通信系统防雷与接地(上.知识篇)ppt课件.ppt

通信工程监理人员应知应会培训课件-通信系统防雷与接地,通信系统防雷与接地,上篇 基础知识1.1关于雷电的基础知识1.2关于接地的基础知识1.3关于电学的基础知识下篇 通信网防雷与接地2.1防雷接地强制标准2.2通信局（站）防雷接地基本规定2.3综合通信大楼的防雷与接地2.4有线通信局（站）的防雷与接地2.5移动通信基站的防雷与接地 2.6小型通信站的防雷与接地2.7微波、卫星地球站的防雷与接地2.8 通信局（站）雷电过电压保护,总目录,第一章 基础知识,1.1关于雷电的基础知识1.2关于接地的基础知识1.3关于电学的基础知识,1.1.1 雷电的形成1.1.2 雷电过电压1.1.3 雷电的危害1.1.4 专业术语,在天气闷热潮湿的时候，地面上的水受热变为蒸汽，并且随地面的受热空气而上升，在空中与冷空气相遇，使上升的水蒸汽凝结成小水滴，形成积云。云中水滴受强烈气流吹袭，分裂为一些小水滴和大水滴，较大的水滴带正电荷，小水滴带负电荷。细微的水滴随风聚集形成了带负电的雷云；带正电的较大水滴常常向地面降落而形成雨，或悬浮在空中。由于静电感应，带负电的雷云，在大地表面感应有正电荷。这样雷云与大地间形成了一个大的电容器。当电场强度很大，超过大气的击穿强度时，即发生了雷云与大地间的放电，就是一般所说的雷击。在带有大量不同极性或不同数量电荷的雷云之间，或雷云和大地之间就形成了强大的电场。随着雷云的发展和运动，一旦空间电场强度超过大气游离放电的临界电场强度（大气中的电场强度约为30kV/cm，有水滴存在时约为10kV/cm）时，就会发生云间或对地的火花放电；放出几十乃至几百千安的电流；产生强烈的光和热（放电通道温度高达15000至20000），使空气急剧膨胀震动，发生霹雳轰鸣。这就是闪电伴随雷鸣叫做雷电的原故。,1.1.1雷电的形成,“雷云说”,“三段放电说”：先导放电、主放电、余光放电。,雷 电,1.1关于雷电的基础知识,雷电过电压又称为大气过电压或外部过电压，它是由于变配电系统内的设备或建筑物遭受到来自大气中的雷击或雷电感应而引起的过电压。雷电过电压有两种基本形式：一种是直击雷或直接雷击；另一种雷电过电压称为雷电感应或感应雷。,1.1.2 雷电过电压,1.1关于雷电的基础知识,1.1.3雷电的危害,1.1.3.1 雷电的热效应,同时由于物体的水分受高热而汽化膨胀，将产生强大的机械力而爆炸，使建筑物等遭受严重的破坏。,1.1.3.3雷电的磁效应,1.1.3.2 雷电的机械效应,遭受直接雷击的树木、电杆、房屋等，因通过强大的雷电流会产生很大的热量，但在极短的时间内又不易散发出来，所以会使金属熔化，使树木烧焦。,在雷电流通过的周围，将有强大的电磁场产生，使附近的导体或金属结构以及电力装置中产生很高的感应电压，可达几十万伏，足以破坏一般电气设备的绝缘；在金属结构回路中，接触不良或有空隙的地方，将产生火花放电，引起爆炸或火灾。,1.1关于雷电的基础知识,第一类：制造、储存火工品等，因火花引起爆炸，造成巨大破坏和人身伤亡；具有0区或20爆炸危险场所的建筑物；具有1区或21区爆炸危险场所。且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者；具有1区或21爆炸危险场所，且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者；具有2区或22区爆炸危险场所；具有爆炸危险的露天钢制封闭气罐。第二类：国家重点文物单位；国家级建筑及大型建筑；国家特级及甲级大型体育馆；制造、储存火炸药及其制品的危险建筑物，且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者；具有1区或21爆炸危险场所，且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者；具有2区或22区爆炸危险场所；具有爆炸危险的露天钢制封闭气罐。第三类：除开一、二类为第三类。通信网防雷属于第三类。,1.1关于雷电的基础知识,1.1.4.1 防雷分类,1.1.4. 防雷技术术语,1.1.4.2雷暴日（Thunderstorm Day）,是指某地区一年中有雷电放电的天数，一天中只要听到一次以上的雷声就算一个雷暴日。雷暴日表征不同地区雷电活动的频繁程度。,1.1关于雷电的基础知识,1.1.4.3 雷电活动区（Keraunic Zones）,根据年平均雷暴日的多少，雷电活动区分为少雷区、中雷区、多雷区和强雷区；少雷区为一年平均雷暴日不超过25天的地区；中雷区为一年平均雷暴日在2640天的地区；多雷区为一年平均雷暴日在4190天的地区；强雷区为一年平均雷暴日超过90天的地区。,1.1关于雷电的基础知识,1.1.4.4 雷击（Lightning Stroke）,雷云对大地及地面物体的放电现象,雷击建筑物,雷击架空电力线,电磁感应与耦合,操作过电压,1.1关于雷电的基础知识,1.1.4.5直击雷（Direct Lightning Flash）,是带电云层（雷云）与建筑物、其它物体、大地或防雷装置之间发生的迅猛放电现象，并由此伴随而产生的电效应、热效应或机械力等一系列的破坏作用。,直击建筑,直击树木,雷击架空电力线,雷电电磁感应,1.1关于雷电的基础知识,是击在建筑物附近大地、其它物体或与建筑物相连的引入设备的闪电。,1.1.4.6非直击雷（Indirect Lightning Flash）,是由于雷电放电时，巨大的冲击雷电流在周围空间产生迅速变化的强磁场引起的。这种迅速变化的磁场能在邻近的导体上感应出很高的电动势。雷电感应引起的电磁能量若不及时泄入地下，可能产生放电火花，引起火灾、爆炸或造成触电事故。,静电感应雷,是由于带电积云接近地面，在架空线路导线或其他导电凸出物顶部感应出大量电荷引起的。它将产生很高的电位。,电磁感应雷,静电感应雷示意,电磁感应雷示意,1.1关于雷电的基础知识,将一个易遭雷击的区域，按通信局（站）建筑物内外、通信机房及被保护设备所处环境的不同，进行被保护区域划分，被保护区域称为防雷区。,1.1.4.7 防雷区lightning protection zones (LPZ),防雷区就是被保护区,防雷区划分,防雷区就是被保护区,1.1防雷接地基础知识,1.1防雷接地基础知识,1.1.4.8 雷区划分,国家标准GB50343-2004建筑物电子信息系统防雷技术规范3.2 雷电防护区划分3.2.1 雷电防护区的划分应根据需要保护和控制雷电电磁脉冲环境的建筑物，从外部到内部划分为不同的雷电防护区（LPZ）。3.2.2 雷电防护区（LPZ）应划分为：直击雷非防护区、直击雷防护区、第一防护区、第二防护区、后续防护区。应符合下列规定：1 直击雷非防护区（LPZOA）：电磁场没有衰减，各类物体都可能遭到直接雷击，属完全暴露的不设防区。2 直击雷防护区（LPZOB）：电磁场没有衰减，各类物体很少遭受直接雷击，属充分暴露的直击雷防护区。3 第一防护区（LPZ1）：由于建筑物的屏蔽措施，流经各类导体的雷电流比直击雷防护区（LPZOB）区进一步减小，电磁场得到了初步的衰减，各类物体不可能遭受直接雷击。4 第二防护区（LPZ2）：进一步减小所导引的雷电流或电磁场而引入的后续防护区。5 后续防护区（LPZn）：需要进一步减小雷电电磁脉冲，以保护敏感度水平高的设备的后续防护区。,防雷区划分示意图,1.2关于接地的基础知识,1.1关于雷电的基础知识1.2关于接地的基础知识1.3关于电学的基础知识,1.2.1 什么是地？1.2.2三种接地方式1.2.3 接地术语,1.2.1 什么是地？1.2.2 三种接地方式1.2.3 接地术语,1.2.1.1 地球的电性,1.2关于接地的基础知识,地球（Earth）带负电。原因：地球自西向东旋转，地球产生的磁场在内部是从磁北极（地理南极）到磁南极（地理北极）。因为没有自由移动电荷，因此是地球本身带电运动导致地球转动，从北极方向看是顺时针，如果地球带正电则产生磁场应该是南极北极方向与实际相反，因此地球带负电。.,1.2.1 什么是地？,把地球等效为磁铁,地球磁场方向,电生磁，磁生电。,1.2.1.2电气地？,大地是一个电阻非常低、电容量非常大的物体，拥有吸收无限电荷的能力，而且在吸收大量电荷后仍能保持电位不变，因此适合作为电气系统中的参考电位体。这种“地”是“电气地”，并不等干“地理地”，但却包含在“地理地”之中。“电气地”的范围随着大地结构的组成和大地与带电体接触的情况而定。,电气地示意图,对地电压、跨步电压、接触电压示意图,1.2关于接地的基础知识,与大地紧密接触并形成电气接触的一个或一组导电体称为接地极，通常采用圆钢或角钢，也可采用铜棒或铜板。当流入地中的电流I通过接地极向大地作半球形散开时，在距接地极越近的地方越小，越远的地方越大，所以在距接地极越近的地方电阻越大，而在距接地极越远的地方电阻越小。试验证明：在距单根接地极或碰地处 20m 以外的地方，呈半球形的球面已经很大，实际已没有什么电阻存在，不再有什么电压降。换句话说，该处的电位已近于零。这电位等于零的“电气地”称为”地电位”。,1.2.1.3什么是地电位？,地电位的梯度分布示意图,1.2关于接地的基础知识,1.2.1.4 什么是接地？,接地为防止触电或保护设备的安全,把电力、电讯等设备的金属底盘或外壳接上地线;利用大地作电流回路接地线。在电力系统中，将设备和用电装置的中性点、外壳或支架与接地装置用导体作良好的电气连接叫做接地。接地的功用除了将一些无用的电流或是噪声干扰导入大地外，最大功用为保护使用者不被电击。,综合柜箱体接地,配电箱箱体接地,设备基座接地,楼房等电位接地合,电冰箱保安接地,高压放电接地棒,防静电手环接地,机房等电位接地网,接地无处不在,1.2关于接地的基础知识,接地通过金属导线与接地装置连接来实现。接地装置将电力、电讯设备和其他生产设备上可能产生的漏电流、静电荷以及雷电感应电流等引入地下，从而避免人身触电和及可能发生的次生灾害，如火灾、爆炸等事故。,1.2.1.5怎样实现接地？,2.1.6接地分类,接地 将电力系统或电气装置、或用电设备的某一部分经接地线连接到接地极称为“接地”根据用途不同，常用接地的种类有工作接地、保护接地、防雷接地。,1.2关于接地的基础知识,1.2.2.1工作接地？,1.2.2.2保护接地？,1.2.2.3防雷接地？,低压配电系统目前多采用三相四线制380220V中性点直接地电网。这种为满足电力系统和电气装置工作特性的需要而设置的接地，称为工作接地，以保证电气装置可靠运行。避雷器何为防止电气设备过电压而进行的接地也属于工作接地,是为防止电气装置的金属外壳、配电装置的构架和线路杆塔等带电危及人身和设备安全而进行的接地。所谓保护接地就是将正常情况下不带电，而在绝缘材料损坏后或其他情况下可能带电的电器金属部分用导线与接地体可靠连接起来的一种保护接线方式。,防雷接地分为两个概念，一是防雷，防止因雷击而造成损害；二是静电接地，防止静电产生危害。防雷分为整体结构防雷，主建筑结构、主机房防雷，主要基础打接地极、接地带，形成一个接地网，通信网除此以外，一般专门建有防雷接地保护网,1.2关于接地的基础知识,1.2.2三种接地方式,接地警示标志。提醒人们的关注。,1.2.2.4常见接地符号,接大地：一条水平线加上三条向下延伸的斜线代表大地或机箱的接地。,电源地：三条向下递减的水平线代表模拟地或者电路地。属工作地。,逻辑地：中空的三角形通常表示数字接地、逻辑地，但是也常被用作参考接地。属工作地、等电位接地。,机箱地：指的是一些用来封装电气设备的金属外壳。属保护地。,防护地：用于发生设备故障时的保护接地。属保护地。,防干扰地：用于防噪声要求很高的屏蔽接地。属保护地。,1.2关于接地的基础知识,工作接地指电力系统中性点接地方式，也就是常说的电力系统中性点运行方式。如三相四线制、单相三线制、三相五线制等。如在星形连接的变压器或发电机的中性点。电力系统中普遍采用的中性点运行方式为主：中性点直接接地、中性点不接地（三角形接法）、中性点经消弧线圈接地（三相四线制中线经保安设备接地）等三种。,必须了解,1.2.2.5工作接地电原理,第二节 关于接地的基础知识,1.2.2.6 通信网中工作接地的别称？,工作接地的一种。通信设备中各级电路电流的传输、信息转换要求有一个参考的电位，这个电位还可防止外界电磁场信号的侵入，常称这个电位为“逻辑地”。这个“地”不一定是“地理地”，可能是电子设备的金属机壳、底座、印刷电路板上的地线或建筑物内的总接地端子、接地干线等；逻辑地可与大地接触，也可不接触，而“电气地”必须与大地接触。逻辑接地，也叫电源接地，指逻辑电平负端公共接地，也是+5V等电源的输出接地，目的是保持电源电压值的精度和统一。,逻辑地,屏蔽地,保护地的一种，主要保护通信设备不受外部电磁干扰。通信设备、电子电路的金属外壳通常要和大地相连接，形成接地屏蔽，以减少外界杂散电磁场对信号输入和处理的干扰。如杂散感应、寄生辐射 、白噪声等,第二节 关于接地的基础知识,1.2.2.7 保护接地,机房屏蔽,导线屏蔽,机柜屏蔽,保护接地，是为防止电气装置的金属外壳、配电装置的构架和线路杆塔等带电危及人身和设备安全而进行的接地。所谓保护接地就是将正常情况下不带电，而在绝缘材料损坏后或其他情况下可能带电的电器金属部分（即与带电部分相绝缘的金属结构部分）用导线与接地体可靠连接起来的一种保护接线方式。,第二节 关于接地的基础知识,电动机外壳接地,放电原理,放电棒,人体接触不带电设备外壳,常见通信设备保护地,保护接地电路原理,1.2.2.8 保护接地的作用,保护接地，是为防止电气装置的金属外壳、配电装置的构架和线路杆塔等带电危及人身和设备安全而进行的接地。所谓保护接地就是将正常情况下不带电，而在绝缘材料损坏后或其他情况下可能带电的电器金属部分（即与带电部分相绝缘的金属结构部分）用导线与接地体可靠连接起来的一种保护接线方式。,第二节 关于接地的基础知识,包含接地体、接地引入线、接地汇集线、和连接到主接地端子的接地分配系统等接地装置的总称。,1.2.3.1 接地,1.2.3.2 接地系统,将导体连接到“地”，使之具有近似大地（或代替大地的导电体）的电位，可以使地电流流入或流出大地（或代替大地的导电体）。,1.2.3.3外部防雷装置,由接闪器、引下线和接地装置组成，主要用于防直击雷的防护装置。,1.2.3 接地术语,1.2.3.4 内部防雷设施,由等电位连接系统、接地系统、屏蔽系统、浪涌保护器等组成，主要用于减少和防止雷电流产生的电磁危害。,1.2关于接地的基础知识,1.2.3.5综合防雷接地,对建筑物及内部电子信息系统进行直击雷防护、联合接地、等电位连接、电磁屏蔽、雷电分流和雷电过电压保护的系列措施。,1.2关于接地的基础知识,1.2.3.6接闪器,接闪器位于防雷装置的顶部，其作用是利用其高出被保护物的突出地位把雷电引向自身，承接直击雷放电。 。,提前放电避雷针,限流避雷针,优化避雷针,普通避雷针,民房避雷带,古建筑避雷线,第二节 关于接地的基础知识,1.2.3.7-避雷针,普通避雷针,由于直击雷是雷云和大地间的直接放电，突出地面的高耸建筑物，最易首先接触先驱放电而遭到破坏。因此，在许多需要保护的构筑物上或建筑物附近都设置有避雷针。避雷针的避雷原理是：利用避雷针的接闪器高出被保护物的突出地位，把雷电引向自身，然后通过引下线的接地装置，把雷电流泄人大地，以使被保护物免遭雷击。,避雷针的避雷原理,避雷针的避雷原理,小故事：避雷针是美国科学家富兰克林发明的。富兰克林认为闪电是一种放电现象。为了证明这一点，他在1752年7月的一个雷雨天，冒着被雷击的危险，将一个系着长长金属导线的风筝放飞进雷雨云中，在金属线末端拴了一串铜钥匙。当雷电发生时，富兰克林手接近钥匙，钥匙上进出一串电火花。手上还有麻木感。此次试验后，富兰克林认为，如果将一根金属棒安置在建筑物质顶部，并且以金属细线连接到地面，那么所有接近建筑物的闪电都会被引导至地面，而不至于损坏建筑物。富兰克林首先在费城的住宅安装了避雷针，此后避雷针便在世界上流行开了。,第二节 关于接地的基础知识,1.2.3.8雷电引下线,连接接闪器与接地装置的金属导体,引下线工艺,引下线的作用,引下线工艺,引下线连接,铜包扁钢,镀锌扁钢,镀锌钢绞线,第二节 关于接地的基础知识,为达到与地连接的目的，一根或一组与土壤（大地）密切接触并提供与土壤（大地）之间的电气连接的导体。,1.2.3.9 接地体,组合接地体,接地体引上,网状接地体,垂直接地体布放,水平接地体布放,单根接地体,第二节 关于接地的基础知识,1.2.3.10 接地网,由一组或多组接地体在地下相互连通构成，为电气设备或金属结构提供基准电位和对地泄放电流的通道。,水平接地网,建筑群接地网,通信局站接地网,立体接地网,1.2关于接地的基础知识,1.2.3.11接地引入线,与总接地汇流排（或接地汇集线）与接地网之间相连的导电体称为接地引入线。,1.2关于接地的基础知识,1.2.3.12外部接地装置,由接闪器、引下线和接地装置组成，主要用以防直击雷的防护装置。,建筑物基础中地下混凝土结构中的接地金属构件和预埋的接地体。,1.2.3.13基础接地体,1.2关于接地的基础知识,预埋的金属构件,预埋件的设计,预埋的金属构件,预埋的金属构件,1.2.3.14等电位连接,将不同的电气装置、导电物体等，用接地导体或浪涌保护器以某种方式连接起来，以减少雷电流在它们之间产生的电位差。,哪些部位须等电位连接,防静电地板等电位连接,通风管道等电位连接,等电位连接箱产品,1.2关于接地的基础知识,1.2.3.15接地汇集线,1.2关于接地的基础知识,接地汇集线指作为接地导体的条状铜排或扁钢等，在通信局（站）内通常作为接地系统的主干线，按敷设方式可分类为水平接地汇集线、垂直接地汇集线、环形接地汇集线或条形接地汇集线。,水平接地汇集,垂直接地汇集,星形接地汇集,星形接地示意,1.2.3.16总接地汇流排,用于将各类接地线连接到接地装置的接地汇流排，是系统的第一级接地汇流排。,这是一块室外防雷接地汇接铜排，为了防盗安装在市内。但它不能汇接室内任何设备设施的保护地线，更不能把室外防雷接地汇接铜排和室内保护接地铜排电气连接在一起,常见汇流排产品,机架下安装的汇流排,内置的防雷接地汇流排,设备机柜内下安装的接地汇流排,厚8*宽80*长60*比重8.9=4.552Kg4.552Kg*45元/Kg=205元,1.2关于接地的基础知识,1.2.3.17馈窗接地汇流排,设置在馈窗口附近，用于入户馈线等接地的接地汇流排。主要是为防止从室外馈线途径引入的过电压放电电流进入机房内。一般安装在机房馈线串口的外侧。但实践中却看到它是安装在室内的。为什么哩？,1.2关于接地的基础知识,在内部防雷系统中（或者电气系统）接地汇流排主要作用是均压一般接地汇流排安装在机房至地网的地线前端，而机房里所有设备的接地线汇集到这个汇集排上，当然，如果机房设备过多，一般是在静电地板下制作均压环，设备接地线和静电地板接地线就近连接至均压环上。这样做的目的就是防止地电位反击事故反生，所谓的水涨船高，设备间都均压了，无电位差，当然不会发生事故了。在电气系统中，我们也常在如配电箱、柜里面看见有接地汇集排，有的还有零排，道理是一样的，你可以把这东西看成是一个基准地，连接在这上面的设备接地端都是均压的。,1.2.3.18 联合接地,使基站内建筑物的基础接地体和其他专设接地体相互连通形成一个共用地网，并将机房内设备的工作接地、保护接地以及建筑物防雷接地等共用一组接地系统的接地方式。,1.2关于接地的基础知识,1.2.3.19 浪涌保护器（Surge Protective Devices，SPD）,浪涌也叫突波，顾名思义就是超出正常工作电压的瞬间过电压。本质上讲，浪涌是发生在仅仅几百万分之一秒时间内的一种剧烈脉冲，可能引起浪涌的原因有：重型设备、短路、电源切换或大型发动机。而浪涌保护器可以有效地吸收突发的巨大能量，以保护连接设备免于受损。,什么是浪涌浪涌？,浪涌保护器，也叫防雷器，是一种为各种电子设备、仪器仪表、通讯线路提供安全防护的电子装置。当电气回路或者通信线路中因为外界的干扰突然产生尖峰电流或者电压时，浪涌保护器能在极短的时间内导通分流，从而避免浪涌对回路中其他设备的损害。,什么是浪涌保护器？,保护通流量大，残压极低，响应时间快； 采用最新灭弧技术，彻底避免火灾； 采用温控保护电路，内置热保护； 带有电源状态指示，指示浪涌保护器工作状态； 结构严谨，工作稳定可靠。,浪涌保护器性能特点,“避雷器”或“过电压保护器”英文简写为SPD.浪涌保护器的作用是把串入电力线、信号传输线的瞬时过电压限制在设备或系统所能承受的电压范围内，或将强大的雷电流泄流入地，保护被保护的设备或系统不受冲击而损坏。浪涌保护器的类型和结构按不同的用途有所不同，但它至少应包含一个非线性电压限制元件。用于浪涌保护器的基本元器件有：放电间隙、充气放电管、压敏电阻、抑制二极管和扼流线圈等。,1.2关于接地的基础知识,1.2.4 接地电阻,1.2.4 .1 接地电阻物理概念,接地电阻就是电流由接地装置流入大地再经大地流向另一接地体或向远处扩散所遇到的电阻，它包括接地线和接地体本身的电阻、接地体与大地的电阻之间的接触电阻以及两接地体之间大地的电阻或接地体到无限远处的大地电阻。接地电阻大小直接体现了电气装置与“地”接触的良好程度，也反映了接接地网的规模。,1.2 关于接地的基础知识,1.2.4.2土壤电阻率（earth resistivity）：,大地电阻率表征土壤导电性能的参数，和多孔性、渗透性、离子浓度、矿化程度等有关。电阻率（）等于单位立方米土壤（两个）相对面间的阻抗，单位是欧（m）。大地电阻率是接地工程计算中一个常用的参数，直接影响接地装置接地电阻的大小、地网地面电位分布、接触电压和跨步电压。大地电阻率是决定接地体电阻的重要因素，为了合理设计接地装置，必须对土壤电阻率进行实测，以便用实测电阻率做接地电阻的计算参数。大地电阻率计算公式 = 0（1 + t）式中t是温度, 0是t=0时的电阻率; 是电阻率的温度系数, 即温度变化1度时，所引起的电阻率的变化,1.2.4 接地电阻,1.2 关于接地的基础知识,1.2.4.3 影响接地电阻的因素,大地电阻率的主要影响因素有：土壤类型、含水量、含盐量、温度、土壤的紧密程度等化学和物理性质，同时土壤电阻率随深度变化较横向变化要大很多。,土壤电阻率随温度变化示例,土壤电阻率随加入的盐变化示例,土壤电阻率随湿度变化示例,土壤电阻率随土壤类型变化参考值,1.2关于接地的基础知识,1.2.4.4 工频接地电阻,工频电流流过接地装置时，接地体与远方大地之间的电阻。其数值等于接地装置相对远方大地的电压与通过接地体流入地中电流的比值。,工频：指国家工业电力电网的标准频率。我国规定为50赫兹（Hz）。不同的频率对电网供电的各方面影响是不一样的，通常一个国家的电网频率是固定的，然后所有为这个国家和地区供应用电设备的厂家必须按照这个频率制作设备才能正常使用。具体频率定的多少由各个国家自己定义。就像民用电压也一样，国内用的220v，国际上日本等地方用的是110v。工频指标：在电力系统正常的情况下，供电频率的允许误差为：电网装机容量在300万及以上的，为0.2%HZ;电网装机容量在300万以下的，为0.5%HZ。在电力系统非正常状况下，供电频率允许误差不应超过1.0%HZ 。,1.2关于接地的基础知识,三相交流电相位关系,三相交流电矢量关系,三相交流电波形示意,建筑物接地电阻的要求,1.2.4 .5 接地电阻的国标要求,依据GB50057-94（2000版）建筑物防雷设计规范第三章、建筑物的防雷措施；第二节、第一类防雷建筑物的防雷措施要求，第3.2.1条：防雷电感应的接地装置应和电气设备接地装置共用，其工频接地电阻不应大于10。第三节、第二类防雷建筑物的防雷措施要求，第3.3.4条：每根引下线的接地电阻不小于10，防直击雷接地装置宜和防雷电感应、电气设备、信息系统等共用接地装置。第3.3.9条：避雷器、电缆金属外皮、钢管和绝缘子铁脚、金具等应连在一起接地，其冲击接地电阻不应大于10。架空和直接埋地的金属管道在进出建筑物处应就近与防雷的接地装置相连；当不相连时，架空管道应接地，其冲击接地电阻不应大于10。本规范第.2.0.3条四、五、六款所规定的建筑物，引人、引出该建筑物的金属管道在进出处应与防雷的接地装置相连；对架空金属管道尚应在距建筑物约25m处接地一次，其冲击接地电阻不应大于10。第四节、第三类防雷建筑物的防雷措施要求，第3.4.2条：每根引下线的冲击接地电阻不宜大于30。第3.4.9条：避雷器、电缆金属外皮和绝缘子铁脚、金具等应连在一起接地，其冲击接地电阻不宜大于30。,1.2关于接地的基础知识,电源系统接地电阻的要求,JGJ/T16-92民用建筑电气设计规范依据JGJ/T16-92民用建筑电气设计规范第14章接地与安全：第14.7.5.3条要求，当机房接地与防雷接地系统共用时，接地电阻要求小于1。因此对于监控机房和通讯机房接地均应与建筑物防雷地等共用同一接地装置，接地电阻要求小于1。GB50089-98民用爆破器材工厂设计安全规范依据GB50089-98民用爆破器材工厂设计安全规范第12章：电气；第12.6.4条：在电缆与架空线连接处，应装设避雷器。避雷器、电缆金属外皮、钢管和绝缘子铁脚、金具等应连在一起接地，其冲击接地电阻不宜大于10。第12.7.2条：输送危险物质的各种室外架空管，应每隔2025米接地一次，每处冲击接地电阻不应大于10。第12.7.3条：危险区域应采取相应的防静电措施。凡生产、加工或储存危险品的过程中，有可能积聚静电电荷的金属设备、金属管道和导电物体，均应直接接地，接地电阻不应大于100。第12.7.4条：低压配电线路的接地应采用TN-S或TN-C-S系统，引入建筑物的电源线路，中性点应重复接地，接地电阻不应大于10。,1.2.4 .5 接地电阻的国标要求,1.2关于接地的基础知识,计算机系统接地电阻的要求,GB/T2887-2000电子计算机场地通用规范依据GB/T2887-2000电子计算机场地通用规范第4章要求：第四节接地的要求：第4.4.2条接地电阻及相互关系要求，计算机系统直流工作地，接地电阻应按计算机系统具体要求确定；交流工作接地，接地电阻不应大于4；安全保护接地，接地电阻不应大于4；防雷接地接地电阻不应大于10。诸地之间的关系及接法应依不同计算机系统的要求而定。GB50174-93电子计算机机房设计规范依据GB50174-93电子计算机机房设计规范第六章电气技术：第四节接地要求：第6.4.2条、第6.4.3条要求，交流工作接地，接地电阻不应大于4；安全保护接地，接地电阻不应大于4；直流工作接地，接地电阻应按计算机系统具体要求确定；防雷接地，应按现行国家标准建筑物防雷设计规范执行。第6.4.3条要求交流工作接地、安全保护接地、直流工作接地、防雷接地宜采用一组接地装置，其接地电阻按其中最小值确定。,1.2.4 .3 接地电阻的国标要求,1.2关于接地的基础知识,移动通讯系统接地电阻的要求,1.2.4 .3 接地电阻的国标要求,YD5068-98移动通信基站防雷与接地设计规范依据YD5068-98移动通信基站防雷与接地设计规范第5章：接地电阻的要求，第5.0.1条：移动通信基站地网的接地电阻值应小于5，对于年雷暴日小于20天的地区，其接地电阻可小于10；第5.0.2条：架空电力线与电力电缆接口处的保护接地以及电力变压器（100KVA以下）保护接地的接地电阻值应小于10。第5.0.3条：架空电力线上方的避雷线及增装在高压线上的避雷器的接地电阻值，其首端（即进站端）应小于10，中间或末端应小于30。,1.2关于接地的基础知识,1.2.4 接地电阻,1.2.4 .4 接地电阻的工程测量,设备接地的方式通常是埋设金属接地桩、金属网等导体，导体再通过电缆线与设备内的地线排或机壳相连。当多个设备连接于同一接地导体时，通常需安装接地排，接地排的位置应尽可能靠近接地桩，不同设备的地线分开接在地线排上，以减小相互影响。设备的接地电阻包括了从设备内地线排到机房总地线排连线电阻、总地线排至接地桩的电阻、接地桩与大地间的电阻（地阻）以及彼此间的连接电阻，通常情况下，接地桩与大地间的电阻（地阻）是其中最主要的可变部分，除地阻外的其它部分总电阻在多数情况下总是小于1。,采用三点式电压落差法,在被测地线接地桩（暂称为X）一侧地上打入两根辅助测试桩，要求这两根测试桩位于被测地桩的同一侧，三者基本在一条直线上，距被测地桩较近的一根辅助测试桩（称为Y）距离被测地桩20 米左右，距被测地桩较远的一根辅助测试桩（称为Z）距离被测地桩40米左右。测试时，将档位打在3P档位。按下测试键，此时在被测地桩X和辅助地桩Y之间可获得一电压，仪表通过测量该电流和电压值，即可计算出被测接地桩的地阻。,测量场景,测量原理,测量仪表,1.2关于接地的基础知识,1.3关于电学的基础知识,1.1关于雷电的基础知识1.2关于接地的基础知识1.3 关于电学的基础知识,1.2.1 什么是地？1.2.2三种接地方式1.2.3 接地术语,1.3.1 静电感应1.3.2 电磁感应1.3.3 欧姆定律1.3.4 基尔荷夫定律1.3.5 楞次焦耳定律,1.3相关电学的基础知识,1.3.1 静电感应,静电感应（英文：Electrostatic induction）是在外电场的作用下导体中电荷在导体中重新分布的现象。电荷受到电场力的作用而定向移动一个带电的物体与不带电的导体相互靠近时由于电荷间的相互作用，会使导体内部的电荷重新分布，异种电荷被吸引到带电体附近，而同种电荷被排斥到远离带电体的导体另一端。,静电感应现象,接地的金属壳内的电场对外无影响,雷电感应属于静电感应,1.3 相关电学的基础知识,1.2.1 什么是地？1.2.2三种接地方式1.2.3 接地术语,1.3.2 电磁感应现象,1.3.2.1电磁感应现象,电磁感应（Electromagnetic induction）又称磁电感应现象，是指闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁力线运动导体中就会产生电流的现象。这种利用磁场产生电流的方法叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。,产生感应电流的五种类型：变化的电流、变化的磁场、运动的恒定电流、运动的磁铁、在磁场中运动的导体。,1.3 相关电学的基础知识,1.3.3 欧姆定律,在同一电路中，导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比，这就是欧姆定律。,R=U/I,U=IR,欧姆定律可以用水力学类比（hydraulic analogy）来描述。测量单位为帕斯卡的水压，可以类比为电压。在一根水管里，由于任意两点之间的水压差会造成水流，水的流速（单位是升每秒），可以类比为电流（单位是库仑每秒）。“流量限制器”是安装于水管与水管之间控制流量的阀门，可以类比为电阻器。通过流量限制器的水流流量，跟流量限制器两端的水压成正比，类似地，通过电阻器的电荷流量（电流），跟电阻器两端的电压成正比。这正是欧姆定律的论述。,乔治西蒙欧姆 德国物理学家,1.3关于电学的基础知识,1.3.4 基尔霍夫定律,第一定律（节点电流定律）：电路中任一个节点上，在任一时刻，流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和。,第二定律（回路电压定律）：在任何一个闭合回路中，各段电阻上的电压降的代数和等于电动势的代数和，即 IR=E;从一点出发绕回路一周回到该点时，各段电压的代数和恒等于零，即U=0。,基尔霍夫德国物理学家,I1+I2=I3+I4,I=0,基尔霍夫(kirchhoff ) 基尔霍夫（1824-1887）是德国著名物理学家，化学家，天文家。他在21岁上大学期间得出基尔霍夫定律。其后于一位化学家共同创立光谱分析学，贡献卓著。,1.3关于电学的基础知识,1.3.5 楞次-焦耳定律,焦耳定律（焦耳楞次定律）定义：1841年，英国物理学家詹姆斯焦耳发现载流导体中产生的热量Q（称为焦耳热）与电流I的平方、导体的电阻R和通电时间t成比例。采用国际单位制时，焦耳定律的表达式为：Q = I2Rt , P = I2R式中：Q(焦耳)、I（电流）、R（电阻）t（时间）、P（热功率）各量的单位依次为焦耳、安培、欧姆、秒和瓦特。,1841年，英国物理学家詹姆斯焦耳发现，1842年时，俄国物理学家海因里希楞次也独立发现上述的关系，因此也称为“焦耳楞次定律”。焦耳热：电流通过导体时放出的热量叫做焦耳热。雷击时产生的热就是焦耳热焦耳热的成因：自由电子在电场作用下，因电场力对电子做功，经过一段自由程后，将获得定向动能，这部分能量在电子与晶格相碰撞的过程中不断地传给金属的晶格，使晶格的热运动加剧而温度升高，从而以焦耳热的形式散布出来。,英国物理学家詹姆斯焦耳,俄国物理学家海因里希楞次,