防雷和接地的知识在建筑领域应用很广，在这里我们主要讨论变配电所的防雷与接地设计知识。以城区新建的10kV配电室为例，一般安装避雷网和避雷带防止电气设备受直击雷的侵袭。 

#1 避雷网

 

避雷网用于保护平顶或斜顶屋面且屋顶面积较大的建筑物。

先是沿屋顶边缘及凸出物的边缘设置避雷线，避雷线一般用￠12~ ￠16mm的镀锌圆钢制成，并用同径圆钢或专用卡子支持（卡子为避雷线预埋）;

然后在屋顶同样用￠12~￠16mm镀锌圆钢将屋外分成6x6m或6x10m或10x10m的方格，并与屋缘先设置的避雷线相焊接;

再用专用支座将屋面的镀锌圆钢网格支起，支座的间距一般为1000~1200mm;

最后同样用￠12~ ￠16mm镀锌圆钢在屋面四角或两个角将做好的避雷网引至地下的接地装置，引下线与避雷网焊接后沿墙引下，并用专用支持卡子支好，卡子间距2000~2500mm。

 

#2 避雷带

1）

避雷带也称均压环，用于防止高层建筑的立面和侧面遭雷击。它和屋顶的避雷网或避雷针组成了完整的避雷系统。

2）

避雷带一般用￠12mm圆钢或12mmx4mm扁钢埋入建筑物圈梁的外皮上，并与柱子的主筋可靠焊接，同时建筑物四周墙壁上的金属窗、金属构架必须与避雷带多点可靠连接；避雷网与避雷带应有可靠接地，单独接地时，接地电阻应小于10Ω，一般可与主接地网相连接。

 

#3 接地系统分类

1）

110kV系统是没有零线的，接地的电阻值为0.5Ω，现在用的是OPGW光纤复合架空地线，35千伏电压级接地电阻值为4Ω。

2）

低压接地系统分类主要有以下几种：IT、TT、TN（包括TN-C、TN-S、TN-C-S）系统。

TN-C系统适用于有专业人员维护的一般性工业厂房和场所。

TN-S系统适用于设有变电所的公共建筑、医院、有爆炸和火灾危险的厂房和场所、单相负荷比较集中的场所。

 

TT系统适用于物等电位连接的户外场所，例如户外照明、户外集贸市场、户外演出场地等场所的电气装置。

IT系统适用于不间断供电要求高和对接地故障电压有严格限制的场所，如应急电源装置、消防、矿井下电气装置、胸腔手术室以及有防火防爆要求的场所。

#4 接地装置的安装

1）接地装置的布置

单台配电变压器中性点接地装置，一般采用扁钢将垂直接地体焊接在一起，接地体埋深为0.8m，每根垂直接地体长度为2.5m，两根垂直接地体之间距离为5m。整个接地装置的布置如下图所示：

 

2）配电室接地装置

配电室内整个接地装置用扁钢网装布置，根据其接地电阻的要求，分别焊接长度为2.5m的垂直接地体。接地装置的基本要求如下：

• 网总接地电阻应≤4Ω，如实测不足，需扩大水平接地体范围。

• 室外水平接地体和垂直接地体应敷设在自然土壤中，埋设深度≥0.8m，接地网外缘各角应做成圆角，其半径R=3.5m,室内一层地网敷设在层底板找平层内。

• 接地网在回填土时，应将低电阻率土壤直接覆盖水平接地体，尽量减少接地网的接地电阻。

• 接地线应采用搭接焊接方式，其搭接长度应为扁钢宽度的2倍或圆钢直径的6倍，焊接处涂沥青防腐。

• 所以设备安装处、构架、支架、预埋件及电缆沟接地带等均应敷设接地引线与接地网可靠焊接。

• 室内外电缆沟内的预埋件应多处（每条电缆沟至少3点）与接地网主干线相接，支架与接地网连接应可靠，设备接地引下线不得直接连接到电缆沟内的接地带上。

• 室内地面预埋件均应与本层地网牢固连接，严禁在一个接地线中串接几个需要接地的部分。

• 在土建施工时，如接地网主干线与基础相碰时，主干线可适当移位或绕开，严禁将接地网主干线开断。

• 所有接地用材料均需做热镀锌处理，接地装置的施工应符合《电气装置安装工程施工及验收规范》。

• 从室外主地网有多点（连接处应靠近垂直接地体）用接地扁钢在粉刷层内沿内墙与屋顶避雷带可靠连接。

• 建筑物的柱体，楼板及屋顶内的钢筋应分别引出一根与各层地网焊接。

• 变压器接地网后再与主接地网连接，变压器接地网地下连接点至主接地网的地下连接点之间接地体的长度不得小于15m。

 

 

#5 接地种类及一些名词术语

①工作接地，系统接地：

将电力系统 电气装置中，为运行需要所设的接地（如中性点直接接地或经其他装置接地等）。

②保护接地：

电气装置的金属外壳，配电装置的构架等由于绝缘损坏有可能带电，为防止其危及人身和设备的安全而设的接地。

③雷电保护接地：

为雷电保护装置（避雷针，避雷线和避雷器等）向大地泄放雷电流而设的接地。

 

④防静电接地：

为防止静电对电子信息系统，易燃油，天然气储罐，石油化工装置和管道等的危险作用而设的接地。

⑤接地极：

埋入地中并直接与大地接触的金属导体，导电模块成为接地极，兼作接地极用的直接与大地接触的各种金属构件，钢筋混凝土建构筑物的基础称为自然接地极。

⑥接地线：

电气装置、设施的接地端子与接地极及接地极间连接用的金属导电部分。

⑦接地装置：

接地线和接地极的总和。

⑧等电位联结线：

为确保等电位联接而使用的保护线。