電氣安全接地與防雷

電氣安全接地與防雷第一頁(yè)，共21頁(yè)。第二節(jié)電氣安全與觸電急救

一、電氣安全的一般措施

保證電氣安全的一般措施如下：

1．加強(qiáng)電氣安全教育，樹(shù)立“安全第一”的觀點(diǎn)。

2．嚴(yán)格執(zhí)行安全工作規(guī)程。

如工作人員與帶電設(shè)備的安全距離不得小于表8—2、3、4的規(guī)定。

表8-2工作人員工作中正?；顒?dòng)范圍與帶電設(shè)備的安全距離

電壓等級(jí)／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

4.00表8-3進(jìn)行地電位帶電作業(yè)時(shí)人身與帶電體間的安全距離

電壓等級(jí)／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表8-4等電位作業(yè)人員對(duì)鄰相導(dǎo)線的安全距離

電壓等級(jí)／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。

第二頁(yè)，共21頁(yè)。3．嚴(yán)格遵循設(shè)計(jì)、安裝規(guī)范。

4．加強(qiáng)運(yùn)行維護(hù)和檢修試驗(yàn)工作。

5．采用安全電壓和符合安全要求的相應(yīng)電器。

6．采用電氣安全用具

例如操作高壓隔離開(kāi)關(guān)和跌開(kāi)式熔斷器的絕緣鉤棒(又稱(chēng)令克棒，圖8—2)、高壓驗(yàn)電器(圖8—3a)、低壓試電筆(圖8—3b)、絕緣手套、絕緣靴、絕緣地毯、絕緣墊臺(tái)、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。

圖8-2高壓絕緣鉤棒

1手柄，2護(hù)環(huán)，3絕緣桿，4金屬鉤

第三頁(yè)，共21頁(yè)。7．普及安全用電常識(shí)

如不得私拉電線、不得長(zhǎng)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(kāi)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。

a)高壓驗(yàn)電器b)低壓試電筆

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。

第四頁(yè)，共21頁(yè)。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、干燥木棒等不導(dǎo)電物體解脫觸電者，也可抓住觸電者干燥而不貼身的衣服將其拖開(kāi)，可戴絕緣手套或?qū)⑹钟酶稍镆挛锇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(jí)的絕緣工具(如高壓絕緣棒)解脫觸電者，救護(hù)人在搶救過(guò)程中，應(yīng)注意保持自身與周?chē)鷰щ姴糠直匾陌踩嚯x。2、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(duì)癥救治，同時(shí)趕快通知醫(yī)生前來(lái)?yè)尵取?/p>

1)如果觸電者神志尚清醒，則應(yīng)使之就地躺平，嚴(yán)密觀察，暫時(shí)不要讓其站立或走動(dòng)。

第五頁(yè)，共21頁(yè)。2)如果觸電者傷勢(shì)嚴(yán)重，心跳和呼吸均已停止，則在通暢氣道后，立即同時(shí)進(jìn)行口對(duì)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(chǎng)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(duì)口(鼻)吹氣2～3次，再按壓心臟4～8次，又口對(duì)口(鼻)吹氣2～3次，如此交替反復(fù)進(jìn)行。

3、人工呼吸法

1)首先解開(kāi)觸電者的衣服、褲帶，松開(kāi)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，清除其口腔內(nèi)的血塊、假牙及其他異物。如果其舌根下陷，則應(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(kāi)?？稍谄渥焐仙w一層紗布，準(zhǔn)備對(duì)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。

5)救護(hù)人吹氣完畢后換氣時(shí)，應(yīng)立即離開(kāi)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(duì)幼小兒童，鼻子不捏緊，可任其自由漏氣，而且吹氣不能過(guò)猛，以免肺包脹破。

圖8-4口對(duì)口吹氣的人工呼吸法

a)貼緊吹氣b)放松換氣→氣流方向

第六頁(yè)，共21頁(yè)。4、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，首先使氣道暢通，在平整牢固的地面平躺下。

2)救護(hù)人位于觸電者一側(cè)，最好是跨腰跪在觸電者腰部，兩手相疊(對(duì)兒童可只用一只手)，手掌根部放在心窩稍高一點(diǎn)的地方(掌根放在胸骨的下三分之一部位)，如圖8—5所示。

3)救護(hù)人找到觸電者的正確壓點(diǎn)后，自上而下垂直均衡地用力向下按壓，壓出心臟里面的血液，如圖8—6a所示。

4)按壓后，掌根迅速放松(但手掌不要離開(kāi)胸部)，使觸電者胸部自動(dòng)復(fù)原，心臟擴(kuò)張，使血液又回到心臟，如圖8—6b所示。按照上述操作要求反復(fù)地進(jìn)行，每分鐘約60次。

在施行心肺復(fù)蘇法(含人工呼吸和人工循環(huán))時(shí)，救護(hù)人應(yīng)密切觀察觸電者反應(yīng)。只要發(fā)現(xiàn)觸電者有蘇醒跡象，例如眼皮閃動(dòng)或嘴唇微動(dòng)，就應(yīng)中止操作幾秒鐘，以讓觸電者自行呼吸和心跳。

圖8—5胸外按壓心臟的正確壓點(diǎn)

圖8-6人工胸外按壓心臟法

a)向下按壓b)放松回流→血流方向第七頁(yè)，共21頁(yè)。第三節(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)備的某部分與大地之間做良好的電氣連接，稱(chēng)為接地。埋入地中并直接與大地接觸的金屬導(dǎo)體，稱(chēng)為接地體或接地極。

專(zhuān)門(mén)為接地而人為裝設(shè)的接地體，稱(chēng)為人工接地體。兼作接地體用的直接與大地接觸的各種金屬構(gòu)件、金屬管道及建筑物的鋼筋混凝土基礎(chǔ)等，稱(chēng)為自然接地體。

接地線與接地體的組合，稱(chēng)為接地裝置。由若干接地體在大地中相互用接地線連接起來(lái)的一個(gè)整體，稱(chēng)為接地網(wǎng)，如右圖所示。

1接地體，2接地干線，3接地支線，4電氣設(shè)備

2、接地電流和對(duì)地電壓

當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生接地故障時(shí)，電流就通過(guò)接地體向大地作半球形散開(kāi)，稱(chēng)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(chēng)為電氣上的“地”或“大地”。

電氣設(shè)備的接地部分，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(chēng)為接地部分的對(duì)地電壓。

第八頁(yè)，共21頁(yè)。3、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)觸及的兩部分之間出現(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，則人手與腳之間所呈現(xiàn)的電位差，即為接觸電壓。

跨步電壓：在接地故障點(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

4、工作接地、保護(hù)接地和重復(fù)接地

工作接地：為保證電力系統(tǒng)和電氣設(shè)備達(dá)到正常工作要求而進(jìn)行的一種接地，例如電源中性點(diǎn)的接地、防雷裝置的接地等。

保護(hù)接地：為保障人身安全、防止間接觸電而將設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分接地。如圖下頁(yè)8—10所示。

第九頁(yè)，共21頁(yè)。保護(hù)接地的型式有兩種：①設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分經(jīng)各自的接地線(PE線)直接接地。②設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分經(jīng)公共的PE線或經(jīng)PEN線接地，這種接地習(xí)慣稱(chēng)為“保護(hù)接零”。

圖8—10保護(hù)接地作用的說(shuō)明

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，否則當(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)電部分將帶上危險(xiǎn)的電壓，如右圖8—11所示。

第十頁(yè)，共21頁(yè)。重復(fù)接地:

在TN系統(tǒng)中，為確保公共PE線或PEN線安全可靠，除在電源中性點(diǎn)進(jìn)行工作接地外，還應(yīng)在PE線或PEN線的下列地方進(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(chē)間或大型建筑物處。

如果不重復(fù)接地，則在PE線或PEN線斷線且有設(shè)備發(fā)生單相接地故障時(shí)，接在斷線后面的所有設(shè)備外露可導(dǎo)電部分都將呈現(xiàn)接近于相電壓的對(duì)地電壓，如圖8—12a所示，這是很危險(xiǎn)的。如果進(jìn)行了重復(fù)接地，如圖8—12b所示，則在發(fā)生同樣故障時(shí)，斷線后面的設(shè)備外露可導(dǎo)電部分的對(duì)地電壓大大降低。

圖8—12重復(fù)接地的作用說(shuō)明

第十一頁(yè)，共21頁(yè)。二、電氣裝置的接地和接地電阻

1、電氣裝置應(yīng)接地或接零的金屬部分

電機(jī)、變壓器、電器、攜帶式或移動(dòng)式用電器具等的金屬底座和外殼。

電氣設(shè)備的傳動(dòng)裝置。

戶內(nèi)外配電裝置的金屬或鋼筋混凝土構(gòu)架以及靠近帶電部分的金屬遮欄和金屬門(mén)。

配電、控制、保護(hù)用的屏(柜、箱)及操作臺(tái)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。

2、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(duì)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。第十二頁(yè)，共21頁(yè)。按規(guī)定應(yīng)滿足的條件為：在接地電流通過(guò)保護(hù)接地時(shí)產(chǎn)生的對(duì)地電壓不應(yīng)高于安全特低電壓50V。因此保護(hù)接地電阻應(yīng)為

≤如果漏電保護(hù)斷路器的動(dòng)作電流取30mA(安全電流值)，則≤50／0.03=1667Ω，一般取≤100Ω，以確保安全。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(chē)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。

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)的基本結(jié)構(gòu)型式，如圖8—13所示。最常用的垂直接地體為直徑50mm、長(zhǎng)2.5m的鋼管。為了減少外界溫度變化對(duì)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。

第十三頁(yè)，共21頁(yè)。a)垂直埋設(shè)的棒形接地體b)水平埋設(shè)的帶形接地體

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。

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(jiàn)規(guī)程規(guī)定（285～289頁(yè)）。

五、接地裝置的測(cè)試

1、用電壓表、電流表和功率表1被測(cè)接地體,2電壓極,3電流極

=U/I=P/I2=U2/P(三表法)測(cè)量接地電阻

第十四頁(yè)，共21頁(yè)。2、采用接地電阻測(cè)試儀測(cè)量接地電阻

1被測(cè)接地體，2電壓極，3電流極

搖測(cè)時(shí)，先將測(cè)試儀的“倍率標(biāo)尺”開(kāi)關(guān)置于較大倍率檔。然后慢慢旋轉(zhuǎn)搖柄，同時(shí)調(diào)整“測(cè)量標(biāo)度盤(pán)”，使指針指零(中線)；接著加快轉(zhuǎn)速達(dá)到每分鐘約120轉(zhuǎn)，并同時(shí)調(diào)整“測(cè)量標(biāo)度盤(pán)”，使指針指零(中線)。這時(shí)“測(cè)量標(biāo)度盤(pán)”所指示標(biāo)度值乘以“倍率標(biāo)尺”的倍率即為所測(cè)接地電阻值。

六、低壓配電系統(tǒng)的故障保護(hù)和等電位聯(lián)結(jié)

1、漏電斷路器的基本結(jié)構(gòu)和原理

漏電斷路器有電壓動(dòng)作型和電流動(dòng)作型兩種，但通常都采用電流動(dòng)作型，如右圖所示。

第十五頁(yè)，共21頁(yè)。2、等電位聯(lián)結(jié)

電流動(dòng)作型漏電斷路器工作原理如下：漏電斷路器由零序電流互感器TAN、放大器A和低壓斷路器QF(內(nèi)含脫扣器YR)等三部分組成。設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)，主電路三相電流相量和為零，因此零序電流互感器TAN的鐵心中沒(méi)有磁通，其二次側(cè)沒(méi)有輸出電流。如果設(shè)備發(fā)生漏電或單相接地故障時(shí)，由于三相電流的相量和不為零，零序電流互感器TAN的鐵心中產(chǎn)生零序磁通，二次側(cè)有輸出電流，經(jīng)放大器A放大后，通入脫扣器YR，可使斷路器QF跳閘，從而切除故障電路和設(shè)備。漏電保護(hù)動(dòng)作電流一般為30mA。等電位聯(lián)結(jié)：是使電氣裝置各外露可導(dǎo)電部分和裝置外可導(dǎo)電部分電位基本相等的一種電氣聯(lián)結(jié)。其作用在于降低接觸電壓，以保障保人身安全。如下圖所示。

總等電位聯(lián)結(jié)(MEB)和局部等電位聯(lián)結(jié)(LEB)第十六頁(yè)，共21頁(yè)。第四節(jié)過(guò)電壓與防雷

一、過(guò)電壓及雷電

1、過(guò)電壓

過(guò)電壓是指在電氣線路或電氣設(shè)備上出現(xiàn)的超過(guò)正常工作要求的電壓?？煞譃閮?nèi)部過(guò)電壓和雷電過(guò)電壓兩大類(lèi)。

1）內(nèi)部過(guò)電壓

內(nèi)部過(guò)電壓是由于電力系統(tǒng)內(nèi)的開(kāi)關(guān)操作、發(fā)生故障或其他原因，使系統(tǒng)的工作狀態(tài)突然改變，從而在系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)電磁振蕩而引起的過(guò)電壓。

內(nèi)部過(guò)電壓又分操作過(guò)電壓和諧振過(guò)電壓等形式。內(nèi)部過(guò)電壓一般不會(huì)超過(guò)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)相電壓的3～4倍，因此對(duì)電力線路和電氣設(shè)備絕緣的威脅不是很大。

2）雷電過(guò)電壓

雷電過(guò)電壓又稱(chēng)大氣過(guò)電壓或外部過(guò)電壓，它是由于電力系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備或建筑物遭受來(lái)自大氣中的雷擊或雷電感應(yīng)而引起的過(guò)電壓。雷電過(guò)電壓產(chǎn)生的雷電沖擊波，其電壓幅值可高達(dá)1億伏，其電流幅值可高達(dá)幾十萬(wàn)安，供電系統(tǒng)的危害極大。

第十七頁(yè)，共21頁(yè)。雷電過(guò)電壓的兩種基本形式：(1)直接雷擊：雷電直接擊中電氣設(shè)備或線路，其過(guò)電壓引起強(qiáng)大的雷電流通過(guò)這些物體放電入地，產(chǎn)生破壞性極大的熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)，還有電磁脈沖和閃絡(luò)放電。

(2)間接雷擊：雷電未直接擊中電力系統(tǒng)中的任何部分而是由雷對(duì)設(shè)備、線或其他物體的靜電感應(yīng)所產(chǎn)生的過(guò)電壓。

雷電過(guò)電壓還有一種是由于架空線路或金屬管道遭受直接或間接雷擊而引起的過(guò)電壓波，沿線路或管道侵入變配電所，這稱(chēng)為雷電波侵入或高電位侵入。據(jù)統(tǒng)計(jì)，其事故占整個(gè)雷害事故的50％～70％，因此對(duì)雷電波侵入的防護(hù)應(yīng)予以足夠的重視。

2、雷電的形成及概念

1）雷電的形成

雷電是帶有電荷的“雷云”之間或雷云對(duì)大地之間產(chǎn)生急劇放電的一種自然現(xiàn)象。據(jù)觀測(cè)，在地面上產(chǎn)生雷擊的雷云多為負(fù)雷云。

當(dāng)空中的雷云靠近大地時(shí)，雷云與大地之間形成一個(gè)很大的雷電場(chǎng)。由于靜電感應(yīng)作用，使地面出現(xiàn)雷云的電荷極性相反的電荷。當(dāng)兩者在某一方位的電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到25～30kV／cm時(shí)，雷云就會(huì)開(kāi)始向這一方位放電，形成一個(gè)導(dǎo)電的空氣通道，稱(chēng)為雷電