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1、單擊此處編輯母版標題樣式,*,單擊此處編輯母版文本樣式,第,8,章 電氣安全、接地與防雷,工廠供電,天津理工大學中環(huán)信息學院,自動化工程系,本章首先介紹電流對人體的作用及電氣安全和觸電急救的有關知識，然后介紹接地的有關概念及接地裝置的裝設、計算與測試，并講述低壓配電系統(tǒng)的接地故障保護與等電位聯(lián)結，最后介紹過電壓和雷電的有關概念及常用的防雷設備和防雷措施。,2,第,8,章 工廠供電系統(tǒng)的過電流保護,8.1,電流對人體的作用及有關概念,8.2,電氣安全與觸電急救,8.3,電氣裝置的接地,8.4,過電壓與防雷,3,8.1,電流對人體的作用及有關概念,8.1.1,電流對人體的作用,一、電流對人體的作用
2、,電流通過人體時，人體內部組織將產(chǎn)生復雜的作用。,雷擊和高壓觸電,低壓觸電,人體觸電有兩種情況,4,安全電流,-,人體觸電后最大的擺脫電流。,8.1.2,安全電流及其有關因素,安全電流主要與下列因素有關,觸電時間,電流性質,電流路徑,體重和健康狀況,5,8.1.3,安全電壓和人體電阻,安全電壓,-,不致使人直接致死或致殘的電壓,（下限,1700,）,人體允許持續(xù)觸電的安全電壓為：,人體電阻,體內電阻 約,500,皮膚電阻 約,2000,6,8.1.4,直接觸電防護和間接觸電防護,直接觸電防護,-,指對直接接觸正常帶電部分的防,護，例如對帶電導體加隔離柵欄或加防護罩,間接觸電防護,-,指對故障時
3、可帶危險電壓而正常,時不帶電的外露可導電部分（如金屬外殼、框架,等）的防護，例如將正常不帶電的外露可導電部,分接地，并裝設接地故障保護，用以切斷電源或,發(fā)出報警信號等。,7,8.2,電氣安全與急救,8.1.1,電氣安全的一般措施,要有必要的安全知識,安裝保護設備,創(chuàng)造不導電環(huán)境：絕緣、屏護、間距,8,8.2.2,觸電的急救處理,立即采取相應的急救措施：口對口（或口,對鼻）人工呼吸法、胸外心臟擠壓法,迅速切斷電源,觸電程度輕重的判斷,9,10,（,c,）,檢查心跳,（,a,）檢查瞳孔,（,b,）檢查呼吸,11,（,c,）,觸電者呼氣姿態(tài),（,a,）觸電者平臥姿勢,（,b,）急救者吹氣方法,12,
4、急救者跪跨位置,急救者壓胸的手掌位置,擠壓方法示意,突然放松示意,13,8.3,電氣裝置的接地,8.3.1,接地的有關概念,接地,電氣設備的某部分與大地之間做良好的電氣連接。,接地體,埋入地中并直接與大地接觸的金屬導體,人工接地體,自然接地體,接地線,連接接地體與設備、裝置接地部分的金屬導體,14,接地裝置,接地線與接地體合稱,接地電流,當電氣設備發(fā)生接地故障時，電流就通過接地體向大地,作半球形散開，該電流為接地電流。,對地電壓,電氣設備的接地部分與零點位的,“,地,”,之間的電位差。,接觸電壓,設備的絕緣損壞時，在身體可同時觸及的兩部分之間出,現(xiàn)的電位差。,跨步電壓,在接地故障點附近行走，兩
5、腳之間所出現(xiàn)的電位差。,工作接地,為保證電力系統(tǒng)和設備達到正常工作要求而進行的一種,接地。,(,例如電源中性點的接地，防雷裝置的接地等,),保護接地,為保障人身安全、防止間接觸電而將設備的外露可,導電部分接地。,重復接地,在,TN,系統(tǒng)中，為確保公共,PE,線或,PEN,線安全可靠，,除中性點進行工作接地外，還應該在架空線或進,入建筑物處進行重復接地。,15,跨步電壓,16,8.3.2,電氣裝置的接地和接地電阻,電氣裝置應接地或接零的金屬部分,電氣裝置可不接地或接零的金屬部分,接地電阻及其要求,8.3.3,電氣裝置的裝設,自然接地體的利用,人工接地體的裝設,防雷裝置的接地要求,17,8.4,過
6、電壓與防雷,8.4.1,過電壓及防雷的有關概念,（一）過電壓的形式,內部過電壓,雷電過電壓,1.,直擊雷過電壓,2.,感應雷過電壓,3.,入侵波過電壓（雷電波侵入）,18,（二）雷電的形成,（三）雷電的危害,1.,雷暴日,多雷區(qū)：雷暴日大于,40,的為多雷區(qū)。,少雷區(qū)：雷暴日小于,15,的為少雷區(qū),。,2.,雷擊次數(shù),（四）雷電活動情況,19,1.,避雷針,宜采用圓鋼或焊接鋼管，其直徑不應小于：,1m,以下：圓鋼為,12mm,，鋼管為,20mm,。,1,2m,：圓鋼為,16mm,，鋼管為,25mm,。,8.4.2,防雷設備,（一）接閃器,2.,避雷帶或避雷網(wǎng),圓鋼直徑不應小于,8mm,。,扁鋼
7、截面不應小于,48m,2,，厚度不應小于,4mm,。,3.,避雷線,截面不應小于,35m,2,的鍍鋅鋼絞線。,4.,金屬屋面,除一類防雷建筑物外，金屬屋面的建筑物宜利用其屋面作為接閃器。,20,圓鋼直徑不應小于,8mm,。,扁鋼截面不應小于,48m2,，厚度不應小于,4mm,。,（二）引下線,1.,人工接地體,垂直接地體宜采用圓鋼、鋼管或角鋼，最常用為鋼管長,2.5,，直徑,50mm,。,水平接地體宜采用扁鋼、圓鋼。,圓鋼直徑不應小于,10mm,。,扁鋼截面不應小于,100m2,，厚度不應小于,4mm,。,（三）接地裝置,角鋼厚度不應小于,4mm,。,鋼管厚度不應小于,3.5mm,。,21,2
8、.,自然接地體,兼作接地體用的直接與大地接觸的各種金屬構件、管道和建筑物的鋼筋混凝土基礎等。,對于變配電所，只能利用它本身的建筑鋼筋混凝土基礎作為自然接地體。,在高層建筑中，推薦利用柱子、基礎內的鋼筋作為引下線和接地裝置。主要優(yōu)點：,(1),接地電阻低。,(2),電位分布均勻，均壓效果好。,(3),施工方便可省去大量土方挖掘工程量。,(4),節(jié)約鋼材。,(5),維護工程量少。,22,1.,閥式避雷器,普通型（,FS,、,FZ,主用于保護變配電所的電氣設備。,磁吹型（,FCD,主要用于保護絕緣比較薄弱的旋轉電機。,（四）避雷器,高低壓閥式避雷器,a)FS4-10,型,b)FS-0.38,型,1-
9、,上接線端子,2-,火花間隙,3-,云母墊圈,4-,瓷套管,5-,閥片,6-,下接線端子,23,2.,管型避雷器（排氣式避雷器,只用于室外，一般用于架空線上防雷保護。,3.,保護間隙,(,又稱角型避雷器或羊角避雷器,),只裝于室外且負荷次要的線路上。,4.,金屬氧化物避雷,器,(,壓敏電阻避,雷器,廣泛用,于低壓設備的,防雷保護，只,用于室內,。,24,25,1.,一類防雷建筑物,具有特別重要用途的建筑物。,國家級文物保護的建筑物及構筑物。,超高層建筑物，如,40,層及以上的住宅建筑、高度超過,100m,的其它建筑。,8.4.2,民用建筑物的防雷等級及措施,（一）防雷等級,26,重要的或人員密
10、集的大型建筑,。,省級文物保護的建筑物及構筑物。,19,層及以上的住宅建筑和高度超過,50m,的其它建筑。,省級及以上的大型計算中心和裝有重要電子設備的建筑物。,2.,二類防雷建筑物,10,至,18,層的普通住宅。,高度不超過,50 m,的教學樓、普通旅館、辦公樓、圖書館等建筑。,3.,三類防雷建筑物,27,1.,一類防雷建筑及二類防雷建筑物中有爆炸危險場所，應有防直擊雷、防雷電感應和防雷電波侵入的措施。,(1),防直接雷,采用避雷針，避雷帶或避雷網(wǎng)。,接閃器：避雷針、避雷帶和避雷網(wǎng)。,接閃器引來雷電流，通過引下線和接地體安全地引導入地，使接閃器下面一定范圍內的建筑物免遭直接雷擊。,（二）建筑
11、物的防雷措施,28,(2),防間接,(,感應,),雷,通過將建筑物的金屬屋頂、房屋中的大型金屬物品，全部加以良好的接地處理來消除,。,防雷裝置與建筑物內外電氣設備、電線或其它金屬線的絕緣距離應符合防雷的安全距離。,將相互靠近的金屬物體全部可靠地連成一體并加以接地的辦法來消除。,(3),防高電位侵入,在整個雷害事故中占,50,70,。,配電線路全部采用地下電纜,;,進戶線采用,50100m,長的一段電纜,;,在架空線進戶之處，加裝避雷器或放電保護間隙。,29,2.,二類、三類建筑物，防直擊雷和防雷電波侵入的措施。,3.,不屬一、二、三類建筑物，應有防雷電波侵入的措施。,4.,易遭雷擊的部位（與屋
12、頂?shù)钠露扔嘘P）裝設避雷針或避雷帶、避雷網(wǎng)。,30,（三）具體實施,1.,防直擊雷,(1),接閃器,：,凸出屋面的物體，沿四周設避雷帶；在屋面接閃器保護范圍之外的物體，包括其低層的群房都應裝設避雷帶；屋面上的金屬物體應與屋面避雷帶相連。,在易遭雷擊的屋角、屋脊、女兒墻、屋面四周的檐口設,254mm2,的鍍鋅扁鋼或,12,的鍍鋅圓鋼避雷帶，并在屋面設置不大于,10m 10m(,一類建筑物,)/15m 15m(,二類建筑物,)/20m 20m(,三類級建筑物,),的,254mm2,的鍍鋅扁鋼的網(wǎng)格，與避雷帶相連，作為防直擊雷的接閃器。,31,沿外墻明敷時按引下線的要求；沿外墻明敷時,引下線截面加大一
13、級。,優(yōu)先考慮利用柱內鋼筋，當柱內鋼筋直徑為,16mm,及以上時，應利用其中兩根綁扎或焊接作為一組引下線；當柱內鋼筋直徑為,10mm,及以下時，應利用其中四根綁扎或焊接作為一組引下線。,（,2,）引下線,采用人工引下線應在,1.7m,左右，設引下線斷接卡，以便測量接地電阻。,利用柱內鋼筋作為引下線時，頂部及室外離地,0.3m,處各預埋與主筋相連的鋼板，上部與避雷帶相連，下部用作外形接地極或測量接地電阻用。當利用柱內主筋作為引下線又利用基礎主筋作接地裝置，兩者相互連接時，則不必設斷接卡。,專,設引下線時，其根數(shù)不應少于,2,根，宜對稱布置，引下線間距不應大于,18m(,一類,)/20m,（二類,
14、/25m(,三類,),。利用柱內主筋作為引下線時，引下線間距不應大于,18m(,一類,)/20m,（二類,/25m(,三類,),，但建筑外廓各角上的柱筋都應利用。,32,（,3,）接地裝置,人工接地體按接地裝置尺寸，垂直接地體的長度一般為,2.5m,，其頂距地面,0.6,0.7m,相距,5m,。,水平及垂直接地體應離建筑物外墻、出入口、人行道不小于,3m,否則，可采用深埋接地極等方式。,應優(yōu)先利用基礎內的鋼筋作為接地。,（當基礎采用硅酸鹽水泥和周圍土壤的含水量不低于,4,，基礎外表面無防水層時）利用基礎內的鋼筋作為接地極，利用地圈梁組成閉環(huán)回路，其接地裝置應滿足沖擊接地電阻要求。,沖擊接地電阻
15、應小于,10,（一類,/20,（二類）,/30(,三,類,。,33,當進出線路與各種管道很多（一類、二類建筑,，很難做到與避雷引下線及接地裝置離開一定距離時，采用總電位連接，即將建筑物的柱子、圈梁、樓板基礎主筋相互焊接，其余的互相綁扎成通路，柱頂主筋與避雷帶相連，所有變壓器的中心點，電子設備的接地點，進入或引出建筑物各種管道、電纜等線路的,PE,線都通過建筑物基礎一點接地。,2.,防感應雷及高電位反擊,34,在連接點用銅排引出，通過銅排用,404,的扁鋼將各種設備的接地點、,PE,線及進戶處的各種金屬管道相連接。,每隔三層將各種垂直管線的穿線鋼管、,PE,線、各種垂直管道與相應高度的柱子主筋或
16、圈梁主筋線路相連接，以防感應過電壓和高電位作用下相互平行的金屬物跳擊擊穿，以防室內跨步電壓及接觸高電位引起人身事故。,僅用于防雷其接地電阻可為,10,（一類,/20,（二類,；用于防雷及變壓器中心點接地則為,4,；用于共有接地系統(tǒng)則,1,。,35,所有引入引出建筑物的高低壓線路一律采用電纜埋地引入。,確有困難時，電纜長度不應小于,15m,，在架空線與電纜線路換接處設置避雷器，電纜的金屬外包層及鎧裝線路或穿線鋼管與避雷器的接地相連，,沖擊電阻不應大于,10,（一類,/20,（二類）,/30(,三,類,。,3.,防止高電位從線路引入,低壓電纜引入時應在電源引入的總配電箱專設過電壓保護裝置，安裝氧化鋅避雷器。,高壓電纜引入時，應在高壓母線上專設閥型避雷器。,二級防雷建筑物在年雷暴日,30,及以下地區(qū)可采用低壓架空直接引入，避雷器的接地電阻和瓷瓶鐵腳，電源的,PE,或,PEN,線連接后，與避雷的接地裝置相連，其沖擊電阻不應大于,5/30,（三類,。,36,從,30m,（一類,/45m,（二類,起每隔不大于,6m,沿建筑物四周設水平避雷帶并與引下線相連（一類,/,鋼構架和混凝土的鋼筋互相連接（二
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