建筑設(shè)備課件：建筑電氣(八)-

建筑電氣(八)9.4建筑防雷與接地補(bǔ)充

安全用電9.4.2接地

9.4.3等電位連接

安全用電一、安全電流和安全電壓二、電流對(duì)人體的傷害

發(fā)生觸電的危險(xiǎn)程度與通過(guò)人體電流的大小、電流的頻率、通電時(shí)間的長(zhǎng)短、電流在人體的路徑等多方面因素有關(guān)。

1.安全電流觸電主要是指電流流經(jīng)人體，使人體機(jī)能受到損害。人體對(duì)流經(jīng)肌體的電流所產(chǎn)生的感覺(jué)，是隨電流的大小而不同，傷害程度也不同。一、安全電流和安全電壓

安全電流就是人體觸電后最大的擺脫電流。

我國(guó)規(guī)定安全電流為30mA（50Hz交流），按觸電時(shí)間不超過(guò)1s（即1000ms），因此安全電流值為30mA·s。通過(guò)人體電流不超過(guò)30mA·s時(shí)，對(duì)人機(jī)體不會(huì)有損傷。如果通過(guò)人體電流達(dá)到50mA·s，對(duì)人就有致命危險(xiǎn)，而達(dá)到100mA·s時(shí)，一般會(huì)致人死亡。100mA·s，即為“致命電流”。一、安全電流和安全電壓

2.與觸電電流大小有關(guān)的因素：

通過(guò)人體電流的大小主要取決于加在人體上的電壓和人體電阻。

（1）人體電阻人體電阻因人而異，主要集中在厚度0.05～0.2mm的角質(zhì)層，但該層易于損壞和脫落。去掉角質(zhì)后皮膚的電阻約800～1200Ω。一、安全電流和安全電壓

2.與觸電電流大小有關(guān)的因素：

(2)觸電部位及健康狀況：觸電電流流過(guò)呼吸器官和神經(jīng)中樞時(shí)，危害程度較大；流過(guò)心臟時(shí)，危害程度更大；流過(guò)大腦時(shí)，會(huì)使人立即昏迷。心臟病、內(nèi)分泌失調(diào)、肺病、精神病患者，在同等情況下危險(xiǎn)更大。

(3)觸電時(shí)間：觸電時(shí)間越長(zhǎng)，后果就越嚴(yán)重。一、安全電流和安全電壓

2.與觸電電流大小有關(guān)的因素：

(4)觸電電壓：

電壓越高，危險(xiǎn)性就越大。人體通過(guò)10mA以上的電流就會(huì)有危險(xiǎn)。因此，要使通過(guò)人體的電流小于10mA，若人體電阻按1200Ω算，根據(jù)歐姆定律：U=IR=0.01×1200=12V。如果觸電電壓小于12V，電流小于10mA，人體是安全的。一、安全電流和安全電壓

3.安全電壓我國(guó)規(guī)定安全電壓為12V，當(dāng)空氣干燥，工作條件較好時(shí)，可使用24V、36V電壓。

12V、24V、36V為我國(guó)規(guī)定的安全電壓三個(gè)等級(jí)。一、安全電流和安全電壓

4.安全電壓的條件(1)因人而異手有老繭、身心健康、情緒樂(lè)觀的人電阻大，較安全；皮膚細(xì)嫩、情緒悲觀、疲勞過(guò)度的人電阻小，較危險(xiǎn)。(2)與觸電時(shí)間長(zhǎng)短有關(guān)觸電時(shí)間長(zhǎng)，情緒緊張，發(fā)熱出汗人體電阻減小，危險(xiǎn)大；若可迅速脫離電源,則危險(xiǎn)小。一、安全電流和安全電壓

4.安全電壓的條件

(3)與皮膚接觸的面積和壓力大小有關(guān)接觸的面積和壓力越大，越危險(xiǎn)；反之，較安全。

(4)與工作環(huán)境有關(guān)在低矮潮濕、仰臥操作、不易脫離現(xiàn)場(chǎng)的情況下、觸電危險(xiǎn)大，安全電壓取12V；其它條件較好的場(chǎng)所，可取24V或36V。一、安全電流和安全電壓

二、觸電引起的事故

觸電或雷擊是由于人體受到一定量的電流通過(guò)人體致使組織損傷和功能障礙甚至死亡的現(xiàn)象。一般把電流對(duì)人體的傷害方式分為兩類(lèi)：電擊和電傷。電擊：電流流過(guò)人體時(shí)在人體內(nèi)部造成器官的損傷，而在人體的外表不一定會(huì)留下電流痕跡。電傷：電傷是由電流的熱效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)、機(jī)械效應(yīng)等效應(yīng)對(duì)人造成的傷害。1.電擊

電擊是電流對(duì)人體內(nèi)部組織的傷害，是最危險(xiǎn)的一種傷害，絕大多數(shù)(大約85％以上)的觸電死亡事故都是由電擊造成的。

電擊的主要特征有：

(1)傷害人體內(nèi)部。

(2)在人體的外表沒(méi)有顯著的痕跡。

(3)致命電流較小。1.電擊

按照發(fā)生電擊時(shí)電氣設(shè)備的狀態(tài)，電擊可分為直接接觸電擊和間接接觸電擊：

(1)直接接觸電擊：是觸及設(shè)備和線(xiàn)路正常運(yùn)行時(shí)的帶電體發(fā)生的電擊，也稱(chēng)為正常狀態(tài)下的電擊。

(2)間接接觸電擊：是觸及正常狀態(tài)下不帶電，而當(dāng)設(shè)備或線(xiàn)路故障時(shí)意外帶電的導(dǎo)體發(fā)生的電擊，也稱(chēng)為故障狀態(tài)下的電擊。1.電擊

按照人體觸及帶電體的方式和電流流過(guò)人體的途徑，電擊可分為單相觸電、兩相觸電和跨步電壓觸電。1．單相觸電人體站在地面上，觸及電源的一根相線(xiàn)或者人體直接碰觸漏電設(shè)備的外殼，電流通過(guò)人體流入大地，這種觸電現(xiàn)象稱(chēng)為單相觸電。①中性點(diǎn)接地電網(wǎng)的單相觸電。

當(dāng)人體接觸導(dǎo)線(xiàn)時(shí)，電流經(jīng)過(guò)人體、大地和中性點(diǎn)接地裝置形成閉合回路。由于接地電阻較人體電阻小的多，加在人體的電壓值接近于電源的相電壓，觸電后果比較嚴(yán)重。(1)單相觸電②中性點(diǎn)不接地單相觸電。

因?yàn)橹行渣c(diǎn)不接地，所以有兩個(gè)回路的電流通過(guò)人體。一個(gè)是從L3相導(dǎo)線(xiàn)出發(fā)，經(jīng)人體、大地、線(xiàn)路對(duì)地空氣阻抗Z到L1相導(dǎo)線(xiàn)；另一個(gè)是同樣路徑到L2相導(dǎo)線(xiàn)。如果人體和大地絕緣良好，流經(jīng)人體的電流就比較小，一般不發(fā)生危險(xiǎn)；絕緣性不好，危險(xiǎn)性就增大。(1)單相觸電(1)單相觸電

單相觸電由于通過(guò)人體的電流路徑不同，其危險(xiǎn)性也不同①電源變壓器中性點(diǎn)接地的供電系統(tǒng)②電源變壓器中性點(diǎn)不接地的供電系統(tǒng)

是人體同時(shí)觸及兩根相線(xiàn)。因?yàn)槭┘佑谌梭w的電壓為全部工作電壓（即線(xiàn)電壓），且此時(shí)電流將不經(jīng)過(guò)大地，直接從L2經(jīng)人體到L3構(gòu)成閉合回路。所以不論中性點(diǎn)是否接地、人體對(duì)地是否絕緣，都會(huì)使人觸電。

此時(shí)人體處于線(xiàn)電壓下，電流流經(jīng)人的中樞神經(jīng)系統(tǒng)和心臟，對(duì)人的危害最嚴(yán)重。(2)兩相觸電(3)接觸電壓和跨步電壓

當(dāng)電力系統(tǒng)和設(shè)備的接地裝置中有電流時(shí)，此電流經(jīng)埋設(shè)在土壤中的接地體向周?chē)寥乐辛魃?，使接地體附近的地表任意兩點(diǎn)之間都可能出現(xiàn)電壓。

如果以大地為零電位，即接地體以外15-20m處可以認(rèn)為是零電位，則接地體附近地面各點(diǎn)的電位分布如下圖示。0.8m0.8mUjaUjc20m20m接地電流電位分布曲線(xiàn)Uja--跨步電壓;Ujc--接觸電壓Ujc接觸電壓：在短路接地系統(tǒng)中，人體觸及設(shè)備的帶電外殼一點(diǎn)和人站立地面上一點(diǎn)之間的電位差，稱(chēng)為接觸電壓。

Uja跨步電壓:在距接地點(diǎn)20m范圍內(nèi)，地面上兩腿間的電位差，稱(chēng)為跨步電壓，跨步電壓大小與跨距有關(guān),人的跨距一般按0.8m考慮。(3)接觸電壓和跨步電壓

當(dāng)供電系統(tǒng)中出現(xiàn)對(duì)地短路時(shí)，或有雷電流流經(jīng)輸電線(xiàn)入地時(shí)，都會(huì)在接地體上流過(guò)很大的電流，使接觸電壓Ujc和跨步電壓Uja都大大超過(guò)安全電壓，造成觸電傷亡。為此接地體要做好，使接地電阻盡量小，一般要求為4Ω。(3)接觸電壓和跨步電壓

(1)電燒傷是電流的熱效應(yīng)造成的傷害，分為電流灼傷和電弧燒傷。電流灼傷是人體與帶電體接觸，電流通過(guò)人體由電能轉(zhuǎn)換成熱能造成的傷害。電弧燒傷是由弧光放電造成的傷害，分為直接電弧燒傷和間接電弧燒傷。2.電傷

直接電弧燒傷是帶電體與人體之間發(fā)生電弧，有電流流過(guò)人體的燒傷；間接電弧燒傷是電弧發(fā)生在人體附近對(duì)人體的燒傷，包含熔化了的熾熱金屬濺出造成的燙傷。直接電弧燒傷是與電擊同時(shí)發(fā)生的。電弧溫度高達(dá)900℃以上，可造成大面積、大深度的燒傷，甚至燒焦、燒掉四肢及其他部位。

高壓電弧的燒傷較低壓電弧嚴(yán)重，直流電弧的燒傷較交流電弧嚴(yán)重。發(fā)生直接電弧燒傷時(shí)，電流進(jìn)、出口燒傷最為嚴(yán)重。

2.電傷

(2)皮膚金屬化是在電弧高溫的作用下，金屬熔化、汽化，金屬微粒滲入皮膚，使皮膚傷害。皮膚金屬化多與電弧燒傷同時(shí)發(fā)生。

(3)電烙印是在人體與帶電體接觸的部位留下的永久性斑痕。斑痕處皮膚失去原有彈性、色澤，表皮壞死，失去知覺(jué)。2.電傷

(4)機(jī)械性損傷是電流作用于人體時(shí)，由于中樞神經(jīng)反射和肌肉強(qiáng)烈收縮等作用導(dǎo)致的機(jī)體組織斷裂、骨折等傷害。

(5)電光眼是發(fā)生弧光放電時(shí)，由紅外線(xiàn)、可見(jiàn)光、紫外線(xiàn)對(duì)眼睛的傷害。電光眼表現(xiàn)為角膜炎或結(jié)膜炎。2.電傷9.4.2接地

為了滿(mǎn)足電氣裝置和系統(tǒng)的工作特性和安全防護(hù)的需要，而將電氣裝置和電力系統(tǒng)的某一部位通過(guò)接地裝置與大地土壤作良好的連接即為接地。建筑電氣系統(tǒng)的三相電源（變壓器）中性點(diǎn)一般直接接地，由接地端子上引出中線(xiàn)（零線(xiàn)）線(xiàn)路工作和保護(hù)根據(jù)實(shí)際情況可以采用直接接地或通過(guò)零線(xiàn)接地（接零）方式，接地與接零參見(jiàn)下圖9.4.2接地接地的作用1.工作

工作接地是為保證電氣設(shè)備的可靠運(yùn)行并提供部分電氣設(shè)備和裝置所需要的相電壓，將電力系統(tǒng)中的變壓器低壓側(cè)中性點(diǎn)通過(guò)接地裝置與大地直接連接的接地方式。2.保護(hù)

保護(hù)接地是為了防止電氣設(shè)備由于絕緣損壞而造成觸電事故，將電氣設(shè)備的金屬外殼通過(guò)接地線(xiàn)與接地裝置連接起來(lái)的接地方式。其連接線(xiàn)稱(chēng)為保護(hù)線(xiàn)（PE）或保護(hù)地線(xiàn)和接地線(xiàn)。接地的方式⑴工作接地。變壓器中性點(diǎn)與接地裝置連接。⑵保護(hù)接地。設(shè)備金屬外殼與接地裝置連接。⑶重復(fù)接地。當(dāng)線(xiàn)路較長(zhǎng)或接地電阻要求較高時(shí)，為盡可能降低零線(xiàn)的電阻，除變壓器低壓側(cè)中性點(diǎn)直接接地外，將零線(xiàn)上一處或多處再進(jìn)行接地，這種接地方式稱(chēng)為重復(fù)接地。⑷防雷接地。為泄掉雷電流而設(shè)置的防雷接地裝置，稱(chēng)為防雷接地。接零的方式⑴工作接零。當(dāng)單相用電設(shè)備為取得單相電壓而接的零線(xiàn)，稱(chēng)為工作接零。其連接線(xiàn)稱(chēng)中性線(xiàn)（N）或零線(xiàn)，與保護(hù)線(xiàn)（PE）共用的稱(chēng)為PEN線(xiàn)。⑵保護(hù)接零。為了防止電氣設(shè)備因絕緣損壞而使人身遭受觸電危險(xiǎn)，將電氣設(shè)備的金屬外殼與電源的中性線(xiàn)（零線(xiàn)）用導(dǎo)線(xiàn)連接起來(lái)，稱(chēng)為保護(hù)接零。其連接線(xiàn)也稱(chēng)為保護(hù)線(xiàn)（PE）或保護(hù)零線(xiàn)。9.4.3等電位連接

等電位連接就是電氣裝置的各外露導(dǎo)電部分和裝置外導(dǎo)電部分的電位實(shí)質(zhì)上相等的連接。從而消除或減少各部分間的電位差，減少保護(hù)電器動(dòng)作不可靠的危險(xiǎn)性，消除或降低從建筑物外竄入電氣裝置外露導(dǎo)電部分上的危險(xiǎn)電壓。等電位連接分為：總等電位連接(MEB)、局部等電位連接(LEB)、輔助等電位連接(S