工廠供電 防雷、接地與電氣安全

第一節(jié)過電壓與防雷第二節(jié)電氣裝置的接地第三節(jié)電氣平安與觸電急救

第八章防雷、接地與電氣平安12/9/20221第1節(jié)過電壓與防雷一、過電壓及雷電的有關(guān)概念〔一〕過電壓的形式過電壓：電氣線路或電氣設(shè)備上出現(xiàn)的超過正常工作電壓要求的電壓。過電壓內(nèi)部過電壓操作過電壓諧振過電壓外部過電壓直接雷擊間接雷擊12/9/20222〔二〕雷電的形成原理12/9/20223二、防雷設(shè)備接閃器---專門用來接受直接雷擊的物體。接閃器避雷針避雷線避雷帶避雷網(wǎng)1.避雷針避雷針的作用：是引雷。采用鍍鋅圓或鍍鋅鋼管針長：1m以下時(shí)，直徑>12mm針長：1～２m時(shí)，直徑>16mm12/9/20224避雷針保護(hù)范圍計(jì)算滾球法當(dāng)避雷針高度：避雷針在地面上的保護(hù)半徑12/9/20225例題：有一座二類防雷建筑物，高10m其屋頂最遠(yuǎn)的一角距離一高50m的煙囪15m遠(yuǎn)。煙囪上裝有一根2.5m避雷針。試驗(yàn)算此避雷針能否保護(hù)該建筑物。解：二類滾球半徑為45m假設(shè)大于15m，能保護(hù)，否那么不能保護(hù)12/9/202262.避雷線采用截面不小于鍍鋅鋼絞線3.避雷帶和避雷網(wǎng)主要用類保護(hù)建筑物特別是高層建筑物。主要用類保護(hù)架空線路。以上接閃器均應(yīng)經(jīng)引下線與接地裝置連接。12/9/20227〔二〕避雷器避雷器應(yīng)與被保護(hù)設(shè)備并聯(lián),且安裝在被保護(hù)設(shè)備電源側(cè).避雷器的類型閥式避雷器排氣式避雷器保護(hù)間隙金屬氧化物避雷器12/9/202281、閥式避雷器火花間隙用銅片沖制而成，每對間隙用云母墊圈隔開，在雷電過電壓作用下，火花間隙被擊穿放電。閥片具有非線性特性，正常電壓下其電阻很大，而過電壓下其電阻就變得很小。閥式避雷器組成由火花間隙和閥片12/9/202292、排氣式避雷器〔通稱管型避雷器〕組成產(chǎn)氣管內(nèi)部間隙外部間隙適于室外架空場所，主要是架空線路上。12/9/2022103.保護(hù)間隙〔羊角避雷器〕只用于室外且負(fù)荷不重要的線路上。a)雙支柱瓷瓶單間隙b)單支柱瓷瓶單間隙C)雙支柱瓷瓶雙間隙

12/9/2022114、金屬氧化物避雷器無火花間隙只有壓敏電阻片的避雷器。壓敏電阻片具有理想的閥電阻特性。在正常工頻電壓下，它呈現(xiàn)極大的電阻，能迅速有效地阻斷工頻續(xù)流。而在雷電過電壓作用下，其電阻變的很小，能很好的泄放雷電流。12/9/202212第2節(jié)電氣裝置的接地

一、接地的有關(guān)概念1、接地和接地裝置電氣設(shè)備的某局部與大地之間做良好的電氣連接，稱為接地。埋入地中并直接與大地接觸的金屬導(dǎo)體，稱為接地體或接地極。接地裝置人工接地自然接地12/9/2022132、接地電流和對地電壓

當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生接地故障時(shí)，電流就通過接地體向大地作半球形散開，稱為接地電流。在距單根接地體或接地故障點(diǎn)約20m的地方，散流電阻已趨近于零，即其電位趨近于零，稱為電氣上的“地〞或“大地〞。電氣設(shè)備的接地局部，如接地的外殼和接地體等，與零電位的“地〞之間的電位差，就稱為接地局部的對地電壓。12/9/2022143、接觸電壓和跨步電壓接觸電壓：電氣設(shè)備的絕緣損壞時(shí)，在身體可同時(shí)觸及的兩局部之間出現(xiàn)的電位差。例如人站在發(fā)生接地故障的電氣設(shè)備旁邊，手觸及設(shè)備的金屬外殼，那么人手與腳之間所呈現(xiàn)的電位差，即為接觸電壓?？绮诫妷海涸诮拥毓收宵c(diǎn)附近行走時(shí)，兩腳之間出現(xiàn)的電位差，越靠近接地故障點(diǎn)或跨步越大，跨步電壓越大。離接地故障點(diǎn)達(dá)20m時(shí)，跨步電壓為零。接觸電壓和跨步電壓12/9/2022154、工作接地、保護(hù)接地和重復(fù)接地〔1〕工作接地：〔2〕保護(hù)接地：保護(hù)接地的型式有兩種：①設(shè)備的外露可導(dǎo)電局部經(jīng)各自的接地線(PE線)直接接地。②設(shè)備的外露可導(dǎo)電局部經(jīng)公共的PE線或經(jīng)PEN線接地，這種接地習(xí)慣稱為“保護(hù)接零〞。12/9/202216必須注意：同一低壓配電系統(tǒng)中，不能有的采取保護(hù)接地，有的又采取保護(hù)接零，否那么當(dāng)采取保護(hù)接地的設(shè)備發(fā)生單相接地故障時(shí)，采取保護(hù)接零的設(shè)備外露可導(dǎo)電局部將帶上危險(xiǎn)的電壓，12/9/202217〔3〕重復(fù)接地:在TN系統(tǒng)中，為確保公共PE線或PEN線平安可靠，除在電源中性點(diǎn)進(jìn)行工作接地外，還應(yīng)在PE線或PEN線的以下地方進(jìn)行重復(fù)接地：①在架空線路終端及沿線每lkm處；②電纜和架空線引入車間或大型建筑物處。12/9/202218二、電氣裝置的接地和接地電阻〔一〕電氣裝置應(yīng)接地或接零的金屬局部電機(jī)、變壓器、電器、攜帶式或移動式用電器具等的金屬底座和外殼。電氣設(shè)備的傳動裝置。戶內(nèi)外配電裝置的金屬或鋼筋混凝土構(gòu)架以及靠近帶電局部的金屬遮欄和金屬門。配電、控制、保護(hù)用的屏(柜、箱)及操作臺等的金屬柜架和底座。電纜的金屬護(hù)層、可觸及的電纜金屬保護(hù)管和穿線的鋼管。電纜橋架、支架和井架。12/9/202219〔二〕接地電阻及其要求

接地電阻：接地體的流散電阻與接地線和接地體電阻的總和。由于接地線和接地體的電阻相對很小，因此接地電阻可認(rèn)為就是接地體的流散電阻。工頻接地電阻：工頻(50Hz)接地電流流經(jīng)接地裝置所呈現(xiàn)的接地電阻。沖擊接地電阻：雷電流流經(jīng)接地裝置所呈現(xiàn)的接地電阻。按規(guī)定應(yīng)滿足的條件為：在接地電流通過保護(hù)接地時(shí)產(chǎn)生的對地電壓不應(yīng)高于平安特低電壓50V。因此保護(hù)接地電阻應(yīng)為12/9/202220如果漏電保護(hù)斷路器的動作電流取30mA(平安電流值)，那么≤50／0.03=1667Ω，一般取≤100Ω，以確保平安。三、接地裝置的裝設(shè)1、自然接地體的利用可作為自然接地體的有：與大地有可靠連接的建筑物的鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋、行車的鋼軌、埋地的非可燃可爆的金屬管道及埋地敷設(shè)的不少于兩根的電纜金屬外皮等。利用自然接地體時(shí)，一定要保證良好的電氣連接。12/9/202221

2、人工接地體的裝設(shè)

人工接地體有垂直埋設(shè)的和水平埋設(shè)的根本結(jié)構(gòu)型式最常用的垂直接地體為直徑50mm、長2.5m的鋼管。為了減少外界溫度變化對流散電阻的影響，埋人地下的接地體，其頂面埋設(shè)深度不宜小于0.6m。當(dāng)土壤電阻率偏高時(shí)，為降低接地裝置的接地電阻，可采用以下措施：采用多支線外引接地裝置，深埋式接地體，局部地進(jìn)行土壤置換及化學(xué)處理。

12/9/202222四、接地裝置的計(jì)算人工接地體工頻接地電阻的計(jì)算、自然接地體工頻接地電阻的計(jì)算等，見規(guī)程規(guī)定五、接地裝置的測試1、用電壓表、電流表和功率表1被測接地體,2電壓極,3電流極12/9/202223第3節(jié)電氣平安與觸電急救

一、電氣平安的一般措施保證電氣平安的一般措施如下：1．加強(qiáng)電氣平安教育，樹立“平安第一〞的觀點(diǎn)。2．嚴(yán)格執(zhí)行平安工作規(guī)程。工作人員工作中正?；顒臃秶c帶電設(shè)備的平安距離

電壓等級／kV≤10(13.8)20～35

44

60～110

154

220

330

安全距離／m

0.35

O.60

0.90

1.50

2.00

3.00

4.0012/9/202224電流通過人體時(shí)，人體內(nèi)部組織將產(chǎn)生復(fù)雜的作用。較大的的電流通過人體所產(chǎn)生的熱效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)，將使人的肌體遭受嚴(yán)重的電灼傷、組織炭化壞死及其他難以恢復(fù)的永久性傷害。觸電以電灼傷者居多,但在特殊場合，人觸及高壓后，由于不能自主地脫離電源，將導(dǎo)致迅速死亡的嚴(yán)重后果。1.電流對人體的作用人體觸電可受到兩種傷害：電擊：人體的重要器官受到損害〔大腦、心臟、呼吸系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)〕。多數(shù)死亡電傷：人體的局部器官受到損害〔手、腳、胳膊〕。12/9/2022252、觸電的危險(xiǎn)性取決因素接觸電壓：越大越危險(xiǎn)，平安電壓一般為36V，流過人體的電流：越大越危險(xiǎn)，平安電流為30mA，50～60Hz的電流危害最嚴(yán)重。觸電時(shí)間：越長越危險(xiǎn)，規(guī)定電流乘以時(shí)≤30mA·S。還有：人體電阻、觸電方式、電流路徑、環(huán)境、健康狀況、情緒好壞等。

安全電壓(交流有效值)／V

選用舉例

額定值

空載上限值

42

50

在有觸電危險(xiǎn)的場所使用的手持式電動工具等

36

43

在礦井、多導(dǎo)電粉塵等場所使用的行燈等

24

29

12

15

可供某些具有人體可能偶然觸及的帶電體設(shè)備選用

6

812/9/202226進(jìn)行地電位帶電作業(yè)時(shí)人身與帶電體間的平安距離

電壓等級／kV

10

35

66

110

220

330

安全距離／m

0.4

0.6

O.7

1.01.8(1.6)

2.6等電位作業(yè)人員對鄰相導(dǎo)線的平安距離

電壓等級／kV

10

35

66

110

220

330

安全距離／m

0.6

0.8

0.9

1.4

2.5

3.5如在高壓設(shè)備上工作必須遵守的要求：填用工作票、至少應(yīng)有兩人在一起工作。12/9/2022273．嚴(yán)格遵循設(shè)計(jì)、安裝標(biāo)準(zhǔn)。

4．加強(qiáng)運(yùn)行維護(hù)和檢修試驗(yàn)工作。5．采用平安電壓和符合平安要求的相應(yīng)電器。6．采用電氣平安用具例如操作高壓隔離開關(guān)和跌開式熔斷器的絕緣鉤棒(又稱令克棒，高壓驗(yàn)電器、低壓試電筆、絕緣手套、絕緣靴、絕緣地毯、絕緣墊臺、臨時(shí)接地線及“禁止合閘，有人工作〞、“止步，高壓危險(xiǎn)!〞等標(biāo)示牌等。高壓絕緣鉤棒1手柄，2護(hù)環(huán)，3絕緣桿，4金屬鉤

12/9/202228b)低壓試電筆a)高壓驗(yàn)電器1觸頭，2氖燈，3電容器，4接地螺釘，5絕緣棒，6護(hù)環(huán)，7絕緣手柄，8炭質(zhì)電阻，9金屬掛鉤10彈簧，11觀察窗孔。

12/9/2022297．普及平安用電常識

如不得私拉電線、不得長時(shí)間超負(fù)荷用電、當(dāng)電線斷落在地上不可走近、如遇有人觸電，應(yīng)立即設(shè)法使觸電者脫離電源或斷開電源，并正確進(jìn)行觸電急救。8．正確處理電氣失火事故

如帶電滅火，應(yīng)使用二氧化碳(CO2)滅火器、干粉滅火器、干砂等進(jìn)行。

12/9/202230二、觸電的急救處理1、脫離電源在觸電者未脫離電源前，救護(hù)人員不得直接用手觸及觸電者。如果觸電者是觸及低壓電，應(yīng)迅速切斷電源或使用絕緣工具、枯燥木棒等不導(dǎo)電物體解脫觸電者，也可抓住觸電者枯燥而不貼身的衣服將其拖開，可戴絕緣手套或?qū)⑹钟每菰镆挛锇鸷蠼饷撚|電者，也可站在絕緣墊上或干木板上進(jìn)行救護(hù)，最好用一只手進(jìn)行救護(hù)。如果觸電者觸及高壓帶電設(shè)備，救護(hù)人應(yīng)迅速切斷電源，或用適合該電壓級的絕緣工具(如高壓絕緣棒)解脫觸電者，救護(hù)人在搶救過程中，應(yīng)注意保持自身與周圍帶電局部必要的平安距離。12/9/2022312、急救處理當(dāng)觸電者脫離電源后，應(yīng)立即根據(jù)具體情況，迅速對癥救治，同時(shí)趕快通知醫(yī)生前來搶救。1)如果觸電者神志尚清醒，那么應(yīng)使之就地躺平，嚴(yán)密觀察，暫時(shí)不要讓其站立或走動。2)如果觸電者傷勢嚴(yán)重，心跳和呼吸均已停止，那么在通暢氣道后，立即同時(shí)進(jìn)行口對口(鼻)的人工呼吸和胸外按壓心臟的人工循環(huán)。如果現(xiàn)場僅有一人救護(hù)時(shí)，可交替進(jìn)行人工呼吸和人工循環(huán)：先胸外按壓心臟4～8次，然后口對口(鼻)吹氣2～3次，再按壓心臟4～8次，又口對口(鼻)吹氣2～3次，如此交替反復(fù)進(jìn)行。12/9/2022323、人工呼吸法1)首先解開觸電者的衣服、褲帶，松開上身，使其胸部能自由擴(kuò)張。2)使觸電者仰臥，不墊枕頭，使頭先側(cè)向一邊，去除其口腔內(nèi)的血塊、假牙及其他異物。如果其舌根下陷，那么應(yīng)將舌頭拉出，使氣道通暢。然后將其頭部扳正，使之盡量后仰，鼻孔朝天，使氣道暢通。3)救護(hù)人位于觸電者一側(cè)，用一只手捏緊其鼻孔，不使漏氣；用另一只手將其下頜拉向前下方，使其嘴巴張開?？稍谄渥焐仙w一層紗布，準(zhǔn)備對其吹氣。4)向觸電者大口吹氣，如圖8—4a所示。吹氣時(shí)，要使觸電者胸部膨脹。12/9/202233救護(hù)人吹氣完畢后換氣時(shí)，應(yīng)立即離開觸電者的嘴巴(或鼻孔)，并放松緊捏的鼻(或嘴)，讓其自由排氣，如圖8—4b所示。按照上述操作要求反復(fù)進(jìn)行，每分鐘約12次。對幼小兒童，鼻子不捏緊，可任其自由漏氣，而且吹氣不能過猛，以免肺包脹破。

圖8-4口對口吹氣的人工呼吸法

a)貼緊吹氣b)放松換氣→氣流方向

12/9/2022344、胸外按壓心臟的人工循環(huán)法

1)與人工呼吸法的要求一樣