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小型水电站的接地与防雷配液罐

2019-10-16

一、接地

当一根带电的导体与大地接触的时候,电流便从导体流入大地,并向四面八方流散。这时,离带电导体越近,电流强度越大,越远,电流强度越小。一般情况下,在带电体20米以外,电流强度就很微弱了,几乎没有电压降,这里就是电位上的零点,也就是电气上的“地”。

由此可知,带电导体虽然与大地接触,但接触点附近电流强度还比较高,与电气上的“地”之间还有一定的电压降。如果这个电压降数值较大,当工作人员同时接触的两点(例如脚站地上,而手摸到有故障的电机外壳)之间电压在60伏以上时,就会发生危险,因此要求这一电压降不能过大。电压降u与流入大地的电流i的比值,叫做接地电阻r,即:r=u/i。当i一定时,r越小,u也越小,为了降低电压降,应将水电站的接地电阻控制在一定数值以下,以保证人身安全。

按照不同的接地目的,水电站中电气设备的接地分下列三种:避雷针或避雷器都接地,能把雷电流引入大地,这种接地叫做防雷接地;电机、变压器、开关等的金属外壳都要接地,以防止这些电气设备绝缘损坏时人体触及外壳而触电,这种接地叫保护接地;将电路中的某一点与“地”联接,以保证电气设备的安全用电,叫做工作接地。

接地装置一般由人工接地极、接地干线、有关电气设备接地线三部分组成,接地极长度越长,接地电阻数值越小(接地极截面积对接地电阻影响较小),一般用长度为3米左右的钢管做成。接地干线一般用25x4的扁钢。室内接地干线一般沿墙角装设,室外接地干线则埋于地面下0.6米深处。各个电气设备的接地线规格可按所接设备容量的一半来选择,但最小截面积不得小于6平方毫米(对裸铝线)和2.5平方毫米(对绝缘铝线)。为了保证接地良好,接地极应埋入经常潮湿的泥土中,接地极与接地干线联接处要焊接,接地干线与设备可用螺栓联接。

二、防雷

先来介绍一下雷电的危害。雷电是一种大气放电现象,雷云与大地之间常可形成几百万伏的高电压。如果雷云与大地之间有大树或较高的物体,雷云中的电荷就会经过这些物体而向大地放电,产生强大的火花,这就叫落雷。这种放电尽管时间很短,但由于通过电流很大(几千到几十万安培),所以破坏力相当大。雷的危害有两种情况,一种是直接落雷在电线或电气设备上,叫做直击雷;另一种是落雷在水电站附近,在电线上由于静电感应或电磁感应产生高压而损坏电气设备,叫做感应雷。

再来介绍一下小型水电站的防雷措施。在水电站中对两种雷击破坏都应采取必要的防雷措施,常采用的是装设避雷针(防直击雷)和避雷器(防感应雷)。山区水电站多数建设在靠山坡脚处,由于山比电站房屋高得多,形成了天然保护,所以直击雷很少。但处在平原地区的水电站,或者水电站的周围比较平坦时,必须装设避雷针,以防止直击雷的破坏。避雷针是一根装得很高的尖顶金属棒(或金属管),并有良好的接地装置。由于避雷针产生尖端放电,因而可以使电气设备不受直接雷击。

避雷针有一定的保护范围,水电站的建筑物应位于保护范围之内。避雷针越高,保护范围越大。单根避雷针所需高度可以这样来估计:避雷针高出被保护物的高度至少应等于避雷针到被保护物的水平距离。小型水电站的避雷针高度一般为15~20米。

避雷器可以防止感应雷损坏电气设备,常用的是阀型避雷器。避雷器内部由火花间隙和阀片串联组成。平时,380伏左右的工作电压不可能通过火花间隙,但当雷电流袭来时,火花间隙迅速击穿,碳化硅阀片在高电压的作用下电阻迅速下降,将雷电流导入大地。雷电流通过后,阀片上电压迅速下降,阀片电阻迅速上升,因此通过避雷器入地的电流就能够迅速减小了。

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