牵引变电所运行与维护 课件 任务6：防雷及接地装置的运行与维护.pptx

牵引变电所运营与维护

任务6

防雷及接地装置的运行

与维护

主要内容

一.避雷器的基本知识

二.常用避雷器

三.避雷线

四.避雷针

五.牵引变电所的接地装置

六.放电保护器

七.轨道交通供电雷电防护体系

一、避雷器的基本知识

避雷器是一种能释放过电压能量、限制过电压幅值的设备。避雷器通常接于带电导线与地之间，与被保护设备并联。

避雷器的连接

二、常用避雷器

（一）保护间隙

工作原理：当雷电侵入波要危机它所保护的电气设备绝缘时，间隙首先击穿，工作母线接地，避免了被保护设备上的电压升高，从而保护设备。

1-主间隙；2-辅助间隙；3-绝缘子；4-工频续流电弧运动方向

优点：结构简单，制造方便。

缺点：伏-秒特性曲线比较陡，绝缘配合不理想。间隙动作后会形成截波，熄弧能力低，需配合自动重合闸使用。

（二）管式避雷器

工作原理：当排气式避雷器受到雷电波入侵时，内外间隙同时击穿，雷电流经间隙流入大地；过电压消失后，在工作电压作用下，流经间隙的工频续流电弧的高温使管内产气材料分解出大量气体，管内压力升高，气体从开口处喷出，从而使工频续流在第一次经过零值时就熄灭。。

S1-内部间隙；S2-外部间隙；1-产气管；2-内部电极；3-端部环形电极

优点：熄弧能力比保护间隙强。

缺点：伏秒特性曲线比较陡，且会形成截波，并受大气条件影响较大。

（三）阀式避雷器

工作原理：在雷电波侵入时，由于电压很高（即发生过电压），间隙被击穿，而非线性电阻阻值很小，雷电流便迅速进入大地，从而防止雷电波的侵入。当过电压消失之后，非线性电阻阻值很大，间隙又恢复为断路状态。随时准备阻止雷电波的入侵。

1-上接线端；2-火花间隙；3-云母片垫圈；4-瓷套管；5-阀片；6-下接线端

（四）氧化锌避雷器

工作原理：在正常工作电压下，氧化锌避雷器具有极高的电阻而成绝缘状态，流经电流仅有微安级；当遭受过电压时，由于氧化锌压敏电阻片的非线性，避雷器呈现低电阻状态泄放雷电流，流过避雷器的电流瞬间达数千安培，避雷器处于导通状态，释放过电压能量。

1-瓷套；2-熔丝；3-氧化锌阀片；4-弹簧；5-密封垫

三、避雷线

在66kV及以上的架空线路上全线装设；35kV的架空线路上，一般只在进出变配电所的一段线路上装设；而10kV及以下线路上一般不装设避雷线。

避雷线

四、避雷针

（一）避雷针的作用

避雷针是由接闪器、引下线和接地装置组成的防雷保护装置。当雷云放电临近地面时首先击中避雷针，避雷针的引流体将雷电流安全引入地中，防止避雷针周围的设备受到雷击。

分类：避雷针按安装地点可分为独立式避雷针、组合式避雷针。

（二）避雷针的工作原理

在雷云先导离地面达到一定高度时，避雷针因静电感应聚集了雷云先导性的大量电荷，使雷电场畸变，因而将雷云放电的通路由原来可能向其他物体发展的方向，吸引到避雷针本身，通过引下线和接地装置将雷电流放入大地，从而使被保护物体免受直接雷击。

（三）避雷针的结构

避雷针由避雷针针头、引流体和接地体三部分组成。

避雷针结构

五、牵引变电所的接地装置

（一）接地装置的基本概念

地：一般定义为电路或系统中的零电位参考点。

接地：电气设备的某部分与大地之间做良好的电气连接。

1

接地的概念

2

接地装置

接地体：埋入地下直接与大地接触的金属导体。

接地线：将电气装置中接地部分与接地体连接起来的金属导体。

接地装置：接地体与接地线的总和。

接地体是埋在土壤中的金属体，分为

自然接地体：与大地有可靠接触的金属导体

人工接地体：采用钢管、圆钢、角钢、扁钢等钢材制成

接地装置

接地装置

3

接地网

接地网是由若干个接地体在大地中相互用接地线连接起来的一个整体。

1—接地体2—接地干线3—接地支线4—电气设备

（二）接地电流

凡从接地体流入地下的电流即属于接地电流。接地电流有正常接地电流和故障接地电流之分。正常接地电流指正常工作时，通过接地装置流入地下，借大地形成回路的电流，故障接地电流指系统发生故障时出现的接地电流。接地电流IE流入地下之后，通过接地体向大地作半球形散开，如下图所示，这一接地电流叫流散电流。

流散电流

（三）对地电压、接触电压和跨步电压

对地电压、接触电压和跨步电压

对地电压：电气设备的接地部分与零电位地之间的电位差，称为接地部分的对地电压，用UE表示。很显然对地电压等于接地电流与接地电阻的乘积。

接触电压：当电气设备发生接地故障时，人体触及的电气设备和大地上任意两点之间的电位差，称为接触电压Utou。接触电压一般按人体离开设备0.8m考虑。

跨步电压：人在接地故障点附近行走时，两脚之间（人的跨距0.8m）的电位差，称为跨步电压Ustep。

（四）接地的分类

各种接地示意图

工作接地：根据电力系统运行的需要，人为地将电力系统中性点或