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文檔簡介
1、五、危險環(huán)境因素的防護(hù)施工現(xiàn)場有關(guān)電氣安全的危險環(huán)境因素主要有外電線路、易燃易爆物、腐蝕介質(zhì)、機(jī)械損傷,以及強(qiáng)電磁輻射的電磁感應(yīng)和有害靜電等。 由于這些危險因素 往往都是客觀原已存在的,并且是不可回避的,所以為了保障施工現(xiàn)場人員和財 產(chǎn)安全,不受其侵害,只有而且必須對其采取預(yù)防性防護(hù)措施。1. 外電防護(hù)在施工現(xiàn)場周圍往往存在一些高、 低壓電力線路,這些不屬于施工現(xiàn)場的外 界電力線路統(tǒng)稱為外電線路。外電線路一般為架空線路,個別現(xiàn)場也會遇到電纜 線路。如果施工現(xiàn)場距離外電線路較近,往往會因施工人員搬運物料、器具,尤 其是金屬料具或操作不慎意外觸及外電線路, 從而發(fā)生觸電傷害事故。因此,當(dāng) 施工現(xiàn)場
2、鄰近外電線路作業(yè)時,為了防止外電線路對施工現(xiàn)場作業(yè)人員可能造成 的觸電傷害事故,施工現(xiàn)場必須對其采取相應(yīng)的防護(hù)措施, 這種對外電線路觸電 傷害的防護(hù)稱為外電線路防護(hù),簡稱外電防護(hù)。外電防護(hù)的機(jī)理外電防護(hù)的機(jī)理源于帶電體周圍的電場感應(yīng)和放電現(xiàn)象。帶電體周圍電場中的電場感應(yīng)和放電現(xiàn)象對人體是有害的。 據(jù)有關(guān)資料介紹,自從采用高壓輸電技 術(shù)以來,出現(xiàn)了許多影響人身安全的異?,F(xiàn)象。如人們在高壓輸電線路或設(shè)備下 站立或行走時,往往會有不舒服的感覺。當(dāng)人們距離帶電導(dǎo)體較近時,會呈現(xiàn)精 神緊、毛發(fā)豎立,嚴(yán)重時身體與衣服接觸處會有刺痛的感覺;在潮濕天氣里,頭 和帽子之間、腳和鞋之間往往會發(fā)生使人難受的電火花。
3、 當(dāng)年美國在500kV高壓 輸電線路投入運行后,有的地方在該線路下面或附近裝設(shè)金屬圍欄, 曾發(fā)生因人 體接觸柵欄而觸電的事故;有的地方在該線路附近用鐵線作曬衣繩, 也曾發(fā)生過 因接觸鐵線而觸電的事故;甚至還發(fā)生過人體接觸停放在該帶電線路下面的汽車 外殼時觸電的現(xiàn)象。我國在330kV輸電線路投入運行的初期,在省眉縣金渠鎮(zhèn)該 線路跨越汽車站處,也發(fā)生過旅客上、下汽車時有麻電的現(xiàn)象,后來只好將汽車 站遷移到距該線路更遠(yuǎn)一些的其它地方。上述現(xiàn)象為什么會發(fā)生?按照電磁場理論, 上述諸現(xiàn)象的發(fā)生可解釋為由于 高壓線路周圍存在的強(qiáng)電場感應(yīng)所致。 事實上任何架空電力線路都是帶電體, 其 周圍都存在電場,在這個
4、電場作用下,處于線路附近導(dǎo)體(包括人體)上本來 處于中性中和狀態(tài)下的正、負(fù)自由電荷將要重新分布,分別集中于導(dǎo)體最靠近和 最遠(yuǎn)離電力線路的兩端,而且隨著線路電壓交變,正、負(fù)電荷的分布也隨之交替 變化。這種現(xiàn)象叫做電場感應(yīng),如圖 5- 11所示。電力線路+ + + + + + + + +地面圖5 1 1電場感應(yīng)示意圖如果線路與地面之間的導(dǎo)體對地絕緣, 則由于電場感應(yīng)導(dǎo)體與地面之間就會 呈現(xiàn)電壓, 高壓線下人體接觸鐵柵欄、 曬衣鐵線和汽車外殼發(fā)生觸電的現(xiàn)象即與 此相關(guān)。與導(dǎo)體在電場中的電感應(yīng)現(xiàn)象相對應(yīng), 電介質(zhì)或絕緣體在電場中將被極 化,電極化的結(jié)果是電介質(zhì)或絕緣體原子的正、 負(fù)電荷作用中心被加大分
5、離距離, 并在其表面呈現(xiàn)束縛電荷。 人的頭發(fā)和穿著的衣服 (可視為電介質(zhì)) 在電力線路 附近的異?,F(xiàn)象即與極化現(xiàn)象有關(guān)。 一般來說, 架空線路的電壓等級越高, 與鄰 近導(dǎo)體的距離越小,其與鄰近導(dǎo)體之間電介質(zhì)(空氣)被極化的程度就越高,空 氣介質(zhì)中的電場強(qiáng)度就越大、 電場越強(qiáng)。 除此以外, 電力線路與鄰近導(dǎo)體之間空 氣介質(zhì)被極化的程度和電場強(qiáng)度還與導(dǎo)體鄰近線路一側(cè)表面的曲率半徑 ( 尖銳程 度) 有關(guān)。導(dǎo)體鄰近線路一側(cè)表面的曲率半徑越小 ( 即曲率越大或表面越尖銳 ) , 其間電場被畸變 (不均勻 ) 程度就越高,局部尖端領(lǐng)域電場就越強(qiáng), 相應(yīng)地空氣介 質(zhì)被極化的程度也就越高。 當(dāng)?shù)孛嫔系膶?dǎo)體接
6、近電力線路至一定距離時, 其間空 氣介質(zhì)原子被電場極化分離的正負(fù)束縛電荷將脫離束縛而成為自由電荷, 在電力 線路與地面導(dǎo)體之間形成放電通道,失去其介電或絕緣性能,而呈現(xiàn)導(dǎo)電性能, 這種情況稱為電介質(zhì) ( 此處是空氣 ) 被擊穿。由此可見,對外電線路防護(hù)的機(jī)理就是通過保持足夠的距離, 降低電場感應(yīng) 的危害性影響,消除電介質(zhì)放電現(xiàn)象。 許多國家規(guī)定了限制高壓電場強(qiáng)度的數(shù)值, 例如日本規(guī)定在500kV線路下面離地面1米處的電場強(qiáng)度不得超過3kV/m;相對 應(yīng)的美國為15kV/m;前蘇聯(lián)為10kV/m;我國為8kV/m。綜上所述,施工現(xiàn)場對外電線路的防護(hù)實質(zhì)上就是直接接觸防護(hù), 基本方法 就是使人體與
7、外電線路之間的距離大于所謂“安全距離” 。外電防護(hù)的技術(shù)措施根據(jù)所述外電防護(hù)的機(jī)理,引用現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)用電安全導(dǎo)則(GB/T13869) 附錄Av電擊防護(hù)的基本措施的規(guī)定,直接接觸防護(hù)應(yīng)選用以下適應(yīng)措施:絕緣;屏護(hù);安全距離;限制放電能量; 24V及以下安全特低電壓。上述直接接觸防護(hù)的五項基本措施具有普遍適用的意義。 但是對于施工現(xiàn)場 外電防護(hù)這種特殊的直接接觸防護(hù)來說, 其防護(hù)措施主要應(yīng)是絕緣、 屏護(hù)、安全 距離問題。不僅如此,還應(yīng)考慮到作業(yè)現(xiàn)場人員移動、操作、運送物料器材、搭 設(shè)腳手架具、開挖溝槽和建造暫設(shè)設(shè)施、車輛通行等諸多動態(tài)防護(hù)因素。規(guī)結(jié)合施工現(xiàn)場實際, 以外電防護(hù)機(jī)理為基礎(chǔ), 以電擊
8、防護(hù)的基本措施 和確保外電防護(hù)可靠性為宗旨,具體確立了 外電防護(hù)三項原則或三項基本措施: 即保證安全操作距離,架設(shè)安全防護(hù)設(shè)施,無防護(hù)措施時禁止強(qiáng)行施工。這三項基本措施具有依次傳遞關(guān)聯(lián)關(guān)系的,現(xiàn)將各項措施分述如下: 保證安全操作距離 保證安全操作距離就是充分考慮各種操作因素的影響, 確立外電線路與施工 現(xiàn)場的各種位置關(guān)系, 它是外電防護(hù)的首要措施。 對此規(guī)規(guī)定的措施要點是:a. 在建工程不得在外電架空線路正下方施工、搭設(shè)作業(yè)棚、建造生活設(shè)施 或堆放構(gòu)件、架具、材料及其它雜物等。b.在建工程(含腳手架)的周邊與外電架空線路的邊線之間的最小安全操 作距離不應(yīng)小于表(51 1)所列數(shù)值。表(5 1
9、1 )在建工程與外電架空線路邊線之間的安全操作距離外電線路電壓等級(kV)111035110220330500最小安全操作距離(m4681015注:上、下腳手架的斜道不宜設(shè)在有外電線路的一側(cè)。c.施工現(xiàn)場的機(jī)動車道與外電架空線路交叉時,架空線路的最低點與路面的垂直距離不應(yīng)小于表(5 1 2)所列數(shù)值。表(5 1 2)施工現(xiàn)場的機(jī)動車道與架空線路交叉時的最小垂直距離外電線路電壓等級 (kV)111035最小垂直距離(m)6.07.07.0d.起重機(jī)嚴(yán)禁越過無防護(hù)設(shè)施的外電架空線路作業(yè)。在外電架空線路附近吊裝時,起重機(jī)的任何部位或被吊物邊緣在最大偏斜時與架空線路的最小距離 不得小于表(5 1 3)
10、所列數(shù)值。表(5 1 3)起重機(jī)與外電架空線路間的最小安全距離電壓(kV安全距離(m11035110220330500沿垂直方向1.53.04.05.06.07.0r 8.5沿水平方向1.52.0r 3.54.06.07.0r 8.5e. 施工現(xiàn)場開挖溝槽邊緣與外電埋地電纜溝槽邊緣之間的距離不得小于0.5 mf. 施工現(xiàn)場在外電架空線路附近開挖溝槽時,必須會同有關(guān)部門采取加固 措施,防止外電架空線路電桿傾斜、懸倒。如果受工程位置和其周圍環(huán)境限制, 無法保證安全操作距離,則必須實施下 面第二項防護(hù)措施。即架設(shè)安全防護(hù)設(shè)施。 架設(shè)安全防護(hù)設(shè)施架設(shè)安全防護(hù)設(shè)施是一種絕緣隔離防護(hù)措施,宜通過采用木、竹
11、或其它絕緣 材料增設(shè)屏障、遮欄、圍欄、保護(hù)網(wǎng)等與外電線路實現(xiàn)強(qiáng)制性絕緣隔離,并須在 隔離處懸掛醒目的警告標(biāo)志牌。為防止因電場感應(yīng)可能使防護(hù)設(shè)施帶電,防護(hù)設(shè)施不宜采用金屬材料架設(shè)。架設(shè)安全防護(hù)設(shè)施必須符合以下要求。a. 防護(hù)設(shè)施必須經(jīng)有關(guān)部門批準(zhǔn),采用線路暫時停電或其它可靠的安全技 術(shù)措施,并有電氣工程技術(shù)人員和專職安全人員監(jiān)護(hù)。b. 防護(hù)設(shè)施必須與外電線路保持一定的安全距離。安全距離不應(yīng)小于表( 5 1 4)所列數(shù)值(表中,外電線路電壓等級w 10kV的規(guī)定適用于220/380V線 路)。表(5 1 4)防護(hù)設(shè)施與夕卜電架空線路間的安全距離外電線路電壓等級w 1035110220330500(
12、kV)最小安全距離(m)1.72.02.54.05.06.0考慮到防護(hù)設(shè)施架設(shè)安全,表中數(shù)值大于通常的安全距離數(shù)值。 C.防護(hù)設(shè)施應(yīng)堅固、穩(wěn)定、嚴(yán)密。完善的防護(hù)設(shè)施可使人體被限制在與外電線路有效保護(hù)隔離的圍,也可使外電線路免受施工機(jī)具損傷,最主要的是能夠防止外電線路可能對人體造成的直接 接觸觸電傷害。因此,防護(hù)設(shè)施及其架設(shè)首先應(yīng)當(dāng)做到堅固、穩(wěn)定,應(yīng)能承受施 工過程中人體、工具、器材、落物的意外撞擊和風(fēng)雨、機(jī)械振動等不良環(huán)境因素 的沖擊,而保持其防護(hù)功能,即不歪斜、不扭曲、不松動,特別要保證不懸倒、 不塌落,以保障施工作業(yè)人員、防護(hù)設(shè)施臨近其它人員,以及被防護(hù)電力線路的 安全。其次,防護(hù)設(shè)施的防
13、護(hù)等級或嚴(yán)密程度應(yīng)達(dá)到規(guī)規(guī)定的水平,即IP30級。所謂IP30級的規(guī)定是指防護(hù)設(shè)施的縫隙,能防止2.5mm固體異物穿越。如果防護(hù)設(shè)施無法架設(shè),則必須實施第三項,也是最后一項防護(hù)措施,即無 任何防護(hù)措施時不得強(qiáng)行施工。 無任何防護(hù)措施時不得強(qiáng)行施工對外電線路無法架設(shè)防護(hù)設(shè)施的施工現(xiàn)場, 如欲繼續(xù)施工作業(yè),唯一可行的 辦法就是與有關(guān)部門協(xié)商,使外電線路暫時停電,或遷移,或改變在建工程的位 置。否則,嚴(yán)禁強(qiáng)行施工。以上三項防護(hù)措施均屬于直接接觸防護(hù)。為了不至因此而使施工無法安全進(jìn) 行,在現(xiàn)場勘測時即應(yīng)關(guān)注并預(yù)先處置與此相關(guān)的問題。2. 易燃易爆物及腐蝕介質(zhì)防護(hù)易燃易爆物防護(hù)對易燃易爆物的防護(hù),也是施
14、工現(xiàn)場用電安全方面的一個重要問題,這是因為施工現(xiàn)場用電工程配置有數(shù)量、 種類繁多的電氣設(shè)備,這些設(shè)備在運行過程中 不可避免地會產(chǎn)生電火花、電弧或高溫。例如配電裝置的開關(guān)電器在帶負(fù)荷分?jǐn)?或故障自動切斷時會產(chǎn)生電火花; 配電線路過載時會過熱,斷線和碰殼短路時會 打火爆裂;燈具點燃時表面會產(chǎn)生高溫;而電焊機(jī)正是依靠電弧工作的。 所有這 些因素都很容易導(dǎo)致點燃易燃易爆物, 從而引發(fā)電氣火災(zāi)和爆炸事故。 所以,施 工現(xiàn)場在用電的同時應(yīng)十分關(guān)注對易燃易爆物的防護(hù)。對易燃易爆物的防護(hù),概括起來說可歸納為以下二點原則性防護(hù)措施: 電氣設(shè)備現(xiàn)場周圍應(yīng)無易燃易爆物。電氣設(shè)備現(xiàn)場周圍應(yīng)無易燃易爆物是指電氣設(shè)備設(shè)置
15、或工作現(xiàn)場周圍沒有 因電火花或電弧可能點燃或引起爆炸的物品,也包括對該類物品的清除。 電氣設(shè)備對其周圍易燃易爆物應(yīng)采取阻斷、阻燃隔離。電氣設(shè)備對其周圍易燃易爆物的阻斷、阻燃隔離是指當(dāng)電氣設(shè)備周圍的易燃 易爆物無法清除和回避時,要根據(jù)防護(hù)類別采取絕熱隔溫及阻燃隔弧、 隔爆等措 施,包括設(shè)置阻燃隔離板和采用防爆電機(jī)、電器、燈具等。腐蝕介質(zhì)防護(hù)腐蝕介質(zhì)對施工現(xiàn)場用電工程的安全運行也有很大的危害,主要表現(xiàn)是使電接觸不良,導(dǎo)致燒毀電氣連接點;絕緣性能下降,導(dǎo)致漏電增加。這些危害不僅 使電氣設(shè)備的安全使用壽命下降,可靠性降低,有時還能誘發(fā)電氣火災(zāi)。 對電氣設(shè)備腐蝕危害最大的介質(zhì)主要是各類酸、堿、鹽。酸、堿
16、、鹽不僅較 集中地存在于相關(guān)的化工廠和使用場所, 而且在自然界中到處都有, 例如某些地 區(qū)的酸雨、酸霧,沿海地區(qū)的鹽霧,以及地面和地下的雨水、污水、垃圾等。施工現(xiàn)場的用電工程是一個開放式的露天用電工程, 對自然界腐蝕介質(zhì)的潛 在腐蝕危害是無法回避的, 唯一的辦法就是采取有針對性的防護(hù)。 對腐蝕介質(zhì)的 防護(hù),概括起來說也可歸納為以下二點原則性防護(hù)措施。 電氣設(shè)備現(xiàn)場周圍應(yīng)無污源和腐蝕介質(zhì) 電氣設(shè)備現(xiàn)場周圍應(yīng)無污源和腐蝕介質(zhì)是指電氣設(shè)備設(shè)置或工作現(xiàn)場周圍 沒有能對設(shè)備造成腐蝕作用的酸、 堿、鹽等污源和介質(zhì), 也包括對該類介質(zhì)的清 除。 電氣設(shè)備對其周圍污源和腐蝕介質(zhì)應(yīng)采取阻斷隔離 電氣設(shè)備對其周圍
17、污染源和腐蝕介質(zhì)應(yīng)采取阻斷隔離措施, 是指當(dāng)設(shè)備周圍 的污源和腐蝕介質(zhì)無法清除和回避時, 應(yīng)采取具體的、有針對性的隔離防護(hù)措施。 例如:配電裝置箱體的外形結(jié)構(gòu)要做到能夠防雨、防塵,在某些雪和鹽霧、酸 霧較多的地區(qū),箱體的外形結(jié)構(gòu)還要做到能夠防雪、防霧,可采取箱門口嚴(yán)密、 進(jìn)出線口密封等措施; 金屬箱體涂刷防腐油漆; 導(dǎo)線的連接點要做防水絕緣 包扎;地面上的用電設(shè)備(包括配電線纜不得拖地放置)要防止被雨水、污水沖 洗和浸泡;酸雨、酸霧和沿海鹽霧多的地區(qū)采用相應(yīng)的耐腐電纜代替一般絕緣 導(dǎo)線等;在污源和腐蝕介質(zhì)相對嚴(yán)重集中的場所, 則應(yīng)按照相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī) 定采用具有相應(yīng)防護(hù)結(jié)構(gòu)、適應(yīng)相應(yīng)防護(hù)等級的
18、電氣設(shè)備。3. 機(jī)械損傷防護(hù)機(jī)械損傷防護(hù)主要是指對施工現(xiàn)場用電工程的配電裝置、 配電線路、 用電設(shè) 備等在施工作業(yè)過程中可能遭受意外機(jī)械損傷的防護(hù)。 由于施工現(xiàn)場是多工種交 叉作業(yè)的露天場所, 上述電氣設(shè)備缺少有效的空間保護(hù), 所以可能遭受機(jī)械損傷 的概率增大, 損傷的形式也是多種多樣的。 例如運送鋼筋等物料時可能刮傷線路 和撞壞配電裝置;推車、行人可能碾傷(斷) 、踩傷(斷)地面上的電纜;高處 和吊裝落物可能砸壞線路和設(shè)備;加工廢料和沙石材料堆集可能壓壞負(fù)荷線電 纜;車輛超高裝載可能掛斷架空配電線路; 鋼筋網(wǎng)面上的電焊機(jī)電纜可能被拖拉 和踩踏而破皮等等。電氣設(shè)備(包括線路)的機(jī)械損傷,不僅使
19、電氣設(shè)備不能正常使用,有時還 會引發(fā)觸電和電火, 所以有必要采取相應(yīng)的防護(hù)措施予以避免。 主要防護(hù)措施如 下: 電氣設(shè)備的設(shè)置位置應(yīng)能避免各種施工落物的物體 打擊或設(shè)置防護(hù)棚。 塔式起重機(jī)回轉(zhuǎn)跨越現(xiàn)場露天配電線路上方應(yīng)有防 護(hù)隔離設(shè)施。 用電設(shè)備負(fù)荷線不應(yīng)拖地放置。 電焊機(jī)二次線應(yīng)避免在鋼筋網(wǎng)面上拖拉和踩踏。 穿越道路的線路或者架空,或者穿管埋地保護(hù),嚴(yán)禁直鋪地面。 加工廢料和施工材料堆場要遠(yuǎn)離電氣設(shè)備和線路,不得有任何接觸。機(jī)械損傷防護(hù)不僅僅是防止電氣設(shè)備受到損傷, 而且由于它與觸電和電火有 聯(lián)系,所以也是一種人身安全防護(hù)和財產(chǎn)損失防護(hù)。4. 電磁感應(yīng)及靜電防護(hù)電磁感應(yīng)防護(hù) 這里所謂電磁感應(yīng)
20、防護(hù)是指對因強(qiáng)電磁輻射在高大建筑機(jī)械或高架金屬設(shè) 施上產(chǎn)生有害對地感應(yīng)電壓,并導(dǎo)致人體觸電的防護(hù)。電磁輻射實質(zhì)上就是源于波源的不斷交替產(chǎn)生的變化電場和變化磁場由近 及遠(yuǎn)的間遞傳播。 這種隨時間變化并在空間傳播的電磁場稱為電磁波, 在存在電 磁輻射的空間, 當(dāng)輻射電磁波遇到金屬物體, 例如高大建筑機(jī)械時, 就會在金屬 物體上感應(yīng)產(chǎn)生電場, 而感應(yīng)電場在金屬體的積分效應(yīng)即形成電動勢, 如果金屬 體在感應(yīng)電場的方向上是開口的, 則在開口兩端就會呈現(xiàn)電壓, 這種因電磁輻射 而產(chǎn)生的感應(yīng)電壓是一種高頻感應(yīng)電壓, 其大小或高低與電磁輻射 (電磁波) 的 強(qiáng)度有關(guān), 輻射電磁波越強(qiáng), 產(chǎn)生的高頻感應(yīng)電壓也就
21、越高。 當(dāng)塔式起重機(jī)在電 臺或其它強(qiáng)電磁波源附近工作時, 有時吊鉤或吊繩與大地之間會呈現(xiàn)一種對地電 壓,人手接觸時有麻電感覺,這就是上述高頻感應(yīng)電壓所致。此外,鋼管腳手架 等各種高架金屬設(shè)施也會因電磁輻射波的電磁感應(yīng), 在鋼管腳手架等各種高架金 屬設(shè)施的頂端和底端 (通常是地面或者是地面上的支撐物) 之間也會因電磁輻射 波的電磁感應(yīng)效應(yīng)而呈現(xiàn)高頻感應(yīng)電壓。 與塔式起重機(jī)不同, 人體的兩部分往往 很難,甚至不可能同時接觸鋼管腳手架或者高架金屬設(shè)施的頂端和底端。因此, 在鋼管腳手架或各種高架金屬設(shè)施上進(jìn)行施工作業(yè)的人員往往不會有高頻觸電 的感覺。需要指出, 這種由電磁輻射感應(yīng)產(chǎn)生的電場是一種渦旋電
22、場, 它不是由電荷 產(chǎn)生的所謂靜電場。 在靜電場中, 任何帶電物體上集聚的靜電 (不論是正電荷還 是負(fù)電荷) 均可以通過將帶電體接地中和消除, 而這種以渦旋電場形式存在的高 頻感應(yīng)電是不能靠接地消除的。 例如,塔式起重機(jī)雖然已經(jīng)作了接地, 但是它的 吊鉤或吊繩,以及機(jī)體呈現(xiàn)的對地電壓,不會因其機(jī)體接地而消失。消除有害電磁感應(yīng)的有效辦法就是采取所謂電磁屏蔽措施, 例如許多電子器 件和電子裝置, 為了防止其周圍空間雜散電磁波對其正常工作狀態(tài)的影響, 常常 包上一層鐵質(zhì)或其它金屬外皮, 用以阻擋或削弱外界電磁波的透入, 以防止外界 電磁波對其正常工作狀態(tài)的電磁干擾。 但是,在施工現(xiàn)場對塔式起重機(jī)等高
23、大建 筑機(jī)械和鋼管腳手架等高架金屬設(shè)施實施電磁屏蔽是不現(xiàn)實的, 也就是說企圖通 過電磁屏蔽來消除強(qiáng)電磁感應(yīng)的危害是難以實施的。 通常,為了防止強(qiáng)電磁波輻 射在塔式起重機(jī)吊鉤或吊繩上產(chǎn)生對地電壓的危害,可采取以下防護(hù)措施: 地面操作者穿絕緣膠鞋,戴絕緣膠皮手套。 吊鉤用絕緣膠皮包裹或吊鉤與吊繩間用絕緣材料隔離。 掛裝吊物時,將吊鉤掛接臨時接地線。靜電防護(hù)靜電是相對靜止電荷的簡稱。 自然界的電荷分為正電荷和負(fù)電荷兩類性質(zhì)截 然相反的電荷。 它們都來源于組成物質(zhì)的最小單元原子。 在正常情況下原子中 的正、負(fù)電荷電量因大小相等而中和,因而不顯電性,而呈中性。如果因某種原 因或用某種方法使中性原子中的正
24、、 負(fù)電荷量發(fā)生相對變化, 例如獲得一些負(fù)電 荷(電子負(fù)電荷最小粒子) 或失去一些負(fù)電荷, 則其對外就分別顯示負(fù)電性或 正電性,而成為負(fù)電荷或正電荷,這就是靜電的形成。實際上,產(chǎn)生靜電的原因和方法很多, 最典型、最常見的方法就是摩擦起電。 除此以外,還有諸如靜電感應(yīng),電磁感應(yīng)(發(fā)電機(jī)) ,化電效應(yīng)(化學(xué)電池,如 干電池、蓄電池等),熱電效應(yīng)(熱電偶),光電效應(yīng)(光電元件)等。在自然界 中摩擦起電的例子到處都有, 例如天空中帶電的雷云, 就是云層與空氣之間因摩 擦而形成的; 在日常生活中, 當(dāng)你在黑暗處脫掉化纖類衣或毛衣, 并與身體皮膚 或頭發(fā)接觸時, 會有絲絲聲和閃亮的金星出現(xiàn), 這實際上就是
25、摩擦生電現(xiàn)象。 在 施工現(xiàn)場里, 可能在某些場合, 某些設(shè)備上也會產(chǎn)生靜電。 例如在傳送帶與傳送 輪之間,會因摩擦而在傳送帶和傳送輪上產(chǎn)生不同性的電荷 (正電荷和負(fù)電荷) ; 在塔式起重機(jī)、 物料輸送機(jī)等所有具有轉(zhuǎn)軸的建筑機(jī)械上, 其轉(zhuǎn)軸與軸套之間由 于油泥的存在, 也會因摩擦而在轉(zhuǎn)軸和軸套上產(chǎn)生不同性的電荷。 所以靜電的產(chǎn) 生是客觀的。靜電聚集到一定程度, 就會對人體構(gòu)成危害, 因為當(dāng)人體接觸到帶靜電的物 體時,就會有電荷在人體和帶電體之間瞬間轉(zhuǎn)移, 轉(zhuǎn)移的過程人就會有感覺, 例 如針刺、麻、以至身體顫抖等,依靜電的聚集量和轉(zhuǎn)移程度而不同。為了消除靜電對人體的危害, 通常的方法是將能產(chǎn)生靜電
26、的設(shè)備或其相關(guān)部 位接地,使其所帶靜電被大地中的異性電荷中和掉, 并使接地部位與大地保持等 電位(地電位)。這樣一來,即使人體接觸到產(chǎn)生靜電的設(shè)備或其相關(guān)部位,也 不會有因電荷轉(zhuǎn)移而帶來的諸如針刺、麻、以至身體顫抖等觸電感覺。所以規(guī)規(guī)定,在有靜電的施工現(xiàn)場,對聚集在機(jī)械設(shè)備上的靜電應(yīng)采取 接地泄漏措施。 為了保障防靜電接地的效果, 依據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn) 防止靜電事故 通用導(dǎo)則,結(jié)合施工現(xiàn)場實際,規(guī) 規(guī)定了防靜電接地的接地電阻限值,即 每 組專設(shè)的防靜電接地體的接地電阻值一般不應(yīng)大于100Q,在高土壤電阻率地區(qū)也不應(yīng)大于1000 Q。六、防雷1. 雷電的形成及其危害雷電現(xiàn)象大家知道,地面上的水經(jīng)蒸發(fā)
27、形成水霧,水霧升入天空聚集在一起就形成云, 所以說云就是密集在大地上空的水霧。天空中的云層在上、下氣流的強(qiáng)烈摩擦和碰撞下會帶有正電荷或負(fù)電荷,這種帶電的云稱為雷云。當(dāng)雷云中的電荷逐漸聚集增加,并使其周圍空氣中的電場 強(qiáng)度達(dá)到空氣的擊穿強(qiáng)度值及以上時,空氣的介電(絕緣)性能就會遭到破壞, 這時在正、負(fù)雷云之間或雷云與大地之間就會發(fā)生強(qiáng)烈的放電現(xiàn)象。這種雷云放電現(xiàn)象就稱為雷電現(xiàn)象。雷電的形成過程雷電依據(jù)形成和危害方式、過程不同分為直擊雷和感應(yīng)雷兩種。 直擊雷的形成過程雷云對大地放電稱為直擊雷。所以,直擊雷的形成過程就是雷云對大地的放 電過程。雷云對大地的放電過程開始于雷云所帶電荷的電場對大地的靜電
28、感應(yīng)。由于雷云電荷電場的靜電感應(yīng),使雷云下面的大地以及地面上具有導(dǎo)電性的物體 (例 如各種金屬物體)出現(xiàn)與雷云電荷符號相反的異性電荷, 如圖61 1所示。這 樣一來,相當(dāng)于在雷云和大地之間形成了一個巨大的空間充電電容器。并且在這個雷云和大地之間形成的空間充電電容器中, 形成了一個以空氣為介質(zhì)的空間電 場,這種空間電場一般來說不是均勻電場, 而是因局部受地面突出物影響而被畸 變了的不均勻空間電場。雷云中的電荷分布是不均勻的,在雷云中形成多處聚集中心。當(dāng)雷云中任一 電荷聚集中心處的電場強(qiáng)度達(dá)到 2530kV/cm時,就會使周圍空氣被擊穿,形成 空間游離區(qū),并由雷云向大地迅速發(fā)展,逐漸形成一個導(dǎo)電通
29、道,這叫做雷電先 導(dǎo)。雷電先導(dǎo)進(jìn)展到離地面的高度約為 100300m時,地面因靜電感應(yīng)而聚集的與雷云電荷符號相反的異性電荷便更加集中, 特別是易于聚集在較突起或較高的 地面突出物的尖端上,且使其周圍空氣游離,形成迎雷先導(dǎo),并向空中的雷電先 導(dǎo)快速接近。當(dāng)二者接觸時,地面的異性電荷經(jīng)過迎雷先導(dǎo)通道與雷電先導(dǎo)通道 中的電荷發(fā)生強(qiáng)烈中和,出現(xiàn)極大的電流,閃光和雷鳴同時相伴而生,這就是雷 電的主放電階段。主放電階段存在的時間極短,一般約為50100慮 但主放電電流卻可達(dá)幾百千安。當(dāng)主放電完成以后,雷云中剩余電荷沿著主放電通道繼續(xù) 流向大地,這一階段的放電電流約為數(shù)百安,該階段稱為放電的余輝階段,一般
30、能持續(xù)約0.030.15s。 感應(yīng)雷的形成過程當(dāng)雷云經(jīng)過輸電線上空時,由于受雷云電荷電場的感應(yīng),輸電線上靠近雷云 的部分便密集了與雷云電荷符號相反的大量異性電荷,如圖6- 1-2所示。圖6- 1-2感應(yīng)雷的形成過程圖6- 1-3斜角波頭雷電流波波形ts如果該雷云與附近帶異性電荷的雷云之間發(fā)生放電,或該雷云與地面發(fā)生放 電,則該雷云中的電荷將被中和,其周圍電場隨之消失。此時輸電線上高度密集 的電荷將因電場束縛消失和同性電荷排斥力而迅速向輸電線兩端散開,形成對地電壓幅度很高,但作用時間 極短的所謂感應(yīng)雷電波,亦 稱大氣過電壓波。直擊雷的雷電流波 和感應(yīng)雷的雷電壓波都屬于 沖擊波。例如,在絕大多數(shù)
31、情況下,雷電流波波形可形 象地如圖6- 1-3所示。圖 中為斜角波頭雷電流波形, 橫軸表示雷電流持續(xù)時間, 以微秒計;縱軸表示雷電流 值,以千安計。從圖中可以 看出,雷電流在4 s極短的時間迅速增長到幅值(約60kA),這一段波形習(xí)慣上稱作波頭,用時間段t( s)表示; 而把雷電流從波幅降至1/2波幅約30kA一段的波形稱作波尾,用時間段w( s) 表示,一般波尾延續(xù)約數(shù)十微秒。包括波頭、波尾全過程的波形就是表達(dá)雷電流特征的雷電流波形。雷電流(或雷電壓)沖擊波的特征一般用波幅值(kA)、和波頭(s)對波尾(s)的比值來表達(dá),如圖6 1 3所示斜角波頭雷電流沖擊 波可近似表達(dá)為60kA 4 35
32、 s。雷電的危害 直擊雷的危害直擊雷主放電時,集聚在雷云中的大量電荷通過主放電通道, 瞬間泄入大地, 形成強(qiáng)大的雷電流(一種沖擊電流)。強(qiáng)大的雷電流通過地面上的被擊物,產(chǎn)生 了具有極大破壞作用的綜合性效應(yīng):a. 其一,直擊雷發(fā)生時,幾百萬伏的沖擊電壓對人體會造成十分危險的電擊 危害,特別是當(dāng)直擊雷主放電通道即使沒有經(jīng)過人體, 但卻靠近地面上的人體時, 人體也會受到危險的電擊危害。b. 其二,直擊雷發(fā)生時,數(shù)十千安雷電流的熱效應(yīng)會嚴(yán)重?zé)龤П粨粑铮?如果 被擊物體或其臨近的物體屬于易燃易爆物,還會引發(fā)電氣火災(zāi)。c. 其三,直擊雷發(fā)生時,瞬間強(qiáng)烈放電引起的空氣急劇膨脹會產(chǎn)生巨大的機(jī)械破壞力,損壞被擊
33、物和鄰近設(shè)施。s由此可見,直擊雷的危害是十分嚴(yán)重的,作為直擊雷本身雖然無法消除它, 但其危害卻是可以設(shè)法避免或減輕的 感應(yīng)雷的危害感應(yīng)雷電波具有很高的電壓幅值,當(dāng)其沿輸電線侵入變、配電裝置時,如果 這些裝置的絕緣耐壓水平低于雷電侵入波的幅值,則其絕緣將被擊穿,設(shè)備將被燒毀,還能引起大面積停電和電氣火災(zāi)事故。 可見感應(yīng)雷電侵入波的危害也是巨 大的。對于施工現(xiàn)場而言,雖然兩種雷電危害都可能遇到,但實際上危害最大的是 直擊雷。因為其供電電源方面的變、配電裝置通常已設(shè)置了防感應(yīng)雷電波侵入危 害的避雷裝置,感應(yīng)雷電波侵入施工現(xiàn)場供配電系統(tǒng)的可能性很小, 只是在施工 現(xiàn)場設(shè)置專用變電所時才需要和對待直擊雷
34、一樣,考慮其綜合防護(hù)問題。2. 防雷措施雷電是一種破壞力,危害性極大的自然現(xiàn)象,要想消除它是不可能的,但消 除其危害卻是可能的。即可通過設(shè)置一種裝置,人為控制和限制雷電發(fā)生的位置, 并使其不至危害到需要保護(hù)的人、設(shè)備或設(shè)施。這種裝置稱作防雷裝置或避雷裝 置。防雷部位的確定參照現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)建筑物防雷設(shè)計規(guī),規(guī)規(guī)定施工現(xiàn)場需要考慮防直 擊雷的部位主要是塔式起重機(jī)、物料提升機(jī)、外用電梯等高大機(jī)械設(shè)備,以及鋼 管腳手架、在建工程金屬結(jié)構(gòu)等咼架金屬設(shè)施,并且其防雷等級可按三類防雷對 待。而防感應(yīng)雷部位的規(guī)定,通常是當(dāng)設(shè)置現(xiàn)場變電所時,在變電所的進(jìn)、出線 處。按照規(guī)的規(guī)定,對于施工現(xiàn)場防直擊雷而言,不是上
35、述所有設(shè)備都必須設(shè)置防雷裝置,而是首先應(yīng)考慮鄰近建筑物或設(shè)施是否有防直擊雷裝置,如果鄰近建筑物或設(shè)施有防直擊雷裝置,則要判斷它們是在其保護(hù)圍以,還是在其保護(hù) 圍以外。如果施工現(xiàn)場的起重機(jī)、物料提升機(jī)、外用電梯等機(jī)械設(shè)備,以及鋼腳 手架和正在施工的在建工程等的金屬結(jié)構(gòu), 均在相鄰建筑物、構(gòu)筑物等設(shè)施的防雷裝置保護(hù)圍以外,則應(yīng)按表(6 -21)規(guī)定安裝防雷裝置表(6 - 2- 1) 施工現(xiàn)場機(jī)械設(shè)備及高架設(shè)施需安裝防雷裝置的規(guī)定地區(qū)年平均雷暴日(d)機(jī)械設(shè)備高度(m 5015 , 3240, 20 90及雷害特別嚴(yán)重地區(qū)n 12表(10-2-1)中的數(shù)據(jù)是參照第三類防雷建、構(gòu)筑物特征,考慮到全國各
36、地施 工現(xiàn)場的氣象、地形、地質(zhì)、周圍環(huán)境和現(xiàn)場機(jī)械、設(shè)施特征及其年計算雷擊次 數(shù)N 0.01次/年確定的。一般建筑物年雷擊次數(shù)經(jīng)驗公式為:N 0.015k n L 5h b 5h 10 6 (次/ 年)(6- 21)式中,N -年計算雷擊次數(shù)(次/年);n-年平均雷暴日數(shù)(d),即年平均打雷的天數(shù)(天);L 建筑物的長度(m);b 建筑物的寬度(m);h 建筑物的高度(m);k 校正系數(shù)。在一般情況下取 k=1;在位于曠野孤立的建筑物,位于河 邊、湖邊、山坡下或山地中土壤電阻率較小處、土山頂部、山谷風(fēng)口、特別潮濕 等處的建筑物以及建筑群中有高于 25m的建筑物,k值可取為k=1.52。例6-2
37、- 1某施工現(xiàn)場設(shè)置井字架,其高度為h=12m長度為L=3m寬度 為b=3m該地區(qū)年平均雷暴日數(shù)為n = 120 (天/年),為年平均雷暴日數(shù)n 90(天/年)的雷電特別頻發(fā)區(qū);該地區(qū)雨量充沛,氣溫濕熱,現(xiàn)場為低土壤電阻 率地區(qū),并特別潮濕,按照校正系數(shù)的取值原則,可取為k=20根據(jù)以上這些條件,則該施工現(xiàn)場所設(shè)置的井字架,其年平均雷擊次數(shù)N可按上述“一般建筑物年雷擊次數(shù)經(jīng)驗公式(6 - 2 - 1) ”計算為-6N = 0.015 X 2X 120X (3+5 X 12) X (3+5 X 12) X 10=0.0143 次/ 年由于本例中施工現(xiàn)場所設(shè)置的井字架,其年平均雷擊次數(shù)按(10-2
38、-1)式已計 算出為N =0.0143次/年0.01次/年。所以,如果該施工現(xiàn)場所設(shè)置的井字架 未在臨近建筑物或設(shè)施防直擊雷裝置的保護(hù)圍之,則需按第三類防雷設(shè)施設(shè)置防 直擊雷裝置,此結(jié)論與表(6 -2- 1)的規(guī)定是一致的。例6 - 2 - 2某施工現(xiàn)場起重機(jī)的高度為h=50m長度、寬度相同,為L = b=10m該施工現(xiàn)場所處地區(qū)的年平均雷暴日數(shù)為 n =15天/年。年平均雨量不大,氣溫不高,土壤電阻率較低,主要是因為起重機(jī)高度h=50m25m所以可取校正系數(shù)為k=2。則該起重機(jī)年平均雷擊次數(shù)可按上述“一般建筑物年雷擊 次數(shù)經(jīng)驗公式(6 - 2- 1) ”計算為-6N = 0.015 X 2X
39、 15X (10+5 X 50) X (10+5 X 50) X 10=0.03次/年由于本例中施工現(xiàn)場所設(shè)置起重機(jī)的年平均雷擊次數(shù)按(6 -2- 1)式也已計 算出為N =0.03次/年0.01次/年。所以,如果該施工現(xiàn)場所設(shè)置的起重機(jī)也 未在其臨近建筑物或設(shè)施防直擊雷裝置的防雷保護(hù)圍之, 同樣也應(yīng)當(dāng)按照第三類 防雷設(shè)施設(shè)置防直擊雷裝置, 而且此結(jié)論與表 (621)所作的規(guī)定也是一致的。 以上兩個例題只是為了從一個方面說明表 (6 21) 所作規(guī)定的依據(jù)。在實 際工程應(yīng)用中,其實不必去計算是否需要設(shè)置防雷裝置的高大建筑機(jī)械和高架金 屬設(shè)施的年平均雷擊次數(shù) N ,而只需按照表 (6 21)的規(guī)
40、定執(zhí)行即可。其中機(jī) 械設(shè)備高度(m規(guī)定中的“機(jī)械設(shè)備”除了包括塔式起重機(jī)、外用電梯、物料 提升機(jī)等高大建筑機(jī)械以外, 還應(yīng)包括需要考慮設(shè)置防直擊雷裝置的高架金屬設(shè) 施;而地區(qū)年平均雷暴日數(shù)可查閱 規(guī)附錄 A 全國主要城鎮(zhèn)年平均雷暴日數(shù) 得 到,它是根據(jù)全國各個地區(qū)連續(xù)若干年( 50 年)逐年雷暴活動情況的歷史資料 記載,經(jīng)過統(tǒng)計分析而得出的統(tǒng)計數(shù)據(jù), 在實際工程應(yīng)用時可作為參考, 例如從 該附錄中可查閱出地區(qū)年平均雷暴日數(shù)為 27.1 。防雷裝置的設(shè)置 防直擊雷裝置的設(shè)置 防直擊雷裝置由接閃器(避雷針、避雷線、避雷帶等) 、防雷引下線和防雷接地體組成。 對于施工現(xiàn)場高大建筑機(jī)械和高架金屬設(shè)施來
41、說, 接閃器(避雷針) 應(yīng)設(shè)置于其最頂端,可采用直徑為20及以上的鋼筋、圓鋼等;防雷引下線可 采用銅線、圓鋼、扁鋼、角鋼、鋼筋等;防雷接地體與供配電系統(tǒng)接地體一樣。 避雷針、防雷引下線、防雷接地體之間必須可靠焊接。單獨設(shè)置的防雷接地體, 其沖擊接地電阻值不應(yīng)大于30Q;與供配電系統(tǒng)PE線重復(fù)接地共用的防雷接地 體,其接地電阻值應(yīng)符合PE線重復(fù)接地接地電阻值不大于 10Q的要求。對于塔 式起重機(jī), 由于其臂架長, 而且使用中有回轉(zhuǎn)運動, 故在任何情況下均應(yīng)設(shè)置防 直擊雷裝置, 其塔頂和臂架遠(yuǎn)端可作為接閃器, 不需另裝避雷針; 其機(jī)體可作為 防雷引下線,但應(yīng)保證電氣連接;其防雷接地體可與 PE線重
42、復(fù)接地的接地體共 用。 防感應(yīng)雷裝置的設(shè)置當(dāng)施工現(xiàn)場設(shè)置有低壓配電室, 但不設(shè)置臨時專用變電所, 這時如配電線路 為架空線路,則應(yīng)按照 規(guī)的規(guī)定,將其架空進(jìn)、出線處絕緣子鐵腳與配電室 接地裝置相連接,作防雷接地,以防雷電波侵入,亦兼有防直擊雷作用。如果配 電線路為埋地電纜, 且線路較短, 為防雷電波從其與架空線的連接處侵入, 在電 纜兩端來回反射疊加成過電壓波, 并進(jìn)入配電室,需在電纜兩端裝設(shè)閥型避雷器。當(dāng)施工現(xiàn)場設(shè)置有專用臨時變電所時, 為防止感應(yīng)雷電波侵入變電所, 威脅 電力變壓器和高、 低壓電器的絕緣, 以及變電所工作人員的安全, 應(yīng)在該專用臨 時變電所的三相進(jìn)、出線處各裝設(shè)一組閥型避雷
43、器,如圖 621 所示。閥型避雷器的選擇應(yīng)符合三項基本原則,即 避雷器的額定電壓等級應(yīng)與線路的額定電壓等級保持一致; 避雷器的額定電壓不得低于安裝地點可能出現(xiàn)的最大對地工頻電壓; 避雷器的工頻放電電壓和沖擊放電電壓上限值應(yīng)低于電網(wǎng) (包括直接聯(lián)接 于電網(wǎng)上的相關(guān)電氣設(shè)備)相應(yīng)的(工頻的或沖擊的)絕緣水平。在施工現(xiàn)場臨時用電工程中, 如果要選用閥型避雷器, 可以查閱有關(guān)電氣設(shè) 備手冊。11121310kV線路 220 / 380 V 線路_ L2L L3 r- n PE? ? ?閥型避雷器放電間隙_JD_d? I?可隙 、I(閥片)非線性電阻丄圖6- 2- 1變電所雷電侵入波保護(hù)原理接線需特別指
44、出,按照規(guī)的要求,施工現(xiàn)場所有需要設(shè)置防雷裝置的機(jī)械設(shè) 備,其配置及固定安裝的動力、控制、照明、信號及通信線路均應(yīng)采用穿鋼管敷 設(shè),并且其敷設(shè)鋼管應(yīng)與機(jī)械設(shè)備的金屬結(jié)構(gòu)體作等電位電氣連接,這主要是基于通過敷設(shè)鋼管的電磁屏蔽作用和敷設(shè)鋼管與機(jī)械設(shè)備金屬結(jié)構(gòu)體的等電位連 接作用,防止這些機(jī)械設(shè)備一旦遭受直擊雷時機(jī)械設(shè)備與其臨近具有導(dǎo)電性物體 之間可能放電,從而造成的雷電側(cè)擊危害。3. 防雷保護(hù)圍這里所說的防雷保護(hù)圍是指接閃器對直擊雷的保護(hù)圍。按照現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)建筑物防雷設(shè)計規(guī),接閃器防直擊雷的保護(hù)圍是按“滾 球法”確定的。所謂滾球法是指選擇一個其半徑hr由防雷類別確定的一個可以滾動的球體,沿需要防直
45、擊雷的部位滾動,當(dāng)球體只觸及接閃器(包括被利用作 為接閃器的金屬物),或只觸及接閃器和地面(包括與大地接觸并能承受雷擊的 金屬物),而不觸及需要保護(hù)的部位時,則該未被觸及部分就得到接閃器的保護(hù)。按“滾球法”確定避雷針和避雷線作為接閃器防雷保護(hù)圍的方法可參閱規(guī)附錄B滾球法。七、接地接地裝置是構(gòu)成施工現(xiàn)場用電基本保護(hù)系統(tǒng)的主要組成部分之一, 是施工現(xiàn) 場用電工程的基礎(chǔ)性安全裝置。在施工現(xiàn)場用電工程中,電力變壓器二次側(cè)( 低壓側(cè))中性點要直接接地,PE線要作重復(fù)接地,高大建筑機(jī)械和高架金屬設(shè)施要 作防雷接地, 以及產(chǎn)生靜電的設(shè)備要作防靜電接地等。 本章將首先簡要介紹接地 的概念,然后重點介紹接地裝置
46、的組成和設(shè)計。1. 接地的概念接地與接地裝置所謂接地, 是指設(shè)備與大地作電氣連接或金屬性連接。 電氣設(shè)備的接地, 通 常的方法是將金屬導(dǎo)體埋入地中,并通過導(dǎo)體與設(shè)備作電氣連接( 金屬性連接 ) 。這種埋入地中直接與地接觸的金屬物體稱為接地體, 而連接設(shè)備與接地體的金屬 導(dǎo)體稱為接地線,接地體與接地線的連接組合就稱為接地裝置。接地的分類 接地有多種分類方法,以下主要介紹接地按其作用和方式不同的分類。 按接地作用分類接地按其作用分類可分為: 功能性接地和保護(hù)性接地及兼有功能和保護(hù)性的 重復(fù)接地。a. 功能性接地:電氣系統(tǒng)或設(shè)備因運行穩(wěn)定需要的接地,稱為功能性接地 。 功能性接地又分為:工作接地、屏
47、蔽接地、邏輯接地 。工作接地是指電氣系統(tǒng)為穩(wěn)定正常工作電壓的接地。 例如電力變壓器和發(fā)電 機(jī)中性點的接地即屬于工作接地。屏蔽接地是指電氣線路或裝置為使其部導(dǎo)體或器件免受外界電磁場干擾而 將其外露可導(dǎo)電部分接地。 例如將電纜金屬外護(hù)層、 穿線金屬管及電子組件金屬 外殼等接地均屬于屏蔽接地。邏輯接地是指為保證電子設(shè)備穩(wěn)定工作而將其金屬底板或某一公共連接線 作為邏輯信號的電位參考點而接地。b. 保護(hù)性接地:為防止電氣設(shè)備的金屬外殼因絕緣損壞帶電危及人、畜安 全和設(shè)備安全,以及設(shè)置相應(yīng)保護(hù)系統(tǒng)需要,而將電氣設(shè)備正常不帶電的金屬 外殼或其它金屬結(jié)構(gòu)接地,稱為保護(hù)性接地。保護(hù)性接地分為保護(hù)接地、防雷 接地
48、、防靜電接地等 。保護(hù)接地是指在接地保護(hù)系統(tǒng)中將電氣設(shè)備外露可導(dǎo)電部分接地。 例如將電 動機(jī)的金屬底座、 配電箱和開關(guān)箱的金屬箱體等接地, 均屬于保護(hù)接地, 又稱安 全接地。保護(hù)接地的接地裝置應(yīng)是獨立設(shè)置的, 即與系統(tǒng)接地?zé)o關(guān)。 如果保護(hù)接 地是籍助于導(dǎo)體與系統(tǒng)中性點接地裝置相連接實現(xiàn),則只能稱為保護(hù)接零。防雷接地是指為防止雷電對電氣系統(tǒng)和設(shè)備, 以及高架金屬設(shè)施和建、 構(gòu)筑 物的危害, 使雷擊防雷裝置時雷電流順利泄入大地而將防雷裝置接地。 例如接閃 器(避雷針、避雷線、避雷帶 ) 、避雷器的接地,均屬于防雷接地。防靜電接地是指為防止電氣系統(tǒng)或設(shè)備在運行過程中產(chǎn)生的靜電對人畜和 財產(chǎn)造成危害,
49、并將有害靜電順利導(dǎo)入大地,而將產(chǎn)生靜電的部位接地。c. 重復(fù)接地在三相四線制系統(tǒng)中,為了增強(qiáng)接地保護(hù)系統(tǒng)接地的作用、效果和可靠性, 在其接地線的另一處或多處再作接地 ( 通過新增接地裝置 ) ,稱為重復(fù)接地。 按接地方式分類接地按其接地方式分類可分為:直接接地與間接接地,固定性接地與臨時 性接地。a. 直接接地與間接接地一部分工作接地(例如我國220kV以上電網(wǎng),110kV絕大部分電網(wǎng),一般0.4kV 低壓電網(wǎng)的中性點接地 ) 以及其它功能性接地,全部保護(hù)性接地和重復(fù)接地都是 直接接地。一部分工作接地為間接接地。例如我國 154kV 電網(wǎng)、 60kV 以下高壓電網(wǎng)為 非直接接地系統(tǒng), 一般經(jīng)消
50、弧線圈 (電抗器 ) 接地。一些特殊場所工作接地采用經(jīng) 擊穿保險器間接接地方式。b. 固定性接地與臨時性接地 所謂固定性接地是指接地裝置的接地一經(jīng)設(shè)置聯(lián)接, 不再改動的接地。 上述 所有功能性接地、 保護(hù)性接地、 重復(fù)接地一般都采用固定性接地, 即接地裝置的 接地聯(lián)接一經(jīng)設(shè)置,不再改動。電氣系統(tǒng)或設(shè)備的臨時性接地通常與電氣系統(tǒng)或設(shè)備的故障和檢修相聯(lián)系。 故臨時性接地又可分為故障接地和檢修接地。檢修接地是指當(dāng)電氣系統(tǒng)或設(shè)備停電檢修時, 將已斷電的正常情況帶電部分 暫時接地, 通常通過具有接線夾的多股軟導(dǎo)線與接地體作電氣連接, 于檢修完畢 后撤除,然后才能送電,以保證檢修人員在檢修過程中的安全。故
51、障接地是指電氣系統(tǒng)或設(shè)備因絕緣損壞, 其正常情況帶電部分通過導(dǎo)體與 大地電氣連接。 故障接地會引起很大短路電流, 容易引發(fā)火災(zāi)和爆炸。 在電氣系 統(tǒng)和設(shè)備中,對故障接地是需要加以防止和預(yù)防性保護(hù)的。其它分類方式、方法,這里不再贅述。2. 接地裝置的組成如上所述,接地裝置主要由接地體 (或稱接地極 )與接地線連接組合而成。 以下將按照 規(guī)的相關(guān)規(guī)定,綜合介紹接地裝置組成中的規(guī)定和要求。接地體接地體一般分為自然接地體和人工接地體兩種。 自然接地體: 自然接地體是指原已埋入地下并可兼做接地用的金屬物體。 例如原已埋入地中的直接與地接觸的鋼筋混凝土基礎(chǔ)中的鋼筋結(jié)構(gòu)體、金屬井 管、非燃?xì)饨饘俟艿馈?鎧裝
52、電纜 ( 鉛包電纜除外 )的金屬外皮等, 均可作為自然接 地體。 人工接地體: 人工接地體是指人為埋入地中直接與地接觸的金屬物體。 簡 言之,即人工埋入地中的接地體。 用作人工接地體的金屬材料通??梢圆捎脠A鋼、 鋼管、角鋼、扁鋼,及其焊接件,但不得采用螺紋鋼或鋁材。接地線接地線也可以分為自然接地線和人工接地線。 自然接地線: 自然接地線是指設(shè)備本身原已具備的接地線。 如鋼筋混凝土 構(gòu)件的鋼筋、 穿線鋼管、 鎧裝電纜 (鉛包電纜除外 ) 的金屬外皮等。 自然接地線可 用于一般場所各種接地的接地線, 但在有爆炸危險場所只能用作輔助接地線。 自 然接地線各部分之間應(yīng)保證電氣連接, 嚴(yán)禁采用不能保證可
53、靠電氣連接的水管和 既不能保證電氣連接又有引起爆炸危險的燃?xì)夤艿雷鳛樽匀唤拥鼐€。 人工接地線: 人工接地線是指人為設(shè)置的接地線。 人工接地線一般可采用 圓鋼、鋼管、角鋼、扁鋼等鋼質(zhì)材料,但接地線直接與電氣設(shè)備相連的部分以及 采用鋼接地線有困難時,應(yīng)采用絕緣銅線。3. 接地裝置的敷設(shè)接地裝置的敷設(shè)應(yīng)遵循下述原則和要求:應(yīng)充分利用自然接地體。當(dāng)無自然接地體可利用,或自然接地體電阻不符 合要求,或自然接地體運行中各部分連接不可靠, 或有爆炸危險場所,則需敷設(shè) 人工接地體。應(yīng)盡量利用自然接地線。當(dāng)無自然接地線可利用,或自然接地線不符合要 求,或自然接地線運行中各部分連接不可靠, 或有爆炸危險場所,則需
54、要敷設(shè)人 工接地線。人工接地體可垂直敷設(shè)或水平敷設(shè)。垂直敷設(shè)時,接地極相互間距不宜小 于其長度的2倍,頂端埋深一般為0.8m;水平敷設(shè)時,接地極相互間距不宜小 于5m埋深一般不小于0.8m。人工接地體和人工接地線的最小規(guī)格分別如表(7 3- 1)和表(7 3 -2)所示。表(7 3 1)人工接地體最小規(guī)格材料名稱規(guī)格項目最小規(guī)格圓鋼直徑(伽)4鋼管壁厚(mm)3.5角鋼板厚(m)4扁鋼截面(m)48板厚(m)6注:敷設(shè)在腐蝕性較強(qiáng)的場所或土壤電阻率pW100Qm的潮濕土壤中的接地體,應(yīng)適當(dāng)加大規(guī)格或熱鍍鋅。表(7 3 2)人工接地線最小規(guī)格材料名稱規(guī)格項目地上敷設(shè)地下敷設(shè)室外圓鋼直徑(m)56
55、8鋼管壁厚(m)2.52.53.5角鋼板厚(m)22.54扁鋼截面(m)244848板厚(m )348絕緣銅線截面(mm)1.5注:敷設(shè)在腐蝕性較強(qiáng)的場所或土壤電阻率pW100Qm的潮濕土壤中的接地體,應(yīng)適當(dāng)加大規(guī)格或熱鍍鋅。接地體各部分接地極間及接地體與接地線的連接均應(yīng)采用焊接。接地線連接處應(yīng)采用搭接焊。其中扁鋼的搭接長度應(yīng)為其寬度的2倍;圓鋼的搭接長應(yīng)為其直徑的6倍。接地線及其連接處如位于潮濕或腐蝕介質(zhì)場所,應(yīng)涂刷防潮、防腐蝕油 漆。每一組接地裝置的接地線應(yīng)采用兩根及以上導(dǎo)體,并在不同點與接地體 焊接。接地線與接地設(shè)備的連接可用焊接或螺栓連接。用螺栓連接時,應(yīng)設(shè)防 松螺帽或加防松墊片。接地體周圍不得有垃圾或非導(dǎo)體雜物,且應(yīng)與土壤緊密接觸
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