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1、41 安全电压 不带任何防护设备，对人体各部分组织均不造成伤害的电压值， 称为安全电压。 世界各国对于安全电压的规定：有50伏、40伏、36伏、25伏、24 伏等，其中以50伏、25伏居多。 国际电工委员会（IEC）规定安全电压限定值为50伏. 我国规定12伏、24伏、36伏三个电压等级为安全电压级别. 在湿度大、狭窄、行动不便、周围有大面积接地导体的场所（如 金属容器内、矿井内、隧道内等）使用的手提照明，应采用12伏安全 电压。 凡手提照明器具，在危险环境、特别危险环境的局部照明灯，高 度不足2.5米的一般照明灯，携带式电动工具等，若无特殊的安全防 护装置或安全措施，均应采用24伏或36伏安
2、全电压。,第四章、 安全用具和安全标识,7.1 第一节 电气防火 1电气火灾产生的原因 几乎所有的电气故障都可能导致电气着火。如设备材料选择不当， 过载、短路或漏电，照明及电热设备故障，熔断器的烧断、接触不良以 及雷击、静电等，都可能引起高温、高热或者产生电弧、放电火花，从 而引发火灾事故。 2电气火灾的预防和紧急处理 （1）预防方法 应按场所的危险等级正确地选择、安装、使用和维护电气设备及电 气线路，按规定正确采用各种保护措施。在线路设计上，应充分考虑负 载容量及合理的过载能力；在用电上，应禁止过度超载及乱接乱搭电源 线；对需在监护下使用的电气设备，应“人去停用”；对易引起火灾的场 所，应注
3、意加强防火，配置防火器材。,第七章、 电气防火、防爆,（2）电气火灾的紧急处理,首先应切断电源，同时，拨打火警电话报警。 不能用水或普通灭火器（如泡沫灭火器）灭火。应使用干粉二 氧化碳或“1211”等灭火器灭火，也可用干燥的黄沙灭火。 表1-1 常用电气灭火器主要性能及使用方法,第二节 常用电气灭火器主要性能及使用方法,7.2 防爆,第一节 爆炸原因 1由电引起的爆炸 主要发生在含有易燃、易爆气体、粉尘的场所。 2防爆措施 在有易燃、易爆气体、粉尘的场所，应合理选用防爆电气设备， 正确敷设电气线路，保持场所良好通风； 应保证电气设备的正常运行，防止短路、过载； 应安装自动断电保护装置，对危险性
4、大的设备应安装在危险区域 外； 防爆场所一定要选用防爆电机等防爆设备，使用便携式电气设备 应特别注意安全； 电源应采用三相五线制与单相三线制，线路接头采用熔焊或钎焊。,7.2 防爆,第一节 爆炸原因 1由电引起的爆炸 主要发生在含有易燃、易爆气体、粉尘的场所。,易爆气体,粉尘场所,爆炸源,易燃气体,第二节 危险物质,1本节所指的危险物质 主要指在大气条件下能与空气混合形成爆炸性混合物的气体、蒸汽、薄雾、粉尘或纤维。 2爆炸性混合物 指一经点燃即在充有混合物的范围内能极迅速地传播燃烧的混合物 3爆炸性混合物有三种 类：矿井甲烷 类：爆炸性气体、蒸汽和薄雾 类：爆炸性粉尘、纤维 4. 危险物质的几
5、个主要特性 闪点 燃点 引燃温度 爆炸极限,第三节 危险环境,1气体、蒸汽爆炸危险环境 此类环境分为0区、1区和2区。 2. 粉尘、纤维爆炸危险环境 此类环境分为10区和11区,0区、1区和2区的危险程度示意,极易爆炸,很易爆炸,易爆炸,0区,1区,2区,如密闭容器内、液体储气罐,周期、和偶然出现爆炸性气体,短时偶然出现爆炸性气体的空间,很易爆炸的2区域,第四节 电气防爆技术,1消除或减少爆炸性混合物 消除或 减少爆炸性混合物包括采取密封式作业，防止爆炸性混合物泄漏；清理现场积尘、防止爆炸性混合物积累；设计正压室、采取加强通风措施；安装报警装置系统等 2隔离和间隔 电气装置，特别是高压、充油的
6、电气装置应与爆炸性危险区域保持规定的安全距离.变、配电站不应设置在容易沉积可燃粉尘或可燃纤维的地方。 例如：高压架空线路与爆炸性危险区域应保持1.5倍杆塔高度的距离 3消除引燃源 例如：电气设备容量选择、安装位置、保证设备在安全电压、电流下运行等 4. 爆炸危险环境接地 在原来只是防止电击而考虑不用接地、接零的设备，在爆炸环境中仍然需要接地或接零 在低压接地系统配电网中应采用 TN-S 系统(电源中性点接地外壳接零有专用的保护线）,TN-S系统,电源中性点接地外壳接零有专用的保护线,第八章、 防雷与防静电,1雷电形成与活动规律 雷鸣与闪电是大气层中强烈的放电现象。雷云在形成过程中，由于摩擦、冻
7、结等原因，积累起大量的正电荷或负电荷，产生很高的电位。当带有异性电荷的雷云接近到一定程度时，就会击穿空气而发生强烈的放电。 雷电活动规律：南方比北方多，山区比平原多，陆地比海洋多，热而潮湿的地方比冷而干燥的地方多，夏季比其它季节多。 一般来说，下列物体或地点容易受到雷击: （1）空旷地区的孤立物体、高于20m的建筑物，如水塔、宝塔、尖形屋顶、烟囱、旗杆、天线、输电线路杆塔等。在山顶行走的人畜，也易遭受雷击。 （2）金属结构的屋面，砖木结构的建筑物或构筑物。 （3）特别潮湿的建筑物、露天放置的金属物。,雷电产生的强电流、高电压、高温热具有很大的破坏力和多方面的破坏作用，给电力系统、给人类造成严重
8、灾害。,雷电天气不要靠近孤独的树木、电线杆,防 雷,（4）排放导电尘埃的厂房、排废气的管道和地下水出口、烟囱冒出 的热气（含有大量导电质点、游离态分子）。 （5）金属矿床、河岸、山谷风口处、山坡与稻田接壤的地段、土壤 电阻率小或电阻率变化大的地区。 2雷电种类及危害 （1）直击雷 雷云较低时，在地面较高的凸出物上产生静电感应，感应电荷 与雷云所带电荷相反而发生放电，所产生的电压可高达几百万伏。 （2）感应雷 静电感应雷 ： 电磁感应雷 ： 感应雷产生的感应过电压，其值可达数十万伏。 （3）球形雷 雷击时形成的一种发红光或白光的火球。 （4）雷电侵入波 雷击时在电力线路或金属管道上产生的高压冲击
9、波。 雷击的破坏和危害，主要在四个方面：一是电磁性质的破坏； 二是机械性质的破坏；三是热性质的破坏；四是跨步电压破坏。,防 雷,（5）雷电的特点及其危害 由于雷电具有大电流和高电位的特点，因此能造成很大的危害。 (1) 雷电的特点 雷电流放电电流大，幅值高达数十至数百千安；放电时间极短，大约只有50100s;波头陡度高，可达50kA/s，属于高频冲击波。雷电感应所产生的电压可高达300500kV。直击雷冲击电压高达MV级，放电时产生的温度达2000K。 (6) 雷电的危害 机械效应：雷电流流过建筑物时，使被击建筑物缝隙中的气体剧烈膨胀，水分充分汽化，导致被击建筑物破坏或炸裂甚至击毁，以致伤害人
10、畜及设备 热效应：雷电流通过导体时，在极短的时间内产生大量的热能，可烧断导线，烧坏设备，引起金属熔化、飞溅而造成火灾及停电事故。 电气效应：雷电引起大气过电压，使得电气设备和线路的绝缘破坏，产生闪烁放电，以致开关掉闸，线路停电，甚至高压窜入低压，造成人身伤亡。 ,（7) 雷击的选择性,大量雷害事故的统计资料和实验研究证明，雷击的地点和建筑物遭受雷击的部分是有一定规律的，这些规律称为雷击的选择性。 雷击通常受下列因素影响： (1) 与地质构造有关。 (2) 与地面上的设施情况有关。 (3) 从地形来看，凡是有利于雷云的形成和相遇条件的易遭受雷击。 建筑物的雷击部位如下： 不同屋顶坡度（0、15、
11、30、45）建筑物的雷击部位如图所示。 屋角与檐角的雷击率最高。 屋顶的坡度越大，屋脊的雷击率也越大；当坡度大于40时，屋檐一般不会再受到雷击。 当屋面坡度小于27，长度小于30m时，雷击多发生在山墙，而屋脊和屋檐一般不再受雷击。 雷击屋面的几率很小。,不同屋顶坡度（0、15、30、45）建筑物的雷击部位,图中： O 表示雷击率最高的部位； 表示可能遭受雷击的部位,图 建筑物易受雷击部位,3常用防雷装置,基本思想是疏导，即设法构成通路将雷电流引入大地，从而避免雷击的破坏。 防雷装置一般由接闪器、引下线、接地装置三个基本部分组成。常用的避雷装置有避雷针、避雷线、避雷网、避雷带和避雷器等。 1.接
12、闪器 接闪器又称受雷装置，是接受雷电流的金属导体，其型式有避雷针、避雷带、避雷网三类。 1) 避雷针 避雷针通常设在被保护的建筑物顶端的突出部位。有时也采用钢筋混凝土或钢架构成独立式避雷针。,避雷针的保护范围,新颁国家标准GB5005794则规定采用IEC推荐的“滚球法”来确定。 所谓滚球法，就是选择一个半径为hr的球体，沿需要防护直击雷的部分滚动；如果球体只触及接闪器和地面，而不触及需要保护的部位时，则该部位就在这个接闪器的保护范围之内。如图5.14所示。 (1) 当避雷针高度hhr时 距地面hr处作一平行于地面的平行线。 以避雷针的针尖为圆心，hr为半径，作弧线交平行线于A、B两点。, 以
13、A、B为圆心，hr为半径作弧线，该弧线与针尖相交，并与地面相切。由此弧线起到地面上的整个锥形空间就是避雷针的保护范围。 避雷针在被保护物高度hx的xx平面上的保护半径rx按下式计算： (2) 当避雷针高度hhr 时，在避雷针上取高度为hr的一点代替避雷针的针尖作为圆心。其余的作法如同上述hhr时。 ,滚球法hr半径的选择,根据不同的建筑物防雷要求不同而定出分类 第一类; hr半径的选择 hr=30m 第二类; hr半径的选择 hr=45m 第三类; hr半径的选择 hr=60m 以上看出hr半径越小此类建筑物对防雷要求越高,滚球法,【例5.1】某厂一座30m高的水塔旁边，建有一水泵房（属三类防
14、雷建筑物），尺寸如图5.15所示。水塔上面装有2m高的避雷针。试问此避雷针能否保护这一水泵房？ 【解】按照第三类建筑物知滚球半径为hr=60m，而h=30m+2m=32m，hx=8m，因此得保护半径 现水泵房在hx=8m高度上，最远一角距离避雷针的水平距离为 可见水塔上的避雷针完全能保护这一水泵房。,如图5.15 避雷针的保护范围,常用防雷装置,避雷针的基本结构如图115 所示，利用尖端放电原理，将雷 云感应电荷积聚在避雷针的顶部，与接近的雷云不断放电，实现地 电荷与雷云电荷的中和。 单支避雷针的保护范围是从空间到地面的一个折线圆锥形，如 图116所示。 图115 避雷针结构示意图 图116
15、单支避雷针的保护范围,常用防雷装置,（2）避雷线、避雷网和避雷带 保护原理与避雷针相同。避雷线主要用于电力线路的防雷保护， 避雷网和避雷带主要用于工业建筑和民用建筑的保护。 （3）避雷器 有保护间隙、管形避雷器和阀形避雷器三种，其基本原理类似。 正常时，避雷器处于断路状态。出现雷电过电压时发生击穿放 电，将过电压引入大地。过电压终止后，迅速恢复阻断状态。 三种避雷器中，保护间隙是一种最简单的避雷器，性能较差。 管形避雷器的保护性能稍好，主要用于变电所的进线段或线路的绝 缘弱点。工业变配电设备普遍采用阀形避雷器，通常安装在线路进 户点。其结构如图117所示，主要由火花间隙和阀性电阻组成。火 花间
16、隙由铜片冲制而成，用云母片隔开，如图118所示。,常用防雷装置,图117 阀型避雷器结构示意图 图118 阀型避雷器的火花间隙 1瓷套；2火花间隙； 1空气间隙；2黄铜电极； 3电阻阀片；4抱箍； 3云母垫圈 5接线鼻,（4）半导体少长针消雷装置,传统的避雷器及新型的氧化锌避雷器虽然能抑制雷电波和感应过电压波(在接地装置良好接地时,有助于削弱过电压),但残余电压仍足以损坏设备。现代新型防雷装置半导体少长针消雷装置(简称SLE)是在避雷针的基础上发展起来的一种能降低雷电流幅值和陡度的新型防直击雷装置。它由5至19根半导体针组成，向上呈辐射状，布置在数个垂直交叉的扇面上，每根半导体针长约5米，针体电阻为35千欧姆，单针闪络电压在1500千伏以上。每根针端部有4根30厘米长的金属针。我们目前看到较多的是球形半导体避雷针。它的特点在于采用了少长针的形式增大了中和电流；采用半导体电阻抑
