章过电压及防护
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第九章过电压及其防护措施一、本章学习方法指导通过本章学习,应了解电力系统过电压的基本概念和发电厂变电所典型防雷方案的配置,熟悉大气过电压种类和形成过程,掌握过电压防护器具的工作原理和避雷针保护范围的计算方法。
二、过电压的基本知识电力系统过电压的分类电力系统过电压可分大气过电压和内过电压两类。
大气过电压是由大气中雷云引起的过电压,有直接雷击过电压、感应雷击过电压和反击雷雷击过电压。
内过电压是电力系统内部能量的传递或转化而引起的过电压,过电压幅值与电网额定电压有直接关系。
常见的内过电压有操作过电压、谐振过电压和谐振过电压。
2.雷击的危害(1)雷击时产生很高电的电压,危害电气设备和电力系统安全;(2)雷击时产生很高大的雷电流,在放电通道上产生弧光与高温,损坏设备或造成火灾;(3)雷击时造成人员或牲畜伤亡。
3.电力系统过电压的基本概念(1)行波。
沿导线传播的电压波、电流波统称为行波,其实质是电磁能量沿导线传播。
(2)波速。
行波在架空线路与电缆线路中的传播速度不同。
架空线路的波速υ=3⨯108 m/s,即行波在架空线路中以光速传播。
(3)波阻抗。
在波动过程中,把单方向的电压波与电流波之比定义为波阻抗Z。
/ L0Z= / ──√C0波阻抗与线路长度无关,只与线路的特性有关。
对架空线路而言,220kV及其以下线路的波阻抗为400Ω;330kV线路的波阻抗为310Ω;500kV线路的波阻抗为280Ω。
(4)行波的折射与反射。
行波在波阻抗不同的线路的传播速度不同,在分析过电压时遇到波阻抗不同的元件连接,例如架空线路与电缆线路的连接、母线与变压器连接等情况。
将不同波阻抗元件的连接点称为结点。
两个不同波阻抗的线路连接点为结点。
线路1、2的波阻抗分别为Z1、Z2。
当行波沿线路波阻抗为Z1向线路波阻抗为Z2传播时,结点前后都必须保持单位长度导线的电场能量与磁场能量总合相等;由于Z1≠Z2,故行波到达A点时必然要发生电压、电流的变化,即结点A 处要发生行波的折射与反射。
GB 16895-11-2001前s本标准第442.1.2条、第442.1. 3条、第442.2条〜第442- 8条为强制性的,其余为推荐性的。
本标准是系列标准《建筑物电气装置》的~部分,在技术内容上等同采用IEC 60364-4-442:1993«建筑物电气装置第4部分:安全防护第44章:过电压保护第442节:低压电气装置对暂时过电压和高压系统与地之间的故障的防护》和其第1次修改(1995)、第2次修改(1999)。
《建筑物电气装置》国家系列标准包括如下7部分:第1部分范围、目的和基本原则第2部分定义第3部分一般特性评估第4部分安全防护第5部分电气设备的选择和安装第6部分检验第7部分特殊装置或场所的要求在IEC 60364-4-442的技术内容中引用的IEC 60664-1:1992,已被等同采用为相应国家标准GB/T 16935. 1-1997(低压系统内设备的绝缘配合第一部分:原理、要求和试验》。
本标准的附录A是提示的附录。
本标准由中国电器工业协会提出。
本标准由全国建筑物电气装置标准化技术委员会归口。
本标准由中国机械科学研究院、北京市劳动保护研究所、广州电器科学研究所、中国电子工程设计院负责起草。
本标准主要起草人:李世林、郭汀、朱德基、何伟恩、黄德明。
GB 16895.11-2001IEC前言1) IEC有关技术问题上的正式决议或协议,由特别关心这些问题的国家委员会组成的技术委员会制定,对所涉及的问题尽可能表达国际上的一致意见。
2)这些决议或协议以标准的形式供国际上使用,并在此意义上为各个国家委员会所接受。
3)为了促进国际上的统一,IEC希望:所有国家委员会,在其国内情况允许的条件下,在各自国家的规程中采用IEC标准.IEC标准与相应的国家规程之间,如有不一致处,尽可能在国家规程中明确指出。
第1次修订的IEC前言本修订由IEC第64技术委员会起草。
第2次修订的IEC前言本修订由IEC第64技术委员会起草。
第八章雷电过电压及防护8-1试述雷电放电的基本过程及各阶段的特点。
8-2试述雷电流幅值的定义,分别计算下列雷电流幅值出现的概率:30kA、50kA、88kA、100kA、150kA、200kA。
8-3雷电过电压是如何形成的?8-4某变电所配电构架高11m,宽10.5m,拟在构架侧旁装设独立避雷针进行保护,避雷针距构架至少5m。
试计算避雷针最低高度。
8-5设某变电所的四支等高避雷针,高度为25m,布置在边长为42m的正方形的四个顶点上,试绘出高度为11m的被保护设备,试求被保护物高度的最小保护宽度。
8-6什么是避雷线的保护角?保护角对线路绕击有何影响?8-7试分析排气式避雷器与保护间隙的相同点与不同点。
8-8试比较普通阀式避雷器与金属氧化物避雷器的性能,说说金属氧化物避雷器有哪些优点?8-9试述金属氧化物避雷器的特性和各项参数的意义。
8-10限制雷电过电压破坏作用的基本措施是什么?这些防雷设备各起什么保护作用?8-11平原地区110kV单避雷线线路水泥杆塔如图所示,绝缘子串由6×X-7组成,长R为7Ω,导线和避雷线的直径分别为1.2m,其正极性U50%为700kV,杆塔冲击接地电阻i为21.5mm和7.8mm,15℃时避雷线弧垂2.8m,下导线弧垂5.3m,其它数据标注在图中,单位为m,试求该线路的耐雷水平和雷击跳闸率。
习题8-11图8-12某平原地区550kV输电线路档距为400m,导线水平布置,导线悬挂高度为28.15m,相间距离为12.5m,15℃时弧垂12.5m。
导线四分裂,半径为11.75mm,分裂距离0.45m(等值半径为19.8cm)。
两根避雷线半径5.3mm,相距21.4m,其悬挂高度为37m,15℃时弧垂9.5m。
杆塔电杆15.6μH,冲击接地电阻为10Ω。
线路采用28片XP-16绝缘子,串长4.48m,其正极性U50%为2.35MV,负极性U50%为2.74MV,试求该线路的耐雷水平和雷击跳闸率。
安全用电习题册答案第一章触电与触电防护§1-1 电气事故基本知识一、填空题1.发电、输电、变电、配电、用电2.技术工人、工程技术人员、生产管理人员3. 规律性4. 安全操作规程二、选择题1.B2.D3.C4.A5.C6.C三、判断题1.√2.×3.√4.√5.√6.×7.√8.√9.√ 10.√ 11.√§1-2 触电方式一、填空题1.生理、病理2.电灼伤、电烙印、皮肤金属化3.感知电流、摆脱电流、致命电流4.直接电击、间接电击5. 电标、电纹、电流斑6.内部电阻、皮肤电阻7.42V、36V、24V、12V、6V8. 单相触电、两相触电、跨步电压触电二、选择题1.D2.C3.A4.C5.A6.D7.C8.A9.A 10.D 11.C 12.B三、判断题1.×2.√3.×4.×5.√6.×7.×8.√9.√ 10.× 11.×§1-3 触电急救一、填空题1. 抢救迅速、救护得法2. 拉闸断电3.人工呼吸、胸外心脏挤压4.冷水浇淋、猛烈摇晃、大声呼喊、架着触电者跑步5.绝缘手套、绝缘靴二、选择题1.C2.C3.A4.D三、判断题1.×2.√3.√4.√5.×6.×§1-4 外伤救护一、填空题1. 工具、绝缘工具、牢固的绳索2. 伤员的反应、呼吸、循环3. 无菌生理盐水、酒精、消毒被单或干净布片二、选择题1.C2.B三、判断题1.×2.√3.√4.√第二章安全防护技术及应用§2-1 屏护、间距及安全距离一、填空题1.安全第一、预防为主、安全防护技术2.电击、短路、故障接地3. 危险的带电体、外界、永久性屏护装置、临时性屏护装置、固定屏护装置、移动屏护装置4.带电体与地面之间、带电体与其他设备和设施之间、带电体与带电体之间5.7m、6m、3m、1.5m6. 隔热处理7. 动力、照明8. 禁止、停止;警告、注意;指令;通行、安全和提示信息9. 安全标志10. 禁止标志、警告标志、指令标志、提示标志11. 指令标志12. 文字、图形、安全色;禁止类、允许类、警告类二、选择题1.A2. C3.A4.B5.A6.C7.C8.B9.D 10.A11.B 12.D A 13.A C 14.C 15.C三、判断题1.×2.×3.√4.×5.×6.√7.×8.×9.× 10.√§2-2 绝缘防护一、填空题1. 气体绝缘、液体绝缘、固体绝缘、固体绝缘2. 电气性能、机械性能、热性能、吸潮性能、化学稳定性、抗生物性、电气性能、耐热性3. 导气性能、介电性能、绝缘强度4.Y、A、E、B、F、H、C5.低压绝缘子、高压绝缘子6. 绝缘的破坏、漏电、短路二、选择题1.C2.B3.C4.D5.A6.A7.A8.D三、判断题1.√2.√3.×4.×5.×6.×7.×8.√9.× 10.×§2-3 保护接地一、填空题1. 大地2. 工作接地、保护接地、重复接地、防雷接地3. 接地线、接地体、大地二、选择题1.A2.B3.A4.A5.A6.A7.B三、判断题1.×2.√3.√4.×5.×6.√7.×8.×§2-4 保护接零一、填空题1. 金属部分、配电网的中性点2.TN-S、TN-C-S、TN-C3. 零线、工作接地、其他点4. 保护接零二、选择题1.B2.C3.A4.A5.C6.A7.C三、判断题1.×2.√3.×4.×5.×6.√7.×8.√9.√ 10.× 11.×§2-5 接地装置一、填空题1. 接地体、接地线、自然接地体、人工接地体2. 用于其他目的,且与土壤保持紧密接触3. 钢管、角钢、圆钢、废钢铁、导体、垂直接地体、水平接地体4. 接地电阻5.五二、选择题1.D2.C3.A4.A5.C6.B三、判断题1.×2.×3.×4.×5.×6.√7.√§2-6 漏电保护装置一、填空题1. 漏电保护2. 额定电压、额定电流、分断能力3. 电压、电流、脉冲;漏电继电器、漏电开关、漏电保护插座4. 直接动作式、间接动作式;直接动作式、间接动作式5. 电磁、电子二、选择题1.A2.C3.B4.D5.C6.A7.C8.B9.A 10.B 11.C 12.C三、判断题1.×2.√3.×4.√5.×6.×7.×8.×9.× 10.×§2-7 过电压及其防护一、填空题1. 突然升高、大气过电压、内部过电压2. 雷击防护、直接雷击、感应雷击3. 接闪器、引下线、接地装置、接闪器、避雷针、线、网、带4. 操作过电压、谐振过电压、弧光接地过电压、2.75~45. 击穿保险器、过电压保护器(TBP)二、选择题1.B2.A3.D4.C5.D6.B7.B8.B9.C 10.B 11.A三、判断题1.×2.×3.√4.√5.√6.√7.√8.×9.√ 10.√§2-8 电气防火与防爆一、填空题1.防火、灭火、“预防为主,防消结合”、“以防为主,以消为辅”2.火警3.过载4. H-1、H-2、H-3,Q-1、Q-2、Q-3,G-1、G-25.过载,短路、电弧和火花,接触不良,烘烤,摩擦6. 切断电源、灭火7. 断路器、电磁起动器8. 喷头、阀门、报警控制装置和管道附件、湿式系统、干式系统、预作用系统、雨淋系统、水喷雾系统、水幕系统9. 其他设备、易燃物品、电源开关、热继电器二、选择题1.A2.C3.C4.C5.A6.B7.B三、判断题1.√2.√3.×4.×5.√6.×7.√8.×§2-9 静电防护一、填空题1. 带电、正电荷、负电荷2. 接地、屏蔽、增湿、加抗静电添加剂、静电中和法、工艺控制法3. 静电消除器、电子、离子、感应式、高压式、放射线式二、选择题1.A2.B3.B4.B5.D三、判断题1.×2.×3.×4.×5.×6.√第三章电气设备及线路的安全运行§3-1 变配电设备的运行和故障处理一、填空题1.经济传输、灵活分配、安全使用2.压力释放器3.变电、电能计量、无功补偿、动力配电、照明配电4.高压电源、负荷电流、短路电流5.输送、变换、分配、控制、指示、监测、保护6.负荷侧、电源侧、电源侧、负荷侧7.绝缘手套、合格的绝缘杆、绝缘杆8.操作、监护9. 0.7m、1m二、选择题1.D2.A3.B4.B5.A6.D三、判断题1.×2.√3.×4.√5.√6.√7.×8.×9.√ 10.×11.√ 12.× 13.√ 14.×§3-2 电气线路的安全技术一、填空题1.巡视检查2.计算负荷3. 电压、电流、容量、温度4. 工作、超过5.导线的安全载流量、线芯6. 防水弯、200mm二、选择题1.D2.B3.B4.A5.C6.D三、判断题1.√2.×3.√4.√5.√6.√7.√8.√9. × 10.√11.√ 12.√ 13.× 14.√§3-3 用电设备的安全技术一、填空题1.过载、短路、断相、失压2. 1~1.253.相线、零线4. 2.5、25. 电源开关、拔下电源插头6. 焊接电缆、接地、接地或接零7.一相一地、三相星形二、选择题1.A2.B3.C4.A5.D6.B7.C8.C9.B三、判断题1.×2.√3.×4.√5.√6.×7.√8.√9.√ 10.×§3-4 电气测试的安全技术一、填空题1.非破坏性试验、破坏性试验2. 绝缘试验、电气特性试验、机械特性试验3.断开电源、对地4. 接地电阻5. 最低、三、四、下雨6.工频大电流三极法、30A二、选择题1.B2.A3.B三、判断题1.×2.×3.×4.×5.√第四章电气安全工作制度§4-1 电工安全用具一、填空题1. 安全器具、电气工作安全用具、机械工作安全用具2. 绝缘、一般防护3. 万用表、兆欧表、钳形电流表4. 基本安全用具、辅助安全用具5. 电压、电流、电阻6. 高压隔离开关、跌落保险、临时接地线7.护目镜、绝缘手套、穿绝缘靴(鞋)、绝缘台(垫)、防雨绝缘夹钳8.普通靴、石油类油脂二、选择题1.A2.C3.D4.A5.B6.B7.B8.B9.C三、判断题1.×2.×3.×4.√5.√6.√7.√8.×9.√ 10.×11.× 12.√§4-2 电气值班制度一、填空题1. 《电业安全工作规程》、《运行规程》2. 事故处理、倒闸操作、交的细致、接的明白3. 轮班制、在家值班制、无人值班制、自动化、无人值班4. 总指挥者、业务知识、现场指挥经验、掌握5. 值班与巡视工作的直接执行者、监视和控制、合格的电力6. 负责人、值班调度员、值班人员7. 缺陷、异常现象、安全性二、选择题1.A2.C3.A4.D5.C三、判断题1.√2.√3.×4.√5.√6.√§4-3 电工安全技术操作规程一、填空题1.人、物(设备)2.作业、监护3.电源切断(拉断刀闸,取下保险)、“禁止合闸,有人工作”4.外壳接地线、工作零线5.双绕组型、自耦变压器、相线6.36V7.绝缘手套、接地线端、导线端、导线端、地线端二、选择题1.B2.C3.A4.D三、判断题1.√2.×3.×4.×5.√6.×7.√§4-4 电工安全作业制度一、填空题1. 电气设备、线路、全停电、部分停电、停电、验电、装挂接地线、悬挂标示牌和装设遮栏2. 隔离开关、断开点3. 两侧4. 火花、放电的“噼啪”声5. 低压、高压、下层、上层6. 低压设备、低压线路7. 干燥的绝缘垫、绝缘站台、其他绝缘物、绝缘柄、锉刀、金属尺、带有金属物的毛刷及毛掸二、选择题1.A2.A3.B4.A5.A6.B三、判断题1.√2.√3.×4.√5.√6.×7.√8.√§4-5 农村电工安全作业制度一、填空题1. 农村电工2.工作许可人3. 安全用电、安全用电、安全用电、节约用电、依法用电二、选择题1.B2.A3.A三、判断题1.√2.√3.√4.×第五章安全用电的监查和电气事故的处理§5-1 安全用电的检查制度一、填空题1. 安装、运行、维护、检修、管理工作2. 定期检查3. 用电重要性、设备情况、管理水平4.8m、4m、绝缘靴、绝缘手套二、选择题1.C2.C3.B4.C5.C6.B7.A三、判断题1.√2.×3.√4.√5.√6.√7.√8.×9.× 10.√§5-2 安全用电宣传和管理一、填空题1. 安全用电宣传、安全用电竞赛2. 电力部门、上级主管部门二、选择题1.C2.A三、判断题1.√2.√§5-3 用电事故的调查分析一、填空题1.事故原因、事故后果、事故责任2. 用户影响系统事故、用户全厂停电事故、用户主要电气设备损坏事故、用户人员触电死亡事故二、选择题1.B2.A三、判断题1.√2.×3.×4.√§5-4 用电事故的处理一、填空题1. 报当地电力部门的用电监察机构、报用户主管部门、用户存查2. 专业技术人员、动态、发展趋势、规律和特点、防范措施、反事故对策二、判断题1.√2.√。