第四節 保護接地與防雷

1.何謂接地?

電氣設備的任何部分與大地之間作良好的電氣連接，稱為接地。

2.何謂接地電流?它分為哪幾種?

凡從帶電體流入地下的電流即屬于接地電流。接地電流有正常接地電流和故障接地電流之分。正常接地電流是指正常工作時通過接地裝置流入地下，借大地形成工作回路的電流；故障接地電流是指系統發生故障時出現的接地電流。

3.何謂接零?

在380/220V的低壓配電網中，將與帶電部分相絕緣的電氣設備的金屬外殼或構架與中性點直接接地的系統中的零線相連接稱為接零。

4.什么是跨步電壓和接觸電壓?

跨步電壓是指人站立在流過電流的大地上，加于人的兩腳之間的電壓。接觸電壓是指人站在電氣設備的附近，用手觸及漏電設備的外殼時，加于人手和腳之間的電位差。

5.什么是工作接地和保護接地?

為了保證電力系統在正常情況下和事故情況下能可靠地工作，而將系統中的某一點進行接地，如變壓器中性點接地，電壓互感器一次側線圈的中性點接地，避雷器和避雷針的接地等。

為了保證人身安全，防止觸電，將正常工作時不帶電，而由于絕緣損壞可能帶電的金屬構件或電氣設備外殼進行接地。

6.避雷針（線）由哪幾部分組成?

避雷針（線）由接閃器、引下線和接地極三部分組成。

7.簡述避雷線的作用。

避雷線的主要作用是對架空輸電線路的導線進行屏蔽，將雷云對架空線路的放電引向自身并泄入大地，使線路導線免遭直接雷擊。

8.避雷器的作用是什么?

避雷器的作用是限制由線路侵入的雷電波對變電所內的電氣設備造成的過電壓，它一般裝設在各段母線與架空線的進出口處。

9.常用的避雷器及其應用范圍有哪些?

避雷器的分類方法很多，常用的避雷器有：

（1）保護間隙。一般常用于電壓不高且不太重要的線路上或農村線路上。

（2）管型避雷器。常用于10kV配電線路上，作為變壓器、開關、電容器、電纜頭等電氣設備的防雷保護。

（3）閥型避雷器。常用于3～550kV電氣線路、變配電設備、電動機、開關等的防雷。

（4）氧化鋅避雷器。常用于0.25～550kV電氣系統及電氣設備的防雷及過電壓保護，也適用于低壓側的過電壓保護。

10.簡述閥型避雷器工作原理。

線路中沒有雷電波傳來時，避雷器的火花間隙具有足夠的對地絕緣強度，因此它不會被正常的工頻電壓所擊穿，這時閥片電阻就不通過電流。當線路中雷電波傳來，出現過電壓時，火花間隙很快被擊穿，使雷電流通過閥片電阻流入大地，從而保護了設備。

11.簡述氧化鋅避雷器工作原理。

在正常的工作電壓下，其主要部件氧化鋅壓敏電阻值很大，相當于絕緣狀態。但在沖擊電壓作用下（大于壓敏電壓），壓敏電阻呈低值被擊穿，相當于短路狀態。然而壓敏電阻被擊狀態，是可以恢復的；當高于壓敏電壓的電壓撤銷后，它又恢復了高阻狀態。因此，在電力線上如安裝氧化鋅避雷器后，當雷擊時，雷電波的高電壓使壓敏電阻擊穿，雷電流通過壓敏電阻流入大地，使電源線上的電壓控制在安全范圍內，從而保護了電器設備的安全。

12.簡述避雷器的巡視檢查內容。

（1）上下引線頭緊固，無斷線等現象。（2）內部應無異音。

（3）放電記錄器動作情況。

（4）避雷器瓷質部分是否清潔，有無破損、裂紋及放電現象。（5）避雷器基礎是否下沉。

（6）避雷器接地引下體是否連接良好，有無銹蝕、有無開焊等異常。

（7）氧化鋅避雷器注意檢查泄漏電流表值，并加以記錄對比分析，做好預防“熱崩潰”隱患發生。

（8）雷雨過后立即檢查放電記錄器是否動作，避雷器整體有無異常。

（9）特殊氣候情況下，大風時檢查引線擺動情況，有無斷股或搭掛物；暴雨后，基礎有無下沉，絕緣部分有無閃絡；大雪時，應檢查積雪溶化情況，對溶化形成的冰溜及時進行清理；下冰雹后，檢查絕緣部分有無裂紋或破損；嚴寒氣候下，檢查引線有無過緊現象。

13.避雷器巡視檢查時有哪些注意事項?

（1）正常運行中磁吹避雷器、氧化鋅避雷器、電容器組和中性點不接地運行44

的變壓器中性點避雷器不允許退出運行。

（2）避雷器正常電壓下運行非巡視檢查需要，人員盡可能避免進入避雷器設備區域。進入該區域工作的人員停留時間盡可能短，并不得觸碰運行中避雷器接地體；在避雷器存在缺陷，或在陰天、雷雨天氣情況下，人員遠離避雷器在防爆及防反擊范圍外；雷雨天過后，對避雷器動作情況的檢查應在判斷雷雨確實過后安全的情況下短時間靠近。

（3）巡視中如果發現下列情況之一，應立即停用避雷器，并匯報。1）上引線斷開或擺動幅度大，有造成事故的可能。

2）瓷套損壞嚴重或有放電現象。3）內部有放電聲。

（4）本體發生嚴重傾斜。

14.簡述進線段保護裝置的原理。

避雷線是避雷針的變形，其接閃原理是一致的，它的防護作用等同于在弧垂上每一點都是一根等高的避雷針。但由于重力的作用，避雷線是一段垂弧，只需確定待計算點的垂弧高度，便可按單支避雷針計算其兩側的保護范圍。同樣，在避雷線的端部保護范圍，則按避雷線端部的等高單支針計算。其保護角宜在20°左右，以減少雷電繞擊導線的次數。最大不應超過30°。

15.簡述進線段保護裝置的構成。

進線段保護主要依靠裝設閥型避雷器、避雷線等來解決。當在架空線路以外發生直擊雷事故時，會大大降低雷電入侵波的陡度。根據防護對象的不同避雷線分為單根避雷線、雙根避雷線或多根避雷線。可根據防護對象的形狀和體積具體確定采用不同截面積的避雷線。避雷線一般采用截面積不小于35mm² 的鍍鋅鋼絞線。

16.進線段保護裝置的檢查內容有哪些?

（1）避雷器的檢查。

（2）避雷針、避雷線的檢查。

1）避雷針、線、放電間隙等無傾斜、斷股、銹蝕等現象，接地引下線良好。2）各設備、構架的接地良好，接地引線與主接地網連接正常。

3）避雷針有無變形、扭曲、焦黑的跡象。4）銘牌標志是否清晰。

（3）接地裝置的檢查。接地裝置運行檢查是日常巡視檢查和季節檢查的重要項目。

1）檢查接地裝置的各連接點的接觸是否良好，有無損傷、折斷和腐蝕現象。2）對含有重酸、堿、鹽等化學成分的土壤地帶（一般可能為化工生產企業、藥品生產企業及部分食品工業企業）應檢查地面下500mm以上部位的接地體的腐蝕程度。

3）在土壤電阻率最大時（一般為雨季前）測量接地裝置的接地電阻，并對測量結果進行分析比較。

4）檢查接地線與接地網連接、接地線與接地干線連接是否完好。接地體被洪水沖刷露出地面，應及時進行恢復維修，其周圍不得堆放有強烈腐蝕性的物質。

5）接地體銹蝕嚴重無法修復時，應重新換裝新接地體。

17.對進線段保護裝置的檢查主要有哪些方法?

（1）外觀巡視檢查。檢查人員用眼看、耳聽、鼻嗅、手摸等直觀檢查來發現異常。

（2）儀器儀表法。檢查人員使用儀表、工具進行檢查，發現進線段保護裝置缺陷。例如對接地裝置的接地電阻的測量可以通過接地電阻測量儀進行測量。

（3）遠方監控法。運行人員可以通過變電站監控裝置對進線段保護裝置進行監控檢查。

18.對進線段保護裝置檢查時有哪些注意事項?

（1）巡視檢查時，必須嚴格遵守《電業安全工作規程》的有關規定，做到不漏巡、錯巡。

（2）每天進行正常巡視檢查，不允許進入運行設備的遮欄內。

（3）雷雨天氣，不要進行進線段保護裝置巡視，若要巡視時，應穿絕緣靴，戴安全帽。

（4）對接地裝置的檢查要注意：①大電流接地系統接地裝置的接地電阻應小于0.5Ω，小電流接地系統接地裝置的接地電阻應小于10Ω，變壓器中性點的接地電阻不超過4Ω，獨立避雷針、避雷線的接地電阻不大于10Ω；②接地裝置若嚴重銹蝕應及時除銹、刷漆，或予以更換。