電工學(xué) 第八講 安全用電與建筑防雷A

1、8.1 電氣安全8.2 建筑物的防雷8.3 接地8.1 8.1 電氣安全電氣安全電流通過(guò)人體的影響電流通過(guò)人體的影響（1）雷擊或高壓觸電，大電流通過(guò)人體，使人遭受）雷擊或高壓觸電，大電流通過(guò)人體，使人遭受?chē)?yán)重的電灼傷，組織炭化壞死及其它難以恢復(fù)的永嚴(yán)重的電灼傷，組織炭化壞死及其它難以恢復(fù)的永久性傷害。久性傷害。（2）低壓觸電，在數(shù)十至數(shù)百毫安電流作用下，輕）低壓觸電，在數(shù)十至數(shù)百毫安電流作用下，輕的有刺痛感，或出現(xiàn)痙攣、血壓升高以至昏迷等暫的有刺痛感，或出現(xiàn)痙攣、血壓升高以至昏迷等暫時(shí)性功能失常，重的可引起呼吸停止、心跳驟停，時(shí)性功能失常，重的可引起呼吸停止、心跳驟停，危及生命。危及生命。人體

2、的安全電流值為人體的安全電流值為30mA30mAS S如果通過(guò)人體的電流不超過(guò)如果通過(guò)人體的電流不超過(guò)30mA30mAS S時(shí)，對(duì)人身機(jī)體時(shí)，對(duì)人身機(jī)體無(wú)損傷，不致引起心室纖維顫動(dòng)和器質(zhì)損傷；如達(dá)無(wú)損傷，不致引起心室纖維顫動(dòng)和器質(zhì)損傷；如達(dá)到到50mA50mAS S時(shí)，對(duì)人就有致命危險(xiǎn)；達(dá)到時(shí)，對(duì)人就有致命危險(xiǎn)；達(dá)到100mA100mAS S時(shí)，時(shí)，一般要致人死命。一般要致人死命。安全電流主要與以下因素有關(guān)：安全電流主要與以下因素有關(guān)：（1）觸電時(shí)間：超過(guò)）觸電時(shí)間：超過(guò)0.2s時(shí)致顫電流值急劇降低時(shí)致顫電流值急劇降低（2）電流性質(zhì)：直流、交流和高頻電流觸電對(duì)人的危）電流性質(zhì)：直流、交流和高頻

3、電流觸電對(duì)人的危害程度不同，害程度不同，50100Hz的電流對(duì)人體的危害最大。的電流對(duì)人體的危害最大。（3）電流路徑：電流從手到腳，特別是從手到手對(duì)人）電流路徑：電流從手到腳，特別是從手到手對(duì)人體最為危險(xiǎn)。體最為危險(xiǎn)。安全電壓和人體電阻安全電壓和人體電阻安全電壓就是不致使人直接致死或致殘的電壓。安全電壓就是不致使人直接致死或致殘的電壓。安全電壓與人體電阻是有關(guān)系的。安全電壓與人體電阻是有關(guān)系的。人體電阻人體電阻體內(nèi)電阻：體內(nèi)電阻：皮膚電阻：皮膚電阻：約約500500，與接觸電壓無(wú)關(guān)，與接觸電壓無(wú)關(guān)皮膚電阻隨皮膚表面的干濕潔污狀皮膚電阻隨皮膚表面的干濕潔污狀態(tài)和接觸電壓而變態(tài)和接觸電壓而變安全電

4、流取安全電流取30mA，人體電阻取，人體電阻取1700，則人體允許，則人體允許持續(xù)接觸的安全電壓為。持續(xù)接觸的安全電壓為。人體電阻的平均值為人體電阻的平均值為2000，下限為，下限為1700。30170050(UmAV 一般正常環(huán)境條件下允許接觸的安全最高電壓)電擊的類(lèi)型電擊的類(lèi)型（1 1）直接接觸觸電：指直接接觸正常帶電部分而使）直接接觸觸電：指直接接觸正常帶電部分而使人觸電。人觸電。觸電觸電電擊：電擊：電傷：電傷：電流通過(guò)人體內(nèi)部，造成臟器的損傷電流通過(guò)人體內(nèi)部，造成臟器的損傷電流對(duì)人體外部造成的局部傷害電流對(duì)人體外部造成的局部傷害防護(hù)：對(duì)人能觸及到的帶電體加隔離柵欄或保護(hù)罩。防護(hù)：對(duì)人能

5、觸及到的帶電體加隔離柵欄或保護(hù)罩。（2 2）跨步電壓觸電：當(dāng)有故障電流（或雷電流）通）跨步電壓觸電：當(dāng)有故障電流（或雷電流）通過(guò)接地裝置流入大地時(shí)，人、畜在其附近行走，所承過(guò)接地裝置流入大地時(shí)，人、畜在其附近行走，所承受的跨步電壓超過(guò)安全電壓時(shí)，對(duì)人、畜造成的傷害。受的跨步電壓超過(guò)安全電壓時(shí)，對(duì)人、畜造成的傷害。防護(hù)：保證安全距離。防護(hù)：保證安全距離。（3 3）接觸電壓觸電：指接觸正常不帶電的外露部分）接觸電壓觸電：指接觸正常不帶電的外露部分（如金屬外殼等），而故障時(shí)使人觸電。（如金屬外殼等），而故障時(shí)使人觸電。防護(hù)：采用保護(hù)接地、保護(hù)接零等。防護(hù)：采用保護(hù)接地、保護(hù)接零等。8.2 8.2 建

6、筑物的防雷建筑物的防雷 雷電是一種常見(jiàn)的大氣放電現(xiàn)象。在夏天的午后或傍晚，雷電是一種常見(jiàn)的大氣放電現(xiàn)象。在夏天的午后或傍晚，地面的熱空氣攜帶大量的水汽不斷地上升到高空，形成大范地面的熱空氣攜帶大量的水汽不斷地上升到高空，形成大范圍的積雨云，積雨云的不同部位聚集著大量的正電荷或負(fù)電圍的積雨云，積雨云的不同部位聚集著大量的正電荷或負(fù)電荷，形成雷雨云，而地面因受到近地面雷雨云的電荷感應(yīng)，荷，形成雷雨云，而地面因受到近地面雷雨云的電荷感應(yīng)，也會(huì)帶上與云底相反極性的電荷。當(dāng)云層里的電荷越積越多，也會(huì)帶上與云底相反極性的電荷。當(dāng)云層里的電荷越積越多，達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)把空氣擊穿，打開(kāi)一條狹窄的通道強(qiáng)達(dá)到

7、一定強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)把空氣擊穿，打開(kāi)一條狹窄的通道強(qiáng)行放電。當(dāng)云層放電時(shí)，由于放電的電流很強(qiáng)，通道上的空行放電。當(dāng)云層放電時(shí)，由于放電的電流很強(qiáng)，通道上的空氣瞬間被燒得灼熱，溫度高達(dá)氣瞬間被燒得灼熱，溫度高達(dá)6000-300006000-30000，所以發(fā)出耀眼，所以發(fā)出耀眼的強(qiáng)光，這就是閃電，而閃道上的高溫會(huì)使空氣急劇膨脹，的強(qiáng)光，這就是閃電，而閃道上的高溫會(huì)使空氣急劇膨脹，同時(shí)也會(huì)使水滴汽化膨脹，從而產(chǎn)生沖擊波，這種強(qiáng)烈的沖同時(shí)也會(huì)使水滴汽化膨脹，從而產(chǎn)生沖擊波，這種強(qiáng)烈的沖擊波活動(dòng)形成了雷聲。擊波活動(dòng)形成了雷聲。 雷電的種類(lèi)雷電的種類(lèi)大約大約5050的直擊雷有重復(fù)放電特征。每次雷擊有三、的直

8、擊雷有重復(fù)放電特征。每次雷擊有三、四個(gè)沖擊至數(shù)十個(gè)沖擊。四個(gè)沖擊至數(shù)十個(gè)沖擊。直擊雷直擊雷：雷云直接對(duì)建筑物或地面上的其他物體放電：雷云直接對(duì)建筑物或地面上的其他物體放電的現(xiàn)象稱(chēng)為直擊雷。的現(xiàn)象稱(chēng)為直擊雷。直擊雷的破壞作用最為嚴(yán)重。雷云放電時(shí)，引起很大直擊雷的破壞作用最為嚴(yán)重。雷云放電時(shí)，引起很大的雷電流，可達(dá)幾萬(wàn)安培甚至幾十萬(wàn)安培，從而產(chǎn)生的雷電流，可達(dá)幾萬(wàn)安培甚至幾十萬(wàn)安培，從而產(chǎn)生極大的破壞作用。雷電流通過(guò)被雷擊物體時(shí)，產(chǎn)生大極大的破壞作用。雷電流通過(guò)被雷擊物體時(shí)，產(chǎn)生大量的熱量，使物體燃燒。被擊物體內(nèi)的水分由于突然量的熱量，使物體燃燒。被擊物體內(nèi)的水分由于突然受熱，急驟膨脹，還可能使被

9、擊物劈裂。所以當(dāng)雷云受熱，急驟膨脹，還可能使被擊物劈裂。所以當(dāng)雷云向地面放電時(shí)，常常發(fā)生房屋倒塌、損壞或者引起火向地面放電時(shí)，常常發(fā)生房屋倒塌、損壞或者引起火災(zāi)，發(fā)生人畜傷亡。災(zāi)，發(fā)生人畜傷亡。 感應(yīng)雷感應(yīng)雷：感應(yīng)雷也稱(chēng)作雷電感應(yīng)，雷電感應(yīng)是雷電：感應(yīng)雷也稱(chēng)作雷電感應(yīng)，雷電感應(yīng)是雷電的第二次作用，即雷電流產(chǎn)生的靜電效應(yīng)和電磁效的第二次作用，即雷電流產(chǎn)生的靜電效應(yīng)和電磁效應(yīng)作用。分為靜電感應(yīng)雷和電磁感應(yīng)雷。應(yīng)作用。分為靜電感應(yīng)雷和電磁感應(yīng)雷。靜電感應(yīng)雷靜電感應(yīng)雷是由于雷云在架空線路導(dǎo)線或其他導(dǎo)是由于雷云在架空線路導(dǎo)線或其他導(dǎo)電凸出物頂部感應(yīng)出大量電荷，在雷云與其他客電凸出物頂部感應(yīng)出大量電荷，在

10、雷云與其他客體放電后，感應(yīng)電荷失去束縛，以大電流、高電體放電后，感應(yīng)電荷失去束縛，以大電流、高電壓沖擊波的形式，沿線路導(dǎo)線或?qū)щ娡钩鑫锏膫鲏簺_擊波的形式，沿線路導(dǎo)線或?qū)щ娡钩鑫锏膫鞑?。播。電磁感?yīng)雷電磁感應(yīng)雷是由于雷電放電時(shí)，巨大的沖擊雷電是由于雷電放電時(shí)，巨大的沖擊雷電流在周?chē)臻g產(chǎn)生迅速變化的強(qiáng)磁場(chǎng)在鄰近的導(dǎo)流在周?chē)臻g產(chǎn)生迅速變化的強(qiáng)磁場(chǎng)在鄰近的導(dǎo)體上產(chǎn)生的很高的感應(yīng)電壓。體上產(chǎn)生的很高的感應(yīng)電壓。聚集在建筑物的頂部或架空線路上的電荷不能很快全聚集在建筑物的頂部或架空線路上的電荷不能很快全部泄入大地，殘留下來(lái)的大量電荷，相互排斥而產(chǎn)生部泄入大地，殘留下來(lái)的大量電荷，相互排斥而產(chǎn)生強(qiáng)大的能

11、量使建筑物震裂。同時(shí)，殘留電荷形成的高強(qiáng)大的能量使建筑物震裂。同時(shí)，殘留電荷形成的高電位，往往造成屋內(nèi)電線、金屬管道和大型金屬設(shè)備電位，往往造成屋內(nèi)電線、金屬管道和大型金屬設(shè)備放電，擊穿電氣絕緣層或引起火災(zāi)、爆炸。放電，擊穿電氣絕緣層或引起火災(zāi)、爆炸。 雷電波侵入雷電波侵入：又稱(chēng)高電位引入。當(dāng)架空線路或架空：又稱(chēng)高電位引入。當(dāng)架空線路或架空金屬管道遭受雷擊，或者與遭受雷擊的物體相碰，金屬管道遭受雷擊，或者與遭受雷擊的物體相碰，以及由于雷云在附近放電，在導(dǎo)線上感應(yīng)出很高的以及由于雷云在附近放電，在導(dǎo)線上感應(yīng)出很高的電動(dòng)勢(shì)，沿線路或管路將高電位引進(jìn)建筑物內(nèi)部。電動(dòng)勢(shì)，沿線路或管路將高電位引進(jìn)建筑物

12、內(nèi)部。出現(xiàn)雷電波侵入時(shí)，可能發(fā)生火災(zāi)及觸電事故。出現(xiàn)雷電波侵入時(shí)，可能發(fā)生火災(zāi)及觸電事故。球雷球雷是一種球狀的熾熱的等離子體，是雷電放電時(shí)是一種球狀的熾熱的等離子體，是雷電放電時(shí)形成的發(fā)紅光、橙光、白光或其他顏色光的火球。形成的發(fā)紅光、橙光、白光或其他顏色光的火球。球雷常沿著地面滾動(dòng)或在空氣中飄動(dòng)，可通過(guò)門(mén)球雷常沿著地面滾動(dòng)或在空氣中飄動(dòng)，可通過(guò)門(mén)窗、煙囪等進(jìn)入建筑物內(nèi)，引發(fā)火災(zāi)。窗、煙囪等進(jìn)入建筑物內(nèi)，引發(fā)火災(zāi)。雷電活動(dòng)的特點(diǎn)雷電活動(dòng)的特點(diǎn)熱而潮濕的地區(qū)雷電多；山區(qū)比平原的雷電多；春熱而潮濕的地區(qū)雷電多；山區(qū)比平原的雷電多；春夏、夏秋之交雷電多。夏、夏秋之交雷電多。1.1.建筑物高聳、突出部

13、位；建筑物高聳、突出部位； 2.2.屋頂為金屬結(jié)構(gòu)，地下埋有金屬管道，內(nèi)部有大屋頂為金屬結(jié)構(gòu)，地下埋有金屬管道，內(nèi)部有大量金屬設(shè)備的廠房；量金屬設(shè)備的廠房； 易受雷擊的部位易受雷擊的部位工業(yè)建筑物的防雷等級(jí)工業(yè)建筑物的防雷等級(jí)3.3.潮濕或空曠地區(qū)的建筑物、樹(shù)木等；潮濕或空曠地區(qū)的建筑物、樹(shù)木等； 4.4.由于煙氣的導(dǎo)電性，煙囪特別易遭雷擊；由于煙氣的導(dǎo)電性，煙囪特別易遭雷擊； 5.5.地下有金屬礦物的地帶。地下有金屬礦物的地帶。 第一類(lèi)：凡建筑物中制造、使用或儲(chǔ)存大量爆炸物品，第一類(lèi)：凡建筑物中制造、使用或儲(chǔ)存大量爆炸物品，容易因火花而引起爆炸，并會(huì)造成巨大破壞和人身傷容易因火花而引起爆炸，

14、并會(huì)造成巨大破壞和人身傷亡者。亡者。第二類(lèi)：第二類(lèi)：凡建筑物中制造、使用或儲(chǔ)存大量爆炸物品，凡建筑物中制造、使用或儲(chǔ)存大量爆炸物品，但出現(xiàn)火花時(shí)不易引起爆炸或不至于造成巨大破壞和但出現(xiàn)火花時(shí)不易引起爆炸或不至于造成巨大破壞和人身傷亡者。人身傷亡者。第三類(lèi)：未列入第一、二類(lèi)的爆炸、火災(zāi)危險(xiǎn)場(chǎng)所，第三類(lèi)：未列入第一、二類(lèi)的爆炸、火災(zāi)危險(xiǎn)場(chǎng)所，根據(jù)雷擊的可能性及對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的影響，確定需防雷根據(jù)雷擊的可能性及對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的影響，確定需防雷者，高度在者，高度在1515米以上的高聳建筑物。米以上的高聳建筑物。民用建筑物的防雷等級(jí)民用建筑物的防雷等級(jí)參考教材。參考教材。裝設(shè)避雷針、避雷線、避雷網(wǎng)、避雷帶是直擊雷防裝設(shè)避雷針、避雷線、避雷網(wǎng)、避雷帶是直擊雷防護(hù)的主要措施。用以引導(dǎo)雷云與避雷裝置之間放電，護(hù)的主要措施。用以引導(dǎo)雷云與避雷裝置之間放電，使雷電流迅速泄入大地，從而保護(hù)建筑物免受雷擊。使雷電流迅速泄入大地，從而保護(hù)建筑物免受雷擊。防直擊雷的措施防直擊雷的措施防止雷電感應(yīng)在建筑物上聚