避雷针的保护范围
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避雷针保护范围及其计算
避雷针保护范围及其计算避雷针，又名防雷针，是用来保护建筑物、高大树木等避免雷击的装置。
当雷云放电接近地面时它使地面电场发生畸变。
在避雷针的顶端，形成局部电场集中的空间，以影响雷电先导放电的发展方向，引导雷电向避雷针放电，再通过接地引下线和接地装置将雷电流引入大地，从而使被保护物体免遭雷击。
用折线法计算避雷针保护范围的方法：1、单支避雷针保护范围的计算2、双支等高避雷针保护范围的计算3、双支不等高避雷针保护范围的计算1、单支避雷针保护范围的计算hx平面上的保护范围避雷针在地面上的保护半径为r=1.5h o式中r――保护半径（米）；h――避雷针高度（米）。
在被保护物高度hx水平面上的保护半径为rx= （h-hx）p=hap ；式中rx—避雷针在hx水平面上的保护半径（米）；hx—被保护物的高度（米）；ha —避雷针的有效高度（米）；p――高度影响系数（考虑避雷针太高时，保护半径不按正比例增大的系数）0h< 30 米时，p=1 o2、双支等高避雷针保护范围的计算每支避雷针外侧的保护范围和单支避雷针的保护范围相同；两支避雷针中间的保护范围由通过两避雷针的顶点以及保护范围上部边缘的一最低点0作一圆弧来确定。
h0 :两避雷针之间保护范围上部边缘最低点的高度（m）D:避雷针之间距离hx:被保护物高度bx:宽度其中bx=1.5 (hO —hx)hO=h —D/7P当D>7ph 时，h0=0, bx=0 3、双支不等高避雷针保护范围的计算每支避雷针外侧的保护范围和单支避雷针的保护范围相同；内侧的保护范围：先做出较高避雷针的边界范围，再由较低针顶部做一条地面平行线，与较高边范围边界相交，过交点作垂线，以此为假想避雷针做保护范围hO=h1 —D1/7P。
避雷针的保护范围计算
避雷针的保护范围计算令狐采学单支避雷针的保护范围如图1所示，它的具体计算通常采取下列方法（这种方法是从实验室用冲击电压发生器作模拟试验获得的）。
避雷针在地面上的保护半径为r=1.5h。
式中r——保护半径（米）；h——避雷针高度（米）。
在被保护物高度hx水平面上的保护半径为rx=（h-hx）p=hap；rx=（1.5h-2hx）p。
式中rx—避雷针在hx水平面上的保护半径（米）；hx—被保护物的高度（米）；ha—避雷针的有效高度（米）；p——高度影响系数（考虑避雷针太高时，保护半径不按正比例增大的系数）。
h≤30米时，p=1。
图1单支避雷针的保护范围图1中顶角α称为避雷针的保护角．对于平原地区α取45°；对于山区，保护角缩小，α取37°。
我们通过一个具体例子来计算单支避雷针的保护范围。
一座烟囱高hx=29m，避雷针尖端高出烟囱1m。
那么避雷针高度=30m,避雷针在地面上的保护半径r=1.5h=1.5×30=45（m），避雷针对烟囱顶部水平面的保护半径rx=（h-hx）p=（30-29）×1=1（m）。
随着所要求保护的范围增大。
单支避雷针的高度要升高，但如果所要求保护的范围比较狭长（如长方形），就不宜用太高的单支避雷针，这时可以采用两支较矮的避雷针。
两支等高避雷针的保护范围如图2所示。
图2两支等高避雷针的保护范围每支避雷针外侧的保护范围和单支避雷针的保护范围相同；两支避雷针中间的保护范围由通过两避雷针的顶点以及保护范围上部边缘的一最低点O作一圆弧来确定。
这个最低点O 离地面的高度为式中h0——两避雷针之间保护范围上部边缘最低点的高度（m）；h——避雷针的高度（m）；D——两避雷针之间的距离（m）；p——高度影响系数。
两避雷针之间高度为hx水平面上保护范围的一侧的最小宽度bx=1.5（h0—hx）．当两避雷针间距离D=7hp时，h0=0，这意味着此时两避雷针之间不再构成联合保护范围。
避雷针保护范围
避雷针保护范围的计算r=1.5h。
式中r——保护半径（米）；h——避雷针高度（米）。
在被保护物高度hx水平面上的保护半径为rx=1.5（h-hx）p。
式中rx—避雷针在hx水平面上的保护半径（米）；hx—被保护物的高度（米）；p——高度影响系数（考虑避雷针太高时，保护半径不按正比例增大的系数）这里取p=1两针间的保护范围，上限最低高度：H0 =H-D/7PD---两避雷针之间的距离m井架上两支避雷针的高度为38米，天轮最高点位置按30米计算，两避雷针之间的距离为9.05米，变电所旁及主提绞车房旁的避雷针高均为18米，井架避雷针到两个绞车房的距离均按60米计算，井架到机厂的最远距离按50米计算，绞车房的高度为6米，机厂宿舍的高度为3米。
H0 =38-9.05/7=36.7＞30井架上避雷针在绞车房屋顶平面上的保护范围r1=1.5×（38-6）×1=48米主提绞车房旁的避雷针在绞车房屋顶平面上的保护范围r2=1.5×（18-6）×1=18米变电所旁的避雷针在绞车房屋顶平面上的保护范围r3=1.5×（18-6）×1=18米井架上避雷针在机厂屋顶平面上的保护范围r4=1.5×（38-3）×1=52.5米由以上计算与避雷针到各场所的实际距离相比较，可得出结论：各场所均在避雷针的保护范围之内。
生活区两个避雷针的高度均为15米，宿舍高度为3米，生活区到避雷针的最远距离为15米，两避雷针之间的距离为10米。
生活区避雷针在宿舍屋顶平面上的保护范围r5=1.5×（15-3）=18米两针的保护范围，上限最低高度H0= H-D/7P=15-10/7=13.57＞3米由以上计算与避雷针到各场所的实际距离相比较，可得出结论：生活区各场所均在避雷针的保护范围之内。
避雷针保护范围及其计算
避雷针保护范围及其计算
避雷针，又名防雷针，是用来保护建筑物、高大树木等避免雷击的装置。
当雷云放电接近地面时它使地面电场发生畸变。
在避雷针的顶端，形成局部电场集中的空间，以影响雷电先导放电的发展方向，引导雷电向避雷针放电，再通过接地引下线和接地装置将雷电流引入大地，从而使被保护物体免遭雷击。
用折线法计算避雷针保护范围的方法：
1、单支避雷针保护范围的计算
2、双支等高避雷针保护范围的计算
3、双支不等高避雷针保护范围的计算
1、单支避雷针保护范围的计算。
避雷针及避雷线保护范围分析
避雷针和避雷线的保护范围
防止设备遭受直击雷的危害，使雷击中在针、线上 （不会击在被保护的电气设备上）从而起到保护作用。 针—集中设备、变压器等，如受雷面积不大的变电站、 线—架空线路（保护效果较差，但范围较大）
一、单支避雷针 避雷针在地面上的保护半径为:r=1.5h
ha h
hx
h/2
图中：h为避雷针
的高度（m）；hx
为被保护物体的高
度（m）； rx 为在
高度为 hx 的水平面
上的保护半径
（m）。
h 在被保护高度 x 水平面上的保护半径确定：
r ①当 hx≥h/2时， =x (h- h)xp （p为高度影响系数）
(h≤30m时，p=1 , 30＜h≤120m时，
p
5.5
)
②当hx ＜h/2时
两线之间各横截面的保护范围，应由通过两避雷线点
及保护范围上部边缘最低点O的圆弧确定。O点的高
度如下式计算：
D
h0 h 4P
h
避雷线一般用于输电线路的直击雷防 hx
D / 4P
O
h/2
h0
护，常用保护角的大小来表示其对导
h
D
线的保护程度。保护角是指避雷线和
边相导线的连线与经过避雷线的垂直
线之间的夹角。雷击导线的概率随保
h0为两针保护范围上部边缘最低点的高度，计算如下：
两针间距离与针高之比D/h不宜大于5。
h0为两针间保护范围上部边缘最低点的高度(m)
h0=h-D/7p
当D=7pha时，bx=0
D/7P
ha
h hx
rx h0
D
rx
bx
h0 hx
避雷针及避雷线保护范围
避雷针和避雷线的保护范围 防止设备遭受直击雷的危害，使雷击中在针、线上 （不会击在被保护的电气设备上）从而起到保护作用。
针—集中设备、变压器等，如受雷面积不大的变电站、
线—架空线路（保护效果较差，但范围较大）
一、单支避雷针 避雷针在地面上的保护半径为:r=1.5h
ha h hx h/2
图中：h为避雷针 h 的高度（m）； x 为被保护物体的高 度（m）； rx 为在 高度为 hx 的水平面 上的保护半径 （m）。
hx 水平面上的保护半径确定： ①当 hx≥h/2时， r=(h- h)p （p为高度影响系数） x x
在被保护高度
5 .5 (h≤30m时，p=1 , 30＜h≤120m时， p ) h h
②当 x ＜h/2时
rx =(1.5h-2 hx)P
针离设备至少5m
二、两根等高针的保护范围的确定： 采用两针后针的保护范围的外侧与单针保护范围的确 定方法相同，针的内侧部分的确定方法为：令D为两 针间距离；2 bx等于在高度为 hx水平面上保护范围的最 小宽度，它位于两针的连接线的中点，即距每针的距 离为D/2。
D
rx
rx
习题：某厂有两个原油罐，一个高为12米、 直径为6米，另一个高10米、直径10米，两 油罐的净距为16米。试设计采用单支避雷针 保护的最佳方案，并绘出避雷针的平面保护 范围。
习题：某变电站内有两根等高避雷针，高度 为25米、针间距离为45米。某被保护物位于 两针之间，被保护物高度为11米。试计算避雷 针在被保护物高度水平面上的保护范围？
b bx 确定： x=1.5(h0-hx)
h0为两针保护范围上部边缘最低点的高度，计算如下：
两针间距离与针高之比D/h不宜大于5。
针—集中设备、变压器等，如受雷面积不大的变电站、
线—架空线路（保护效果较差，但范围较大）
一、单支避雷针 避雷针在地面上的保护半径为:r=1.5h
ha h hx h/2
图中：h为避雷针 h 的高度（m）； x 为被保护物体的高 度（m）； rx 为在 高度为 hx 的水平面 上的保护半径 （m）。
hx 水平面上的保护半径确定： ①当 hx≥h/2时， r=(h- h)p （p为高度影响系数） x x
在被保护高度
5 .5 (h≤30m时，p=1 , 30＜h≤120m时， p ) h h
②当 x ＜h/2时
rx =(1.5h-2 hx)P
针离设备至少5m
二、两根等高针的保护范围的确定： 采用两针后针的保护范围的外侧与单针保护范围的确 定方法相同，针的内侧部分的确定方法为：令D为两 针间距离；2 bx等于在高度为 hx水平面上保护范围的最 小宽度，它位于两针的连接线的中点，即距每针的距 离为D/2。
D
rx
rx
习题：某厂有两个原油罐，一个高为12米、 直径为6米，另一个高10米、直径10米，两 油罐的净距为16米。试设计采用单支避雷针 保护的最佳方案，并绘出避雷针的平面保护 范围。
习题：某变电站内有两根等高避雷针，高度 为25米、针间距离为45米。某被保护物位于 两针之间，被保护物高度为11米。试计算避雷 针在被保护物高度水平面上的保护范围？
b bx 确定： x=1.5(h0-hx)
h0为两针保护范围上部边缘最低点的高度，计算如下：
两针间距离与针高之比D/h不宜大于5。
《避雷针的保护范围》课件
避雷针应安装在建筑物顶部或其他高处，以便更好地吸引雷电并保护建筑物。
避雷针应与建筑物或其他结构的金属部分进行连接，以形成电气通路，确保电流能够顺畅地流入地下。
避雷针的安装应符合相关标准和规范，以确保其正常工作和有效性。
避雷针的保护范围
02
总结词：避雷针的保护半径是指避雷针能够保护周围建筑物或其他设施免受雷击影响的距离。详细描述：避雷针的保护半径大小取决于多种因素，包括建筑物的高度、周围环境、土壤电阻率等。在计算避雷针的保护半径时，需要综合考虑这些因素，以确保建筑物得到充分的保护。总结词：避雷针的保护半径的计算需要采用专业的计算方法和公式，以确保结果的准确性和可靠性。详细描述：在计算避雷针的保护半径时，需要考虑雷电的放电过程和电磁场的变化，以及土壤的导电性能等因素。因此，需要采用专业的计算方法和公式，如滚球法、空间磁场模型等，以确保计算结果的准确性和可靠性。
避雷针的保护范围是根据其高度和周围环境等因素确定的。
在保护范围内，建筑物或其他设施可以受到避雷针的保护，但超出这个范围，雷电就有可能直接击中目标。
因此，在安装避雷针时，需要根据建筑物的大小、周围环境以及雷电活动频率等因素来确定其保护范围。
避雷针的接地系统是引导雷电进入地下的关键部分，必须保持良好状态。
对避雷针进行防锈处理，如涂防锈漆或镀锌等，以增强其耐腐蚀性。
在避雷针表面涂装保护层，防止紫外线、风雨等自然因素对其造成损害。
避雷针的应用场景
04
总结词
避雷针是建筑物防雷的重要措施，可以有效降低雷击对建筑物的损害。
详细描述
避雷针通过引雷作用将雷电引入地下，从而保护建筑物免受雷击损害。在建筑物屋顶安装避雷针可以覆盖建筑物本体，保护建筑物内部设施和人员安全。
预放电避雷针,保护范围
提前放电避雷针的保护范围计算：
提前放电时间：=25微秒
保护半径计算公式：按NFC17-102规定，针尖应高于被保护物水平面2M以上。
当避雷针的安装高度h不同时，其保护半径为Rp遵循以下计算公式：
计算公式应考虑被保护物的防雷等级，当地的雷暴活动，及地质地貌。
避雷针的保护半径Rp与高度h，抢先启动时间，避雷针型号，以及与所选的保护级别有关。
其中：Rp为某一高度避雷针的保护半径
h为避雷针高度
D为滚球半径，按法国NFC17-102规定：第一类防雷建筑物为20m,第二类防雷建筑物为45m,第三类防雷建筑物为60m.
为避雷针的上行抢先距离
=v(m/us)*V为先导传播速度，实验数据表明V≈1m/us
示例如下：
现场被保护物为三类防雷建筑物，滚球半径D=60m当避雷针高度在35米时，其保护半径:
=81.24038m
现场被保护物为三类防雷建筑物，滚球半径D=60m当避雷针高度在16米时，其保护半径:
=73.81734m。
怎么计算避雷针的保护范围
如何计算避雷针的保护范围一．避雷针与避雷网、避雷带一样，属于防止雷击的防雷装置。
在防雷方面在针的一定高度以下有一个安全区域。
这个区域的物体通常是无害的对于雷击，这个区域被称为避雷针保护区。
二．避雷针保护范围图符号（m）小时----避雷针高度（距地）；换热器---受保护建筑物的高度；--避雷针有效高度，ha=h-hx；避雷针进入HX高度水平面上的保护半径；地面避雷针保护半径；H0型两个避雷针保护范围的中间最小高度；避雷针间距；B两根避雷针HX水平面中线两侧防护宽度；地平面中心线两侧两根避雷针的保护宽度；保护范围受高度影响的系数，p=5.5/小时。
三．单避雷针保护范围。
单根避雷针的保护范围是以避雷针为轴线、形状和帐篷的折线锥相似。
具体计算方法如下：如果避雷针的高度R=1.5小时避雷针HX高学位XX平面保护半径四．计算如下：换热器>小时/2当时，接收=h-hxhx＜小时/2当时，接收=1.5小时-2小时三十<小时<一百二十米，结果乘以系数P，保护范围具体绘制方法：什么时候？换热器<小时/2保护范围比四十五正锥角放大了一点。
即四十五度角线条只绘制到小时/2至地面R=1.5小时另一条斜线画在。
从这条线组合锥体是避雷针的保护范围（包括上部正锥体和下截锥的两部分）。
五．双等高避雷针保护范围双等高避雷针外侧的保护范围由单个避雷针确定，两个避雷针内侧的保护范围最大低防护高度小时。
然后根据以下公式什么时候？H0型=H-D/7型什么时候？小时>三十米希，H0型=H-D/7p型两针之间HX高度平面中线两侧保护宽度BX公司计算如下：什么时候？小时<三十米饭时间，bx=1.5（高0-换热器）什么时候？小时>三十米希，bx=1.5（高0-换热器）P作为丁<2.5小时那么BX公司> RX双倍等高避雷针保护范围大样说明：穿过两个针尖顶点一个以及两个销之间的最小保护高度H0办公室的C类点，弧ACB，C以上垂直于弧的点ACB公司平面在这一段找到地面上的中心线两侧防护宽度b（b=1.5小时）以及受保护的建筑物中心两侧HX保护宽度BX公司.然后根据单针的保护范围在两针外画出保护范围右和接收。
避雷针保护范围
1．单支避雷针的保护范围应按下列方法确定（附图4．1）。
（1）当避雷针高度h小于或等于时：①距地面处作一平行于地面的平行线；②以针尖为圆心，为半径，作弧线交于平行线的A、B两点；③以A、B为圆心，为半径作弧线，该弧线与针尖相交并与地面相切；从此弧线起到地面止就是保护范围。
保护范围是一个对称的锥体；④避雷针在高度的xx＇平面上和在地面上的保护半径，按下列计算式确定：式中r x－－避雷针在hx高度的xx＇平面上的保护半径（m）；h r－－滚球半径，按本规范表5．2．1确定（m）；h x－－被保护物的高度（m）；r o－－避雷针在地面上的保护半径（m）。
（2）当避雷针高度h大于时，在避雷针上取高度的一点代替单支避雷针针尖作为圆心。
其余的作法同本款第（1）项。
（附4.1）和（附4.2）式中的h用代入。
2．双支等高避雷针的保护范围，在避雷针高度h小于或等于的情况下，当两支避雷针的距离D大于或等于2 时，应各按单支避雷针的方法确定；当D小于2 时，应按下列方法确定（附图4．2）。
（1）AEBC外侧的保护范围，按照单支避雷针的方法确定。
（2）C、E点位于两针间的垂直平分线上。
在地面每侧的最小保护宽度b0按下式计算：（附4．3）在AOB轴线上，距中心线任一距离ｘ处，其在保护范围上边线上的保护高度按下式确定：（附4．4）该保护范围上边线是以中心线距地面h r的一点O为圆心，以为半径所作的圆弧AB。
（3）两针间AEBC内的保护范围，ACO部分的保护范围按以下方法确定：在任一保护高度和C点所处的垂直平面上，以作为假想避雷针，按单支避雷针的方法逐点确定（见附图4. 2 的1-1剖面图）。
确定BCO、AEO、BEO 部分的保护范围的方法与ACO 部分的相同。
（4）确定xx＇平面上保护范围截面的方法。
以单支避雷针的保护半径为半径，以A、B为圆心作弧线与四边形AEBC相交；以单支避雷针的（r o－r x）为半径，以E、C为圆心作弧线与上述弧线相接。
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一、雷电与雷电过电压
• 3、雷电过电压的种类 (1)直击雷过电压
据观测，在地面上产生雷击的雷云 多为负雷云。有时雷云很低，周围 又没有带异性电荷的雷云，这样有 可能在地面凸出物上感应出异性电 荷，在雷云与大地之间形成很大的 雷电场。当雷云与大地之间在某一 方位的电场强度达到25～30kV/cm 时就开始放电，这就是直击雷。 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，称直击雷过电压。
接地
▪ 中线的作用：
▪
在低压配电系统中，有大量单相负载存在，使 得三相负载总是不对称的，所以， N N 0 于是 U 三相负载的相电压也不相同，有的高，有的低， 这样就使得各相负载无法正常工作，严重时还 会烧毁负载。
▪ 如果是中性线的阻抗ZN接近零，就能在负载不
对称的情况下，强迫 U N N 0 ，使负载相电压 保持对称。可见在三相四线制中的中性线的作 用是非常重要的。
一、雷电与雷电过电压
• 3、雷电过电压的种类
(3)雷电侵入波 由于直击雷或感应 雷而产生的高电压雷电波，沿架 空线路或金属管道侵入变配电所 或用户，称雷电侵入波。 这种雷电波侵入造成的危害占雷 害总数的一半以上。
二、防雷设备
• 完整防雷设备的组成：
接闪器 引下线 接地装置
• 1、接闪器(避雷器)—引雷器 接闪器是用来接受直接雷击的金属物体。 (1)避雷针：用于保护露天变配电设备及建筑物； (2)避雷线或架空地线：主要用于保护输电线路； (3)避雷带或避雷网：主要用于保护建筑物。
rx h(2hr h) hx (2hr hx )
二、防雷设备
• 避雷针的保护范围
单支避雷针的保护范围示例 某厂锅炉房烟囱高40m，烟囱上安装 一支高2m的避雷针，锅炉房（属 第三类防雷建筑物），试问此避雷 针能否保护锅炉房。
二、防雷设备
• 避雷针的保护范围
单支避雷针的保护范围示例 解：查表得滚球半径hr=60m，避雷 针顶端高度h=40+2=42m，hx=8m， 则避雷针的保护半径为
保护接地的原理
在中性点不接地系统中，设备外壳不接地且意外带电，外壳 与大地间存在电压，人体触及外壳，人体将有电容电流流过， 如 图(a)所示。 如果将外壳接地，人体与接地体相当于电阻并联，流过每一 通路的电流值将与其电阻的大小成反比。人体电阻通常为600 ~ 1000 Ω，而接地电阻通常小于4Ω，因此流过人体的电流很小， 这 样就完全能保证人体的安全， 如图(b)所示。
rx 42 (2 60 42) 8 (2 60 8) 27.3m
现锅炉房在hx=8m 高度上最远屋 角距离避雷针的水平距离为：
r (12 0.5 10 ) 2 10 2 23 .7 m rx
由此可见，烟囱上的避雷针能 保护锅炉房。
接地
按国际电工委员会(IEC)的规定低压电网有五种接地方式。
一、雷电与雷电过电压
• 3、雷电过电压的种类
(2)感应雷过电压 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，称感应雷过电压。 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。
一、雷电与雷电过电压 • 1、雷电形成示例
一、雷电与雷电过电压
• 雷电过电压
–雷电过电压亦称外部过电压或大气过电压，他是由于 电力系统中的设备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。 –雷电冲击波的电压幅值可高达1亿伏，其电流幅值可高 达几十万安，对电力系统的危害远远超过内部过电压。 其可能毁坏电气设备和线路的绝缘，烧断线路，造成大 面积长时间停电。因此，必须采取有效措施加以防护。
二、防雷设备
• (1-1)避雷针防雷规划
– “滚球法”，就是选择一个半径为hr（滚球半 径），沿需要防护直击雷的部分滚动，如果球 体只触及接闪器或接闪器和地面，而不触及需 要保护的部位时，则该部位就在这个接闪器的 保护范围之内。 – 滚球半径是按建筑物防雷类别确定的。
建筑物防雷类别 第一类防雷建筑物 第二类防雷建筑物 第三类防雷建筑物 滚球半径hr(m) 30 45 60 避雷网格尺寸(m) ≤5×5或≤6×4 ≤10×10或≤12×8 ≤20×20或≤24×16
3.中性点直接接地的电力系统
特点：单相接地时 （1）单相短路电流 很大，保护装置即时动作，切除故障相 (停电）；但非故障相正常运行； I （2）中性点保持0电位，非故障相对地电压仍为相电压，从而 降低线路和电气设备绝缘水平和造价； （3）大接地电流可能影响系统稳定，并产生强磁场，干扰邻 近通信线路和信号装置，增加断路器维护工作量。应适当加以 限制 。 适用范围： I （1）110kV及以上电网（雷电特别严重地区除外），旨在降 低线路和设备的绝缘水平和造价；（旨在降低绝缘水平） （2）采取TN型和TT型保护接地方式的低压配电系统。（旨在 用电安全）
在中性点接地的三相四线制供电系统中应注意：
工作零线和保护零线不能混淆！
FU ～220V 火线L 工作零线N
保护零线E 设备没有 接零保护 正确的 接零保护
错误的 接零保护
电力系统中性 点运行方式
电力系统中性点运行方式及其特点和适用范围。 1.中性点不接地的电力系统
特点：单相接地时 （1）三相线电压仍对称，电气设备可继续运行2h，供维修人员 查排故障，提高了供配电系统可靠性； （2）非故障相对地电压升至线电压，提高对线路和电气设备绝 缘强度要求，增加制造成本； （3）接地电流IE在一定范围内，可引起断续电弧，从而导致线 路过电压（RLC串联谐振），威胁绝缘薄弱设备。故应限制IE。 适用范围：旨在提高供电可靠性。 （1）电压＜500V电气装置（IT系统，220V照明装置除外）； （2）3~63kV电网。但通常必须满足： 3~10kV电网IE＜30A，与发电机有电气连系者IE＜5A。 35~63kV电网IE ＜10A。
二、防雷设备
• (1-1)避雷针防雷规划
– 建筑物防雷类别 – 第一类防雷建筑：凡在存放爆炸物品或正常情况下能形成 爆炸性混合物，因电火花而会发生爆炸，致使房屋毁坏和 造成人身伤亡者，应有防直接雷、感应雷和雷电侵入波措 施。 – 第二类防雷建筑：制造、使用或储存爆炸物质的建筑物， 但电火花不易引起爆炸或不致引起巨大破坏或人身事故， 或国家级重要建筑物，应有防直接雷和雷电侵入波措施， 有爆炸危险的也应有防感应雷措施。 – 第三类防雷建筑：不属第一、二类建筑物但需实施防雷保 护者，如住宅、办公楼、高度在15m以上的烟囱、水塔等 孤立高耸的建筑物属于第三类建筑物，应有防直接雷和雷 电侵入波措施。
避雷针的保护范围
一、雷电与雷电过电压
• 1、雷电的形成
–雷电是大气中的放电现象。有关雷电形成过程的学说 较多，随着高电压技术及快速摄影技术的发展，雷电现 象的科学研究取得了很大进步。目前倾向于下面的说法 –在闷热、潮湿、无风的天气里，接近地面的湿气受热 上升，遇到冷空气凝成冰晶。冰晶受到上升气流的冲击 而破碎分裂，气流挟带一部分带正电的小冰晶上升，形 成“正雷云”，而另一部分较大的带负电的冰晶则下降， 形成“负雷云”，随着电荷的积累，雷云电位逐渐升高。 –由于高空气流的流动，正、负雷云均在空中飘浮不定， 当带不同电荷的雷云相互接近到一定程度时，就会产生 强烈的放电，放电时瞬间出现耀眼的闪光和震耳的轰鸣， 这种现象就叫雷电。
Z
Id
Rr
Z
Id
Rr Rb Ir
Id
(a)
Id (b)
保护接零的原理
当设备正常工作时，外露部分不带电，人体触及外壳相当于触 及零线，无危险，如图所示。采用保护接零时，应注意不宜将保 护接地和保护接零混用，而且中性点工作接地必须可靠。
A B C O
ID
在电源中性线做了工作接地的系统中，为确保保护接零的可 靠，还需相隔一定距离将中性线或接地线重新接地， 称为重复接 地。
保护接地和保护接零
电力系统和电气装置的中性点，电气设备的外露导电 部分通过导体与大地相连称为接地。接地的目的：一是 保证人身安全，使人可能接触到的设备外露导电部分的 电位基本降低到接近地电位，当人触及这些部位时，即 使这些部位带电，因其电位与地电位基本接近，可以减 少电击危险。二是保证电力系统正常、稳定运行。由接 了地的变压器和发电机中性点引出的中性线称地线。电 器设备的某部分直接与地线相连接叫作保护接零。保护 接零也能起到与接地相似的安全保护作用。
• 避雷针的保护范围
单支避雷针的保护范围小结
当避雷针高度h≤hr时 – ①距地面hr 处作一平行于地面的平行线； – ②以避雷针的针尖为圆心、hr为半径，作弧线 交平行线于A、B两点； – ③以A、B为圆心，hr为半径作弧线，该弧线与 针尖相交，并与地面相切。由此弧线起到地面 为止的整个锥形空间就是避雷针的保护范围。 – 避雷针在被保护物高度hx的xx′平面上的保护半 径rx按下式计算
• 避雷针的保护范围
– 单支避雷针的保护范围-3
以A、B两点为圆心，以hr为半径画弧线，与地、避雷针 形成弧线，弧线包围的部分即为避雷针的保护范围诶
二、防雷设备
• 避雷针的保护范围
– 单支避雷针的保护范围-4
在hx平面上的保 护半径
rx h(2hr h) hx (2hr hx )
二、防雷设备
二、防雷设备
• 避雷针的保护范围
– 单支避雷针的保护范围
二、防雷设备
• 避雷针的保护范围
– 单支避雷针的保护范围-1
做一条距离地面hr，平行于地面的直线。
二、防雷设备
ห้องสมุดไป่ตู้
• 避雷针的保护范围
– 单支避雷针的保护范围-2
以避雷针的顶端为圆心，以hr为半径画弧线，与平行线 相交与A、B两点。