安全用电与建筑防雷.ppt

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1、1 安全用电与防雷一、触电对人体的伤害形式 1、电击电流流过人体时反映在人体内部造成器官的伤害，而在人体外表不一定留下电流痕迹。电伤电流流过人体时使人的皮肤受到灼伤、烤伤和皮 肤金属化的伤害，严重的可致人死亡。2、电击的形式（1）单相触电,（2）两相触电,（3）跨步电压触电,二、影响触电严重程度的因素1、人体电阻 在一般情况下，人体电阻可按10002000欧姆计算 人体电阻因人而异。手有毛茧，皮肤潮湿、多汗，有损伤，带有导电粉尘的电阻较小，危险性较大。2、电流大小 感觉电流引起人的感觉的最小电流（1.1mA/0.7mA）摆脱电流人触电后能自动摆脱电源的最大电流（16mA/10.5mA）致命电流

2、在短时间内能危机生命的最小电流（50mA）,3、触电时间 触电时间越长，情绪紧张，发热出汗，人体电阻减小，危险大。若可迅速脱离电源则危险小。4、电流频率 人体被伤害程度与电流频率及通电时间的关系 5060HZ最危险，大于或小于，其危险性降低通电时间越长，危险性越大。,5、电流途径 最危险：经过心脏（手手，手脚）危险较小；不经过心脏（脚脚）6、环境影响 低矮潮湿，仰卧操作，特别是在金属容器中工作，不易脱离现场的情况下触电危险大，安全电压取12V。其它条件较好的场所，可取24V或36V。7、触电部位的压力 压力越大，接触电阻就越小，危险性就越大。8、人体健康情况及精神状态 身心健康，情绪乐观的人电

3、阻大，较安全。情绪悲观，疲劳过度的人电阻小，较危险。,三、触电规律 1、年龄规律 年轻人较多，老年人很少 2、季节性规律 雨季较多，6、7、8、9月份较多 3、电压规律 低压电比高压电多 4、行业规律 冶金、建筑、建材、矿山等行业较多。,四、安全用电常用的防护方法 1、采用护栏或阻挡物进行保护 2、使设备置于伸直手臂范围以 外的保护 3、在裸露的高压带电体旁应设 置护栏或标志 4、施工操作应保持安全距离 5、架空线路应保持最小的安全距离 6、间接接触保护法 7、直接接触与间接接触兼顾的保护（见下表）,五、建立完善的安全管理制度 1、凡属于电气维修、安装的工作，必须由电工来操作，严禁 非电工进行

4、电工作业。2、严格执行电工安全操作规程，凡不合格的电气设备、工具 应停止使用。一切手持电动工具必须符合国家标准、专业标准。3、严禁赤手触摸一切带电的绝缘导线。不要带电作业。4、所有用电设备的金属外壳均要可靠接地或接零。5、所有电气设备必须按规格加装熔断器，电源上应安装漏电保 安器。,六、对电气设备绝缘的要求 1、电阻率在 107 以上才称为绝缘材料2、常用绝缘电阻值的规定为每1000V为一个M。3、绝缘材料的极限温度,七、保护接地的技术要求,几个常用概念：“地”电位等于0的地方。接地电压接地点与“地”之间的电压。零点将中性点引地称零点。中性点三相绕线组的联结点（Y 联结）几种线：零线 N（中性

5、线）由中性点引出的导线。提供电位差，保证电流通路。保护线 PE公共线，将外露可导电部分接到中性点上去的线。保护中性线 PEN/NPE(工作零线）二者兼有（TN-C系统有）,1、保护接地 将用电设备与带电体相绝缘的金属外壳跟接地极作金属联接。（1）不接地时用电有危险。若绝缘良好，外壳不带电，人触及外壳无危险。若绝缘破坏，外壳带电，此时人若触及外壳，则通过另外两相对地的漏电阻形成回路，造成触电事故。（2）保护接地时用电安全。人若触及带电的外壳，人体电阻和接地电阻相互并联，再通过另外两相对地的漏电阻形成回路。因为人体电阻比接地电阻大得多。故流过人体的电流小得多，通常小于安全电流0.01A，保证了安全

6、用电。,2 保护接零 在工作点接地的供电系统中，把与带电体相绝缘的金属外壳与中线（或专用保护线）相联。这种方法适用于变压器中性点接地系统。,3、保护接地与保护接零的适用范围（1）电机、变压器、电器、照明器具、携带式及移动式用 电器具的底座和外壳。（2）电器设备的传动装置（3）配电屏及控制屏的框架（4）室内外配电装置的金属架构和混凝土的架构，以及靠 近带电部分的金属遮挡、金属门。（5）交直流电力电缆的接线盒的外壳以及电缆的金属外皮、穿线钢管等。,4、工作接地 由于电气系统运行的需要，在电源中性点与接地体间作金属联接的称为工作接地。,5、重复接地 除工作接地外，中性线上一处或多处再次与接地装置相联

7、接。,6、系统接地（1）TN系统（2）TT系统（3）IT系统,TN-S,TN-C-S,TN-C,TT,IT,7、屏蔽接地为使干扰电场在金属屏蔽层感应所产生的电 荷导入大地，而将技术屏蔽层接地。8、专用电气设备的接地 如医疗设备、电子计算机等的接地。,八、接地体与接地线（1）接地体 自然接地体、人工接地体 垂直埋设、水平埋设 接地电阻 直接接地装置和离开半径为20M远处的一点 间的电阻，即为接地体对20M远处的电压与经接地体流入地中的接地电流之比。,（2）接地线 接地干线和接地支线；自然接地线和人工接地线,九、对零线的基本要求 零线的连接应牢固可靠、接触良好。零线的截面选择要适当，一方面考虑三相

8、不平衡时通过零线的电流密度，另一方面零线要有足够的机械强度。所有电气设备的接零线，均以并联的方式接在零线上，不允许串联。在有腐蚀性物质的环境中，零线的表面要涂上必要的防腐涂料。,十、接地的一般要求（1）所有的电气设备都应采用接地或接零。设计中应首先考虑自然接地。输送易燃易爆物质的金属管道不能做接地体（2）在允许不同的电气设备使用一个总的接地装置时，其接地电阻值应满足其中最小值的要求。（3）接地极与独立避雷针接地极之间的地下距离不应小于3M（4）防雷保护的接地装置可与一般电气设备的接地装置相连接，并与埋地金属管道相互连接。（5）专用电气设备的接地应与其他设备的接地以及防雷接地分开，并应单独设置接

9、地装置。,十一、漏电保护技术1、漏电开关的种类,按工作类型分：开关型、继电器型、单一型、组合型按相数或级数分：单相一线、单相两线、三相三线、三相四线按结构原理分：电压动作型、电流型、鉴相型、脉冲型,2、工作原理,3、漏电开关的分级保护,2 建筑防雷一、雷电现象及有关名词术语 1、雷电的形成 下行先导放电,2、雷电流的特性 雷电放电速度很快，雷电流的幅值很大，陡度很高，且其电流的大小与土壤电阻率、雷击点的散流电阻有关。3、直雷电的危害 雷电的作用分为三类 直击雷雷直接击在建筑物和设备上而发生的机械效应和热 效应。感应雷雷电流产生的电磁效应 和静电效应。高电位的引入雷电流沿电气线路 和管道引入建筑

10、物的内部。,4、感应雷和高电位反击5、球形雷6、雷电日在一年中，能听到一声（或以上）雷声的总天数。,7、耐雷水平 电气设备或其他设备能承受的最大雷电流冲击而不至于损坏时的电流，单位一般是 kA。8、雷击的选择（1）高耸突出的建筑物（2）排出导电尘埃的厂 房和废气管道（3）建筑物突出的地方（4）建筑群中，特别潮 湿的建筑物和地下 水位比较高的地方,（5）屋顶为金属结构，地下埋有金属管道，内部有大量金属设备 的厂房。,二、民用建筑物的防雷分类1、一类防雷建筑物 具有特别重要用途的建筑物；国家级重点文物保护的建筑物和构筑物；高度超过100m的建筑物2、二级防雷建筑物 重要的或人员密集的大型建筑物 省

11、级重点文物保护的建筑物或构筑物 19层及以上的住宅建筑和高度超过50m的其他民用和一般 工业建筑物 省级及以上的大型计算机中心和装有重要电子设备的建筑物,3、三类防雷建筑物 根据建筑物的年计算雷击次数达到一定数值的民用及一般 工业建筑 建筑群中高于其他建筑或处于边缘地带的高度为20m及以上 的民用和一般工业建筑物；高度超过15m以上的烟囱、水塔等孤立的构筑物，在雷电活 动较弱的地区高度为25m以上。历史上雷害事故严重地区的建筑物或雷害事故较多地区的较 重要建筑物。,三、工业建筑物的防雷分类 1、第一类工业建筑物 建筑物中制造、使用或贮存大量爆炸物质 工业企业内有爆炸危险的漏天钢质密闭气罐 2、

12、第二类工业建筑物 建筑物中制造、使用或贮存大量爆炸物质，但电火花不易引 起爆炸或不至于造成巨大破坏和人身伤亡者。有爆炸危险的场所 雷击次数较多，或雷击后对工业生产影响严重 3、第三类工业建筑物 雷击后对工业生产有影响 历史上雷害事故较多的地区建筑物,四、建筑防雷系统1、接闪器（1）避雷针 避雷针是人为设立的最突出的良导体。在雷云的感应下，针的顶端形成的电场强度最 大，所以最容易把雷电流吸引过来，完成避雷针的接闪作用。结构 避雷针一般用镀锌圆钢或焊接钢管制 成，圆钢截面不得小于100mm2，钢管厚度不得小于3mm。,避雷针的直径不得小于下列数值:针长1m以下 圆钢12mm，钢管20mm 针长12

13、m 圆钢16mm，钢管25mm 烟囱顶上的针 圆钢20mm,避雷针应考虑防腐蚀，除应镀锌或涂漆外。在腐蚀性铰强的场所。还应适当加大截面或采取其它防腐措施。顶端形状可做成尖形、圆形或扁形。,（2）避雷带 通过试验发现，不论屋顶坡度多大，都是屋角和檐角的雷击率最高。屋顶坡度愈大。则屋脊的雷击率也大。通过对不同屋顶坡度建筑物的雷击分布情况调查发现，对于那些屋顶平整，又没有突出结构（如烟囱等）的建筑物，雷击部位是有一定规律性的。避雷带就是对建筑物雷击率高的部位，进行重点保护的一种接闪装置。,（3）避雷网 当建筑物较高。屋顶面积较大但坡度不大时，可采用避雷网作为屋面保护的接闪装置。避雷网（带）分明装和暗

14、装两种。明装避雷网（带）一般可用直径8mm的圆钢或截面12x4mm2的扁钢做成。为避免接闪部位的振动力，宜将网（带）支起1020cm，支持点间距取11.5m，应注意美观和伸缩问题。暗装时可利用建筑内不小于3mm的钢筋。,（4）避雷线（5）避雷环（6）接闪器的保护范围,2、引下线 引下线 可分明装和暗装两种 明装时一般采用直径8mm的圆钢或截面l2x4mm2的扁钢。在易受腐蚀部位，截面适当加大。建筑物的金属构件。引下线应沿建筑物外墙敷设。敷设时应保持一定的松紧度。从接闪器到接地装置;引下线的敷设应尽量短而直。若必需弯曲时，弯角应大于90。引下线应敷设于人们不易触及之处。由地下0.3到地上1.7m

15、的一段引下线应加保护设施，以避免机械损坏。暗装引下线利用钢筋混凝土中的钢筋作引下线时，最少应利用四根柱子，每柱中至少用到两根主筋。,3、接地装置 可分为三类（1）垂直埋设的接地体,（2）水平接地体和联接条,（3）人工接地体 专门用于防雷保护的接地装置。,垂直接地体 可采用直径20 50mm的钢管或角钢。长度为23m一段。间隔5m埋一根。顶端埋深为0.50.8m。用接地连接条或水平接地体将其连成一体。水平接地体和接地连接条 可采用25x440 x4mm2的扁钢做成。埋深一律为0.508m。埋接地体时，应将周围填土夯实，不得回填砖石灰渣之类杂土。通常接地体均应采用镀锌钢材，土壤有腐蚀性时，应适当加

16、大接地体和连接条截面，并加厚镀锌层。接地电阻的数值应符合规范要求。,（4）接地的一般要求 所有的电气设备都应采用接地或接零。设计中应首先考虑自然接地。输送易燃易爆物质的金属管道不能做接地体。在允许不同的电气设备使用一个总的接地装置时，其接地电阻值应满足其中最小值的要求。接地极与独立避雷针接地极之间的地下距离不应小于3M 防雷保护的接地装置可与一般电气设备的接地装置相连接，并与埋地金属管道相互连接。专用电气设备的接地应与其他设备的接地以及防雷接地分开，并应单独设置接地装置。,五、各类防雷建筑物的保护措施1、防直接雷 采用避雷针，避雷带或避雷网。一般优先考虑采用避雷针。当建筑上不允许装设高出屋顶的

17、避雷针，同时屋顶面积不大时，可采用避雷带。若屋顶面积较大时，采用避雷网。关于采用避雷针防直接雷的作用原理，曾有两种不同看法。有人认为，避雷针在雷云感应下产生尖端无声放电，能中和雷云中所带的电荷，从而避免了直接雷击。但实测证明，一根避雷针的无声放电电流一般仅几个mA。几千根避雷针在几十分钟内无声放电的总电量，才相当于一次中等雷击释放的电量。因此，避雷针在雷云电场作用下，以无声放电产生的避雷作用是微不足道的。,另外一些人认为，避雷针的作用是接受雷电，并把雷电流安全地引入地下。这后一种看法已被大量科学实验和雷击事故的调查材料所证明。避雷针的防雷作用不在于避雷，而在于接受雷电流。因此，已被人们广泛采用

18、的避雷针这一惯用名词，正确地称作接闪器。避雷针、避雷带和避雷网是接闪器的三种型式。接闪器引来雷电流，通过引下线和接地体安全地引导入地，使接闪器下面一定范围内的建筑物免遭直接雷击，该范围就是避雷针的保护范围。,2、防间接（感应）雷 雷云通过静电感应效应在建筑物上产生的很高的感应电压，可通过将建筑物的金属屋顶、房屋中的大型金属物品，全部加以良好的接地处理来消除。雷电流通过电磁效应在周围空间产生的强大电磁场，使金属间隙因感应电动势而产生的火花放电，使金属回路因感应电流而产生的发热，可用将相互靠近的金属物体全部可靠地连成一体并加以接地的办法来消除。,静电感应雷,电磁感应雷,3、防高电位侵入 雷电波可能沿着各种金属导体、管路，特别是沿着天线或架空线引入室内，对人身和设备造成严重危害。对这些高电位的侵入，特别是对沿架空线引入雷电波的防护问题比较复杂，通常采用以下几种方法:（1）配电线路全部采用地下电缆;（2）进户线采用50100m长的一段电缆;（3）在架空线进户之处，加装避雷器或放电保护间隙。第1种方法最安全可靠，但费用高，故只适用于特殊重要的民用建筑和易燃易爆的大型工业建筑。后两种方法不能完全避免雷电波的引入，但可将引入的高电位限制在安全范围之内，故在实际中得到广泛采用。,