电力系统过电压：第2章 雷电及防雷装置

雷电及防雷装置雷电及防雷装置Lightning and lightning guardLightning and lightning guard第第2章章-2--3-雷电过电压雷电过电压感感应应雷雷过过电电压压一一般般不不会会超超过过500kV，，故故对对35kV 及及以以下下电电压压等等级级的的绝绝缘缘是是有有危危险险的的，，而而对对110kV 以以上上的的设设备备，，绝绝缘缘最最小小冲冲击耐压水平通常已高于此值，一般不会产生危害击耐压水平通常已高于此值，一般不会产生危害通常将雷电引起的电力系统过电压，称为大气过电压或者雷电过电压分类分类Ø感应雷过电压感应雷过电压感应雷过电压是由于电磁场的剧烈变化，电磁耦合而产生的Ø直击雷过电压直击雷过电压（电力系统防雷重点）（电力系统防雷重点）直击雷过电压则是由于流经被击物很大的雷电流所造成的-4-雷电过电压的危害雷电过电压的危害输电线路输电线路在我国高压输电线路运行的总跳闸事故中，由雷击引起的跳闸事故占40％～70％发电厂和变电站发电厂和变电站直击雷或侵入波可能造成发电厂或变电所内重要设备损坏雷电雷电放电的发展过程放电的发展过程-5-云的形成云的形成水蒸汽水蒸汽水水太阳太阳水滴或冰晶水滴或冰晶上升冷却上升冷却Ø强气流使云中水滴吹裂时，较大的水滴带正电，而较小的水滴带负电，小水滴同时被气流携走，于是云的各个部分有不同的电荷。

Ø水滴结冰时，冰粒上会带正电，被风吹走的剩余的水将带负电Ø带电过程也可能和他们吸收离子、相互撞击或融合的过程有关雷云带电雷云带电-6-雷云带电雷云带电大气压下均匀空气间隙的击穿场强：大气压下均匀空气间隙的击穿场强： 30kV/cm雷云中的电荷分布往往并不均匀，形成若干个电荷密集中心，每个电荷中心的电荷约为0.1-10 C平均电场强度：1.5kV/cm实测到在雷云雷击前的最大电场强度： 3.4kV/cm稳定下雨时，大约只有 40V/cm-7-雷云放电雷云放电Ø先导Ø末跃Ø主放电Ø余辉放电-8-雷云放电雷云放电先导先导当雷云中电场强度达到使空气绝缘破坏的强度时，空气开始电离形成流注，流注的根部由于温度较高形成热电离，这就是先导先导以逐级断续方式前进，即走一段，停一会，再前进每级长度约10-100m，平均50m停歇时间10-100μs，平均50 μs 由于停歇，平均发展速度只有(1-8)×105m/s末跃末跃当先导发展到地面附近，地面突起处可能产生向上的迎面先导先导头部与地面（或迎面先导）之间的电场强度极高，间隙迅速击穿，该过程称为末跃-9-雷云放电雷云放电先导发展的模型先导发展的模型主放电主放电当迎面先导与下行先导相遇，发生强烈的中和过程，出现极大的电流，称为主放电。

余晖放电余晖放电主放电结束后，雷云中剩余的电荷继续沿主放电通道下移，该过程放电电流较小，持续时间较长，称为余辉放电阶段-10-雷电的能量和功率雷电的能量和功率Ø假定放电电流为50kA，弧道压降为6kV/m，雷云以1000m高度计，则主放电功率P可达：雷电放电的瞬间功率极大，给人类造成了较大的损害，但能量却很小，无利用价值无利用价值Ø以中等雷电为例，雷云电位为50MV计，电荷Q为8C，其能量为：雷电雷电参数参数-11-雷电活动强度雷电活动强度少雷区 15日40日90日多雷区多雷区雷电活动特殊强烈地区中雷区雷暴日：是每年中有雷电的天数，在一天内只要听到雷声就算一个雷暴日雷暴小时：是每年中有雷电的小时数，即在一个小时内只要听到雷声就算作一个雷暴小时据统计，我国大部分地区一个雷暴日可折合为3个雷暴小时全国全国53年（年（1954-2006）平均雷暴日数分布图）平均雷暴日数分布图每一个雷暴日、每平方公里对地面落雷次数γ称为地面落雷密度落雷密度落雷密度我国有关规程建议取γ=0.07但在土壤电阻率突变地带的低电阻率地区，易形成雷云的向阳或迎风的山坡，雷云经常经过的峡谷，这些地区γ值比一般地区大得多，在选择发、变电站位置时应尽量避开这些地区。

主放电时，雷电通道如同一个导体，雷电流在导体中流动，因此，和普通导线一样，对电流波呈现一定的阻抗，该阻抗叫做雷电通道波阻抗 Z0 我国有关规程建议取 300~400Ω雷电通道波阻抗雷电通道波阻抗l:主放电的长度, mry:主放电通道的电晕半径, mr:主放电电流的高导通半径, m雷电流的极性雷电流的极性负极性雷占绝大多数，约占75 ~ 90 %加之负极性的冲击过电压线路传播时衰减小，对设备危害大，故防雷计算一般按负极性考虑雷电流幅值雷电流幅值雷击具有一定参数的物体（如后面将介绍的避雷针、线路杆塔、地线或导线）时，流过被击物的电流与被击物之波阻抗（Zj）有关，Zj 愈小，流过被击物电流愈大当当Zj 为为零零时时，，流流经经被被击击物物的的电电流流定定义义为为“雷雷电电流流”实际上被击物阻抗不可能为零规程规定，雷电流是指雷击于Rj≤30的低接地电阻物体时，流过该物体的电流 雷电流的概率分布雷电流的概率分布p雷电流超过I的概率DL/T620-1997 《《交流电气装置的交流电气装置的过电压保护和绝缘配合过电压保护和绝缘配合》》西北地区雷电流的波头、陡度及波长雷电流的波头、陡度及波长雷电流的波头和波长雷电流的波头和波长波头：1~5s ，多为2.5~2.6 s波长：在20~100s 范围，多数为50s左右线路防雷计算线路防雷计算波头及波长的长度变化范围很大，工程上根据不同情况的需要，规定出相应的波头与波长的时间 规程规定取雷电流波头时间为 2.6s ，波长对防雷计算结果几乎无影响，为简化计算，一般可视波长为无限长。

冲击绝缘强度试验冲击绝缘强度试验1.2/50s雷电流的波头、陡度及波长雷电流的波头、陡度及波长雷电流的陡度雷电流的陡度陡度陡度= =幅值幅值波头时间波头时间雷电流的幅值与波头，决定了雷电流的上升陡度，也就是雷电流随时间的变化率可认为雷电流的陡度  与幅值 I 有线性的关系一般认为陡度超过 50 kA/s 的雷电流出现的概率已经很小雷电流超过I的概率p=3.33%【【例例】】雷电流的波形雷电流的波形双指数波双指数波双指数波形也用作冲冲击击绝绝缘缘强强度度试试验验的的标标准准电电压压波波形形我国采用IEC标准：波头τf=1.2s，波长τt=50s ，记为1.2/50s 雷电流的波形雷电流的波形斜角平顶波斜角平顶波等效余弦波等效余弦波用于防雷保护计算，雷电流波头τf 采用 2.6  s这种等值波形多用于分析雷电流波头的作用，因为用余弦函数波头计算雷电流通过电感支路时所引起的压降比较方便避雷针和避雷线避雷针和避雷线避雷针（线）的原理避雷针（线）的原理当雷云的先导向下发展到离地面一定高度(定向高度)时，避雷针(线)顶端有可能产生局部游离而形成向上的迎面先导，影响下行先导的发展方向，使其仅对避雷针(线)放电，从而使得避雷针(线)附近的物体受到保护，免遭雷击。

引雷：定向作用引雷：定向作用避雷针和避雷线避雷针和避雷线避雷针（线）的原理避雷针（线）的原理避雷针(线)上或接地装置上产生幅值很高的过电压要防止避雷针(线)与被保护物之间的间隙击穿（也称为反击） 泻放：良好接地泻放：良好接地接闪器（直径10-12 mm圆钢）引下线（直径6 mm圆钢）接地器（多跟角钢打入地下并联后与引下线相连)避雷针和避雷线避雷针和避雷线避雷针（线）的保护范围避雷针（线）的保护范围由于放电的路径受很多偶然因素影响，因此要保证被保护物绝对不受雷击是非常困难的，一般采用 0.1% 的雷击概率即可避雷针(线)的保护范围是用模拟试验及运行经验确定的模拟试验时，对避雷针取定向高度H = 20h，对避雷线取H = 10h，h 为避雷针（线）模型的高度单根避雷针单根避雷针定向高度：定向高度：雷雷云云先先导导在在高高空空时时是是随随机机发发展展的的，，只只有有当当先先导导到到达达离离地地面面一一定定高高度度H时时，，才才受受到到避避雷雷针针(线线)电电场场畸畸变变的的影影响响，，从从而而定定向向发发展展，，此此高高度度被被称称为定向高度为定向高度单根避雷针单根避雷针ph：高度修正系数两根等高避雷针的保护范围两根等高避雷针的保护范围避雷针的外侧保护范围同单根避雷针一样；击于两针之间单针保护范围边缘外侧的雷，可能被相邻避雷针吸引而击于其上，从而使两针间保护范围加大。

两针间距离与针高之比两针间距离与针高之比 D / h 不宜大于不宜大于5多根等高避雷针的保护范围多根等高避雷针的保护范围三支等高避雷针所形成的三角形的外侧保护范围应分别按两支等高避雷针的计算方法确定如在三角形内被保护物最大高度hx水平面上，各相邻避雷针间保护范围的一侧最小宽度bx≥0时，则全部面积受到保护两根不等高避雷针的保护范围两根不等高避雷针的保护范围首先按单个避雷针分别作出其保护范围，然后由低针 2 的顶点作水平线，与高针 1 的保护范围边界交于点 3，点 3 即为一假想等高针的顶点，再求出等高避雷针 2 和 3 的保护范围单根避雷线的保护范围单根避雷线的保护范围避雷线比同高的避雷针引雷空间要小，又考虑到避雷线受风吹而摆动，因此保护宽度也要取得小些，但其保护范围的长度与线路等长，两端还有其保护的半个圆锥体空间两条等高避雷线的保护范围两条等高避雷线的保护范围O点的高度点的高度h0：： O 点高度；点高度；h：： 避雷线的高度；避雷线的高度；D：： 两根避雷线间的水平距离；两根避雷线间的水平距离；Ph：：高度修正系数，含义同前高度修正系数，含义同前两线外侧的保护范围与单线时相同；两线内侧的保护范围的横截面，由通过两线及保护范围上部边缘最低点O的圆弧确定。

两避雷线端部的两侧保护范围仍按单根避雷线保护范围计算保护角保护角保护角保护角 用避雷线保护输电线路时，其保护范围用保护角表示更为实用所谓保护角是指避雷线的铅锤线和避雷线与边导线连线之夹角保护角越小，对导线直击雷保护越可靠，即雷击导线的概率越小保护角有可能是负值避雷器避雷器避雷器原理避雷器原理避雷器是防止(雷电和操作)过电压损坏电力设备的保护装置实质是一个放放电电器器，当雷电入侵波或操作波超过某一电压值后，避雷器将优优先先于于与与其其并并联联的的被被保保护护电电力力设设备备放放电电，，从从而而限限制制了了过过电电压压，使与其并联的电力设备得到保护避雷器放电后，工频电流将沿原冲击电流的通道继续流过，此电流称为工频续流避雷器应能迅速切断工频续流能迅速切断工频续流，才能保证电力系统的安全运行保证电力系统的安全运行对避雷器的基本要求对避雷器的基本要求Ø过电压作用时，能先于被保护电力设备放电，限制过电压的幅值；Ø当雷电波或操作波过后，能迅速、可靠地切断工频续流避雷器的类型避雷器的类型Ø保护间隙Ø管式避雷器Ø阀式避雷器保护间隙保护间隙优点优点结构简单、廉价缺点缺点保护效果差，伏秒特性与被保护设备很难配合；动作后产生的截波对变压器的匝间绝缘有很大的威胁；熄弧效果差，需配以自动重合闸装置才能保证安全供电。

1—主间隙；主间隙； 2—辅助间隙辅助间隙管式避雷器管式避雷器当当雷雷电电波波使使其其内内外外间间隙隙击击穿穿后后，，冲冲击击电电流流即即被被导导入入大大地地然然后后，，在在系系统统工工频频电电压压作作用用下下，，流流过过短短路路电电流流此此时时，，在在电电弧弧的的高高温温作作用用下下，，产产气气材材料料产产生生大大量量气气体体，，压压弧弧腔腔内内压压力力急急速速升升高高，，高高压压气气体体从从喷喷口口猛猛烈烈喷喷出出，，使使电电弧弧在在经经过过 1 - 3 个个周周波波后后，，工工频频电电流流过过零零时时灭灭弧弧，，从从而而解解决决了了保保护护间间隙隙不不能能可可靠靠地自动熄弧、使供电中断的缺点地自动熄弧、使供电中断的缺点s1—主间隙；主间隙；s2—辅助间隙辅助间隙优点比保护间隙灭弧能力强缺点：伏秒特性太陡；放电分散性大且间隙动作受大气条件的影响阀式避雷器阀式避雷器针对管式避雷器的弱点，在在放放电电间间隙隙上上串串联联(非非线线性性)电电阻阻得得到到阀式避雷器阀式避雷器，从而避免截波的产生，限制工频续流的值单个火花间隙为均匀电场，其伏秒特性平坦(冲击系数约等于1.1)，保护性能好。

火花间隙火花间隙阀式避雷器的火花间隙由多个短间隙构成，由于工频电弧被分成很多短弧，易于熄灭(80 A)通常单个间隙的工频放电电压有效值为 2.7 ~ 3.0kV在过电压作用时，云母垫圈与电极间的空气隙中发生电晕，如同对间隙照射，缩短了间隙的放电时间普通阀式避雷器普通阀式避雷器灭弧电压灭弧电压在续流第一次经过零值保证不再重燃的条件下，允许作用在避雷器上的最高工频电压称为灭弧电压灭弧电压避避雷雷器器的的灭灭弧弧电电压压是是由由安安装装点点可可能能出出现现的的工工频频电电压压升升高高值值决决定定的的，它必须大于这个升高值而工频电压升高的幅值与系统中性点的接地情况、系统的接线、系统的运行方式等因素有关我国有关规程规定，阀式避雷器的灭弧电压，在中性点直接接地的系统中，应取设备最高运行线电压的 80%，而在中性点非直接接地系统中，取值不应低于设备最高运行线电压的 100% 切断比切断比= = 额定电压额定电压 避雷器工频放电电压避雷器工频放电电压 串联火花间隙的电压分布均匀性问题串联火花间隙的电压分布均匀性问题影响：降低了冲击放电电压(有利)使得避雷器灭弧能力降低，工频放电电压下降且不稳定(不利因素)措施：并联电阻以提高间隙在工频电压下电压分布的均匀性，在冲击电压作用下，串联间隙的电压分布主要决定于间隙的电容和各个间隙电极对地的杂散电容，因此电压分布仍然是不均匀的。

冲击系数=长时间耐压 50%冲击击穿电压 对多个间隙的高压避雷器，其冲击系数kch 常小于1注意适用范围)非线性电阻非线性电阻材料：电阻片是由金刚砂（SiC）粉末与粘合剂（如水玻璃等）模压成圆饼，在 320℃ 温度下焙烧而成伏安特性：强非线性伏安特性SiC颗粒电阻率很小，而氧化层电阻率随外加电场强度改变，低场强时非常大而高场时非常小；颗粒间的气隙在高场强下放电 伏安特性可表示为：Ck：常数；α：非线性系数，0< α <1，其值愈小愈好，一般取 α≈0.2 阀片的伏安特性阀片的伏安特性采用非线性电阻的好处采用非线性电阻的好处优点：优点：•减小了截断波幅值；•限制了避雷器在流过大电流时的电压值•抑制了续流残残压压：避雷器流过一定幅值(普通阀式避雷器为5kA)、一定波形(8/20 μs)的冲击电流时，在阀片电阻上产生的最大压降，称为残压ur 残压与额定电压之比叫做保保护护比比，当然保护比的值越小越好 磁吹阀式避雷器磁吹阀式避雷器提高避雷器切断工频续流值的方法之一是“磁吹”，即利用磁场电弧的电动力作用，使电弧拉长或旋转，以提高间隙灭弧能力 限流型间隙续流电弧在在磁场的作用下被拉长吹入灭弧栅，电弧通道中的导电粒子在腔体表面消失，电弧容易熄灭。

该间隙可切断约450 A左右的续流  磁吹阀式避雷器磁吹阀式避雷器磁吹线圈有一定的电感，如果雷电流流过磁吹线圈，将产生很大的压降，致使避雷器的残压升高为限制避雷器的残压，磁吹线圈并联有一个小的辅助间隙，在冲击电压作用下，间隙击穿，磁吹线圈上不存在很大的电压降；在工频续流期间，电流变小，间隙熄弧，工频续流流过磁吹线圈从而产生吹弧用的磁场 金属氧化物避雷器金属氧化物避雷器(Metal Oxide Arrestor)材材料料：：主要成分为氧化锌(ZnO)，另外还有氧化铋(Bi2O3)以及一些其他的金属氧化物，经过煅烧、混料、造粒、成型、表面处理等工艺过程而制成 微观结构：微观结构：1为为ZnO晶晶粒粒，，其其平平均均直直径径约约为为10μm，，电电阻阻率率约约为为1-10cm 2为为主主要要由由氧氧化化铋铋构构成成的的粒粒界界层层(晶晶间间层层)，，厚厚度度约约为为0.1μm3是是杂杂散散地地分分布布在在粒粒界界层层内内的的尖尖晶晶石石(Zn7Sb2O11)，其直径约为，其直径约为3μm一一般般认认为为晶晶粒粒与与粒粒界界层层之之间间存存在在势势垒垒，，造成了造成了ZnO阀片非常好的非线性。

阀片非常好的非线性主主要要特特点点：：使用伏安特性的非线性非常好的ZnO阀片，无气体间隙 静态全伏安特性曲线静态全伏安特性曲线不同的电流区段所用的试验电流波形是不同的，以期能得到更接近实际的、在不同类型的电压和过电压下的压降与电流的关系Ø由于氧化锌阀片有良好的非线性特性，在通过 10 kA 冲击电流时残压与U1mA 的比值一般不大于1.9，残残压压比比(简称压比)越小，其保护性能越好Ø金属氧化物阀片在正常工作电压下，通过的阻性电流很小，一般约为 10-15 μA，接近绝缘状态Ø作用于阀片上的电压升高时，电流加大把通过阀片的阻性电流为1mA 时，作用于避雷器上的电压 U1mA称为起始动作电压起始动作电压MOA与与SiC电阻片的比较（非线性特性）电阻片的比较（非线性特性）Ø无间隙无间隙Ø有间隙有间隙MOA与与SiC电阻片的比较（保护特性）电阻片的比较（保护特性）Ø残压低，无电压突降残压低，无电压突降Ø残压高，有电压突降残压高，有电压突降MOA的常用参数的常用参数参考电流及参考电压参考电流及参考电压参考电流是用来决定交流参考电压及流过阀片的阻性电流的，其值应足够大，以使测量结果几乎可不受寄生电容的影响；但其值又不能过大，以避免发热。

持续运行电压持续运行电压允许持久地施加于避雷器两端之间工频电压的有效值它表征了避雷器对长期工作电压的耐受能力，其值低于额定电压额定电压额定电压避雷器两端之间允许施加的最大工频电压的有效值它表征了避雷器对工频过电压的耐受能力，其值应大于或等于避雷器安装处可能出现的最大工频过电压其值应不低于避雷器安装点可能出现的最大暂时过电压，否则避雷器将因为不能熄弧而损坏雷电冲击电流与残压雷电冲击电流与残压雷电冲击电流的波形，我国取为8/20s(标准)及1/5s(陡波)前者还用来区分MOA的等级，故又称之为标称放电电流，为1-20 kA操作冲击电流与残压操作冲击电流与残压操作冲击电流的波形我国取为30/80s，一般为100-2000A此时的压降为操作冲击残压残压比残压比雷电冲击电流(8/20s)下的残压与参考电压的比残压比越小，保护性能越好，目前的产品水平，残压比在1.6-2.0之间荷电率荷电率持续运行电压的峰值与直流参考电压之比荷电率一般为45%-75%荷电率越大，一定持续运行电压下的参考电压越低，过电压作用时越易动作，保护性能越好，但在正常电压作用下，电压负荷高，易老化，运行寿命缩短。

反之，荷电率越小，保护性能变差，但是寿命延长，不易老化保护比保护比雷电冲击电流下的残压与额定电压幅值之比保护比等于残压比与荷电率的比值保护比越小，保护性能越好Ø非线性系数非线性系数α值很小在金属氧化物阀片中通过1mA ~ 10kA这个范围内电流时，α值一般在 0.02 ~ 0.06 之间在额定电压作用下，通过的电流极小，因此可以做成无间隙避雷器Ø保护性能好保护性能好它不需间隙动作，电压一旦升高，即可迅速吸收过电压能量，抑制过电压的发展；有良好的陡度响应特性；无间隙的氧化物避雷器的性能几乎不受温度、湿度、气压、污秽等环境条件的影响，因而性能稳定Ø金属氧化物避雷器基本无续流，动作负载轻，耐重复动作能金属氧化物避雷器基本无续流，动作负载轻，耐重复动作能力强伏安特性是对称的，没有极性问题，可制成直流避雷器金属氧化物避雷器的优点金属氧化物避雷器的优点Ø通流容量大通流容量大避雷器容易吸收能量，没有串联间隙的制约，仅与阀片本身的强度有关同碳化硅（SiC）阀片比较，氧化物阀片单位面积的通流能力大 4 - 4.5 倍因此用这样的阀片制成避雷器，不但可以限制大气过电压，完全可以用来限制操作过电压，甚至可以耐受一定持续时间的短时（工频）过电压。

Ø结构简单，尺寸小，易于大批量生产，造价低结构简单，尺寸小，易于大批量生产，造价低Ø适用于多种特殊需要适用于多种特殊需要金属氧化物避雷器耐污性能好，不会由于污秽或带电清洗时改变外套表面电位分布而影响避雷器的性能同时，由于阀片不受大气环境影响，能适应于各种绝缘介质，所以也适用于高海拔地区和 SF6 全封闭组合电器等多种特殊需要金属氧化物避雷器的优点金属氧化物避雷器的优点提高提高MOA保护性能的措施保护性能的措施防雷接地防雷接地接地接地把设备与电位参照点(地球)作电气上的连接，使其对地保持一个低的电位差其办法是在大地表面土层中埋设金属电极，这种埋入地中并直接与大地接触的金属导体，叫做接地体连接接地体和设备、设施的接地端子的连线称为接地线接地体和接地线总称为接地装置接地装置接地装置接地体接地体接地线接地线工作接地工作接地电力系统为了运行的需要，将电网某一点接地，其目的是为了稳定对地电位与继电保护上的需要保护接地保护接地为了保护人身安全，防止因电气设备绝缘劣化，外壳可能带电而危及工作人员安全防雷接地防雷接地导泄雷电流，以消除过电压对设备的危害静电接地静电接地在可燃物场所的金属物体，蓄有静电后，往往爆发火花，以致造成火灾。

因此要对这些金属物体（如贮油罐等）接地分类分类接地电阻接地电阻大地不是理想导体，当接地电流流进大地时，将在土层中产生压降，故接地体电位和无穷远处的参考点电位并不相等接地电阻接地电阻接地体电位升高的危害接地体电位升高的危害跨步电压跨步电压人在地面上行走时，两腿之间的电压过高，造成人身伤害接触电压接触电压当人触及电位升高的设备时，造成人身伤害绝缘破坏绝缘破坏接地点电位升高可能造成接地点和其它部分之间放电影响接地电阻的因素影响接地电阻的因素接地体的几何尺寸土壤电阻率半球形接地体的接地电阻半球形接地体的接地电阻设金属半球的半径为r0 ，经它注入大地的电流为I，假定大地是电阻率ρ(Ω·m)的均匀无限大半球体距球心r处，厚度为dr的半球层的电阻dR应为：土壤总电阻典型接地体的工频接地电阻典型接地体的工频接地电阻(1)垂直接地体垂直接地体式中ρ:土壤电阻率，Ω·m；l: 接地体长度，m；d: 接地体直径，ma) 单根； (b) 三根对扁钢d = b/2 ，b是扁钢宽度；对角钢d = 0.84b，b是角钢每边宽度 单根接地体多根接地体可按并联计算，由于各接地体间流散电流互相屏蔽，需要引入一个利用系数η，通常η = 0.65 ~ 0.8。

l： 接地体的总长度，m；式中h：接地体埋设深度，m；A: 因屏蔽影响使接地电阻增加的系数d: 接地体直径，m8.815.272.141.690.870.480.380A形状形状水平接地体的形状系数 A 值 (2)水平接地体水平接地体(3)接地网接地网发电厂与变电所的接地，一般采用以水平接地体为主组成的接地网 式中l ：接地体（包括水平与垂直）总长度，m；S：接地网的总面积，m2降低接地电阻的措施降低接地电阻的措施在发电厂、变电所的土壤电阻率较高时，可采取：a)若在发电厂、变电所附近2000m以内有较低电阻率的土壤时，可敷设引外接地极；b) 当发电厂、变电所地下较深处的土壤电阻率较低时，可采用井式或深钻式接地极；c) 填充电阻率较低的物质或降阻剂；d) 敷设水下接地网 降低接地电阻的措施降低接地电阻的措施在永冻土地区，尚可采取：a) 将接地装置敷设在溶化地带或溶化地带的水池或水坑中；b) 敷设深钻式接地极，或充分利用井管或其他深埋在地下的金属构件作接地极，还应敷设深度约0.5 m的伸长接地极；c) 在房屋溶化盘内敷设接地装置；d) 在接地极周围人工处理土壤，以降低冻结温度和土壤电阻率。

工频接地电阻与冲击接地电阻的区别工频接地电阻与冲击接地电阻的区别雷电流的特点：Ø幅值大；￿Ø等效频率高 火花效应当土壤中的电流密度很大时，土壤中的电场强度很高，当它超过土壤的击穿场强时，会发生火花放电，等效于增大了接地体的尺寸或减小了土壤的电阻率有利因素)电感效应雷电流的等效频率很高，它使得接地体本身的电感成为一个很重要的因素电感的存在，相当于增大了接地电阻不利因素)工频接地电阻与冲击接地电阻的区别工频接地电阻与冲击接地电阻的区别接地系数式中R：工频电流下电阻，Ω；Ri：冲击电流下的电阻，其定义为接地体上的冲击电压峰值与冲击电流峰值之比，Ω一般而言，αi <1，也就是说，火花效应大于电感的影响一些问题一些问题伸长接地体的有效长度伸长接地体的有效长度依靠增大接地体长度减小接地电阻有一个极限，当接地体长度达到一定值后，再增加其长度，接地电阻将不再下降土壤电阻率土壤电阻率土壤电阻率ρ不是常数，与季节，土壤中含有酸、盐及水分等有关因此在计算时，应取一年内可能出现的最大电阻率土壤可能并不均匀，土壤可能分层，不同土壤层的电阻率ρ可能不同一些问题一些问题腐蚀问题腐蚀问题在运行过程中，接地装置可能遭到腐蚀。

接地装置的防腐蚀设计，应符合：a)计及腐蚀影响后，接地装置的设计使用年限，应与地面工程的设计使用年限相当b)接地装置的防腐蚀设计，宜按当地的腐蚀数据进行c)在腐蚀严重地区，敷设在电缆沟中的接地线和敷设在屋内或地面上的接地线，宜采用热镀锌，对埋入地下的接地极宜采取适合当地条件的防腐蚀措施接地线与接地极或接地极之间的焊接点，应涂防腐材料接地电阻计算接地电阻计算土壤表面电势分布土壤表面电势分布接地电阻计算接地电阻计算地网地表的等势线地网地表的等势线接地电阻计算接地电阻计算地表沿对角线的电势分布地表沿对角线的电势分布。