[理学]第8章防雷、接地与电气安全

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1、第八章第八章 防雷、接地与电气安全防雷、接地与电气安全 苏州科技学院机电工程系苏州科技学院机电工程系 四、接地装置的装设与布置 三、接地装置的计算 二、电气装置的接地及其接地电阻 一、接地的有关概念第二节第二节 电气装置的接地电气装置的接地 五、电子信息系统的防雷 四、建筑物的防雷 三、电气装置的防雷 二、防雷设备 一、过电压及雷电的有关概念第一节第一节 过电压与防雷过电压与防雷第八章第八章 防雷、接地与电气安全防雷、接地与电气安全习习 题题复习思考题复习思考题 三、触电的急救处理 二、电气安全的一般措施 一、电气安全的有关概念第四节第四节 电气安全与触电急救电气安全与触电急救 三、低压配电系

2、统的等电位联结 二、低压配电系统的漏电保护 一、低压配电系统的接地故障保护第三节第三节 低压配电系统的接地故障保护、漏电保护和等电位联结低压配电系统的接地故障保护、漏电保护和等电位联结第一节第一节 过电压与防雷过电压与防雷 一、过电压及雷电的有关概念一、过电压及雷电的有关概念 (一) 过电压的形式 过电压(over-voltage)是指在电气线路上或电气设备上出现的超过正常工作电压的对绝缘很有危险的异常电压。 在电力系统中，过电压按其产生的原因，可分为内部过电压（internal over-voltage）和雷电过电压(lightning over-voltage)两大类。 1、内部过电压 内

3、部过电压是由于电力系统本身的开关操作、负荷剧变或发生故障等原因，使系统的工作状态突然改变，从而在系统内部出现电磁能量转换、振荡而引起的过电压。 内部过电压又分操作过电压和谐振过电压等形式。操作过电压是由于系统中的开关操作或负荷剧变而引起的过电压。谐振过电压是由于系统中的电路参数（R、L、C）在不利的组合下发生谐振或由于故障而出现断续性接地电弧而引起的过电压，也包括电力变压器铁心饱和而引起的铁磁谐振过电压。 运行经验证明，内部过电压一般不会超过系统正常运行时相对地（即单相）额定电压的34倍，因此对电力系统和电气设备绝缘的威胁不是很大。 n2、雷电过电压n 雷电过电压又称大气过电压，也称外部过电压

4、。它是由于电力系统中的线路、设备或建（构）筑物遭受来自大气中的雷击或雷电感应而引起的过电压。 雷电过电压产生的雷电冲击波，其电压幅值可高达1亿伏，其电流幅值可高达几十万安，因此对供电系统危害极大，必须加以防护。n 雷电过电压有两种基本形式：n (1) 直接雷击 它是雷电直接击中电气线路、设备或建（构）筑物，其过电压引起的强大的雷电流通过这些物体放电入地，从而产生破坏性极大的热效应和机械效应，相伴的还有电磁脉冲和闪络放电。这种雷电过电压称为直击雷。n (2) 间接雷击 它是雷电没有直接击中电力系统中的任何部分，而是由雷电对线路、设备或其他物体的静电感应或电磁感应所产生的过电压。这种雷电过电压，称

5、为感应雷或雷电感应。 雷电过电压除上述两种雷击形式外，还有一种是由于架空线路或金属管道遭受直接雷击或间接雷击而引起的过电压波，沿着架空线路或金属管道侵入变配电所或其他建筑物。这种雷电过电压形式，称为高电位侵入或雷电波侵入。据我国几个大城市统计，供电系统中由于雷电波侵入而造成的雷害事故，占整个雷害事故的50%70%，比例很大，因此对雷电波侵入的防护应予以足够的重视。(二) 雷电的形成原理 1. 雷云的形成 雷电是带有电荷的“雷云”之间或“雷云”对大地或物体之间产生急剧放电的一种自然现象。 关于雷云形成的理论或学说较多，但比较普遍的看法是：在闷热的天气里，地面上的水汽蒸发上升，在高空低温影响下水汽

6、凝结成冰晶。冰晶受到上升气流的冲击而破碎分裂。气流挟带一部分带正电的小冰晶上升，形成“正雷云”，而另一部分较大的带负电的冰晶则下降，形成“负雷云”。由于高空气流的流动，所以正、负雷云均在天空中飘浮不定。据观测，在地面上产生雷击的雷云多为负雷云。 2. 直击雷的形成 当空中的雷云靠近大地时，雷云与大地之间形成一个很大的雷电场。由于静电感应作用，使地面出现与雷云的电荷极性相反的电荷，如图8-1a所示。 当雷云与大地之间在某一方位的电场强度达到2530kV/cm时，雷云就会开始向这一方位放电，形成一个导电的空气通道，称为雷电先导。大地的异性电荷集中的上述方位尖端上方，在雷电先导下行到离地面10030

7、0m时，也形成一个上行的迎雷先导，如图8-1b所示。当上、下先导相互接近时，正、负电荷强烈吸引中和而产生强大的雷电流，并伴有雷鸣电闪。这就是直击雷的主放电阶段。这时间极短，一般只有50100s。主放电阶段之后，雷云中的剩余电荷继续沿着主放电通道向大地放电，形成断续的隆隆雷声。这就是直击雷的余辉放电阶段，时间约为0.030.15s，电流较小，约几百安。 雷电先导在主放电阶段前与地面上雷击对象之间的最小空间距离，称为闪击距离，简称击距。雷电的闪击距离，与雷电流的幅值和陡度有关。确定直击雷防护范围的“滚球半径”大小，就与闪击距离有关。图8-1 雷云对大地放电（直击雷）示意图a) 负雷云出现在大地建筑

8、物上方时 b) 负雷云对建筑物顶部尖端放电时 3. 雷电感应过电压的形成 架空线路在其附近出现对地雷击时，极易产生感应过电压。当雷云出现在架空线路上方时，线路上由于静电感应而积聚大量异性的束缚电荷，如图8-2a所示。当雷云对地放电或对其他异性雷云中和放电后，线路上的束缚电荷被释放而形成自由电荷，向线路两端泄放，形成很高的感应过电压，如图8-2b所示。高压线路上的感应过电压，可高达几十万伏，低压线路上的感应过电压也可达几万伏，对供电系统的危害都很大。图8-2 架空线路上的感应过电压a) 雷云在线路上方时 b) 雷云对地或对其他雷云放电后图8-3 开口金属环上的电磁感应过电压 强大的雷电流沿着导体

9、如接地引下线泄放入地时，由于雷电流具有很大的幅值和陡度，因此在它周围产生强大的电磁场。如果附近有一开口的金属环，如图8-3所示，则将在该金属环的开口（间隙）处感生相当大的电动势而产生火花放电。这对存放有易燃易爆物品的建筑物是十分危险的。为了防止雷电的电磁感应引起的危险过电压，应该用跨接导体或用焊接将开口金属环（包括包装箱上的铁皮箍）连成闭合回路后接地。 图8-4 雷电流的波形 (三) 雷电的有关名词概念 雷电流的幅值和陡度 雷电流是指流入雷击点的电流，是一个幅值很大、陡度很高的冲击波电流，如图8-4所示。 雷电流的幅值 ，与雷云中的电荷量及雷电放电通道的阻抗有关。雷电流一般在14s内增长到幅值

10、 。雷电流在幅值以前的一段波形称为波头，而从幅值起到 的一段波形称为波尾。雷电流的陡度 用雷电流波头部分增长的速率来表示，即 。雷电流的陡度，据测定，可达50kA/s以上。对电气设备绝缘来说，雷电流的陡度越大，由 可知，产生的过电压越高，对设备绝缘的破坏性也越严重。因此，如何降低雷电流的幅值和陡度是防雷保护的一个重要课题。 2 年平均雷暴日数 有雷电活动的日子，包括看到雷闪和听见雷声，都称为雷暴日。由当地气象台、站统计的多年雷暴日的平均值，称为年平均雷暴日数。年平均雷暴日数不超过15天的地区，称为少雷区。年平均雷暴日数超过40天的地区，称为多雷区。年平均雷暴日数超过90天的地区及雷害特别严重的

11、地区，称为雷电活动特别强烈地区，亦可归入多雷区。年平均雷暴日数越多，说明该地区的雷电活动越频繁，因此防雷要求越高，防雷措施越需加强。 3 年预计雷击次数 年预计雷击次数是表征建筑物可能遭受雷击的一个频率参数。按GB50057-1994建筑物防雷设计规范规定，年预计雷击次数按下式计算： 式中N 为建筑物的年预计雷击次数； 为年平均雷暴日数，按当地气象台、站资料确定； 为与建筑物截收雷击次数相同的等效面积（km2），按GB50057-1994规定的方法计算，此略；K为校正系数，在一般情况下取1，在下列情况下取相应数值：位于旷野的孤立建筑物取2，金属屋面的砖木结构建筑物取1.7,位于河边、湖边、山坡

12、下或山地中土壤电阻率较小处、地下水露头地、土山顶部、山谷风口等处的建筑物以及特别潮湿的建筑物，取1.5。 （8-1） 4. 雷电电磁脉冲 雷电电磁脉冲，又称雷击电磁脉冲。 它是雷电直接击在建筑物的防雷装置上或击在建筑物附近所引起的一种电磁感应效应，绝大多数是通过连接导体使相关联设备的电位升高而产生电流冲击，或产生电磁辐射，使电子信息系统受到干扰。所以雷电电磁脉冲对电子信息系统是一种干扰源，必须加以防护。 二、二、 防雷设备防雷设备 (一) 接闪器 接闪器就是专门用来接受直接雷击（雷闪）的金属物体。接闪的金属杆，称为避雷针。接闪的金属线，称为避雷线，亦称架空地线。接闪的金属带，称为避雷带。接闪的

13、金属网，称为避雷网。 1. 避雷针 避雷针的功能实质上是引雷作用，它能对雷电场产生一个附加的电场（这附加电场是由于雷云对避雷针产生静电感应引起的），使雷电场畸变，从而将雷云放电的通道，由原来可能向被保护物体发展的方向，吸引到避雷针本身，然后经与避雷针相连的引下线和接地装置，将雷电流泄放到大地中去，使被保护物体免受雷击。所以，避雷针实质是引雷针，它把雷电流引入地下，从而保护了线路、设备和建筑物等。 避雷针一般采用镀锌圆钢（针长1m以下时直径不小于12mm、针长12m时直径不小于16mm）或镀锌钢管（针长1m以下时内径不小于20mm、针长12m时内径不小于25mm）制成。它通常安装在电杆（支柱）或

14、构架、建筑物上，它的下端要经引下线与接地装置相连。 避雷针的保护范围，以它能够防护直击雷的空间来表示。 我国过去的防雷设计规范（如GBJ57-1983）或过电压保护设计规范（如GBJ64-1983），对避雷针和避雷线的保护范围都是按“折线法”来确定的，而现行国家标准GB50057-1994建筑物防雷设计规范则规定采用IEC推荐的“滚球法”来确定。表表8-1 按建筑物防雷类别确定滚球半径和避雷网格尺寸按建筑物防雷类别确定滚球半径和避雷网格尺寸（据GB50057-1994） 所谓“滚球法”（roll-boll method），就是选择一个半径为 （滚球半径）的球体，按需要防护直击雷的部位滚动，如果

15、球体只接触到避雷针（线）或避雷针（线）与地面，而不触及需要保护的部位，则该部位就在避雷针（线）的保护范围之内。滚球半径 按建筑物的防雷类别不同而取不同值，如表8-1所示。2020或 241660第三类防雷建筑物1010或 12845第二类防雷建筑物55或6430第一类防雷建筑物避雷网格尺寸/m滚球半径 /m建筑物防雷类别rh 单支避雷针的保护范围，按GB50057-1994规定，应按下列方法确定（参看图8-5）： (2)当避雷针高度hhr时 在避雷针上取高度的一点代替单支避雷针的针尖作圆心，其余的作法与上述时的作法相同。 关于两支及多支避雷针的保护范围，可参看GB50057-1994或有关设计

16、手册，此略。 2)以避雷针的针尖为圆心， 为半径，作弧线交于平行线的A、B两点。 3)以A、B为圆心， 为半径作弧线，该弧线与针尖相交并与地面相切。从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。 4)避雷针在被保护物高度 的 平面上的保护半径，按下式计算： (1)当避雷针高度 1)在距地面 处作一平行于地面的平行线。式中 为滚球半径，按表8-1确定。 5)避雷针在地面上的保护半径，按下式计算：（8-2） （8-3）图8-5 单支避雷针的保护范围 例例8-1 某厂一座高30m的水塔旁边，建有一水泵房（属第三类防雷建筑物），尺寸如图8-6所示。水塔上安装有一支高2m的避雷针。试问此避雷针

17、能否保护这一水泵房。 而水泵房顶部这远一角距离避雷针的水平距离为 解：解：查表8-1得滚球半径 60m，而 30m+2m=32m， 6m。故由式（8-2）得避雷针在水泵房顶部高度上的水平保护半径为 由此可见，水塔上的避雷针完全能够保护这一水泵房。 图8-6 例8-1所示避雷针的保护范围 (2)当避雷针高度 时,在避雷针上取高度 的一点代替单支避雷针的针尖作圆心，其余的作法与上述 时的作法相同。 关于两支及多支避雷针的保护范围，可参看GB50057-1994或有关设计手册，此略。避避雷雷针针避避雷雷针针塔塔 1) 距地面 处作一平行于地面的平行线。 2)以避雷线为圆心， 为半径，作弧线交于平行线

18、的A、B两点。 3) 以A、B为圆心， 为半径作弧线，该两弧线相交或相切，并与地面相切。从该弧线起到地面止的空间，就是避雷线的保护范围。 4) 当 时，保护范围最高点的高度 按下式计算： 2. 避雷线 避雷线的功能和原理，与避雷针基本相同。 避雷线一般采用截面不小于35mm2的镀锌钢绞线，架设在架空线路的上方，以保护架空线路或其他物体（包括建筑物）免遭直接雷击。由于避雷线既是架空，又要接地，因此又称为架空地线。 单根避雷线的保护范围，按GB50057-1994规定：当避雷线高度 时，无保护范围。当避雷线的高度 时，应按下列方法确定（参看图8-7）。但要注意，确定架空避雷线的高度时，应计及弧垂的

19、影响。在无法确定弧垂的情况下，等高支柱间的档距小于120m时，其避雷线中点的弧垂宜取2m；档距为120150m时。弧垂宜取3m。 图8-7 单根避雷线的保护范围 a)当 时 b)当 时（8-4） 3. 避雷带和避雷网 避雷带和避雷网主要用来保护建筑物特别是高层建筑物，使之免遭直接雷击和雷电感应。 避雷带和避雷网宜采用圆钢或扁钢，优先采用圆钢。圆钢直径应不小于8mm；扁钢截面应不小于48mm2 ，其厚度应不小于4mm。当烟囱上采用避雷环时，其圆钢直径应不小于 12mm；扁钢截面应不小于100mm2 ，其厚度应不小于4mm。避雷网的网格尺寸要求如表8-1所示。 关于两根等高避雷线的保护范围，可参看

20、GB50057-1994或有关设计手册，此略。 5) 避雷线在 高度的 平面上的保护宽度 按下式计算： 图8-7 单根避雷线的保护范围 a)当 时 b)当 时（8-5） 以上接闪器均应经引下线与接地装置连接。引下线宜采用圆钢或扁钢，优先采用圆钢，其尺寸要求与避雷带、网采用的相同。引下线应沿建筑物外墙明敷，并经最短路径接地；建筑艺术要求较高者可暗敷，但其圆钢直径应不小于10mm，扁钢截面应不小于80mm2。(二) 避雷器 避雷器是用来防止雷电过电压波沿线路侵入变配电所或其他建筑物内，以免危及被保护设备的绝缘，或防止雷电电磁脉冲对电子信息系统的电磁干扰。 避雷器应与被保护设备并联，且安装在被保护设

21、备的电源侧，如图8-8所示。当线路上出现危及设备绝缘的雷电过电压时，避雷器的火花间隙就被击穿，或由高阻抗变为低阻抗，使雷电过电压通过接地引下线对大地放电，从而保护了设备的绝缘，或消除了雷电电磁干扰。 避雷器的类型，有阀式避雷器、排气式避雷器、保护间隙、金属氧化物避雷器和电涌保护器等。 图8-8 避雷器的连接 1. 阀式避雷器阀式避雷器，又称为阀型避雷器，主要由火花间隙和阀片组成，装在密封的瓷套管内。火花间隙用铜片冲制而成。每对间隙用厚0.51mm的云母垫圈隔开，如图8-9a所示。正常情况下，火花间隙能阻断工频电流通过，但在雷电过电压作用下，火花间隙被击穿放电。阀片是用陶料粘固的电工用金刚砂（碳

22、化硅）颗粒制成的，如图8-9b所示。这种阀片具有非线性电阻特性。正常电压时，阀片电阻很大，而过电压时，阀片电阻则变得很小，如图8-9c的特性曲线所示。因此阀式避雷器在线路上出现雷电过电压时，其火花间隙被击穿，阀片电阻变得很小，能使雷电流顺畅地向大地泄放。当雷电过电压消失、线路上恢复工频电压时，阀片电阻又变得很大，使火花间隙的电弧熄灭、绝缘恢复而切断工频续流，从而恢复线路的正常运行。 阀式避雷器中火花间隙和阀片的多少，与其工作电压高低成比例。高压阀式避雷器串联很多单元火花间隙，目的是将长弧分割成多段短弧，以加速电弧的熄灭。但阀电阻的限流作用是加速电弧熄灭的主要因素。 图8-10a和b分别是FS4

23、-10型高压阀式避雷器和FS-0.38型低压阀式避雷器的结构图。 图8-9 阀式避雷器的组成部件及其特性曲线 a)单元火花间隙 b)阀电阻片 c)阀电阻特性曲线U 图8-10 高低压普通阀式避雷器 a)FS4-10型 b)FS-0.38型 1-上接线端子 2-火花间隙 3-云母垫圈 4-瓷套管 5-阀电阻片 6-下接线端子 普通阀式避雷器除上述FS型外，还有一种FZ型。FZ型避雷器内的火花间隙旁边并联有一串分流电阻。这些并联电阻主要起均压作用，使与之并联的火花间隙上的电压分布比较均匀。火花间隙未并联电阻时，由于各火花间隙对地和对高压端都存在着不同的杂散电容，从而造成各火花间隙的电压分布也不均匀

24、，这就使得某些电压较高的火花间隙容易击穿重燃，导致其他火花间隙也相继重燃而难以熄灭，使工频放电电压降低。火花间隙并联电阻后，相当于增加了一条分流支路。在工频电压作用下，通过并联电阻的电导电流远大于通过火花间隙的电容电流。这时火花间隙上的电压分布主要取决于并联电阻的电压分布。由于各火花间隙的并联电阻是相等的，因此各火花间隙上的电压分布也相应地比较均匀，从而大大改善了阀式避雷器的保护特性。 FS型阀式避雷器主要用于中小型变配电所，FZ型则用于发电厂和大型变配电站。 阀式避雷器除上述两种普通型外，还有一种磁吹型，即FC型磁吹阀式避雷器，其其内部附加有磁吹装置来加速火花间隙中电弧的熄灭，从而进一步改善

25、其保护性能，降低残压。它专用来保护重要的而绝缘又比较薄弱的旋转电机等。 阀式避雷器型号的表示和含义如下： F - 阀式避雷 额定电压（kV） S变配电所用 Z电 站 用 结构用途代号 设计序号 C磁 吹 式图8-11 排气式避雷器1-产气管 2-内部棒形电极 3-环形电极s1-内部间隙 s2-外部间隙 2. 排气式避雷器 排气式避雷器，通称管型避雷器，由产气管、内部间隙和外部间隙等三部分组成，如图8-11所示。产气管由纤维、有机玻璃或塑料制成。内部间隙装在产气管内，一个电极为棒形，另一个电极为环形。 当线路上遭到雷击或雷电感应时，雷电过电压使排气式避雷器的内、外间隙击穿，强大的雷电流通过接地装

26、置入地。由于避雷器放电时内阻接近于零，所以其残压极小，但工频续流极大。雷电流和工频续流使产气管内部间隙发生强烈的电弧，使管内壁材料燃烧产生大量灭弧气体，由管口喷出，强烈吹弧，使电弧迅速熄灭，全部灭弧时间最多0.01s（半个周期）。这时外部间隙的空气迅速恢复绝缘，使避雷器与系统隔离，恢复系统的正常运行。 为了保证避雷器可靠地工作，在选择排气式（管型）避雷器时，其开断电流的上限，应不小于安装处短路电流的最大有效值（考虑非周期分量）；而其开断电流的下限，应不大于安装处短路电流可能的最小值（不考虑非周期分量）。在排气式（管型）避雷器的全型号中也表示出了开断电流的上、下限。 排气式（管型）避雷器全型号的

27、表示和含义如下 G 管型避雷器 额定电压（kV） 开断电流上限(kA) S-变配电所用 开断电流下限(kA) 结构用途代号 设计序号X-架空线路用 排气式避雷器具有简单经济、残压很小的优点，但它动作时有电弧和气体从管中喷出，因此它只能用在室外架空场所，主要用在架空线路上。此外，它动作时工频续流很大，相当于相间短路，往往要引起线路开关跳闸，因此对于装有排气式避雷器的线路，宜装设一次自动重合闸装置（ARD），以便迅速恢复供电。 3. 保护间隙 保护间隙又称角型避雷器，其结构如图8-12所示。它简单经济，维护方便，但保护性能差，灭弧能力小，容易造成接地或短路故障，使线路停电。因此对于装有保护间隙的线

28、路，一般也宜装设自动重合闸装置，以提高供电可靠性。图8-12 保护间隙a) 双支持绝缘子单间隙 b) 单支持绝缘子单间隙 c) 双支持绝缘子双间隙s 保护间隙 s1 主间隙 s2 辅助间隙 保护间隙的安装，是一个电极接线路，另一个电极接地。但为了防止间隙被外物（如鼠、鸟、树枝等）偶然短接而造成接地或短路故障，没有辅助间隙的保护间隙（如图8-12a、b）必须在其公共接地引下线中间串入一个辅助间隙，如图8-13所示。这样即使主间隙被外物短接，也不致造成接地或短路。 保护间隙只用于室外不重要的架空线路上。图8-12 保护间隙a) 双支持绝缘子单间隙 b) 单支持绝缘子单间隙 c) 双支持绝缘子双间隙

29、s 保护间隙 s1 主间隙 s2 辅助间隙图8-13 三相线路上保护间隙的连接s1 主间隙 s2 辅助间隙 4. 金属氧化物避雷器 金属氧化物避雷器按有无火花间隙分两种类型，最常见的一种是没有火花间隙只有压敏电阻片的避雷器。压敏电阻片是由氧化锌或氧化铋等金属氧化物烧结而成的多晶半导体陶瓷元件，具有理想的阀电阻特性。在正常工频电压下，它呈现极大的电阻，能迅速有效地阻断工频续流，无须火花间隙来熄灭由工频续流引起的电弧。而在雷电过电压作用下，其电阻即变得很小，能很好地泄放雷电流。 另一种是有火花间隙并有金属氧化物电阻片的避雷器，其结构与前面讲的普通阀式避雷器类似，只是普通阀式避雷器采用的是碳化硅电阻

30、片，而有火花间隙金属氧化物避雷器采用的是性能更优异的金属氧化物电阻片，是普通阀式避雷器的更新换代产品。 金属氧化物避雷器全型号的表示和含义如下：改进设计代号额定电压（kV）额定放电电流下的最大残压值（kV）特殊性能代号Y 金属氧化物避雷器额定放电电流（kA）结构特征代号B 并有放电间隙C 串有放电间隙W 无放电间隙应用场所代号D 保护电机用Z 电 站 用S 变配电所用W - 防污型GY 高原型 5. 电涌保护器 电涌保护器又称为浪涌保护器，是用于低压配电系统中电子信号设备上的一种雷电电磁脉冲（浪涌电压）保护设备。它的连接与一般避雷器一样，也与被保护设备并联，接于被保护设备的电源侧，如前图8-8

31、所示。 图8-8 避雷器的连接 电涌保护器按应用性质分，有电源线路电涌保护器和信号线路电涌保护器两种。这两种SPD的原理结构基本相同，只是信号线路SPD的结构较简单，工作电压较低，放电电流也小得多，但它对传输速度的要求高，要求响应时间（即动作时间）极短。 电涌保护器按工作原理分，有电压开关型、限压型和复合型。电压开关型SPD是在没有浪涌电压时具有高阻抗，而一旦出现浪涌电压即变为低阻抗，其常用元件有放电间隙或晶闸管、气体放电管等。限压型SPD是在没有浪涌电压时为高阻抗，而出现浪涌电压时，则随着浪涌电压的持续升高，其阻抗也持续降低，以抑制加在被保护设备上的电压，其常用元件为压敏电阻。复合型SPD是

32、开关型和限压型两类元件的组合，因此兼有两种SPD的性能。 三、三、 电气装置的防雷电气装置的防雷 (一)架空线路的防雷措施 (1)架设避雷线 这是防雷的有效措施，但造价高，因此只在66kV及以上的架空线路上才全线架设。35kV的架空线路上，一般只进出变配电所的一段线路上装设。而10kV及以下的架空线路上一般不装设避雷线。 (2)提高线路本身的绝缘水平 在架空线路上，可采用木横担、瓷横担或高一级电压的绝缘子，以提高线路的防雷水平。这是10kV及以下架空线路防雷的基本措施之一。 (3)利用三角形排列的顶线兼作防雷保护线 对于中性点不接地系统的310kV架空线路，可在其三角形排列的顶线绝缘子上装设保

33、护间隙，如图8-14所示。在出现雷电过电压时，顶线绝缘子上的保护间隙被击穿，通过其接地引下线对地泄放雷电流，从而保护了下边两根导线。由于线路为中性点不接地系统，一般也不会引起线路断路器的跳闸。 (4)装设自动重合闸装置 线路上因雷击放电造成线路电弧短路时，会引起线路断路器跳闸，但断路器跳闸后电弧会自行熄灭。如果线路上装设一次自动重合闸，使断路器经0.5s自动重合闸，电弧通常不会复燃，从而能恢复供电，这对一般用户不会有多大影响。图8-14 顶线绝缘子附加保护间隙1-绝缘子 2-架空导线 3-保护间隙 4-接地引下线 5-电杆 (5) 个别绝缘薄弱地点加装避雷器 对架空线路中个别绝缘薄弱地点，如跨

34、越杆、转角杆、分支杆、带拉线杆以及木杆线路中个别金属杆等处，可装设排气式避雷器或保护间隙。(二)、变配电所的防雷措施 (1) 装设避雷针 室外配电装置应装设避雷针来防护直击雷。如果变配电所处在附近更高的建筑物上防雷设施的保护范围之内或变配电所本身为车间内型，则可不必再考虑直击雷的防护。 独立避雷针宜设独立的接地装置。在非高土壤电阻率地区，其工频接地电阻 。当设独立接地装置有困难时，可将避雷针与变配电所的主接地网相连接，但避雷针与主接地网的地下连接点至35kV 及以下设备与主接地网的地下连接点之间，沿接地线的长度不得小于15m。 独立避雷针及其引下线与变配电装置在空气中的水平间距不得小于5m。当

35、独立避雷针 的接地装置与变配电所的主接地网分开时，则它们在地中的水平间距不得小于3m。这些规定都是为了防止雷电过电压对变配电装置进行反击闪络。 (2) 装设避雷线 处于峡谷地区的变配电所，可利用避雷线来防护直击雷。在35kV及以上的变配电所架空进线上，架设12km的避雷线，以消除一段进线上的雷击闪络，避免其引起的雷电侵入波对变配电所电气装置的危害。 图8-15 变配电所对雷电波侵入的防护a)310kV架空和电缆进线 b)35kV架空和电缆进线FV-阀式避雷器 FE-排气式避雷器 FMO-金属氧化物避雷器 (2) 装设避雷线 处于峡谷地区的变配电所，可利用避雷线来防护直击雷。在35kV及以上的变

36、配电所架空进线上，架设12km的避雷线，以消除一段进线上的雷击闪络，避免其引起的雷电侵入波对变配电所电气装置的危害。 (3) 装设避雷器 用来防止雷电侵入波对变配电所电气装置特别是对主变压器的危害。图8-15是变配电所对雷电波侵入防护的接线图。 1) 高压架空线路的终端杆装设阀式避雷器（FV）或排气式避雷器（FE）。如果进线是带有一段引入电缆的架空线路，则架空线路终端装设的避雷器接地线应与电缆头的金属外皮相连并一同接地。 2) 每组高压母线上均应装设阀式避雷器（FV）或金属氧化物避雷器（FMO）。所有避雷器应以最短的接地线与主接地网连接。阀式避雷器与主变压器及其他被保护设备的电气距离应尽量缩短

37、，其最大电气距离如附录表25所示。 3) 310kV 配电变压器低压侧中性点不接地时（如IT系统），应在中性点装设击穿保险器。35/0.4kV配电变压器的高低压侧均应装设阀式避雷器。变压器两侧的避雷器应与变压器中性点及其金属外壳一同接地。(三) 高压电动机的防雷措施 高压电动机的定子绕组是采用固体介质绝缘的，其冲击耐压试验值大约只有相同电压等级的油浸式电力变压器的1/3左右，加之长期运行，固体介质还要受潮、腐蚀和老化，会进一步降低其耐压水平。因此高压电动机对雷电波侵入的防护，不能采用普通的FS型或FZ型阀式避雷器而应采用专用于保护旋转电机用的FCD型磁吹阀式避雷器，或采用有串联间隙的金属氧化物

38、避雷器。对定子绕组中性点能引出的高压电动机，就在中性点装设磁吹阀式避雷器或金属氧化物避雷器。对定子绕组中性点不能引出的高压电动机，可采用图8-16所示接线。为降低沿线路侵入的雷电波波头陡度，减轻其对电动机绕组绝缘的危害，可在电动机进线上加一段100150m的引入电缆，并在电缆前的电缆头处安装一组普通阀式或排气式避雷器，而在电动机电源端（母线上）安装一组并联有电容器（0.250.5F）的FCD型磁吹阀式避雷器。 图8-16 高压电动机对雷电波侵入的防护FV1-普通阀式避雷器 FV2-磁吹阀式避雷器 FE-排气式避雷器四、四、 建筑物的防雷建筑物的防雷(一)建筑物的防雷类别建筑物（含构筑物，下同）

39、根据其重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果，按防雷要求分为三类（据GB50057-1994规定）： 1. 第一类防雷建筑物(1) 凡制造、使用或储存炸药、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。(2) 具有0区或10区爆炸危险环境的建筑物。 (3) 具有1区爆炸危险环境的建筑物，因电火花而引起爆炸会造成巨大破坏和人身伤亡者。 2. 第二类防雷建筑物(1) 制造、使用或储存爆炸物质的建筑物，但电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。(2) 具有1区爆炸危险环境的建筑物，但电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。(3)

40、具有2区或11区爆炸危险环境的建筑物。 (4) 工业企业内有爆炸危险的露天钢质封闭气罐。 (5) 预计雷击次数大于0.06次/年的部、省级办公建筑物及其他重要的或人员密集的公共建筑物;预计雷击次数大于0.3次/年的住宅、办公楼等一般性民用建筑物。 (6) 国家级重要建筑物。 3. 第三类防雷建筑物 (1) 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区危险环境。 (2) 预计雷击次数大于或等于0.06次/年的一般工业建筑物。 (3) 预计雷击次数大于或等于0.012次/年、且小于或等于0.06次/年的部、省级办公建筑物及

41、其他重要的或人员密集的公共建筑物;预计雷击次数大于或等于0.06次/年、且小于或等于0.3次/年的住宅、办公楼等一般性民用建筑物。表表8-2 建筑物易受雷击的部位建筑物易受雷击的部位 （据GB50057-1994） (4) 在平均雷暴日大于15日/年的地区,高度在15m及以上的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物；在平均雷暴日小于或等于15日/年的地区，高度在20m及以上的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物。 (5) 省级重点文物保护的建筑物及省级档案馆。 (二) 建筑物的防雷措施按GB50057-1994规定，各类防雷建筑物应在建筑物上装设防直击雷的接闪器，避雷带、网应沿表8-2所示的屋角、屋脊、屋檐和屋

42、角等易受雷击的部位敷设。坡度不小于1/2的屋面4坡度大于1/10且小于1/2的屋面3坡度不大于1/10的屋面2 (1).图上圆圈“”表示雷击率最高的部位，实线“”表示易受雷击部位，虚线“-”表示不易受雷击部位 (2).对序号3、4所示屋面，在屋脊有避雷带的情况下，当屋檐处于屋脊避雷带的保护范围内时，屋檐上可不再装设避雷带平屋面1备 注易受雷击的部位屋面情况序号 1. 第一类防雷建筑物的防雷措施 (1) 防直击雷 装设独立避雷针或架空避雷线（网），使被保护建筑物及其风帽、放散管等突出屋面的物体均处于接闪器的保护范围内。避雷网格尺寸不应大于5m5m或6m4m。独立避雷针和架空避雷线（网）的支柱及其

43、接地装置至被保护建筑物及与其有联系的管道、电缆等金属物之间的距离，架空避雷线（网）至被保护建筑物屋面和各种突出屋面物体之间的距离，均不得小于3m。接闪器接地引下线的冲击接地电阻 。当建筑物高于30m时，尚应采取防侧击雷的措施。 (2) 防雷电感应 建筑物内外的所有可产生雷电感应的金属物件均应接到防雷电感应的接地装置上，其工频接地电阻 。 (3) 防雷电波侵入 低压线路宜全线采用电缆直接埋地敷设。在入户端，应将电缆的金属外皮、钢管接到防雷电感应的接地装置上。当全线采用电缆有困难时，可采用水泥电杆和铁横担的架空线，并使用一段电缆穿钢管直接埋地引入，其埋地长度不应小于15m。在电缆与架空线连接处，还

44、应装设避雷器。避雷器、电缆金属外皮、钢管及绝缘子铁脚、金具等均应连接在一起接地，其冲击接地电阻 。2. 第二类防雷建筑物的防雷措施 (1) 防直击雷 宜采取在建筑物上装设避雷网（带）或避雷针或由其混合组成的接闪器，使被保护的建筑物及其风帽、放散管等突出屋面的物体均处于接闪器的保护范围内。避雷网格尺寸不应大于10m10m或12m8m。接闪器接地引下线的冲击接地电阻 。当建筑物高于45m时，尚应采取防侧击雷的措施。 (2)防雷电感应 建筑物内的设备、管道、构架等主要金属物，应就近接至防直击雷的接地装置或电气设备的保护接地装置上，可不另设接地装置。 (3)防雷电波侵入 当低压线路全长采用埋地电缆或敷

45、设在架空金属线槽内的电缆引入时，在入户端应将电缆金属外皮和金属线槽接地。低压架空线改换一段埋地电缆引入时，埋地长度也不应小于15m。平均雷暴日小于30日/年地区的建筑物，可采用低压架空线直接引入建筑物内，但在入户处应装设避雷器，或设23mm的保护间隙，并与绝缘子铁脚、金具连接在一起接到防雷装置上，其冲击接地电阻 。3. 第三类防雷建筑物的防雷措施 (1)防直击雷 也宜采取在建筑物上装设避雷网（带）或避雷针或由其混合组成的接闪器。避雷网格尺寸不应大于20m20m或24m16m。接闪器接地引下线的冲击接地电阻 。当建筑物高于60m时，尚应采取防侧击雷的措施。 (2)防雷电感应 为防止雷电流流经引下

46、线和接地装置时产生的高电位对附近金属物或电气线路的反击，引下线与附近金属物和电气线路的间距应符合规范的要求。 (3)防雷电波侵入 对电缆进出线，应在进出端将电缆的金属外皮、钢管等与电气设备的接地相连接。当电缆转换为架空线时，应在转换处装设避雷器。电缆金属外皮和绝缘子铁脚、金具等应连接在一起接地，其冲击接地电阻 。进出建筑物的架空金属管道，在进出处应就近连接到防雷或电气设备的接地装置上或单独接地，其冲击接地电阻 。 五、建筑物电子信息系统的防雷五、建筑物电子信息系统的防雷(一) 建筑物雷电电磁脉冲防护区的划分 按GB50343-2004建筑物电子信息系统防雷技术规范规定，建筑物雷电防护区的划 分

47、，如图8-17所示。图中： 表示在不同雷电防护区界面上的等电位接地端子板 表示起屏蔽作用的建筑物外墙、房间或其他屏蔽体 表示按滚球法确定的防雷装置（接闪器）的保护范围 图8-17 建筑物雷电防护区（LPZ）的划分 (1)直击雷非防护区（LPZ0A） 该区内雷电电磁场没有衰减，各类物体均可能遭到直接雷击，属于完全暴露的不设防区。 (2)直击雷防护区（LPZ0B） 该区内雷电电磁场没有衰减，但各类物体很少会遭到直接雷击，属于充分暴露的直击雷防护区。 (3)第一防护区（LPZ1） 由于建筑物的屏蔽措施，该区流经各类导体的雷电流比直击雷防护区（LPZ0B）减小，雷电电磁场得到了初步的衰减，各类物体不可

48、能遭到直接雷击。 (4)第二防护区（LPZ2） 该区为进一步减小所导引的雷电流或电磁场而引入的后续防护区。 (5)后续防护区（LPZn） 该区为需再进一步减小雷电电磁脉冲以保护敏感度水平更高的设备的后续防护区。接地母线敷设接地母线敷设接地端子接地端子支持卡子支持卡子接地干线接地干线接地母线接地母线接地母线接地母线伸缩缝伸缩缝接地母线、跨接线、接地极接地母线、跨接线、接地极在平面屋顶设避雷带引下线接地在平面屋顶设避雷带引下线接地避雷带避雷带引下线，断接卡子敷设引下线，断接卡子敷设利用建筑物结构柱钢筋引下、地板主筋作接地体利用建筑物结构柱钢筋引下、地板主筋作接地体图8-18 建筑物电子信息系统综合

49、防雷系统 1. 等电位联结与共用接地系统要求 (1) 电子信息系统的机房应设置等电位联结网络。电气和电子设备的金属外壳、机柜、机架、金属管、槽、屏蔽线缆外层、信息设备防静电接地、安全保护接地、电涌保护器（SPD）接地端等，均应以最短距离与等电位联结网络的接地端子相连接。 (2) 在直击雷非防护区（LPZ0A）或直击雷防护区（LPZ0B）与第一防护区（LPZ1）的交界处，应设置总等电位接地端子板，每层楼宜设置楼层等电位接地端子板，电子信息系统设备机房应设置局部等电位接地端子板。各接地端子板应装设在便于安装和检查的位置，不得安装在潮湿或有腐蚀性气体及易受机械损伤的地方。 (二) 电子信息系统防雷电

50、电磁脉冲的措施 建筑物电子信息系统的防雷，包括对雷电电磁脉冲的防护，必须将外部防雷措施与内部防雷措施协调统一，按工程整体要求进行全面规划，做到安全可靠、技术先进、经济合理。 建筑物电子信息系统的综合防雷系统，如图8-18所示。 3) 当建筑物之间采用屏蔽电缆互联、且电缆屏蔽层能存载可预见的雷电流时，电缆可不敷设在金属管道内。 4)光缆的所有金属接头、金属挡潮层、金属加强芯等，应在入户处直接接地。 2. 屏蔽及合理布线要求 (1) 电子信息系统设备机房的屏蔽应符合下列规定： 1) 电子信息系统设备主机房宜选择在建筑物低层中心部位，其设备应远离外墙结构柱，设置在雷电防护区的高级别区域内。 2) 金

51、属导体、电缆屏蔽层及金属线槽（架）等进入机房时，应做等电位联结。 3) 当电子信息系统设备为非金属外壳、且机房屏蔽未达到设备电磁环境要求时，应设金属屏蔽网或金属屏蔽室。金属屏蔽网和金属屏蔽室应与等电位接地端子板连接。 (2) 线缆屏蔽应符合下列规定： 1) 需要保护的信号电缆，宜采用屏蔽电缆，且应在其屏蔽层两端及雷电防护区交界处做等电位联结并接地。 2) 当采用非屏蔽电缆时，应敷设在金属管道内并埋地引入，金属管道应电气导通，并应在雷电防护区交界处做等电位联结并接地。电缆埋地长度应符合下式要求，且不小于15m：（8-6） 式中 为电缆埋地长度（m）； 为电缆埋地处的土壤电阻率(m)。 3) 布置

52、电子信息系统信号线缆的路径走向时，应尽量减小由线缆本身形成的感应环路面积。(3)线缆敷设应符合下列规定： 1)电子信息系统线缆主干线的金属线槽宜敷设在电气竖井内。 2)电子信息系统线缆与其他管线的间距应符合表8-3的规定。 表表8-3 8-3 电电子信息系子信息系统线缆统线缆与其他管与其他管线线的的净净距距 （据GB50343-2004）20300煤气管300300热力管（包封）500500热力管（不包封）20150压缩空气管20150给水管2050保护地线3001000防雷引下线最小交叉净距/mm最小平行净距/mm线 缆 与 其 他 管 线 净 距其 他 管 线 注：如果线缆敷设高度超过60

53、00mm时，与防雷引下线的交叉净距应按下式计算： 式中S 为交叉净距（mm）；H 为交叉处防雷引下线距地面的高度（mm）。 4)电子信息系统线缆与电力电缆的间距应符合表8-4的规定。 表表8-4 8-4 电电子信息系子信息系统线缆统线缆与与电电力力电缆电缆的的净净距距 （据GB50343-2004）150双方都在接地的金属线槽或钢管中300有一方在接地的金属线槽或钢管中600与信号线缆平行敷设80V电力电缆容量大于5VA80双方都在接地的金属线槽或钢管中150有一方在接地的金属线槽或钢管中00与信号线缆平行敷设380V电力电缆容量25kVA10双方都在接地的金属线槽或钢管中70有一方在接地的金

54、属线槽或钢管中150与信号线缆平行敷设380V电力电缆容量小于2kVA最小净距/mm与电子信息系统信号线缆接近情况类 别2.00空调机房 2.00 变 电 室2.00电梯机房 1.00 配 电 箱最小间距/m名 称 最小间距/m名 称 5)电子信息系统线缆与配电箱、变电室、电梯机房、空调机房之间的最小净距宜符合表8-5的规定。 表表8-5 8-5 电电子信息系子信息系统线缆统线缆与与电电气气设备设备之之间间的的净净距距 （据GB50343-2004） 注：当380V电力电缆的容量小于2kVA，双方都在接地的金属线槽中，如在两个不同线槽中或在同一线槽中用金属板隔开，且平行长度不大于10m时，则双

55、方最小间距可以是10mm。 电话线缆中存在振铃电流时，不宜与计算机网络同在一根双绞线电缆中。 图8-19 TN-C-S系统中SPD的装设1-进线电源箱 2-配电盘 3-接地母线 4-电涌保护器 5-SPD的接地连接（5a或5b） 6-被保护设备 7-PE线与N线的连接端子板F-保护SPD的熔断器或断路器、漏电保护器 3. 电子信息系统的电源线路中电涌保护器（SPD）的装设要求 (1) TN系统中电涌保护器（SPD）的装设要求 电子信息系统设备由TN系统供电时，配电线路通常采用TN-C-S系统的接地型式，在三根相线与PE之间装设SPD，如图8-19所示。 电涌保护器（SPD）的一个重要参数是最大

56、持续运行电压 ，它是指可持续加在SPD上而不致使之击穿的最大交流电压有效值或直流电压值。一般取为 ，这里 为配电线路的相电压。 (2) TT系统中电涌保护器（SPD）的装设要求 TT系统中的SPD有如图8-20a、b所示两种装设方式。图8-20a中的SPD装在RCD的负荷侧。RCD应考虑具有通过雷电流的能力，且PE线不得穿过RCD的铁心。由于TT系统中用电设备的接地与电源中性点的接地没有电气联系，因此当用电设备发生单相接地故障时，另外两非故障相的对地电位将升高，使SPD上承受的电压相应升高。所以SPD的最大持续运行电压应取为 ，这里 为配电线路的相电压。图8-20b中的SPD装在RCD的电源侧

57、，RCD不必考虑通过雷电流，但PE线也不得穿过RCD的铁心。由于SPD的接地端又串入了放电间隙，因此SPD的最大持续运行电压可取为 。图中：a)SPD装在RCD的负荷侧 b)SPD装在RCD的电源侧 1-进线电源箱 2-配电盘 3-接地母线 4-电涌保护器（SPD） 5-SPD的接地连接（5a或5b） 6-被保护设备 7-漏电保护器（RCD） F-保护SPD的熔断器或断路器、漏电保护器（RCD）图8-20 TT系统中SPD的装设图8-21 IT系统中SPD的装设1-进线电源箱 2-配电盘 3-接地母线 4-电涌保护器（SPD）5-SPD的接地连接（5a或5b） 6-被保护设备 7-漏电保护器（

58、RCD）F-保护SPD的熔断器或断路器、漏电保护器（RCD） (3)IT系统中电涌保护器（SPD）的装设要求 IT系统中SPD的装设，如图8-21所示。PE线也不得穿过RCD的铁心。由于IT系统的电源中性点不接地或经约1000电阻接地，当其中设备发生单相接地故障时，另外两非故障相的对地电位将升高，使SPD上承受的电压相应升高，可升至线电压 。因此，为确保SPD安全运行，SPD的最大持续运行电压应取为 ，这里 为配电线路的线电压。 由于SPD在雷电电磁脉冲作用下导通放电时，施加在被保护设备上的雷电脉冲残压是SPD上的残压与SPD两端接线上电感L的感应电压降（ ）之和。其中SPD上的残压由产品性能

59、决定，无法减小；而SPD两端接线上的感应电压降则可借缩短接线长度减小电感L来减小，因此SPD两端的接线应尽量缩短。按GB50343-2004规定，其接线长度不宜大于0.5m。 关于电子信息系统中的信号线路、天馈线路、计算机网络系统及其他系统的防雷要求，均应符合GB50343-2004的规定，限于篇幅，此略。第二节第二节 电气装置的接地电气装置的接地 一、接地的有关概念一、接地的有关概念(一) 接地和接地装置 电气装置的某部分与大地之间作良好的电气连接，称为接地。埋入地中并直接与大地接触的金属导体，称为接地体或接地极。专门为接地而人为装设的接地体，称为人工接地体 。兼作接地体用的直接与大地接触的

60、各种金属构件、金属管道及建筑物的钢筋混凝土基础等，称为自然接地体。连接接地体与设备、装置接地部分的金属导体，称为接地线。接地线在设备、装置正常运行情况下是不载流的，但在故障情况下要通过接地故障电流。 接地线与接地体合称接地装置。由若干接地体在大地中相互用接地线连接起来的一个整体，称为接地网。其中接地线又分接地干线和接地支线，如图8-22所示。接地干线一般应采用不少于两根导体在不同地点与接地网相连接。图8-22 接地网示意图1-接地体 2-接地干线 3-接地支线 4-电气设备 试验表明，在距离接地故障点约20m的地方，散流电阻实际上已接近于零。这电位为零的地方，称为电气上的“地”或“大地”。电气

61、设备的接地部分，例如接地的外壳和接地体等，与零电位的“地”（大地）之间的电位差，就称为就地部分的对地电压（voltage to earth），如图8-23中的 。图8-23 接地电流、对地电压及接地电流电位分布曲线接地电流 接地电压 (二)接地电流和对地电压 当电气设备发生接地故障时，电流就通过接地体向大地作半球形散开。这一电流，称为接地电流（earthing current），用 表示。由于这半球形的球面，距离接地体越远，球面越大，其散流电阻越小，相对于接地点的电位来说，其电位越低，所以接地电流的电位分布如图8-23所示。 2.跨步电压 跨步电压是指在接地故障点附近行走时，两脚之间所出现的电

62、位差，如图8-24中的 。在带电的断线落地点附近及雷击时防雷装置泄放雷电流的接地体附近行走时，同样也有跨步电压。越靠近接地点及跨步越长，跨步电压越大。离接地故障点达20m时，跨步电压为零。 (四)工作接地、保护接地和重复接地 1.工作接地 工作接地是为保证电力系统和设备达到正常工作要求而进行的一种接地，例如电源中性点的接地、防雷装置的接地等。各种工作接地有各自的功能。例如电源中性点直接接地，能在运行中维持三相系统中相线对地电压不变。而防雷装置的接地，是为了对地泄放雷电流，实现防雷保护的要求。 (三) 接触电压和跨步电压 1.接触电压 接触电压是指设备的绝缘损坏时，在身体可触及的两部分之间出现的

63、电位差，例如人站在发生接地故障的设备旁边，手触及设备的金属外壳，则人手与脚之间所呈现的电位差，即为接触电压，如图8-24中的 。图8-24 接触电压和跨步电压说明图 接触电压 跨步电压图8-25 保护接地的作用说明a) 电动机没有保护接地时 b) 电动机有保护接地时 2. 保护接地与接零 保护接地(protection earthing)是为保障人身安全、防止间接触电而将设备的外露可导电部分接地。保护接地作用的说明如图8-25所示。 保护接地的型式有两种： (1) 设备的外露可导电部分经各自的接地线（PE线）直接接地，如TT系统和IT系统中设备外壳的接地（参看图1-19和图1-20）。 (2)

64、 设备的外露可导电部分经公共的PE线（如在TN-S系统中，参看图1-18b）或经PEN线（如在TN-C系统中，参看图1-18a）接地。这种接地型式，我国电工界过去习惯称为“保护接零”。上述的PEN线和PE线就称为“零线”。图8-26 同一系统中有的接地有的接零在外壳接地的设备发生碰壳短路时的情况必须注意：同一低压配电系统中，不能有的设备采取保护接地而有的设备又采取保护接零；否则，当采取保护接地的设备发生单相接地故障时，采取保护接零的设备外露可导电部分（外壳）将带上危险的电压，如图8-26所示。外壳接零外壳接零外壳接地外壳接地IE图8-27 重复接地的作用说明a)没有重复接地的系统中，PE线或P

65、EN线断线时 b)采取重复接地的系统中，PE线或PEN线断线时 3.重复接地 在TN系统中，为确保公共PE线或PEN线安全可靠，除在电源中性点进行工作接地外，还应在PE线或PEN线的下列地点进行重复接地： (1) 在架空线路终端及沿线每隔1km处； (2)电缆和架空线引入车间和其他建筑物处。 如果不进行重复接地，则在PE线或PEN线断线且有设备发生单相接壳短路时，接在断线后面的所有设备的外壳都将呈现接近于相电压的对地电压，即 ，如图8-27a 所示，这是很危险的。如果进行了重复接地，则在发生同样故障时，断线后面的设备外壳呈现的对地电压 ，如图8-27b所示，危险程度大大降低。 二、电气装置的接

66、地及其接地电阻二、电气装置的接地及其接地电阻 (一) 电气装置应该接地或接零的金属部分 GB50169-1992电气装置安装工程接地装置施工及验收规范规定，电气装置的下列金属部分应予接地或接零： (1) 电机、变压器、电器、携带式或移动式用电器具等的金属底座和外壳。 (2) 电气设备的传动装置。 (3) 室内外配电装置的金属或钢筋混凝土构架以及靠近带电部分的金属遮栏和金属门。 (4) 配电、控制、保护用的屏（柜、箱）及操作台等的金属框架和底座。 (5) 交、直流电力电缆的接头盒、终端头和膨胀器的金属外壳和电缆的金属护层、可触及的电缆金属保护管和穿线的钢管。 (6) 电缆桥架、支架和井架。 (7

67、) 装有避雷线的电力线路杆塔。 (8) 装在配电线路杆上的电力设备。 (9) 在非沥青地面的居民区内，无避雷线的小接地电流架空电力线路的金属杆塔和钢筋混凝土杆塔。 (10) 电除尘器的构架。 (二) 电气装置可不接地或接零的金属部分 GB50169-1992规定，电气装置的下列金属部分可不接地或不接零： (1) 在木质、沥青等不良导电地面的干燥房间内，交流额定电压为380V及以下或直流额定电压为440V及以下的电气设备的外壳；但当有可能同时触及上述电气设备外壳和已接地的其他物体时，则仍应接地。 (2) 在干燥场所，交流额定电压为127V及以下或直流额定电压为110V及以下的电气设备的外壳。 (

68、3) 安装在配电屏、控制屏和配电装置上的电气测量仪表、继电器和其他低压电器等的外壳，以及当发生绝缘损坏时，在支持物上不会引起危险电压的绝缘子的金属底座等。 (4) 安装在已接地金属构架上的设备，如穿墙套管等。(11) 封闭母线的外壳及其他裸露的金属部分。(12) 六氟化硫封闭式组合电器和箱式变电站的金属箱体。(13) 电热设备的金属外壳。(14) 控制电缆的金属护层。 (5)额定电压为220V及以下的蓄电池室内的金属支架。 (6)由发电厂、变电所和工业企业区域内引出的铁路轨道。 (7)与已接地的机床、机座之间有可靠电气接触的电动机和电器的外壳。 (三)接地电阻及其要求 接地电阻是接地线和接地体

69、的电阻与接地体散流电阻的总和。由于接地线和接地体的电阻相对很小，因此接地电阻可认为就是接地体的散流电阻。接地电阻按其通过电流的性质分以下两种： (1)工频接地电阻：是工频接地电流流经接地装置入地所呈现的接地电阻，用 （或R）表示。 (2)冲击接地电阻：是雷电流流经接地装置入地所呈现的接地电阻，用 （或 ）表示。我国有关规程规定的部分电力装置所要求的工作接地电阻（包括工频接地电阻和冲击接地电阻）值，如附录表26所示，供参考。 关于低压TT系统和IT系统中电力设备外露可导电部分的保护接地电阻 ，按规定应满足这样的条件，即在接地电流 通过 时产生的对地电压不应高于安全特低电压50V，因此保护接地电阻

70、为（8-7） 如果作为设备单相接壳故障保护的漏电断路器动作电流 取为30mA（安全电流值），则 50V/0.03A=1667。这一电阻值很大，很容易满足要求。一般取 ，以确保安全。 对低压TN系统，由于其中所有设备的外露可导电部分均接公共PE线或PEN线，是采取保护接零，因此不存在保护接地电阻问题。 三、 接地装置的计算(一) 人工接地体工频接地电阻的计算 1. 单根垂直管形或棒形接地体的接地电阻计算 理论计算公式为（8-8）式中 为埋设地点的土壤电阻率（m）,其值实测确定，或查附录表27；为接地体长度(m)；d 为接地体直径或等效直径(m)。 垂直接地体一般采用直径为50mm、长度为2.5m

71、的钢管或圆钢。如果采用角钢，则其等效直径 ，b为角钢边宽。如果采用扁钢，则其等效直径 为扁钢宽度。 在工程设计中，常采用下列简化计算公式29： 2. 多根垂直接地体的接地电阻计算 多根垂直接地体通过连接扁钢（或圆钢）并联时，入地的流散电流将相互排挤，其电流分布如图8-28所示。这种影响入地电流流散的作用，称为屏蔽效应。由于这种屏蔽效应，而使接地装置的利用率有所下降，也就使得n根垂直接地体并联的总的接地电阻 实际总的接地电阻为式中 为接地体的利用系数，垂直管形接地体的利用系数如附录表28所列。利用管间距离 与管长 之比及管子数目 去查。由于该表所列 未列入连接扁钢的影响，因此实际的 值比表列数值

72、略高。（8-9）（8-10）图8-28 多根接地体之间的流散电流屏蔽效应 3. 单根水平带形接地体的接地电阻计算理论计算公式为（8-11） 式中 为埋设地点的土壤电阻率（m）； 为水平接地体的长度(m)； 为水平接地体埋设深度(m)； 为水平接地体的直径或等效直径(m)。在工程设计中，常采用下列简化计算公式29：（8-12） 2、钢筋混凝土基础的接地电阻简化计算公式(二) 自然接地体工频接地电阻的计算 1、电缆金属外皮和水管等的接地电阻简化计算公式 5. 以水平接地体为主的环形接地网的接地电阻计算理论计算公式为 4. 根放射形水平接地带（ ，每根长度 m）的接地电阻计算在工程设计中，常采用下列

73、简化计算公式：（8-13） （8-14） 式中A为环形接地网所包围的面积(m2)； 环形接地体总长度(m)； 为水平接地体埋地深 度(m)； 为水平接地体的直径或等效直径(m)。 在工程设计中，常采用下列简化计算公式：（8-15）（8-16） （8-17）式中V为钢筋混凝土基础的体积(m3)。 （1）单杆 （8-18） （2）双杆 （8-19） （3）带拉线的单、双杆 （8-20） （4）拉线底盘 （8-21）3、 钢筋混凝土电杆的接地电阻简化计算公式 图8-29中的为接地体的有效长度（m），按GB50057-1994规定，应按下式计算：式中 为土壤电阻率（m）。（8-23） (三)冲击接地电

74、阻的计算 冲击接地电阻是指雷电流经接地装置泄放入地所呈现的电阻，包括接地线、接地体电阻和地中散流电阻。由于强大的雷电流泄放入地时，当地的土壤被雷电波击穿并产生火花，使散流电阻显著降低。当然，雷电波的陡度很大，具有高频特性，同时会使接地线的感抗增大；但接地线阻抗较之散流电阻毕竟小得多，因此冲击接地电阻一般是小于工频接地电阻的。按GB50057-1994规定，冲击接地电阻按下式计算： 式中 为工频接地电阻； 为换算系数，为 与 的比值，由图8-29确定。（8-22） 图8-29 确定换算系数 的计算曲线图8-30 接地体的长度 和有效长度 a)单根水平接地体 b)末端接垂直接地体的单根水平接地体

75、c)多根水平接地体（ ） d)接多根垂直接地体 图8-29中的 ：对单根接地体，为其实际长度；对有分支线的接地体，为其最长分支线的长度（参看图8-30）；对环形接地网，为其周长的一半。如果 时，则取 ，即 ，亦即 。 (四) 接地装置的计算及示例 接地装置的计算程序如下： (1)按设计规范的要求确定允许的接地电阻 值。 (2)实测或估算可以利用的自然接地体的接地电阻 值。 (3)计算需要补充的人工接地体的接地电阻 （8-24） 如果不考虑利用自然接地体，则 。 (4) 在装设接地体的区域内初步安排接地体的布置，并按一般经验试选，初步确定接地体和接地线的尺寸。 (5)计算单根接地体的接地电阻 。

76、 (6)用逐步渐近法计算接地体的数量： (7)校验短路热稳定度。对于大接地电流系统中的接地装置，可按式（3-65）进行单相短路热稳定度的校验。由于钢线的热稳定系数C =70，因此满足单相短路热稳定度的钢接地线的最小允许截面（mm2）为 式中 为单相接地短路电流（A）， 为计算简便，并使热稳定度更有保障，可取为 ； 为短路电流持续时间(s)。（8-25）（8-26） 例例8-2 某车间变电所的主变压器容量为500kVA,电压为10/0.4kV，Yyn0联结。试确定此变电所公共接地装置的垂直接地钢管和连接扁钢的尺寸。已知装设地点的土质为砂质粘土，10kV侧有电气联系的架空线路长150km，电缆线路

77、长10km。 解：解：(1) 确定接地电阻 查附录表26知，确定此变电所公共接地装置的接地电阻应满足以下两个条件：（1）（2）式（1）中的 由式（1-6）计算为 故式（1） 比较式（2）与式（3）可知，此变电所公共接地装置的接地电阻值应为 。 (2)接地装置的初步方案 现初步考虑围绕变电所建筑物四周，距变电所外墙23m,打入一圈直径50mm、长2.5m的钢管接地体，每隔5m打入一根（为减少接地电流的屏蔽效应，管距一般不宜小于管长的2倍）。管间用404mm2的扁钢焊接相连。 (3)计算单根钢管的接地电阻 查附录表27，得砂质粘土的 m。 按式（8-9）得单根钢管接地电阻为 (4)确定接地的钢管数

78、和最后的接地方案 根据 ，并考虑到管间电流屏蔽效应的影响，因此初步选择15根管径50mm、长2.5m的钢管作接地体。以 和 去查附录表28-2（取n =1020在 时的 的中间值）得 。因此由式（8-25）可得 考虑到接地体的均匀对称布置，选16根直径50mm、长2.5m的钢管作接地体，用 404mm2的扁钢连接，环形布置。因题目未给短路电流数据，短路热稳定度校验从略。 四、四、 接地装置的装设与布置接地装置的装设与布置(一)自然接地体的利用 在设计和装设接地装置时，首先应充分利用自然接地体，以节约投资，节约钢材。如果实地测量所利用的自然接地体接地电阻已满足要求，且这些自然接地体又满足短路热稳

79、定度条件时，除变配电所外，一般不必再装设人工接地装置了。 可作为自然接地体的有： (1) 埋设在地下的金属管道，但不包括可燃和有爆炸物质的管道； (2)金属井管； (3)与大地有可靠连接的金属结构如建筑物的钢筋混凝土基础、行车的钢轨等； (4)水工建筑物及其类似的构筑物的金属管、桩等。 对于变配电所来说，可利用其建筑物的钢筋混凝土基础作为自然接地体。 利用自然接地体时，一定要保证其良好的电气连接。在建、构筑物结构的结合处，除已焊接者外，都要采用跨接焊接，而且跨接线不得小于规定值。 图8-31 人工接地体a)垂直埋设的管形或棒形接地体 b)水平埋设的带形接地体 最常用的垂直接地体为直径50mm、

80、长2.5m的钢管。如果采用的钢管直径小于50mm，则因钢管的机械强度较小，易弯曲，不适于用机械方法打入土中；如果钢管直径大于50mm，则钢材耗用增大，而散流电阻减小甚微，很不经济（例如钢管直径由50mm增大到125mm时，散流电阻仅减小15%）。如果采用的钢管长度小于2.5m时，散流电阻增加很多；如果钢管长度大于2.5m时，则难于打入土中，而散流电阻也减小不多。由此可见，采用直径为50mm、长度为2.5m的钢管作为垂直接地体是最为经济合理的。但是为了减少外界温度变化对散流电阻的影响，埋入地下的接地体，其顶端离地面不宜小于0.6m。(二) 人工接地体的装设 人工接地体有垂直埋设和水平埋设两种，如

81、图8-31所示。 当土壤电阻率（参看附录表27）偏高时，例如土壤电阻率 时，为降低接地装置的接地电阻，可采取以下措施： (1) 采用多支线外引接地装置，其外引长度不宜大于 ，这里的 为埋设地点的土壤电阻率。 (2) 如果地下较深处土壤电阻率较低时，可采用深埋式接地体。 (3) 局部进行土壤置换处理，换以电阻率较低的粘土或黑土（见图8-32），或进行土壤化学处理，填充以炉渣、木炭、石灰、食盐、废电池等降阻剂（见图8-33）。 图8-32 土壤置换处理a)垂直接地体 b)水平接地体图8-33 土壤化学处理 1-扁钢 2-钢管 3-降阻剂 注: 电力线路杆塔的接地体引出线截面不应小于50mm2。引出

82、线应热镀锌。 按GB50057-1994建筑物防雷设计规范规定：防雷的接地装置，圆钢直径不应小于10mm；扁钢截面不应小于100mm2，厚度不应小于4mm；角钢厚度不应小于4mm；钢管壁厚不应小于3.5mm。作为引下线，圆钢直径不应小于8mm；扁钢截面不应小于48mm2，厚度不应小于4mm。 本表规格也符合GB50303-2002建筑电气工程施工质量验收规范的规定。 按GB50169-1992电气装置安装工程接地装置施工及验收规范规定，钢接地体和接地线的截面不应小于表8-6所列规格。对110kV及以上变电所或腐蚀性较强场所的接地装置，应采用热镀锌钢材，或适当加大截面。 表表8-6 8-6 钢钢

83、接地体和接地接地体和接地线线的最小的最小规规格格 （据GB50169-1992）4.53.52.52.5 钢管管壁厚度 /mm642.52角钢厚度 / 6443 厚度 /mm100100 100 60 截面 /mm2 扁 钢 121086圆钢直径 /mm 直 流 回 路 交 流 回 路 室 外 室 内 地 下 地 上 种 类、规 格 及 单 位 由于多根接地体邻近时，会出现电流屏蔽效应（参看图8-27），使接地装置的利用率下降，因此垂直接地体之间的间距不宜小于接地体长度的2倍，而水平接地体之间的间距一般不宜小于5m。 接地网的布置，应尽量使地面的电位分布均匀，以降低接触电压和跨步电压。人工接地

84、网的外缘应闭合。外缘各角应作成圆弧形。35110/610kV变电所的接地网内应敷设水平均压带，如图8-34所示。为保障人身安全，应在经常有人出入的走道处，采用高绝缘路面（如沥青路面），或加装帽檐式均压带。 为了减小建筑物的接触电压，接地体与建筑物的基础间应保持不小于1.5m的水平距离，通常取23m。 图8-34 加装均压带的接地网 图8-35 图4-68和图4-86所示高压配电所及其附设2号车间变电所的接地装置平面布置图(三) 接地装置的平面布置图 接地装置平面布置图，是表示接地体和接地线在一个平面上具体布置和安装要求的一种安装图。 图8-35是图4-68和图4-86所示高压配电所及其附设2号

85、车间变电所的接地装置平面布置图。 由图8-35可以看出，距配变电所建筑3m左右，埋设10根棒形垂直接地体（直径50mm、长2.5m的钢管或50mm5mm的角钢）。接地体之间间距约为5m或稍大。接地体之间用40mm4mm的扁钢焊接成一个外缘闭合的环形接地网。变压器下面的导轨以及放置高压开关柜、高压电容器柜和低压配电屏等的地沟上的槽钢或角钢，均用25mm4mm的扁钢焊接成网，并与室外的接地网多处相连。 为便于测量接地电阻及移动式设备临时接地的需要，图中在适当的地点安装有临时接地端子。式中 为TN系统的相电压； 为接地故障回路的总阻抗模，其计算参看式（3-42）。第三节 低压配电系统的接地故障保护、

86、漏电保护和等电位联结 一、低压配电系统的接地故障保护一、低压配电系统的接地故障保护 接地故障是指低压配电系统中的相线对地或对与地有联系的导电体之间的短路，包括相线与大地、相线与PE线或PEN线以及相线与设备的外露可导电部分之间的短路。 接地故障的危害很大。在TN系统中，接地故障就是单相短路，故障电流很大，必须迅速切除故障，否则将产生严重后果，甚至引起火灾或爆炸。在TT系统和IT系统中，接地故障虽然电流较小，故障设备的外露可导电部分可能呈现危险的对地电压。如不及时予以信号报警或切除故障，就有发生人身触电事故的可能。因此对接地故障必须重视，应该对接地故障采取适当的安全防护措施。 接地故障保护电器的

87、选择，应根据低压配电系统的接地型式、电气设备类别（移动式、手握式或固定式）以及导体截面大小等因素确定。 (一一) TN系统中的接地故障保护系统中的接地故障保护 TN系统中配电线路的接地故障保护可由线路的过电流保护或零序电流保护来实现。接地故障保护的动作电流 应符合下式要求： （8-27） 接地故障如果采用熔断器保护，则接地故障电流 与熔断器熔体额定电流 的比值K，不应小于表6-2（见第六章第二节）所列数值。如果满足表6-2要求，则可认为满足接地故障保护的要求。 假如上述接地故障保护达不到保护要求时，则应采取漏电电流保护。但漏电电流保护只适用于TN-S系统，不适用于TN-C系统。 接地故障保护的

88、动作时间，对已有总等电位联结的措施，且配电线路只供给固定式电气设备的末端线路，不宜大于5s，即 5s。对已有总等电位联结的措施，但只供电给手握式和移动式电气设备的末端线路，其接地故障保护的动作时间不应大于0.4s，即 0.4s。 (二二) TT系统中的接地故障保护系统中的接地故障保护 在TT系统中，一般装设漏电电流保护作接地故障保护。但在已采取总等电位联结的措施、且其作为就接地故障保护的过电流保护满足下式要求时，即可认为已达到防触电的安全要求，不必另装漏电电流保护： （8-28） 式中 为接地故障保护的动作电流； 为电气设备外露可导电部分的接地电阻与PE线电阻之和。 当采用过电流保护时，反时限

89、特性过电流保护电器的 应保证在5s内切除接地故障回路。当采用瞬时动作特性过电流保护时， 应保证瞬时切除接地故障回路。当过电流保护达不到上述要求时，则应采取漏电电流保护。 (三三) IT系统中的接地故障保护系统中的接地故障保护 在IT系统中，当发生第一次接地故障时，应由绝缘监视装置发出音响或灯光报警信号，其动作电流应符合下式要求： （8-29）式中 为相线与设备外露可导电部分之间的短路故障电流，由于IT系统中性点不接地或经阻抗接地，因此 为单相接地电容电流； 为设备外露可导电部分的接地电阻与PE线电阻之和。 当发生第二次接地故障时，可形成两相接地短路，这时应由过电流保护或漏电电流保护来切断故障回

90、路，并应符合下列要求： (1) 当IT系统不引出N线、线路电压为220/380V时，保护电器应在0.4s内切断故障回路，并满足下式要求： 式中 为包括相线和PE线在内的故障回路阻抗模。（8-30） (2) 当IT系统引出N线、线路电压为220/380V时，保护电器应在0.8s内切断故障回路，并满足下式要求： 式中 为包括相线、N线和PE线在内的故障回路阻抗模。 以上两式中的 均为保护装置的动作电流， 为线路的相电压。（8-31） 二、低压配电系统的漏电电流保护二、低压配电系统的漏电电流保护(一一) 漏电保护器的功能与原理漏电保护器的功能与原理 漏电保护器又称“剩余电流保护器”（IEC标准名称，

91、英文为Residual current protective device，简称RCD），它是在规定条件下，当漏电电流（剩余电流）达到或超过规定值时能自动断开电路的一种保护电器。它用来对低压配电系统中的漏电和接地故障进行安全防护，防止发生人身触电事故及因接地电弧引发的火灾。 漏电保护器按其反应动作的信号分，有电压动作型和电流动作型两类。电压动作型技术上存在一些问题，所以现在生产的漏电保护器差不多都是电流动作型。 电流动作型漏电保护器利用零序电流互感器来反应接地故障电流，以动作于脱扣机构。它按脱扣机构的结构分，又有电磁脱扣型和电子脱扣型两类。 电流动作的电磁脱扣型漏电保护器的原理接线图如图8-3

92、6所示。设备正常运行时，穿过零序电流互感器TAN的三相电流相量和为零，零序电流互感器TAN二次侧不产生感应电动势，因此极化电磁铁YA的线圈中没有电流通过，其衔铁靠永久磁铁的磁力保持在吸合位置，使开关维持在合闸状态。当设备发生漏电或单相接地故障时，就有零序电流穿过互感器TAN的铁心，使其二次侧感生电动势，于是电磁铁YA的线圈中有交流电流通过，从而使电磁铁YA的铁心中产生交变磁通，与原有的永久磁通叠加，产生去磁作用，使其电磁吸力减小，衔铁被弹簧拉开，使自由脱扣机构YR动作，开关跳闸，断开故障电路，从而起到漏电保护的作用。图8-36 电流动作的电磁脱扣型漏电保护器原理接线图TAN-零序电流互感器 Y

93、A-极化电磁铁 QF-断路器 YR-自由脱扣机构(二二)漏电保护器的分类漏电保护器的分类 漏电保护器按其保护功能和结构特征，可分以下四类： (1) 漏电保护开关 它由零序电流互感器、漏电脱扣器和主开关组装在一绝缘外壳之中，具有漏电保护及手动通断电路的功能，但不具过负荷和短路保护的功能。这类产品主要应用于住宅，通称漏电开关。 图8-37 电流动作的电子脱扣型漏电保护器原理接线图TAN-零序电流互感器 AV-电子放大器 QF-断路器 YR-自由脱扣机构 电流动作的电子脱扣型漏电保护器的原理接线图如图8-37所示。这种电子脱扣型漏电保护器是在零序电流互感器TAN与自由脱扣机构YR之间接入一个电子放大

94、器AV。当设备发生漏电或单相接地故障时，互感器TAN二次侧感生的电信号经电子放大器AV放大后，接通脱扣机构YR，使开关跳闸，从而也起到漏电保护的作用。(2) 漏电断路器 它是在低压断路器的基础上加装漏电保护部件所组成，因此具有漏电保护及过负荷和短路保护的功能。它的有些产品就是在低压断路器之外拼装漏电保护附件而成。例如C45系列小型断路器拼装漏电脱扣器后，就成了家用及类似场所广泛应用的漏电断路器。(3) 漏电继电器 它由零序电流互感器和继电器组成，具有检测和判断漏电和接地故障的功能，由继电器发出信号，并控制断路器或接触器切断电路。(4) 漏电保护插座 它由漏电开关或漏电断路器与插座组合而成，使插

95、座回路连接的设备具有漏电保护功能。图8-38 各种RCD在低压配电线路中的接线示意图RCD1-单极2线 RCD2-双极2线 RCD3-3极3线 RCD4-3极4线RCD5-4极4线 QF-断路器 YR-漏电脱扣器 漏电保护器按极数分，有单极2线、双极2线、3极3线、3极4 线和4极4线等多种型式，其在低压配电线路中的接线如图8-38所示。(三三) 漏电保护器的装设场所与要求漏电保护器的装设场所与要求 1、 漏电保护器（RCD）的装设场所 由于人手握住手持式或移动式电器时，如果该电器漏电，则人手因触电痉挛而很难摆脱，触电时间一长，就会导致死亡。而固定式电器漏电，如人体触及，会因电击刺痛而弹离，一

96、般不会继续触电。由此可见，手持式和移动式电器触电的危险性远远大于固定式电器触电。因此一般规定，安装手持式和移动式电器回路上应装设RCD。由于插座主要是用来连接手持式和移动式电器的，因此插座回路上一般也应装设RCD。GB50096-1999住宅设计规范规定，除空调电源插座外，其他电源插座回路均应装设RCD。2、PE线和PEN线不得穿过RCD的零序电流互感器铁心 在TN-S系统中或TN-C-S系统中的TN-S段装设RCD时，PE线不得穿过零序电流互感器的铁心。否则，在发生单相接地故障时，由于进出互感器铁心的故障电流相互抵消，RCD不会动作，如图8-39a所示。而在TN-C系统中或TN-C-S系统中

97、的TN-C段装设RCD时，PEN线不得穿过零序电流互感器的铁心，否则，在发生单相接地故障时，RCD同样不会动作，如图8-39b所示。 图8-39 PE线和PEN线不得穿过RCD的零序电流互感器铁心说明a)TN-S系统中的PE线穿过RCD互感器铁心时，RCD不动作b)TN-C系统中的PEN线穿过RCD互感器铁心时，RCD不动作图8-40 RCD在TN系统中的正确接线a)TN-S系统中RCD的正确接线 b)TN-C-S系统的TN-S段中RCD的正确接线 对于TN-C系统，如果发生单相接地故障，就形成单相短路，其过电流保护装置应该动作，切除故障。 由图8-39b可知，TN-C系统中不能装设RCD。或

98、者说，要在TN-C系统中装设RCD，必须采取如图8-40b的接线，但此接线已非TN-C系统而是TN-C-S系统了。 TN-S系统中和TN-C-S系统的TN-S段中RCD的正确接线应如图8-40所示。 3. RCD负荷侧的N线与PE线不能接反 如图8-41所示低压配电线路中，假设其中插座XS2的N线端子误接于PE线上，而其PE线端子误接于N线上，则插座XS2的负荷电流I 不是经N线而是经PE线返回电源，从而使RCD的零序电流互感器一次侧出现不平衡电流I，造成漏电保护器RCD无法合闸。 为了避免N线与PE线接错，建议在电气安装中，按规定（参看表5-7）N线使用淡蓝色绝缘线，PE线使用黄绿双色绝缘线

99、，而A、B、C三相则分别使用黄、绿、红色绝缘线。图8-41 低压配电线路中如插座的N线与PE线接反时，RCD无法合闸 4、装设RCD时，不同回路不应共用一根N线 在电气施工中，为节约线路投资，往往将几回配电线路共用一根N线。如图8-42所示线路中，将装有RCD的回路与其他回路共用一根N线。这将使RCD的零序电流互感器一次侧出现不平衡电流而引起RCD误动，因此这种做法是不允许的。图8-42 不同回路共用一根N线可引起RCD误动 图8-43 低压配电系统中的多级RCDa）两级RCD b）三级RCD 5、 低压配电系统中多级RCD的装设要求 为了有效地防止因接地故障引起的人身触电事故及因接地电弧引发

100、的火灾，通常在建筑物的低压配电系统中装设两级或三级RCD，如图8-43所示。线路末端装设的RCD，通常为瞬动型，动作电流一般取为30mA（安全电流值）；对手持式用电设备，RCD动作电流则取为15mA；对医疗电气设备，RCD动作电流取为6mA。线路末端为低压开关柜、配电箱时，RCD动作电流也可取100mA。其前一级RCD则采用选择型，其最长动作时间为0.15s,动作电流则取300500mA,以保证前后RCD动作的选择性.根据国内外资料证实,接地电流只有达到500mA以上时，其电弧能量才有可能引燃起火。因此从防火安全来说，RCD的动作电流最大可达500mA。 三、三、 低压配电系统的等电位联结低压

101、配电系统的等电位联结(一一) 等电位联结的功能与类别等电位联结的功能与类别 等电位联结是使电气装置各外露可导电部分和装置外可导电部分的电位基本相等的一种电气联结。等电位联结的功能在于降低接触电压，以确保人身安全 。 按GB50054-1995低压配电设计规范规定：采用接地故障保护时，在建筑物内应作总等电位联结。当电气装置或其某一部分的接地故障保护不能满足一切时，尚应在其局部范围内进行局部等电位联结。 1、 总等电位联结（MEB） 总等电位联结是在建筑物进线处，将PE线或PEN线与电气装置接地干线、建筑物内的各种金属管道如水管、煤气管、采暖空调管道等以及建筑物的金属构件等，都接向总等电位联结端子

102、，使它们都具有基本相等的电位，如图8-44中的MEB。 2、 局部等电位联结（LEB） 局部等电位联结又称辅助等电位联结，是在远离总等电位联结处、非常潮湿、触电危险性大的局部地区内进行的等电位联结，作为总等电位联结的一种补充，如图8-44中的LEB。特别是在容易触电的浴室及安全要求极高的胸腔手术室等处，宜作局部等电位联结。图8-44 总等电位联结（MEB）和局部等电位联结（LEB） (二二) 等电位联结的联结线要求等电位联结的联结线要求 等电位联结的主母线截面，规定不应小于装置中最大PE线或PEN线的一半，但采用铜线时截面不应小于6mm2，采用铝线时截面不应小于16mm2。采用铝线时，必须采取

103、机械保护，且应保证铝线连接处的持久导电性。如果采用铜导线作联结线，其截面可不超过25mm2。如果采用其他材质导线时，其截面应能承受与之相当的载流量。 连接装置外露可导电部分与装置外可导电部分的局部等电位联结线，其截面也不应小于相应PE线或PEN线的一半。而连接两个外露可导电部分的局部等电位联结线，其截面不应小于接至该两个外露可导电部分的较小PE线的截面。(三三) 等电位联结中的几个具体问题等电位联结中的几个具体问题 (1)两金属管道连接处缠有黄麻或聚乙烯薄膜，是否需要做跨接线？ 由于两管道在做丝扣连接时，上述包缠材料实际上已被损伤而失去了绝缘作用，因此管道连接处在电气上依然是导通的。所以除自来

104、水管的水表两端需做跨接线外，金属管道连接处一般不需跨接。 (2) 现在有些管道系统以塑料管取代金属管，塑料管道系统要不要做等电位联结？ 做等电位联结的目的在于使人体可同时触及的导电部分的电位相等或相近，以防人身触电。而塑料管是不导电物质，不可能传导电流或呈现电位，因此不需对塑料管道做等电位联结。但是对金属管道系统内的小段塑料管需做跨接。 (3)在等电位联结系统内是否需对一管道系统做多次重复联结？ 只要金属管道全长导通良好，原则上只需做一次等电位联结。例如在水管进入建筑物的主管上做一次总等电位联结，再 在浴室内的水道主管上做一次局部等电位联结就行了。 (4) 是否需在建筑物的出入口处采取均衡电位

105、的措施，以降低跨步电压？对于1000V及以下的工频低压装置，不必考虑跨步电压的危害，因为一般情况下，其跨步电压不足以构成对人体的伤害。 第四节第四节 电气安全与触电急救电气安全与触电急救 一、电气安全的有关概念一、电气安全的有关概念(一一) 电流对人体的作用电流对人体的作用 电流通过人体时，人体内部组织将产生复杂的作用。 人体触电可分两种情况：一种是雷击和高压触电，较大的安培数量级的电流通过人体所产生的热效应、化学效应和机械效应，将使人的肌体遭受严重的电灼伤、组织炭化坏死及其他难以恢复的永久性伤害。由于高压触电多发生在人体尚未接触到带电体时，在肢体受到电弧灼伤的同时，强烈的触电刺激肢体痉挛收缩

106、而脱离电源，所以高压触电以电灼伤者居多。但在特殊场合，人触及高压后，由于不能自主地脱离电源，将导致迅速死亡的严重后果。另一种是低压触电，在数十至数百毫安电流作用下，使人的肌体产生病理生理性反应，轻的有针刺痛感，或出现痉挛、血压升高、心律不齐以致昏迷等暂时性的功能失常，重的可引起呼吸停止、心脏骤停、心室纤维性颤动，严重的可导致死亡。因此通常将图8-44中的、区视为“安全区”。区与区之间的一条曲线，称为“安全曲线”。但区也不是绝对安全的，这一点必须注意。(二二) 安全电流及其有关因素安全电流及其有关因素 安全电流是人体触电后的最大摆脱电流。安全电流值，各国规定并不完全一致。我国一般取30mA（50

107、Hz交流）为安全电流，但是触电时间按不超过1s计，因此这一安全电流也称为30mAs。由图8-45所示安全曲线也可以看出，如果通过人体的电流不超过30mAs时，对人身肌体不会有损伤，不致引起心室颤动或器质性损伤。如果通过人体的电流达到50mAs时，对人就有致命危险。而达到100mAs时，一般要致人死命。这100mA即为“致命电流” 。图中：-人体无反应区 -人体一般无病理生理反应区-人体一般无心室纤维性颤动和器质性损伤区-人体可能发生心室纤维性颤动区图8-45 IEC提出的人体触电时间和通过人体电流（50Hz）对人身肌体反应的曲线安全电流主要与下列因素有关：(1) 触电时间 由图8-45的安全曲

108、线可以看出，触电时间在0.2s以下和0.2s以上(即以200ms为界),电流对人体的危害程度是大有差别的。触电时间超过0.2s时,致颤电流值将急剧降低。(2) 电流性质 试验表明，直流、交流和高频电流通过人体时对人体的危害程度是不一样的，通常以5060Hz的工频电流对人体的危害最为严重。(3) 电流路径 电流对人体的伤害程度，主要取决于心脏的受损程度。试验表明，不同路径的电流对心脏有不同的伤害程度，而以电流从手到脚特别是从一手到另一手对人最为危险。(4) 体重和健康状况 健康人的心脏和虚弱病人的心脏对电流伤害的抵抗能力是大不一样的。人的心理状态、情绪好坏以及人的体重等，也使电流对人体的危害程度

109、有所差异。 表表8-7 安全电压安全电压 （据GB3805-1983）(三三) 安全电压和人体电阻安全电压和人体电阻 安全电压（safety voltage）是指不致使人直接致死或致残的电压。 我国国家标准GB3805-1983安全电压规定的安全电压等级如表8-7所示。表内的额定电压值，是由特定电源供电的电压系列，这个特定电源是指用安全隔离变压器与供电干线隔离开的电源。表中所列空载上限值，主要是考虑到某些重载的电气设备，其额定电压虽然符合规定，但空载电压往往很高，如果超过规定的上限值，仍不能认为符合安全电压标准。 8 6 15 12可供某些具有人体可能偶然触及的带电体设备选用 29 24在矿井

110、、多导电粉尘等场所使用的行灯等 43 36在有触电危险的场所使用的手持式电动工具等 50 42 空载上限值额定值选 用 举 例安全电压（交流有效值）/ V 实际上，从电气安全的角度来说，安全电压与人体电阻是有关系的。 人体电阻由体内电阻和皮肤电阻两部分组成。体内电阻约为500，与接触电压无关。皮肤电阻随皮肤表面的干湿洁污状况及接触面积而变。从人身安全的角度考虑，人体电阻一般取下限值1700（平均值为2000）。 由于安全电流取30mA，而人体电阻取1700，因此人体允许持续接触的安全电压为 这50V（50Hz交流有效值）称为一般正常环境条件下允许持续接触的“安全特低电压” 。 (四)直接触电防

111、护和间接触电防护 根据人体触电的情况将触电防护分为直接触电防护和间接触电防护两种。 (1) 直接触电防护指对直接接触正常时带电部分的防护，例如对带电导体加隔离栅栏或加保护罩等。 (2) 间接触电防护指对故障时可带危险电压而正常时不带电的电气装置外露可导电部分的防护，例如将正常不带电的设备金属外壳和框架等接地，并装设接地故障保护等。 二、二、 电气安全的一般措施电气安全的一般措施 在供用电工作中，必须特别注意电气安全。如果稍有麻痹或疏忽，就可能造成严重的人身触电事故或者引起火灾或爆炸，给国家和人民带来极大的损失。 保证电气安全的一般措施如下： 1、加强电气安全教育、加强电气安全教育 电能够造福于

112、人，但如果使用不当，也能给人以极大危害，甚至致人死命。因此必须加强电气安全教育，人人树立“以人为本，安全第一”的观点，个个都做安全教育工作，力争供用电系统无事故地运行，防患于未然。 2、严格执行安全工作规程、严格执行安全工作规程 国家颁布的和现场制定的安全工作规程，是确保工作安全的基本依据。只有严格执行安全工作规程，才能确保工作安全。例如在变配电所工作，就必须严格执行国家电网公司2005年发布试行的国家电网公司电力安全工作规程（变电站和发电厂电气部分）的有关规定。 作为电气工作人员，首先必须具备以下基本条件：(1) 经医师鉴定，无妨碍工作的病症（体格检查每两年至少一次）。(2) 具备必要的电气

113、知识和业务技能，且按工作性质，熟悉上述电力安全工作规程的有关部分，并经考试合格。(3) 具备必要的安全生产知识，学会紧急救护法，特别要学会触电急救。 3、 严格遵循设计、安装规范严格遵循设计、安装规范 国家制定的设计、安装规范，是确保设计、安装质量的基本依据。例如进行工厂供电设计，就必须遵循国家标准GB50052-1995供配电系统设计规范、GB50053-199410kV及以下变电所设计规范、GB50054-1995低压配电设计规范等一系列设计规范；而进行供电工程的安装，则必须遵循国家标准GBJ147-1990电气装置安装工程高压电器施工及验收规范、GBJ148-1990电气装置安装工程电力

114、变压器、油浸电抗器、互感器施工及验收规范、GB50168-1992电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范、GB50173-1992电气装置安装工程35kV及以下架空电力线路施工及验收规范、GB50303-2002建筑电气工程施工质量验收规范等一系列施工及验收规范。 4、 加强运行维护和检修试验工作加强运行维护和检修试验工作 加强供用电设备的运行维护和检修试验工作，对于供用电系统的安全运行，也具有很重要的作用。这方面也应遵循有关的规程、标准。例如电气设备的交接试验，应遵循GB50150-2006电气装置安装工程电气设备交接试验标准的规定。 图8-46 高压绝缘操作棒 1- 操作手柄 2-护环 3

115、-绝缘杆 4-金属钩5、 采用安全电压及符合安全要求的相应电器采用安全电压及符合安全要求的相应电器 对于容易触电及有触电危险的场所，应按表8-7的规定采用相应的安全电压值。 对于在有爆炸和火灾危险的环境中使用的电气设备和导线、电缆，应符合GB50058-1992爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范的规定。GB50058-1992关于爆炸和火灾危险环境的分区，如附录表29所示。关于在爆炸危险环境1区和2区内在1000V以下采用钢管配线的技术要求，可参看附录表30。6、按规定使用电气安全用具、按规定使用电气安全用具 电气安全用具分基本安全用具和辅助安全用具两类： (1) 基本安全用具 这类安全用具的

116、绝缘足以承受电气设备的工作电压，操作人员必须使用它，才允许操作带电设备。例如操作高压隔离开关和跌开式熔断器的绝缘棒（俗称令克棒，见图8-46）和用来装拆低压熔断器熔管的绝缘操作手柄（见图4-34d）等。 使用电气安全用具必须遵循国家电网公司2005年颁布的国家电网公司电力安全工作规程的规定。例如用绝缘操作棒拉合高压隔离开关时，应带绝缘手套。雨天室外操作时，绝缘棒应有防雨罩，还应穿绝缘靴。所有绝缘用具应定期进行试验。例如高压绝缘操作棒每年应进行一次耐压试验，合格的才能继续使用。 图8-47 验电工具a）高压验电器 b）低压试电笔 1-触头 2-氖灯 3-电容器 4-接地螺钉 5-绝缘棒 6-护环

117、7-绝缘手柄 8-碳质电阻 9-金属挂钩 10-弹簧 11-观察窗口 (2) 辅助安全用具 这类安全用具的绝缘不足以完全承受电气设备工作电压的作用，但是工作人员使用它，可使人身安全有进一步的保障。例如绝缘手套、绝缘靴、绝缘地毯、绝缘垫台、高压验电器（见图8-47a）、低压试电笔（见图8-47b）、临时接地线（见图8-48）及“禁止合闸，有人工作”、“止步，高压危险！”等标示牌等。图8-48 临时接地线和接地操作棒图8-48中：1-接地端线夹 2-接地线（有外护层的软铜绞线） 3-铜绞线上的线鼻子4-导线端线夹 5-导线端线夹上的紧固件6-接地操作棒上的紧固头 7-接地操作棒的绝缘部分 8-操作

118、棒的护环9-操作棒的手柄 7、普及安全用电常识、普及安全用电常识 (1) 不得私拉电线，装拆电线应请电工，以免发生短路和触电事故。 (2) 不得超负荷用电，不得随意加大熔断器熔体规格或更换熔体材质。 (3) 电线上不得晾晒衣物，以防电线绝缘破损，漏电伤人。 (4) 不得在架空线路和变配电所附近放风筝，以免造成短路或接地故障。 (5) 不得用鸟枪或弹弓来打电线上的鸟，以免击毁线路绝缘子。 (6)不得擅自攀登电杆和变配电装置的构架。 (7) 移动式和手持式电器的电源插座，一般应采用带保护接地（PE）插孔的三孔插座。 (8) 所有可触及的设备外露可导电部分必须接地，或接PE线或PEN线。 (9) 当

119、带电的电线断落在地上时，不可走近，更不能用手去拣。对落地的高压线，人应该离开落地点810m以上。遇此类断线落地故障，应划定禁止通行区，派人看守，并通知电工或供电部门前来处理。(10) 如遇有人触电，应立即设法断开电源，并按规定进行急救处理。 8、正确处理电气失火事故、正确处理电气失火事故 (1) 电气失火的特点 失火的电气线路或设备可能带电，因此灭火时要防止触电，最好是尽快切断电源。 失火的电气设备内可能充有大量的可燃油，因此要防止充油设备爆炸，并引起火势蔓延。 电气失火时会产生大量浓烟和有毒气体不仅对人体有害，而且会对电气设备产生二次污染，影响电气设备今后的安全运行。因此在扑灭电气火灾后，必

120、须仔细清除这种二次污染。(2)带电灭火的措施和注意事项 应使用二氧化碳（CO2）灭火器、干粉灭火器或1211（二氟一氯一溴甲烷）灭火器。这些灭火器的灭火剂不导电，可直接用来扑灭带电设备的失火。但使用二氧化碳灭火器时，要防止冻伤和窒息，因为其二氧化碳是液态的，灭火时它喷射出来后，强烈扩散，大量吸热，形成温度很低（可低至-78）的雪花状干冰，降温灭火，并隔绝氧气。因此使用二氧化碳灭火器时，要打开门窗，并要离开火区23m，不要使干冰沾着皮肤，以防冻伤。 不能使用一般泡沫灭火器，因为其灭火剂（水溶液）具有一定的导电性，而且对电气设备的绝缘有一定的腐蚀性。一般也不能用水来灭电气失火，因为水中多少含有导电

121、杂质，用水进行带电灭火，容易发生触电事故。 可使用干砂来覆盖进行带电灭火，但只能是小面积的。 带电灭火时，应采取防触电的可靠措施。如有人触电，应按下述方法进行急救处理。 三、触电的急救处理三、触电的急救处理 触电者的现场急救，是抢救过程中关键的一步。如果处理及时和正确，则因触电而呈假死的人就有可能获救；反之，则会带来不可弥补的后果。(一一) 脱离电源脱离电源 触电急救，首先要使触电者迅速脱离电源，越快越好，因为触电时间越长，伤害越重。 脱离电源就是要将触电者接触的那一部分带电设备的电源开关断开，或者设法使触电者与带电设备脱离。在脱离电源时，救护人员既要救人，又要注意保护自己，防止触电。触电者未

122、脱离电源前，救护人员不得用手触及触电者。 如果触电者触及低压带电设备，救护人员应设法迅速切断电源，例如拉开电源开关或拔下电源插头，或者使用绝缘工具、干燥木棒等不导电物体解脱触电者。也可抓住触电者干燥而不贴身的衣服将其拖开；也可戴绝缘手套或将手用干燥衣物等包起绝缘后解脱触电者。救护人员也可站在绝缘垫上或干木板上进行救护。 如果触电者触及高压带电设备，救护人员应立即通知有关供电单位或用户停电；或迅速用相应电压等级的绝缘工具按规定要求拉开电源开关或熔断器。也可抛掷先接好地的裸金属线使高压线路短路接地，迫使线路的保护装置动作，断开电源。但抛掷短接线时一定要注意安全。抛出短接线后，要迅速离开短接线接地点

123、8m以外，或双脚并拢，以防跨步电压伤人。 如果触电者处于高处，解脱电源后触电者可能从高处掉下，因此要采取相应的安全措施，以防触电者摔伤或致死。 如果触电事故发生在夜间，在切断电源救护触电者时，应考虑到救护所必需的应急照明；但也不能因此而延误切断电源、进行抢救的时间。 (二二) 急救处理急救处理 当触电者脱离电源后，应立即根据具体情况对症救治，同时通知医生前来抢救。 如果触电者神志尚清醒，则应使之就地躺平，或抬至空气新鲜、通风良好的地方让其躺下，严密观察，暂时不要让他站立或走动。 如果触电者已神志不清，则应使之就地仰面躺平，且确保空气通畅，并用5s左右时间，呼叫伤员，或轻拍其肩部，以判定其是否意

124、识丧失。禁止摇动伤员头部呼叫伤员。 (三三) 人工呼吸法人工呼吸法 人工呼吸法有仰卧压胸法、俯卧压背法和口对口（鼻）吹气法等，这里只介绍现在公认简便易行且效果较好的口对口（鼻）吹气法。 如果触电者已失去知觉，停止呼吸，但心脏微有跳动时，应在通畅气道后，立即施行口对口或口对鼻的人工呼吸。 如果触电者伤害相当严重，心跳和呼吸均已停止，完全失去知觉时，则在通畅气道后，立即同时进行口对口（鼻）的人工呼吸和胸外按压心脏的人工循环。如果现场仅有一人抢救时，可交替进行人工呼吸和人工循环。先胸外按压心脏48次，然后口对口（鼻）吹气23次，再按压心脏48次，又口对口（鼻）吹气23次，如此循环反复进行。 由于人的

125、生命的维持，主要是靠心脏跳动而造成的血液循环和呼吸而形成的氧气与废气的交换，因此采取胸外按压心脏的人工循环和口对口（鼻）吹气的人工呼吸的方法，能对处于因触电而暂时停止了心跳和呼吸的“假死”状态的人起暂时弥补的作用，促使其血液循环和正常呼吸，达到“起死回生”，因此这两种急救方法统称为“心肺复苏法”。 在急救过程中，人工呼吸和人工循环的措施必须坚持进行。在医务人员未来接替救治前，不应放弃现场抢救，更不能只根据没有呼吸和脉搏就擅自判定伤员死亡，放弃抢救。只有医生有权作出伤员死亡的论断。图8-49 口对口吹气的人工呼吸法a）贴紧吹气 b）放松换气 （ 气流方向） (3) 救护人位于触电者一侧，用一只手

126、捏紧鼻孔，不使漏气；用另一只手将下颌拉向前下方，使嘴巴张开。可在其嘴上盖一层纱布，准备进行吹气。 (4) 救护人作深呼吸后，紧贴触电者嘴巴，向他大口吹气，如图8-49a所示。如果掰不开嘴，也可捏紧嘴巴，紧贴鼻孔吹气。吹气时，要使其胸部膨胀。 (5) 救护人吹完气换气时，应立即离开触电者的嘴巴（或鼻孔）并放松紧捏的鼻孔（或嘴巴），让其自由排气，如图8-49b所示。 (1) 首先迅速解开触电者衣服、裤带，松开上身的紧身衣、胸罩、围巾等，使其胸部能自由扩张，不致妨碍呼吸。 (2) 应使触电者仰卧，不垫枕头，头先侧向一边，清除其口腔内的血块、假牙及其他异物。如果舌根下陷，应将舌根拉出，使气道畅通。如果

127、触电者牙关紧闭，救护人员应以双手托住其下颌骨的后角处，大拇指放在下颌角边缘，用手将下颌骨慢慢向前推移，使下牙移到上牙之前；也可用开口钳、小木片、金属片等，小心地从口角伸入牙缝撬开牙齿，清除口腔内异物。然后将其头扳正，使之尽量后仰，鼻孔朝天，使气道畅通。图8-49 口对口吹气的人工呼吸法a）贴紧吹气 b）放松换气 （ 气流方向） 按照上述操作要求对触电者反复地吹气、换气，每分钟约12次。对幼小儿童施行此法时，鼻子不捏紧，任其自由漏气，而且吹气也不能过猛，以免其肺包胀破。(四四) 胸外按压心脏的人工循环法胸外按压心脏的人工循环法 按压心脏的人工循环法，有胸外按压和开胸直接挤压两种。后者是在胸外按压

128、心脏效果不大的情况下，由胸外科医生进行的一种手术。这里只介绍胸外按压心脏的人工循环法。(1) 与上述人工呼吸法的要求一样，首先要解开触电者的衣服、裤带、胸罩、围巾等，并清除口腔内异物，使气道畅通。(2) 使触电者仰卧，姿势与上述口对口吹气法一样，但后背着地处的地面必须平整牢固，为硬地或木板之类。(3) 救护人位于触电者一侧，最好是跨腰跪在触电者腰部，两手相叠（对儿童可只用一只手），手掌根部放在心窝稍高一点的地方，如图8-50所示。图8-50 胸外按压心脏的正确压点 图8-51 人工胸外按压心脏法a）向下按压 b）放松回流（ 血流方向） 按照上述操作要求对触电者的心脏反复地进行按压和放松，每分钟

129、约60次。按压时，定位要准确，用力要适当。 在施行人工呼吸和心脏按压时，救护人应密切观察触电者的反应。只要发现触电者有苏醒征象，例如眼皮闪动或嘴唇微动，就应终止操作几秒钟，以让触电者自行呼吸和心跳。 对触电者施行心肺复苏法人工呼吸和心脏按压，对于救护人员来说是非常劳累的，但为了救治触电者，还必须坚持不懈，直到医务人员前来救治为止。事实说明，只要正确地坚持施行人工救治，触电假死的人被抢救成活的可能性非常大。(4) 救护人找到触电者的正确压点后，自上而下、垂直均衡地用力向下按压，压出心脏里面的血液，如图8-51a所示。对儿童，用力应适当小一些。(5)按压后，掌根迅速放松（但手掌不要离开胸部），使触

130、电者胸部自动复原，心脏扩张，血液又回离到心脏里来，如图8-51b所示。第八章复习思考题第八章复习思考题 8-1 什么叫过电压？过电压有哪些类型？其中雷电过电压又有哪些形式？各是如何产生的？ 8-2 什么叫年平均雷暴日数？什么叫多雷区和少雷区？ 8-3 什么叫接闪器？其功能是什么？避雷针、避雷线和避雷带（网）各主要用在哪些场所？ 8-4 什么叫“滚球法”？如何用滚球法来确定避雷针、线的保护范围？ 8-5 避雷器的主要功能是什么？阀式避雷器、排气式避雷器、保护间隙和金属氧化物避雷器在结构、性能上各有哪些特点？各应用在哪些场合？ 8-6 架空线路有哪些防雷措施？变配电所又有哪些防雷措施？ 8-7 高

131、压电动机应采用哪种类型避雷器进行防雷？为什么？ 8-8 建筑物按防雷要求分哪几类？各类防雷建筑物各应采取哪些防雷措施？ 8-9 什么叫雷电电磁脉冲？它对电子信息系统有什么危害？对雷电电磁脉冲有哪些防护措施？ 8-10 为什么电涌保护器（SPD）两端的接线应尽量缩短？如果SPD采用图8-52所示V形接线，对被保护设备有何好处？图8-52 电涌保护器（SPD）装设的V形接线 8-11 什么叫接地？什么叫接地装置？什么叫人工接地体和自然接地体？8-12 什么叫接地电流和对地电压？什么叫接触电压和跨步电压？ 8-13 什么叫工作接地和保护接地？又什么叫保护接零？为什么同一低压配电系统中不能有的设备采取

132、保护接地，有的设备又采取保护接零？ 8-14 在TN 系统中为什么要采取重复接地？哪些情况需重复接地？ 8-15 什么叫接地电阻？人工接地电阻主要指的是哪部分电阻？ 8-16 最常用的垂直接地体是哪一种？规格尺寸如何？为什么这种规格最为合适？ 8-17 什么叫工频接地电阻？什么叫冲击接地电阻？两者如何换算？ 8-18 什么叫接地故障保护？TN系统、TT系统和IT系统中各自的接地故障保护有什么特点？ 8-19 在低压配电线路中装设漏电保护器（RCD）的目的是什么？电磁脱扣型RCD和电子脱扣型RCD各是如何进行漏电保护的？ 8-20 为什么低压配电系统中装设RCD时，PE线或PEN线不得穿过零序电

133、流互感器的铁心？ 8-21 为什么说TN-C系统中不能装设RCD？如果TN-C系统中需要装设RCD，应如何接线？ n 8-22 什么叫总等电位联结和局部等电位联结？其功能是什么？n 8-23 什么叫安全电流？安全电流与哪些因素有关？一般认为的安全电流是多少？n 8-24 什么叫安全电压？一般正常环境条件下的安全特低安全是多少？n 8-25 什么叫直接触电防护和间接触电防护？试举例说明。n 8-26 什么叫基本安全用具和辅助安全用具？试举例说明。n 8-27 电气失火有哪些特点？可用哪些灭火器材带电灭火？n 8-28 如果发现有人触电，应如何急救处理？什么叫心肺复苏法？ 第八章习题第八章习题 8-1 有一座第二类防雷建筑物，高10m，其屋顶最远的一角距离一高50m的烟囱15m 远。该烟囱上装有一根2.5m 高的避雷针.试验算此避雷针能否保护该建筑物。 8-2 有一台50kVA的配电变压器中性点需进行接地，可利用的自然接地体电阻为25，而中性点接地电阻要求不大于10。试选择垂直埋地的钢管和连接扁钢。已知接地处的土壤电阻率为150m，单相短路电流可达2.5kA，短路电流持续时间可达1.1s。