建筑電氣建筑電氣安全技術(shù)

建筑電氣建筑電氣安全技術(shù)第一頁(yè)，共二十九頁(yè)，2022年，8月28日

所謂觸電，多是因?yàn)槿梭w有意或無(wú)意地與正常帶電體接觸或與漏電的金屬外殼接觸，使人體的某兩點(diǎn)之間被加上電壓，例如，手和手的兩點(diǎn)間或手與腳的兩點(diǎn)間等，在這兩點(diǎn)之間形成電流，即觸電電流。

觸電的傷害形式主要有兩類：電擊和電傷。

1.電擊——電流通過人體造成內(nèi)部器官損壞，產(chǎn)生呼吸困難，嚴(yán)重時(shí)，造成心臟停止跳動(dòng)而死亡，而體表沒有痕跡。這種情況叫做電擊。

2.電傷——由于電流的熱效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)、機(jī)械效應(yīng)以及在電流作用下，使熔化蒸發(fā)的金屬微粒侵襲人體皮膚而遭受灼傷、烙傷和皮膚金屬化的傷害，叫做電傷，嚴(yán)重時(shí)也能致命。第二頁(yè)，共二十九頁(yè)，2022年，8月28日7.1接地與接零7.1.1接地概述接地：電氣設(shè)備的某部分用金屬與大地作良好的電氣連接接地體(接地極)：埋入地中并直接與大地接觸的金屬導(dǎo)體自然接地體～兼作接地用的直接與大地接觸的各種金屬構(gòu)件、金屬井管、鋼筋混凝土建筑物的基礎(chǔ)、金屬管道和設(shè)備等接地體人工接地體～為了接地埋入地中的圓鋼、角鋼等接地體接地線：連接設(shè)備接地部分與接地體的金屬導(dǎo)線接地裝置：接地體和接地線的總和第三頁(yè)，共二十九頁(yè)，2022年，8月28日電氣設(shè)備接地的目的接地電流在大地中的流散與電位梯度接地電阻7.1.2接地類型和作用1)接地類型(1)工作接地(2)保護(hù)接地第四頁(yè)，共二十九頁(yè)，2022年，8月28日

所謂接地，簡(jiǎn)單說來(lái)是各種設(shè)備與大地的電氣連接。要求接地的設(shè)備，如電力設(shè)備，通信設(shè)備，電子設(shè)備，防雷裝置等。接地的目的是為了使設(shè)備正常和安全運(yùn)行，以及為建筑物和人身的安全準(zhǔn)備條件。常用的接地可分為以下各種。

1、系統(tǒng)接地（工作接地）在電力系統(tǒng)中將其某一適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)與大地連接，稱為系統(tǒng)接地或稱工作接地。如變壓器中性點(diǎn)接地。第五頁(yè)，共二十九頁(yè)，2022年，8月28日保護(hù)接地與保護(hù)接零的主要區(qū)別保護(hù)原理不同保護(hù)接地是限制設(shè)備漏電后的對(duì)地電壓，使之不超過安全范圍。保護(hù)接零是借助接零線路使設(shè)備漏電形成單相短路，促使線路上的保護(hù)裝置動(dòng)作，以及切斷故障設(shè)備的電源。適用范圍不同保護(hù)接地即適用于一般不接地的高低壓電網(wǎng)。保護(hù)接零只適用于中性點(diǎn)直接接地的低壓電網(wǎng)。線路結(jié)構(gòu)不同如果采取保護(hù)接地措施，電網(wǎng)中可以無(wú)工作零線，只設(shè)保護(hù)接地線；如果采取了保護(hù)接零措施，則必須設(shè)工作零線，利用工作零線作接零保護(hù)。保護(hù)接零線不應(yīng)接開關(guān)、熔斷器。第六頁(yè)，共二十九頁(yè)，2022年，8月28日

2、設(shè)備的保護(hù)接地各種電氣設(shè)備的金屬外殼，線路的金屬管，電纜的金屬保護(hù)層，安裝電氣設(shè)備的金屬支架等，由于導(dǎo)體的絕緣損壞可能帶電，為了防止這些不帶電金屬部分產(chǎn)生過高的對(duì)地電壓危及人身安全而設(shè)置的接地，稱為保護(hù)接地。3、防雷接地

為了使雷電流安全地向大地泄放，以保護(hù)被擊建筑物或電力設(shè)備而采取的接地，稱為防雷接地。第七頁(yè)，共二十九頁(yè)，2022年，8月28日

4、重復(fù)接地將零線上的一點(diǎn)或多點(diǎn)與地再次做電氣連接稱為重復(fù)接地。RC表示重復(fù)接地的接地電阻，不應(yīng)大于10

。例如架空線路沿線每一公里處以及在引入大型建筑物、車間等處的零線都要重復(fù)接地。其作用是：降低漏電設(shè)備的對(duì)地電壓；減輕斷線時(shí)的觸電危險(xiǎn)和三相負(fù)荷不對(duì)稱時(shí)對(duì)地電壓的危險(xiǎn)性；縮短碰殼或接地短路持續(xù)時(shí)間；改善架空線路的防雷性能。第八頁(yè)，共二十九頁(yè)，2022年，8月28日

5、屏蔽接地一方面是為了防止外來(lái)電磁波的干擾和侵入，造成電子設(shè)備的誤動(dòng)作或通信質(zhì)量的下降，另一方面是為了防止電子設(shè)備產(chǎn)生的高頻向外部泄放，需將線路的濾波器、變壓器的靜電屏蔽層、電纜的屏蔽層，屏蔽室的屏蔽網(wǎng)等進(jìn)行接地，稱為屏蔽接地。第九頁(yè)，共二十九頁(yè)，2022年，8月28日

6、防靜電接地

靜電是由于磨擦等原因而產(chǎn)生的積蓄電荷，要防止靜電放電產(chǎn)生事故或影響電子設(shè)備的工作，就需要有使靜電荷迅速向大地泄放的接地，稱為防靜電接地。7、電子設(shè)備的信號(hào)接地及功率接地

電子設(shè)備的信號(hào)接地（或稱邏輯接地）是信號(hào)回路中放大器、掃描電路、邏輯電路等的統(tǒng)一基準(zhǔn)電位接地，目的是不致引起信號(hào)量的誤差。功率接地是所有繼電器、電動(dòng)機(jī)、電源裝置、大電流裝置、指示燈等電路的統(tǒng)一接地，以保證在這些電路中的干擾信號(hào)泄露到地中，不致于干擾靈敏的信號(hào)電路。第十頁(yè)，共二十九頁(yè)，2022年，8月28日7.1.3電氣設(shè)備、電子設(shè)備的接地劃分電氣設(shè)備的分類及要求電氣設(shè)備的接地要求7.1.4接地與接零設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)7.1.5各種接地的電阻值要求第十一頁(yè)，共二十九頁(yè)，2022年，8月28日

按IEC的標(biāo)準(zhǔn)，低壓配電系統(tǒng)根據(jù)保護(hù)接地的形式不同分為：IT系統(tǒng)，TT系統(tǒng)和TN系統(tǒng)。其中IT系統(tǒng)和TT系統(tǒng)的設(shè)備外露可導(dǎo)電部分經(jīng)各自的保護(hù)線直接接地（保護(hù)接地）；TN系統(tǒng)的設(shè)備外露可導(dǎo)電部分經(jīng)公共的保護(hù)線與電源中性點(diǎn)直接電氣連接（接零保護(hù)）。國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）對(duì)系統(tǒng)接地文字符號(hào)的意義規(guī)定：第一個(gè)字母表示電力系統(tǒng)的對(duì)地關(guān)系

T：中性點(diǎn)直接接地；

I：所有帶電部分與地絕緣或中性點(diǎn)經(jīng)高阻抗接地。7.2低壓配電系統(tǒng)的保護(hù)第十二頁(yè)，共二十九頁(yè)，2022年，8月28日第二個(gè)字母表示裝置的外露可導(dǎo)電部分的對(duì)地關(guān)系

T：外露可導(dǎo)電部分對(duì)地直接電氣連接；

N：外露可導(dǎo)電部分與電力系統(tǒng)的接地點(diǎn)直接電氣連接（在交流系統(tǒng)中，接地點(diǎn)通常就是中性點(diǎn)）。后面還有字母（第三個(gè)字母）時(shí)，這些字母表示中性線與保護(hù)線的組合

S：中性線和保護(hù)線是分開的；

C：中性線和保護(hù)線是合一的。第十三頁(yè)，共二十九頁(yè)，2022年，8月28日IT系統(tǒng)電源中性點(diǎn)是對(duì)地絕緣的或經(jīng)高阻抗接地，用電設(shè)備的金屬外殼直接接地。第十四頁(yè)，共二十九頁(yè)，2022年，8月28日

IT系統(tǒng)的工作原理：若設(shè)備外殼沒有接地，在發(fā)生單相碰殼故障時(shí)，設(shè)備外殼帶上了相電壓，若此時(shí)有人觸摸外殼，就會(huì)有相當(dāng)危險(xiǎn)的電流流經(jīng)人體與電網(wǎng)和大地之間的分布電容所構(gòu)成的回路，而設(shè)備的金屬外殼有了保護(hù)接地后，由于人體電阻遠(yuǎn)比接地裝置的接地電阻大，在發(fā)生單相碰殼時(shí)，大部分的接地電流裝置分流，流經(jīng)人體的電流很小，從而對(duì)人體安全起了保護(hù)作用。

IT系統(tǒng)適用于環(huán)境條件不良、易發(fā)生單相接地故障的場(chǎng)所，以及易燃、易爆的場(chǎng)所，如煤礦、化工廠、紡織廠等。第十五頁(yè)，共二十九頁(yè)，2022年，8月28日TT系統(tǒng)

TT系統(tǒng)的電源中性點(diǎn)直接接地，與用電設(shè)備接地?zé)o關(guān)。PE為保護(hù)接地，設(shè)備的金屬外殼也直接接地，且與電源中性點(diǎn)相連。TT系統(tǒng)的工作原理是：當(dāng)發(fā)生單相碰殼故障時(shí)，接地電流經(jīng)保護(hù)接地的接地裝置和電源的工作接地裝置所構(gòu)成的回路流過。此時(shí)，若有人觸摸帶電的外殼，則由于保護(hù)接地裝置的電阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于人體的電阻，因此大部分的接地電流被接地裝置分流，從而對(duì)人體起到保護(hù)作用。第十六頁(yè)，共二十九頁(yè)，2022年，8月28日TN系統(tǒng)N第十七頁(yè)，共二十九頁(yè)，2022年，8月28日在三相四線（380/220V）制的電源中性點(diǎn)直接接地的低壓電網(wǎng)中，把正常運(yùn)行時(shí)不帶電的用電設(shè)備的金屬外殼，經(jīng)公共的保護(hù)線和電源的中性點(diǎn)直接做電氣連接所構(gòu)成的系統(tǒng)。圖a所示是TN系統(tǒng)的工作原理示意圖。當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生單相碰殼時(shí)，故障電流經(jīng)設(shè)備的外殼形成相線對(duì)保護(hù)線的單相短路，從而產(chǎn)生較大的短路電流使保護(hù)裝置立即動(dòng)作，將故障電路迅速切除，保證了人身安全和其他設(shè)備或線路的正常運(yùn)行。第十八頁(yè)，共二十九頁(yè)，2022年，8月28日①TN-C系統(tǒng)（三相四線制）整個(gè)系統(tǒng)的中性線（N）和保護(hù)線（PE）是合一的，該線又稱為保護(hù)中性線（即PEN線）。其優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省了一條導(dǎo)線，但當(dāng)三相負(fù)載不平衡或中性線斷開時(shí)會(huì)使所有設(shè)備的金屬外殼都帶上危險(xiǎn)電壓。一般情況下，若保護(hù)裝置和導(dǎo)線截面選擇適當(dāng)，該系統(tǒng)是能夠滿足要求的。第十九頁(yè)，共二十九頁(yè)，2022年，8月28日②TN-S系統(tǒng)（三相五線制）整個(gè)系統(tǒng)的中性線（N）和保護(hù)線（PE）是分開的。其優(yōu)點(diǎn)是PE線在正常情況下沒有電流通過，因此，不會(huì)對(duì)接在PE線上的其它設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾。此外，由于中性線（N）和保護(hù)線（PE）是分開的，N線斷線也不會(huì)影響PE線的保護(hù)作用，但TN-S系統(tǒng)使用導(dǎo)線較多，增加了投資。一般情況該系統(tǒng)多用于對(duì)安全可靠性要求較高、設(shè)備對(duì)電磁干擾要求較嚴(yán)或環(huán)境條件較差的場(chǎng)所，對(duì)新建的民用建筑、住宅小區(qū)，推薦使用TN-S系統(tǒng)。第二十頁(yè)，共二十九頁(yè)，2022年，8月28日③TN-C-S系統(tǒng)（三相四線和三相五線混合系統(tǒng)）整系統(tǒng)中有部分中性線（N）和保護(hù)線（PE）是合一的，而又有一部分線是分開的。這種系統(tǒng)兼有TN-C系統(tǒng)和TN-S系統(tǒng)的特點(diǎn)，常用于配電系統(tǒng)末端環(huán)境較差或有對(duì)電磁干擾要求較嚴(yán)的場(chǎng)所。第二十一頁(yè)，共二十九頁(yè)，2022年，8月28日7.3雷電的產(chǎn)生及破壞作用7.3.1雷電的產(chǎn)生雷電是一種自然現(xiàn)象。一般認(rèn)為：地面濕氣因受熱而上升，或空中不同冷、熱氣團(tuán)相遇，凝成水滴或水晶，在其運(yùn)動(dòng)過程中水滴受濕氣流碰撞而破碎分裂，并形成一部分水滴帶正電、一部分水滴帶負(fù)電，帶電積云稱為雷云。第二十二頁(yè)，共二十九頁(yè)，2022年，8月28日由于電荷的不斷積累，不同極性的云塊之間的電場(chǎng)強(qiáng)度不斷增大，當(dāng)某處的電場(chǎng)強(qiáng)度超過空氣能承受的擊穿強(qiáng)度時(shí)，就形成了云間放電。不同極性的電荷通過一定的電離通道互相中和，產(chǎn)生強(qiáng)烈的光和熱。放電通道所發(fā)出的這種強(qiáng)光，即稱之為“閃電”；而放電通道所發(fā)出的熱，使附近的空氣突然膨脹，發(fā)出霹靂的轟鳴，即稱之為“打雷”。第二十三頁(yè)，共二十九頁(yè)，2022年，8月28日7.3.2建筑物遭受雷擊的一般情況(1)直接雷擊(2)雷電波侵入7.3.3雷電對(duì)建筑物的危害(1)雷電的熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)(2)雷電的電磁效應(yīng)第二十四頁(yè)，共二十九頁(yè)，2022年，8月28日7.3.4建筑物落雷的相關(guān)因素和民用建筑的防雷分類1)建筑物遭受雷擊的相關(guān)因素建筑物落雷的次數(shù)多少，不僅與當(dāng)?shù)氐睦纂娀顒?dòng)頻繁程度有關(guān)，而且還與建筑物本身的結(jié)構(gòu)特征有關(guān)2)建筑物的防雷分類(1)一類防雷民用建筑物(2)二類防雷民用建筑物(3)三類防雷民用建筑物第二十五頁(yè)，共二十九頁(yè)，2022年，8月28日7.3.5建筑物年雷擊次數(shù)的計(jì)算1)建筑物年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)2)雷擊大地的年平均密度3)建筑物等效面積圖7.9建筑物的等效面積第二十六頁(yè)，共二十九頁(yè)，2022年，8月28日7.4建筑物的防雷與接地7.4.1建筑物的防雷措施1)一般的防雷措施及防雷裝置(1)接閃器必須符合下列要求:①所有避雷針應(yīng)采用避雷帶互相連接。②引下線不應(yīng)少于兩根，并應(yīng)沿建