跨步电压范文
时间：2023-03-21 01:14:44
导语：如何才能写好一篇跨步电压，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
1 教具装置图（图1）
2 仪器的特点及用途
2.1 特点
本教具可以直观地将高压线落地时的情形模拟在学生面前，可以使学生身临其境地模拟如何自救。有动有静，有光有声，容易吸引同学的注意力，且取材简便，制作简单，操作安全，对提高教师的教学效果和加深学生的认识部很有益处。
①高压输电线落在地面上，模拟人两脚位于距断头远近不同的位置上，因而两脚之间有了电压(跨步电压)，这时电流通过人体，造成跨步电压触电，两点间距离愈大电压愈高，音乐声越响，灯光越亮。
②当人的左右脚在同一弧线上时，电压差为零，音乐不响，灯光不亮，人受的危险就越小。
③模拟人的左右脚跨度越大，其身体通过的电流就越大，两脚间电压愈高，喇叭越响，灯光越亮，人此时的危险就越大。
④观察试验后，学生对这一用电知识就非常容易接受了。
3 仪器的制作
3.1 制作材料
绝缘棒1根，1块木板面积约17cm×17cm，铜线若干（也可直接用铜制的线路板），9V电池1块（或使用8~18V直流或交流电源），电阻75Ω、47Ω、20Ω、0.2Ω各1个，小灯泡1个，喇叭1个（从普通的音乐贺卡上拆下），开关1个，人体模型1个（用旧玩具代替即可，要求必须重心低，站立稳，脚前后可运动。）
3.2 制作方法
板上嵌入铜线：A、B、C、D、E，在板的一角处竖起绝缘棒，绝缘棒上方连接一块9V电池，9V电池正极连接的导线落在铜线A上（相当于火线落地）。线B、C、D、E各串联一个75Ω、47Ω、20Ω电阻（E处串联电阻阻值为零），然后并联接入电源的负极。电源负极与电阻之间有一个开关，灯泡与喇叭并联，如图2所示，然后接在人体的左右脚上。人体的左脚与右脚之间有一根连线，人体的左脚，始终固定在铜线A处，右脚可跨越B、C、D、E。
篇2
【关键词】接地网；阻抗；跨步电压；接触电压测量
XX接地网由主厂房接地网、大坝接地网、开关站接地网等部分组成。为了检查电站投运前已完接地工程的施工质量及接地效果，通过对全厂接地装置进行接地电阻、接触电势、跨步电势、接触电压、跨步电压的测试，以便为电站投运提供有关技术参数和决策依据。
1.测试依据
根据《接地装置工频特性参数的测量导则》（DL-475-92）、《水力发电厂接地设计技术导则》（DL/T-5091-1999）以及《接地系统的土壤电阻率、接地阻抗和地面电位测量导则》（GB/T17949-2000）。设计计算本电厂接地阻抗值应满足R≤2000/I=0.71Ω。GIS配电室的跨步电压不大于524.7V、接触电压不大于259.2V。
2.测试原理
1、接地电阻的测量：测量接地电阻的方法很多，这里对接地网的接地电阻测试采用的方法是三极法，其测试接线原理图如图所示。
为了便于分析简化计算，把整个接地网视为半球形，设Rg为球半径（m），流入大地的电流为I（A），则：
则电压极将对电流极与被测接地网两者之间进行黄金分割，即放在距接地网0.618处，就可测得接地网的真实接地电阻。
2、跨步电势及接触电压的测量：
接触电势是当接地短路电流流过接地装置时，在地面上离电力设备的水平距离为0.8m处（模拟人脚的金属板），沿设备外壳、构架或墙壁离地的垂直距离为1.8m处的两点之间的电位差；接触电压是指人接触上述两点时所承受的电压。跨步电势是指当接地短路电流流过接地装置时，在地面上水平距离为0.8m的两点指点的电位差；跨步电压是指人体两脚接触上述两点时所承受的电压。
如需测量接触电压和跨步电压，可根据下图进行测量。
S—电力设备架构，在测量中为测量点A、B、C、D、E点；V1和V2—高输入阻抗电压表；P—模拟人脚的金属板；Rm—模拟人体的电阻1500Ω；G—接地装置；C—测量用电流极
3.测试方法
1）接地网接地电阻的测量：
采用工频电流电压法（三线法）进行测量。测量接线如图所示，每个电压极测量三次，再取平均值，即：R=（R1+R2+R3）/3。通过比较最小的平均值即为本次接地电阻实测值。为了安全起见，测试加压电源的电压选择70～75V，估计被测接地网的接地电阻值在1～2Ω之间，那么测试最大电源容量在4KW左右。
2）接触电势、跨步电势、接触电压和跨步电压的测量：
接触电势、跨步电势、接触电压和跨步电压的测量与接地网接地电阻同时进行，共分2个测量点进行。步骤如下：
（1）、按照接触电压和跨步电压测量原理图配线，测量用电流极采用接地网接地电阻测量用电流极；模拟人脚的金属板采用0.125m×0.25m的长方形钢板，应先将地面平整好后使用调和好的降阻剂敷设在地面上后再敷设金属块，并在金属板上放置15kg的配重块，试验过程中应注意保持地面的湿度；模拟人体的电阻采用0～5000Ω的滑线变阻器，在接线时调整为1500Ω即可。
（2）、接触电势、跨步电势的测量：确认接线正确后，取下并联在电压表V1和V2上的电阻Rm后，开始施加电流。电流值应尽可能的升高，电流值应>20A。在电流稳定后读取电压表V1和V2的值，V1的读数值即为接触电势，V2的读数值即为跨步电势。
（3）、接触电压、跨步电压的测量：完成接触电势和跨步电势的测量后，降电流。将电阻Rm恢复接线，检查接线正确后，开始施加电流。电流值应尽可能的升高，电流值应>20A。在电流稳定后读取电压表V1和V2的值，V1的读数值即为接触电压，V2的读数值即为跨步电压。
（4）、通过测得的接触电压和跨步电压，可根据如下公式推断出，当通过接地装置入地的最大短路电流值为Imax时，对应的接触电压和跨步电压的最大值。
4.现场布置
1）接地网的测试点位置选择：10KV开关柜室、110KV开关站室。
在测量点处用2m角钢与测试点接地扁铁连接，并垂直于地面竖立，作为接触电势和接触电压的测量点。
2）电流极位置的选择及布置：电流极的选择应距测试点1788m处；并打入1跟3m深L80×8mm角钢作为试验电流极。
3）电压极位置的选择及布置：电压极沿每个测试点向电流极延伸至1072m处打入1m深L80×8mm角钢作为试验电压极。同时应注意电流极、电压极的打入深度应在1.5m土层以下打入。在电流极、电压极打入过程中应灌入降阻剂，从而使电流极、电压极与土壤良好接触，端头露出地面150—200mm以便连接引线。
4）电流线、电压线的布置：电流线由测试点向电流极直线布置，电压线由测试点向电压极直线布置，在布置电压线时为避免与电流线之间发生互感干扰，应与电流线相隔至少5m平行布置。
篇3
关键词：接地系统 安全评估标准
1 概述
接地网是变电站安全运行的重要保证。变电站接地网主要电气参数是接地电阻，接触电势和跨步电势。接地系统安全评估是一个确定人体所承受的最大接触电势和跨步电势与给定的安全标准比较的测试。目前国际应用较广泛的安全评估标准有IEEE-80-2000，IEC-471-1，EA-TS41
-24，BS7354等。本文通过一个实际算例对上述标准进行了分析比较，以对实际接地系统的安全评估提供参考。
2 电路模型
在讨论人体可承受的电压之前，应该简要说明一下人体可承受的电流。电流通过人体重要器官时的作用取决于电流作用的时间，强度及频率。电流通过人体时最大的危险是电流会引起心室的震颤和呼吸的停止。不引发心室震颤和呼吸停止的电流IB的大小，在0.03秒到3秒的时间范围内，取决于人体所吸收的能量，SB=IB2×ts（1）
这里，ts是电流通过的时间；人体的接触电压和跨步电压可用如下的等效电路表示，图中，Vth是未发生触电时H与F之间的电压；Zth是发生触电时电源的等效阻抗；RB是人体的电阻。
3 各标准中安全标准定义的比较
3.1 IEEE-80-2000标准 IEEE-80-2000标准中提出人体可以承受的电流IB，对于体重为70公斤的人，IB=■（2）
并给出了标准接触电压Et和实际接触电压Em的计算公式，Et=（1000+1.5Csρs）■ （3）
其中Cs是电阻率的减小系数，ρs是地表碎石层的电阻率。Em=■ （4）
其中km是接地网的几何因数，ki是对km的误差校正因数，Lm是埋设导体的有效长度，ρ是土壤的电阻率，IG是流入的故障电流。
该标准未考虑鞋的电阻，它通过比较实际接触电压是否小于标准接触电压来确定是否达到安全标准。
3.2 BS7354标准 BS7354标准给出的实际接触电压的计算公式：VT=■{ln（h/d）0.5+Cs}ki （5）
其中，Cs是电阻率的减小系数，R是网孔电阻，L是接地导体的总长度，h是接地网埋设深度，d是导体的直径，V是网孔的电位升，ki=（0.15n +0.7），n是平行导体的总数量。在这个标准中，VT定义为沿接地网对角线向外1m的电压与接地网到地表的电压之和。
在BS7354标准中没有给出标准接触电压的计算公式，而是给出了接触电压的等效电路，如图2所示。
通过公式，
VT=IT（RB+■） （6）
计算出通过人体的电流IT与IEC-471-1中给出的人体可承受的电流时间图进行比较。图中RLF，RRF分别是左右脚鞋的电阻，RC是接触电阻，RB是人体电阻。
3.3 EA-TS41-24标准 EA-TS41-24给出的实际接触电压的计算公式，Et（grid）=■（7）
类似于IEEE-80-2000中的公式，但其中的参数计算有所不同。其中Ke是考虑到网格上均匀分布电流作用的因数，Kd是Ke对于不均匀分布的电极电流的修正参数，L是所有导体的长度，包括垂直接地棒，Lp是接地网的周长。且EA-TS41-24要求接地网周围要设有围栏，距离为两米，围栏的接触电压公式为：Et（fence）=■（8）
其中Kf=0.26Ke。
EA-TS41-24也没有给出标准接触电压的公式，而是借助于IEC-471-1中给出的人体可承受的电流时间图来确定是否安全。
■
图3 IEC电流通过人体影响曲线
图中，线a为触电者有感觉与反应的起始线0.5mA。在a线左方无感觉无反应，即“区域1”，为无反应区。从该线开始，右方为“区域2”为有感觉与反应区。线b称为安全曲线。线b到线c之间为“区域3”，为非致命的病理生理效应区，可能发生痉挛、呼吸困难、心脏机能紊乱。线c以右，即“区域4”，为可能致命的心室颤动严重烧伤危险区。IEC-471-1标准没有给出标准接触电压和实际接触电压的计算公式，只是给出了电流通过人体影响曲线，和人体电阻在不同情况下的曲线。
在各标准中通常认为跨步电压是小于接触电压的，一般认为接触电压符合安全值，则跨步电压也符合安全值。
4 算例分析
下面通过一个具体的实际工程算例来分析。某115kV变电站场地数据：变电站长度a=60m，宽度b=50m，接地网所占面积A=2867m2。铺设碎石层厚度hs=0.1m，电阻率ρs=5000Ω・m，场地土壤电阻率ρ=52.33Ω・m。
按照标书的初始设计：最大故障电流为10kA故障时间1s；接地网间距D=5m；接地导体条数nA=nB=12，总长度LC=1200m， 埋深h=0.8m，直径d=0.0125m，接地棒设于接地网边缘，总数n=34根，总长度Lr=81.6m，直径d2=0.02m，每根长L2=2.4m。
4.1 根据IEEE-80-2000标准 计算实际接触电压，Em=■。km是接地网的几何因数，值为0.6，ki是km的误差校正因数，值为2.72，LM为埋设导体的有效长度LM=LC+[1.55+1.22（■）]LR=1330m，可以得出
Em=■=642V，
Et=（1000+1.5Csρs）■=781V。
（Cs是电阻率的减小系数）
实际接触电压小于标准接触电压，所以认为是安全的。
4.2 根据BS7354标准 计算实际接触电压VT=■{ln（h/d）0.5+Cs}ki=848V。其中R是接地极电阻，据公式计算可得0.4784Ω；V是地电位升，值为4784V。
由VT=IT（RB+（■）），RB=1000，RF=4000，RC=15000，可得出IT=81mA。
对照IEC-471-1中给出的人体可承受的电流时间图发现不满足安全标准。
4.3 根据EA-TS41-24标准 围栏的接触电压：
Et（fence）=■=0.26・Et（grid）=215.6V
Et=IT（RB+Rf），得IT=43mA。与IEC-471-1中给出的人体可承受的电流时间图进行比较，满足安全标准。
5 结论
通过以上对同一实际工程算例的计算比较，发现BS7354标准比其它两个标准更加保守，在实际应用中，应根据当地的具体情况适当选择评估标准。另外IEEE-80-2000标准中提出人体可以承受的电流IB=■比国际电工委员会IEC-471-1标准中通过人体安全电流曲线所显示的值大。
参考文献：
[1]陈先禄，刘渝根，黄永.接地[M].重庆大学出版社，2002.
[2]陈家斌.接地技术与接地装置[M].中国电力出版社，2002.
[3]刘岩，丁代勇.两种接地系统安全评估标准的区别和联系的分析[J].电机工程技术，2007，36（1）：64-66.
篇4
【关键词】接地电阻；入地短路电流；接触电压；跨步电压
城市轨道交通工程中设置主变电站主要是接受城网高压电源，然后经降压为牵引变电所、降压变电所提供中压电源。但是有的主变电站所址选择在地形特征较复杂，地质条件较差的地方，土壤电阻达到800Ω·m，属于高土壤电阻率地区，这给接地设计和保证人身及设备安全带来了困难。另外，部分城网高压电源的系统短路容量较大，有的可达5000MVA，造成入地短路电流较大。因此，以上因素都对变电站的接地方案和技术提出更高的要求。
1、高土壤电阻率对变电站接地设计带来的问题
其中ρ为土壤电阻率，S为接地网总面积，d为水平接地极的直径或等效直径，h为水平接地极的埋设深度，L0为接地网的外缘边线总长度，L为水平接地极的总长度。
通常情况下，若主变电站设置在地质条件较好的地方，接地网的工频接地电阻值均能满足设计的要求，但是当土壤电阻率达到800Ω·m时，以某主变电站为例，接地网总面积6800mm2，接地网埋深0.6m，L0为330m，L为810m时，按式2可计算出工频接地电阻值为4.95Ω，明显无法满足设计的要求。
接地电阻值过大带来的问题，首先是会使接地网电压异常升高，威胁运行人员的人身安全；其次还可能因反击使得低压设备的绝缘遭到破坏，高电压进入控制室，使低压控制保护设备发生误动或拒动而扩大事故；第三，接地电阻值过大还会使避雷器接地电阻值过高，雷击过电压时，避雷器有可能不会正常对地放电，造成避雷器损坏。另由DL/T621-1997中的近似公式可知，R2与S成反比，而接地网的面积受到变电站占地面积的限制不可能很大，若要满足接地电阻不大于0.5Ω也是比较困难的。
2、大系统短路容量对变电站接地设计带来的问题
目前电力系统短路容量有的达到了5000MVA，因此变电站发生短路故障时流经接地网的入地短路电流将会很高。
以某110kV主变电站来说，入地短路电流达到15kA，远远大于满足接地电阻0.5Ω时的入地短路电流4kA。
入地短路电流过大，带来的问题同样是造成接地网电压异常升高，破坏低压设备的绝缘，使低压控制保护设备误动或拒动。
另外按式1可知，当I取15kA时，R≤0.13Ω。工频接地电阻的目标值太小，从技术经济上实现起来比较困难，需充分考虑当地的地质条件、设计方案、采用的辅助措施等，而且为了达到接地电阻目标值可能会造成盲目的投资，浪费资源。
3、高土壤电阻率及大系统短路容量下变电站接地解决方案
除了计算接触电压和跨步电压，设计中还须注意以下因素：①接地导体尺寸，接地导体尺寸与其散流的故障电流有关，即导体的热稳定。②故障切除时间，故障切除时间越快，故障对人的危害就越小。③接地网上表面的电位分布，接地网的均压导体一般都等间距布置，由于端部和邻近效应，接地网的边角处泄漏电流远大于中心处，使地电位分布很不均匀，边角网孔电势大大高于中心网孔电势，而且这种差值随接地网面积和网孔数的增加而加大，均匀土壤表面的电位分布。④地表面的硬化程度，因为接触电压和跨步电压与地表面的土壤电阻率成正比，地表硬化程度越高则允许值越高，对人越安全。
另外，国际上变电站接地设计一般采用IEEEstd80-2007《IEEE Guide for Safety in AC Substation Grounding》，这个标准也非常具有指导意义。
4、结论
根据以上的分析，对于设置在高土壤电阻率或大系统短路容量的主变电站，在利用国内电力标准设计时，不应盲目的降低接地电阻值，应进行接触电压和跨步电压的校验，合理布置接地网使网孔电压趋于一致。若确实需要大幅降低接地电阻时，采用的辅助措施，应该因地制宜，通过技术经济比较，确定合理的方案，同时应注意减小对周围环境的影响。
参考文献
篇5
关键词：剩余电流保护装置电击保护应用
GB13955-2005《剩余电流动作保护装置的安装和运行》中，对保装装置在直接接触电击和间接接触电击保护的作用已有明确要求。
在电气事故中，最为常见的是电击事故。电击事故的发生，一般是由于人体直接触及带电体，接触到因绝缘损坏而漏电的电气设备、或者是站在发生接地故障点的周围而使人体受跨步电压引起的电击；有时人体虽未直接接触高压带电体，但由于超过了安全距离，高压带电体对人体放电，造成单相接地所引起的电击。
这里所讲的电击事故主要是发生于交流50Hz的低压电网中，一般可分为直接接触电击和间接接触电击两类。
1直接接触电击
直接接触是指人体或牲畜与带电部分的接触。由直接接触所引起的电击现象，称为直接接触电击。
直接接触电击往往根据电击时碰到带电导体的相线，又分为单相电击和两相电击等。
单相电击指人体的某一部位与大地接触，而另一部位碰到一相带电导体时而发生电击事故。这时，通过人体的电流回路是从带电的单相导体经人体入地，使人体承受220V相电压而引起的电击事故，严重时会导致死亡。
当发生单相电击时，人体所遭受的伤害程度与电网的运行方式有关。在低压电网中，变压器低压侧中性点有接地和不接地两种系统。
变压器低压侧中性点接地系统是目前广泛采用的220/380V低压网络。如TN系统和TT系统，当处于地电位的人体碰触系统中任一相带电体时，人体所承受的电压是相线对地的电压(即相电压)。此时通过人体的电流，决定于人体与带电体的接触电阻、人体阻抗、人体和鞋子与地面接触处的电阻、以及中性点接地电阻的大小等。
2间接接触电击
间接接触电击是指人体或牲畜与故障情况下变为带电的外露可接近导体的接触。由间接接触所引起的电击现象，称为间接接触电击。
间接接触电击方式，一般分以下几种：
2.1跨步电压电击
由于外力(如雷电、大风等)的破坏等原因，电气设备、避雷针的接地点，或者断落导线着地点附近，将有大量的扩散电流向大地流入，而使周围地面上分布着不同电位，具有双曲线的特点，如图1所示。
跨步电压电击是指人的双脚同时踩在不同电位的地面时，因双脚间具有电位差而引起的电击事故。最大的跨步电压出现在离带电体接地处地面水平距离0.8m处与带电体接地处之间。
当人体遇到跨步电压时，电流也会流过人体。虽然电流没有通过人体的重要器官，仅沿着下半身流过，但当跨步电压较高时，就会发生双脚抽筋，跌倒在地上，由于头脚之间的距离大，故作用于身体上的电压增高，电流相应增大，并且有可能使电流通过人体的重要器官，而引起人身电击死亡事故。
2.2接触电压电击
接触电压是指在同时可触及的两点之间所呈现的电位差。如因电气设备绝缘损坏或发生接地短路故障，而使人体同时接触具有不同电位的两处，这时加在人体两处之间的电压，即为接触电压。由于接触电压引起人体电击，称为接触电压电击。
接触电压的大小是随着人体所站立的位置不同而不同，一般仅是带电设备对地电压的一部分。譬如图1中所示的接触电压Ue，在距接地体周围20m之内是小于带电设备的对地电压Ue，20m之外是等于带电设备的对地电压。人若站在20m外触及电动机的外壳，则所承受的接触电压为：220-0＝220V，即等于带电设备的对地电压。
3直接接触电击保护
直接接触电击保护是防止人体直接触及电气设备的带电导体而造成的电击伤亡事故，剩余电流保护装置在直接接触电击保护中，当基本保护措施失效时，可作为直接接触电击保护的补充保护和后备保护。对于接触电动工具及移动式用电设备的人员，如接触电钻、电锤、脱粒机、潜水泵，鼓风机，电喷砂机、吸尘机，以及临时架设的供电线路等，因为在使用时往往容易发生带电导体和人体直接接触的电击事故。当额定工作电压为安全电压以上时，如果发生了直接接触的电击事故，导致伤亡的危险性较高，所以应在供电回路中安装动作电流为30mA，一般型（无延时）动作的剩余电流动作断路器。
对于手持式电动工具，如电钻、电砂轮、电锯等，如果没有双重绝缘或加强绝缘，当额定工作电压为安全电压以上时，使用时容易发生带电导体和人体直接接触电击事故。所以，这类电动工具也应在供电回路中安装动作电流为30mA，一般型（无延时）动作的剩余电流动作断路器，或使用动作电流为30mA，一般型（无延时）动作的剩余电流动作保护插座。
这里应当强调指出，当人体和带电导体直接接触时，在剩余电流动作保护装置动作切断电源之前，通过人体的电流和剩余电流动作保护装置的动作电流选择无关，它完全由人体触及的电压和人体电阻所决定。
剩余电流动作保护装置不能限制通过人体的故障电流，用于直接接触电击保护的剩余电流保护装置，必须具有一般型（无延时）动作特性，这是对直接接触电击提供安全保护的必要条件。
4间接接触电击保护
剩余电流保护装置的主要功能是作为间接接触电击保护。作间接接触电击保护的目的，是为了防止用电设备在发生绝缘损坏时，在金属外壳等外露部件上呈现危险接触电压。当电气设备发生故障时，正好人体碰触故障设备的外壳，被电击者与故障回路并联，大部分的故障电流流经保护导体，使剩余电流保护装置立即切断电源。对人体不会造成伤害。
在TN系统间接接触电击保护，必须满足：
Zs×Ia≤UO
式中Zs--阻抗，包括电源到故障点间的带电导体，以及故障点到电源之间的保护导体阻抗之和（W）；
UO--对地标称交流电压有效值（V）；
Ia--保证保护装置在规定的相应时间内自动断开的电流（对剩余电流保护装置即为IΔn）(A)。
在TT系统中间接接触保护必须满足：
RA×Ia≤50V
式中RA--接地装置电阻和外露可接近导体的接地电阻之和（W）；
Ia--保证保护装置在规定的相应时间内自动断开电流（对剩余电流保护装置即为IΔn)（A）；
50V--在一般情况下，允许的接触电压极限值。
一般对于额定电压为220V或380V的固定式电气设备，如水泵、辗米机、磨粉机、排风机、压缩机，以及其他容易和人接触的电气设备，当这些用电设备的金属外壳接地电阻在500W以下时，单机配用的剩余电流保护装置可选用30~50mA一般型（无延时）动作的保护装置；对额定电流在100A以上的大型电气设备，或者带有多台电气设备的供电回路，可以选用50~100mA动作的剩余电流动作保护装置；当用电设备的接地电阻在100W以下时，也可选用动作电流为200~500mA的剩余电流动作断路器，用于间接接触保护的剩余电流动作保护器，可以用一般型（无延时）动作型产品。有些重要的电气设备，为了减少偶然的停电事故，也可以选用延时0.2s的延时型保护装置。
对额定电压为220V家用电气设备，如洗衣机、电冰箱、电熨斗、电视机、电风扇等，经常要和没有经过安全用电专业训练的居民接触，而这些用电设备往往带有频繁操作的插头，容易发生直接接触电击的危险；另一方面按照家用电器安全标准，这些家用电气设备外壳都应有接地保护，因此必须带有接地专用线的三眼插座，有些未经改造的老式住宅没有考虑接地保护设施，一般都不带三眼插座，所以用户往往购买了家用电器后，仍旧将带有接地保护的三眼插头改为二眼插头使用，因此有些家用电器在没有安全保护措施的情况下使用。这样，当用电设备发生漏电碰壳等故障时，设备外壳可呈现和工作电压相同的危险电压，当人体触及时，危险程度和直接接触电击相同。而且在实际应用中，有时还把与外壳相连的接地保护线和电源线接错，而发生电击事故，再加上一些家用电器绝缘差，电击危险性更大。
篇6
道路两旁及附近山上的草长得格外茂盛，几乎遮住了我的膝盖。瓦蓝瓦蓝的天空飘着大朵大朵雪白的云，真好似“惊涛拍岸，卷起千堆雪”，只是这场景出现在天空中，又有一种别样的美。
“太美啦！”迎着徐徐凉风，我们在山顶的公路上撒欢地奔跑着，有时还会跑到草丛里采摘几朵野花。
“妈妈，快看！这儿有一大束白色的花！”我朝妈妈大喊。
老妈跑向我：“不会是干枝梅吧？听说只有内蒙古高原上才有呢！”
“我想起来了，朱老师在作文课上给我们看过的！”我顿时激动起来，蹲下身，仔细看。那是一大束干枝梅，花朵很小，开得密密匝匝，花形像星星，花朵底部是粉色的星星，花朵上部是白色的星星，有的花朵中间还长出了黄色的小星星。怎么有这么多星星呀，难道是神仙把银河里的星星撒向了人间？整株花没有叶子，只有绿色的枝干，我把它轻轻拔起，微微抖一抖，整株花就发出“沙沙沙”的似干花抖动的声音，怪不得它叫“干枝梅”呢！
我把它捧在手里，欣喜万分。初识它在济南，没想到，却在千里之外的内蒙古高原再次见到它，这就是缘分吧！
我仔细一闻，有一股淡淡的清香，真如梅花，清丽淡雅。
返程的路上，我们又累又渴。说来也巧，驶出几公里后，我们看见路边停着一辆车，有几个人正围在一个小桌前吃香瓜。旁边就是一个瓜棚，一大片瓜田顿时跃入眼帘。绿油油的瓜叶间，结着大小不一的瓜。小的瓜，皮是深绿色的，上面还有一层极细小的绒毛。大的瓜，皮是非常浅的绿色，有的颜色甚至十分接近乳白色，上面几乎没有绒毛。
我们走进瓜棚，瓜农热情地切开几个香瓜让我们品尝。我迫不及待地擦了擦手，拿起一块，一口咬下去。哇！又脆又甜！这是我第一次吃到这么甜的香瓜。
只品尝几块当然不过瘾，我们决定去地里摘一些，带回家给姥姥姥爷吃。我拎着袋子，跑进瓜田，穿行在地垄间，不停地寻找，想要找到最大最甜的香瓜。瓜农告诉我们，瓜皮的颜色越浅、个头越大就越甜。我挑中了一个白白胖胖的香瓜，左手轻轻握住香瓜，右手抓住瓜藤，并用力掐断瓜藤，香瓜便落到了我的手中。没一会儿，我就摘了七八个，妈妈和哥哥也摘了满满两袋子。
称重交钱后，瓜农又送了我们两个洗干净的香瓜，让我们带着在路上吃。我们一再道谢，挥手告别了瓜农。
吃着脆甜的香瓜，回想着这一天的经历，真是收获满满的！
好了，我的内蒙古之旅就介绍完毕了，同学们还满意吗？对内蒙古的大草原产生了兴趣吗？有的话就找时间去看看吧，一定不会失望哦！（全文完）
篇7
【关键字】金属屋面钢柱 均压网格 等电位联结
Abstract : According to the design specification of the building lightningproof GB50057-2010 briefly analysis,this article put forward some opinions, and strive to make steel structure plant lightning protection design do ensure safety and security, power supply reliable and reasonable in economy.
key words :metal roof, steel, all pressure grid, equipotential connection
中图分类号：TU391文献标识码： A 文章编号：
钢结构厂房造型美观大方，色彩多样，空间利用率高，建设周期短，工程造价低，因而得到广泛的应用。由于钢结构厂房独特的建筑体系，使得此类厂房和混凝土框架结构建筑的防雷工程设计和施工有较大的差异。笔者通过工程设计、现场验收的实际经验总结，对钢结构厂房防雷设计的相关问题作一些粗浅的探讨。
1钢结构厂房的建筑体系
钢结构厂房基础通常采用钢筋混凝土独立基础和钢筋混凝土条形基础，前者在地质情况较好的场地使用，后者则应用于地质情况较差的场地。浇注基础时需预埋地脚螺栓，以便固定钢柱。
钢结构厂房的主钢架（梁、柱）一般选用焊接型钢或热轧型钢，次构件（檩条）选用高强度的、经防腐处理的冷弯薄壁C型或Z型钢，次构件和主钢架通常采用螺栓连接。
钢结构厂房的外墙和屋顶一般采用彩钢压型板和彩钢夹芯板，并采用自攻螺栓和屋顶、墙体内设置的檩条连接。彩钢压型板和彩钢夹芯板的连接方式一般为咬合连接或者搭接连接。钢结构厂房的外墙做法一般采用下部砌1.2m高、0.3m厚的砖（加气混凝土砌块）墙，上部设彩钢夹芯板墙或者彩钢压型板墙。
2钢结构厂房的防雷及接地
2.1选择防雷接地型式
对于防雷接地，主要是通过将雷电产生的雷击电流通过接地网引入大地，从而对建筑物起到保护作用。一般采用两种防雷型式，独立接闪杆和法拉第笼。它们是两种不同的防雷模式，在防雷原理上有着明显的区别。
独立接闪杆的原理是空中拦截闪电，使雷电通过自身放电，从而保护建筑物免受雷击。但是接闪杆保护的空间内仍有电磁感应作用，接闪杆附近是强的电磁感应区，有很大的电位梯度，在它周围有较陡的跨步电压存在，在这一范围内的人员会有生命危险。
法拉第笼的原理是利用建筑的接闪网格、引下线及基础接地网形成封闭的“金属网壳体”来保护建筑物免受雷击。实验证明，一个封闭的金属壳体是全屏蔽的，在雷电流通过时，主要是沿着壳体的外表面流入大地，且法拉第笼下部的接地环、等电位均压网也避免了人在此等电位环境中被雷击的危险。
因此，钢结构厂房的一般采用法拉第笼防雷接地型式。
2.2接闪器
根据《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010）第5.2.7条，可以利用厂房金属屋面作防雷接闪器（第一类防雷建筑物除外），并提出了四点要求：①金属板之间采用铜锌合金焊、熔焊、卷边压接、缝接、螺钉或螺栓连接等；②金属板下面无易燃物品时，铅板的厚度不应小于2mm，不锈钢、热镀锌钢、钛和铜板的厚度不应小于0.5mm，铝板的厚度不应小于0.65mm，锌板的厚度不应小于0.7mm；③金属板下面有易燃物品时，不锈钢、热镀锌钢和钛板的厚度不应小于5mm，铝板不应小于7mm；④金属板应无绝缘被覆层（注：薄的油漆保护层或1mm厚沥青层或0.5mm厚聚氯乙烯层均不属于绝缘被覆层）。
常见的金属屋面板系统有搭接式、暗扣式、扣盖式和直立锁缝式。每种连接方式都有各自不同的特点。搭接式屋面板系统安装方便、造价低廉,但紧固件穿透屋面板,存在漏水的可能性，且搭接式连接的紧固件易松弛，金属易疲劳、锈蚀。暗扣式和扣盖式屋面板系统抗风承载力低,密封性欠佳,安装时可能出现假扣合,存在安全隐患。直立锁缝式屋面板系统密封防水性能较好,抗风承载力高,具有很好的热胀冷缩和防渗能力,因此直立锁缝屋面板系统成为当今钢结构建筑金属屋面系统的首选。直立锁缝是卷边压接的方式之一，采用此种方式连接完全满足规范的要求。
钢结构厂房屋面的保温隔热层通常选用离心玻璃丝棉、防火岩棉和硬质聚氨脂。玻璃丝棉和防火岩棉属A级建筑材料，属于不燃烧材料。硬质聚氨脂属B级建筑材料，为难燃体。所以金属屋面下方采用此类材料作保温隔热层的厂房，利用金属屋面作接闪器时，能满足规范要求。
屋面板的厚度选择一般考虑三个因素：第一是风荷载；第二是雪荷载；第三是檩距。所以，不同地域可能所选的屋面板厚度就不一样。一般情况下檩距在1.5m左右时，屋面面板厚度为0.6mm，底板厚度为0.5mm。当然，电气设计人员作防雷设计时应和结构专业及时沟通，如选用的金属屋面板厚度不满足规范要求时，则应该参考国家标准图集在厂房屋顶上敷设接闪网格，接闪网格大小应该按规范的要求和各类厂房的防雷类别严格对应。
规范注释提到“薄的油漆保护层”不算是绝缘被覆层。因此，可以认为彩色涂层钢板无绝缘被覆层。
另外，现代厂房节能措施的一个重要环节是，充分利用自然采光，因此钢结构厂房的屋顶上一般都设有大面积的采光带 ，这给利用金属屋面作接闪器带来一定的影响，因此在设计中我们应该注明屋顶的金属檩条应与金属屋面板有可靠的电气连通，这样采光带正下方的金属檩条之间就可以形成避雷网格，并与金属屋面共同构成可靠的接闪器。
综上所述，厚度达到0.5mm的钢结构厂房的屋面压型钢板（或夹芯板）和屋顶金属檩条以及厂房金属外墙可以共同构成可靠的接闪器。
2.3引下线
篇8
[关键词]触电；接地；剩余电流保护装置
电对人体的伤害主要来自电流。电流对人体的伤害可以分为两种类型即电伤和电击。电伤是指由于电流的热效应、化学效应、机械效应对人体的外表造成的局部伤害。电击是指电流流过人体内部造成人体内部器官的伤害。电击是触电事故中后果最严重的一种，绝大部分触电死亡事故都是电击造成的。通常所说的触电事故主要是指电击。
一、 人体的触电种类
触电的方式很多，可以归纳为三类。
1、 人体与带电体的直接接触触电
人体与带电体的直接接触触电又可分为单相触电和两相触电两种
1） 单相触电是指体接触三相电网中带电体中的某一相时，电流通过人体流入大地的触电方式。电力网可分大接地短路电流系统和小接地短路电流系统，由于这两种系统中性点的运行方式不同，发生单相触电时，电流经过人体的路径及大小就不一样，触电危险性也不同。
a、 中性点直接接地系统的单相触电。当人体触及某一相导体时，相电压作用于人体，电流经过人体、大系统中性点接地装置、中性线，形成闭合回路。由于中性点接地装置的电阻比人体电阻小得多，则相电压几乎全部加在人体上，足以使人致命。
b、 中性点不接地系统的单相触电。由于导线与地之间存在对地电抗（由线路的绝缘电阻R和对地电容C组成），则当人体触及某一相导体时，电流以人体、大地、另两相导线对地电抗构成回路，通过人体的电流与对地电抗数值有关。在低压系统中对地电容很小，通过人体的电流主要决定于线路的绝缘电阻R。正常情况下，R相当大，通过人体的电流很小，一般不致于造成对人体的伤害：但当线路绝缘下降，R减小时单相触电对人体危害仍然存在。在高压系统中，线路对地电容较大，则通过人体的电容电流较大，将危及生命。
2） 两相触电是指人体同时接触带电设备或线路的两相导体时，电流从一相导体经人体流入另一相，构成闭合回路的触电方式。此时加在人体上的电压为线电压，通过人体的电流与系统中性点运行方式无关，其大小只决定于人体电阻和接触的两相导体的接触电阻之和。因此它比单相触电的危险性更大。
2、 间接触电
间接触电是由于电报设备绝缘损坏发生接地故障，设备金属外壳及接地点周围出现对地电压引起的，包括跨步电压触电和接触电压触电两种。
1） 跨步电压触电。人在有电位分布的故障区域内行走，其两脚之间呈现出电位差，此电位差称为跨步电压，由跨步电压引起的触电称跨步电压触电。《电业安全工作规程》规定，发后高压设备、导线接地故障时，室内不得接近接地故障4m以内（因室，内狭窄，地面较为干燥，离开4m之外一般不会遭到跨步电压的伤害），室外不得接近接地故障8m以内。如果要进入互范围内工作，为防止跨步电压触电，进入人员应穿绝缘鞋。
2） 接触电压触电。在正常情况下，电气设备的金属外壳是不带电的，由于绝缘损坏、设备漏电，使设备的金属外壳带电。接触电压是指人触及漏电设备的外壳，加于人手与脚之间的电位差（脚距漏电设备0.8m，手触及设备处距地面垂直距离1.8m），由接触电压引起的触电叫接触电压触电。若设备的外壳不接地，在此接触电压下的触目惊心电情况与单相情况相同；若设备外壳接地，则接触电压为设备外壳对地电位与人站立点的对地电位之差。
3、 与带电体的距离小于安全距离的触电
前述几类触电事故，都是人体与带电体直接（间接）接触是发生的。实际上，当人体与带电体（特别是高压带电体）的空气间隙小于一定的距离时，虽然人体没有接触带电体，也可能发生触电事故。这是因为空气间隙的绝缘强度是有限度的，当人体与带电体的距离足够近时，人体与带电体间的电场强度将大于空气的击穿场强，空气被击穿，带电体对人体放电，并在人体与带电体间产生电弧，此时人体将受到电弧灼伤及电击的双重伤害。这种与带电体距离小于安全距离的弧光放电触电事故多发生高压系统中。防止这类事故的发生，国家有关标准规定了不同电压等级的最小安全距离，工作人员距带电体的距离不允许挑战于此距离值。
二、 剩余电流保护装置
防止人体触电的技术措施有包括电气设备进行安全接地，在容易触电的场合采用安全电压、安全围栏、危险警告装置，加装剩余电流保护装置等。
在低压配电网和用户中安装剩余电流保护装置是防止触电事故发生的重要措施。剩余电流保护装置又通俗的称作触电保安器或简称保护器（保安器），它是有效防止低压触、漏电事故的重要保护电器装置。现在剩余电流保护装置在城乡用户中已基本普及，从而使用户有效地避免了因误触带电设备而可能招致的触电伤害，在农村，人们朴素地把剩余电流保护装置称为“保命器”。
剩余电流保护装置必须具有剩余电流动作的选择性、切断故障的快速性、检测剩余电流的灵敏性和自身运行的可靠性，才可能确保供电的安全性和可靠性。
1、 剩余电流保护装置的种类和工作原理
1） 反映零序电流的剩余电流保护装置
这种装置由中间执行元件接受电网发生接地故障时所产生的零序电流信号，去断开被保护设备的控制回路，切除故障部分。反映零序电流的剩余电流保护装置可作为中性点接地和不接地系统中的电气设备及线路的漏电保护。它既可作为漏电、触电、短路保护，也可用来防止设备绝缘损坏，产生接地故障电流而引起火灾、爆炸，有应用范围广、管理方便、工作可靠、使用效果良好等优点，但由于结构较为复杂、制作精度要求较高，造价也相应提高。按中间执行元件的结构不同剩余电流保护装置可发为灵敏继电器型、电磁型和电子式三种。
2） 脉冲相位型剩余电流保护装置
电力网中总是存在着一定的漏电电流，而且线路的绝缘水平越差，漏电电流越大。当发生触电或接地故障时，将引起漏电流的突变。此时触电鉴别电路中的微分电路将形成脉冲。脉冲相位型剩余电流保护装置就采用这一突变的脉冲变量作为触电或接地的依据，推动执行电路，使开关分闸。
3） 多功能双保护三相剩余电流保护装置
多功能双保护三相剩余电流保护装置除了作为漏电保护外还增加多项功能：
a、 直读线路的合成泄漏电流，同时还可以平衡调节时使用。
b、 可用来保护电动机缺相运行，以免电动机被烧毁。
c、 重合闸功能
d、 完全独立的主保护电路和后备保护电路
2、 剩余电流保护装置的三级保护方式
1） 总保护。剩余电流保护的总保护设在低压网的电源处，当电网中任一点发生接地或触电，只要电流达到其动作值，总保护动作。
2） 中级保护。又称二级保护，通常装设在电网的大分支处，可保护网络的一部分。
3） 末级保护。又称三级保护，用来保护终端用户的用电设备和配电箱。
如下图给出了剩余电流保护装置三级保护的示意图。图中A1为总保护，装于配电变压器的低压出线侧，A11、A12、A13装于各支线的进线处；A2、A21、A22构成二级保护，A21用来保护生活用电支线，A22用来保护动力分支；Am为生活用电的用户，An为动力用户，Am和An为三级用户。
剩余电流保护装置三级保护的示意图
三、 装置使用注意事项
1、
剩余电流保护装置既能起保护人身安全的作用，还能监督低压系统或设备的对地绝缘状况。但不要以为安装了剩余电流保护装置后，就可以万无一失而麻痹大意，应仍以预防为主(因它仅是基本保护措施中的一种附加保护)。只有认真做好安全用电的管理、宣传和教育工作，落实好有关各项安全技术措施，才是实现安全用电的根本保证。
2、
剩余电流保护装置是在人体发生单相触电事故时，才能起到保护作用的。如果人体对地处于绝缘状态，一旦是触及了两根相线或一根相线与一根中性线时，保护器就并不会动作，即此时它起不到保护作用。
3、
剩余电流保护装置安装点以后的线路应是对地绝缘的。若对地绝缘降低，漏电电流超过某一定值(通常为15mA左右)时，保护器便会动作并切断电源。所以要求线路的对地绝缘必须良好，否则将会经常发生误动作，影响正常用电。
4、
低压电网实行分级保护时，上级保护应选用延时型剩余电流保护装置，其分断时间应比下级保护器的动作时间增加0.1～0.2s以上。
5、
安装在总保护和末级保护之间的剩余电流保护装置，其额定剩余动作电流值，应介于上、下级剩余电流保护装置的额定剩余动作电流值之间，且其级差通常应达1.2～2.5倍。
6、
总保护的额定剩余动作电流最大值分别不应超过75—100mA(非阴雨季节)及200—300mA(阴雨季节)；家用剩余电流保护装置应实现直接接触保护，其动作电流值不应大于30mA；移动式电力设备及临时用电设备的剩余电流保护装置动作电流值为30mA。
7、
低压电网总保护采用电流型剩余电流保护装置时，变压器中性点应直接接地；电网的中性线不得有重复接地，并应保持与相线一样的良好绝缘；剩余电流保护装置安装点后的中性线与相线，均不得与其他回路共用。
8、 照明以及其他单相用电负荷要均匀分配到三相电源线上，偏差大时要进行调整，力求使各相漏电电流大致相等；当低压线路为地理线时，三相的长度宜相近。
四、 装置的运行维护管理工作
1、
剩余电流保护装置在投入运行后，使用单位应建立运行记录和相应的管理制度。
2、
管电人员每月至少应对剩余电流保护装置进行通电跳闸试验，即按动试验按钮，以检查剩余电流保护装置动作是否可靠。每当雷击或其它原因使剩余电流保护装置动作后，应作检查并进行跳闸试验。农村用电高峰季节，应增加试跳次数；停用的剩余电流保护装置使用前应先跳闸试验一次。
3、
为全面掌握剩余电流保护装置的运行状况，应定期(如在每年安全检查期间)对剩余电流保护装置进行抽样检查测试。
4、
对剩余电流保护装置的测试工作应由专职安全管理人员组织进行。定期测试剩余电流保护装置动作特性的项目应包括剩余动作电流值、剩余不动作电流值、分断时间。
5、
对低压电网的测试内容包括被保护电网的对地不平衡泄漏电流、被保护电网和各种负载、电机的绝缘电阻值、配电变压器低压侧中性点泄漏电流，以及各用电设备保护接地装置的接地电阻。测试数据与上一次测试结果相比较，进行综合分析。对测试不合格或有较大缺陷者，应及时进行检修或更换。
6、
剩余电流保护装置的动作特性试验和保护电网模拟漏电动作试验，应使用国家有关部门检测合格的专用测量仪表，由专业人员进行操作。严禁用相线直接触碰接地装置进行保护电网模拟漏电动作试验。
7、
试跳、测试、整定和试验过程必须设专人记录，记录项目和数据不得混淆、错误，以供今后运行分析时参考。
8、
若在剩余电流保护装置的保护范围内发生电击伤亡事故，应检查保护器动作情况，分析其原因，并写入事故报告中。注意：在电力部门未派人检查前，要保护好现场，不得改动保护器现场。
9、
剩余电流保护装置动作后，经检查未发现事故原因时，允许试送电一次，如果再次动作，应查明原因找出故障，不得连续强行送电。除经检查确认为剩余电流保护装置本身故障外，严禁私自拆除剩余电流保护装置强行送电。
10、
剩余电流保护装置的维修应由专业人员进行，运行中遇有异常现象应找电工处理，以免扩大事故范围。
篇9
［关键词］建筑物防雷设施装置间距跨步电压埋地深度接地电阻
一、前言
在建筑物防雷设计中，设计人员对一、二级防雷建筑物的防雷设计比较重视，疏漏差错很少，但对大量的三级防雷建筑物的防雷设计却常有忽视。由于设计质量管理规定：对于一般工程的电气设计允许可以不要计算书，因此许多设计人员对三级防雷建筑物的防雷设计，不再进行设计计算，仅凭经验而设计。对于防雷设施的是否设置及防雷设施的各种安全间距未进行计算、验算，因此造成大量的三级防雷的建筑物的防雷设计、施工存在较大的的盲目性，使有些工程提高了防雷级别，增加了工程造价，而有些工程却未按规范设计、施工，造成漏错，带来很大隐患和不应有的损失。
二、建筑物防雷规范的概述及比较
现今建筑物防雷标准有1993年8月1日起实施的《民用建筑电气设计规范》?JGJ/T16－92?推荐性行业标准，1994年11月1日起实施的《建筑物防雷设计规范》?GB50057－94?强制性国家标准。GB50057－94使建筑物的防雷设计、施工逐步与国际电工委员会?IEC?防雷标准接轨，设计施工更加规范化、标准化。
GB50057－94将民用建筑分为两类，而JCJ/T16－92将民用建筑防雷设计分为三级，分得更加具体、细致、避免造成使某些民用建筑物失去应有的安全，而有些建筑物可能出现不必要的浪费。为更好的掌握IEC、GB50057－94、JCJ/T16－92三者的实质，特择其主要条款列于表1。且后面的分析、计算均引自JCJ/T16－92中的规定。
三、预计的年雷击次数确定设置防雷设施
除少量的一、二级防雷建筑物外，数量众多的还是三级防雷及等级以外的建筑物防雷，而对此类建筑物大多设计人员不计算年预计雷击次数N，使许多不需设计防雷的建筑物而设计了防雷措施，设计保守，浪费了人、材、物。现计算举例说明：
例1：在地势平坦的住宅小区内部设计一栋住宅楼：6层高?层数不含地下室，地下室高2.2m?，三个单元，其中：长L=60m，宽W=13m，高H=20m，当地年平均雷暴日Td=33.2d/a，由于住宅楼处在小区内部，则校正系数K=1。
据JCJ/T16－92中公式?D?2－1?、?D?2－2?、?D?2－3?、?D?2－4?得：与建筑物截收相同雷击次数的等效面积?km2?：Ae=?L?W＋2?L＋W?H?200－H?＋πH?200－H??×10－6=?60×13＋2（60＋13）20（200－20）＋3.14×20（200－20）?×10－6=0.02084?km2?
建筑物所处当地的雷击大地的年平均密度：
Ng=0.024Td1.3=0.024×33.21.3=2.28次/?km2?a?
建筑物年预计雷击次数：
N=KNgAe=1×2.28×0.02084=0.0475?次/a?
据JCJ/T16－92第12.3.1条，只有在N≥0.05?GB50057－94中：N≥0.06?才设置三级防雷，而本例中：N=0.0475<0.05，且该住宅楼在住宅楼群中不是最高的也不在楼群边缘，故该住宅楼不需做防雷设施。
根据以上计算步骤，现以L=60m，W=13m，分别以H=7m、10m、15m、20m四种不同的高度，K值分别取1，1.5，1.7，2，Ng=2.28?km2?a?进行计算N值，计算结果见表2。
从表2中的数据可知，在本区内：①当K=1时，举例中的建筑物均N<0.05，不需设置防雷设施。②当K=1.5时，即建筑物在河边、湖边、山坡下或山地中土壤电阻率较小处、地下水露头处、土山顶部、山谷风口等处的或特别潮湿的建筑物，在高度达15m或以上者，必须设置三级防雷措施。③当K=1.7时，即金属的砖木结构的建筑物，高度达7m及以上者，必须设置三级防雷措施。④当K=2时，即建筑物位于旷野孤立的位置，高度达7m?两层以上者，均设置三级防雷措施。
可见，有的建筑物在20m的高度，却不需设置防雷措施，而有的建筑物高度在7m，就必须设置三级防雷措施。关键因素在于建筑所处的地理位置、环境、土质和雷电活动情况所决定。
同时在峻工的工程中，我们也看到，例1中的民用建筑物，有许多类似的工程不该设置防雷却按三级防雷设计施工了，施工后的防雷接地装置如图1所示。
其中8组引下线均利用结构中的构造柱的4?12主筋，水平环路接地体埋深1m，距楼外墙1m。以上钢材均为镀锌件，则共需镀锌钢材0.192t，人工费2950元，定额预算工程直接费约0.75万元。类似这种三级防雷以外的住宅楼、办公楼及其他民用建筑，在我们地区1998年约竣工600～800栋，仅增设的防雷设施其工程直接费约为450～600万元。以此类推，在全省、全国因提高防雷等级而提高工程造价?浪费?的数字是巨大的。因此，设计人员对民用建筑物的防雷设计必须对建筑物年预计雷击次数进行计算，根据计算结果，结合具体条件，确定是否设置防雷设施。
四、防雷设施与人、金属管道等的安全距离
1.雷电流反击电压与引下线间距的关系
当建筑物遭受雷击时，雷击电流通过敷设在楼顶的避雷网，经接地引下线至接地装置流入地下，在接地装置上升高的电位等于电流与电阻的乘积，在接地引下线上某点?离地面的高度为h?的对地电位则为
Uo=UR＋UL=IkRq＋L?1?
式中Ik―雷电流幅值?kA?
Rq―防雷装置的接地电阻?Ω?
L―避雷引下线上某点?离地面的高度的为h?到接地装置的电感?μH?
雷电流的波头陡度?kA/μH?
?1?式中右边第一项?UR即IkRq?为电位的电阻分量，第二项?UL?即?为电位的电感分量，据GB50057－94有关规定，三类?级?防雷建筑物中，可取雷电流Ik=100kA，波头形状为斜角形，波头长度为10μs，则雷电流波头陡度==10kA/μs，取引下线单位长度电感Lo=1.4μH/m，则由?1?式可得出
Uo=100Rq＋1.4×h×10=100Rq＋14h?kV??2?
根据?2?式，在不同的接地电阻Rq及高度h时，可求出相应的Uo值，但引下线数量不同，则Uo的数值有较大差异。下面以例1中引下线分别为4、8根?假定每根引下线均流过相同幅度的雷击电流，且忽略雷电流在水平避雷上的电阻及电感压降?，计算出的UR/UL值列于表3。
由表3中可知，接地电阻?Rq?即使为零，在不同高度的接地引下线由于电感产生的电位?电感分量?也是相当高的，同样会产生反击闪络。
2.引下线与人体之间的安全间距
雷击电流流过引下线及接地体上产生的雷击电压，其电阻分量存在于雷电波的持续时间?数十μs?内，而电感分量只存在于波头时间5μs内，因此两者对空气绝缘作用有所不同，可取空气击穿强度：电感UL=700kV/m，电阻ER=500kV/m。混凝土墙的击穿强度等于空气击穿强度，砖墙的击穿强度为空气击穿强度的一半。
据表3计算的数据，下面计算引下线与人体之间的安全距离。因每组引下线利用构造柱中的4?12钢筋，可以认为引下线与人体、金属管道、金属物体之间为空气间隔，且认为引下线与空气之间间隔层为抹灰层，可忽略不计。
?1?当引下线为4组时，人站在一层，h1=3m，Rq=30Ω，则URI=750kV?UL1=10.5kV?人体与引下线之间安全距离L安全1>
?方可产生的反击。人站在5层，h2=15m，Rq=30Ω，则：UR2=750kV?U12=52.5kV?则安全距离L安全2>
1.575m<1.83m。在上述两个房间内，保持如此的距离是很难做到的，因此存在很危险的雷电压反击。
（2）当引下线为8组时，当站在一层房间内，h1=3m，Rq=30Ω，则UL1=5.25kV?UR1=3.75kV?则安全间距L安全1>
0.757m。人站在5层时，h2=15m?则UL2=26.25kV?UR2=375kV?则安全间距L安全2>
可见，引下线数量增加一倍，安全间距则减小一半。因此设置了防雷设施后，应严格按照规范设置引下线的数量及间距。同时建议可缩短规范内规定的引下线间距，多设一定数量的引下线，可减少雷电压反击现象。这样处理，对增加工程造价微乎其微。
3.引下线与室内金属管道、金属物体的距离
?1?当防雷接地装置未与金属管道的埋地部分连接时，按例一中数据：楼顶的引下线高度h=Lx=20m，Rq=30Ω时，据JCJ/T16－92第12.5.7条规定，Lx<5Rq=5×30=150m，则
Sal≥0.2Kc?Ri＋0.1Lx?
式中Kc―分流系数，因多根引下线，取0.44
Ri―防雷接地装置的冲击电阻，因是环路接地体，Ri=Rq=30Ω
Sal―引下线与金属物体之间的安全距离/m
则
Sal≥0.2×0.44×?30＋0.1×20?=2.816m。
?2?当防雷接地体与金属管道的埋地部分连接时，按式?12.3.6－3?，Sa2≥0.075KcLx=0.075×0.44×20=0.66
由以上计算的Sal≥2.816m，Sa2≥0.66m，在实际施工时，均很难保证以上距离，因为金属管道靠墙0.1m左右安装，又由于Sa2≤Sal，因此可将防雷接地装置与金属管道的埋地部分连接起来，同时，在楼层内应将引下线与金属管道?物体?连接起来，防止雷电反击。
4.引下线接地装置与地下多种金属管道及其它接地装置的距离Sed
据JCJ/T16－92第12.5.7条及公式?12.3.6－4?：Sed≥0.3KcRi=0.3×0.4×30=3.96m，而在实际施工中，地下水暖管道交错纵横，先于防雷及电气接地装置施工，等施工后者时，已经很难保证Sed≥3.96m了，也难于保证不应小于2m的规定，因此可将防雷接地装置与各种接地装置共用，即实行一栋建筑一个接地体。将接地装置与地下进出建筑物的各种金属管道连接起来，实行总等电位联结。
综上所述，在实行一栋建筑一个总带电位联结、一个共用接地体的措施后，在楼顶部应将避雷带?针?与伸出屋面的金属管道金属物体连接起来，在每层内的建筑物内应实行辅助等电位联结，即引下线在经过各个楼层时，将它与该楼层内的钢筋、金属构架全部联结起来，于是不论引下线的电位升到多高，同楼层建筑物内的所有金属物?包括地面内钢筋、金属管道、电气设备的安全接地?都同时升到相同电位，方可消除雷电压反击。
五、跨步电压与接地装置埋地深度
跨步电压是指人的两脚接触地面间两点的电位差，一般取人的跨距0.8m内的电位差。跨步电压的大小与接地体埋地深度、土壤电阻率、雷电位幅值等诸多因素。当接地体为水平接地带时，
?3?
式中ρ―土壤电阻率/?Ω.m?
L―水平接地体长度m
Ik―雷电流幅值kA
K―接地装置埋深关系系数，见表4
Ukmax―跨步电压最大值?kV?
按例一中的接地装置计算，接地体长度L=146m，取Ik=150k，土质为砂粘土，ρ=300Ω.m，则按埋深深度0.3m，0.5m，0.8m，1m时相应的K值取2.2，1.46，0.97.0.78。按?3?式计算：
其Ukmax值分别为107.97，71.66，47.61，38.28/kV。
世界各国根据发生的人身冲击触电事故分析，认为相当于雷电流持续时间内人体能承受的跨步电压为90～110kV。从计算结果可知，该工程的防雷接地体埋深0.8m时，跨步电压已在安全范围内。JCJ/T16－92第12.9.4规定接地体埋设深度不宜小于0.6m，第12.9.7条规定：防击雷的人工接接地体距建筑物入口处及人行道不应小于3m，当小于3m时，接地体局部埋深不应小于1m，或水平接地体局部包以绝缘物。包以绝缘物易增大其接地电阻，因此还是以埋深大于1m时为好。这样处理，只增加少量工程造价，却将接地装置处理得更加安全可靠，起到事半功倍的效果。
若采用基础和圈梁内钢筋作为环形接地体，但由于三级防雷的建筑物大多为毛石基础，毛石基础上的圈梁埋地一般为0.3m左右，较浅根本达不到防止危险的跨步电压需将接地装置埋深1m的要求，因此不宜采用圈梁做为环形接地体?指三级防雷建筑物?。
六、区别工频、冲击接地电阻
工频、冲击接地电阻两者的区别及关系，许多施工技术人员不能区别与明晰，使部分工程的防雷装置接地电阻已达到设计值，而仍然盲目采用降阻措施，增加了工程造价。
工频接地电阻是按通过接地体流入地中工频电流求得的电阻。可以认为是接地体20m以内土壤的流散电阻，距接地体20m以外的大地是电气上的零电位点。用接地电阻测量仪测量的电阻，即为工频接地电阻。
自表4中可知，当接地体为环绕建筑物的环路接地体与敷设于陶粘土、沼泽地、黑土、砂质粘土等电阻率ρ≤100Ω的土壤内的接地体，其工频接地电阻与冲击电阻相等。但当敷设于砂、砂砾、砾石、碎石、多岩山地的环境时，其工频接地电阻是冲击接地电阻的2～3倍。因此如在上所述地面内敷设接地体时，如用接地电阻仪测出的工频接地电阻，只要不超过设计要求的冲击接地电阻值的2～3倍，即可为符合设计要求，不需再采取降阻措施。如不分析接地装置敷设地点的土质、接地环境条件，发现接地电阻仪摇测值大于设计要求值，就盲目再增加人工接地体或采用降阻剂来追求达到设计值，必须造成人力、物力浪费，提高了工程造价，而这一现象却有普遍性。
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【关键词】电器实践；接地系统；问题
在目前的工程项目中，电气工程已成为一种不可缺少的一部分，是保障工程施工质量和安全的核心问题之一。所谓的接地就通过在工程项目中将相关设备的一部分与大气紧密相连，使得电气设备中多出来的电流以及电压能够通过线路流动到大地之中，进而保障设备使用质量和工作人员的生命财产安全。就目前的工程项目而言，接地系统可以按照施工质量和性质的不同分为工作接地和保护接地两部分。工作接地就是根据电力工程施工中其系统运行的需要人为的将电力系统中存在的工作中心点与大地相连，进而通过特殊的装置来实现电气运行状态的科学、有效。这种连接方式的主要目的在于确保电力系统运行的正常，保障电力系统设备运行效率与安全，是在其电力系统发生误动的情况下，通过及时、快速准确的切断电源来进行故障处理和维护。而所谓的保护接地主要是指在10KV以下的电力系统中，一旦电气设备出现绝缘损坏的现象的时候，由于金属外壳出现带电现象，因此为了防止这些电压和电流对人体造成的威胁，我们通常都是在工作中通过将这些设备外壳与大地相连接，从而使得多余的电流和电压进入大地，以避免造成的人身威胁和安全隐患。
一、接地电阻概述
电流在进过接地系统向大地流动的时候，经常会出现一些电阻现象，这些电阻在目前被人们统称为接地电阻。接地电阻的存在与接地连线本身存在着一定的影响，同时与接地体以及大地之间的接触联系有着重要的影响作用，就目前的接地电阻分析而言，其中大部分接地电阻与前三部分相比较要小的多，这对于我们常说的接地电阻工作而言是一种十分重要的工作环节，这也就是我们在工作中常说的大地电阻。
1、故障现象
一般情况下，当接电气系统在运行的过程中，其一旦发生故障，故障电流便可以通过接地体直接流入大大地之中，从而以半球面的形状向着周围扩散。这就形成一种弧形接地模式，在这种社会发展趋势下，我们球心越近，受到的影响就越大。反之，离中心点越远，其受到的影响就越小。经过过去多年的工作实践证明总结得出，在距离较远的单相接地系统中其离接地点越远，其球面也就较大，实际上其电阻也并不大。
2、相关规定
就一般的电力系统而言，其在工作中接地系统附近存在着较大的差异和变化，一旦接地电阻出现问题和影响，其电流在通过的时候定会出现影响，同时也使得接地表面发生变动。在电气设备的接地部分，如接地外壳、接地线、接地体等，与零电位之间存在有电位差，称为电气设备接地时的对地电压；当有人在附近时，还有加于人体的电压，称为跨步电压。欲减小接触电压和跨步电压，应采取降低接地电阻和打接地均压网等措施等，以等化故障时对地电压的分布。
1）1000V以下中性点直接接地系统
在电压为1000V以下中性点直接接地系统中，一般均考虑变压器低压中性点的接地电阻R0为4欧，当电压为380/220V系统中发生单相接地短路时，接地电流Id通过碰地处的接地电阻Rd和中性点接地电阻R0构成回路，则其短路电流为：
Id=220V/（R0+Rd）
若电气设备容量较大，短路电流Id不足以使设备保护断路器动作，故障一直存在，此时电气设备外壳上带有一个对地电压，其值为：
Ud=IdRd=Rd*220/（R0+Rd）
如果Ud超过允许的安全接触电压50V，则人体触及该设备外壳时就不能保证安全。欲降低对地电压Ud，只有减小保护装置的接地电阻Rd，为了保持Ud不超过50V，则可以求得Rd的极限值：
Rd*220V/（R0+Rd）=50V
简化后得：
Rd=50*R0/（220-50）
R0=4欧，则得Rd=2.8欧。对于电气设备的保护接地，将接地电阻作的这么小，技术上是不合理的，投资上是很不经济的。因此，为保证设备快速而可靠的动作，在中性点直接接地1000V以下的系统中，应采用接零保护。即将电气设备的外壳直接接到系统的零线上，当发生短路时，短路电流经外壳和零线而成闭合回路。由于回路电阻较小，短路电流较大，使保护设备快速而可靠的动作，将故障设备切断。
2）电压为1000V以上的中性点接地系统
这种系统称为大接地电流系统。在这种系统中线路电压高，接地电流很大。在发生单相对地短路时，在接地装置及其附近所产生的接触电压及跨步电压较高。为确保安全，其接地电阻Rd等于或小于0.5欧。
3）电压为1000V以上的中性点不接地系统
这种系统称为小接地电流系统。对于小接地电流的高压系统，如果同低压设备公用一套接地体，由于考虑接地的并联回路很多，要求设备对地电压不超过120V，接地电阻为：
Rd≤120/Id
对高压设备单独接地装置，要求对地电压不超过250V，其接地电阻：
Rd≤250/Id
以上接地装置的接地电阻，其值不应大于10欧。
4）电压为1000V以下的中性点不接地系统
1000V以下的中性点不接地系统，当发生单相接地短路时，短路电流（系统对地电容电流）最多不超过十几安培，如果允许对地电压按50V考虑，设接地电流为10A，则接地电阻：
Rd=Ud/Id=50/10=5欧
因此，对于一般电气设备的接地电阻规定不超过4欧，完全能满足保护接地安全的要求。当配电变压器或发电机容量不超过100KVA时，由于电网布线较短，单相接地电流将更小，接地电阻的允许值可放宽至10欧以下。
二、配电系统的接地形式
常见的配电系统接地是相对于低压系统而言，其接地形式有以下几种：
TN系统即所有受电设备的外露可导电部分必须用保护线与电力系统的接地点相连接，且必须将能同时触及的外露可导电部分接至同一接地装置上，根据应用场合不同，又可分为TN-C，TN-S，TN-C-S三种。
TT系统电力系统有一点直接接地，受电设备的外露可导电部分通过保护线接至与电力系统接地点无直接关联的接地极。
IT系统电力系统的带电部分与大地间无直接连接，受电设备的外露可导电部分通过保护线接至接地极。
电子计算机接地：逻辑地，功率地，安全地，其中逻辑地、功率地为
功能性接地，安全地为保护性接地。
电子设备接地：信号地，功率地，安全地，其中信号地，功率地为功
能性接地，安全性为保护性接地。