第七章建筑电气安全技术

1、第七章建筑电气安全技术 第七章第七章 建筑电气安全技术建筑电气安全技术 7.1 概概 述述 7.1.1过电压的分类过电压的分类外部过电压外部过电压和和内部过电压内部过电压 外部过电压（雷电过电压、大气过电压）外部过电压（雷电过电压、大气过电压）由于变由于变 配电系统内的设备或建筑物遭受来自大气中的雷击或配电系统内的设备或建筑物遭受来自大气中的雷击或 雷电感应而引起的过电压。雷电感应而引起的过电压。 直击雷过电压直击雷过电压 感应雷过电压感应雷过电压 侵入波过电压侵入波过电压 雷击电磁脉冲雷击电磁脉冲 第七章建筑电气安全技术 内部过电压内部过电压由于系统的操作、故障和某些不正由于系统的操作、故障

2、和某些不正 常运行状态，使供配电系统电磁能量发生转换而产生常运行状态，使供配电系统电磁能量发生转换而产生 的过电压。的过电压。 操作过电压操作过电压 谐振过电压谐振过电压 第七章建筑电气安全技术 7.1.2.7.1.2.雷电活动情况雷电活动情况 雷暴日雷暴日每年中有雷电放电的天数，取统计的平均值。每年中有雷电放电的天数，取统计的平均值。 少雷区少雷区平均年雷暴日小于平均年雷暴日小于1515 多雷区多雷区平均年雷暴日大于平均年雷暴日大于4040 强雷区强雷区平均年雷暴日大于平均年雷暴日大于9090 福州的年平均雷暴日福州的年平均雷暴日56.556.5日日 建筑物年预计雷击次数建筑物年预计雷击次数

3、N 雷击大地的年平均密度雷击大地的年平均密度Ng K- -校正系数校正系数 Ae- -建筑物的等效面积建筑物的等效面积 Td- -年平均雷暴日年平均雷暴日 eg AkNN 3 . 1 024. 0 dg TN 第七章建筑电气安全技术 7.2 7.2 建筑物对雷击的防护建筑物对雷击的防护 7.2.17.2.1防雷设备防雷设备接闪器、引下线、接地装置接闪器、引下线、接地装置 （一）接闪器（一）接闪器用来接受直接雷击的金属物体。用来接受直接雷击的金属物体。 包括避雷针，避雷线，避雷带（避雷网） 1.1.避雷针避雷针 宜采用圆钢或焊接钢管，宜采用圆钢或焊接钢管， 其直径不应小于：其直径不应小于： 1m

4、以下以下 ： 圆钢为圆钢为12mm， 钢管为钢管为20mm。 12m： 圆钢为圆钢为16mm， 钢管为钢管为 25mm。 烟囱、水塔：圆钢为烟囱、水塔：圆钢为20mm， 钢管为钢管为 40mm。 第七章建筑电气安全技术 2.避雷带或避雷网避雷带或避雷网 圆钢直径不应小于圆钢直径不应小于8mm。 扁钢截面不应小于扁钢截面不应小于48mm，厚度不应小于，厚度不应小于4mm。 第七章建筑电气安全技术 3.避雷线避雷线 截面不应小于截面不应小于35mm的镀锌钢绞线。的镀锌钢绞线。 （二）引下线（二）引下线连接接闪器与接地装置，使雷电流构成通路。连接接闪器与接地装置，使雷电流构成通路。 1.人工引下线人

5、工引下线敷设于外墙敷设于外墙 圆钢直径不应小于圆钢直径不应小于8mm。 扁钢截面不应小于扁钢截面不应小于48mm，厚度不应小于，厚度不应小于4mm。 2.利用建筑物的金属构件利用建筑物的金属构件 圆钢直径不小于圆钢直径不小于12mm。 扁钢截面不应小于扁钢截面不应小于100mm，厚度不应小于，厚度不应小于4mm。 利用建筑物柱内两根不小于利用建筑物柱内两根不小于16mm对角主筋作引下对角主筋作引下 线。线。 利用结构柱内对角钢筋作引下线利用结构柱内对角钢筋作引下线 第七章建筑电气安全技术 明敷引下线 及断接卡,距 地0.31.8m 地面上1.7m至 地面下0.3m， 穿镀锌钢管保 护 暗设引下

6、线 的测试点,距 地0.3米 第七章建筑电气安全技术 （三）接地装置（三）接地装置把雷电流疏散到大地中去的金属导 体，包括接地体和接地母线。 接地体接地体埋入地中并直接与大地接触的金属导体。埋入地中并直接与大地接触的金属导体。 1.人工接地体人工接地体为了接地埋入地下的圆钢、角钢等接为了接地埋入地下的圆钢、角钢等接 地体。地体。埋深不小于埋深不小于0.50.5米。米。 垂直接地体垂直接地体宜采用圆钢、钢管或角钢，长度宜采用圆钢、钢管或角钢，长度2.52.5米。米。 水平接地体水平接地体宜采用扁钢、圆钢。宜采用扁钢、圆钢。 以上型钢规格：以上型钢规格： 圆钢直径不应小于圆钢直径不应小于10mm1

7、0mm。 扁钢截面不应小于扁钢截面不应小于100mm100mm，厚度不应小于，厚度不应小于4mm4mm。 角钢厚度不小于角钢厚度不小于4mm4mm。 钢管壁厚不小于钢管壁厚不小于3.5mm3.5mm。 第七章建筑电气安全技术 第七章建筑电气安全技术 2.2.自然接地体自然接地体兼做接地用的直接与大地接触的各种兼做接地用的直接与大地接触的各种 金属构件、钢筋混凝土建筑物的基础、金属管道和设金属构件、钢筋混凝土建筑物的基础、金属管道和设 备等。备等。 在高层建筑中，利用柱、基础内的钢筋作为引下线在高层建筑中，利用柱、基础内的钢筋作为引下线 和接地装置。主要优点：和接地装置。主要优点： (1)接地电

8、阻低。接地电阻低。 (2)电位分布均匀，均压效果好。电位分布均匀，均压效果好。 (3)施工方便可省去大量土方挖掘工程量。施工方便可省去大量土方挖掘工程量。 (4)节约钢材。节约钢材。 (5)维护工程量少。维护工程量少。 利用基础内的钢筋作为接地，一般地下梁体长度利用基础内的钢筋作为接地，一般地下梁体长度 超过超过6363米可满足接地电阻要求米可满足接地电阻要求。 第七章建筑电气安全技术 （四）避雷器（四）避雷器 防止雷电波沿架空管线进入建筑物的有效措施。防止雷电波沿架空管线进入建筑物的有效措施。 第七章建筑电气安全技术 7.2.2 7.2.2 民用建筑物的防雷等级民用建筑物的防雷等级 1.1.

9、一类防雷建筑物一类防雷建筑物 制造、使用或储存大量爆炸物质的建筑物，爆炸会制造、使用或储存大量爆炸物质的建筑物，爆炸会 造成巨大破坏和人身伤亡。造成巨大破坏和人身伤亡。 具有爆炸危险环境的建筑物，具有爆炸危险环境的建筑物，爆炸会造成巨大破坏爆炸会造成巨大破坏 和人身伤亡和人身伤亡。 2.2.二类防雷建筑物二类防雷建筑物 国家级重点文物保护建筑物。国家级重点文物保护建筑物。 特别重要建筑物。特别重要建筑物。 装有大量电子设备的建筑物。装有大量电子设备的建筑物。 制造、使用或储存爆炸物质的建筑物，不易引起爆制造、使用或储存爆炸物质的建筑物，不易引起爆 炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡。炸或不致造成巨

10、大破坏和人身伤亡。 第七章建筑电气安全技术 有爆炸危险的露天钢质封闭气罐。有爆炸危险的露天钢质封闭气罐。 预计年雷击次数大于预计年雷击次数大于0.060.06次次/ /年的省级重要办公建年的省级重要办公建 筑和人员密集的公共建筑。筑和人员密集的公共建筑。 预计年雷击次数大于预计年雷击次数大于0.30.3次次/ /年的一般民用建筑。年的一般民用建筑。 3.三类防雷建筑物三类防雷建筑物 省级重点文物保护建筑。省级重点文物保护建筑。 预计年雷击次数预计年雷击次数0.012N0.060.012N0.06次次/ /年的省级重要年的省级重要 办公建筑和人员密集的公共建筑。办公建筑和人员密集的公共建筑。 预

11、计年雷击次数预计年雷击次数0.060.06N N0.30.3次次/ /年的一般民用建年的一般民用建 筑。筑。 第七章建筑电气安全技术 预计年雷击次数不小于预计年雷击次数不小于0.060.06次次/ /年的一般性工业建年的一般性工业建 筑。筑。 在平均雷暴日大于在平均雷暴日大于1515天的地区，高度在天的地区，高度在1515米及以上米及以上 的孤立高耸建筑物。的孤立高耸建筑物。 在平均雷暴日不大于在平均雷暴日不大于1515天的地区，高度在天的地区，高度在2020米及以米及以 上的孤立高耸建筑物。上的孤立高耸建筑物。 第七章建筑电气安全技术 7.2.37.2.3建筑物防雷措施要求建筑物防雷措施要求

12、 1.建筑物易遭雷击的部位建筑物易遭雷击的部位 建筑物易遭雷击的部位有屋角、屋脊、女儿墙、屋建筑物易遭雷击的部位有屋角、屋脊、女儿墙、屋 面四周的檐口。面四周的檐口。 建筑物易遭雷击的部位与屋顶坡度有关。建筑物易遭雷击的部位与屋顶坡度有关。 第七章建筑电气安全技术 2.一类防雷建筑物防雷措施 （1）防直击雷措施 装设独立的避雷针或避雷网，使被保护建筑物及突出 屋面的物体处于接闪器的保护范围。 所有避雷针应采用避雷带相互连接。 避雷网网格尺寸5m5m或6m4m 引下线不应少于2根，沿建筑物四周均匀或对称布置， 其间距12米。 接地装置围绕建筑物敷设成环形接地体，每根引下线 的冲击接地电阻不应大于

13、10。 第七章建筑电气安全技术 建筑物高度超过30米时，应采取防侧击雷的措施， 即从30米起，每隔不大于6米沿建筑物四周装设均压 环，并与引下线相连。 30米以上外墙的栏杆、门窗等较大金属物需与防雷 装置相连。 第七章建筑电气安全技术 （2）防感应雷措施 低压线路宜全线采用电缆直接埋地敷设，并在入 户端，将电缆的金属外皮、所穿钢管接地。 建筑物内的金属管道、设备、构架等较大金属物 和突出屋面的金属物，均应接地。 接地电阻不应大于10。 室内接地干线与防雷电感应接地装置的连接不少 于2处。 第七章建筑电气安全技术 3.二类防雷建筑物防雷措施 装设在建筑物上的避雷针或避雷网或由其混合组成 的接闪器

14、。 所有避雷针应采用避雷带相互连接。 避雷网网格尺寸避雷网网格尺寸10m10m10m10m或或12m12m8m8m 引下线优先采用结构柱内的钢筋，建筑外廓易受雷 击的各个角上的柱子的钢筋应被利用，其间距18米。 接闪器专设接地引下线时的冲击接地电阻不应大于 10，其根数不少于2根。 第七章建筑电气安全技术 建筑物高度超过45米时，应采取防侧击雷的措施， 即从45米起，每隔3层沿建筑物四周装设均压环，并 与引下线相连。 45米以上外墙的栏杆、门窗等较大金属物需与防雷 装置相连。 竖直敷设的金属管道及金属物的顶端和底端与防雷 装置连接。 第七章建筑电气安全技术 （2）防感应雷措施 进入建筑物的各种

15、线路及金属管道宜采用全线埋 地引入，在入户端将电缆金属外皮、金属管道等接 地。 采用全线电缆有困难时，可采用一段埋地长度不 小于15米的铠装电缆或穿钢管的电缆直接埋地引入。 建筑物内的金属管道、设备、构架等较大金属物 就近接地，可不另设接地装置。 接地电阻不应大于10。 第七章建筑电气安全技术 4.三类防雷建筑物防雷措施 装设在建筑物上的避雷针或避雷网或由其混合组成 的接闪器。 避雷网应沿屋角、屋脊和屋檐等易受雷击的部位敷 设。 避雷网网格尺寸避雷网网格尺寸20m20m20m20m或或24m24m16m16m 引下线利用其结构柱内的钢筋时，建筑外廓易受雷 击的各个角上的柱子的钢筋应被利用，其间

16、距25米。 接闪器专设接地引下线时的冲击接地电阻不应大于 30，其根数不少于2根。 第七章建筑电气安全技术 建筑物高度超过60米时，应采取防侧击雷的措施。 60米以上外墙的栏杆、门窗等较大金属物需与防雷 装置相连。 （2）防感应雷措施 对电缆进出线的，应在进出端将电缆金属外皮、金 属管道等接地。 接地电阻不宜大于30。 第七章建筑电气安全技术 7.37.3低压配电系统的接地方式低压配电系统的接地方式 接地的目的：接地的目的：为了人身安全和电力系统的工作需要，为了人身安全和电力系统的工作需要， 要求电气设备采取接地措施。要求电气设备采取接地措施。 1.1.接地的类型接地的类型 按其作用不同分为：

17、按其作用不同分为： 工作接地工作接地 保护接地保护接地 重复接地重复接地 第七章建筑电气安全技术 2.工作接地工作接地 为保证电力系统和电气设备在正常和事故情况 下可靠运行，人为地将电力系统的中性点及电气设 备的某一部分直接或间接的接地。 电力系统的电源中性点有三种接地方式： 电源中性点不接地363KV系统，大多采用此运行方 式。 电源中性点经消弧线圈接地310kv电网中接地电流大 于30A，20KV及以上电网中接地电流大于10A时。 电源中性点直接接地110KV及以上系统及220/380v的 低压配电系统。 第七章建筑电气安全技术 3.保护接地保护接地 为保障人身安全防止触电而将设备的可导电

18、外壳为保障人身安全防止触电而将设备的可导电外壳 接地。接地。 （1 1）保护接地的形式有两种：保护接地的形式有两种： 设备的外露可导电部分经各自的设备的外露可导电部分经各自的PEPE线分别直接接地。线分别直接接地。 设备的外露可导电部分经公共的设备的外露可导电部分经公共的PEPE线或线或PENPEN线接地。线接地。 第七章建筑电气安全技术 （2 2）保护接地的类型和命名方式）保护接地的类型和命名方式 按国际电工委员会按国际电工委员会(IEC)(IEC)的规定的规定, ,接地方式有三种：接地方式有三种： TTTT系统系统 ITIT系统系统 TNTN系统（分为系统（分为TN-C,TN-STN-C,

19、TN-S和和TN-C-STN-C-S） 第七章建筑电气安全技术 IECIEC对系统接地的文字符号的意义规定如下：对系统接地的文字符号的意义规定如下： 第一个字母表示电源中性点的对地关系：第一个字母表示电源中性点的对地关系： T T中性点直接接地中性点直接接地 I I中性点对地绝缘或中性点经阻抗接地中性点对地绝缘或中性点经阻抗接地 第二个字母表示装置的外露可导电的部分对地关系：第二个字母表示装置的外露可导电的部分对地关系： T T外露可导电部分对地直接电气连接，外露可导电部分对地直接电气连接， N N外露可导电部分与电力系统的接地点（中性点）外露可导电部分与电力系统的接地点（中性点） 直接电气连

20、接。直接电气连接。 横线后面的字母横线后面的字母(S(S、C C或或C-S)C-S)表示保护线与中性线的表示保护线与中性线的 结合情况。结合情况。 TTTT系统系统 ITIT系统系统 TNTN系统（分为系统（分为TN-C,TN-STN-C,TN-S和和TN-C-STN-C-S） 第七章建筑电气安全技术 TN系统系统 三相四线制低压系统，用电设备的金属外壳经公三相四线制低压系统，用电设备的金属外壳经公 共保护线和电源的中性点连接。共保护线和电源的中性点连接。 (1) TN-C PE与与N合为一根合为一根PEN，投资较省。，投资较省。 设备外露可导电部分均接设备外露可导电部分均接PEN线。线。 三

21、相不平衡或三相不平衡或PEN线断开，可能有电流流过，使所线断开，可能有电流流过，使所 有设备外壳带电。有设备外壳带电。 第七章建筑电气安全技术 第七章建筑电气安全技术 (2)TNS系统系统 PE线与线与N线分开，投资大。线分开，投资大。 PE线与线与N线分开线分开,PE线中无电流流过，因此对接线中无电流流过，因此对接PE 线的设备无电磁干扰。线的设备无电磁干扰。 PE线断线时，正常情况不会使线断线时，正常情况不会使PE的设备外露可导的设备外露可导 电部分带电，但在有设备发生一相接壳故障时，将电部分带电，但在有设备发生一相接壳故障时，将 会带电，危及人身安全。会带电，危及人身安全。 第七章建筑电

22、气安全技术 第七章建筑电气安全技术 (3)TNCS系统系统 该系统前部分全为该系统前部分全为TNC系统，而后边有一部分为系统，而后边有一部分为 TNC系统，有一部分为系统，有一部分为TNS系统。系统。 设备外露可导电部分分接设备外露可导电部分分接PEN或或PE线。线。 综合了综合了TNC与与TNS系统的特点。系统的特点。 PE与与N线一旦分开，两者不能在相连。线一旦分开，两者不能在相连。 此系统比较灵活，对安全或抗电磁干扰要求高的场此系统比较灵活，对安全或抗电磁干扰要求高的场 所采用所采用TNTNS S系统，而其它情况则采用系统，而其它情况则采用TNTNC C系统。系统。 第七章建筑电气安全技

23、术 第七章建筑电气安全技术 2.TT系统系统 N 第七章建筑电气安全技术 特点：特点： 没有公共的没有公共的PEPE线，设备外露可导电部分经各自线，设备外露可导电部分经各自 的的PEPE线直接接地。线直接接地。 由于各设备的由于各设备的PEPE线之间无电磁联系，因此互相线之间无电磁联系，因此互相 之间无电磁干扰。之间无电磁干扰。 发生漏电时因漏电电流不大，影响保护装置动发生漏电时因漏电电流不大，影响保护装置动 作，导致设备外壳长期带电，增加触电危险。作，导致设备外壳长期带电，增加触电危险。 第七章建筑电气安全技术 (3)IT系统系统 第七章建筑电气安全技术 特点特点: : 没有没有N N线，不适于接相电压的单相设备线，不适于接相电压的单相设备。 设备外露可导电部分经各自的设备外露可导电部分经各自的PEPE线直接接地，线直接接地， 互相之间无电磁干扰。互相之间无电磁干扰。 发生一相接地故障时三相用电设备仍能继续工发生一相接地故障时三相用电设备仍能继续工 作。作。 应装设单相接地保护装置，以便发生一相接地应装设单相接地保护装置，以便发