建筑设备防雷与接地

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1、1,第一节 接地概述,直接触电：人体的某一部位直接接触电气设备的带电导体，而另一部位与大地接触引起的触电，或接触到两相不同的导体。 间接触电：人体接触到故障状态下带电导体，而正常情况下该导体不带电。 跨步电压触电：当有电流流入电网接地点或防雷接地点时，电流在接地点周围土壤中产生电压降，接地电压往往很高，拒接地点越远，则电位逐级下降越陡。地面上0.8m的两处电位差叫做跨步电压。,第12章 安全用电与建筑防雷 12.1 安全电压 12.1.1 触电方式,2,第一节 接地概述,第12章 安全用电与建筑防雷 12.1 安全电压 12.1.1 触电方式,3,第一节 接地概述,人体通过电流的临界值：30m

2、A的交流电。 安全电压：人体不带任何防护设备时，触及带电体而不受电击或电伤，这个带电梯的电压就是安全电压。计算值约为2436V。 影响因素：因人而异，触电时间，皮肤接触面积和压力大小，工作环境（不利环境，取12V，较好场所，取取24V36V）,第12章 安全用电与建筑防雷 12.1 安全电压 12.1.2 安全电压,4,第一节 接地概述,接地：各种设备与大地的电气连接，为使设备正常和安全运行，保护建筑物和人身安全。 接地类型：工作接地、保护接地和防雷接地、屏蔽接地、防静电接地、等电位接地、信号接地和功率接地。,第12章 安全用电与建筑防雷 12.2 接地 12.2.1 接地及接地类型,5,第一

3、节 接地概述,工作接地：电力系统中某一点与大地连接，如变压器的中性点接地、零线的重复接地。 保护接地：防止不带电金属部分产生过高的对地电压而设置的接地。 防雷接地：使雷电流安全地向大地泄放而设置的接地。 屏蔽接地：线路滤波器、变压器的静电屏蔽层、电缆的屏蔽层、屏蔽室的屏蔽网、高层建筑竖井混凝土内的钢筋进行接地,第12章 安全用电与建筑防雷 12.2 接地 12.1.1 接地及接地类型,6,第一节 接地概述,防静电接地：使静电荷迅速向大地泄放的接地。 等电位接地：医院特殊房间内，金属部分相互连接起来成为等位体并予以接地，高层建筑内每层的钢筋网和大型金属物体连接起来并接地。 信号接地：电信号回路中

4、处理设备的统一基准电位接地，保证信号量的稳定。 功率接地：电路中设备的统一接地。,第12章 安全用电与建筑防雷 12.2 接地 12.2.1 接地及接地类型,7,第一节 接地概述,低压配电系统的保护接地形式：IT系统、TT系统和TN系统。 IT系统和TT系统：设备外露可导电部分经各自的保护线直接接地。 TN系统：设备外露部分经公共的保护线与电源中性点直接电气连接。,第12章 安全用电与建筑防雷 12.2 接地 12.2.2 常见的保护接地,8,第一节 接地概述,系统接地文字符号意义： 第一个字母表示电力系统的对地关系 T：一点直接接地； I：所有带电部分与低绝缘或经高阻抗接地。 第二个字母表示

5、装置的外露导体可导电部分的对地关系 对地直接电气连接； 与电力系统的接地点直接电气连接。,第12章 安全用电与建筑防雷 12.2 接地 12.2.2 常见的保护接地,9,第一节 接地概述,1.TN系统： 有一点直接接地，受设备的外露可导电部分通过保护线与接地点连接。分为TN-C，TN-S，TN-C-S,第12章 安全用电与建筑防雷 12.2 接地 12.2.2 常见的保护接地,TN-C系统,TN-S系统,10,第一节 接地概述,2.TT系统： 缺点：线路长期带故障运行、漏电设备金属外壳长期带电，增加人体触电危险。 必须加装漏电保护开关,第12章 安全用电与建筑防雷 12.2 接地 12.2.2

6、 常见的保护接地,11,第一节 接地概述,3.IT系统： 电源中性点对地绝缘或经高阻抗接地，用电设备的金属外壳接地。 应用于中性点不接地的电网中。,第12章 安全用电与建筑防雷 12.2 接地 12.2.2 常见的保护接地,12,第一节 接地概述,例外：干燥场所，交流额定电压低于50V、直流额定电压不高与110V的设备；干燥且有不良导电地面的场所，交流额定电压不高于380V，直流额定电压不高于440V。电气设备在高处时，不应采取保护接地措施。 接地电阻的最大允许值见表12-1。,第12章 安全用电与建筑防雷 12.2 接地 12.2.3 保护接地的技术要求,13,第一节 接地概述,第12章 安

7、全用电与建筑防雷 12.2 接地 12.2.3 保护接地的技术要求,1.照明设备的接地和接零 工作照明设备 中性点不接地的电网中照明设备金属外壳采用接地保护，而不是接零保护。火线和工作零线都应装设开关和熔断器。照明设备接地保护与一般设备相同。 中性点接地的电网中照明设备金属外壳采用接零保护，而不应采用接地保护。接零干线上不装设开关和熔断器，外壳接向接零干线，不应接零支线。,14,第一节 接地概述,第12章 安全用电与建筑防雷 12.2 接地 12.2.3 保护接地的技术要求,(1) 工作照明设备（续） 在有爆炸和火灾危险的环境中，相线和零线均设有熔断器，应另设一条不装任何开关和熔断器的零线，称

8、为保护零线，将照明设备的金属外壳接向保护零线。,15,第一节 接地概述,第12章 安全用电与建筑防雷 12.2 接地 12.2.3 保护接地的技术要求,(2).局部照明设备的接地和接零 局部照明一般应使用安全电压，即12V或36V。 所用安全电压由双绕组变压器供给，不能用自耦变压器。 中性点接地系统，变压器外壳接零，变压器低压边一端可以接零，中性点不接地系统只将变压器金属外壳接地即可。变压器原边和副边都应装设熔断器。,16,第一节 接地概述,第12章 安全用电与建筑防雷 12.2 接地 12.2.3 保护接地的技术要求,单相自耦变压器,双绕组变压器,17,第一节 接地概述,第12章 安全用电与

9、建筑防雷 12.2 接地 12.2.3 保护接地的技术要求,(3).事故照明设备的中性点接地系统 交流电供电时，金属外壳接零，改为直流电源时，不接地。,18,第一节 接地概述,第12章 安全用电与建筑防雷 12.2 接地 12.2.3 保护接地的技术要求,2.携带型设备的接地和接零 单相携带式设备接零方式与照明设备相同。 3.移动式设备的接地和接零 电源中性点接地的系统，将设备正常工作时不带电的金属部分接零。 电源系统中性点不接地系统，采用漏电保护装置。,19,第一节 接地概述,第12章 安全用电与建筑防雷 12.3 建筑防雷 12.3.1 雷电的形成与危害,1.雷电的形成 2.雷电过电压 3

10、.雷电的危害 4.环境影响,20,1、雷电的形成,雷电产生原因的解释很多，现象也比较复杂。几个主要名词如下： 雷云 导电通道 先导放电 主放电阶段（回击放电）,第一节 接地概述,第12章 安全用电与建筑防雷 12.3 建筑防雷 12.3.1 雷电的形成与危害,21,2.雷电过电压,雷电过电压：又称为大气过电压或外部过电压，它是由于变配电系统内的设备或建筑物遭受到来自大气中的雷击或雷电感应而引起的过电压。 基本形式：一种是直击雷或直接雷击；另一种雷电过电压称为雷电感应或感应雷。,第一节 接地概述,第12章 安全用电与建筑防雷 12.3 建筑防雷 12.3.1 雷电的形成与危害,22,3.雷电的危

11、害,热效应和机械效应：遭受直接雷击的树木、电杆、房屋等，因通过强大的雷电流会产生很大的热量，但在极短的时间内又不易散发出来，所以会使金属熔化，使树木烧焦。同时由于物体的水分受高热而汽化膨胀，将产生强大的机械力而爆炸，使建筑物等遭受严重的破坏。 磁效应：在雷电流通过的周围，将有强大的电磁场产生，使附近的导体或金属结构以及电力装置中产生很高的感应电压，可达几十万伏，足以破坏一般电气设备的绝缘；在金属结构回路中，接触不良或有空隙的地方，将产生火花放电，引起爆炸或火灾。,第一节 接地概述,第12章 安全用电与建筑防雷 12.3 建筑防雷 12.3.1 雷电的形成与危害,23,4.环境影响,地质条件：土

12、壤电阻率低的地方易落雷 地理位置：建筑物的尖端，高耸建筑物和孤立建筑物，临水的低洼潮湿地、风口和山口，输电线架空线路的转角。 建筑物的构造及其附属构件条件：建筑物本身蓄积的电荷越多，越容易接闪雷电。 建筑物内外设备的条件：金属管道越多，越容易遭雷击。,第一节 接地概述,第12章 安全用电与建筑防雷 12.3 建筑防雷 12.3.1 雷电的形成与危害,24,1.防雷等级,(1)第一类防雷建筑物： 凡制造、使用、贮存炸药、火药、起爆药、火工品等大量爆炸物质的建筑物，因电火花而引起爆炸会造成巨大破坏和人身伤亡者。 具有0区或20区爆炸危险环境的建筑物。 具有1区或21区爆炸危险环境的建筑物，因电火花

13、而引起爆炸会造成巨大破坏和人身伤亡者。,第一节 接地概述,第12章 安全用电与建筑防雷 12.3 建筑防雷 12.3.2 防雷等级与防护措施,25,(2)第二类防雷建筑物： 国家级重要建筑物（略）。 制造、使用、贮存爆炸物资的建筑物，且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。 具有1区或21区爆炸危险环境的建筑物，且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。 具有2区或22区爆炸危险环境的建筑物。 预计雷击次数大于0.05次/a的部、省级办公建筑物及其它重要或人员密集的公共建筑物； 预计雷击次数大于0.25次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物。 工业企业内有爆炸危险的露天钢

14、质封闭气罐。,第一节 接地概述,第12章 安全用电与建筑防雷 12.3 建筑防雷 12.3.2 防雷等级与防护措施,26,(3)第三类防雷建筑物： 根据雷击后对工业生产的影响及产生的后果，并结合当地气象、地形、地质及周围环境等因素，确定需要防雷的21区、22区、23区火灾危险环境。 预计雷击次数大于或等于0.01次/a且小于或等于0.05次/a的部、省级办公建筑物及其它重要或人员密集的公共建筑物； 预计雷击次数大于或等于0.05次/a且小于或等于0.25次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物。 在平均雷暴日大于15d/a的地区，高度为15m及以上的烟囱、水塔等孤立高耸建筑物；在平均雷暴日小于或

15、等于15d/a的地区，高度为20m及以上的烟囱、水塔等孤立高耸建筑物。 省级重点文物保护的建筑物及省级档案馆。,第一节 接地概述,第12章 安全用电与建筑防雷 12.3 建筑防雷 12.3.2 防雷等级与防护措施,27,第一节 接地概述,第12章 安全用电与建筑防雷 12.3 建筑防雷 12.3.2 防雷等级与防护措施,2.防护措施 一类防雷建筑物：低压电缆宜全线采用电缆直接埋地敷设，并在入户端将电缆的外皮、钢管接到防雷电感应的接地装置上。 二类防雷建筑物：当全线路采用埋地电缆或敷设在架空线槽内的电缆引入时，在进户端应将电缆金属外皮、金属线槽接地；架空和直埋接地的金属管道在进入建筑物处应就近与

16、防雷的接地装置相连；当不相连时，架空管道应接地，其接地冲击电阻不应大于10。,28,第一节 接地概述,第12章 安全用电与建筑防雷 12.3 建筑防雷 12.3.2 防雷等级与防护措施,三类防雷建筑物：对电缆进出线，应在进出端将电缆的金属外皮、钢管等与电气设备接地相连。对低压架空进出线，应在进出处装设避雷器，并将其与绝缘子铁脚、金具连接在一起接地，其冲击接地电阻不宜大于30。 高层民用建筑：为防侧击雷，应设置多层避雷带、均压环和在外墙的转角处设引下线，一般在高层建筑的变沿和凸出部分，少用避雷针，多用避雷带，以防雷电侧击。,29,第一节 接地概述,第12章 安全用电与建筑防雷 12.4 防雷装置,1.接闪器:专门用来接收直接雷击（雷闪）的金属物体，包括避雷针、避雷带、避雷网和避雷线 2.引下线：连接接闪器与接地装置的金属导体。防雷装置的引下线应满足机械强度、耐腐蚀和热稳定的要求。 3.接地装置：由接地体和接地线