防雷和接地的知識在建筑領域應用很廣,在這里我們主要討論變配電所的防雷與接地設計知識。以城區新建的10kV配電室為例,一般安裝避雷網和避雷帶防止電氣設備受直擊雷的侵襲。
1、避雷網
避雷網用于保護平頂或斜頂屋面且屋頂面積較大的建筑物。
先是沿屋頂邊緣及凸出物的邊緣設置避雷線,避雷線一般用¢12~ ¢16mm的鍍鋅圓鋼制成,并用同徑圓鋼或專用卡子支持(卡子為避雷線預埋),然后在屋頂同樣用¢12~¢16mm鍍鋅圓鋼將屋外分成6x6m或6x10m或10x10m的方格,并與屋緣先設置的避雷線相焊接,再用專用支座將屋面的鍍鋅圓鋼網格支起,支座的間距一般為1000~1200mm,最后同樣用¢12~ ¢16mm鍍鋅圓鋼在屋面四角或兩個角將做好的避雷網引至地下的接地裝置,引下線與避雷網焊接后沿墻引下,并用專用支持卡子支好,卡子間距2000~2500mm。
2.避雷帶
1)避雷帶也稱均壓環,用于防止高層建筑的立面和側面遭雷擊。它和屋頂的避雷網或避雷針組成了完整的避雷系統。
2)避雷帶一般用¢12mm圓鋼或12mmx4mm扁鋼埋入建筑物圈梁的外皮上,并與柱子的主筋可靠焊接,同時建筑物四周墻壁上的金屬窗、金屬構架必須與避雷帶多點可靠連接;避雷網與避雷帶應有可靠接地,單獨接地時,接地電阻應小于10Ω,一般可與主接地網相連接。
3.接地系統分類
1)110kV系統是沒有零線的,接地的電阻值為0.5Ω,現在用的是OPGW光纖復合架空地線,35千伏電壓級接地電阻值為4Ω。
2)低壓接地系統分類主要有以下幾種:IT、TT、TN(包括TN-C、TN-S、TN-C-S)系統。
TN-C系統適用于有專業人員維護的一般性工業廠房和場所。
TN-S系統適用于設有變電所的公共建筑、醫院、有爆炸和火災危險的廠房和場所、單相負荷比較集中的場所。
TT系統適用于物等電位連接的戶外場所,例如戶外照明、戶外集貿市場、戶外演出場地等場所的電氣裝置。
IT系統適用于不間斷供電要求高和對接地故障電壓有嚴格限制的場所,如應急電源裝置、消防、礦井下電氣裝置、胸腔手術室以及有防火防爆要求的場所。
4.接地裝置的安裝
1)接地裝置的布置
單臺配電變壓器中性點接地裝置,一般采用扁鋼將垂直接地體焊接在一起,接地體埋深為0.8m,每根垂直接地體長度為2.5m,兩根垂直接地體之間距離為5m。整個接地裝置的布置如下圖所示: