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描述接地与等电位连接的名词术语
1.地((earth, ground):(1)导电性的土坡,具有等电位,且任意点的电位可以看成零电位。(2)导电体,如土壤或钢船的外壳,作为电路的返回通道.或作为零电位参考点。(3)电路中相对于地具有零电位的位置或部分。
2.远方大地(remote earth, remote ground):接地极与大地表面远处点的距离的增加将测不到接地极与新的远处点间阻抗的变化.则该地表远处点为远方大地。
3.接地(名词)(earth, ground):一种有意或非有意的导电连接,由于这种连接,可使电路或电气设备接到大地或接到代替大地的、某种较大的导电体.注:接地的目的是:(a)使连接到地的导体具有等于或近似于大地(或代替大地的导电体)的电位;(b)引导入地电流流入和流出大地(或代替大地的导电体)。
4.接地(动词)(grounding, earthing):指将有关系统、电路或设备与地连接。
5.接地(参考)平面[earth (reference) plane]:一块导电平面,其电位用作公共参考电位。
6.接地连接(earthing connection):用来构成地的连接.系由接地导体、接地极和围绕接地极的大地(土壤)或代替大地的导电体组成。
7.保护接地(protective earthing, protective grounding):为了电气的目的,将系统、装置或设备的一点或多点接地。
8.防雷接地(lightning protection ground) :避雷针的接闪器、避雷线及避雷器等雷电防护设备与接地装置的连接。
9.单点接地((single-point ground):单点接地指网络中只有一点被定义为接地点,其他需要接地的点都直接接在该点上.
10.多点接地(multi-point ground):每个子系统的“地”都直接接到距它近的基准面上.通常基准面是指贯通整个系统的粗铜线或铜带,它们和机柜与地网相连,基准面也可以是设备的底板、构架等,这种接地方式的接地引线长度短.
11.浮点接地(floating ground):将整个网络完全与大地隔离,使电位悬浮.要求整个网络与地之间的绝缘电阻在50以上.绝缘下降后会出现干扰.通常采用机壳接地,其余的电路浮地.
12.接地极(earthing electrode):为达到与地连接的目的,一根或一组与土壤(大地)密切接触并提供与土壤(大地)之间的电气连接的导体。
13.垂直接地电极(vertical earth electrode):垂直安装在土壤中的接地电极。
14.水平接地电极(horizontal earth electrode):水平安装在土壤中的接地电极.
15.自然接地极(natural earthing electrode):具有兼作接地功能的但不是为此目的而专门设置的各种金属构件、钢筋棍凝土中的钢筋、埋地金属管道和设备等统称为自然接地极。
16.基础接地体(foundation earthing electrode):构筑物混凝土基础中的接地极。
17.集中接地装置(concentrated earthing connection):为加强对雷电流的散流作用、降低对地电位而敷设的附加接地装置,一般设3-5根垂直接地板.在土壤电阻率较高的地区,则敷设3-5根放射形水平接地极。
18.接地汇流排(main earthing conductor):在建筑物、控制室、配电总接地端子板内设置的公共接地母线.可以敷设成环形或条形,所有接地线均由接地汇流排引出。
19.接地装置(earth-termination system):接地线和接地极的总和.
20.接地网(ground grid):由埋在地中的互相连接的裸导体构成的一组接地极,用以为电气设备或金属结构提供共同的地。注,为降低接地电阻,接地网可连以辅助接地极。
21.接地系统(earthing system):在规定区域内由所有互相连接的多个接地连接组成的系统。(注:包括埋在地中的接地极、接地线、与接地极相连的电缆屏蔽层、及与接地极相连的设备外壳或裸露金属部分、建筑物钢筋、构架在内的复杂系统)
22.设备接地系统(facility earthing system):电气连接在一起的导体或导电性部件构成的系统,能够提供多条电流人地的途径。设备接地系统包括接地极子系统、雷电保护子系统、号参考子系统、故障保护子系统。建筑物钢筋结构、设备外壳、金属管道等任何导电部件都可以作为设备接地系统。
23.接地基准点[earthing reference point(ERP)]:共用接地系统与系统的等电位连接网络之间的连接点。
24.总接地端子(main earthing terminal):将保护导体,包括等电位连接导体和工作接地的导体(如果有的话)与接地装置连接的端子或接地排。
25.总接地端子板(main earth-terminal board):将多个接地端子连接在一起的金属板。
26.共用接地系统(common earthing system).将各部分防雷装置、建筑物金属构件、低压配电保护线(PE线)、设备保护地、屏蔽体接地、防静电接地和息设备逻辑地等连接在一起的接地装置.
27.接地均压网(earthing mat):位于地面或地下、连接到地或接地网的一组裸导体,用以防范危险的接触电压。注:接地均压网的通常形状是适当面积的接地极和接地栅格。
28.接地装置对地电位(potential of earthing connection):电流经接地装置的接地极流人大地时,接地装置与大地零电位点之间的电位差。
29:接地极有效冲击长度(effective impulse length of ground electrode):特定幅值及波形的雷电冲击电流在某电阻率土壤中的接地极上流动,雷电流衰减到小于某百分数(如1%)时所对应的长度.
30:接地系统检查(earthing system check):按照相关标准的规定.对设备、建筑物或电力系统的发、变电站接地系统或输电线路杆塔接地装置可靠性进行检查,测量接地电阻。安迅防雷器www.ansunspd.com
31.冲击接地阻抗(impulse earthing impedance):冲击电流流过接地装置时,接地装置对地电压的峰值与通过接地极流人地中电流的峰值的比值。
32.工频接地电阻(power frequency ground resistance):工频电流流过接地装置时,接地极与远方大地之间的电阻.其数值等于接地装置相对远方大地的电压与通过接地极流入地中电流的比值。
33.保护线(PE线)(protective earthing conductor):为防电击用来与下列任一部分作电气连接的导线:外露可导电部分、装置外可导电部分、总接地线或总等电位连接端子、接地极、电源接地点或人工中性点.
34.保护中性线(PEN conductor):具有中性线和保护线双重功能的导体。
35.地电流(earth current,telluric current):在大地或接地极中流过的电流。
36.地回电路(ground-return circuit):利用大地形成回路的电路。
37.接触电压(touch voltage):接地的金属结构和地面上相隔一定距离处一点间的电位差.此距离通常等于大的水平伸有距离,约为1m.
38.搭接(bonding):将设备、装置或系统的外露可导电部分或外部可导电部分连接在一起以减小雷电流流过时它们之间的电位差,也称连接、联结。
39.等电位连接(equipotential bonding):将分开的装置、诸导电物体用等电位连接导体或浪涌保护器连接起来,以减小雷电流在它们之间产生的电位差。
40.等电位连接带[equipotential bonding bar(EBB)]:其电位用来作为共同参考点的一个导电带.需要接地的金属装置、导电物体、电力和通线路以及其他物体可与之连接。
41.等电位连接导体(equipotential bonding conductor):将分开的装置的各部分互相连接以减小雷电流流过时的它们之间的电位差的导体。
42.等电位连接网络(bonding network):将一个系统的诸外露可导电部分做等电位连接的导体所组成的网络。
43.跨步电压(step voltage):地面一步距离的两点间的电位差,此距离取大电位梯度方向上1m的长度.注:当工作人员站立在大地或某物之上,而有电流流过该大地或该物时,此电位差可能是危险的,在故障状态时尤其如此.
44.土壤电阻率(earth resistivity) :表征土壤导电性能的参数,它的值等于单位立方体土壤相对两面间测得的电阻,通常用的单位是欧姆.m.
45.号地(signal ground):电路中各号的公共参考点,即电气及电子设备、装置及系统工作时号的参考点。
一、架空输电线路雷电过电压概述
架空输电线路地处旷野,绵延数千千米,很容易遭受雷击.雷击是造成线路跳闸的主要原因.同时,雷击线路形成的雷电过电压波.沿线路传播侵人变电所.也是危害变电所设备运行的重要因素。
根据过电压形成的物理过程,雷电过电压可以分为两种。一是直击雷过电压。它是雷电直接击中杆塔、避雷线或导线(见图2. 1中①、②或③)引起的线路过电压。二是感应雷过电压。它是在雷击线路附近大地,由于电磁感应在导线上产生的过电压。运行经验表明.直击雷过电压对电力系统的危害大,感应雷过电压只对35 kV及其以下的线路有威胁。图2.1 雷击输电线路部位示意图
按照雷击线路部位的不同,直击雷过电压又分为两种情况.一种是雷击线路杆塔或避雷线时,雷电流通过雷击点阻抗使该点对地电位大大升高.当雷击点与导线之间的电位差超过线路绝缘的冲击放电电压时,会对导线发生闪络,使导线出现过电压。因为这时杆塔或避雷线的电位(值)反而高于导线。故通常称为反击。另一种是雷电直接击中导线(无避雷线时)或绕过避雷线(屏蔽失效)击中导线.直接在导线上引起过电压。后者通常称为绕击。
雷击线路可能导致两种破坏性后果。一是使线路发生短路接地故障。雷电过电压的作用时间虽然很短(数十秒),但导线对地(避雷线或杆塔)发生闪络以后,工频电压将沿此闪络通道继续放电,进而发展成为工频电弧接地。此时继电保护装置将会动作,使断路器跳闸,影响线路正常送电。二是形成沿输电线路侵人变电站的雷电波,在变电站内产生复杂的折反射过程,可能使电力设备承受很高的过电压,以致设备绝缘破坏.造成停电事故。
输电线路防雷性能的优劣,工程上主要用耐雷水平和雷击跳闸率这两个指标来衡盆。耐雷水平是指线路遭受雷击时所能耐受的不致引起绝缘闪络的大雷电流幅值(单位为kA).耐雷水平越高,线路的防雷性能越好.雷击跳闸率是指在折算至年雷电日数为40的标准条件下.每百千米线路每年因雷击引起的线路跳闸次数.单位为:次/百千米·年。需击跳闸率是衡量线路防雷性能的综合性指标。二、感应过电压
在雷云对地放电过程中.放电通道周围的空间电磁场将发生急剧变化。因而当雷击输电线附近的地面时,虽未直击导线。由于雷电过程引起周围电磁场的突变,也会在导线上感应出一个高电压来.这就是感应过电压。感应过电压包含静电感应和电磁感应两个分量,一般以静电感应分量为主。
虽然对于感应过电压形成的物理解释已经有了一个比较一致的认识,但由于难以得到雷电放电过程的原始数据等原因,感应过电压有多种不同的计算方法,而且结果还差别较大。
由于感应过电压对各相导线来说基本相同,所以不会发生相间闪络。又由于感应过电压是因电磁感应而产生的,其极性与雷云电荷.即与雷电流的极性正相反,因而绝大部分感应过电压是正极性的,这一点与直击雷过电压不同。另外,感应过电压的波形较直击雷过电压更平缓,波头由几秒至几十秒,波尾则可达数百秒。避雷线由于对导线有屏蔽作用.因而能降低导线上的感应过电压幅值。避雷线与导线间的藕合系数越大,导线上的感应过电压就越低。
三、雷击导线过电压
无避雷线的线路,当雷闪放电过分靠近线路时,发生的就不是雷击地面的感应过电压,而是雷电直击导线的过电压。在我国110 kV及其以上线路一般都架
有避雷线.以免导线直接遭受雷击,但由于各种偶然因素的影响.仍有可能发生避雷线屏蔽失效.雷电绕过避雷线而击中导线的情况,通常称绕击.
绕击发生的概率虽然很低,但一旦雷电击中导线,导致线路跳闸的几率将很高。四、雷击塔顶过电压
雷击塔顶(包括雷击塔顶附近的避雷线)时,杆塔电感与接地电阻的存在将使塔顶电位瞬时升高,其电位位甚至大大超过导线电位,引起绝缘子串闪络,即反击,造成线路跳闸,同时在线路上形成向线路两侧传播的过电压波.过电压波侵人发电厂、变电站。
除上述二种雷电过电压外,还有一种雷击避雷线挡距中央时的过电压.国内外大量的运行经验表明,此时引起挡距中央避需线与导线空气问隙发生闪络是非常罕见的,故对这种雷电过电压此处不再分析。
应当指出,上面的感应过电压、雷击导线过电压、雷击塔顶过电压的计算公式都没有考虑绝缘子串的运行电压,亦即导线的运行电压.对220 kV及其以下的线路来说,运行电压所占比重不大,一般可以忽略。但在超高压线路中,随着电压等级的提高,工作电压不应再被忽略,有人建议至少应按照导线运行相电压峰值的一半来考虑,且电压极性与雷电流极性相反。因为任何时刻都至少有一相导线运行在与雷电流相反的极性下。如果按照统计法计算,则雷击时的导线工作电压瞬时值及其极性应作为一个随机变来考虑。但这些还都没有列入电力行业的相关规程中。
五、雷击跳闸率
当雷闪放电造成线路产生雷电过电压时,若雷电流超过相应情况下的耐雷水平,则导致线路绝缘发生闪络。但雷电过电压的持续时间极短,只有几十秒、高压开关还来不及跳闸.只有当冲击闪络后的闪络通道发展成稳定的工频电弧时才会导致线路跳闸。这些过程都有随机性。因此工程中除耐雷水平外.还采用雷击跳闸率作为一个综合指标,来衡量线路防雷性能的优劣。我国电力行业标准DL/T 620 1997给出了一般上壤电阻率地区有避雷线线路的耐雷水平和雷击跳闸率数值.见表2.
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表2 架空输电线路典型杆塔的耐雷水平及雷击跳闸率
马鞍山雨山温州盾开电气有限公司科技先进、文明、勇于创新、服务社群、信誉至上、精益求精为经营方针,热忱欢迎社会各界新老用户选用我公司的【电涌保护器,信号隔离器】产品。 我们以优良的品质,崇高的信誉和无微不至的服务赢得众多赞誉。今天,我们继续秉承这一优良传统,并不断发扬光大。在未来的岁月里,我们将以诚恳的态度接受各界友人和广大客户提出的宝贵建议,以感谢万千的热情,衷心感谢社会各界给予的支持和厚爱。
1)防雷
接地系统采用TN-S系统,工作接地、保护接地、防雷接地合一设置,总接地电阻小于1欧姆。投标人可结合上述接地系统,设计自己独立的系统接地。
整个系统要求能够防护雷电对电子设备的各种侵害,防雷保护器应在不影响系统正常运行的前提下,能够承受预期通过它们的雷电流和过电压。
投标人须提供完整有效的防直击雷、感应雷、地电位升高的防雷系统。要求在控制室的电源进线加装合适的避雷器,在总线网络和视频接口处加装合适的隔离器,并采取等电位连接,以达到佳的防雷效果。同时,为减少备品备件和后期维护方便,投标人应采用同一品牌防雷产品。
投标人须对装有号通道防雷保护器的通讯线路复核其传输速率,即选择适当的防雷保护器的通频带和网络分支上的防雷保护器的安装数量,以保证系统网络原有的大传输速率。
电源二级防雷:在中控室、各PLC现场控制分站电源进线端、出线端及现场仪表供电电源出线端安装电源第二级防雷保护器(或组合),以保护中控室设备、PLC现场控制分站设备及现场仪表等的供电。同时,防雷保护器(或组合)应选用相应IP等级的保护箱,以满足现场环境对防雷保护器(或组合)的防尘、防潮、抗冲击等要求。
电源三级防雷:在室外仪表箱内安装电源第三级防雷保护器(或组合),以保证下层弱电设备供电。同时,防雷保护器(或组合)应选用相应IP等级的保护箱,以满足现场环境对防雷保护器(或组合)的防尘、防潮、抗冲击等要求。
号部分:凡经室外传送的各类现场总线电缆和4~20mA模拟量号电缆以及网络号(通讯总线)电缆的两端分别安装合适的号防雷保护器。
2)接地
接地装置按照标准,根据系统接地要求分别接地,以及各电气设备的等电位连接。
在含有接地系统的装置和设备中,同样要考虑电源系统及自动化监控系统的影响,每组地电极系统自身对地电阻不能超过1欧姆。
应提供标识杆和标识牌,以标明地下钢带接地体的埋设路线。所作标识与电缆线路的标识类似。
1.1.2 防雷保护器技术参数要求
投标人应按照IEC标准及有关规范的要求,在做好系统屏蔽、接地和等电位连接的同时,还须根据系统特性及使用要求提供完整、可靠的防直击雷、感应雷及过电压保护系统,选择通过防雷形式试验测试(GB18802)的产品,以防止雷击或浪涌电压对系统的损坏。为减少备品备件和后期维护方便,投标人应采用同一品牌防雷产品。
电涌保护器必须符合 IEC 664 和 DIN VDE.011 标准
1)级电源防雷器
使用电子触发式火花间隙,且带有附加的灭弧装置,可以熄灭很高的线路工频续流,使用电子触发式电涌保护器可以得到很大的放电电流,触发电压低,所以和第二级的电涌保护器之间无需退耦元件。
?额定工作电压:Un(AC):330V或440V;
?大允许工作电压UC(AC):330V或440V;
?冲击电流limp(10/350μs):50KA/25As电量;
?大前置保险丝:250Agl;
?无前置保险丝的自熄短路电流:50 KA/50Hz;
?响应时间:≤150ns;
?状态显示:绿色LED;
?认证cURus,File E198315:KEMA。
2)第二级电源防雷器
电涌保护器使用压敏电阻,使电涌保护等级低的电气和电子设备免受雷电和线路中电涌的冲击。内置热敏过流保护装置,能提供不同的电压等级的产品(Un<Uc)、多片组合的产品,以满足不同供电系统的应用。选用产品需满足相应的标准,比如:IEC 60364-5-53:2001等。底座180°可旋转有助于选择从顶部或底部进线。具有EWS功能在红色、绿色两种显示状态的基础上,增加了黄色的状态显示。当状态显示黄色时,表示该模块已遭受过雷击,部分已损坏。同时该状态也可通过遥触点输出号,你此时更换保护模块。
?额定电压 Un:230V;
?大持续工作电压, Uc (AC):280V;
?大持续工作电压, Uc (DC):350V;
?大放电电流 (8/20 μs):150 kA;
?响应时间:≤25 ns;
?大前置熔丝:125 A gL;
?电压保护水平,Up(In 时):<1450V;
?电压保护水平,Up(5kA 时):<850V;
?暂态过电压:335V TOV;
?状态显示:绿色=正常;红色=保护模块损坏,需更换。
3)第三级电涌保护器
电涌保护器内部集成有温度监控装置,在压敏电阻温度升高时将压敏电阻同电网自动切断,同时外壳上的工作指示灯熄灭,并且带一个开关触点,输出一个告警号。保护线路中的大电流为 16A。
?额定电压 Un:230V;
?大持续工作电压,Uc (DC):260V;
?大放电电流(8/20 μs):7kA;
?响应时间:≤150 ns;
?大前置熔丝:16 A gL;
?电压保护水平,Up (L - N ):≤1200V;
?电压保护水平,Up (L/N-PE):≤1800V,状态LED绿色=正常。
4)测量、控制系统的电涌保护
电涌保护器由气体、放电管、抑制二极管和耦合电阻组成。通过导轨直接接地从而提高接线效率,保护模块可以通过LED显示工作状态,LED显示绿色,表示模块工作正常,LED显示红色,表示模块有故障。提供额定电压为5 V, 12 V, 24 V, 48 V和60 V的产品,不同电压的产品以相应的颜色标签加以区分。
数字量模拟量的保护
?通道电阻4.7Ω
?截止频率 (-3dB) 750 kHz
?标称放电电流 (8/20 μs) 线-线/线-PE/GND-PE:2.5kA/2.5kA/2.5kA;
?大放电电流(8/20 μs) 线-线/线-PE/GND-PE:10kA/10kA/10 kA;
?冲击电流(10/350 μs) 线-线/线-PE/GND-PE:2.5kA/2.5 kA/2.5kA。
5) CAT.5网线过压保护:
?提供 RJ45 口,保护所有的号线,10/100BASE TX;
?额定工作电压 UC(AC):5V;
?大允许工作电压 UC(AC):7V;
?通道电阻:1.3 欧姆;
?波特率:〈6MB;
?输出端残压 1KV/us 对称:<40V;
?输出端残压(8/20μs) 对称:<45V;
?输出端残压 1KV/us 非对称:<450V;
?输出端残压(8/20μs) 非对称:<500V;
?响应时间:≤5ns。
6)485-RS485协议号
?可插拔模块(插拔模块,不影响号通讯);
?低残压;
?保护RS485协议串行通讯数据的传输;
?插拔模块可经V-TEST仪器检测;
?导轨直接可靠接地,可泄放电流20 kA (8/20 μs), 2.5 kA (10/350 μs)。
7)高传输速率号保护
?额定电流450 mA
?通道电阻2.2 Ω
?过载故障模式模式 2
?IEC 61643-21类别 C1; C2; C3; D1
?截止频率 (-3 dB) 200 MHz
?标称放电电流(8/20 μs) 线-线 / 线-PE / GND-PE 2.5 kA / 2.5 kA / 2.5 kA
?大放电电流(8/20 μs) 线-线 / 线-PE / GND-PE 10 kA / 2 x 10 kA / 10kA
?冲击电流(10/350 μs) 线-线 / 线-PE / GND-PE 2.5 kA / 2.5 kA / 2.5 K
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