接地和電氣安全

第9章防雷、接地和電氣安全

§9.1過電壓、防雷及其設計§9.2

電氣裝置接地§9.3

靜電及其防護§9.4電氣安全與觸電急救小結

機械安全防護概論

「機械防護」(machineguarding)乃係針對機械設備可能發(fā)生危害的部位，設置適當?shù)陌踩b置，或在其週圍採取有效的防護措施，以減少機械傷害的發(fā)生。手提式砂輪圓盤鋸機械防護之目的防止人體的任何部位與機械設備的操作點、捲入點及運動機件等可能發(fā)生危害的部位或區(qū)域直接接觸，以免造成傷害。防止人員在工作中被機械操作產(chǎn)生的飛屑、火花或其他可能斷裂的物料與零件擊傷。防止機械失效、電氣失效時所造成的傷害。防止操作人員因個人的因素如疲倦或疏忽等而造成的意外傷害。機械動作之分析轉動、往復及直線動作動作捲入點切割動作衝、截、彎等動作§9.1過電壓、防雷及其設計9.1.1過電壓及雷電的有關概念1．雷電與過電壓防雷就是防御過電壓，過電壓是指電氣設備或線路上出現(xiàn)超過正常工作要求的電壓升高。在電力系統(tǒng)中，按照過電壓產(chǎn)生的原因不同，可分為內(nèi)部過電壓和雷電過電壓兩大類。（1）內(nèi)部過電壓內(nèi)部過電壓（又稱操作過電壓），指供配電系統(tǒng)內(nèi)部由于開關操作、參數(shù)不利組合、單相接地等原因，使電力系統(tǒng)的工作狀態(tài)突然改變，從而在其過渡過程中引起的過電壓。內(nèi)部過電壓又可分為操作過電壓和諧振過電壓。操作過電壓是由于系統(tǒng)內(nèi)部開關操作導致的負荷驟變，或由于短路等原因出現(xiàn)斷續(xù)性電弧而引起的過電壓。諧振過電壓是由于系統(tǒng)中參數(shù)不利組合導致諧振而引起的過電壓。機械動作-捲入動作動作捲入點，係由於轉動體所發(fā)生的特殊危險。當機器部份相對轉動，或一部份固定一部份轉動時，即產(chǎn)生一動作捲入點、物或身體可被捲入而碎裂、如滾軋機、鍊條及鍊輪、皮帶及皮帶輪、齒輪及齒條、齒輪組等。機械動作-切割動作切割動作，係由於機器的直線及轉動等動作去掉物料所產(chǎn)生，此項動作的危害多在切割木材、金屬或其他材料時的「工作點」而發(fā)生。機械安全防護實例全部及簡單固定護罩：圍屏或圍罩只容許物料進入，但手不能進入危險區(qū)，其進料口的大小，距離位置有其相互關係。警告或圍罩：圍屏或圍罩可容員工手進入，但未達危險區(qū)前已警告有危險。電動或機械式的圍屏：當操作工人身體部分觸及圍屏或接近它時，圍屏能快速停止機械或防止受傷壓力的作用。§9.1過電壓、防雷及其設計（2）雷電過電壓雷電過電壓又稱大氣過電壓或外部過電壓，是指雷云放電現(xiàn)象在電力網(wǎng)中引起的過電壓。雷電過電壓一般分為直擊雷、間接雷擊和雷電侵入波三種類型。

1）直擊雷是遭受直擊雷擊時產(chǎn)生的過電壓。經(jīng)驗表明，直擊雷擊時雷電流可高達幾百千安，雷電電壓可達幾百萬伏。遭受直擊雷擊時均難免災難性結果。因此必須采取防御措施。

2）間接雷擊，又簡稱感應雷，是雷電對設備、線路或其它物體的靜電感應或電磁感應所引起的過電壓。圖9-1所示為架空線路上由于靜電感應而積聚大量異性的束縛電荷，在雷云的電荷向其它地方放電后，線路上的束縛電荷被釋放形成自由電荷，向線路兩端運行，形成很高的過電壓。經(jīng)驗表明，高壓線路上感應雷可高達幾十萬伏，低壓線路上感應雷也可達幾萬伏，對供電系統(tǒng)的危害很大。§9.1過電壓、防雷及其設計圖9-1架空線路上的感應過電壓

雷云在線路上方時b)雷云對地或其他放電時c)雷云對架空線路放電時

§9.1過過電電壓壓、、防防雷雷及及其其設設計計3））雷雷電電侵侵入入波波是感感應應雷雷的的另另一一種種表表現(xiàn)現(xiàn)，，是是由由于于直直擊擊雷雷或或感感應應雷雷在在電電力力線線路路的的附附近近、、地地面面或或桿桿塔塔頂頂點點，，從從而而在在導導線線上上感感應應產(chǎn)產(chǎn)生生的的沖沖擊擊電電壓壓波波，，它它沿沿著著導導線線以以光光速速向向兩兩側側流流動動，，故故又又稱稱為為過過電電壓壓行行波波。。行行波波沿沿著著電電力力線線路路侵侵入入變變配配電電所所或或其其他他建建筑筑物物，，并并在在變變壓壓器器內(nèi)內(nèi)部部引引起起行行波波反反射射，，產(chǎn)產(chǎn)生生很很高高的的過過電電壓壓。。據(jù)據(jù)統(tǒng)統(tǒng)計計，，雷雷電電侵侵入入波波造造成成的的雷雷害害事事故故，，要要占占所所有有雷雷害害事事故故的的50%～～70%。。2．．雷雷電電形形成成及及有有關關概概念念（1））雷電電形形成成雷電電是是帶帶有有電電荷荷的的““雷雷云云””之之間間、、““雷雷云云””對對大大地地或或物物體體之之間間產(chǎn)產(chǎn)生生急急劇劇放放電電的的一一種種自自然然現(xiàn)現(xiàn)象象。。關關于于雷雷云云普普遍遍的的看看法法是是：：在在悶悶熱熱的的天天氣氣里里，，地地面面的的水水汽汽蒸蒸發(fā)發(fā)上上升升，，在在高高空空低低溫溫影影響響下下，，水水蒸蒸汽汽凝凝成成冰冰晶晶。。冰冰晶晶受受到到上上升升氣氣流流的的沖沖擊擊而而破破碎碎分分裂裂，，氣氣流流挾挾帶帶一一部部分分帶帶正正電電的的小小冰冰晶晶上上升升，，形形成成““正正雷雷云云””，，而而另另一一部部分分較較大大的的帶帶負負電電的的冰冰晶晶則則下下降降，，形形成成““負負雷雷云云””。。由由于于高高空空氣氣流流的的流流動動，，正正雷雷云云和和負負雷雷云云均均在在空空中中飄飄浮浮不不定定。。據(jù)據(jù)觀觀測測，，在在地地面面上上產(chǎn)產(chǎn)生生雷雷擊擊的的雷雷云云多多為為負負雷雷云云。?！?.1過過電電壓壓、、防防雷雷及及其其設設計計當空空中中的的雷雷云云靠靠近近大大地地時時，，雷雷云云與與大大地地之之間間形形成成一一個個很很大大的的雷雷電電場場。。由由于于靜靜電電感感應應作作用用，，使使地地面面出出現(xiàn)現(xiàn)與與雷雷云云的的電電荷荷極極性性相相反反的的電電荷荷。。當當雷雷云云與與大大地地之之間間在在某某一一方方位位的的電電場場強強度度達達到到25～～30kV/cm時時，，雷雷云云就就開開始始向向這這一一方方位位放放電電，，形形成成一一個個導導電電的的空空氣氣通通道道，，稱稱為為雷雷電電先先導導。。當其下行到離離地面100～300m時，就引起起一個上行的的迎雷先導。。當上下行先先導相互接近近時，正、負負電荷強烈吸吸引、中和而而產(chǎn)生強大的的雷電流，并并伴有雷鳴電電閃。這就是是直擊雷的主主放電階段，，這階段的時時間極短。主主放電階段結結束后，雷云云中的剩余電電荷會繼續(xù)沿沿主放電通道道向大地放電電，形成斷續(xù)續(xù)的隆隆雷聲聲。這就是直擊雷雷的余輝放電電階段，時間間一般為0.03～0.15s，電電流較小，約約為幾百安。。雷電先導在在主放電階段段與地面上雷雷擊對象之間間的最小空間間距離，稱為為閃擊距離。。雷電的閃擊擊距離與雷電電流的幅值和和陡度有關。。確定直擊雷雷防護范圍的的“滾球半徑徑”大小，就就與閃擊距離離有關?！?.1過過電壓、防雷雷及其設計(2)雷電電的有關概念念1）雷電流幅幅值和陡度雷電流是一個個幅值很大、、陡度很高的的沖擊波電流流，如圖9-2所示。成成半余弦波形形的雷電波可可分為波頭和和波尾兩部分分，一般在主主放電階段1～4μs內(nèi)內(nèi)即可達到雷雷電流幅值。。雷電流從0上升到幅值值的波形部分分，稱為波頭頭；雷電流從從下降到1/2的波形部部分，稱為波波尾。圖9-2雷電流波形示意圖

§9.1過過電壓、防雷雷及其設計雷電流的陡度度即雷電流波波升高的速度度，用表示。。因雷電流開開始時數(shù)值很很快地增加，，陡度也很快快達到極大值值，當雷電流流陡度達到最最大值時，陡陡度降為零。。雷電流幅值大大小的變化范范圍很大，需需要積累大量量的資料。圖圖9-3給出出了我國的雷雷電流幅值概概率曲線。從從圖9-3可可知：≥20kA出現(xiàn)的的概率是65%，≥120kA出現(xiàn)現(xiàn)的概率只有有7%。一般般變配電所防防雷設計中的的耐雷水平是是取雷電流最最大幅值為=100kA。圖9-3雷電流幅值概率曲線

§9.1過過電壓、防雷雷及其設計2）年平均雷雷暴日數(shù)凡凡有雷電活活動的日子，，包括見到閃閃電和聽到雷雷聲，由當?shù)氐貧庀笈_統(tǒng)計計的，多年雷雷暴日的年平平均值稱為年年平均雷暴日日數(shù)。年平均均雷暴日數(shù)不不超過15天天的地區(qū)稱為為少雷區(qū)，多多于40天的的地區(qū)稱為多多雷區(qū)。3）年預計雷雷擊次數(shù)這這是表征征建筑物可能能遭受雷擊的的一個頻率參參數(shù)。根據(jù)國國標GB50057-1994《建建筑物防雷設設計規(guī)范》規(guī)規(guī)定，應按下下式計算：(9-1)

式中，為建筑筑物年預計雷雷擊次數(shù)；為為與建筑物接接受雷擊次數(shù)數(shù)相同的等效效面積（km2），按GB50057-1994之之附錄一規(guī)定定的方法確定定；為年平均均雷暴日數(shù)；；為校正系數(shù)數(shù)，一般取1，位于曠野野孤立的建筑筑物取2?！?.1過過電壓、防雷雷及其設計9.1.2防防雷設計計1．防雷裝裝置防雷裝置是接接閃器、避雷雷器、引下線線和接地裝置置等的總和。。如圖9-4和圖9-5所示為不同同的防雷裝置置的設置組合合。要保護建筑物物等不受雷擊擊損害，應有有防御直擊雷雷、感應雷和和雷電侵入波波的不同措施施和防雷設備備。直擊雷的防御御主要須設法法把直擊雷迅迅速流散到大大地中去。一一般采用避雷雷針、避雷線線、避雷網(wǎng)等等避雷裝置。。感應雷的防御御是對建筑物物最有效的防防護措施，其其防御方法是是把建筑物內(nèi)內(nèi)的所有金屬屬物，如設備備外殼、管道道、構架等均均進行可靠接接地，混凝土土內(nèi)的鋼筋應應綁扎或焊成成閉合回路。。雷電侵入波的的防御一般采采用避雷器。。避雷器裝設設在輸電線路路進線處或10kV母線線上，如有條條件可采用30～50m的電纜段埋埋地引入，在在架空線終端端桿上也可裝裝設避雷器。。避雷器的接接地線應與電電纜金屬外殼殼相連后直接接接地，并連連入公共地網(wǎng)網(wǎng)?！?.1過過電壓、防雷雷及其設計9-4避雷針針結構示意圖圖1-避雷針針2-引下線線3-接地裝裝置圖9-5避避雷器裝置示示意圖1-架空線線路2-避雷器3-接地體4-電力變變壓器§9.1過過電壓、防雷雷及其設計（1）接閃閃器接閃器是專門門用來接受直直擊雷的金屬屬物體。接閃閃的金屬桿稱稱為避雷針；；接閃的金屬屬線稱為避雷雷線，或稱為為架空地線；；接閃的金屬屬帶、網(wǎng)稱為為避雷帶、避避雷網(wǎng)。1）避雷針避雷針一般采采用鍍鋅圓鋼鋼（針長1m以下時，直直徑不小于12mm；針針長1～2m時，直徑不不小于16mm），或鍍鍍鋅鋼管（針針長1m以下下時，直徑不不小于20mm，針長1～2m時，，直徑不小于于25mm））制成。它通通常安裝在電電桿、構架或或建筑物上。。它的下端通通過引下線與與接地裝置可可靠連接，如如圖9-4所所示。避雷針的功能能實質(zhì)是引雷雷作用。它能能對雷電場產(chǎn)產(chǎn)生一個附加加電場（該附附加電場是由由于雷云對避避雷針產(chǎn)生靜靜電感應引起起的），使雷雷電場畸變，，從而改變雷雷云放電的通通道。雷云經(jīng)經(jīng)避雷針、引引下線和接地地裝置，泄放放到大地中去去，使被保護護物免受直擊擊雷擊§9.1過過電壓、防雷雷及其設計2）避雷線避雷線一般用用截面不小于于35mm2的鍍鋅鋼鉸線線，架設在架架空線或建筑筑物的上面，，以保護架空空線或建筑物物免遭直擊雷雷擊。由于避避雷線既是架架空的又是接接地的，也稱稱為架空地線線。3）避雷網(wǎng)和和避雷帶避雷網(wǎng)和避雷雷帶主要用來來保護高層建建筑物免遭直直擊雷擊和感感應雷擊。避雷網(wǎng)和避雷雷帶宜采用圓圓鋼和扁鋼，，優(yōu)先采用圓圓鋼。圓鋼直直徑不小于9mm，扁鋼鋼截面不小于于49mm2，其厚度不小小于4mm。。當煙囪上采采用避雷環(huán)時時，其圓鋼直直徑不小于12mm，扁扁鋼截面不小小于100mm2，其厚度不小小于4mm。。避雷網(wǎng)的網(wǎng)網(wǎng)絡尺寸要求求應符合表9-1的規(guī)定定?！?.1過過電壓、防雷雷及其設計表9-1按建建筑物防雷類類別確定滾球球半徑和避雷雷網(wǎng)格尺寸建筑物防雷類別滾球半徑（）避雷網(wǎng)格尺寸（）（不大于）第一類防雷建筑物30≤5×5或6×4第二類防雷建筑物45≤10×10或12×8第三類防雷建筑物60≤20×20或24×16§9.1過過電壓、防雷雷及其設計（2）避雷雷器避雷器是用來來防止雷電產(chǎn)產(chǎn)生的過電壓壓波沿線路侵侵入變配電所所或其它建筑筑物內(nèi)，以免免危及被保護護設備的絕緣緣，如圖9-5所示。避雷器主要有有閥式避雷器器、排氣式避避雷器、角型型避雷器和金金屬氧化物避避雷器等幾種種。2．避雷針針的保護范圍圍（1）單支支避雷針的保保護范圍避雷針的保護護范圍，一般般采用IEC推薦的“滾滾球法”來確確定。所謂““滾球法”就就是選擇一個個半徑為的““滾球半徑””球體，沿需需要防護的部部位滾動，如如果球體只接接觸到避雷針針（線）或避避雷針與地面面而不觸及需需要保護的部部位，則該部部位就在避雷雷針的保護范范圍之內(nèi)§9.1過過電壓、防雷雷及其設計圖9-6按按“滾球球法”確定單單支避雷針保保護范圍§9.1過過電壓、防雷雷及其設計單支避雷針的的保護范圍可可按以下方法法計算：當避雷針高度度h≤hr時時1）在距地面面高度處做一一條平行于地地面的平行線線。2）以避雷針針的頂尖為圓圓心，hr為為半徑，做弧弧線交于平行行線于A，B兩點。3）以A，B為圓心，hr為半徑，，該弧線與地地面相切，與與針尖相交。。此弧線與地地面構成的整整個錐形空間間就是避雷針針的保護區(qū)域域。4）避雷針在在距地面高度度的平面上的的保護半徑，，按下式計算算(9-2)

式中，hr為為滾球半徑；；hx為離地地高度；h為為避雷針高度度；rx為離離地高度為hx時所能保保護的半徑。。5）避雷針在在地面的保護護半徑r0（（相當于上式式中hx=0時）：(9-3)

§9.1過過電壓、防雷雷及其設計當避雷針高度度h>hr時時，在避雷針針上取高度hr的一點來來代替避雷針針的頂尖作為為圓心，其余余與避雷針高高度h≤hr時的計算方方法相同，讀讀者可自行分分析。9.1.3雷雷的防御御直擊雷的防御御防御直擊雷的的方法：（1）裝設設獨立的避雷雷針；（2）在建建筑物上裝設設避雷針或避避雷線；（3）在建筑筑物屋面鋪設設避雷帶或避避雷網(wǎng)。所有防雷裝置置都須有可靠靠的引下線與與合格的接地地裝置相焊連連。除獨立的的避雷針外，，建筑物上的的防雷引下線線應不少于兩兩根。這既是是為了可靠，，又是對雷電電流進行分流流，防止引下下線上產(chǎn)生過過高的電位。。如圖9-8所示為防直直擊雷的接地地裝置的安全全距離。為避避雷針與被保保護物（如建建筑物和配電電裝置）之間間在空氣中的的間距，一般般不小于5m；為在地下下的接地裝置置之間的距離離，一般不小小于2m?！?.1過過電壓、防雷雷及其設計1.感應雷的防御御防御感應雷的的方法如下：：（1）在建建筑物屋面沿沿周邊裝設避避雷帶，每隔隔20米左右右引出接地線線一根，接地地電阻的選擇擇可參見附錄錄表19-1。（2）建筑筑物內(nèi)所有金金屬物如設備備外殼、管道道、構架等均均應接地，混混凝土內(nèi)的鋼鋼筋應綁扎或或焊成閉合回回路。（3）將突突出屋面的金金屬物接地；；（4）對凈凈距離小于100mm的的平行敷設的的長金屬管道道，每隔20～30米用用金屬線跨接接，避免因感感應過電壓而而產(chǎn)生火花。。§9.1過過電壓、防雷雷及其設計3.雷電侵侵入波的防御御架空線1）對6～10kV架空空線，如有條條件就采用30～50m的電纜段埋埋地引入，在在架空線終端端桿裝避雷器器，避雷器的的接地線應與與電纜金屬外外殼相連后直直接接地，并并連入公共地地網(wǎng)。2）對沒有電電纜引入的6～10kV架空線，在在終端桿處裝裝避雷器，在在避雷器附近近除了裝設集集中接地線外外，還應連入入公共地網(wǎng)。。3）對低壓進進出線，應盡盡量用電纜線線，至少應有有50m的電電纜段經(jīng)埋地地引入，在進進戶端將電纜纜金屬外殼架架相連后直接接接地，并連連入公共地網(wǎng)網(wǎng)。(1)變配電所1）在電源進進線處主主變壓器高壓壓側裝設避雷雷器。要求避避雷器與主變變壓器盡量靠靠近安裝，相相互間最大電電氣距離不超超過表9-2的規(guī)定，同同時，避雷器器的接地端與與變壓器的低低壓側中性點點及金屬外殼殼均應可靠接接地?！?.1過過電壓、防雷雷及其設計2）3～10kV高壓配配電裝置及車車間變配電所所的變壓器要要求它在在每路進線終終端和各段母母線上都裝有有避雷器。避避雷器的接地地端與電纜頭頭的外殼相連連后須可靠接接地。圖9-9為3～10kV高壓壓配電裝置避避雷器的裝設設。表9-2閥閥式避雷器器至3～10kV主變壓壓器的最大電電氣距離雷雨季節(jié)經(jīng)常運行的進線路數(shù)123≥4避雷器至主變壓器的最大電氣距離（m）15232730§9.1過過電壓、防雷雷及其設計圖9-93～10kV高壓配配電裝置避雷雷器的裝設§9.1過過電壓、防雷雷及其設計3）在低壓側側裝設避雷器器在多雷雷區(qū)、強雷區(qū)區(qū)及向一級防防雷建筑供電電的Yyn0和Dyn11聯(lián)結的配配電變壓器，，應裝設一組組低壓避雷器器。高壓電動機的的防雷高壓電動機的的防雷不能采采用普通型的的FS、FD系列避雷器器，而要采用用專用的保護旋轉電電動機的FCD系列磁吹吹式閥型避雷雷器，或用串串聯(lián)間隙的金金屬氧化物避雷器。。9.1.4建建筑物防防雷類別及其其防雷措施1)建筑物防防雷類別按防雷要求，，建筑物根據(jù)據(jù)其重要性、、使用性質(zhì)、、發(fā)生雷電事事故的可能性性和后果，分分為三類（據(jù)據(jù)GB50057-1994規(guī)定））§9.1過過電壓、防雷雷及其設計（1）第一類類防雷建筑物物1）凡制造、、使用、貯存存炸藥、火藥藥、起爆藥、、火工品等大大量爆炸物質(zhì)質(zhì)的建筑物，，因電火花而而引起爆炸會會造成巨大破破壞和人身傷傷亡者。2）具有0區(qū)區(qū)或10區(qū)爆爆炸危險環(huán)境境的建筑物。。（參見表9-3）3）具有1區(qū)區(qū)爆炸危險環(huán)環(huán)境的建筑物物，因電火花花而引起爆炸炸會造成巨大大破壞和人身身傷亡者。（2）第二類類防雷建筑物物1）制造、使使用、貯存爆爆炸物資的建建筑物，且電電火花不易引引起爆炸或不不致造成巨大大破壞和人身身傷亡者。2）具有1區(qū)區(qū)爆炸危險環(huán)環(huán)境的建筑物物，且電火花花不易引起爆爆炸或不致造造成巨大破壞壞和人身傷亡亡者。3）具有2區(qū)區(qū)或11區(qū)爆爆炸危險環(huán)境境的建筑物。?！?.1過過電壓、防雷雷及其設計4）預計雷擊擊次數(shù)大于0.06次/a的部、省省級辦公建筑筑物及其它重重要或人員密密集的公共建建筑物；預計計雷擊次數(shù)大大于0.3次次/a的住宅宅、辦公樓等等一般性民用用建筑物。（（注：次/a中的a為年年的符號，下下同）5）工業(yè)企業(yè)業(yè)內(nèi)有爆炸危危險的露天鋼鋼質(zhì)封閉氣罐罐。6）國家級重重要建筑物（（略）。（3）第三類類防雷建筑物物1）根據(jù)雷擊擊后對工業(yè)生生產(chǎn)的影響及及產(chǎn)生的后果果，并結合當當?shù)貧庀?、地地形、地質(zhì)及及周圍環(huán)境等等因素，確定定需要防雷的的21區(qū)、22區(qū)、23區(qū)火災危險險環(huán)境。2）預計雷擊擊次數(shù)大于或或等于0.06次/a的的一般工業(yè)建建筑物。3）預計雷擊擊次數(shù)大于或或等于0.012次/a且小于或等等于0.06次/a的部部、省級辦公公建筑物及其其它重要或人人員密集的公公共建筑物；；預計雷擊次次數(shù)大于0.06次/a且小于或等等于0.3次次/a的住宅宅、辦公樓等等一般性民用用建筑物?！?.1過過電壓、、防雷及其其設計4)在平平均雷暴日日大于15d/a的的地區(qū)，高高度為15m及以上上的煙囪、、水塔等孤孤立高聳建建筑物；在在平均雷暴暴日小于或或等于15d/a的的地區(qū)，高高度為20m及以上上的煙囪、、水塔等孤孤立高聳建建筑物。5）省級重重點文物保保護的建筑筑物及省級級檔案館。。2.各類防防雷建筑物物的防雷措措施（1）第一一類防雷建建筑物的防防雷措施1）防直擊擊雷2)防雷電電感應3)防雷電波侵侵入§9.1過過電壓、、防雷及其其設計9.1.5信息息系統(tǒng)的防防雷措施1．有信信息系統(tǒng)的的建筑物的的防雷2．電涌涌保護器（（SPD））的原理、、分類、選選用原則(1)電涌涌保護器（（SPD））的原理(2)電涌涌保護器（（SPD））的分類(3)電電涌保護護器SPD的選用原原則3．信息系系統(tǒng)等電位位聯(lián)結§9.1過過電壓、、防雷及其其設計圖9-10信息系系統(tǒng)等電位位聯(lián)結的基基本方法§9.2電電氣裝裝置接地9.2.1接地地有關概念念1.接地和和接地裝置置的概念9-12接接地電電流、對地地電壓及接接地電位分分布曲線2.接地電電流和對地地電壓§9.2電電氣裝裝置接地3．接觸電電壓和跨步步電壓圖9-13接接觸電壓和和跨步電壓壓§9.2電電氣裝裝置接地4．接地的的類型接地可分為為下列幾類類：（1）按裝裝置屬性分分，有自然然接地和人人工接地；；（2）按電電流性質(zhì)分分，有交流流電路系統(tǒng)統(tǒng)接地和直直流電路系系統(tǒng)接地；；（3）按電電壓分：（4）按作作用分：（5）按裝裝置方式分分：9.2.2電氣氣裝置的接接地和接地地電阻1.電氣裝裝置的接地地2．接地電電阻及要求求接地電阻是是接地體的的流散電阻阻與接地線線和接地體體電阻的總總和。由于于接地線和和接地體的的電阻相對對很小，可可忽略不計計，因此接接地電阻主主要就是接接地體的流流散電阻。?！?.2電電氣裝裝置接接地9.2.3接接地裝裝置的的裝設設1．自自然接接地體體的利利用在設計計和裝裝設接接地裝裝置時時，首首先應應考慮慮自然然接地地體的的利用用，以以節(jié)約約投資，，節(jié)約約鋼材材。圖9-16人人工工接地地體的的結構構§9.2電電氣裝裝置接接地圖9-17加加裝裝均壓壓帶的的接地地網(wǎng)3．防防雷雷裝置置接地地的要要求避雷針針宜裝裝設獨獨立的的接地地裝置置，防防雷的的接地地裝置置及避避雷針針引下下線的的結構構尺寸寸，應應符合合GB50057-1994《建建筑物物防雷雷設計計規(guī)范范》的的規(guī)定定。§9.2電電氣裝裝置接接地9.2.4接接地地裝置置的計計算1.人人工接接地體體工頻頻電阻阻的計計算(9-4)

(9-5)

(9-6)

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§9.2電電氣裝裝置接接地2.自自然接接地體體工頻頻電阻阻的計計算3.沖沖擊接接地電電阻的的計算算4.接接地線線的最最小截截面計計算5.接接地裝裝置的的計算算6．人人工工接地地體的的常用用材料料及實實施如如下（1））垂垂直接接地體體采用用Φ50mm的的鋼管管或50××50×5的角角鋼，，長度度=2.5～3m較較合適適，排排列間間距一一般不不宜小小于5m，，棒頂頂距地地面以以0.7～～0.9m為合合適。。（2））水水平接接地體體采用用40×4mm的扁扁鋼，，或ΦΦ12～ΦΦ16的圓圓鋼；；埋設設深度度以0.9～1.0m為為合適適；連連接時時要用用搭接接，搭搭接長長度要要為扁扁鋼寬寬度二二倍或或圓鋼鋼直徑徑的4倍，，所有有扁鋼鋼與扁扁鋼的的連接接或扁扁鋼與與圓鋼鋼的連連接，，均要要采用用電焊焊或氣氣焊可可靠連連接。。§9.2電電氣裝裝置接接地（3））接接地裝裝置至至少要要有兩兩處以以上引引至地地面或或室內(nèi)內(nèi)，穿穿墻處處對引引接接接地線線要穿穿鋼管管加以以保護護。室室內(nèi)接接地干干線采采用25××4mm的的扁鋼鋼，或或用ΦΦ6～～Φ12的的圓鋼鋼。9.2.5低低壓壓配電電系統(tǒng)統(tǒng)的等等電位位聯(lián)結結等電位位聯(lián)結結，是是指使使電氣氣裝置置各外外露可可導電電部分分及裝裝置外外的導導電部部分的的電位作實實質(zhì)上上相等等的電電氣聯(lián)聯(lián)結。。等電電位聯(lián)聯(lián)結的的作用用是降降低接接觸電電壓，，保障障人身安全全。圖圖9-18所示示為一一個總總等電電位聯(lián)聯(lián)結和和局部部等電電位聯(lián)聯(lián)結的的示意意圖。?！?.2電電氣裝裝置接接地圖9-18總總等等電位位聯(lián)結結和局局部等等電位位的聯(lián)聯(lián)結§9.3靜靜電及及其防防護靜電現(xiàn)現(xiàn)象是是一種種常見見的帶帶電現(xiàn)現(xiàn)象。。它有有其可可利用用的一一面：：如靜靜電復復印等等；但但也有有其有有害的的一面面：如如靜電電放電電，在在粉塵塵和可可燃氣氣體多多的地地方，，甚至至可能能引起起爆炸炸等。。因此此，對對其有有害的的一面面應盡盡量避避免。。9.3.1靜靜電電的產(chǎn)產(chǎn)生及及其危危害1.靜電的的概念念及其其產(chǎn)生生2.靜靜電的的特點點及其其危害害如上所所述，，靜電電現(xiàn)象象有其其有用用的一一面：：如靜靜電復復印、、靜電電噴涂涂和靜靜電除除塵等等。靜靜電現(xiàn)現(xiàn)象也也有它它有害害的一一面：：當帶帶電物物體間間的電電位差差達到到一定定程度度后，，便可可產(chǎn)生生靜電電放電電，對對人體體產(chǎn)生生電擊擊。9.3.2靜靜電電放電電形式式及干干擾的的傳遞遞1．靜靜電放放電形形式圖9-20人人體體帶電電的等等效電電路§9.3靜靜電及及其防防護2．靜靜電放放電干干擾的的傳遞遞靜電放放電干干擾傳傳遞有有多種種途徑徑，大大致可可分為為以下下幾種種：1)設備信信號線線與地地線上上的直直接放放電2)在設備備金屬屬外殼殼上的的放電電在電子子設備備金屬屬外殼殼上放放電是是最常常見的的靜電電放電電，放放電電電流流流過金金屬外外殼，，產(chǎn)生生電場場和磁磁場，，通過過分布布阻抗抗耦合合到殼殼內(nèi)的的電源源線、、信號號線等等內(nèi)部部走線線，引引起誤誤動作作。該該電流流通過過電感感耦合合，電電容耦耦合，，輻射射電磁磁場以以及放放電電電流在在導線線上引引起的的電位位差和和相位位差。。9.3.3防防靜靜電方方法1．抑抑制靜靜電放放電2．抑抑制靜靜電感感應3．抑抑制電電磁感感應4．抑抑制傳傳導耦耦合§9.3靜靜電及及其防防護9.3.4國國家對對靜電電防護護的要要求為了考考核靜靜電放放電對對設備備的影影響。。從1994年年開始始，國國際上上先后后制定定了IEC901標標準《《工業(yè)業(yè)過程程測量量和控控制裝裝置的的電磁磁兼容容性》》，包包括IEC901-1《《總論論》，，IEC901-2《《靜靜電放放電要要求》》，IEC901-3《《射頻頻電磁磁場的的抗擾擾度》》，IEC901-4《電電快速速瞬變變脈沖沖群的的要求求》，，IEC901-5《《浪涌涌抗擾擾度的的要求求》，，IEC901-6《高高于9kHz的的由射射頻電電磁場場感應應所引引起的的射頻頻傳導導干擾擾的抗抗擾度度》。。我國國對IEC901標標準相相當重重視，，已于于1993年起起等效效執(zhí)行行。對對應標標準是是GB/T13926-1992《工工業(yè)過過程測測量和和控制制裝置置的電電磁兼兼容性性》，，收入入IEC901-1～4共四四個正正式出出版的的分標標準內(nèi)內(nèi)?！?.3靜靜電及及其防防護§9.4電電氣氣安全全與觸觸電急急救9.4.1電電流流對人人體作作用1.電電流對對人體體作用用電流通通過人人體時時，人人體內(nèi)內(nèi)部組組織將將產(chǎn)生生復雜雜的作作用。。人體體觸電電可分分為兩兩大類類：一一是雷雷擊或或高壓壓觸電電，較較大的的電流流數(shù)量量級通通過人人體所所產(chǎn)生生的熱熱效應應、化化學效效應和和機械械效應應，將將使人人的機機體受受到嚴嚴重的的電灼灼傷、、組織織炭化化壞死死以及及其它它難以以恢復復的永永久性性傷害害。另另一種種是低低壓觸觸電，，在幾幾十至至幾百百毫安安的電電流作作用下下，使使人的的機體體產(chǎn)生生病理理、生生理性性反應應，輕輕者出出現(xiàn)針針刺痛痛感，，或痙痙攣、、血壓壓升高高、心心律不不齊以以致昏昏迷等等暫時時性功功能失失常，，重的的可引引起呼呼吸停停止、、心跳跳驟停停、心心室纖纖維顫顫動等等危及及生命命的傷傷害。?！?.4電電氣氣安全全與觸觸電急急救圖9-21IEC提出出的人人體觸觸電時時間和和通過過人體體電流流（50Hz））對人人身機機體反反應的的曲線線§9.4電電氣氣安全全與觸觸電急急救2.安安全全電流流及有有關因因素安全電電流就就是人人體觸觸電后后最大大的擺擺脫電電流。。各國國規(guī)定定不完完全一一致。。我國國依1974年年IEC提提出的的479號號報告告，規(guī)規(guī)定安安全電電流為為30mA·s（50Hz））。9.4.2安安全全電壓壓和人人體電電阻安全電電壓就就是不不致使使人直直接死死亡或或致殘殘的電電壓§9.4電電氣氣安全全與觸觸電急急救表9-10安安全電電壓安全電壓（交流有效值）/V選用舉例額定值空載上限值4250在有觸電危險的場所使用的手持式電動工具等3643在礦井、多導電粉塵等場所使用的行燈等2429可供某些具有人體可能偶然觸及的帶電體設備選用121569§9.4電電氣氣安全全與觸觸電急急救9.4.3電電氣氣安全全的一一般措措施1.電氣安安全的的一般般措施施在供配配電系系統(tǒng)中中，必必須特特別注注意安安全用用電。。這是是因為為，如如果使使用不不當，，可能能會造造成嚴嚴重后后果，，如人人身觸觸電事事故、、火災災、爆爆炸等等，給給國家家、社社會和和個人人帶來來極大大的損損失。。保證電電氣安安全的的一般般措施施有：：（1））加加強電電氣安安全教教育（2））嚴嚴格執(zhí)執(zhí)行安安全工工作規(guī)規(guī)程電氣安安全用用具分分為基基本電電氣安安全用用具和和輔助助電氣氣安全全用具具兩類類。1）基基本電電氣安安全用用具2)輔助電電氣安安全用用具§9.4電電氣氣安全全與觸觸電急急救1.觸電的的急救救處理理觸電者者的現(xiàn)現(xiàn)場急急救是是搶救救過程程中關關鍵的的一步步。如如能及及時、、正確確的搶搶救，，則因因觸電電而呈呈假死死的人人有可可能獲獲救。。反之之，則則可能能帶來來不可可彌補補的損損失。。因此此，《《電業(yè)業(yè)安全全工作作規(guī)程程》將將“特特別要要學會會觸電電急救救”規(guī)規(guī)定為為電氣氣工作作人員員必須須具備備的條條件之之一。。1）脫脫離離電源源2）如如果果觸電電者接接觸低低壓帶帶電設設備，，救護護人員員應設設法迅迅速切切斷電電源，，如拉拉開電電源開開關，，或使使用絕絕緣工工具、、干燥燥的木木棒等等不導導電的的物體體解脫脫觸電電者；；也可可抓緊緊觸電電者的的衣服服將其其拖開開。為為使觸觸電者者與導導體解解脫，，最好好用一一只手手進行行搶救救。3）如如果觸觸電者者接觸觸高壓壓帶電電設備備，救救護人人員應應設法法迅速速切斷斷電源源，或或用適適合該該絕緣緣等級級的絕絕緣工工具解解脫觸觸電者者。救救護人人員在在搶救救過程程中，，要注注意保保持自自身與與帶電電部分分的安安全距距離。?！?.4電電氣氣安全全與觸觸電急急救4）如如果觸觸電者者處于于高處處，解解脫電電源后后，可可能會會從高高處墜墜落，，要采采處相相應的的措施施。以以防觸觸電者者摔傷傷。5）在在切斷斷電源源后，，應考考慮事事故照照明、、應急急燈照照明等等，以以便繼繼續(xù)進進行急急救。。(2））急救救處理理當觸電電者脫脫離電電源后后，應應根據(jù)據(jù)具體體情況況，迅迅速救救治，，同時時趕快快通知知醫(yī)生生。1）如如觸電電者神神志尚尚清，，則應應使之之平躺躺，嚴嚴密觀觀察，，暫時時不要要站立立或走走動。。2）如如觸電電者神神志不不清，，則應應使之之仰面面平躺躺，確確保氣氣道通通暢。。并用用5s時間間，呼呼叫傷傷員或或輕拍拍其肩肩部，，嚴禁禁搖動動頭部部。3）如如觸電電者神神志失失去知知覺，，停止止呼吸吸，但但心臟臟微有有跳動動時，，應在在通暢暢氣道道后，，立即即施行行口對對口的的人工工呼吸吸。§9.4電電氣氣安全全與觸觸電急急救4）如如觸觸電者者傷害害相當當嚴重重，心心跳和和呼吸吸已停停止，，完全全失去去知覺覺，則則在通通暢氣氣道后后，立立即施施行口口對口口的人人工呼呼吸和和胸外外按壓壓心臟臟的人人工循循環(huán)。。先按按胸外外4～～9次次，再再口對對口的的吹氣氣2～～3次次；再再按壓壓心臟臟4～～9次次，再再口對對口的的吹氣氣2～～3次次。對人工工呼吸吸要有有耐心心，不不能急急。不不應放放棄現(xiàn)現(xiàn)場搶搶救。。只有有醫(yī)生生有權權做出出死亡亡診斷斷。(3)人人工呼呼吸法法人工呼呼吸法法有仰仰臥壓壓胸法法、俯俯臥壓壓背法法和口口對口口吹氣氣法等等。最最簡便便的是是口對對口吹吹氣法法。其其步驟驟如下下：1）迅迅速解解開觸觸電者者的衣衣服、、褲子子，松松開上上身的的緊身身衣等等，使使其胸胸部能能自由由擴張張，不不致妨妨礙呼呼吸；；§9.4電電氣氣安全全與觸觸電急急救2）使使觸電電者仰仰臥，，不墊墊枕頭頭，頭頭先側側向一一邊，，清除除其口口腔內(nèi)內(nèi)的血血塊、、假牙牙及其其它異異物，，將舌舌頭拉拉出，，使氣氣道通通暢，，如觸觸電者者牙關關緊閉閉可用用小木木片、、金屬屬片等等小心心地從從口角角伸入入牙縫縫撬開開牙齒齒，清清除口口腔內(nèi)內(nèi)異物物。然然后將將其頭頭扳正正，使使之盡盡量后后仰，，鼻孔孔朝天天，使使氣道道通暢暢；3）救救護人人位于于觸電電者頭頭部的的左側側或右右側，，用一一只手手捏緊緊鼻孔孔，不不使漏漏氣，，用另另一只只手將將下頜頜拉向向前下下方，，使嘴嘴巴張張開，，嘴上上可蓋蓋一層層紗布布，準準備接接受吹吹氣；；4）救救護人人作深深呼吸吸后，，緊貼貼觸電電者嘴嘴巴，，向他他大口口吹氣氣，如如圖9-22所所示，，如果果掰不不開嘴嘴巴，，也可可捏緊緊嘴巴巴，緊緊貼鼻鼻孔吹吹氣，，吹氣氣時要要使胸胸部膨膨脹；；圖9-22口對口吹氣法a)貼緊吹氣b)放松換氣

§9.4電電氣氣安全全與觸觸電急急救5）救救護人人吹氣氣完畢畢后換換氣時時，應應立即即離開開觸電電者的的嘴巴巴，并并放松松緊捏捏的鼻鼻，讓讓其自自由排排氣。。按上述要求對對觸電者反復復地吹氣、換換氣，每分鐘鐘約12次。。對幼小兒童童施行此法時時，鼻子不必必捏緊，可任任其自由漏氣氣。（4）胸外按按壓心臟的人人工循環(huán)法按壓心臟的人人工循環(huán)法有有胸外按壓和和開胸直接擠擠壓心臟兩種種方法。后者者由醫(yī)生進行行，這里介紹紹胸外按壓心心臟的人工循循環(huán)法的操作作步驟：1）同上述人人工呼吸的要要求一樣，迅迅速解開觸電電者的衣服、、褲子，松開開上身的緊身身衣等，使其其胸部能自由由擴張，使氣氣道通暢；2）觸電者仰仰臥，不墊枕枕頭，頭先側側向一邊，清清除其口腔內(nèi)內(nèi)的血塊、假假牙及其它異異物，將舌頭頭拉出，使氣氣道通暢，后后背著地處的的地面必須平平整；§9.4電電氣安全與觸觸電急救3）救護人位位于觸電者一一側，最好是是跨腰跪在觸觸電者的腰部部，兩手相疊疊，手掌根部部放在心窩稍稍高一點的地地方，如圖9-23所示示；4）救護人找找到觸電者正正確的壓點后后，自上而下下、垂直均衡衡地用力向下下按壓，壓出出心臟里的的的血液，對兒兒童用力應小小一點；5）按壓后，，掌根迅速放放開，使觸電電者胸部自動動復原，心臟臟擴張，血液液又回到心臟臟里來，如圖圖9-24所所示。圖9-23胸外按按壓心臟的正正確壓點圖9-24人工胸胸外按壓心臟臟法a)向下按按壓b)放松回流流§9.4電電氣安全與觸觸電急救事實說明，只只要正確地堅堅持施行人工工救治，觸電電假死的人被被搶救成活的的可能性是非非常大的。按上述要求對對觸電者的心心臟進行反復復地按壓和放放松，每分鐘鐘約60次；；按壓時定位位要準，用力力要適當。在進行人工呼呼吸時，救護護人應密切關關注觸電者的的反應。只要要發(fā)現(xiàn)觸電者者有蘇醒跡象象，應中止操操作規(guī)程幾秒秒鐘，讓觸電電者自行呼吸吸和心跳。小結1．過電壓是是指電氣設備備或線路上出出現(xiàn)超過正常常工作要求的的電壓升高，，分為內(nèi)部過過電壓和雷電電過電壓兩大大類。內(nèi)部過過電壓指供配配電系統(tǒng)內(nèi)部部由于開關操操作、參數(shù)不不利組合、單單相接地等原原因，使電力力系統(tǒng)的工作作狀態(tài)突然改改變，從而在在其過渡過程程中引起的過過電壓。雷電電過電壓是指指雷云放電現(xiàn)現(xiàn)象在電力網(wǎng)網(wǎng)中引起的過過電壓，雷電電過電壓一般般分為直擊雷雷、間接雷擊擊和雷電侵入入波三種類型型。遭受直擊擊雷擊時時雷雷電流可高達達幾百千安，，難免災難性性結果，因此此必須采取防防御措施；高高壓線路上感感應雷可高達達幾十萬伏，，低壓線路上上感應雷也可可達幾萬伏，，對供電系統(tǒng)統(tǒng)的危害也很很大；雷電侵侵入波造成的的雷害事故，，要占所有雷雷害事故的50%～70%。2．防雷裝置置是接閃器、、避雷器、引引下線和接地地裝