工廠供電 第8章 防雷、接地與電氣安全

第一節(jié)過電壓與防雷

第二節(jié)電氣裝置的接地

第三節(jié)電氣安全與觸電急救

第八章防雷、接地與電氣安全1/2/20241第1節(jié)過電壓與防雷一、過電壓及雷電的有關概念（一）過電壓的形式過電壓：電氣線路或電氣設備上出現(xiàn)的超過正常工作電壓要求的電壓。過電壓內(nèi)部過電壓操作過電壓諧振過電壓外部過電壓直接雷擊間接雷擊1/2/20242（二）雷電的形成原理1/2/20243二、防雷設備接閃器---專門用來接受直接雷擊的物體。接閃器避雷針避雷線避雷帶避雷網(wǎng)1.避雷針避雷針的作用：是引雷。采用鍍鋅圓或鍍鋅鋼管針長：1m以下時，直徑>12mm針長：1～２m時，直徑>16mm1/2/20244避雷針保護范圍計算滾球法當避雷針高度：避雷針在地面上的保護半徑1/2/20245例題：有一座二類防雷建筑物，高10m其屋頂最遠的一角距離一高50m的煙囪15m遠。煙囪上裝有一根2.5m避雷針。試驗算此避雷針能否保護該建筑物。解：二類滾球半徑為45m若大于15m，能保護，否則不能保護1/2/202462.避雷線采用截面不小于鍍鋅鋼絞線3.避雷帶和避雷網(wǎng)主要用類保護建筑物特別是高層建筑物。主要用類保護架空線路。以上接閃器均應經(jīng)引下線與接地裝置連接。1/2/20247（二）避雷器避雷器應與被保護設備并聯(lián),且安裝在被保護設備電源側.避雷器的類型閥式避雷器排氣式避雷器保護間隙金屬氧化物避雷器1/2/202481、閥式避雷器火花間隙用銅片沖制而成，每對間隙用云母墊圈隔開，在雷電過電壓作用下，火花間隙被擊穿放電。閥片具有非線性特性，正常電壓下其電阻很大，而過電壓下其電阻就變得很小。閥式避雷器組成由火花間隙和閥片1/2/202492、排氣式避雷器（通稱管型避雷器）組成產(chǎn)氣管內(nèi)部間隙外部間隙適于室外架空場所，主要是架空線路上。1/2/2024103.保護間隙（羊角避雷器）只用于室外且負荷不重要的線路上。

a)雙支柱瓷瓶單間隙b)單支柱瓷瓶單間隙C)雙支柱瓷瓶雙間隙

1/2/2024114、金屬氧化物避雷器無火花間隙只有壓敏電阻片的避雷器。壓敏電阻片具有理想的閥電阻特性。在正常工頻電壓下，它呈現(xiàn)極大的電阻，能迅速有效地阻斷工頻續(xù)流。而在雷電過電壓作用下，其電阻變的很小，能很好的泄放雷電流。1/2/202412第2節(jié)電氣裝置的接地

一、接地的有關概念1、接地和接地裝置電氣設備的某部分與大地之間做良好的電氣連接，稱為接地。埋入地中并直接與大地接觸的金屬導體，稱為接地體或接地極。接地裝置人工接地自然接地1/2/2024132、接地電流和對地電壓

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，稱為接地電流。

在距單根接地體或接地故障點約20m的地方，散流電阻已趨近于零，即其電位趨近于零，稱為電氣上的“地”或“大地”。電氣設備的接地部分，如接地的外殼和接地體等，與零電位的“地”之間的電位差，就稱為接地部分的對地電壓。

1/2/2024143、接觸電壓和跨步電壓接觸電壓：電氣設備的絕緣損壞時，在身體可同時觸及的兩部分之間出現(xiàn)的電位差。例如人站在發(fā)生接地故障的電氣設備旁邊，手觸及設備的金屬外殼，則人手與腳之間所呈現(xiàn)的電位差，即為接觸電壓?？绮诫妷海涸诮拥毓收宵c附近行走時，兩腳之間出現(xiàn)的電位差，越靠近接地故障點或跨步越大，跨步電壓越大。離接地故障點達20m時，跨步電壓為零。接觸電壓和跨步電壓1/2/2024154、工作接地、保護接地和重復接地（1）工作接地：（2）保護接地：保護接地的型式有兩種：①設備的外露可導電部分經(jīng)各自的接地線(PE線)直接接地。②設備的外露可導電部分經(jīng)公共的PE線或經(jīng)PEN線接地，這種接地習慣稱為“保護接零”。

1/2/202416必須注意：同一低壓配電系統(tǒng)中，不能有的采取保護接地，有的又采取保護接零，否則當采取保護接地的設備發(fā)生單相接地故障時，采取保護接零的設備外露可導電部分將帶上危險的電壓，1/2/202417（3）重復接地:在TN系統(tǒng)中，為確保公共PE線或PEN線安全可靠，除在電源中性點進行工作接地外，還應在PE線或PEN線的下列地方進行重復接地：

①在架空線路終端及沿線每lkm處；②電纜和架空線引入車間或大型建筑物處。

1/2/202418二、電氣裝置的接地和接地電阻（一）電氣裝置應接地或接零的金屬部分電機、變壓器、電器、攜帶式或移動式用電器具等的金屬底座和外殼。電氣設備的傳動裝置。

戶內(nèi)外配電裝置的金屬或鋼筋混凝土構架以及靠近帶電部分的金屬遮欄和金屬門。

配電、控制、保護用的屏(柜、箱)及操作臺等的金屬柜架和底座。電纜的金屬護層、可觸及的電纜金屬保護管和穿線的鋼管。電纜橋架、支架和井架。1/2/202419（二）接地電阻及其要求

接地電阻：接地體的流散電阻與接地線和接地體電阻的總和。由于接地線和接地體的電阻相對很小，因此接地電阻可認為就是接地體的流散電阻。

工頻接地電阻：工頻(50Hz)接地電流流經(jīng)接地裝置所呈現(xiàn)的接地電阻。沖擊接地電阻：雷電流流經(jīng)接地裝置所呈現(xiàn)的接地電阻。按規(guī)定應滿足的條件為：在接地電流通過保護接地時產(chǎn)生的對地電壓不應高于安全特低電壓50V。因此保護接地電阻應為1/2/202420如果漏電保護斷路器的動作電流取30mA(安全電流值)，則≤50／0.03=1667Ω，一般取≤100Ω，以確保安全。三、接地裝置的裝設1、自然接地體的利用

可作為自然接地體的有：與大地有可靠連接的建筑物的鋼結構和鋼筋、行車的鋼軌、埋地的非可燃可爆的金屬管道及埋地敷設的不少于兩根的電纜金屬外皮等。利用自然接地體時，一定要保證良好的電氣連接。1/2/202421

2、人工接地體的裝設

人工接地體有垂直埋設的和水平埋設的基本結構型式最常用的垂直接地體為直徑50mm、長2.5m的鋼管。為了減少外界溫度變化對流散電阻的影響，埋人地下的接地體，其頂面埋設深度不宜小于0.6m。當土壤電阻率偏高時，為降低接地裝置的接地電阻，可采用以下措施：采用多支線外引接地裝置，深埋式接地體，局部地進行土壤置換及化學處理。

1/2/202422四、接地裝置的計算人工接地體工頻接地電阻的計算、自然接地體工頻接地電阻的計算等，見規(guī)程規(guī)定五、接地裝置的測試1、用電壓表、電流表和功率表1被測接地體,2電壓極,3電流極1/2/202423第3節(jié)電氣安全與觸電急救

一、電氣安全的一般措施

保證電氣安全的一般措施如下：1．加強電氣安全教育，樹立“安全第一”的觀點。2．嚴格執(zhí)行安全工作規(guī)程。工作人員工作中正?；顒臃秶c帶電設備的安全距離

電壓等級／kV≤10(13.8)20～35

44

60～110

154

220

330

安全距離／m

0.35

O.60

0.90

1.50

2.00

3.00

4.001/2/202424電流通過人體時，人體內(nèi)部組織將產(chǎn)生復雜的作用。較大的的電流通過人體所產(chǎn)生的熱效應、化學效應和機械效應，將使人的肌體遭受嚴重的電灼傷、組織炭化壞死及其他難以恢復的永久性傷害。觸電以電灼傷者居多,但在特殊場合，人觸及高壓后，由于不能自主地脫離電源，將導致迅速死亡的嚴重后果。1.電流對人體的作用人體觸電可受到兩種傷害：

電擊：人體的重要器官受到損害（大腦、心臟、呼吸系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)）。多數(shù)死亡電傷：人體的局部器官受到損害（手、腳、胳膊）。1/2/2024252、觸電的危險性取決因素接觸電壓：越大越危險，安全電壓一般為36V，流過人體的電流：越大越危險，安全電流為30mA，50～60Hz的電流危害最嚴重。觸電時間：越長越危險，規(guī)定電流乘以時≤30mA·S。還有：人體電阻、觸電方式、電流路徑、環(huán)境、健康狀況、情緒好壞等。

安全電壓(交流有效值)／V

選用舉例

額定值

空載上限值

42

50

在有觸電危險的場所使用的手持式電動工具等

36

43

在礦井、多導電粉塵等場所使用的行燈等

24

29

12

15

可供某些具有人體可能偶然觸及的帶電體設備選用

6

81/2/202426

進行地電位帶電作業(yè)時人身與帶電體間的安全距離

電壓等級／kV

10

35

66

110

220

330

安全距離／m

0.4

0.6

O.7

1.01.8(1.6)

2.6

等電位作業(yè)人員對鄰相導線的安全距離

電壓等級／kV

10

35

66

110

220

330

安全距離／m

0.6

0.8

0.9

1.4

2.5

3.5如在高壓設備上工作必須遵守的要求：填用工作票、至少應有兩人在一起工作。1/2/202427

3．嚴格遵循設計、安裝規(guī)范。

4．加強運行維護和檢修試驗工作。5．采用安全電壓和符合安全要求的相應電器。

6．采用電氣安全用具例如操作高壓隔離開關和跌開式熔斷器的絕緣鉤棒(又稱令克棒，高壓驗電器、低壓試電筆、絕緣手套、絕緣靴、絕緣地毯、絕緣墊臺、臨時接地線及“禁止合閘，有人工作”、“止步，高壓危險!”等標示牌等。

高壓絕緣鉤棒1手柄，2護環(huán)，3絕緣桿，4金屬鉤

1/2/202428b)低壓試電筆a)高壓驗電器1觸頭，2氖燈，3電容器，4接地螺釘，5絕緣棒，6護環(huán)，7絕緣手柄，8炭質(zhì)電阻，9金屬掛鉤10彈簧，11觀察窗孔。

1/2/2024297．普及安全用電常識

如不得私拉電線、不得長時間超負荷用電、當電線斷落在地上不可走近、如遇有人觸電，應立即設法使觸電者脫離電源或斷開電源，并正確進行觸電急救。8．正確處理電氣失火事故

如帶電滅火，應使用二氧化碳(CO2)滅火器、干粉滅火器、干砂等進行。

1/2/202430二、觸電的急救處理1、脫離電源

在觸電者未脫離電源前，救護人員不得直接用手觸及觸電者。如果觸電者是觸及低壓電，應迅速切斷電源或使用絕緣工具、干燥木棒等不導電物體解脫觸電者，也可抓住觸電者干燥而不貼身的衣服將其拖開，可戴絕緣手套或?qū)⑹钟酶稍镆挛锇鸷蠼饷撚|電者，也可站在絕緣墊上或干木板上進行救護，最好用一只手進行救護。如果觸電者觸及高壓帶電設備，救護人應迅速切斷電源，或用適合該電壓級的絕緣工具(如高壓絕緣棒)解脫觸電者，救護人在搶救過程中，應注意保持自身與周圍帶電部分必要的安全距離。1/2/2024312、急救處理當觸電者脫離電源后，應立即根據(jù)具體情況，迅速對癥救治，同時趕快通知醫(yī)生前來搶救。1)如果觸電者神志尚清醒，則應使之就地躺平，嚴密觀察，暫時不要讓其站立或走動。2)如果觸電者傷勢嚴重，心跳和呼吸均已停止，則在通暢氣道后，立即同時進行口對口(鼻)的人工呼吸和胸外按壓心臟的人工循環(huán)。

如果現(xiàn)場僅有一人救護時，可交替進行人工呼吸和人工循環(huán)：先胸外按壓心臟4～8次，然后口對口(鼻)吹氣2～3次，再按壓心臟4～8次，又口對口(鼻)吹氣2～3次，如此交替反復進行。1/2/2024323、人工呼吸法1)首先解開觸電者的衣服、褲帶，松開上身，使其胸部能自由擴張。

2)使觸電者仰臥，不墊枕頭，使頭先側向一邊，清除其口腔內(nèi)的血塊、假牙及其他異物。如果其舌根下陷，則應將舌頭拉出，使氣道通暢。然后將其頭部扳正，使之盡量后仰，鼻孔朝天，使氣道暢通。

3)救護人位于觸電者一側，用一只手捏緊其鼻孔，不使漏氣；用另一只手將其下頜拉向前下方，使其嘴巴張