跨步电压
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跨步电压范文第1篇
1引言
跨步电压即是人的两脚站在电位不同的地面上的两脚之间的电位差，这种电压所造成的触电事故就叫跨步电压触电[1]。而在发电站变压器区域，电压有的高达上百千伏，故障电流非常大，对工作人员构成了生命威胁，因此跨步电压的安全测量方法是非常必要的。本文主要根据DL/T475-2006《接地装置特性参数测量导则》测量跨步电压的方法，通过大电流发生器模拟一个故障电流给被测物体，再用内置等效人体电阻的电压表对模拟人体双脚的电极进行跨步电压的测量，并由此实验找出其改进措施，为以后跨步电压的测量提供参考。
2跨步电压的形成
造成地面上各处电位不同的原因主要有：一是相线断线，带电一端触地，即以触地点为中心形成许多同心圆，在不同的同心圆上其电位也不相等，中心点的电位最高，相反远离中心点的电位也越低（图1）。二是接地设备漏电时，接地线带电或电线电缆绝缘破坏、接头处包扎不严导致漏电等，也会以接地点或漏电点为中心，形成电位不同的同心圆。当人的双脚站在不同的同心圆上，跨步电压加于双脚时，就会有电流流过人体。设前脚的电位为U1，后脚的电位为U2，则跨步电压U=U1-U2。显然距离电流入地点越近，跨步电压越高，其危险性亦越大。人体受到跨步电压作用时，电流将从一只脚经跨步到另一只脚与大地形成回路[2～8]。
当跨步电压达到40～50V时，人就有触电的危险。触电者的症状是脚发麻、抽筋、跌倒在地[2]。人若能蹦出同心圆，就可脱离危险，如果不能蹦出同心圆甚至被击倒，会加大人体的触电电压，危险性就会更大。这是因为当人站立时，电流途径是流过双腿，而倒地后，电流则通过大脑和心脏，可能会使人发生触电死亡。
3跨步电压的测量原理
雷电流入地点周围电位分布区行走的人，两脚间（80cm）的电压离落地点越远，电流越分散，地面的电势也越低，为了降低跨步电压而需要人与雷电流入地点之间保持一定的安全距离，即防跨步电压安全距离。
跨步电压是电气设备碰壳或电力系统一相接地短路时，电流从接地极四散流出，在地面上形成不同的电位分布，人在走近短路地点时，两脚之间的电位差。
5降低跨步电压的方法
如果所测跨步电压大于允许值，可以在发电站经常维护的通道、保护网附近局部增设l～2 m网孔的水平均压带，可直接降低大地表面电位梯度，此方法比较可靠，但需要增加钢材消耗。
可以铺设砾石地面或沥青地面，用以提高地表面电阻率，以降低人身承受的电压。而此时地面的电位梯度并没有改变。可通过①采用碎石、砾石或卵石的高电阻率路面结构层时，其厚度不小于15cm。②采用沥青混凝土结构层时，其厚度为不小于4cm。采用电阻率高的路面措施，在使用年限较久时若地面的砾石层充满水泥或沥青地面破裂时，则不安全，因此，要定期维护。
可以增设垂直接地极来降低跨步电压，增加垂直接地体具有非常显著的作用，一是垂直极的引入，降低了地电位升，而跨步电压均与地电位有着直接的关系。二是因为增设垂直极后，大部分故障电流通过垂直极流入大地，相应减少了水平导体的散流量，因此地表面的水平方向电流密度大大减少，造成水平方向电场强度大大降低。
6结语
通过大电流发生器模拟了一个故障电流给被测物体，再用内置等效人体电阻的电压表对模拟人体双脚的电极进行跨步电压的测量，并提出了降低跨步电压的一些方法，为今后跨步电压的测量及降低方法提供参考。跨步电压可能引起触电危险的现象可能无法完全避免，但若设法降低加在人体上的电压（电势差），并及时采取必要措施，则会有效降低触电危险。
参考文献：
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跨步电压范文第2篇
关键词：垂直接地极 接地电阻 接地系统 接触电压 跨步电压 季节因素
发变电站良好的接地是电力系统安全运行的根本保证。随着电力系统电压等级的不断提高和系统容量的不断增大，接地故障电流和发变电站接地网的面积也不断增大，生产运行部门对于降低地网接地电阻、接触电压和跨步电压，保障电力系统安全、可靠运行的呼声越来越高。要确保人身和设备的安全，维护电力系统的可靠运行，需要改变仅强调降低接地电阻的传统观念，树立主要考虑地面接触电压和跨步电压所带来的危害这一新概念。
在土壤电阻率较低，接地网面积限制相对宽松的地区，降低接地电阻、接触电压及跨步电压并不是特别困难。但是，许多山区或周边环境比较恶劣的变电站所处位置的土壤电阻率比较大;某些建在城市中的变电站接地系统设计则受到面积限制。如何在这些土壤电阻率高、接地网水平扩张裕度有限的地区，使变电站地网设计能够确保设备及人身安全则是许多人都关心的问题。针对工程实际中的具体问题，把设计思路仅仅局限于水平地网显然是不合适的，将接地系统向纵深方向发展是设计的必然思路。实践也证明，增设垂直接地极对于降低地网接地电阻、接触电压和跨步电压是一种行之有效的方法。
本文的目的是采用数值计算方法系统分析垂直接地极对接地系统电气性能的影响，分析采用从加拿大引进的CDEGS软件包。垂直接地极降低接地电阻的作用以均匀土壤为例，讨论垂直极对于降低地网接地电阻的作用。假设水平地网面积为150m×150m，网格间距取15m，土壤电阻率为200Ω.m，水平导体半径r1=0.011m，垂直极长度L=50m。先分析在已有水平地网基础上增设垂直极，考虑垂直极根数N变化对接地电阻R的影响。
为了减小水平地网对垂直接地极的屏蔽作用，垂直接地极一般布置在水平地网的外围，与外围接地导体相连。其中虚线为垂直极计算半径r2取3.5m时的接地电阻，用于模拟采用爆破接地技术施工的垂直接地极，实线为垂直接地极的半径r2取0.025m时的接地电阻，用于模拟常规尺寸的普通垂直接地极。
垂直极根数变化对地网接地电阻的影响:其它条件不变，接地系统的接地电阻R随垂直极根数N的增加而降低，当布置的垂直接地极根数达到一定数量时，接地电阻R的减小趋于饱和，其主要原因是垂直接地极间距减小后，相互之间屏蔽作用增强的缘故。另外，垂直极显然对水平网散流有抑制作用。即添加垂直极后接地系统总的接地电阻并不是垂直极与水平网的接地电阻的简单并联，而是存在一个屏蔽系数，垂直极的根数越多，屏蔽系数越大。垂直极半径取3.5m时的降阻效果明显比半径取0.025m时要强。
垂直极半径取3.5m是考虑到爆破制裂之后的效果。因此可以看出，采用爆破接地技术对垂直接地极进行施工，增大垂直接地极的半径，能更有效地降低接地系统的接地电阻。垂直极对接触电压和跨步电压的影响。增设垂直极对于降低地表面的最大接触电压和跨步电压也具有较大的影响。水平网同上节讨论的情况相同，垂直极计算半径取0.025m。
增设垂直接地极对于降低接触电压和跨步电压具有非常显著的作用，当垂直极为12根时，接触电压就可降低约40%;当垂直极为32根时，接触电压可降低63.49%。而降低接触电压正是电力系统接地安全设计的主要目标之一。
增设垂直极对于降低接触电压的原因主要有两点:一是垂直极的引入，降低了地电位升(GPR)，而接触电压及跨步电压均与GPR有着直接的关系。二是因为增设垂直极后，大部分故障电流通过垂直极流入大地，相应减少了水平导体的散流量，因此地表面的水平方向电流密度大大减少，造成水平方向电场强度大大降低。
例如在垂直极为12根时，水平网流散的电流为25%左右，而垂直极流散的电流大约为75%。而在土壤不均匀，特别是上层土壤电阻率明显大于下层土壤电阻率时，这一趋势更加明显，垂直极中流散的电流可达到总电流的90%。因此在地面上引起的接触电压和跨步电压也会相应有较大幅度的降低。
垂直极对消除季节因素影响的作用一般情况下，多孔含水岩石的电阻率可由以下经验公式[4]求得:ρ=ρ0f-mS-n，(1)式中:ρ0为填充于岩石孔隙中水的电阻率;f为孔隙度(孔隙体积与总体积的比值);S为填充了水的孔隙空间与总孔隙空间的比值;约有30%以上的孔隙空间为水填满时，n值接近于2;m值取决于岩石的固化程度或地质年代，对松散的沉积岩m为1.3左右，对良好固结的古生代沉积岩m为1.95左右。
由上可以看出岩石的电阻率主要取决于它的含水量和水的电阻率。由于土壤的导电具有离子导电性能，因此其电阻率通常是随着温度的降低而增加。与沙混合的粘土含水量15%时，在0℃以上电阻率变化较缓，0℃时电阻率有一突变过程，而温度在0℃以下时电阻率随温度的下降而急剧上升。随着季节的变化，土壤温度与土壤中的水分含量都将有很大的变化，因此在常规地网设计中，考虑到变电站所处的纬度及周边环境不同，对于接地电阻都要乘一季节系数，视水平接地体埋深不同，取值不同。
在水平地网基础上添加长垂直接地体以后，季节变化对于接地电阻的影响明显减小。这主要是因为季节变化影响的土壤范围在地表附近，对于深层几乎没有影响。基于以上考虑，以下面的模拟分析来探讨垂直接地极对于降低季节系数的作用。假设地网面积为150m×150m，网格间距为15m，土壤电阻率ρ2=200Ω.m，水平导体半径r1=0.011m，埋深为0.8m;垂直极长度L=50m，半径r2=0.02m。假设表层由于冬季冰冻作用导致电阻率增加的土壤深度h为1.0m，当其电阻率随季节变化时，接地电阻随季节变化的曲线如图4所示，其中实线是没有垂直接地极时的接地电阻，虚线是增设8根半径为r2=0.025m的垂直极后的接地电阻，点线是增设8根半径r2=3.5m的垂直极后的接地电阻。
没有垂直接地极的接地电阻R1随着上层土壤电阻率的增大而增大。取上层土壤电阻率为50～800Ω.m这一常见范围，仅仅表层1m深土壤的电阻率的变化就可以导致接地电阻从0.55Ω增加到0.8Ω，增幅达45%。而当增设8根深度为50m的垂直接地极以后，如上节讨论结果，由于相当一部分故障电流经由垂直极流入大地，因此，接地系统接地电阻受上层土壤电阻率变化的影响将会显著变小。采用半径为0.025m的钢管，接地电阻在同样的土壤电阻率变化情况下，仅从0.5Ω增大到0.575Ω。尤其是采用爆破接地技术进行垂直接地极的施工后(计算半径取3.5m)，接地电阻基本上不受季节变化因素的影响，从而大大提高了接地系统的安全性。
上面讨论的是下层土壤电阻率固定为200Ω.m时的情况，当下层电阻率与上层电阻率的比值不同时，情况会有所不同。一个基本的原则是:上层电阻率变化对于整个接地电阻变化的影响取决于水平网与垂直接地极之间的泄漏电流分配情况。当下层电阻率相对较大，泄漏电流分配比例较小，季节系数就较大;反之，季节系数就较小。
结论：
1)将接地系统向纵深方向发展是提高高土壤电阻率地区及城区地网安全性的重要措施。
2)增加垂直接地极能有效地降低发变电站接地系统的接地电阻，但在有限面积的接地网上布置过多的垂直接地极时，降阻效果将趋于饱和。
跨步电压范文第3篇
关键词：屏蔽门 轨道 电位 问题 探讨
中图分类号：U231.8 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2012）12（b）-00-01
由于工作的要求，我们曾经多次去地铁进行考察，发现在所有用直流电机牵引的地铁列车中，都存在轨道或车厢与站台或屏蔽门之间电势差问题。目前所有地铁解决站台屏蔽门与轨道之间等电位及屏蔽门系统绝缘问题方案有：①屏蔽门与轨之间等电位连接，即使用一根导线连接于屏蔽门与轨道两端，使两点之间电位相等。②屏蔽门站台设备与车站接地网连接。可是两种方案都不能很好解决屏蔽门对地绝缘出现故障时的安全问题，原因是：方案①中虽然能使屏蔽门与轨道电位相等，解决屏蔽门与列车之间的跨步电压问题，但当站台屏蔽门绝缘损坏接地时，会出现接地处短路起火的情况，危及车站消防安全；方案②中屏蔽门与列车之间存在超出安全范围的跨步电压，威胁乘客的人身安全。为此，该文尝试提出解决这些问题的可行性方案进行探讨。
1 屏蔽门系统与地铁轨道之间现状及存在问题
直流电机牵引的机车钢轨或车厢的电压即是电源负极对地的电压，高达90DC，甚至120VDC，列车到站或离整流变压器出较远处最高，而站台屏蔽门是接地绝缘设计的，所以屏蔽门与地铁轨道之间是可能存在90DC以上的电压的。目前的两种处理方案存在问题是：①屏蔽门与轨道进行等电位连接，保持与轨道等电位，如图1所示：
图1 屏蔽门与轨道等电位连接示意图
这样的处理方法可使屏蔽门与轨道或车厢电位相等即两处之间不存在电势差，这时屏蔽门系统也带有90VDC或更高的电势，当乘客上下车时，不存在跨步电压问题，有效地解决了威协乘客人身安全的问题。
屏蔽门系统（包括门体、机顶盒、门槛等）与车站的建筑结构进行绝缘安装，在绝缘值日益下降，且对于车站两边甚长的屏蔽门维护也相当困难，当站台屏蔽门绝缘受到损坏接地时，电流从轨道经屏蔽门的短路点流入接地网，按接地体的电阻4Ω估算，轨道的电压是90DC时，经短路点的电流是90/4=22.5（A）。显然如此值电流经过短路点，必然会产生巨大的火花，使车站出现消防安全问题。
②断开屏蔽门与轨道间的等电位连接，将屏蔽门站台设备与车站接地网连接，这样即使屏蔽门与车站机构间绝缘值不达标或发生短路，依然可以保持车站建筑物和屏蔽门不受影响。屏蔽门内部发生电压泄漏到门体时，可通过接地保护，但存在的问题是：由于屏蔽门与运营列车或轨道之间的接地点不同，两者之间存在电势差（最大DC90 V或120 V）。在乘客上下车时，由于跨步电压的存在，会发生安全危险。尽管在乘客可触及的门体部分进行绝缘处理，但仍然不能消除乘客上下车的安全隐患。
2 解决问题的对策
通过以上存在问题的分析，现提出了解决问题的对策进行探讨，笔者对此设计了一套改进方案，并申报国家实用新型专利获得授权，专利号是：ZL201120151044.6，实用新型名称是：一种屏蔽门与地铁轨道之间电位连接装置。具体分析如下图2所示。
图2 屏蔽门与地铁轨道之间连接图
轨道；2-限流电阻：3.5 Ω，500 W；3-旁路开关：100 A；4-直流
电流表：0～50 A；5-电流电压表：0～200 V；6-屏蔽门。
基本原理是：本发明专利是在图1屏蔽门与轨道之间连接基础上改造而成，其特征在于：轨道1与限流电阻2连接，限流电阻的作用是当屏蔽门出现短路时，该电阻起到限制电流的作用，它既能降低流过短路点的电流，又能使短路时的轨道与屏蔽门之间的跨步电压控制在安全范围之内；限流电阻2与直流电流表4连接，直流电流表的作用是监视屏蔽门与轨道之间的泄漏电流，发现问题可及时排除；直流电流表4与屏蔽门6连接，屏蔽门6与旁路开关3连接，旁路开关3的作用是当直流电流表4损坏或检修时使用，屏蔽门6与直流电压表5连接，直流电压表5与轨道1连接，直流电压表的作用，是指示轨道与屏蔽门之间的电压，在正常情况下是没有电压指示的。当发生故障时，显示出数值但是在36VDC以下。屏蔽门系统对地绝缘正常时，轨道与屏蔽门之间电位相等；但当屏蔽门系统经绝缘下降甚至接地时，轨道1来的电流经过限流电阻2后，大大减少流到直流电流表4、屏蔽门6的电流，可大大减少屏蔽门对地绝缘最薄弱处打火的可能性。有效地防止安全和消防事故发生。
此设计方案能使地铁轨道与屏蔽门在正常工作时电位相等，而屏蔽门发生绝缘损坏接地时，又不至于短路起火，且列车与站台屏蔽门之间跨步电压控制在安全范围内，基本解决了这一安全消防问题。
3 结语
屏蔽门系统绝缘问题具有一定普遍性，在国内外以投入使用屏蔽门的地铁运营线路上事有发生。国内外地铁部门对此问题，也日益重视并研究各种各样的对策，并采取了许多防范措施。
为了更好保护车站结构与乘客安全及消防安全，要根据现状，进一步修正完善系统绝缘问题和屏蔽门与与轨道之间电位问题的解决方案，提高屏蔽门系统运营的可靠性和消防安全性，本研究方案不是唯一的最佳方案，但进行实质性分析探讨也可作为相关部门参考应用。
跨步电压范文第4篇
关键词：高层建筑；防雷设计；探讨
中图分类号：TU984 文献标识码：A 文章编号：
近年来，高层建筑越来越多，加上高层建筑正在向智能化发展，特别是现代家电器具日趋增多，大量电子设备和网络系统一旦遭受雷击，损失将很严重，这些对建筑防雷都带来不利影响，也为雷电防护提出了大量新的问题。我国每年因雷击破坏建筑物内电气设备及雷击事件时有发生，防雷系统可靠与否极为重要，因此建筑物的防雷设计与施工就显得尤为重要。
1 雷电活动的基本规律
雷电活动的强弱通常是由平均雷暴日来表示，它的活动强度是因地区而异的。我国年平均雷暴日大致可分为四个区域：西部地区年平均雷暴日一般在15天以下；长江以北地区年平均雷暴日一般在15～40天之间；长江以南地区年平均雷暴日可超过80天；海南省是我国雷电活动最强烈的地区，年平均雷暴日高达120～130天。所谓雷暴，定义为积雨云、云中、云间或云地之间产生的放电现象，表现为闪电兼有雷电，有时亦可只闻雷声而不见闪电。就地区活动规律来看，雷电活动是自北向南逐渐加强的。就广东省情况来看，过去30年，广东省雷暴日每年都保持在80天左右，雷暴持续的时间之长堪居全国之首。对比山区、平原、海岛及海边的雷暴情况，根据气象资料对雷暴和雷害事故多年的统计数字表明：山区﹥平原﹥海岛及海边。在山区、雷击部位的累计率规律一般是山脚﹥山坡﹥山顶。单就一个建筑物来看，屋角与檐角的雷击率最高。而屋脊与屋檐的雷击率则与屋坡度有关，坡度越大，屋脊的雷击率也越大，而屋檐的雷击率则越小。
N=K*Ng*Ae
建筑物年预计雷击次数
（K：校正系数，Ng雷击大地密度，Ae建筑物截收相同雷击次数的等效面积）
2 高层建筑的特点及高层建筑防雷设计
资料表明，雷云的最低高度一般在距地面20米以上，就50～100米高层建筑而言，不但其顶部高耸入云，而且其中部也深入雷云之中。因此，要使高层建筑免遭雷击，不但高处设防，侧面雷击也不可忽视。根据高层建筑结构特点，其基础是向下纵伸，内部有大量钢筋。这就给防雷设计创造了有利条件，可直接用作避雷网带、引下线、接地装置。当建筑物顶部防雷装置落雷时，大量的电荷将沿着防雷引下线，并通过防雷接地装置流入地中。雷电流最大峰值可达200千安以上，而其延续时间仅几十微秒。此时，将在防雷引下线的电感与电阻和接地装置的电阻上，产生很大的电压降。经理论计算与模拟量可以验证，在引下线上每米电位差可达一万伏以上。当建筑物高度超过100米时，顶部防雷装置同接地装置之间的电位差可达100万伏以上，容易引起引下线和与其相连的金属部件，同与其相邻的金属体之间产生反击放电。与此同时，强大而波形陡度很大的雷电流通过引下线时，对其周围导体能产生电磁感应。在这种情况下，非屏蔽的导体接近防雷引下线时便容易引起高电位，对导体反击放电而导致绝缘击穿。若是采用有屏蔽层的导线（如铁管穿线），并将此屏蔽层同防雷引下线实行等电位连接。当雷电流分流通过此屏蔽层时，将会在屏蔽层内的导体上感应出互感电势，其数值正好等于屏蔽层上的电压降，只要屏蔽层同导体的一端是等电位连接的，便可使导线绝缘两侧电位差正好等于零，从而使绝缘免遭击穿。故高层建筑物内电气线路应采用铁管配线。如果采用电缆，则宜采用有屏蔽的电缆，或将电缆敷设在封闭的金属线槽内。除有特殊要求的接地外，各种接地应与防雷接地共用接地装置。在高层防雷设计中，由于雷电流的散流途径长，从接闪器到引下线到接地装置的电位梯度大。因此为了均衡电位，降低电位梯度，应对高层建筑30米以上部分，应每隔一层设均压环。将引下线与水平层内的圈梁内的钢筋结成闭合通路。同时还须将建筑物内的钢筋砼结构中全部钢筋连接成统一的导电系统，即构成一个大的法拉第笼，再接到接地装置上，便可构成一个安全可靠的暗装笼式防雷网，这个防雷网对雷电来说，就可以起到均压和屏蔽作用。
高层建筑防雷接线简图
3 高层建筑基础接地体的应用
3.1 在建筑物基础接地体的应用中，存在着各种不同的看法：有些人认为，在基础内的钢筋被砼包住，就不可能与大地导通，这样怎么能够起到接地体的作用呢？事实上，干燥的砼是很好的绝缘体。而含有水分的砼却又是另一种情况。在制造钢筋砼基础的过程中，硅酸盐水泥和水互相作用，干涸后，砼中存在着许多细小的分支毛细管，基础的钢筋砼与含水分的土壤接触时，毛细管将水分吸到砼里，使砼保持较高的含水量，因而降低了砼的电阻率。从砼的电阻率实测值数据可以看出，钢筋砼基础作为接地装置是有利的。但有些钢筋砼基础确实不能作接地装置，象防水水泥、铝酸盐水泥、矾土水泥及异于硅酸盐水泥的人造材料水泥做成的钢筋砼基础，就不能做接地装置。
法拉第笼结构
3.2 在高层建筑混凝土浇灌前，各钢筋之间必须构成电气连接。这里所指的“连接”，并不要求各点都要焊接，而是将建筑物内结构钢筋进行绑扎或可靠的搭接。这种连接点从电气角度出发，似乎是不适宜的。但是，从实践中发现，这些绑扎在电气连接方面很有效。一般情况下，一个完整的建筑物结构中，存在着上千个这种连接点。当雷电流通过这些连接点时，有可能把绑扎在一起的钢筋焊接起来，如点焊一样。当雷电流通过以后，一个这样连接的电阻，下降至几个毫欧的数值。所以钢筋之间用普通铁丝绑扎的连接点，应视作够可靠的。采用基础接地体后的接地电阻能否满足要求呢？通过国内外一些实测接地电阻和试验证明：所有柱子基础的钢筋体，通过基础地梁钢筋连成整体，就可能获得一个相当低的接地电阻。因为雷击是一个波头陡斜的脉冲电流波，这样电流通过基础钢筋接地体，其接地电阻就可以显著地下降。我国国内在广州市几个高层建筑物基础的接地电阻，实测结果为0.2～2.8欧。这就证明自然基础接地体，对建筑物防雷接地电阻的要求，是足够满足的。同时将整个建筑物的所有柱子的基础地梁，连接成一电气通路，更为安全可靠。
3.3 跨步电压的处理问题。所谓跨步电压，即当雷电流经地面雷击点或接地体流入周围土壤时，在它的周围形成了电压降落，这时人站在接地体附近，由于两脚所处电位不同而跨接一定的电位差，因而有电流流过人体，通常称距离为0.8米时，地面电位差为跨步电压。为了降低跨步电压，一般要求接地体，远离人流入口处、人行道等主要通道的距离为3.0米。但采用了暗装防雷网及基础接地，接地体已在建筑上，无法做到这一点，故只有深埋接地体，来达到降低跨步电压的要求。通过计算证明：跨步电压和接地体装置的埋深有直接的关系。实践证明，埋深接地带1.0米以上，跨步电压可以限制在安全范围内。因此规程规定：为降低跨步电压，防止直击雷接地装置，距入口人行道距离小于3.0米时，可将接地带局部埋深1.0米以下，即可把跨步电压降低到安全范围以内。
4 结束语
对于高层建筑物的防雷、避雷问题的施工问题，应当针对每一个不同的高层建筑的特点进行合理布局设计和敲定最后的具体施工方案。所以在对于高层的实际施工过程中，应针对于高层建筑物的实际情况进行探讨，在设计中不但要考虑外部防雷的问题处理，还要考虑施工过程中对于接地体、引下线、接闪器装置、引下线系统装置等的布置，从而确保整个高层防雷问题的施工过程的质量得以保证，谨防相应因安装质量引起的雷电事故发生。
参考文献：
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跨步电压范文第5篇
一． 选择题
1. 衡量电能质量的三个主要技术指标是电压、频率和（A）。
A.波形 B.电流 C.功率 D.负荷
2.一般电气设备的标示牌为（A）。
A.白底红字红边 B.白底红字绿边
C.白底黑字黑边 D.白底红字黑边
3.交流电流表或交流电压表指示的数值是（B）。
A.平均值 B.有效值 C.最大值 D.瞬时值
4.纯电感在电路中是（B）元件。
A.耗能 B.不耗能 C.发电 D.发热
5.对于频率为50hz的交流电，流过人体的电流超过（）mA时，就有致命危险。
A.20-30 B.30-40 C.40-50 D.50-100
6.变电站的110KV及以下母线电量不平衡率，一般要求不超过（B）。
A.+1% B.+2% C.+3% D.+4%
7.电力系统在很小的干扰下，能独立地恢复到其初始运行状况的能力，称为（B）。
A.初态稳定 B.静态稳定 C.系统的抗干扰能力 D.动态稳定
8.空载高压长线路的末端电压（B）始端的电压。
A.低于 B.高于 C.等于 D.有时高于、有时低于
9.零序电压的特性是（A）。
A.接地故障点最高 B.变压器中性点零序电压最高
C.接地电阻大的地方零序电压高 D.接地故障点最低
10.雷电引起的过电压称为（C）。
A.内部过电压 B.工频过电压 C.大气过电压 D.事故过电压
11.交流电弧熄灭的时机在（B）。
A.电压过零时 B.电流过零时
C,电压幅值时 D,电流幅值时
12.SF6气体在（C）作用下会产生有毒气体。
A.高温 B.与空气接触 C.电弧 D.泄露
13.在人站立或行走通过有电流通过的地面，两脚间所承受的电压称为（A）。
A.跨步电压 B.接触电压 C.接地电压 D.过渡电压
14.距接地体处的跨步电压变化距离（B）。
A.10m以外为0 B,越接近接地处越大，越远则越小，20m时为0
C.30m以外为0 D.5m以内最小
15.使用钳形电流表时，应注意钳形电流表的（A）。
A.电压等级 B.绝缘等级 C.合格证 D.量程
二．简答题
1.SF6断路器的性能特点是什么？
答：（1）灭弧能力强，介质绝缘强度高，单元额定电压较高。
（2）在开断大电流时，产生的电弧电压不变，触头寿命长。
（3）切断小电流、电容电流时，过电压值较小，无需并联电阻。
（4）本体寿命高，检修周期长，维护方便。
（5）体积小，重量轻，结构简单，噪声小。
2.油断路器油位异常的危害是什么？
答：油断路器中的油起灭弧和绝缘作用，若油位过高，可能造成在切断故障电路时由于电弧与油作用分解出大量气体，产生压力过高而发生喷油现象，甚至由于缓冲空间减小而发生断路器油箱变形成爆炸事故。若油位过低，空气中的潮气进入油箱，使部件乃至灭弧室暴露在空气中，可能造成绝缘受潮故障，或由于油量少，在开断故障电路时产生压力过低 ，灭弧困难，使电弧烧坏触头和灭弧室甚至电弧冲出油面，高温分解出来的可燃气体混入空气，引起爆炸。
跨步电压范文第6篇
关键词：建筑工程；电力接地；监理
中图分类号：TU198文献标识码： A
引言：
接地是最古老的电气安全措施，到目前为止，接地仍然还是应用的最为广泛的电气安全措施之一，而且电气设备的接地是必不可少的一个环节，毕竟接地技术是电气设备安全的核心技术。不论是哪种形式的接地方式，例如:强电设备、弱电设备、直流设备、交流设备、生产设备、生活设备、高压设备、低压设备，还是固定设备或移动设备。这些都是接地技术所采用的一种形式，也是我们生活中所常见、常用的手段。但当前就我国的电力系统和电气设备的接地技术而言，还存在着一些问题，我们必须要重视这些问题并采取相应的措施去解决。
1、接地
接地电气设备的金属外壳与大地之间做良好的连接，称为接地。埋入地中并直接与大地接触的金属导体，称为接地体或接地极，有人工接地体和自然接地体之分。连接接地体与设备、装置接地部分的金属导体称为接地线，又分为接地干线和接地支线，接地线在设备、装置正常运行时是没有电流流过的，但在故障情况下要通过接地故障电流。由若干个接地体在大地中相互用接地线连接起来形成的而一个整体称为接地网。
对地电压在运行中的电气设备发生接地故障时，电流通过接地体向大地作半球形扩散，由于半球形的球面在距接地体越远的地方球面越大，所以流散电流越小，试验表明，在距单根接地体或接地故障点20m左右的地方，实际上流散电流趋于零，电位也趋于零，通常被称为电气上的“地”或“大地”。电气设备的接地部分，如接地的外壳和接地体等，与零电位的“地”或“大地”之间的电位差，称为电气设备接地部分的对地电压，或称接地装置的电位，如图1所示，用UE表示。
接触电压是指设备的绝缘损坏时，在入地电流扩散的区域内，人的身体可同时触及的两部分之间出现的电位差。例如人站在发生接地故障的设备旁边，手触及设备的金属外壳，则人手与脚之间所呈现的电位差即为接触电压，如图1所示，用Utou表示。
跨步电压如人在接地体周围20m的范围内走动，前后脚之间约为0.8m的电位差称为跨步电压。如图1所示，用Ustep表示。在带电的端线落地点附近行走时，同样也会出现跨步电压，跨步电压的大小与离接地点远近及跨步的长短有关，越靠近接地点及跨步越长，跨步电压越大。通常在离接地点20m以外处，跨步电压趋于零。
2、接地方式
2.1、工作接地:是指在正常情况或事故情况下，为了保证电气设备可靠的运行而必须在电力系统中某一点进行接地的方式。
2.2、重复接地:将零线上的点与地再次作为金属连接。
2.3、保护接地:为了防止因为绝缘损坏而遭到触电的危险，从而与电气设备带电的部分相绝缘的金属外壳等同接地体作一个连接的方式。
保护接地是为了保障人身安全，防止间接触电而将设备外露可能导电的部分接地。在中性点不接地系统中，如果电气设备的外壳不接地，当电气设备绝缘损坏，发生一相碰壳时，设备外壳电位将上升为相电压，此时人接触设备时，故障电流将全部通过人体流入地中，这显然是很危险的。当有保护接地时，人体触及故障设备外壳时，电流将同时沿着人体和接地装置流过，接地电阻越小，则通过人体的电流就越小。因此适当选择接地装置的接地电阻，就可以保证人身的安全。接地保护一般应用在高压系统中以及在低压的IT和TT系统中使用。在供电系统中，凡由于绝缘破坏或其他原因而可能带有危险电压的金属部分，例如变压器、电机、电器等的外壳和底座，均应采用保护接地。
2.4、接零:与带电部分相绝缘的电气设备的金属外壳等与中性点直接接地的零线相连接称之为接零。
所谓保护接零就是将电气设备在正常情况下不带电的金属部分与零线之间作良好的金属连接。在三相四线制中性点直接接地的低压系统中，采用保护接零措施后，当某一相绝缘损坏，是相线碰壳时，单相接地短路电流则通过该相和零线构成回路，由于零线的阻抗很小，所以单相短路电流很大，它足以使线路上的继电保护装置迅速动作，从而将故障设备与电源断开，既能消除触点危险，又能使低压系统迅速恢复正常工作，从而起到了保护作用。
2.5、接地技术的原则和要求
保证人身安全和设备安全。各种电气设备都要按照国家标准进行保护接地，而保护接地线就只是用作规定工作接地或保护接地的作用。
配电的接地要求:首先接地体要水平铺设，同时长度应该为2.5m、直径不小于12mm的固钢等，并用截面大于25mmx4mm的扁钢连接成闭合的环形状。而变压器则要同人工接地网相连。
3、电力工程监理
3.1、电力监理在电力工程中的重要性
电力工程是现代建筑工程中的一个基础的、重要的工程项目。随着科学技术的发展，电力工程在建筑工程中的地位越来越高，一个建筑工程的质量如何可以在建筑电力工程中得到很好的体现。在建筑工程中电力工程关系到整个建筑工程的竣工时间、工程消耗等，也关系到建筑工程在竣工后交付使用者的办公、居住体验。良好的电力工程质量可以保证使用者的正常使用，为使用者提供安全、持久的电力使用体验。保证建筑物内电力设备及电梯、照明等电力设备的正常使用，为使用者提供良好的办公、居住环境。另一方面，电力工程设计不合理、施工质量不达标容易造成建筑物中电力设备及电梯停运、照明设施故障，电力线路短路、漏电还可能造成建筑物失火，影响建筑物的使用者正常生活、工作，对使用者的生命财产造成一定的安全隐患。可见电力系统在现代社会中的重要作用，要保证电力工程的施工质量，就需要电力监理工作正常有序地进行。电力监理工作通过对电力工程设计图纸、材料、施工工艺等全过程、全方位、多层次的监督、检查、控制与管理，对于促进建筑工程中电力工程施工质量的提高有着重要的作用。
3.2、加强电力工程施工安全的监督管理力度
员工进场后，首先是要健全安全保证体系和安全监督体系，建立完善的安全监督网络，坚持以项目经理为核心的安全文明施工管理。第一，要改善和杜绝日常电力管理工作中的随意性。电力工程管理工作本身就是一个具有重复性的工作，许许多多的监理在重度的过程中忽略了细节，安全意识薄弱、管理疏忽大意从而造成工程操作人员的操作得随意性，造成无法挽回的损失。第二，强烈的安全管理理论，在实际建设过程中我们的认知会受到很大的局限性这是由于各种社会因素影响造成的。作为一个监理就是要将环境、设备和人员有机的结合起来管理。第三，建立完善的应急管理体系和安全的预警机制，收集各种信息及时的预防和应付各种突发事件。第四，对各种不安全因素的有效控制，保证工程操作人员按照规章程序正确操作和使用设备、及时发现和处理危险情况、提供准确全面的生产过程中的各种信息、服从指挥管理；做好电力设备的检查、维修和养护，有效提高设备的使用寿命和安全程度。
3.3、建立完善的体制对电力设施进行质量检验
电力设施的质量安全对于生命、财产安全起着决定性的作用，所以我们必须建立一整套的电力设施质量检验措施来保证我们的设施符合要求，对于检测出有质量问题的设施直接追究其监理人责任，这样的一种行为对于监理人有一定的约束作用。经济高速发展的今天我们可以引进先进的设备检验电力设施的安全性，从而避免由于设施不合格造成更大的损失。
3.4、注重人才培养，强化监理企业自身服务建设
在创设公平的外部竞争环境及行业发展氛围的基础上，监理企业还应立足长远目标，不断强化自身的实力建设与服务水平的提升。人才是技术服务行业的核心资源，监理企业应从机制与手段上采取有效的措施，逐步吸引、培养更多高素质、职业化人才。与此同时，监理企业还可设立核心技校，在总结以往经验的基础上，努力探索适用于监理工作的高科技手段及监理方式，真正实现以知识、技术为主导的智力服务目标。此外，监理企业还应强化自身的内部管理体系建设，构建中心数据库或地项目一线的C支持服务机制，要全面提升服务意识及企业信誉，用实力、信誉及优质服务来博得社会的认同。
3.5、业主与监理分工协作，提升监理工程师职责履行的公正性
对于工程建设项目而言，建设项目管理可分为业主管理和监理工程师的监理这两部分。业主和监理合理分工，有助于催促监理工程师更好的履行职责，同时也能避免两者间的争端与干扰。业主应充分授权监理人员，让其负责监理工作范围内的所有事务，提高其履行工程建设合同义务的积极性。监理除应根据规范及合同对建设工程进行管理外，还应认真监理施工合同中的业主及设计方，要公正、公平处理工程建设中的各项事务。业主则应赋予监理相应的职权，并为其履行义务创造和谐的工作环境，确保工程项目建设能顺畅正常运行。
4、结语
电力系统接地不仅是隐蔽工程中的一项独特的、连续的、安全性强的工程项目，而且涉及的施工内容多，都需要提前预知、提前预控，不允许有一点疏漏。所以电气监理工程师不仅要有这方面的基础理论知识，高度负责的敬业精神，而且要不断地在实际工作中总结和提高。同时在监理过程中从点到面全过程把关，及时检查和发现问题，才能将电力接地系统施工控制在规范范围，达到安全用电的效果。
参考文献:
[1]张振华,韩继珍.楼宇建设工程电气接地与监理要点[J].林业科技情报,2010,02:84-85.
跨步电压范文第7篇
关键词：新建建筑物雷击风险
中图分类号：TS958文献标识码： A
Lightning Risk Assessment of new Building
Li ya qin , xu hong mei , liu xiu
(FuYang Meteorologal Bureau,AnHui FuYang)
Abstract：Basing the lightning risk assessment of the new building hailiang Washington serviced apartment building, lightning risk assessment and analysis of the lightning risk assessment factors and related evaluation technology is discussed in this paper, using the principle and method of science, probability of buildings may suffer from lightning and lightning for the analysis of the severity of the consequences, put forward the corresponding technical measures to prevent. Aims to provide a scientific basis for further work for lightning protection and disaster mitigation.
Key words：new building, thunder and lightning disaster
雷暴是强对流天气的产物，对国民经济和军事活动危害较大。而且越来越多敏感电子器件的应用，使得雷电灾害也逐年上升，雷电的巨大破坏力，给人类社会带来惨重的灾难，它极大地影响着人民生命和财产的安全。据估计，全世界平均每分钟发生雷暴2000次，每年因雷击造成的人员伤亡超过1万人，直接经济损失达160亿元以上。中国每年因雷击造成的人员伤亡约3000-4000人，财产损失50-100亿元。阜阳市位于淮北平原的西部、黄淮海平原南部，地处北暖温带南缘，属暖温带半湿润季风气候，是冷暖气流频繁交汇的地带，雷暴天气频繁。随着阜阳市经济社会的快速发展，雷暴造成的损失日益增加。据不完全统计，我市每年因雷击造成的人员伤亡数10人，财产损失数千万元。这就要求我们要不断提高雷电防护的水平，完善雷电防护的方法。只有认真做好雷电防御工作，才能把雷电灾害降到最低点，更好地保护人民的生命财产安全，促进社会经济的持续发展。本文以国家标准IEC62305、GB/T21714、GB50343 和QX/T85等技术标准 为依据，对海亮华府酒店式公寓进行雷击风险评估，对评估对象可能遭受雷击的概率以及雷击后产生后果的严重程度等进行科学系统地计算与分析，确定风险总量，并从安全和经济合理性出发，提出综合防雷对策措施。以探讨复杂建筑雷击风险评估的技术。
1周边环境
1.1项目概况
项目位于阜阳市淮河路与规划西清路交叉口，总建筑面积16173.46O，最高建筑高度55.9m。设地下室，一层、二层为商业，三到十三层为酒店式公寓，是人员相对密集的场所。建筑内部设置了各类电气、弱电系统。项目所在区域－1m～－9m 土壤层的平均土壤电阻率ρ 约为20.8Ω・m，以下为安徽省闪电定位监测网资料所显示的项目所在地阜阳市的雷电情况。
1.2气象资料
阜阳市年平均雷暴日的空间分布，图1显示，阜阳市年平均雷暴日的空间分布特征为由东南向西北方向逐渐减少。最多是颍上县年平均雷暴日为30天左右，其次是阜阳市和阜南县为27-29天，太和县年均雷暴日在26-28天，临泉县和界首市最少年均雷暴日为26天左右
。
图11960-2009年阜阳市年平均雷暴日
Figure 1 1960-2009 in Fuyang City, the average annual thunderstorm days
阜阳雷击幅值主要分布在8kA-100kA。从图2中可知小于8.0kA的雷暴数大约为359个，占总雷暴数的12%。具体情况如A-10所示。项目所在地的雷电活动在一年中的6-8月为一高发时段，一天中的14：00～20：00为一高发时段。
图2 阜阳雷击幅值
Figure 2 Fuyang lightning amplitude
2研究方法
2.1雷击风险评估类型分析
根据雷击点位置的不同，可分为以下几种情况：
S1：雷击建筑物
S2：雷击建筑物的邻近区域
S3：雷击公共设施
S4：雷击公共设施的邻近区域。
L 为一次雷击产生的损失平均数量，与被保护物体的的用途、人员在场情况、公共服务设施的类型、受损的货物价值和采取减少损失的措施有关，根据损失类型不同分为以下几种情况
L1：致人死亡
L2：为大众服务的公共设施的损失
L3：文化遗产的损失
L4：经济损失（建筑物及其内部装置，公共设施及其功能失效）
雷击风险R 是指由雷击导致的建（构）筑物及公共设施的可能平均年度损失， 不同类型损失对应的风险R 是不同风险分量Rx 的总和，相关的相应风险有以下几种：
R1: 致人死亡的风险
R2：为大众服务的公共设施损失的风险
R3：文化遗产损失的风险
R4：经济损失的风险
经过分析，该建筑遭受雷击造成的损失主要是人员生命损失（L1型）和经济损失（L4 型），而向公众服务的损失（L2型）可忽略不计，社会文化遗产的损失（L3 型）则不存在。相应的风险种类有致人死亡的风险R1和经济损失的风险R4，为大众服务的公共设施损失的风险R2和文化遗产损失的风险R3则可不计。
2.2雷击风险评估分量分析
经过分析该项目存在着风险分量R A、RB、RC、RM、 RU、 RV、 RW、 RZ，具体分析见表1。
表1 风险分量分析
Table 1 Risk components analysis
分量 含义
R A 在建筑物3米区域内，由触摸和跨步电压导致的对活体的伤害与RA有关
RB 在建筑内由危险火花所引发的火灾或爆炸，对整个环境可能造成威胁，此情况下导致的实体损害与RB有关
RC 与雷电电磁脉冲防护引起的内部系统失效有关。
RM 与雷电电磁脉冲防护引起的内部系统失效有关
RU 与建筑物内由于触摸和跨步电压导致的对活体的伤害相关
RV 与雷电流通过或沿着入户公共设施导入所致的实体损害有关
RW 与入户线路中存在并导入建筑物的感应过电压引起的内部系统失效有关
RZ 与入户线路中存在并导入建筑物的感应过电压引起的内部系统失效有关
根据本项目的性质和特点确定:人员生命损失风险R1 = RA+ RB+ RU+ RV
经济损失风险R4= RB+ RC+ RM+ RV+ RW+ RZ
2.3建筑物区ZS划分
为评估每项风险的组成，本建筑物可划分为区Z1（户外）、Z2(地下室)、Z3（商业）、Z3（公寓住宅）。根据不同区域的具体情况取值不同的参数见表2-5
表2Z1区参数
Table 2Z1 area parameter
参数 注解 符号 量值
地表类型 混凝土、地砖 ra 0.01
接触和跨步电压触电概率 利用建筑物钢筋做引下线 PA 0
建筑物外3米区域接触和跨步电压损害相对量 活动的人员有接触和跨步电压损害的可能 Lt 0.01
表3Z2区参数
Table 3Z2 area parameter
参数 注解 符号 量值
地板类型 混凝土 ru 0.01
火灾危险 一般 rf 0.01
人员生命损失特殊危险 低度惊慌 hz 2
经济损失特殊危险 无特殊伤害 hz 1
火灾防护措施因子 自动报警装置 rp 0.2
建筑物边界屏蔽 有 KS1 0.504
内部屏蔽 有 KS2 1
接触和跨步电压导致损失 建筑内 Lt 0.0001
物理损害导致的损失（生命） 地下室 Lf 0.01
物理损害导致的损失（经济） 地下室 Lf 0.1
内部系统故障损失 地下室 Lo 0.0001
表4Z3区参数
Table 4Z3 area parameter
参数 注解 符号 量值
地板类型 大理石、瓷砖 ru 0.001
火灾危险 一般 rf 0.01
人员生命损失特殊危险 低度惊慌 hz 5
经济损失特殊危险 无特殊伤害 hz 1
火灾防护措施因子 自动报警装置 rp 0.2
外屏蔽 有 KS1 1
内部屏蔽 有 KS2 1
接触和跨步电压导致损失 建筑内 Lt 0.0001
物理损害导致的损失（生命） 商业 Lf 0.05
物理损害导致的损失（经济） 商业 Lf 0.2
内部系统故障损失 商业 Lo 0.01
表5Z4区参数
Table 5Z4 area parameter
参数 注解 符号 量值
地板类型 大理石、瓷砖 ru 0.001
火灾危险 一般 rf 0.01
人员生命损失特殊危险 低度惊慌 hz 5
经济损失特殊危险 无特殊伤害 hz 1
火灾防护措施因子 自动报警装置 rp 0.2
外屏蔽 有 KS1 1
内部屏蔽 有 KS2 1
接触和跨步电压导致损失 建筑内 Lt 0.0001
物理损害导致的损失（生命） 公寓 Lf 0.1
物理损害导致的损失（经济） 公寓 Lf 0.1
内部系统故障损失 公寓 Lo 0.0001
2.4截收面积的计算
所有线缆均为埋地引入，且长度未知，取Lc为1000m，H取55.9m。因为此建筑为不规则建筑物，利用CAD作图法以及计算公式求得其截收面积的值如表6所示。
表6 Ad、Am、Ai、Al numerical
Table 6Ad、Am、Ai、Al numerical
符号 解释 值
Ad 建筑物雷击截收面积 123065.5O
Am 附近地面截收面积 188507.6O
Ai 入户线路截收面积25Lc√ρ 114017.5O
Al 线路附近大地截收面积(Lc-3H)√ρ 3795.9O
2.5 相关公式及计算结果
即R＝Rx，Rx＝Nx×Px×Lx， 式中Nx 为每年影响建筑物及公共设施的雷击次数（单位： 次／ a），N 与雷电对地闪击的密度、被保护物体特征、周围环境和土壤特征有关。P为一次雷击造成建筑物的损害概率，与被保护物的特征和防护措施有关。PA为0，PB为0.01，PC、PM 、PU 、PV、 PW、 PZ均为1。L 为一次雷击产生的损失平均数量，与被保护物体的的用途、人员在场情况、公共服务设施的类型、受损的货物价值和采取减少损失的措施有关。阜阳市雷击大地密度Ng为2.7次/平方千米・年，建筑物位置因子Cd为0.5，入户线路场地因子Cd为0.25,入户线路变压器因子Ct为0.2,入户线路的环境因子Ce为1。计算结果见表7。
雷击建筑物年预计雷击次数： 、
ND＝Ng×Ad×Cd×10-6≈0.166
雷击入户线路的年预计雷击次数：
NL＝Ng×Al×Cd×Ct×10-6≈0.000512
雷击建筑物附近的年预计雷击次数
NM＝Ng×(Am-Ad×Cd)×10-6≈0.34
雷击入户线路附近的年预计雷击次数
NI=Ng×Ai×Ce×Ct×10-6≈0.016
表7 各分区人员生命损失和经济损失分量
Table 7Each partition losses of life and economic loss of weight
分量 Z2 Z3 Z4
人员生命损失 RA 0 0 0
RB 6.64E-08 8.3E-07 1.66E-06
RU 8.27E-07 2.05E-07 2.05E-07
RV 8.19E-08 2.56E-08 5.12E-07
经济损失 RB 3.32E-07 6.64E-07 3.32E-07
RC 6.64E-05 6.64E-03 6.64E-05
RM 6.0E-06 1.2E-05 1.2E-05
RV 4.096E-07 8.192E-07 4.096E-07
RW 2.048E-05 2.048E-05 2.048E-05
RZ 6.195E-04 6.195E-04 6.195E-04
2.6 结果分析与应对措施
雷击海亮华府酒店式公寓引起人员伤亡的风险总量R1=4.41E-06＜1.0×10E-05(规范规定的人员生命损失最大允许值),对于人员生命损失方面此建筑在防雷设计等级下，符合规范要求。
雷击海亮华府酒店式公寓引起经济损失风险总量R4=3.02E-02，对于经济损失，规范未给出固定的最大容许值，容许值可由项目方确定，也可由评估方综合项目特点给出量值，本项目将本值定为1.0×10E-03，因为R4=3.02E-02＞1.0×10E-03所有本项目必须采取相应的雷电防御措施，对初步的防雷设计加以修改完善，使得风险降到容许值以下。
措施：1）按照Ⅲ类防雷建筑物设计直击雷防护，所有屋顶装置都有着完善的直击雷防护和具有作为自然引下线的连续金属框架或钢筋混凝土框架的建筑物，电源系统和弱电系统设置根据设备需要设置完善的电涌保护器防护，外来线路需埋地敷设，在室内线路安装需套钢管敷设，钢管需接地良好。
2）当采取上述建议设计并施工后，雷击建筑物导致内部系统失效的概率PC降为0.03，雷击建筑物附近导致内部系统失效的概率PM降为0.03，雷击入户设施线路导致物理损害的概率PV、PW、PZ均降为0.03。
当采取以上防护措施后，经济损失损失风险总量变为R4=4.65E-04＜1.0×10E-03
3 结语
1）关于分析计算：对于新建建筑物，进行雷击风险评估时，要从两方面进行评估，即人员生命损失和经济损失。需要注意的两点就是截收面积和建筑物分区的计算。
2）关于降低风险所采取的措施：除应按照规范安装相对应的SPD外，所有非屏蔽信号线缆应敷设在金属屏蔽线槽（管）内，金属屏蔽线槽（管）应保持良好电气导通性，并应在雷电防护区交界处做等电位连接并接地。
3）新建建筑物应该在雷击风险评估报告的指导下进行防雷详细设计和具体施工，以保证工程的质量和人员生命以及财产的安全。
参考文献
[1]张敏锋,冯霞.我国雷暴天气的气候特征[J].热带气象学报, 1998.14(2): 236-336.
[2]赵学华，潘家利，黄明旺.海口淘金大厦雷击风险评估分析. 海南: 气象研究与应用, 2011.
[3] 梅卫群, 江燕如. 建筑防雷工程与设计. 北京: 气象出版社, 2004.
[4] 肖稳安, 张小青. 雷电与防护技术基础. 北京: 气象出版社, 2006.
跨步电压范文第8篇
（深圳供电局有限公司，广东 深圳 518020）
【摘要】本文介绍了交联聚乙烯电缆外护套故障查找的常用理论方法，以及深圳地区110kV电缆线路故障查找的现场应用案例。实际应用表明，采用直流电桥法、跨步电压法对电缆线路故障进行测寻非常准确、快速和有效；最后对电缆外护套故障提出防范措施。
关键词 电缆外护套;故障查找；110kV电缆
Fault Locating Method for 110kV Cable Sheath and Preventive Measures
HE Wen-hui
（Shenzhen Power Supply Bureau Co.,Ltd., Shenzhen Guangdong 518020, China）
【Abstract】Introduces the common theory and method of cross-linked polyethylene cable outer sheath fault finding, and the area of Shenzhen 110kV cable line fault lookup field application case. The actual application shows that, by usingdirect current bridge method, step voltage method to measure cable line fault finding is very accurate, fast and effective. At the end of the cable sheath fault preventive measures.
【Key words】Cable sheath; Fault finding; 110kV cable
0 引言
交联聚乙烯（XLPE）电缆以其优越的电气性能、良好的热性能和机械性能，以及便于敷设等优点得到了广泛的应用。目前，我国XLPE电缆的用量及电压等级正在逐年上升，由于有的电缆敷设现场环境极其恶劣，电缆绝缘护套破损现象时有发生。而电缆护套一旦破损，一方面会使电缆金属套（或金属屏蔽层）形成接地回路，产生环流，从而使电缆金属套发热，降低电缆输送容量；另一方面由于破损处空气及水分的侵入，会加速电缆金属套腐蚀，而腐蚀处产生的电场集中，易产生局部放电和引发电树枝，对电缆的运行安全造成威胁。此外，破损处水分的侵入还会使主绝缘产生水树老化的几率增加，严重影响电缆寿命。因此对护套破损处及时进行故障查找、定位和修补非常重要。
1 方法和原理
1.1 外护套绝缘故障的预定位法
根据电缆结构的特点，电缆外护套绝缘破损后，可先用直流电桥法进行预定位。直流电桥法原理是，在电缆线路测试端，将良好相和故障相导体分别作为电桥的两个桥臂接在测试仪上，将另一端导体跨接构成回路。调节电桥，当电桥平衡时，对应桥臂电阻值乘积相等，而作为电桥两个桥臂的电缆导体的电阻值与长度成正比，故可把电缆导体电阻值之比转换成电缆长度之比，根据电桥上可调电阻和标准电阻数值，即可计算出电缆故障点初测位置。 图1为直流电桥法预定位原理图。图中R1为电桥的标准电阻，L为电缆长度，x为测量处与故障点的距离。设单位长度电缆金属层电阻为R0，调节电阻R2使检流计指示为0，此时电桥平衡，有：
[L+（L-x）]R0/xR0=R1/R2（1）
解得：x=2L/（1+R1/R2）（2）
电桥法的优点是操作简单、使用方便，缺点是需要电缆的准确长度等原始技术资料。另外，由于电缆的金属屏蔽层单位长度电阻R0 较小，一般为0.01～0.1Ω/km，与接触电阻相近，因此接触电阻的大小对故障距离的测量精度有很大影响，测量时应采取措施以减小接触电阻，从而提高测量精度。
1．2 故障点精确定位
跨步电压法是目前应用最为广泛、非常有效的高精度定位方法，其基本装备为一高压系列脉冲发生器和一套带有探针的电位差计或毫伏表。其原理如图2，在电缆金属套与地之间施加一高压脉冲电流，用电位差计沿电缆路径探测，根据不同的情况，可分别采用以下2种检测方法。
1）当知道电缆走向时，可用探针沿电缆方向探测，在故障点附近时，电位差迅速增加，在故障点前达到最大值；在故障点正上方，电位差为零；过故障点后，指针反偏且又达最大值，其电位差计沿电缆走向的电位差值分布如图2（a）。根据电位差值的这些特征就可对故障点进行定位。
2）当受电缆长度方向的地面情况限制不易测量时，可利用放电电流在故障点上方环形发散的特点来定位，电位方法如图2（b），在不同方向分别寻找2个等电位点，然后找出2组等电位点的垂直平分线的交点，即为故障点。
跨步电压法的优点是原理简单、易操作、抗干扰好、破坏性少、定点直观准确，适用于敷设于泥土地面内的电缆。当遇到探针不能插入的路面上测量时，可采用湿毛巾包围住探针尖端放在路面上进行测试。
2 现场典型实例及外护套故障类型
2.1 110kV东联Ⅰ线外护套故障定位实例
1）电缆本体压伤击穿：110kV东联Ⅰ线3#工井往2#工井方向1.5米处，挖开后发现有两块电缆盖板脱离沟肩，正压于电缆本体上，电缆浸在沟内地下污水中，掏沙清洗后发现C相电缆被盖板压伤一处，在距3#井1.5米处还有大面积电击穿一处。
2）过路穿管内故障：2#中间头往3＃中间头方向约30米至50米的电缆为过路穿管，C相和B相在两端管口处都检测到有跨步电压信号指向管内，故可断定在穿管内的电缆外护套存在故障点。
2.2 110kV东联Ⅱ线外护套故障定位实例
1）接地线破损击穿故障：在东湖终端站内先检测到在接地线处有一接地线故障（如图4）。修复后该段地线摇绝缘已经上升合格，但在后续查故障试验中，短短的8米接地线，竟又击穿多处，伤口均是接地线埋于水时被砂石所伤，而被击穿。
2）定位试验中出现绝缘薄弱点新增击穿问题：在1）中提到接地线由于做试验而有薄弱点被击穿而产生新的外护套接地故障问题，在电缆本体也有此类问题，图5为在一试验中薄弱点击穿着火的图片。
2.3 110kV清岭线外护套故障定位实例
白蚁咬食电缆外护套故障：在该线路1＃中间头至2＃中间头山上发现三相白蚁咬食外护套的接地故障，且面积比较大，电缆金属护套已经开始锈蚀。如图6：
3 总结
通过用电桥法对电缆故障点进行粗测，再用电缆外护套故障仪测跨步电压进行定点的方法对查找110kV XLPE电缆外护套故障是行之有效的。虽然粗测数据与定点数据之间有一定差距，但对于数百米长的电缆来说是完全可以接受的。根据外护套故障发生的原因，防范措施主要有：
1）认真进行交接验收。对验收中电缆绝缘外护套存在的薄弱环节要引起高度重视，在绝缘电阻相对较低或不合格的情况下不能勉强投入运行。
2）加大对电缆敷设施工和电缆头制作的监督力度，保证电缆线路质量。很多外护套故障都是由于施工质量而造成的。
3）对山上和比较适合白蚁生长环境的电缆沟进行防白蚁处理。如目前对直埋沟多采用装设导药管的方法，以方便喷白蚁药水时，药水能很好地渗入到沟里。
参考文献