黑龙江交通职业技术学院毕业设计08级电气化铁道技术专业

6. 防雷接地 “防雷在于接地”,这句话含义说明各种防雷保护装置都必须配以合适的接地装置。将雷电泄入大地，才能有效地发挥其保护作用。

接地是指将地面上的金属物体或电气回路中的某一节点通过导体与大地保持等电位,电力系统的接地按其功用可分三类:

工作接地:根据电力系统正常运行的需要而设置的接地，它所要求的接地电阻值约在0.5-10?的范围内。

保护接地:不设这种接地，电力系统也能正常运行,但为了人身安全而将电气设备的金属外壳等加以接地,它是在故障的条件下才发挥作用的,它所要求的接地电阻值处于1-10?的范围内。

防雷接地:用来将雷电流顺利泄入大地,以减小它所引起的过电压,它的性质似乎介于前两种接地之间,它防雷保护装置不可缺少的组成部分，它有些像工作接地;但它又是保障人身安全的有力措施,而且只有在故障下才发挥作用，它又有些像保护接地,它的阻值一般在1-30?的范围内。

由此可见,接地电阻取10?较合适。 查接地装置 i(冲击系数)与 体。

查得: ? i＝0.45

(式中:

Ri??i(接地装置的冲击利用系数)表,选用一字形的接地

?i＝

RiRe 式（4-1）

Re—冲击电流下的电阻;

R—工频电流下的电阻)

i＝0.45×10＝4.5? 式（4-2） 7. 雷电侵入波保护

因为雷击线路机会比雷击变电所多，所以沿线路侵入变电所的雷电过电压行波是很常见的。又因为线路的绝缘水平要比变压器或其它设备的冲击试验电压高许多，所以变电所对行波的保护十分重要。雷电侵入波保护是利用阀型避雷器以及与避雷器相配合的进线保护段。

第三节. 本设计的防雷保护方案

变电所是重要的电力枢纽,一旦发生雷击事故,就会造成大面积停电。一些重要设备如变压器等,多半不是自恢复绝缘,其内部绝缘如故发生闪络,就会损坏设备。因此,变电所实际上是完全耐雷的。

变电所的雷害事故来自两个方面:一是雷直击变电所;二是雷击输电线路产生的雷电波沿线路侵入变电所。

对直击雷的防护一般采用避雷针或避雷线。对雷电侵入波的防护的主要措施是阀式避雷器限制过电压幅值,同时辅之以相应措施,以限制流过阀式避雷器的雷电流和降低侵入波的陡度。

为了防止变电所遭受直接雷击,需要安装避雷针、避雷线和辅设良好的接地网。装设避雷针(线)应该使变电所的所有设备和建筑物处于保护范围内。还应该使被保护物体与避雷针(线)之间留有一定距离，因为雷直击避雷针(线)瞬间的地电位可能提高。如果这一距离不够大，则有可能在它们之间发生放电，这种现象称避雷针(线)对电气设备的反击或闪络。逆闪络一旦出现,高电位将加到电气设备上，有可能导致设备绝缘的损坏。为了避免

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这种情况发生,被保护物体与避雷针间在空气中以及地下接地装置间应有足够的距离。 按实际运行经验校验后，我国标准 目前推荐d1和d2应满足下式要求:

d1≥0.2Ri＋0.1h, d2≥0.3Ri 式（4-3） d1≥0.2×4.5＋0.1

d2≥0.3×4.5

在对较大面积的变电所进行保护时,采用等高避雷针联合保护要比单针保护范围大。因此，为了对本站覆盖,采用四支避雷针。被保护变电所总长108.5m,宽79.5m,查手册，门型架构高15m。避雷针的摆放如图所示。

108.52379.51图（4-1）

4

D D12＝79.5m;23＝D14＝108.5m

Dmax＝108.52?79.52＝135m

h0 ＝－

hhD7h ＝15＋

1357所以,需要避雷针的高度为: ＝34.3m

四只避雷针分成两个三只避雷针选择. 验算:首先验算123号避雷针 对保护的高度:

1﹑2号针之间的高度：h0＝34.3－2﹑3号针之间的高度：h0＝34.3－1﹑3号针之间的高度:

h079.57108.57＝23m＞15m ＝18.8＞15m

22＝34.3－

108.5?79.57＝34.3－19＝15.1m＞15m

由上可见,对保护物的高度是能满足要求的。 对保护宽度: 1﹑2号针的保护宽度:2﹑3号针之间的宽度:

bxbx＝1.5 (h0－＝1.5 (h0－

hxhx)＝1.5(23－15) ＝12＞0 )＝1.5(18.8－15) ＝5.7＞0

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由此可见,对保护物的宽度是能满足要求的。 所以,123针是满足要求的。

由于4针的摆放是长方形,所以，134针也是满足要求的。即,四只高度选为35m的避雷针能保护整个变电所。 第四节. 接地装置

无论是工作接地还是保护接地，都是经过接地装置与大地连接，接地装置包括接地体和接地线两部分。 1.接地体（网）

待设计变电所为长方形，则接地网也可取为长方形，若取直径为48mm，长为250cm的钢管作接地体，埋深0.8m,接地体之间连接一般用镀锌扁钢，应保证接地地电阻R≤4Ω。 2.接地线

接地线是连接接地体和电气设备接地部分的金属部分的金属导体，一般接地采用截面积不小于4mm×12mm的扁钢，直径不 应小于6mm的圆钢。

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总结

由于我对电力这方面很感兴趣，因此选择了电力方向的毕业设计题目，对于这样的题目其实并不陌生，上学期期末的电气工程课程设计中的一个题目便是变电站设计。大三下学期学习了“电力系统分析”这门电力方向的专业基础课，虽说有点难学，尤其是暂态部分，但经过常老师的辛勤教导，上学期和自身的努力，总算是大概学懂了。上学期又学习了两门专业课“发电厂电气部分”和“电力系统继电保护”学习了这三门课，为这学期的毕业设计打下了理论基础。

经过三个多月的努力，我终于完成了这个题目。在此过程中，我从对变电站的生疏，到了解，再到深入研究，第一次完成了一件实际应用的设计，感觉有不少的收获：1.巩固了以前学的专业知识，并在以前的基础上理解的更加透彻，掌握的更加熟练；2.锻炼了自己的实际应用能力，将课本上学到的理论知识和实际生产联系了起来；3.增强了自己独立解决问题的能力。虽然，在这个过程中我也曾遇到了不少困难，但是，在老师和同学们的热情帮助和我自己的不懈努力下，所有的难题都被我逐个解决，我也从中获得了胜利的喜悦。这也让我明白了一个道理:前途是光明的，道路是曲折的，只有靠自己顽强拼搏的精神和坚持不懈的努力才能够到达成功的彼岸。正所谓：天下无难事，只要肯攀登。只要有契而不舍的精神，就没有办不到的事！

总之，我觉得我的毕业设计做的还是比较成功的，因为我有不小的收获。就快要毕业了，也为我的大学画上一个完美的句号。在此，我还要感谢在我做毕业设计的过程中，给与我帮助的老师和同学。

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