摘要:是否具有正确的接地方案,对于电气设备是否可以运行正常具有直接的影响。合适、正确的电气接地处理能够保证电气安全,其电气设备可以运行正常,并起到防止电击,避免受到雷击,保证电力系统运行安全等作用。因此,施工人员在对电气系统进行设计以及敷设时,应该采取相应的措施,做好电气接地。本文首先介绍了电气接地的概念,之后阐述了电气接地的类别、原则以及作用,最后提出了做好电气接地工作确保电气安全应采取的措施,例如要做好安全接地工作;做好防雷接地工作;做好工作接地和屏蔽接地;对施工地的特性有所了解;对接地电阻进行正确的测量;促进电器设备安装技术的提升;对电气设备的接地装置定期进行检查等。
关键词:电气接地;电气安全;探析
一 雷电的形成
雷电是一种常见的自然界大气放电的现象当太阳光把地面照的极热的时候,地面的热空气膨胀上升,水蒸气大量蒸发,水蒸气遇冷凝华形成小冰晶,而小冰晶不断聚集使云的体积越来越大,以致于上升气流再也顶不住时候,水滴的破裂而这些变化都会使云中产生电荷云层的顶部通常带有正电荷,底部通常带有负电荷,这样云的的顶部和底部之间就会形成电位差,当云层里的电荷越积越多,达到一定强度时,就会把空气击穿,打开一条狭窄的通道强行放电,当云层放电时,由于云中的电流很强,通道上的空气瞬间被烧得灼热,达到极高温度,所发出的亮光就是闪电,而闪道上的高温会使空气急剧膨胀,同时也会使水滴汽化膨胀,从而产生冲击波,这种强烈的冲击波活动形成了雷声
二 雷电可能造成的危害
闪电的平均电流高达几万甚至达到几十万安培,电压也常在几亿伏以上,温度也能到达几万度如果带有电荷的云层与地面的建筑物之间的距离较小时,就会产生激烈的雷击现象一般雷击的危害可以分为直击雷危害、感应雷危害和浪涌三种。雷电感应的危害是指,闪电作用在物体上而产生的静电和电磁感应,这些因素可以使金属部件之间产生火花,对电子设备造成毁灭性的危害,而它主要依靠避雷针导地时感应的传输线上、电源线、信号线、地电位反击进行传播最后一种是由于雷击发生的时候,电源和通讯线路中感应的电流浪涌引起的它可能是由于电子设备内部结构的高度密集,造成设备耐压、抗电流的水平下降,也可能是由于通讯线路之那个信号来源路径杂,这都可能造成设备承受雷电能力降低
三 建、构筑物的防雷
1 建筑物应根据其重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果,按防雷要求分为三类。
第一类防雷建筑物:凡制造、使用或贮存大量爆炸物;或在正常情况下能形成爆炸性混合物,在电火花作用下会引起爆炸,从而造成巨大破坏和人身伤亡者。
第二类防雷建筑物:特征同第一类,但不致引起巨大破坏和人身死亡者;或只当发生事故时,才有第一类情况出现者。
第三类防雷建筑物:凡不属于第一、二类建、构筑物,而需要作防雷保护者,按雷击可能性及其后果对国民经济的影响而需要防雷者;一般考虑,预计雷击次数大于或等于0.012次/a,及高度在15m及以上的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物。
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2 各类构、建筑物的防雷措施
(1)防直接雷的措施:首先应采用独立避雷针或架空避雷线,且要使雷击点和雷电流多和被保护物保持一定的安全距离,以防止发生反击。避雷针冲击接地电阻一般不大于10欧。
(2)防雷电感应措施:建筑物内的所有金属物都应接到防雷电感应接地装置上(一般对于建筑物上的放直接雷接地装置、电气设备接地装置、防雷电感应接地装置三者是采用共用接地装置),混领土中的钢筋都应绑扎或焊接成闭合回路,接地装置总的工频接地电阻应不大于10欧。
(3)防高电位引入的措施:引入线采用不小于30~50米长的金属铠装电缆引入,在电缆与架空线连接处应装设阀型避雷器,避雷用的电缆金属外皮和绝缘子铁脚应共用接地,冲击接地电阻应不大于5~10欧。引人建筑物的架空金属管道在靠近建筑物的100米内,每25米应接地一次,以防止高电位沿架空管道侵入,其冲击电阻应不大于20欧,埋地引人的金属管道也应与防雷电感应接地相连。
(4)还有一种雷叫球雷,它能沿地面滚动或在空气中飘行。为防止球雷行入室内,在烟囱和通风管道处,装上网眼不大于4平方厘米、导线粗为2-2.5毫米的接地铁丝网保护。
3 一种新的防雷措施――半导体少长针消雷器
具有三大功能:一是全能消雷,能百分之百消灭由地表向上发展的雷电;二是中和电流,在天顶有强雷云时,可发出长达1~2米左右的电晕火花,中和电流达毫安级,统计证实它可使雷击总次数消灭75%;三是减弱电流,能使剩余25%的雷击的主放电电流大为减弱,曾分别使原为90千安的电流减少到13.7千安,使原为97千安的雷电流减少至30安,即减弱了85~99.7%,其保护角为80°,较普通避雷针的45°角大得多。
半导体消雷器是一种能降低雷电流幅值和陡度的新型防直击雷装置。它由5~19根半导体针组成,向上呈辐射状布置在数个垂直交叉的扇面上,同一扇面相邻两针间的夹角为20°~25°。每根半导体针长约5m,针体电阻为35kW,单针闪络电压在1500kV以上。每根针的顶端有4根30cm长的金属针。半导体消雷器可安装在高塔或建筑物的顶部。图1是9针消雷器的外形。半导体消雷器的作用是:①靠尖端放电产生的异号电荷中和雷云中的电荷以消减部分下行雷击;②靠半导体针电阻的限流作用阻碍上行先导的发展以消灭向上发展的雷电;③靠半导体针的电阻限制那些来不及中和的下行雷的雷电流幅值和陡度,大幅度削弱其危害力;④靠半导体针顶端头部的特殊形状来增强对下行雷的吸引能力,靠尖端放电所产生的空间电荷的屏蔽作用减弱消雷塔附近的地面场强,从而增大了保护范围。
结束语:
现代高层建筑的防雷与接地是统一的,二者只有防雷而无接地,无法迅速泄流放电,反之,建筑或设备将直接遭受强大电流的冲击。无论是哪种情况,系统都将受到严重破坏甚至瘫痪。因此,只有对防雷和接地装置进行科学、有效、合理地配置,使之融为一体,才能最大限度地发挥其防护效果,从而有效地确保建筑及其各系统的稳定、安全、运行。
参考文献:
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论文作者:白程毅
论文发表刊物:《电力设备》2019年第7期
论文发表时间:2019/9/18
标签:防雷论文; 雷电论文; 建筑物论文; 电流论文; 电气论文; 半导体论文; 电荷论文; 《电力设备》2019年第7期论文;