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雷击事故对电气的危害

时间:2020-07-15 20:00:51 来源:上海日置商贸 点击:771次

电气危害:雷击事故

在上一次《电气安全知识①》中,我们重点提到了2种电气危害,分别是触电事故和雷击事故。而①中已经详细聊过了触电事故,以及如何用绝缘法来防止触电事故发生。那么这一期我们一起来探讨一下另外一种电气危害:雷击事故。
防止雷击事故导致的触电现象,人们zui常用的方法就是接地、接零保护。
接地是指,与大地的直接连接、电气装置或电气线路带电部分的某点与大地连接、电气装置或其他装置正常时不带电部分某点与大地的人为连接。其中,工作接地是为了保证电力系统正常运行而设置的接地,如三相四线制低压配电系统中的电源中性点接地;而安全接地的目的在于保证人身与设备的安全,其中包括防止触电的保护接地,防雷接地,防静电接地及屏蔽接地等。

接零是指,把电气设备在正常情况下不带电的金属部分与电网的零线紧密地连接起来。应当注意的是,在三相四线制的电力系统中,通常是把电气设备的金属外壳同时接地、接零,这就是所谓的重复接地保护措施,但还应该注意,零线回路中不允许装设熔断器和开关。

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在重点说明接地保护之前,首先回答1个问题

为什么要做接地保护?

在这里,打个简单地比方。如果有一个没有接地的电气设备,当电源线等和金属外壳接触发生故障的时候,人只要去碰触外壳,电源线上的电压就会施加到人的身上,泄漏电流会流过人体造成触电。而另一方面,如果适当的做好电气设备的接地的话,即使设备发生故障,主要的泄漏电流也会流向接地线,即使人碰触的话,流过身体的泄漏电流也能被抑制在很小的范围以内。因此为了防止触电事故,做好接地保护是非常重要的。

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实际上按照现行标准《建筑防雷设计规范》中的就有相关条款规定:
1 第6.4.3条,交流工作接地、安全保护接地、直流工作接地、防雷接地等四种接地宜共用一组接地装置,其接地电阻按其中zui小值确定;若防雷接地单独设置接地装置时,其余三种接地宜共用一组接地装置,其接地电阻不应大于其zui小值,并应按现行标准《建筑防雷设计规范》要求采取防止反击措施。上海君达为日本日置授权代理商,现货供应日本日置的接地电阻计FT6031-50、钳形接地电阻测试仪FT6380、模拟接地电阻计FT3151,联系电话:138-1791-4955 联系人:蒋经理

2 第6.4.4条,对直流工作接地有特殊要求需单独设置接地装置的电子计算机系统,其接地电阻值及与其他接地装置的接地体之间的距离,应按计算机系统及有关规定的要求确定。第6.4.5条电子计算机系统的接地应采取单点接地并宜采取等电位措施。第6.4.6条当多个电子计算机系统共用一组接地装置时,宜将各电子计算机系统分别采用接地线与接地体连接。
标准GB50174-2008《电子信息系统机房设计规范》:


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注:防雷接地检测是强制要求!
所以这里必须要提到“接地电阻”这个概念。接地电阻是电流由接地装置流入大地再经大地流向另一接地体或向远处扩散所遇到的电阻。接地电阻值体现电气装置与“地”接触的良好程度和反映接地网的规模。接地电阻包括接地线和接地电阻本身的电阻、接地体与大地的电阻之间的接触电阻以及两接地体之间大地的电阻或接地体到无限大远处的大地电阻。上海君达为日本日置授权代理商,现货供应日本日置的接地电阻计FT6031-50、钳形接地电阻测试仪FT6380、模拟接地电阻计FT3151,联系电话:138-1791-4955 联系人:蒋经理

接地电阻的定义为:

·工频电流从接地体向周围大地散流时,土壤呈现的电阻值叫接地电阻R。
·接地电阻的数值等于接地体的电位U与通过接地体流入大地中的电流Id的比值。
实际测试的接地电阻:定义中的电阻+极地极电阻+接触电阻。

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接地极中流入的电流会以接地极为中心呈放射状流通。越接近接地极电流密度就越大,越远就会变小。因此,电位分布会以接地极为中心逐渐减小,到一定范围内就会基本固定。这个范围我们把它称作为电阻区域。以这个接地极为中心,在一定的范围内我们可以视作把大部分的接地电阻都容括进去了。(接地电阻也包含了接地极周围的大地,离接地极越近就越大,离接地极越远就会减小)在接地极中流入电流I[A]的话,接地极的电位和周围的大地相比就会上升E[V]。那么接地电阻就根据欧姆定律,可以表示为 R=E/I [Ω](欧姆定律)。

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那么,为了让电气设备接地,需要进行恰当的接地工程。在接地工程中,会把铜板等的金属制接地极连上接地线后埋入大地。接地线的布线电阻,接地极的电阻,接地极和地面的接触电阻,大地的电阻,这些全部合在一起就是接地电阻,根据接地工程的状况,接地电阻会产生差异。如果接地电阻不维持在一个较低的状态下的话,会无法起到安全保障的作用。
接地电阻按照用途从A类到D类被分为4类,

5.jpg在电气设备技术标准中就如上表所示对判定的标准都有所规定。
* 存在0.5秒以内启动的漏电断路器时
作为接地电阻的测量方法,有3电极法和2电极法两种,在这里我们也进行一下说明。3电极法也被称为精密测量法,它对应了从A类到D类所有的接地类别,除了接地极之外,还会在地面上打下2根辅助接地极,通过对它们的测量,就能测量到接地极的接地电阻了。

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此外,2电极法被称为简易测量法,只能对应D类接地。这是在无法打入辅助接地极的环境下使用的。它和3电极法有所不同,是利用柱状变压器上的B类接地等来进行测量的,所以在测量值中会包含进B类接地的电阻值。

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这里列举2个接地电阻较高和较低时的例子。
例1. 假设人体的电阻为1kΩ,接地电阻为1kΩ的话
→ 整体电流的1/2就会流向人体
例2. 假设人体的电阻为1kΩ,接地电阻为0.1kΩ的话
→整体电流的约1/10会流向人体

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像例1这样,假设人体电阻为1kΩ,接地电阻为1kΩ的话,整体电流的1/2就会流向人体。而像例2这样,同样假设人体电阻为1kΩ,接地电阻变为0.1kΩ的话,人体中只会流过整体电流的约1/10,和例1相比流过人体中的电流要小得多,可以说是更为安全的。那么被用于确认这个接地工程是否合适的测量仪器,就是接地电阻计了。

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