接地和避雷器在電力系統(tǒng)及設(shè)備保護中扮演著不同的角色,它們之間存在顯著的區(qū)別。以下是對接地和避雷器的詳細比較:
一、定義與工作原理
接地是指將電氣設(shè)備的金屬結(jié)構(gòu)或其他導(dǎo)電部分與大地建立電氣連接,使電氣設(shè)備與地球形成一種等電位連接。利用地球作為巨大的電容器,吸收電氣設(shè)備中的漏電流或故障電流,從而起到保護作用。
避雷器是用于保護電氣設(shè)備免受雷擊時高瞬態(tài)過電壓危害的裝置,也稱為過電壓保護器或過電壓限制器。避雷器通常利用非線性電阻(如金屬氧化物電阻)的特性,在正常工作電壓下呈現(xiàn)高電阻狀態(tài),而在過電壓作用下電阻急劇下降,將過電壓泄放到大氣中,從而保護電氣設(shè)備。
二、作用與目的
接地主要作用:防止人身觸電傷亡,保證電力系統(tǒng)正常運行,保護輸電線路和變配電設(shè)備以及用電設(shè)備絕緣免遭損壞,預(yù)防火災(zāi),以及防止雷擊損壞設(shè)備和防止靜電放電的危害等。通過接地極把故障電流或雷電流快速泄放進大地土壤中,以達到保護人身安全和電氣設(shè)備安全的目的。
避雷器主要作用:保護電氣設(shè)備免受雷擊損壞,限制續(xù)流時間和續(xù)流幅值。通過并聯(lián)放電間隙或非線性電阻的作用,對入侵的流動波進行削幅,降低被保護設(shè)備所受過電壓值,從而保護通信線路和設(shè)備絕緣。
三、使用場合與安裝位置
接地使用場合:適用于所有電氣設(shè)備,以確保其安全運行。安裝位置:通常將電氣設(shè)備的金屬結(jié)構(gòu)或其他導(dǎo)電部分通過接地線連接到接地電極上。
避雷器使用場合:主要用于室外配電箱、變電站等設(shè)備的高壓側(cè),以及需要保護的其他電氣設(shè)備。安裝位置:通常安裝在被保護設(shè)備的高壓側(cè)或電源進線端,與被保護設(shè)備并聯(lián)連接。
四、類型與特點
接地特點:利用地球的導(dǎo)電性來吸收和分散電流。
避雷器特點:具有優(yōu)異的非線性伏·安特性,響應(yīng)速度快,殘壓低,抑制過電壓能力強等特點。
綜上所述,接地和避雷器在電力系統(tǒng)及設(shè)備保護中各有其獨特的作用和優(yōu)勢。它們共同構(gòu)成了電力系統(tǒng)安全防護的重要組成部分,為電氣設(shè)備的穩(wěn)定運行提供了有力保障。
那么雷電流經(jīng)接地系統(tǒng)傳導(dǎo)到大地,是否會對電力系統(tǒng)造成損害?通過一些實際案例分析,雷電流經(jīng)接地系統(tǒng)傳導(dǎo)到大地確實有可能對電力系統(tǒng)造成損害。
雷電對電力系統(tǒng)的危害主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
雷電反擊:當(dāng)防雷裝置接收雷擊時,雷電流沿著接閃器、引下線和接地體流入大地,并在它們上面產(chǎn)生很高的電位。如果防雷裝置與建筑物內(nèi)外電器設(shè)備、電線或其他金屬管線的絕緣距離不夠,就會產(chǎn)生放電現(xiàn)象,稱為“反擊”。反擊可能導(dǎo)致電氣設(shè)備絕緣被破壞、金屬管道被燒穿,甚至引發(fā)火災(zāi)、爆炸及人身傷亡事故。地電位反擊則是指防雷地網(wǎng)與電子設(shè)備的地網(wǎng)不共網(wǎng)時,在雷擊發(fā)生時,雷電流在不同地網(wǎng)產(chǎn)生的電位差可達數(shù)百千伏瞬時沖擊電壓,從而損壞電子設(shè)備。
雷電波侵入:直擊雷擊或雷電感應(yīng)能量可能從金屬管道、電力線、通信電纜等金屬引入線引入建筑物內(nèi),造成雷擊事故。高電位沿導(dǎo)線輸入是用電設(shè)備被雷擊的主要原因,這類事故占雷擊事故的大多數(shù)。
電磁感應(yīng):雷電流具有極大峰值和陡度,會在其周圍的空間產(chǎn)生瞬變電磁場。處于這個瞬變電磁場中的導(dǎo)體會感應(yīng)出電動勢,可能對附近的電子器件造成破壞。
雷電電磁脈沖:雷電電磁脈沖在三維空間對一切電子設(shè)備發(fā)生作用,無論是先導(dǎo)通道或回擊通道中閃擊產(chǎn)生的瞬變電磁場,還是閃電進入地上建筑物防雷裝置后所產(chǎn)生的瞬變電磁場,都會在一定空間范圍內(nèi)產(chǎn)生電磁作用,從而可能損壞電子設(shè)備。
為了減少雷電對電力系統(tǒng)的損害,所以需要接地系統(tǒng)和避雷器之間的相互合作,可以采取以下措施:
確保防雷裝置與建筑物金屬體之間有足夠的絕緣距離,或者將它們用金屬導(dǎo)線連接起來成為等電位體。
在有金屬引入線裝置的地方,對高電位加以防備,如安裝避雷器等。
在機房內(nèi)布置設(shè)備時,設(shè)備應(yīng)遠離建筑物外墻主筋和引下線放置,以減少電磁感應(yīng)的影響。
裝有電子設(shè)備的金屬柜體、通信設(shè)備機架等應(yīng)接地良好,并在柜體內(nèi)部配備相應(yīng)的浪涌保護器或者信號防雷器以提供額外的保護。
綜上所述,雷電流經(jīng)接地系統(tǒng)傳導(dǎo)到大地時,若處理不當(dāng),確實可能對電力系統(tǒng)造成損害。因此,完善建筑物接地系統(tǒng)并與避雷器之間相互配合,來確保電力系統(tǒng)的安全運行。