电气安全、接地与防雷汇编

1、 第一节 过电压与防雷 第二节 电气装置的接地 第三节 电气安全与触电急救 第八章第八章 防雷、接地与电气安全防雷、接地与电气安全第第1 1节节 过电压与防雷过电压与防雷一、过电压及雷电的有关概念一、过电压及雷电的有关概念（一）过电压的形式（一）过电压的形式过电压：电气过电压：电气线路或电气设备线路或电气设备上出现的超过正常工作上出现的超过正常工作电压要求的电压。电压要求的电压。过电压过电压内部过电压内部过电压操作过电压操作过电压谐振过电压谐振过电压外部过电压外部过电压直接雷击直接雷击间接雷击间接雷击（二）雷电的形成原理（二）雷电的形成原理二、防雷设备二、防雷设备接闪器接闪器-专门用来接受直接

2、雷击的物体。专门用来接受直接雷击的物体。接闪器接闪器避雷针避雷针避雷线避雷线避雷带避雷带避雷网避雷网1.避雷针避雷针避雷针的作用：是引雷。避雷针的作用：是引雷。采用镀锌圆或镀锌钢管采用镀锌圆或镀锌钢管针长：针长：1m1m以下时，直径以下时，直径12mm12mm针长：针长：1 1m m时，直径时，直径16mm16mm避雷针保护范围计算避雷针保护范围计算滚球法当避雷针高度：rhh xrxrxhhhhhhr2()2()2(hhhrro避雷针在地面上的保护半径避雷针在地面上的保护半径例题：例题：有一座二类防雷建筑物，高有一座二类防雷建筑物，高10m10m其屋顶最远的一角距离一高其屋顶最远的一角距离一高

3、50m50m的烟囱的烟囱15m15m远。烟囱上装有一根远。烟囱上装有一根2.5m2.5m避雷针。试验算此避雷针避雷针。试验算此避雷针能否保护该建筑物。能否保护该建筑物。解：解：二类滚球半径为二类滚球半径为45m45mmhhhhhhrxrxrx152()2(若大于若大于15m15m，能保护，否则不能保护，能保护，否则不能保护2.2.避雷线避雷线235mm采用截面不小于采用截面不小于镀锌钢绞线镀锌钢绞线3.3.避雷带和避雷网避雷带和避雷网主要用类保护建筑物特别是高层建筑物。主要用类保护建筑物特别是高层建筑物。主要用类保护架空线路。主要用类保护架空线路。以上接闪器均应经引下线与接地装置连接以上接闪器

4、均应经引下线与接地装置连接。（二）避雷器（二）避雷器避雷器应与被保护设备避雷器应与被保护设备并联并联, ,且安装在被保护设备且安装在被保护设备电源侧电源侧. .避雷器的类型避雷器的类型阀式避雷器阀式避雷器排气式避雷器排气式避雷器保护间隙保护间隙金属氧化物避雷器金属氧化物避雷器1 1、阀式避雷器、阀式避雷器 火花间隙用铜片冲制而成，每对间隙用云母垫圈隔开，火花间隙用铜片冲制而成，每对间隙用云母垫圈隔开，在雷电过电压作用下，火花间隙被击穿放电。在雷电过电压作用下，火花间隙被击穿放电。阀片具有非线性特性阀片具有非线性特性，正常电压下其电阻很大，正常电压下其电阻很大，而过电压下其电阻就变得很小。而过电

5、压下其电阻就变得很小。阀式避雷器组成阀式避雷器组成由火花间隙由火花间隙和阀片和阀片2 2、排气式避雷器（、排气式避雷器（通称通称管型管型避雷器）避雷器）组成组成产气管产气管内部间隙内部间隙外部间隙外部间隙适于室外架空场所，主要是架空线路上。适于室外架空场所，主要是架空线路上。3.3.保护间隙（保护间隙（羊角避雷器）羊角避雷器）只用于室外且负荷不重要的线路上。只用于室外且负荷不重要的线路上。 a)双支柱瓷瓶单间隙 b)单支柱瓷瓶单间隙 C)双支柱瓷瓶双间隙 4 4、金属氧化物避雷器、金属氧化物避雷器 无火花间隙只有压敏电阻片无火花间隙只有压敏电阻片的的避雷器。避雷器。压敏电阻片压敏电阻片具有理想

6、的具有理想的阀电阻阀电阻特性特性。在在正常工频正常工频电压下，它呈现电压下，它呈现极极大的电阻大的电阻，能迅速有效地阻断工频续流。能迅速有效地阻断工频续流。而在雷电而在雷电过电压过电压作用下，其作用下，其电电阻变的很小阻变的很小，能很好的泄放雷，能很好的泄放雷电流。电流。第第2 2节节 电气装置的接地电气装置的接地 一、接地的有关概念一、接地的有关概念1 1、接地和接地装置、接地和接地装置 电气设备的某部分与大地之间做良好的电气连接，称电气设备的某部分与大地之间做良好的电气连接，称为接地。埋入地中并直接与大地接触的金属导体，称为接地。埋入地中并直接与大地接触的金属导体，称为为接地体或接地极接地

7、体或接地极。接地装置接地装置人工接地人工接地自然接地自然接地2 2、接地电流和对地电压、接地电流和对地电压 当电气设备发生接地故障时，电流就通过接当电气设备发生接地故障时，电流就通过接地体向大地作半球形散开，称为地体向大地作半球形散开，称为接地电流接地电流。 在距单根接地体或接地故障点约在距单根接地体或接地故障点约20m20m的地方，的地方，散流电阻已趋近于零，即其散流电阻已趋近于零，即其电位趋近于零，称电位趋近于零，称为电气上的为电气上的“地地”或或“大地大地”。 电气设备的接地部分，如接地的外壳和接地电气设备的接地部分，如接地的外壳和接地体等，与零电位的体等，与零电位的“地地”之间的电位差

8、，就称之间的电位差，就称为接地部分的为接地部分的对地电压对地电压。 3 3、接触电压和跨步电压、接触电压和跨步电压接触电压接触电压：电气设备的绝缘损坏：电气设备的绝缘损坏时，在身体可同时触及的两部时，在身体可同时触及的两部分之间出现的电位差。例如人分之间出现的电位差。例如人站在发生接地故障的电气设备站在发生接地故障的电气设备旁边，手触及设备的金属外壳，旁边，手触及设备的金属外壳，则人手与脚之间所呈现的电位则人手与脚之间所呈现的电位差，即为接触电压。差，即为接触电压。跨步电压跨步电压：在接地故障点附近行：在接地故障点附近行走时，两脚之间出现的电位差走时，两脚之间出现的电位差 ，越靠近接地故障点或

9、跨步越大，越靠近接地故障点或跨步越大，跨步电压越大。离接地故障点跨步电压越大。离接地故障点达达20m20m时，跨步电压为零。时，跨步电压为零。接触电压和跨步电压4 4、工作接地、保护接地和重复接地、工作接地、保护接地和重复接地（1 1）工作接地）工作接地：（2 2）保护接地）保护接地： 保护接地的型式有两种保护接地的型式有两种：设备的外露可导电部分设备的外露可导电部分经各自的接地线经各自的接地线(PE(PE线线) )直接接地。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线或经线或经PENPEN线接线接地，这种接地习惯称为地，这种接地习惯称为“保护接零保护接零”。

10、 必须注意必须注意：同一低压配：同一低压配电系统中，不能有的电系统中，不能有的采取保护接地，有的采取保护接地，有的又采取保护接零，否又采取保护接零，否则当采取保护接地的则当采取保护接地的设备发生单相接地故设备发生单相接地故障时，采取保护接零障时，采取保护接零的设备外露可导电部的设备外露可导电部分将带上危险的电压，分将带上危险的电压，（3 3）重复接地）重复接地: : 在在TNTN系统中，为确保公共系统中，为确保公共PEPE线或线或PENPEN线安全可靠，线安全可靠，除在电源中性点进行工作接地外，还应在除在电源中性点进行工作接地外，还应在PEPE线或线或PENPEN线的下列地方进行重复接地：线的

11、下列地方进行重复接地： 在架空线路终端及沿线每在架空线路终端及沿线每lkmlkm处；处；电缆和架空线引入车间或大型建筑物处。电缆和架空线引入车间或大型建筑物处。 二、电气装置的接地和接地电阻二、电气装置的接地和接地电阻 （一）电气装置（一）电气装置应接地或接零的金属部分应接地或接零的金属部分 电机、变压器、电器、携带式或移动式用电器具等的电机、变压器、电器、携带式或移动式用电器具等的金属底座和外壳。金属底座和外壳。电气设备的传动装置。电气设备的传动装置。 户内外配电装置的金属或钢筋混凝土构架以及靠户内外配电装置的金属或钢筋混凝土构架以及靠近带电部分的金属遮栏和金属门。近带电部分的金属遮栏和金属

12、门。 配电、控制、保护用的屏配电、控制、保护用的屏( (柜、箱柜、箱) )及操作台等的金属及操作台等的金属柜架和底座。柜架和底座。 电缆的金属护层、可触及的电缆金属保护管和穿线的电缆的金属护层、可触及的电缆金属保护管和穿线的钢管钢管。 电缆桥架、支架和井架。电缆桥架、支架和井架。（二）接地电阻及其要求（二）接地电阻及其要求 接地电阻接地电阻：接地体的流散电阻与接地线和接地体电阻：接地体的流散电阻与接地线和接地体电阻的总和。由于接地线和接地体的电阻相对很小，因此接的总和。由于接地线和接地体的电阻相对很小，因此接地电阻可认为就是接地体的流散电阻。地电阻可认为就是接地体的流散电阻。 工频接地电阻工频

13、接地电阻：工频：工频(50Hz)(50Hz)接地电流流经接地装置所接地电流流经接地装置所呈现的接地电阻。呈现的接地电阻。 冲击接地电阻冲击接地电阻：雷电流流经接地装置所呈现的接地电：雷电流流经接地装置所呈现的接地电阻。阻。 按规定应满足的条件为按规定应满足的条件为：在接地电流通过保护接地时：在接地电流通过保护接地时产生的对地电压不应高于产生的对地电压不应高于安全特低电压安全特低电压50V50V。因此保护。因此保护接地电阻应为接地电阻应为 如果漏电保护断路器的动作电流取如果漏电保护断路器的动作电流取30mA(30mA(安全电流安全电流值值) )， 则则 50500.03=1667 0.03=16

14、67 ，一般取，一般取 100100，以确保安全。以确保安全。三、接地装置的装设三、接地装置的装设 1 1、自然接地体的利用、自然接地体的利用 可作为自然接地体的有：可作为自然接地体的有：与大地有可靠连接的与大地有可靠连接的建筑物的钢结构和钢筋、行车的钢轨、埋地的建筑物的钢结构和钢筋、行车的钢轨、埋地的非可非可燃可爆的金属管道燃可爆的金属管道及埋地敷设的不少于两根的电缆及埋地敷设的不少于两根的电缆金属外皮等。利用自然接地体时，一定要保证良好金属外皮等。利用自然接地体时，一定要保证良好的电气连接。的电气连接。2 2、人工接地体的装设、人工接地体的装设 人工接地体有垂直埋设的和水平埋设的基本结构人

15、工接地体有垂直埋设的和水平埋设的基本结构型式最常用的垂直接地体为直径型式最常用的垂直接地体为直径50mm50mm、长、长2.5m2.5m的钢管。的钢管。为了减少外界温度变化对流散电阻的影响，埋人地下为了减少外界温度变化对流散电阻的影响，埋人地下的接地体，其顶面埋设深度不宜小于的接地体，其顶面埋设深度不宜小于0.6m0.6m。当土壤电阻率偏高时，当土壤电阻率偏高时，为降低接地装置的接地为降低接地装置的接地电阻，可采用以下电阻，可采用以下措施措施：采用多支线外引接地装置，采用多支线外引接地装置，深埋式接地体，局部地进行深埋式接地体，局部地进行土壤置换及化学处理。土壤置换及化学处理。 四、接地装置的

16、四、接地装置的计算计算 人工接地体工频接地电阻的计算、人工接地体工频接地电阻的计算、自然接地体工频接地电阻的计算等，自然接地体工频接地电阻的计算等，见规程规定见规程规定五、接地装置的测试五、接地装置的测试 1 1、用电压表、电流表和功率表、用电压表、电流表和功率表1被测接地体,2电压极,3电流极第第3 3节节 电气安全与触电急救电气安全与触电急救 一、电气安全的一般措施一、电气安全的一般措施 保证电气安全的一般措施如下：保证电气安全的一般措施如下： 1 1加强电气安全教育，树立加强电气安全教育，树立“安全第一安全第一”的观点。的观点。 2 2严格执行安全工作规程。严格执行安全工作规程。工作人员

17、工作中正常活动范围与带电设备的安全距离工作人员工作中正常活动范围与带电设备的安全距离 电压等级kV10(13.8)2035 44 60110 154 220 330 安全距离m 0.35 O.60 0.90 1.50 2.00 3.00 4.00 电流通过人体时，人体内部组织将产生复杂的作用。电流通过人体时，人体内部组织将产生复杂的作用。较大的的电流通过人体所产生的热效应、化学效应和机较大的的电流通过人体所产生的热效应、化学效应和机械效应，将使人的肌体遭受严重的电灼伤、组织炭化坏械效应，将使人的肌体遭受严重的电灼伤、组织炭化坏死及其他难以恢复的永久性伤害。触电以电灼伤者居多死及其他难以恢复的永

18、久性伤害。触电以电灼伤者居多, ,但在特殊场合，人触及高压后，由于不能自主地脱离电但在特殊场合，人触及高压后，由于不能自主地脱离电源，将导致迅速死亡的严重后果。源，将导致迅速死亡的严重后果。1.1.电流对人体的作用电流对人体的作用 人体触电可受到两种伤害：人体触电可受到两种伤害： 电击：电击：人体的重要器官受到损害（大脑、心脏、呼吸人体的重要器官受到损害（大脑、心脏、呼吸系统、神经系统）。多数死亡系统、神经系统）。多数死亡 电伤：电伤：人体的局部器官受到损害（手、脚、胳膊）人体的局部器官受到损害（手、脚、胳膊）。2 2、触电的危险性取决因素、触电的危险性取决因素接触电压接触电压：越大越危险，安

19、全电压一般为：越大越危险，安全电压一般为36 V36 V，流过人体的电流流过人体的电流：越大越危险，安全电流为：越大越危险，安全电流为30mA30mA，505060Hz60Hz的电流危害最严重。的电流危害最严重。触电时间触电时间：越长越危险，规定电流乘以时：越长越危险，规定电流乘以时30mA30mAS S。还有：还有：人体电阻、触电方式、电流路径、环境、健康状况、情绪好坏人体电阻、触电方式、电流路径、环境、健康状况、情绪好坏等等 。 安全电压(交流有效值)V 选用举例 额定值 空载上限值 42 50 在有触电危险的场所使用的手持式电动工具等 36 43 在矿井、多导电粉尘等场所使用的行灯等 2

20、4 29 12 15 可供某些具有人体可能偶然触及的带电体设备选用 6 8 进行地电位带电作业时人身与带电体间的安全距离进行地电位带电作业时人身与带电体间的安全距离 电压等级kV 10 35 66 110 220 330 安全距离m 0.4 0.6 O.7 1.01 .8(1.6) 2.6 等电位作业人员对邻相导线的安全距离等电位作业人员对邻相导线的安全距离 电压等级kV 10 35 66 110 220 330 安全距离m 0.6 0.8 0.9 1.4 2.5 3.5如在高压设备上工作必须遵守的要求如在高压设备上工作必须遵守的要求：填用工作票、至少应有两人在一起工作。填用工作票、至少应有两

21、人在一起工作。 3 3严格遵循设计、安装规范。严格遵循设计、安装规范。 4 4加强运行维护和检修试验工作。加强运行维护和检修试验工作。 5 5采用安全电压和符合安全要求的相应电器。采用安全电压和符合安全要求的相应电器。 6 6采用电气安全用具采用电气安全用具 例如操作高压隔离开关和跌开式熔断器的绝缘钩棒例如操作高压隔离开关和跌开式熔断器的绝缘钩棒( (又称令克棒，又称令克棒，高压验电器、低压试电笔、绝缘手套、绝缘靴、绝缘地毯、绝缘高压验电器、低压试电笔、绝缘手套、绝缘靴、绝缘地毯、绝缘垫台、临时接地线及垫台、临时接地线及“禁止合闸，有人工作禁止合闸，有人工作”、“止步，高压危止步，高压危险险!

22、”!”等标示牌等。等标示牌等。 高压绝缘钩棒1手柄，2护环，3绝缘杆，4金属钩 b)低压试电笔a)高压验电器1触头，2氖灯，3电容器，4接地螺钉，5绝缘棒，6护环，7绝缘手柄，8炭质电阻，9金属挂钩10弹簧，11观察窗孔。 7 7普及安全用电常识普及安全用电常识 如不得私拉电线、不得长时间超负荷用电、当电线如不得私拉电线、不得长时间超负荷用电、当电线断落在地上不可走近、如遇有人触电，应立即设法断落在地上不可走近、如遇有人触电，应立即设法使触电者脱离电源或断开电源，并正确进行触电急使触电者脱离电源或断开电源，并正确进行触电急救。救。 8 8正确处理电气失火事故正确处理电气失火事故 如带电灭火，应

23、使用二氧化碳如带电灭火，应使用二氧化碳(CO2)(CO2)灭火器、干粉灭火灭火器、干粉灭火器、干砂等进行。器、干砂等进行。 二、触电的急救处理二、触电的急救处理1 1、脱离电源脱离电源 在触电者未脱离电源前，救护人员不得直接用在触电者未脱离电源前，救护人员不得直接用手触及触电者。如果触电者是触及低压电，应迅速手触及触电者。如果触电者是触及低压电，应迅速切断电源或使用绝缘工具、干燥木棒等不导电物体切断电源或使用绝缘工具、干燥木棒等不导电物体解脱触电者，也可抓住触电者干燥而不贴身的衣服解脱触电者，也可抓住触电者干燥而不贴身的衣服将其拖开，可戴绝缘手套或将手用干燥衣物包起后将其拖开，可戴绝缘手套或将

24、手用干燥衣物包起后解脱触电者，也可站在绝缘垫上或干木板上进行救解脱触电者，也可站在绝缘垫上或干木板上进行救护，最好用一只手进行救护。如果触电者触及高压护，最好用一只手进行救护。如果触电者触及高压带电设备，救护人应迅速切断电源，或用适合该电带电设备，救护人应迅速切断电源，或用适合该电压级的绝缘工具压级的绝缘工具( (如高压绝缘棒如高压绝缘棒) )解脱触电者，救护解脱触电者，救护人在抢救过程中，人在抢救过程中，应注意保持自身与周围带电部分应注意保持自身与周围带电部分必要的安全距离。必要的安全距离。 2 2、急救处理急救处理 当触电者脱离电源后，应立即根据具体情况，迅速对当触电者脱离电源后，应立即根

25、据具体情况，迅速对症救治，同时赶快通知医生前来抢救。症救治，同时赶快通知医生前来抢救。 1)1)如果触电者神志尚清醒，则应使之就地躺平，严密如果触电者神志尚清醒，则应使之就地躺平，严密观察，暂时不要让其站立或走动。观察，暂时不要让其站立或走动。 2)2)如果触电者伤势严重，心跳和呼吸均已停止，则在如果触电者伤势严重，心跳和呼吸均已停止，则在通畅气道后，立即同时进行口对口通畅气道后，立即同时进行口对口( (鼻鼻) )的的人工呼吸人工呼吸和和胸外按压心脏胸外按压心脏的人工循环。的人工循环。 如果现场仅有一人救护时，可交替进行人工呼吸和人如果现场仅有一人救护时，可交替进行人工呼吸和人工循环：先胸外按

26、压心脏工循环：先胸外按压心脏4 48 8次，然后口对口次，然后口对口( (鼻鼻) )吹吹气气2 23 3次，再按压心脏次，再按压心脏4 48 8次，又口对口次，又口对口( (鼻鼻) )吹气吹气2 23 3次，如此交替反复进行。次，如此交替反复进行。3 3、人工呼吸法、人工呼吸法1)1)首先解开触电者的衣服、裤带，松开上身，使其胸部首先解开触电者的衣服、裤带，松开上身，使其胸部能自由扩张。能自由扩张。 2)2)使触电者仰卧，不垫枕头，使头先侧向一边，清除其使触电者仰卧，不垫枕头，使头先侧向一边，清除其口腔内的血块、假牙及其他异物。如果其舌根下陷，口腔内的血块、假牙及其他异物。如果其舌根下陷，则应将舌头拉出，使气道通畅。然后将其头部扳正，则应将舌头拉出，使气道通畅。然后将其头部扳正，使之尽量后仰，鼻孔朝天，使气道畅通。使之尽量后仰，鼻孔朝天，使气道畅通。 3)3)救护人位于触电者一侧，用一只手捏紧其鼻孔，不使救护人位于触电者一侧，用一只手捏紧其鼻孔，不使漏气；用另一只手将其下颌拉向前下方，使其嘴巴张漏气；用另一只手将其下颌拉向前下方，使其嘴巴张开。可在其嘴上盖一层纱布，准备