧断断线线路路，造造成成大大面面积积长长时时间间停停电电。因因此此，必必须须采取有效措施加以防护。采取有效措施加以防护。2022/12/48兰州铁路局职工培训站EXITpp雷电过电压的种类雷电过电压的种类雷电过电压的种类雷电过电

6、压的种类 n直直击击雷雷过过电电压压当雷电直接击中电气设备、线路或建筑物时，强大的雷电流通过其流入大地，在被击物上产生较高的电位降，称直直击击雷雷过电压过电压。大气过电压大气过电压直击雷直击雷感应雷感应雷2022/12/49兰州铁路局职工培训站EXIT雷击的种类雷击的种类1、直击雷、直击雷雷云直接对地面建雷云直接对地面建筑物或人放电筑物或人放电pp防雷接地的基本知识防雷接地的基本知识防雷接地的基本知识防雷接地的基本知识2022/12/410兰州铁路局职工培训站EXITn有有时时雷雷云云很很低低，周周围围又又没没有有带带异异性性电电荷荷的的雷雷云云，这这样样有有可可能能在在地地面面凸凸出出物物上

7、上感感应应出出异异性性电电荷荷，在在雷雷云云与与大大地地之之间间形形成成很很大大的的雷雷电电场场。当当雷雷云云与与大大地地之之间间在在某某一一方方位位的的电电场场强强度度达达到到2530kV/cm时时就就开开始始放放电电，这这就就是是直直击击雷雷，据据观观测测，在在地地面面上上产产生生雷雷击击的的雷雷云云多多为为负负雷雷云云。见见图。图。2022/12/411兰州铁路局职工培训站EXIT2022/12/412兰州铁路局职工培训站EXIT雷击的种类雷击的种类2、感应雷、感应雷雷云通过静电感雷云通过静电感应或电磁感应，在应或电磁感应，在附近的金属体上产附近的金属体上产生感应电压生感应电压pp防雷接

8、地的基本知识防雷接地的基本知识防雷接地的基本知识防雷接地的基本知识2022/12/413兰州铁路局职工培训站EXITn感应雷过电压感应雷过电压当雷云在架空线路上方时，使当雷云在架空线路上方时，使架空线路感应出异性电荷。雷云对其他物体放架空线路感应出异性电荷。雷云对其他物体放电后，架空线路上的电荷被释放，形成自由电电后，架空线路上的电荷被释放，形成自由电荷流向线路两端，产生电位很高的过电压，称荷流向线路两端，产生电位很高的过电压，称感应雷过电压感应雷过电压，如图所示。，如图所示。n架空线路上的感应过电压可达几万甚至几十万架空线路上的感应过电压可达几万甚至几十万伏，对供电系统的危害很大。伏，对供电

9、系统的危害很大。2022/12/414兰州铁路局职工培训站EXIT2022/12/415兰州铁路局职工培训站EXITpp防雷保护的措施防雷保护的措施防雷保护的措施防雷保护的措施 n防直击雷保护防直击雷保护用用接闪器接闪器、引下线引下线、接地体接地体三部分组成的避雷装三部分组成的避雷装置。置。接闪器接闪器避雷针避雷针避雷针避雷针避雷线避雷线 避雷网（带）避雷网（带）2022/12/416兰州铁路局职工培训站EXITp接闪器接闪器是用来接受直接雷击的金属物体。是用来接受直接雷击的金属物体。n接接闪闪的的金金属属杆杆称称为为避雷针，主主要要用用于于保保护护露露天天变配电设备及建筑物；变配电设备及建筑

10、物；n接接闪闪的的金金属属线线称称避雷线或或架架空空地地线线，主主要要用用于于保护输电线路；保护输电线路；n接接闪闪的的金金属属带带、金金属属网网称称避雷带、避避雷雷网网，主主要用于保护建筑物。要用于保护建筑物。2022/12/417兰州铁路局职工培训站EXITn接闪器的工作原理接闪器的工作原理利利用用其其高高出出被被保保护护物物的的突突出出地地位位，把把雷雷电电引引向向自自身身，然然后后通通过过引引下下线线和和接接地地装装置置把把雷雷电电流流泄泄入入大大地，使被保护的线路、设备、建筑物免受雷击。地，使被保护的线路、设备、建筑物免受雷击。p接闪器的接闪器的实质实质是引雷是引雷2022/12/4

11、18兰州铁路局职工培训站EXIT接闪器防护范围的确定接闪器防护范围的确定接闪器（避雷针、接闪器（避雷针、避雷线、避雷带、避雷避雷线、避雷带、避雷网）的防护范围一般用网）的防护范围一般用滚球法明确定，不同的滚球法明确定，不同的防雷等级所用球的半径防雷等级所用球的半径不同不同pp防雷接地的基本知识防雷接地的基本知识防雷接地的基本知识防雷接地的基本知识2022/12/419兰州铁路局职工培训站EXIT避雷针避雷针 避避雷雷针针是是防防止止直直击击雷雷的的有有效效措措施施。一一定定高高度度的的避避雷雷针针（线线）下下面面，有有一一个个安安全全区区域域，此此区区域域内内的的物物体体基基本本上上不不受受雷

12、雷击击。我我们们把把这这个个安安全全区区域域叫叫做做避雷针的保护范围避雷针的保护范围。2022/12/420兰州铁路局职工培训站EXITp避雷针的保护范围用避雷针的保护范围用“滚球法滚球法”来确定。来确定。n“滚滚球球法法”，就就是是选选择择一一个个半半径径为为hr（滚滚球球半半径径），沿沿需需要要防防护护直直击击雷雷的的部部分分滚滚动动，如如果果球球体体只只触触及及接接闪闪器器或或接接闪闪器器和和地地面面，而而不不触触及及需需要要保保护护的的部部位位时时，则则该该部部位位就就在在这这个个接接闪闪器器的的保保护护范范围之内。围之内。n滚球半径是按建筑物防雷类别确定的，见下表。滚球半径是按建筑物

13、防雷类别确定的，见下表。2022/12/421兰州铁路局职工培训站EXIT表表1-2各类防雷建筑物的滚球半径和避雷网格尺寸各类防雷建筑物的滚球半径和避雷网格尺寸建筑物防雷类别建筑物防雷类别滚球半径滚球半径hr（m）避雷网格尺寸（避雷网格尺寸（m）第一类防雷建筑物第一类防雷建筑物3055或或64第二类防雷建筑物第二类防雷建筑物451010或或128第三类防雷建筑物第三类防雷建筑物602020或或24162022/12/422兰州铁路局职工培训站EXITp单支避雷针的保护范围单支避雷针的保护范围 图图7-3 单支避雷针的保护范围单支避雷针的保护范围2022/12/423兰州铁路局职工培训站EXIT

14、p当避雷针高度当避雷针高度hhr时时na.距地面距地面hr处作一平行于地面的平行线；处作一平行于地面的平行线；nb.以以避避雷雷针针的的针针尖尖为为圆圆心心、hr为为半半径径，作作弧弧线线交平行线于交平行线于A、B两点；两点；nc.以以A、B为为圆圆心心，hr为为半半径径作作弧弧线线，该该弧弧线线与与针针尖尖相相交交，并并与与地地面面相相切切。由由此此弧弧线线起起到到地地面面为为止止的的整整个个锥锥形形空空间间就就是是避避雷雷针针的的保保护护范范围围。2022/12/424兰州铁路局职工培训站EXITn避雷针在被保护物高度避雷针在被保护物高度hx的的xx平面上的保护平面上的保护半径半径rxp当

15、避雷针高度当避雷针高度hhr时时n在在避避雷雷针针上上取取高高度度hr的的一一点点代代替替避避雷雷针针的的针针尖尖作作为为圆圆心心。余余下下作作法法与与避避雷雷针针高高度度hhr相相同。同。2022/12/425兰州铁路局职工培训站EXIT例例p某某厂厂锅锅炉炉房房烟烟囱囱高高40m，烟烟囱囱上上安安装装一一支支高高2m的的避避雷雷针针，锅锅炉炉房房（属属第第三三类类防防雷雷建建筑筑物物）尺尺寸寸如下图，试问此避雷针能否保护锅炉房。如下图，试问此避雷针能否保护锅炉房。2022/12/426兰州铁路局职工培训站EXIT2022/12/427兰州铁路局职工培训站EXITp解解查查表表得得滚滚球球半

16、半径径hr=60m，而而避避雷雷针针顶顶端端高高度度h=40+2=42m，hx=8m，避雷针保护半径避雷针保护半径为为2022/12/428兰州铁路局职工培训站EXITp现锅炉房在现锅炉房在hx=8m高度上最远屋角距离避雷针的高度上最远屋角距离避雷针的水平距离为：水平距离为：由此可见，烟囱上的避雷针能保护锅炉房。由此可见，烟囱上的避雷针能保护锅炉房。2022/12/429兰州铁路局职工培训站EXITp避雷线避雷线n避避雷雷线线是是用用来来保保护护架架空空电电力力线线路路和和露露天天配配电电装装置置免免受受直直击击雷雷的的装装置置。它它由由悬悬挂挂在在空空中中的的接接地地导导线线、接接地地引引下

17、下线线和和接接地地体体等等组组成成，因因而而也也称称“架架空空地地线线”。它它的的作作用用和和避避雷雷针针一一样样，将将雷雷电电引引向向自自身身，并并安安全全导导入入大大地地，使使其其保保护护范范围围内的导线或设备免遭直击雷。内的导线或设备免遭直击雷。2022/12/430兰州铁路局职工培训站EXIT 避雷带和避雷网避雷带和避雷网 避避雷雷带带和和避避雷雷网网用用于于在在建建筑筑物物的的边边缘缘及及凸凸出出部部分分上上加加装装，通通过过引引下下线线和和接接地地装装置置很很好好地地连连接接。对对建筑物进行保护。建筑物进行保护。2022/12/431兰州铁路局职工培训站EXIT 避雷针（线）的接地

18、装置避雷针（线）的接地装置 v避避雷雷针针接接地地必必须须良良好好，接接地地电电阻阻不不宜宜超超过过10；v35kV及及以以下下变变配配电电所所的的避避雷雷针针应应单单独独装装设设支支架架，避雷针与被保护设备之间的空气距离不小于避雷针与被保护设备之间的空气距离不小于5m；v独独立立避避雷雷针针应应有有自自己己专专用用的的接接地地装装置置，接接地地装装置置与变配电所接地网间的地中距离不应小于与变配电所接地网间的地中距离不应小于3m；v避避雷雷针针及及接接地地装装置置与与道道路路入入口口等等的的距距离离不不小小于于3m。2022/12/432兰州铁路局职工培训站EXIT 避雷器是用来防止避雷器是用

19、来防止线路的感应雷及沿线路线路的感应雷及沿线路侵入的过电压波对变电侵入的过电压波对变电所内的电气设备造成的所内的电气设备造成的损害。它一般接于各段损害。它一般接于各段母线与架空线的进出口母线与架空线的进出口处，装在被保护设备的处，装在被保护设备的电源侧，与被保护设备电源侧，与被保护设备并联。并联。p感应雷和入侵雷防护感应雷和入侵雷防护图图避雷器的连接避雷器的连接2022/12/433兰州铁路局职工培训站 避雷器避雷器EXIT避雷器避雷器管形避雷器管形避雷器阀形避雷器阀形避雷器金属氧化物避雷器金属氧化物避雷器2022/12/434兰州铁路局职工培训站EXIT 金属氧化物避雷器金属氧化物避雷器金金

20、属属氧氧化化物物避避雷雷器器又又称称压压敏敏避避雷雷器器。它它是是一一种种没没有有火火花花间间隙隙只只有有压压敏敏电电阻阻片片的的阀阀型型避避雷雷器器。压压敏敏电电阻阻片片是是氧氧化化锌锌等等金金属属氧氧化化物物烧烧结结而而成成的的多多晶晶半半导导体体陶陶瓷瓷元元件件，具具有有理理想想的的伏伏安安特特性性。在在工工频频电电压压下下，它它具具有有极极大大的的电电阻阻，能能迅迅速速有有效效地地阻阻断断工工频频电电流流，因因此此不不需需要要火火花花间间隙隙来来熄熄灭灭由由工工频频续续流流引引起起的的电电弧弧；在在雷雷电电过过电电压压作作用用下下，其其电电阻阻变变得得很很小小，能很好地泄放雷电流。能很

21、好地泄放雷电流。2022/12/435兰州铁路局职工培训站EXIT 保护间隙保护间隙p与与被被保保护护物物绝绝缘缘并并联联的的空空气气火火花花间间隙隙叫叫保保护护间隙间隙（又叫空气间隙）。（又叫空气间隙）。p按结构形式可分为按结构形式可分为棒形棒形、球形球形和和角形角形三种。三种。n目前目前335kV线路广泛应用的是角形间隙。线路广泛应用的是角形间隙。n角角形形间间隙隙由由两两根根1012mm的的镀镀锌锌圆圆钢钢弯弯成羊角形电极并固定在瓷瓶上，见图成羊角形电极并固定在瓷瓶上，见图a。2022/12/436兰州铁路局职工培训站EXIT作用？作用？2022/12/437兰州铁路局职工培训站EXIT

22、p工作原理：工作原理：n正正常常情情况况下下，间间隙隙对对地地是是绝绝缘缘的的。当当线线路路遭遭到到雷雷击击时时，就就会会在在线线路路上上产产生生一一个个正正常常绝绝缘缘所所不不能能承承受受的的高高电电压压，使使角角形形间间隙隙被被击击穿穿，将将大大量量雷雷电电流流泄泄入入大大地地。角角形形间间隙隙击击穿穿时时会会产产生生电电弧弧，因因空空气气受受热热上上升升，电电弧弧转转移移到到间间隙隙上上方方，拉拉长长而而熄熄灭灭，使使线线路路绝绝缘缘子子或或其其他他电电气气设设备备的的绝绝缘缘不不致致发发生生闪闪络，从而起到保护作用。络，从而起到保护作用。2022/12/438兰州铁路局职工培训站EXI

23、Tn因因主主间间隙隙暴暴露露在在空空气气中中，容容易易被被外外物物（如如鸟鸟、鼠鼠、虫虫、树树枝枝）短短接接，所所以以对对本本身身没没有有辅辅助助间间隙隙的的保保护护间间隙隙，一一般般在在其其接接地地引引线线中中串串联联一一个个辅辅助助间间隙隙，这这样样，即即使使主主间间隙隙被被外外物物短短接接，也也不不致致造造成成接接地地或短路，见上图或短路，见上图b。2022/12/439兰州铁路局职工培训站EXITpp防雷措施防雷措施防雷措施防雷措施 （1）架空线的防雷措施）架空线的防雷措施装设避雷线装设避雷线q在在60kV及以上的架空线路上及以上的架空线路上全线全线装设；装设；q35kV的架空线路上，

24、一般只在的架空线路上，一般只在进出变配电所的一进出变配电所的一段线路上段线路上装设；装设；q而而10kV及以下线路上及以下线路上一般不装设一般不装设避雷线。避雷线。2022/12/440兰州铁路局职工培训站p三、牵引供电系统设备的防雷三、牵引供电系统设备的防雷EXITp接接触触网网无无避避雷雷线线，不不能有效防止直击雷。能有效防止直击雷。p当当雷雷击击发发生生在在接接触触网网附附近近时时，会会在在接接触触网网上上产生感应电流。产生感应电流。p直直击击雷雷电电流流和和感感应应雷雷电电流流沿沿接接触触网网向向两两侧侧传传播播通通过过避避雷雷器器与与接接地地极极放放电电，当当雷雷电电流流传传到到变变

25、电电所所时时就就有有可可能能引引发发跳跳闸闸p接触网防雷的特点接触网防雷的特点:接触网的防雷接触网的防雷2022/12/441兰州铁路局职工培训站EXIT接触网防雷的特点接触网防雷的特点:p铁铁路路隧隧道道内内接接触触网网对对地地的的空空气气间间隙隙太太小小，规规范范 规规 定定 困困 难难 值值 为为240mm，耐耐雷雷水水平平仅仅11kA，当当直直击击雷雷电电流流或或感感应应雷雷电电流流从从接接触触网网流流过过时时。有有可可能能击击穿穿空空气气间间隙隙，造造成成接接地地短短路路，引发跳闸。引发跳闸。pp接触网防雷接触网防雷接触网防雷接触网防雷2022/12/442兰州铁路局职工培训站EXI

26、Tp接接触触网网支支柱柱是是利利用用回回流流线线作作闪闪络络保保护护地地线线的的集集中中接接地地，支支柱柱基基础础上上的的螺螺栓栓可可起起到到一一定定的的接接地地作作用用，但但普遍接地电阻较大。普遍接地电阻较大。p接接触触网网防防雷雷技技术术可可以以参参考考输输电电线线路路的的防防雷雷措措施施，但但从客观环境看，接触网防雷较为复杂一些。从客观环境看，接触网防雷较为复杂一些。pp接触网防雷接触网防雷接触网防雷接触网防雷2022/12/443兰州铁路局职工培训站EXIT日本接触网防雷日本接触网防雷区域划分区域划分防雷措施防雷措施架空避雷线架空避雷线避雷器设置位置避雷器设置位置A A区区区区雷害严重

27、且重要线雷害严重且重要线雷害严重且重要线雷害严重且重要线路，进行全面路，进行全面路，进行全面路，进行全面防雷保护防雷保护防雷保护防雷保护全线架设避全线架设避全线架设避全线架设避雷线雷线雷线雷线牵引变电所出口牵引变电所出口牵引变电所出口牵引变电所出口接触网隔离开关两侧接触网隔离开关两侧接触网隔离开关两侧接触网隔离开关两侧架空线与电缆连接处架空线与电缆连接处架空线与电缆连接处架空线与电缆连接处架空线终端架空线终端架空线终端架空线终端B B区区区区雷害比较严重且重雷害比较严重且重雷害比较严重且重雷害比较严重且重要的线路，对要的线路，对要的线路，对要的线路，对雷害场所、重雷害场所、重雷害场所、重雷害场

28、所、重点设备进行必点设备进行必点设备进行必点设备进行必要的防雷保护要的防雷保护要的防雷保护要的防雷保护特特特特别别别别需需需需要要要要的的的的场场场场所所所所沿沿沿沿接接接接触触触触网网网网架架架架设设设设避避避避雷线雷线雷线雷线1 1、牵引变电所出口、牵引变电所出口、牵引变电所出口、牵引变电所出口2 2、接触网隔离开关两侧、接触网隔离开关两侧、接触网隔离开关两侧、接触网隔离开关两侧3 3、架空线与电缆连接处、架空线与电缆连接处、架空线与电缆连接处、架空线与电缆连接处4 4、架空线终端、架空线终端、架空线终端、架空线终端C C区区区区A A和和和和B B以外的区域以外的区域以外的区域以外的区域

29、牵引变电所出口牵引变电所出口牵引变电所出口牵引变电所出口接触网隔离开关两侧接触网隔离开关两侧接触网隔离开关两侧接触网隔离开关两侧架空线与电缆连接处架空线与电缆连接处架空线与电缆连接处架空线与电缆连接处pp接触网防雷接触网防雷接触网防雷接触网防雷2022/12/444兰州铁路局职工培训站EXITpS状hornp每每间隔隔200200m m加一个加一个带放放电角的角的绝缘子来分子来分段段p在架空地线分段区间的中间进行接地。接地阻抗30以下pp接触网防雷接触网防雷接触网防雷接触网防雷2022/12/445兰州铁路局职工培训站EXITpAT供电线p接触导线p钢轨pAT保护线p中性线p避雷器p放电开始电

30、压42kVp放电器p放电开始电压：5kVp接 地 阻抗10以下pp接触网防雷接触网防雷接触网防雷接触网防雷2022/12/446兰州铁路局职工培训站EXIT国内接触网防雷现状在在TB10009-98铁路电气牵引供电设计规范中规定：铁路电气牵引供电设计规范中规定：1、吸流变压器的原边应设避雷装置。、吸流变压器的原边应设避雷装置。2、重雷区及超重雷区，下列重点位置应设避雷装置。、重雷区及超重雷区，下列重点位置应设避雷装置。1）分相和站场端部的绝缘关节；）分相和站场端部的绝缘关节；2）长度）长度2000m及以上隧道的两端；及以上隧道的两端；3）供电线或）供电线或AF线连接到接触网上的连接处。线连接到

31、接触网上的连接处。通通过过规规范范可可以以看看出出，我我国国电电气气化化铁铁路路接接触触网网防防雷雷工工程程设设计计中中，除除了了通通过过绝绝缘缘子子自自恢恢复复绝绝缘缘外外，还还在在接接触触网网系统相关位置设置了避雷器以达到防雷的目的。系统相关位置设置了避雷器以达到防雷的目的。pp接触网防雷接触网防雷接触网防雷接触网防雷2022/12/447兰州铁路局职工培训站EXITp1 1避雷器避雷器p2 2回流线回流线p3 3承力索承力索p4 4接触网导线接触网导线p接触网示意图接触网安装的避雷器接触网安装的避雷器pp接触网防雷接触网防雷接触网防雷接触网防雷2022/12/448兰州铁路局职工培训站E

32、XIT在接触网上安装避雷器的优点在接触网上安装避雷器的优点:p避避雷雷器器的的体体积积小小、重重量量轻轻，安安装装在在现现有有接接触触网网上上不不会会明显增加支柱的机械负荷。明显增加支柱的机械负荷。p避避雷雷器器的的结结构构紧紧凑凑、安安装装方方式式简简单单，便便于于现现场场安安装装和和更换。更换。p避避雷雷器器的的保保护护水水平平与与接接触触网网的的绝绝缘缘水水平平配配合合良良好好，特特别别是是带带间间隙隙避避雷雷器器的的50冲冲击击放放电电电电压压与与接接触触网网绝绝缘缘子的放电特性一致，且正、负极性的分散性要小。子的放电特性一致，且正、负极性的分散性要小。pp接触网防雷接触网防雷接触网防

33、雷接触网防雷2022/12/449兰州铁路局职工培训站EXIT两种主要的避雷器两种主要的避雷器用于接触网线路的避雷用于接触网线路的避雷器主要有两种，一种是器主要有两种，一种是火花间隙形避雷器，另火花间隙形避雷器，另一种是氧化锌避雷器一种是氧化锌避雷器pp接触网防雷接触网防雷接触网防雷接触网防雷2022/12/450兰州铁路局职工培训站EXITp曲线曲线1 1为支柱接地，曲线为支柱接地，曲线2 2为支柱不接地为支柱不接地p支柱落雷时电位分布曲线支柱落雷时电位分布曲线支柱接地布置对架空线电位影响支柱接地布置对架空线电位影响pp接触网防雷接触网防雷接触网防雷接触网防雷2022/12/451兰州铁路局

34、职工培训站EXIT接地间距对耐雷水平的影响接地间距对耐雷水平的影响接地电阻对耐雷水平的影响接地电阻对耐雷水平的影响p接接地地电电阻阻与与耐耐雷雷水水平平的的关关系系p接接地地间间距距与与耐耐雷雷水水平平的的关关系系pp接触网防雷接触网防雷接触网防雷接触网防雷2022/12/452兰州铁路局职工培训站EXIT（2）架空线的其它防雷措施）架空线的其它防雷措施q提提高高线线路路本本身身的的绝绝缘缘水水平平。可可以以采采用用高高一一级级电电压压的的绝缘子，以提高线路的防雷水平。绝缘子，以提高线路的防雷水平。q尽尽量量装装设设自自动动重重合合闸闸装装置置。线线路路发发生生雷雷击击闪闪络络之之所所以以跳跳

35、闸闸，是是因因为为闪闪络络造造成成了了稳稳定定的的电电弧弧而而形形成成短短路路。当当线线路路断断开开后后，电电弧弧即即行行熄熄灭灭，而而把把线线路路再再接接通通时时，一一般般电电弧不会重燃，因此重合闸能缩短停电时间。弧不会重燃，因此重合闸能缩短停电时间。q装装设设避避雷雷器器和和保保护护间间隙隙用用来来保保护护线线路路上上个个别别绝绝缘缘薄薄弱弱地点。地点。2022/12/453兰州铁路局职工培训站EXIT（3）变配电所的防雷措施）变配电所的防雷措施装设避雷针来防止直击雷。装设避雷针来防止直击雷。310kV配配电电线线路路的的进进线线防防雷雷保保护护，可可以以在在每每路路进进线线终终端端，装装

36、设设FZ型型或或FS型型阀阀型型避避雷雷器器，以以保保护护线线路路断断路路器器及及隔隔离离开开关关。如如果果进进线线是是电电缆缆引引入入的的架架空空线线路路，则则在在架架空空线线路路终终端端靠靠近近电电缆缆头处装设避雷器，其接地端与电缆头外壳相连后接地。头处装设避雷器，其接地端与电缆头外壳相连后接地。图图7.8310kV配电线路的进线防雷保护配电线路的进线防雷保护2022/12/454兰州铁路局职工培训站EXIT为为防防止止雷雷电电冲冲击击波波沿沿高高压压线线路路侵侵入入变变电电所所，对对所所内内设设备备造造成成危危害害，特特别别是是价价值值最最高高但但绝绝缘缘相相对对薄薄弱弱的的电电力力变变

37、压压器器，在在变变配配电电所所每每段段母母线线上上装装设设一一组组阀阀型型避避雷雷器器，并并应应尽尽量量靠靠近近变变压压器器，距距离离一一般般不不应应大大于于5m。如如图图7.8中中的的F3。避避雷雷器器的的接接地地线线应应与与变压器低压侧接地中性点及金属外壳连在一起接地，如图变压器低压侧接地中性点及金属外壳连在一起接地，如图7.9。图图7.9310kV系统变压器的防雷保护系统变压器的防雷保护2022/12/455兰州铁路局职工培训站EXIT2022/12/4兰州铁路局职工培训站56（4 4）建筑物的防雷）建筑物的防雷EXIT2022/12/4兰州铁路局职工培训站57pp六点防雷计划六点防雷计

38、划六点防雷计划六点防雷计划针对雷电的危害，我们认为防雷必须是全针对雷电的危害，我们认为防雷必须是全针对雷电的危害，我们认为防雷必须是全针对雷电的危害，我们认为防雷必须是全面的。主要包括以下六方面：面的。主要包括以下六方面：面的。主要包括以下六方面：面的。主要包括以下六方面：A A A A 控制雷击点（采用大保护范围的避雷针）控制雷击点（采用大保护范围的避雷针）控制雷击点（采用大保护范围的避雷针）控制雷击点（采用大保护范围的避雷针）B B B B 安全引导雷电流入地网安全引导雷电流入地网安全引导雷电流入地网安全引导雷电流入地网C C C C 完善的低阻地网完善的低阻地网完善的低阻地网完善的低阻地

39、网D D D D 消除地面回路消除地面回路消除地面回路消除地面回路E E E E 电源的浪涌冲击防护电源的浪涌冲击防护电源的浪涌冲击防护电源的浪涌冲击防护F F F F 信号及数据线的瞬变保护信号及数据线的瞬变保护信号及数据线的瞬变保护信号及数据线的瞬变保护EXIT2022/12/4兰州铁路局职工培训站58EXIT现代防雷体系现代防雷体系p高空防雷区高空防雷区p低空防雷区低空防雷区p地下防雷区地下防雷区pp防雷接地的基本知识防雷接地的基本知识防雷接地的基本知识防雷接地的基本知识2022/12/459兰州铁路局职工培训站EXIT高空防雷区高空防雷区pp防雷接地的基本知识防雷接地的基本知识防雷接地

40、的基本知识防雷接地的基本知识2022/12/460兰州铁路局职工培训站EXIT低低空空防防雷雷区区pp防雷接地的基本知识防雷接地的基本知识防雷接地的基本知识防雷接地的基本知识2022/12/461兰州铁路局职工培训站EXIT地下防雷区地下防雷区pp防雷接地的基本知识防雷接地的基本知识防雷接地的基本知识防雷接地的基本知识2022/12/462兰州铁路局职工培训站EXIT四、高速铁路的综合接地四、高速铁路的综合接地p接触网的综合接地接触网的综合接地p牵引变电所的综合接地牵引变电所的综合接地2022/12/463兰州铁路局职工培训站EXIT接地的种类接地的种类接地的种类接地的种类 接地接地工作接地工

41、作接地保护接地保护接地重复接地重复接地EXIT（1 1）工作接地）工作接地）工作接地）工作接地工工工工作作作作接接接接地地地地是是是是为为为为保保保保证证证证电电电电力力力力系系系系统统统统和和和和电电电电气气气气设设设设备备备备达达达达到到到到正正正正常常常常工工工工作作作作要要要要求求求求而而而而进进进进行行行行的的的的一一一一种种种种接接接接地地地地，例例例例如如如如电电电电源源源源中中中中性性性性点点点点的的的的接接接接地地地地、防雷装置的接地等。防雷装置的接地等。防雷装置的接地等。防雷装置的接地等。（2 2）保护接地）保护接地）保护接地）保护接地 为为为为了了了了保保保保障障障障人人

42、人人身身身身安安安安全全全全，将将将将电电电电力力力力设设设设备备备备正正正正常常常常情情情情况况况况不不不不带带带带电电电电的的的的外壳与接地体之间作良好的金属连接，称为保护接地。外壳与接地体之间作良好的金属连接，称为保护接地。外壳与接地体之间作良好的金属连接，称为保护接地。外壳与接地体之间作良好的金属连接，称为保护接地。保保保保护护护护接接接接地地地地可可可可分分分分为为为为三三三三种种种种不不不不同同同同类类类类型型型型，即即即即TNTN系系系系统统统统、ITIT系系系系统统统统和和和和TTTT系统系统系统系统。EXIT接触网的综合接地接触网的综合接地p电气化铁路中，牵引电流通过钢轨回流

43、，轨道信号电路也通过钢轨传递，接触网的综合接地问题即通过合理的接地方式减少机车牵引电流、雷电流对信号以及通信的干扰。pp高速铁路的综合接地高速铁路的综合接地高速铁路的综合接地高速铁路的综合接地2022/12/466兰州铁路局职工培训站EXIT接触网的综合接地接触网的综合接地pp高速铁路的综合接地高速铁路的综合接地高速铁路的综合接地高速铁路的综合接地2022/12/467兰州铁路局职工培训站EXIT高速铁路牵引变电所综合接地高速铁路牵引变电所综合接地牵引变电所接地系统的电流特点牵引变电所接地系统的电流特点由于机车在运行中要进行启动、制动以及升降弓等由于机车在运行中要进行启动、制动以及升降弓等操作

44、，因此通过接地系统的电流不是恒定值。操作，因此通过接地系统的电流不是恒定值。接地系统要起到收集地回流的作用，因此正常情况接地系统要起到收集地回流的作用，因此正常情况下接地系统中有电流通过，电流的大小由供电方式下接地系统中有电流通过，电流的大小由供电方式决定。决定。pp高速铁路的综合接地高速铁路的综合接地高速铁路的综合接地高速铁路的综合接地2022/12/468兰州铁路局职工培训站EXITpp直供方式直供方式ppBTBT供电方式供电方式pp高速铁路的综合接地高速铁路的综合接地高速铁路的综合接地高速铁路的综合接地2022/12/469兰州铁路局职工培训站EXIT牵引变电所接地中主要存在的问题牵引变

45、电所接地中主要存在的问题p地网电流对接地性能的影响地网电流对接地性能的影响n牵牵引引电电流流通通过过回回流流网网流流回回主主变变压压器器，电电流流通通过过接接地地网网时时，会会造造成成接接地地网网各各个个部部位位电电位位不不相相等等，地地电电位位差差异异将将对对测测量量以以及及信信号号设备造成影响。设备造成影响。p地网电流变化对综合自动化设备的电磁干扰地网电流变化对综合自动化设备的电磁干扰n变变电电所所采采用用综综合合自自动动化化系系统统大大量量使使用用了了以以计计算算机机和和微微处处理理机机为为基基础础的的微微电电子子设设备备。这这些些设设备备比比传传统统的的继继电电保保护护方方式式更更容容

46、易易受受到到电电磁磁场场的的干干扰扰。地地网网电电流流变变化化时时将将产产生生电电磁磁波波，这这些些电电磁磁波波有可能干扰上述设备。有可能干扰上述设备。pp四、高速铁路的综合接地四、高速铁路的综合接地四、高速铁路的综合接地四、高速铁路的综合接地2022/12/470兰州铁路局职工培训站EXITp减少接地网电势差减少接地网电势差n常用的方法有采用环网消除局部电位差。接地环网常用的方法有采用环网消除局部电位差。接地环网可以分为四个部分：主控室接地环网、高压室接地可以分为四个部分：主控室接地环网、高压室接地环网、主变压器接地环网、各接地环网之间的联络环网、主变压器接地环网、各接地环网之间的联络线。各

47、接地环网通过联络线与变电所的主接地网连线。各接地环网通过联络线与变电所的主接地网连接以减少各接地环网电位差，避免在各接地环网之接以减少各接地环网电位差，避免在各接地环网之间的二次电缆或通讯电缆屏蔽层中产生大电流烧坏间的二次电缆或通讯电缆屏蔽层中产生大电流烧坏这些设备。这些设备。牵引变电所综合接地牵引变电所综合接地pp高速铁路的综合接地高速铁路的综合接地高速铁路的综合接地高速铁路的综合接地2022/12/471兰州铁路局职工培训站EXIT当当设设备备与与干干扰扰源源串串联联时时，各各个个设设备备接接地地电电流流在在引引线线电电阻阻上上产产生生的的电电位位叠叠加加，A、B、C点点间间的的电电位位差

48、差较较大大，该该接接地地方方式式会会增增大大A点点干干扰扰源源的的电电压压信信号号，但但在在简简单单的的接接地地系系统统中中应应用仍然较多。用仍然较多。改变接地方式减少电磁干扰改变接地方式减少电磁干扰pp设备串联接地方法示设备串联接地方法示设备串联接地方法示设备串联接地方法示意图意图意图意图牵引变电所综合接地牵引变电所综合接地pp高速铁路的综合接地高速铁路的综合接地高速铁路的综合接地高速铁路的综合接地2022/12/472兰州铁路局职工培训站EXIT干扰源与设备间的地线干扰源与设备间的地线是并联时，各电路的地电位是并联时，各电路的地电位只与本电路的地电流、地线只与本电路的地电流、地线阻抗有关，

49、阻抗有关，B、C点间的电位点间的电位差较小。通常情况下，差较小。通常情况下，A点点离接地网越近，抗干扰效果离接地网越近，抗干扰效果越好。越好。pp设备并联接地方法示设备并联接地方法示设备并联接地方法示设备并联接地方法示意图意图意图意图pp高速铁路的综合接地高速铁路的综合接地高速铁路的综合接地高速铁路的综合接地2022/12/473兰州铁路局职工培训站EXIT牵引变电所综合接地系统的组成方案牵引变电所综合接地系统的组成方案pp高速铁路的综合接地高速铁路的综合接地高速铁路的综合接地高速铁路的综合接地2022/12/474兰州铁路局职工培训站EXIT信号设备地线与接触网的回流线和地线的关系如信号设备

50、地线与接触网的回流线和地线的关系如附图一、二所示。附图一、二所示。附图、直供附图、直供+回流供电方式下信号设备地线与接回流供电方式下信号设备地线与接触网的回流线和地线的示意图触网的回流线和地线的示意图2022/12/475兰州铁路局职工培训站EXIT综合接地系统示意图如附图三：综合接地系统示意图如附图三：p附附 图图 ：综合接地系统示意图：综合接地系统示意图2022/12/476兰州铁路局职工培训站EXIT上图为一种牵引变电所综合接地方案，图中上图为一种牵引变电所综合接地方案，图中根据设备的不同用途以及地点位置设置了三个接根据设备的不同用途以及地点位置设置了三个接地环网；一次设备与二次设备分别