安全用電與建筑防雷

1、第四章安全用電與建筑防雷 第一節(jié) 安全用電一、觸電對人體的傷害形式 1、觸電的種類 電擊電流流過人體時反映在人體內(nèi)部造成器官的傷害， 而在人體外表不一定留下電流痕跡。 電傷電流流過人體時使人的皮膚受到灼傷、烤傷和皮 膚金屬化的傷害，嚴重的可致人死亡。 2、電擊的形式 （1）單相觸電 在低壓電力系統(tǒng)中，若人站在地上接觸到一根火線，即為單相觸電或稱單線觸電，人體接觸漏電的設(shè)備外殼，也屬于單相觸電。（2）兩相觸電人體不同部位同時接觸兩相電源帶電體而引起的觸電叫兩相觸電。（3）跨步電壓觸電當有電流流入電網(wǎng)接地點或防雷接地點時，電流在接地點周圍土壤中產(chǎn)生電壓降，接地點的電位往往很高，距接地點越遠，則電位

2、逐漸下降越陡。通常把地面上0.8m的兩處的電位差叫做跨步電壓，用Uk表示。二、影響觸電嚴重程度的因素1、人體電阻 在一般情況下，人體電阻可按8002000歐姆計算 人體電阻因人而異。手有毛繭，皮膚潮濕、多汗，有損傷，帶有導(dǎo)電粉塵的電阻較小，危險性較大。2、電流大小 感覺電流引起人的感覺的最小電流 （1.1mA/0.7mA） 擺脫電流人觸電后能自動擺脫電源的最大電流 （16mA/10.5mA） 致命電流在短時間內(nèi)能危機生命的最小電流 （50mA）3、觸電時間 觸電時間越長，情緒緊張，發(fā)熱出汗，人體電阻減小，危險大。若可迅速脫離電源則危險小。4、電流頻率 人體被傷害程度與電流頻率及通電時間的關(guān)系

3、5060HZ最危險，大于或小于，其危險性降低通電時間越長，危險性越大。5、電流途徑 最危險：經(jīng)過心臟（手手，手腳） 危險較??；不經(jīng)過心臟（腳腳）6、環(huán)境影響 低矮潮濕，仰臥操作，特別是在金屬容器中工作，不易脫離現(xiàn)場的情況下觸電危險大，安全電壓取12V。其它條件較好的場所，可取24V或36V。 7、觸電部位的壓力 壓力越大，接觸電阻就越小，危險性就越大。8、人體健康情況及精神狀態(tài) 身心健康，情緒樂觀的人電阻大， 較安全。情緒悲觀，疲勞過度的人電阻小，較危險。三、觸電規(guī)律 1、年齡規(guī)律 年輕人較多，老年人很少 2、季節(jié)性規(guī)律 雨季較多，6、7、8、9月份較多 3、電壓規(guī)律 低壓電比高壓電多 4、行

4、業(yè)規(guī)律 冶金、建筑、建材、礦山等行業(yè)較多。四、安全用電常用的防護方法 1、采用護欄或阻擋物進行保護 2、使設(shè)備置于伸直手臂范圍以 外的保護 3、在裸露的高壓帶電體旁應(yīng)設(shè) 置護欄或標志 4、施工操作應(yīng)保持安全距離 5、架空線路應(yīng)保持最小的安全距離 6、間接接觸保護法 7、直接接觸與間接接觸兼顧的保護 （見下表）五、建立完善的安全管理制度 1、凡屬于電氣維修、安裝的工作，必須由電工來操作，嚴禁 非電工進行電工作業(yè)。 2、嚴格執(zhí)行電工安全操作規(guī)程，凡不合格的電氣設(shè)備、工具 應(yīng)停止使用。一切手持電動工具必須符合國家標準、專業(yè)標準。 3、嚴禁赤手觸摸一切帶電的絕緣導(dǎo)線。不要帶電作業(yè)。 4、所有用電設(shè)備的

5、金屬外殼均要可靠接地或接零。 5、所有電氣設(shè)備必須按規(guī)格加裝熔斷器，電源上應(yīng)安裝漏電保 安器。六、保護接地與保護接零1、保護接地 將用電設(shè)備與帶電體相絕緣的金屬外殼跟接地極作金屬聯(lián)接。（1）不接地時用電有危險。若絕緣良好，外殼不帶電，人觸及外殼無危險。若絕緣破壞，外殼帶電，此時人若觸及外殼，則通過另外兩相對地的漏電阻形成回路，造成觸電事故。 （2）保護接地時用電安全。人若觸及帶電的外殼，人體電阻和接地電阻相互并聯(lián)，再通過另外兩相對地的漏電阻形成回路。因為人體電阻比接地電阻大得多。故流過人體的電流小得多，通常小于安全電流0.01A，保證了安全用電。 2 保護接零 在工作點接地的供電系統(tǒng)中，把與帶

6、電體相絕緣的金屬外殼與中線（或?qū)Ｓ帽Ｗo線）相聯(lián)。這種方法適用于變壓器中性點接地系統(tǒng)。 3、保護接地與保護接零的適用范圍（1）電機、變壓器、電器、照明器具、攜帶式及移動式用 電器具的底座和外殼。（2）電器設(shè)備的傳動裝置。（3）配電屏及控制屏的框架。（4）室內(nèi)外配電裝置的金屬架構(gòu)和混凝土的架構(gòu)，以及靠 近帶電部分的金屬遮擋、金屬門。（5）交直流電力電纜的接線盒的外殼以及電纜的金屬外皮、 穿線鋼管等。七、 觸電急救（一） 觸電的現(xiàn)場搶救 1. 使觸電者盡快脫離電源（1）如果觸電現(xiàn)場遠離開關(guān)或不具備關(guān)斷電源的條件，救護者可站在干燥木板上，用一只手抓住衣服將其拉離電源，如圖15所示。 圖15 將觸電者拉

7、離電源 觸電急救也可用干燥木棒、竹竿等將電線從觸電者身上挑開，如圖16所示。（2）如觸電發(fā)生在火線與大地間，可用干燥繩索將觸電者身體拉離地面，或用干燥木板將人體與地面隔開，再設(shè)法關(guān)斷電源.（3）如手邊有絕緣導(dǎo)線，可先將一端良好接地，另一端與觸電者所接觸的帶電體相接，將該相電源對地短路. （4）也可用手頭的刀、斧、鋤等帶絕緣柄的工具，將電線砍斷或撬斷。 圖16 將觸電者身上電線挑開 2.對不同情況的救治 （1）觸電者神智尚清醒，但感覺頭暈、心悸、出冷汗、惡心、嘔吐等，應(yīng)讓其靜臥休息，減輕心臟負擔。 （2）觸電者神智有時清醒，有時昏迷。應(yīng)靜臥休息，并請醫(yī)生救治。（3）觸電者無知覺，有呼吸、心跳。在

8、請醫(yī)生的同時，應(yīng)施行人工呼吸。（4）觸電者呼吸停止，但心跳尚存，應(yīng)施行人工呼吸；如心跳停止，呼吸尚存，應(yīng)采取胸外心臟擠壓法；如呼吸、心跳均停止，則須同時采用人工呼吸法和胸外心臟擠壓法進行搶救。 口對口人工呼吸法 只對停止呼吸的觸電者使用。操作步驟如下： 1.先使觸電者仰臥，解開衣領(lǐng)、圍巾、緊身衣服等，除去口腔中的粘液、血液、食物、假牙等雜物。 2. 將觸電者頭部盡量后仰，鼻孔朝天，頸部伸直。救護人一只手捏緊觸電者的鼻孔，另一只手掰開觸電者的嘴巴。救護人深吸氣后，緊貼著觸電者的嘴巴大口吹氣，使其胸部膨脹；之后救護人換氣，放松觸電者的嘴鼻，使其自動呼氣。如此反復(fù)進行，吹氣2秒，放松3秒，大約5秒鐘

9、一個循環(huán)。 3.吹氣時要捏緊鼻孔，緊貼嘴巴，不使漏氣，放松時應(yīng)能使觸電者自動呼氣。其操作示意如圖17圖110所示。 4.如觸電者牙關(guān)緊閉，無法撬開，可采取口對鼻吹氣的方法。 5.對體弱者和兒童吹氣時用力應(yīng)稍輕，以免肺泡破裂。 口對口人工呼吸法 圖17 頭部后仰 圖18 捏鼻掰嘴 圖19 貼緊吹氣 圖110 放松換氣胸外心臟擠壓法 幫助觸電者恢復(fù)心跳的有效方法。 操作要領(lǐng)如圖111圖114所示。 圖111 正確壓點 圖112 迭手姿勢 圖113 向下擠壓 圖114 突然放松 第二節(jié) 建筑防雷一、雷電現(xiàn)象 1、雷電的形成 雷電是由雷云對地面建筑物及大地的自然放電引起的，它會對建筑物或設(shè)備產(chǎn)生嚴重破

10、壞。因此對雷電的形成過程及放電條件應(yīng)有所了解，從而采取適當?shù)拇胧?保護建筑物不受雷擊。 在天氣悶熱潮濕的時候，地面上的水受熱變?yōu)檎羝⑶疑仙?在空中與冷空氣相遇，使蒸汽凝結(jié)成小水滴，形成積云。云中水滴受到強烈氣流吹襲，分裂為一些小水滴和大水滴，小水滴帶負電荷，大水滴帶正電荷。帶負電的雷云由于靜電感應(yīng)與大地形成一個大的電容器。當電場強度很大，超過大氣的擊穿強度時，即發(fā)生了雷云與大地間的放電，就是一般所說的雷擊。 雷電的形成及對建筑物的危害主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材 由于電荷的不斷積累，不同極性的云塊之間的電場強度不斷增大，當某處的電場強度超過空氣可能承受的擊穿強度時，就形成了云

11、間放電。不同極性的電荷通過一定的電離通道互相中和，產(chǎn)生強烈的光和熱。放電通道所發(fā)出的這種強光，即稱之為“閃”；而放電通道所發(fā)出的熱，使附近的空氣突然膨脹，發(fā)出霹靂的轟鳴，即稱之為“雷”。下一頁7.3.1雷電的形成及對建筑物的危害主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材 雷電的形式有線狀雷、片狀雷和球雷等，如上所說的雷云之間的放電多為片狀雷，它對地面的影響不大；而雷云與大地之間的放電則多以線狀形式出現(xiàn)而稱為線狀雷。通常雷云的下部帶負電，上部帶正電，由于雷云電荷的感應(yīng)，使附近地面感應(yīng)出相應(yīng)極性相反的電荷，從而使地面與雷云之間形成強大的電場；和雷云間放電的現(xiàn)象一樣，當某處積聚的電荷密度很大，所形

12、成的電場強度達到空氣的臨界植時，就為線狀閃電落雷的發(fā)展創(chuàng)造了條件。下一頁2、雷電流的特性 雷電放電速度很快，雷電流的幅值很大，陡度很高，且其電流的大小與土壤電阻率、雷擊點的散流電阻有關(guān)。3、雷電的危害 雷電的作用分為三類 直擊雷雷直接擊在建筑物和設(shè)備上而發(fā)生的機械效應(yīng)和熱 效應(yīng)。 感應(yīng)雷雷電流產(chǎn)生的電磁效應(yīng) 和靜電效應(yīng)。 高電位的引入雷電流沿電氣線路 和管道引入建筑物的內(nèi)部。7.3.1雷電的形成及對建筑物的危害主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材 雷電的破壞作用主要是雷電流引起的。它的危害基本上可分為三種類型： 1.直擊雷的作用 即雷電直接在建筑物或設(shè)備上發(fā)生的熱效應(yīng)作用和電動力作用；

13、 2.雷電的二次作用 即雷電流產(chǎn)生的靜電感應(yīng)作用和電磁感應(yīng)作用；通常稱為感應(yīng)雷； 3.雷電對架空線路或金屬管道的作用 所產(chǎn)生的雷電波可能沿著這些金屬導(dǎo)體、管路，特別是沿天線或架空電線引入室內(nèi)，形成所謂高電位引入，而造成火災(zāi)或觸電傷亡事故。下一頁7.3.1雷電的形成及對建筑物的危害主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材 雷電流的熱效應(yīng)主要表現(xiàn)在雷電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生出大量的熱能，它能使金屬融化、飛濺，從而引起火災(zāi)或爆炸。 雷電流的機械作用能使被擊物體破壞，這是由于被擊物體縫隙中的氣體在雷電流的作用下劇烈膨脹、水分急劇蒸發(fā)而引起被擊物暴裂。此外，靜電斥力、電磁推力也有很強的破壞作用。前者是指被

14、擊物上同種電荷之間的斥力，后者是指雷電流在拐角處或雷電流相平行處的推力。 下一頁7.3.1雷電的形成及對建筑物的危害主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材 當金屬屋頂、輸電線路或其它導(dǎo)體處于雷云和大地間所形成的電場中時，導(dǎo)體上就會感應(yīng)出與雷云性質(zhì)相反的大量的電荷（稱為束縛電荷）。雷云放電后，云與大地間的電場突然消失，導(dǎo)體上的電荷來不及立即疏散，因而產(chǎn)生很高的對地電壓。即稱之為“靜電感應(yīng)電壓”。此時導(dǎo)體上的束縛電荷變?yōu)樽杂呻姾?，向?qū)w兩側(cè)流動，形成感應(yīng)過電壓波。高壓輸電線上的感應(yīng)過電壓可達300400KV，但一般配電線路，由于懸掛高度底、漏電大，感應(yīng)過電壓大致不超過100KV。為了防止靜電

15、感應(yīng)電壓的危害，應(yīng)將建筑物的金屬屋頂、房屋中的大型金屬物品全部給以良好的接地處理和等電位聯(lián)結(jié)接地處理。 下一頁7.3.1雷電的形成及對建筑物的危害主要內(nèi)容普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材返回 由于雷電流具有極大的幅值和陡度（雷電流升高的速度），在它周圍的空間里，會產(chǎn)生強大的變化的電磁場。處在這一電磁場中的導(dǎo)體會感應(yīng)出很高的電動勢，它可以使構(gòu)成閉合回路的金屬物體產(chǎn)生強大的感應(yīng)電流。若回路中有些地方接觸不良，就會產(chǎn)生局部發(fā)熱，若回路中有間隙就會產(chǎn)生火花放電。這對于存放易燃或易爆物品的建筑物是十分危險的。為了防止電磁感應(yīng)引起的不良后果，應(yīng)將所有互相靠近的金屬物體進行等電位聯(lián)結(jié)接。4、雷電日在一年

16、中，能聽到一聲（或以上）雷聲的總天數(shù)。5、易受雷擊的部位（1）高聳突出的建筑物（2）排出導(dǎo)電塵埃的廠 房和廢氣管道（3）建筑物突出的地方（4）建筑群中，特別潮 濕的建筑物和地下 水位比較高的地方（5）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。二、民用建筑物的防雷分類1、一類防雷建筑物 具有特別重要用途的建筑物； 國家級重點文物保護的建筑物和構(gòu)筑物； 高度超過100m的建筑物2、二級防雷建筑物 重要的或人員密集的大型建筑物 省級重點文物保護的建筑物或構(gòu)筑物 19層及以上的住宅建筑和高度超過50m的其他民用和一般 工業(yè)建筑物 省級及以上的大型計算機中心和裝有重要電子設(shè)備的建筑物

17、3、三類防雷建筑物 根據(jù)建筑物的年計算雷擊次數(shù)達到一定數(shù)值的民用及一般 工業(yè)建筑 建筑群中高于其他建筑或處于邊緣地帶的高度為20m及以上 的民用和一般工業(yè)建筑物； 高度超過15m以上的煙囪、水塔等孤立的構(gòu)筑物，在雷電活 動較弱的地區(qū)高度為25m以上。 歷史上雷害事故嚴重地區(qū)的建筑物或雷害事故較多地區(qū)的較 重要建筑物。三、工業(yè)建筑物的防雷分類 1、第一類工業(yè)建筑物 建筑物中制造、使用或貯存大量爆炸物質(zhì) 工業(yè)企業(yè)內(nèi)有爆炸危險的漏天鋼質(zhì)密閉氣罐 2、第二類工業(yè)建筑物 建筑物中制造、使用或貯存大量爆炸物質(zhì)，但電火花不易引 起爆炸或不至于造成巨大破壞和人身傷亡者。 有爆炸危險的場所 雷擊次數(shù)較多，或雷擊

18、后對工業(yè)生產(chǎn)影響嚴重 3、第三類工業(yè)建筑物 雷擊后對工業(yè)生產(chǎn)有影響 歷史上雷害事故較多的地區(qū)建筑物四、建筑防雷系統(tǒng)1、接閃器（1）避雷針 避雷針是人為設(shè)立的最突出的良導(dǎo)體。在雷云的感應(yīng)下，針的頂端形成的電場強度最 大，所以最容易把雷電流吸引過來，完成避雷針的接閃作用。 結(jié)構(gòu) 避雷針一般用鍍鋅圓鋼或焊接鋼管制 成，圓鋼截面不得小于100mm2，鋼管厚度不得小于3mm。避雷針的直徑不得小于下列數(shù)值: 針長1m以下 圓鋼12mm，鋼管20mm 針長12m 圓鋼16mm，鋼管25mm 煙囪頂上的針 圓鋼20mm 避雷針應(yīng)考慮防腐蝕，除應(yīng)鍍鋅或涂漆外。在腐蝕性鉸強的場所。還應(yīng)適當加大截面或采取其它防腐措

19、施。 頂端形狀可做成尖形、圓形或扁形。（2）避雷帶 通過試驗發(fā)現(xiàn)，不論屋頂坡度多大，都是屋角和檐角的雷擊率最高。屋頂坡度愈大。則屋脊的雷擊率也大。通過對不同屋頂坡度建筑物的雷擊分布情況調(diào)查發(fā)現(xiàn)，對于那些屋頂平整，又沒有突出結(jié)構(gòu)（如煙囪等）的建筑物，雷擊部位是有一定規(guī)律性的。避雷帶就是對建筑物雷擊率高的部位，進行重點保護的一種接閃裝置。 （3）避雷網(wǎng) 當建筑物較高。屋頂面積較大但坡度不大時，可采用避雷網(wǎng)作為屋面保護的接閃裝置。 避雷網(wǎng)（帶）分明裝和暗裝兩種。明裝避雷網(wǎng)（帶）一般可用直徑8mm的圓鋼或截面12x4mm2的扁鋼做成。為避免接閃部位的振動力，宜將網(wǎng)（帶）支起1020cm，支持點間距取11.5m，應(yīng)注意美觀和伸縮問題。暗裝時可利用建筑內(nèi)不小于3mm的鋼筋。 2、引下線 引下線 可分明裝和暗裝兩種 明裝時一般采用直徑8mm的圓鋼或截面l2x4mm2的扁鋼。在易受腐蝕部位，截面適當