建筑防雷与接地

1、n补充补充 平安用电平安用电n9.4.2 9.4.2 接地接地 n9.4.3 9.4.3 等电位连接等电位连接 平安用电平安用电n一、平安电流和平安电压一、平安电流和平安电压n二、电流对人体的伤害二、电流对人体的伤害n 发生触电的危险程度与通过人体电流的大小、电流发生触电的危险程度与通过人体电流的大小、电流的频率、通电时间的长短、电流在人体的路径等多方面的频率、通电时间的长短、电流在人体的路径等多方面因素有关。因素有关。 n 1. 1.平安电流平安电流n 触电主要是指电流流经人体，使人体机能受到损害。触电主要是指电流流经人体，使人体机能受到损害。人体对流经肌体的电流所产生的感觉，是随电流的大小

2、人体对流经肌体的电流所产生的感觉，是随电流的大小而不同，伤害程度也不同。而不同，伤害程度也不同。w一、平安电流和平安电压一、平安电流和平安电压 n 平安电流就是人体触电后最大的摆脱电流。平安电流就是人体触电后最大的摆脱电流。n 我国规定平安电流为我国规定平安电流为30mA30mA50Hz50Hz交流，按触电时交流，按触电时间不超过间不超过1s1s即即1000ms1000ms，因此平安电流值为，因此平安电流值为30mAs30mAs。通过人体电流不超过通过人体电流不超过30mAs30mAs时，对人机体不会有损伤。时，对人机体不会有损伤。如果通过人体电流到达如果通过人体电流到达50mAs50mAs，

3、对人就有致命危险，而，对人就有致命危险，而到达到达100mAs100mAs时，一般会致人死亡。时，一般会致人死亡。100mAs100mAs，即为，即为“致命电流。致命电流。w一、平安电流和平安电压一、平安电流和平安电压 n 2. 2.与触电电流大小有关的因素：与触电电流大小有关的因素：n 通过人体电流的大小主要取决于加在人体上的电压通过人体电流的大小主要取决于加在人体上的电压和人体电阻。和人体电阻。n 1 1人体电阻人体电阻n 人体电阻因人而异，主要集中在厚度的角质层，人体电阻因人而异，主要集中在厚度的角质层，但该层易于损坏和脱落。去掉角质后皮肤的电阻约但该层易于损坏和脱落。去掉角质后皮肤的电

4、阻约80080012001200。w一、平安电流和平安电压一、平安电流和平安电压 n 2. 2.与触电电流大小有关的因素：与触电电流大小有关的因素：n (2)(2)触电部位及健康状况：触电部位及健康状况：n 触电电流流过呼吸器官和神经中枢时，危害程度较触电电流流过呼吸器官和神经中枢时，危害程度较大；流过心脏时，危害程度更大；流过大脑时，会使人大；流过心脏时，危害程度更大；流过大脑时，会使人立即昏迷。心脏病、内分泌失调、肺病、精神病患者，立即昏迷。心脏病、内分泌失调、肺病、精神病患者，在同等情况下危险更大。在同等情况下危险更大。n (3)(3)触电时间：触电时间：触电时间越长，后果就越严重。触电

5、时间越长，后果就越严重。w一、平安电流和平安电压一、平安电流和平安电压 n 2. 2.与触电电流大小有关的因素：与触电电流大小有关的因素：n (4) (4)触电电压：触电电压：n 电压越高，危险性就越大。人体通过电压越高，危险性就越大。人体通过10mA10mA以上的电以上的电流就会有危险。因此，要使通过人体的电流小于流就会有危险。因此，要使通过人体的电流小于10mA10mA，假设人体电阻按假设人体电阻按12001200算，根据欧姆定律：算，根据欧姆定律：U=IR=0.01U=IR=0.011200=12V1200=12V。如果触电电压小于。如果触电电压小于12V12V，电流小，电流小于于10m

6、A10mA，人体是平安的。，人体是平安的。w一、平安电流和平安电压一、平安电流和平安电压 n 3. 3.平安电压平安电压n 我国规定平安电压为我国规定平安电压为12V12V，n 当空气枯燥，工作条件较好时，可使用当空气枯燥，工作条件较好时，可使用24V24V、36V36V电压。电压。n 12V 12V、24V24V、36V36V为我国规定的平安电压三个等级。为我国规定的平安电压三个等级。w一、平安电流和平安电压一、平安电流和平安电压 4. 4.平安电压的条件平安电压的条件(1)(1)因人而异因人而异 手有老茧、身心健康、情绪乐观的人电阻大，较平手有老茧、身心健康、情绪乐观的人电阻大，较平安；皮

7、肤细嫩、情绪悲观、疲劳过度的人电阻小，较安；皮肤细嫩、情绪悲观、疲劳过度的人电阻小，较危险。危险。(2)(2)与触电时间长短有关与触电时间长短有关 触电时间长，情绪紧张，发热出汗人体电阻减小，触电时间长，情绪紧张，发热出汗人体电阻减小，危险大；假设可迅速脱离电源危险大；假设可迅速脱离电源, ,那么危险小。那么危险小。一、平安电流和平安电压一、平安电流和平安电压 4. 4.平安电压的条件平安电压的条件 (3) (3)与皮肤接触的面积和压力大小有关与皮肤接触的面积和压力大小有关 接触的面积和压力越大，越危险；反之，较平安。接触的面积和压力越大，越危险；反之，较平安。 (4) (4)与工作环境有关与

8、工作环境有关 在低矮潮湿、仰卧操作、不易脱离现场的情况下、在低矮潮湿、仰卧操作、不易脱离现场的情况下、触电危险大，平安电压取触电危险大，平安电压取12V12V；其它条件较好的场所，；其它条件较好的场所，可取可取24V24V或或36V36V。一、平安电流和平安电压一、平安电流和平安电压 二、触电引起的事故二、触电引起的事故n 触电或雷击是由于人体受到一定量的电流通过触电或雷击是由于人体受到一定量的电流通过人体致使组织损伤和功能障碍甚至死亡的现象。人体致使组织损伤和功能障碍甚至死亡的现象。一一般把电流对人体的伤害方式分为两类：电击和电伤般把电流对人体的伤害方式分为两类：电击和电伤。n 电击：电流流

9、过人体时在人体内部造成器官的电击：电流流过人体时在人体内部造成器官的损伤，而在人体的外表不一定会留下电流痕迹。损伤，而在人体的外表不一定会留下电流痕迹。n 电伤：电伤是由电流的热效应、化学效应、机电伤：电伤是由电流的热效应、化学效应、机械效应等效应对人造成的伤害。械效应等效应对人造成的伤害。 1.1.电击电击n 电击是电流对人体内部组织的伤害，是最危险的电击是电流对人体内部组织的伤害，是最危险的一种伤害，一种伤害，绝大多数绝大多数( (大约大约8585以上以上) )的触电死亡事故的触电死亡事故都是由电击造成的都是由电击造成的 。n 电击的主要特征有电击的主要特征有： n(1)(1)伤害人体内部

10、。伤害人体内部。 n (2)(2)在人体的外表没有显著的痕迹。在人体的外表没有显著的痕迹。 n(3)(3)致命电流较小。致命电流较小。 1.1.电击电击n 按照发生电击时电气设备的状态，电击可分为按照发生电击时电气设备的状态，电击可分为直直接接触电击和间接接触电击：接接触电击和间接接触电击：nn (1)(1)直接接触电击：直接接触电击：n 是触及设备和线路正常运行时的带电体发生的电是触及设备和线路正常运行时的带电体发生的电击，也称为正常状态下的电击。击，也称为正常状态下的电击。n(2)(2)间接接触电击：间接接触电击：n 是触及正常状态下不带电，而当设备或线路故障是触及正常状态下不带电，而当设

11、备或线路故障时意外带电的导体发生的电击，也称为故障状态下的时意外带电的导体发生的电击，也称为故障状态下的电击。电击。 1.1.电击电击 n 按照人体触及带电体的方式和电流流过人体的途按照人体触及带电体的方式和电流流过人体的途径，径，电击可分为单相触电、两相触电和跨步电压触电。电击可分为单相触电、两相触电和跨步电压触电。n 1 1单相触电单相触电 n 人体站在地面上，触及电源的一根相线或者人体人体站在地面上，触及电源的一根相线或者人体直接碰触漏电设备的外壳，电流通过人体流入大地，直接碰触漏电设备的外壳，电流通过人体流入大地，这种触电现象称为单相触电。这种触电现象称为单相触电。n中性点接地电网的单

12、相触电。中性点接地电网的单相触电。n 当人体接触导线时，电流经过人体、大地和中性点接当人体接触导线时，电流经过人体、大地和中性点接地装置形成闭合回路。地装置形成闭合回路。n 由于接地电阻较人体电阻小的多，加在人体的电压值由于接地电阻较人体电阻小的多，加在人体的电压值接近于电源的相电压，触电后果比较严重。接近于电源的相电压，触电后果比较严重。(1) (1) 单相触电单相触电中性点不接地单相触电。中性点不接地单相触电。 因为中性点不接地，所以有两个回路的电流通过人体。一因为中性点不接地，所以有两个回路的电流通过人体。一个是从个是从L3L3相导线出发，经人体、大地、线路对地空气阻抗相导线出发，经人体

13、、大地、线路对地空气阻抗Z Z到到L1L1相导线；另一个是同样路径到相导线；另一个是同样路径到L2L2相导线。相导线。 如果人体和大地绝缘良好，流经人体的电流就比较小，一如果人体和大地绝缘良好，流经人体的电流就比较小，一般不发生危险；绝缘性不好，危险性就增大。般不发生危险；绝缘性不好，危险性就增大。(1)(1)单相触电单相触电(1)(1)单相触电单相触电n 单相触电由于通过人体的电流路径不同，其危险性单相触电由于通过人体的电流路径不同，其危险性也不同也不同n 电源变压器中性点接地的供电系统电源变压器中性点接地的供电系统n 电源变压器中性点不接地的供电系统电源变压器中性点不接地的供电系统 是人体

14、同时触及两根相线。是人体同时触及两根相线。因为施加于人体的电压为全部工因为施加于人体的电压为全部工作电压即线电压，且此时电作电压即线电压，且此时电流将不经过大地，直接从流将不经过大地，直接从 L2 L2 经经人体到人体到 L3 L3 构成闭合回路。所以构成闭合回路。所以不管中性点是否接地、人体对地不管中性点是否接地、人体对地是否绝缘，都会使人触电。是否绝缘，都会使人触电。 此时人体处于线电压下，电此时人体处于线电压下，电流流经人的中枢神经系统和心脏，流流经人的中枢神经系统和心脏，对人的危害最严重。对人的危害最严重。(2)(2)两相触电两相触电(3)(3)接触电压和跨步电压接触电压和跨步电压 当

15、电力系统和设备当电力系统和设备的接地装置中有电流时，的接地装置中有电流时，此电流经埋设在土壤中此电流经埋设在土壤中的接地体向周围土壤中的接地体向周围土壤中流散，使流散，使接地体附近的接地体附近的地表任意两点之间都可地表任意两点之间都可能出现电压能出现电压。w 如果以大地为零电位，即接地体以外15-20m处可以认为是零电位，那么接地体附近地面各点的电位分布如以下图示。0.8m0.8mUjaUjc20m20m接地电流电位分布曲线Uja-Uja-跨步电压跨步电压;Ujc-;Ujc-接触电压接触电压n Ujc Ujc接触电压：在短路接地系统中，人体触及设备接触电压：在短路接地系统中，人体触及设备的带电

16、外壳一点和人站立地面上一点之间的电位差，称的带电外壳一点和人站立地面上一点之间的电位差，称为为接触电压接触电压。n UjaUja跨步电压跨步电压: : 在距接地点在距接地点20m20m范围内，地面上两腿范围内，地面上两腿间的电位差，称为间的电位差，称为跨步电压跨步电压，跨步电压大小与跨距有关，跨步电压大小与跨距有关, ,人的跨距一般按考虑。人的跨距一般按考虑。(3)(3)接触电压和跨步电压接触电压和跨步电压 n 当供电系统中出现对地短路时，或有雷电流流经输当供电系统中出现对地短路时，或有雷电流流经输电线入地时，都会在接地体上流过很大的电流，使接触电线入地时，都会在接地体上流过很大的电流，使接触

17、电压电压UjcUjc和跨步电压和跨步电压UjaUja都大大超过平安电压，造成触电都大大超过平安电压，造成触电伤亡。为此接地体要做好，使接地电阻尽量小，一般要伤亡。为此接地体要做好，使接地电阻尽量小，一般要求为求为44。(3)(3)接触电压和跨步电压接触电压和跨步电压 n (1) (1)电烧伤是电流的热效应造成的伤害，电烧伤是电流的热效应造成的伤害，分为电流灼分为电流灼伤和电弧烧伤。伤和电弧烧伤。n 电流灼伤是人体与带电体接触，电流通过人体由电电流灼伤是人体与带电体接触，电流通过人体由电能转换成热能造成的伤害。能转换成热能造成的伤害。n 电弧烧伤是由弧光放电造成的伤害，分为直接电弧电弧烧伤是由弧

18、光放电造成的伤害，分为直接电弧烧伤和间接电弧烧伤。烧伤和间接电弧烧伤。2.2.电伤电伤 n 直接电弧烧伤是带电体与人体之间发生电弧，有电流流过人体直接电弧烧伤是带电体与人体之间发生电弧，有电流流过人体的烧伤；的烧伤；n 间接电弧烧伤是电弧发生在人体附近对人体的烧伤，包含熔化间接电弧烧伤是电弧发生在人体附近对人体的烧伤，包含熔化了的炽热金属溅出造成的烫伤。了的炽热金属溅出造成的烫伤。n 直接电弧烧伤是与电击同时发生的。电弧温度高达直接电弧烧伤是与电击同时发生的。电弧温度高达900900以上，以上，可造成大面积、大深度的烧伤，甚至烧焦、烧掉四肢及其他部位。可造成大面积、大深度的烧伤，甚至烧焦、烧掉

19、四肢及其他部位。n 高压电弧的烧伤较低压电弧严重，直流电弧的烧伤较高压电弧的烧伤较低压电弧严重，直流电弧的烧伤较交流电弧严重。发生直接电弧烧伤时，电流进、出口烧交流电弧严重。发生直接电弧烧伤时，电流进、出口烧伤最为严重。伤最为严重。2.2.电伤电伤 n (2) (2)皮肤金属化皮肤金属化 是在电弧高温的作用下，金属熔是在电弧高温的作用下，金属熔化、汽化，金属微粒渗入皮肤，使皮肤伤害。皮肤金化、汽化，金属微粒渗入皮肤，使皮肤伤害。皮肤金属化多与电弧烧伤同时发生。属化多与电弧烧伤同时发生。n (3)(3)电烙印电烙印 是在人体与带电体接触的部位留下的是在人体与带电体接触的部位留下的永久性斑痕。斑痕

20、处皮肤失去原有弹性、色泽，表皮永久性斑痕。斑痕处皮肤失去原有弹性、色泽，表皮坏死，失去知觉。坏死，失去知觉。2.2.电伤电伤 n (4)(4)机械性损伤机械性损伤 是电流作用于人体时，由于中枢是电流作用于人体时，由于中枢神经反射和肌肉强烈收缩等作用导致的机体组织断裂、神经反射和肌肉强烈收缩等作用导致的机体组织断裂、骨折等伤害。骨折等伤害。n (5)(5)电光眼电光眼 是发生弧光放电时，由红外线、可见是发生弧光放电时，由红外线、可见光、紫外线对眼睛的伤害。电光眼表现为角膜炎或结光、紫外线对眼睛的伤害。电光眼表现为角膜炎或结膜炎。膜炎。 2.2.电伤电伤 n 为了满足电气装置和系统的工作特性和平安

21、防护的为了满足电气装置和系统的工作特性和平安防护的需要，而将电气装置和电力系统的某一部位通过接地装需要，而将电气装置和电力系统的某一部位通过接地装置与大地土壤作良好的连接即为接地。置与大地土壤作良好的连接即为接地。n 建筑电气系统的三相电源变压器中性点一般直建筑电气系统的三相电源变压器中性点一般直接接地，由接地端子上引出中线零线接接地，由接地端子上引出中线零线n 线路工作和保护根据实际情况可以采用直接接地或线路工作和保护根据实际情况可以采用直接接地或通过零线接地接零方式，接地与接零参见以下图通过零线接地接零方式，接地与接零参见以下图LLLPEN1.1.工作工作 工作接地是为保证电气设备的可靠运

22、行并提供局部工作接地是为保证电气设备的可靠运行并提供局部电气设备和装置所需要的相电压，将电力系统中的变压电气设备和装置所需要的相电压，将电力系统中的变压器低压侧中性点通过接地装置与大地直接连接的接地方器低压侧中性点通过接地装置与大地直接连接的接地方式。式。2.2.保护保护 保护接地是为了防止电气设备由于绝缘损坏而造成保护接地是为了防止电气设备由于绝缘损坏而造成触电事故，将电气设备的金属外壳通过接地线与接地装触电事故，将电气设备的金属外壳通过接地线与接地装置连接起来的接地方式。其连接线称为保护线置连接起来的接地方式。其连接线称为保护线PEPE或或保护地线和接地线。保护地线和接地线。 工作接地。变

23、压器中性点与接地装置连接。工作接地。变压器中性点与接地装置连接。 保护接地。设备金属外壳与接地装置连接。保护接地。设备金属外壳与接地装置连接。 重复接地重复接地。当线路较长或接地电阻要求较高时，为。当线路较长或接地电阻要求较高时，为尽可能降低零线的电阻，除变压器低压侧中性点直接接尽可能降低零线的电阻，除变压器低压侧中性点直接接地外，地外，将零线上一处或多处再进行接地，将零线上一处或多处再进行接地，这种接地方式这种接地方式称为重复接地。称为重复接地。 防雷接地。为泄掉雷电流而设置的防雷接地装置，防雷接地。为泄掉雷电流而设置的防雷接地装置，称为防雷接地。称为防雷接地。 工作接零。当单相用电设备为取得单相电压而接的工作接零。当单相用电设备为取得单相电压而接的零线，称为工作接零。其连接线称中性线零线，称为工作接零。其连接线称中性线N N或零线，或零线，与保护线与保护线PEPE共用的称为共用的称为PENPEN线。线。 保护接零。为了防止电气设备因绝缘损坏而使人身保护接零。为了防止电气设备因绝缘损坏而使