接地与防雷实用教案

1、会计学1接地接地(jid)与防雷与防雷第一页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷 随着国民经济的迅速发展及人民生活水平的不断提高，电力已成为工农业生产、科研、城市建设、市政交通(jiotng)和人民生活不可缺少的能源。随着用电设备和负荷的增加，用电安全的问题愈来愈突出。这是因为电力的生产和使用有它的特殊性，在生产和使用过程中，若不注意安全，则会造成人身伤亡事故和国家财产的巨大损失。因此，安全用电在生产领域和生活领域更具有特殊的重大意义。一、安全(nqun)用电第1页/共101页第二页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷 所谓触电，多是因为人体有意(yuy)或无意地与正常带电体接

2、触或与漏电的金属外壳接触，使人体的某两点之间被加上电压，例如，手和手的两点间或手与脚的两点间等，在这两点之间形成电流，即触电电流。 触电的伤害形式主要有两类：电击和电伤。 1.电击 电流通过人体造成内部器官损坏，产生呼吸困难，严重时，造成心脏停止跳动而死亡，而体表没有痕迹。这种情况叫做电击。 2.电伤 由于电流的热效应、化学效应、机械效应以及在电流作用下，使熔化蒸发的金属微粒侵袭人体皮肤而遭受灼伤、烙伤和皮肤金属化的伤害，叫做电伤，严重时也能致命。一、安全(nqun)用电第2页/共101页第三页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷 1.电流流经人体的效应 电流对人体的危害是多方面的，电

3、流通过心脏会造成功能紊乱即室性纤颤，使人体因大脑缺氧而迅速死亡；电流通过中枢神经系统的呼吸控制中心可使呼吸停止；电流的热效应会造成电灼伤；电流的化学效应会造成电烙印和皮肤金属化；电磁场能量也会由于辐射(fsh)作用造成人体的不适应。电流对人体的危害程度与通过人体 的电流强度、持续时间、电压、频率、通过人体的途径及人体的健康状况等因素有关。 一、安全(nqun)用电第3页/共101页第四页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷 2. 影响触电对人体危害程度(chngd)的因素 （1）电流的大小 1)感觉阈值。 能引起人的感觉的最小电流称为感觉阈值，习惯上称为感知电流。通过对人体直接进行的大

4、量实验表明，对于不同的人，不同的性别，感知电流是不同的。如取其平均值，则成年男性的平均感知电流约为1.1mA；成年女性的平均感知电流约为0.7mA。一、安全(nqun)用电2) 反映阈值: 引起意外的不自主反应的最小电流称为反应阈值，习惯上称反应电流。这种预料不到的电流作用，可能导致高空摔跌或其它不幸。因此反应阀值可能会给工作人员带来危险，而感觉阈值则不会造成什么后果。在数值上反应阀值一般略大于感觉阈值。第4页/共101页第五页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷 一、安全(nqun)用电 3) 摆脱阈值 人触电后，在不需要任何外来帮助(bngzh)的情况下能自主摆脱电源的最小电流称为

5、摆脱阈值，习惯上也称摆脱电流。摆脱电流是一项十分重要的指标，大量实验表明，正常人在能摆脱电源所需的时间内，反复经受摆脱电流，不会有严重的不良后果。换句话说，在摆脱电流作用下，触电者既能自行脱离危险，又不会在该电流的短时间作用下产生危险。即，人体是能够经受摆脱电流作用的。从安全角度考虑，规定正常男子的允许摆脱阈值为9 mA，正常女子为6 mA第5页/共101页第六页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷（2）电流(dinli)持续的时间 一、安全(nqun)用电 触电时间越长，电流对人体引起的热伤害，化学伤害及生理伤害就愈严重。特别是电流持续时间的长短和心室颤动有密切的关系，从现有的资料来

6、说，最短的触电时间为8.3ms,超多5s的时间很少，从5s到30s，引起心室颤动的极限电流基本保持稳定，只略有下降；更长的触电时间，对引起心室颤动的影响不明显，而对窒息的危险性有较大的影响，从而使致命电流下降。 另外，触电时间长，人体电阻因出汗等原因而降低，导致触电电流进一步增加，这也将是触电的危险性随之增加。第6页/共101页第七页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷 一、安全(nqun)用电（3）电流流经的途径： 电流流经人体的途径。对于触电的伤害程度影响甚大。电流通过心脏，脊椎和中枢神经等要害部位时，触电的伤害最为严重。电流通过心脏会引起心室颤动，较大的电流还会使心脏停止跳动。电

7、流通过中枢神经或脊椎时，会引起有关的生理机能失调，如窒息致死等。电流通过脊椎，会使人截瘫。电流通过头部使人昏迷，若电流较大，会对大脑产生严重的伤害而致死。因此(ync)从左手到胸部以及从左手到右脚是最危险的电流途径，从右手到胸部或右手到脚，从手到手等都是很危险的电流途径，从脚到脚一般危险性就较小，但不等于说就没危险。例如由于跨步电压而造成触电时，开始电流仅通过两脚间，触电后由于双足激烈痉挛摔倒，此时电流就会流经其他要害部位，同样会造成严重后果。另一方面，即使两脚触电，也会有一部分电流流经心脏，这同样会带来危险。第7页/共101页第八页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷 一、安全(nq

8、un)用电 人体还能耐受很大的雷电冲击电流。数十至一百s的冲击电流，使人能感受冲击的最小值为几十mA以上。10100s接近于100 A的冲击电流仍不致引起(ynq)心室颤动而使人致命。原苏联科学院动力研究所曾用牛进行跨步电压和接触电压的试验，他们将波长为40s的脉冲电压，施加于牛的前后足之间以模拟跨步电压，施加于牛鼻子和前足之间以模拟接触电压，当脉冲电压的幅值为0.630kV时，跨步电压和接触电压对牛的内部机构没有任何伤害；当试验电压的幅值，分别提高到4070kV和42-56kV时，牛的中枢神经系统和血液循环机能，会受到暂时的影响，经过体息后可以完全恢复，没有生命危险；第8页/共101页第九页

9、，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷 一、安全(nqun)用电电流范围50，60HZ电流有效值（mA）通电时间人体的生理反应000.5连续无感觉A10.55（摆脱电流）连续开始有感觉，手指，手腕等处有痛感，没有痉挛，可以摆脱带电体。A2530以数分钟为极限痉挛，不能摆脱带电体，呼吸困难，血压升高，但仍属可忍受的极限。A33050数秒到数分心脏跳动不规则，昏迷，血压升高，引起强烈痉挛，时间过长即引起心室颤动。触电电流(dinli)和人体的生理反应第9页/共101页第十页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷 一、安全(nqun)用电 为防止触电事故或降低触电的危害程度，需作好以下几

10、方面的工作： （1）设立(shl)屏障，保证人与带电提的安全距离，并悬挂标志牌； （2）有金属外壳的电气设备，要采取接地或接零保护； （3）采用安全电压； （4）采用联锁装置和继电保护装置，推广、使用漏电保护装置； （5）正确选用和安装导线、电缆、电气设备；对有故障的电气设备及时维修；第10页/共101页第十一页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷 一、安全(nqun)用电 （6）合理使用各种安全用具、工具和仪表，要经常检查，定期试验； （7）建立健全各项安全规章制度，加强安全教育和对电气工作人员的培训。 有些与用电有关的事故隐患，也应引起重视，例如对电火花和电弧可能引起的火灾和爆炸事

11、故，对雷电或其它因素可能引起的过电压事故，都应从电气角度采取(ciq)一些必要的、预防性的措施。同时，对电工安装和检修中可能发生的高空坠落事故，对停电不当或事故停电可能造成的其它事故，对生产机械的电气故障可能引起的机械伤害等，也都应给予足够的注意。第11页/共101页第十二页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷一、安全(nqun)用电触电急救 触电者能否获救，关键在于能否尽快脱离电源和施行正确的紧急救护措施。 （1）尽快使触电者脱离电源：抢救时必须注意，触电者身体已经带电，直接把他（她）脱离电源，对抢救者来说极其危险。为此应立即断开(dun ki)就近电源开关。若距电源开关太远，抢救者

12、可用干燥的、不导电的物件，如木棍、竹竿、绳索、衣服等拨（拉）开电源电线，或把触电者拉开。抢救者应穿绝缘鞋或站在干燥的木板上进行这项工作。第12页/共101页第十三页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷一、安全(nqun)用电 如果触电者痉挛而紧握电线，可用干燥的木柄斧、胶把钳等工具切断电线，或用干燥木版、干胶木板等绝缘物插入触电者身下，以切断触电电流。也可采用短路法使电源掉闸。 如果事故发生在高压设备上，则应通知有关停电；或者(huzh)穿上绝缘靴、带上绝缘手套，用相应等级的绝缘棒或绝缘钳进行上述的脱离电源工作。 使触电者脱离电源的办法，应根据具体情况以快为原则，选择采用。但应该注意：

13、要防止触电者脱离电源后可能摔伤，尤其触电者在高处时，要有具体保护措施。 第13页/共101页第十四页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷 一、安全(nqun)用电 脱离电源后的救护方法：触电者脱离电源后，应尽量在现场抢救。 救护方法应根据伤害程度不同而不同。 1) 如触电者失去知觉，但还有呼吸或心脏还在跳动，应让他舒适、安静地平卧。劝散围观者，使空气流通；解开他的衣服以利呼吸。如天气寒冷，还应注意保温。并迅速请医生诊治。如发现触电者呼吸困难，抽搐，不时还发生抽筋(chu jn)现象，应准备在心脏停止跳动、停止呼吸后立即进行人工呼吸和心脏挤压。 第14页/共101页第十五页，共102页。

14、第8章接地(jid)、接零防雷 一、安全(nqun)用电 2）如触电者呼吸、脉搏、心脏跳动均已停止，这种情况往往是假死，切勿慌乱，不要随意翻动触电者，必须立即施行人工呼吸和心脏挤压，并迅速请医生诊治。千万不要放弃(fngq)救治。 对触电者的抢救，往往需要很长时间（有时要进行12个小时），必须连续进行，不得间断，直到呼吸和心脏恢复正常，面色好转，嘴唇红润，瞳孔缩小，才算抢救完毕。第15页/共101页第十六页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷内容提要(ni rn t yo)接地概述(i sh) 接地类型和作用8.1 接地与接零的作用及分类第16页/共101页第十七页，共102页。第8章

15、接地(jid)、接零防雷 接地(jid)概述 所谓接地，简单说来是各种( zhn)设备外壳与大地的电气连接。要求接地的设备，如电力设备，通信设备，电子设备，防雷装置等。接地示意图，如图8-1所示。 接地的目的是为了使设备正常和安全运行，以及为建筑物和人身的安全准备条件。常用的接地可分为以下各种( zhn)。接地体周围电场分布，如图8-2所示。图8-1 接地示意图图8-2 接地体周围电场分布第17页/共101页第十八页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷1.工作接地 在电力系统(xtng)中将其某一适当的点与大地连接，称为系统(xtng)接地或称工作接地如变压器中性点接地，零线的重复接地

16、等。 电力系统(xtng)的中性点是指星形连接的变压器或发电机的中性点。工作接地指电力系统(xtng)中性点接地方式，也就是常说的电力系统(xtng)中性点运行方式。 电力系统(xtng)中普遍采用的中性点运行方式：中性点直接接地、中性点不接地、中性点经消弧线圈接地等三种。 接地(jid)类型和作用（7种接地(jid)）第18页/共101页第十九页，共102页。 一般为410欧，人体电阻一般为1000欧，因此，流经人体的电流(dinli)极小，从而保护了人身安全第8章接地(jid)、接零防雷 2.设备的保护接地 在中性点不接地的低压系统中，各种电气设备的金属外壳，线路的金属管，电缆的金属保护层

17、，安装电气设备的金属支架等，由于导体的绝缘损坏可能带电，为了防止这些不带电金属部分产生生过高的对地电压(diny)危及人身安全而设置的接地，称为保护接地。 接地保护示意图见图8-3所示。 接地类型和作用RRIIMEEM/RE第19页/共101页第二十页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷接地类型(lixng)和作用图8-3 接地(jid)保护示意图图8-4 接零保护示意图第20页/共101页第二十一页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷3.接零保护 发电机、变压器、电动机等电气的绕组中心以及电源的串联回路中有一点，它与外部各接线端间的电压的绝对值均相等，这一点成为(chngwi

18、)中点，当中性点接地时，该点称为零点。由零线引出的导线称为零线。 保护接零就是在中性点接地的系统中，将电气设备在正常的情况下不带电的金属部分与零线作良好的金属连接。 接地(jid)类型和作用第21页/共101页第二十二页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷4.防雷接地 为了(wi le)使雷电流安全地向大地泄放，以保护被击建筑物或电力设备而采取的接地，称为防雷接地。 一般是由接闪器、引下线、接地装置组成。 接地(jid)类型和作用第22页/共101页第二十三页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷5.屏蔽接地 一方面是为了防止外来(wili)电磁波的干扰和侵入，造成电子设备的误动

19、作或通信质量的下降，另一方面是为了防止电子设备产生的高频向外部泄放，需将线路的滤波器、变压器的静电屏蔽层、电缆的屏蔽层，屏蔽室的屏蔽网等进行接地，称为屏蔽接地。高层建筑为减少竖井内垂直管道受雷电流感应产生的感应电势，将竖井混凝土壁内的钢筋予以接地，也属于屏蔽接地。8.1.2 接地类型(lixng)和作用第23页/共101页第二十四页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷 6.防静电接地 静电是由于磨擦等原因而产生的积蓄电荷，要防止静电放电产生事故或影响电子设备的工作，就需要有使静电荷迅速向大地泄放的接地，称为(chn wi)防静电接地。 为防止静电对易燃油、天然气储蓄罐和管道等的危险，一

20、般要设防静电接地 8.1.2 接地类型(lixng)和作用第24页/共101页第二十五页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷 7.等电位联接(lin ji) 建筑物内人员所能接触到的具有金属外壳的设备或构件（如暖气、自来水管道），在常态下一般不会带电。但在漏电时，这些设备或构件的外露金属部分之间所产生的电位差，人一旦接触就会有触电的危险。 为了防止出现这个电位差，用导体将这些金属部分相互联接(lin ji)起来成为等电位体并予以接地，称为等电位联接(lin ji)。如果电气设备少而集中，通常将这些设备以及相距2.5米距离内的水、暖管道等外露可导电部分直接连接起来实现局部等电位联接(li

21、n ji)，消除外来危险故障电压及电磁场干扰。8.1.2 接地类型(lixng)和作用第25页/共101页第二十六页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷 8重复接地 如图所示。将零线上的一点或多点与地再次做电气连接称为重复接地。RC表示重复接地的接地电阻，不应大于10欧。例如架空线路沿线每一公里处以及在引入大型建筑物、车间等处的零线都要重复接地。 其作用是：降低漏电设备的对地电压；减轻断线时的触电危险(wixin)和三相负荷不对称时对地电压的危险(wixin)性；缩短碰壳或接地短路持续时间；改善架空线路的防雷性能。8.1.2 接地类型(lixng)和作用第26页/共101页第二十七页，

22、共102页。第8章接地(jid)、接零防雷 工作(gngzu)接地、保护接地、保护接零、重复接地示意图 (a)工作(gngzu)接地、保护接地和重复接地示意图 (b) 保护接地示意图(a)(b)重复接地(jid)与等电位联接第27页/共101页第二十八页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷 8.电子设备的信号接地及功率(gngl)接地 电子设备的信号接地（或称逻辑接地）是信号回路中放大器、混频器、扫描电路、逻辑电路等的统一基准电位接地，目的是不致引起信号量的误差功率(gngl)接地是所有继电器、电动机、电源装置、大电流装置、指示灯等电路的统一接地，以保证在这些电路中的干扰信号泄露到地中

23、，不致于干扰灵敏的信号电路。8.1.2 接地(jid)类型和作用第28页/共101页第二十九页，共102页。 低压电气设备、高压电气设备（1000v为分界线） 设计中应该注意(zh y)： 为保证人身和设备的安全，所有电气设备都应采用接地或接零。 当允许而又可能将各种不同用途和不同电压的电气设备的接地同时使用一个总的接地装置时，其接地电阻应满足其中最小电阻值的要求 接地体之间的电气距离不应小于3m，接地体与建筑物之间的距离一般不小于1.5m第8章接地(jid)、接零防雷电气设备的分类(fn li)及接地 8.2.2 电气设备、电子设备的接地第29页/共101页第三十页，共102页。 接地极与独

24、立避雷针接地极之间的地中距离不应小于3m。 防雷保护的接地装置可与一般电气设备的接地装置相连接，并应与埋地金属管道(gundo)相互连接。 避雷器的接地可与1kv以下线路的重复接地相连接，其接地电阻一般不超过10欧。 专用电气设备，如计算机、医疗电气设备、专用电子设备的接地，应与其他设备的接地以及防雷接地分开。第8章接地(jid)、接零防雷电气设备的分类(fn li)及接地 8.2.2 电气设备、电子设备的接地第30页/共101页第三十一页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷各种接地(jid)的电阻值要求 在1kv以下的低压配电系统中各种接地的电阻值要求如下： 工作接地通常还可以分为交

25、流工作接地、直流工作接地，一般(ybn)要求工作接地装置的电阻值小于4。 电气设备的安全保护接地一般(ybn)要求其接地装置的电阻小于4。 重复接地要求其接地装置的电阻小于10。 防雷接地一、二类建筑防直接雷的接地体电阻小于10，防感应雷的接地体电阻小于5，三类建筑的防雷接地电阻小于3。 屏蔽接地一般(ybn)要求其接地装置的电阻小于10即可。8.2 电气设备、电子设备的接地第31页/共101页第三十二页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷8.3 常见保护(boh)接地方式内容提要(ni rn t yo) 国际电工委员会（IEC） IT系统 TT系统 TN系统第32页/共101页第三十

26、三页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷国际电工委员会（IEC） 按的标准，低压配电系统根据保护接地的形式不同分为：IT系统，TT系统和TN系统。其中IT系统和TT系统的设备外露可导电部分经各自的保护线直接接地（保护接地）；TN系统的设备外露可导电部分经公共的保护线与电源中性点直接电气连接（接零保护）。 国际电工委员会（IEC）对系统接地文字符号的意义规定如下： 第一个字母表示电力系统(din l x tn)的对地关系： T：一点直接接地； I：所有带电部分与地绝缘或一点经高阻抗接地第33页/共101页第三十四页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷国际电工委员会（IEC） 第二

27、个字母表示装置的外露可导电部分的对地关系； T：外露可导电部分对地直接电气(dinq)连接，与电力系统的任何接地点无关； N：外露可导电部分与电力系统的接地点直接电气(dinq)连接（在交流系统中，接地点通常就是中性点）。 后面还有字母（第三个字母）时，这些字母表示中性线与保护线的组合： S：中性线和保护线是分开的； C：中性线和保护线是合一的。 第34页/共101页第三十五页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷国际电工委员会（IEC）第35页/共101页第三十六页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷 如图8-1所示，IT系统的电源中性点是对地绝缘的或经高阻抗接地，而用电设备的

28、金属外壳直接接地。 IT系统的工作原理：若设备外壳没有接地，在放生单相碰壳故障时，设备外壳带上了相电压，有触电的危险，而设备的金属外壳有了接地保护(boh)后，大部分电流经接地装置分流，流经人体的电流很小，从而起到了保护(boh)作用。IT系统(xtng)第36页/共101页第三十七页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷图8-1IT系统(xtng)IT系统(xtng)第37页/共101页第三十八页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷 保护接地适用于中性点不接地（对地绝缘）的电网中。在这种电网中凡由于绝缘破坏或其他原因而可能呈现危险电压的金属部分，除另有规定外，均应接地。 但是，

29、在干燥(gnzo)场所，交流额定电压伏以下，直流额定电压1伏及以下的电气设备金属外壳可不接地；以及在干燥(gnzo)且有木质、沥青等不良导电地面的场所，交流额定电压伏及以下，可不接地。IT系统(xtng)第38页/共101页第三十九页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷 IT系统(xtng) 适用于环境条件不良、易发生单相接地故障的场所，以及易燃、易爆的场所，如煤矿、化工厂、纺织厂等。8.3.3 IT系统(xtng)第39页/共101页第四十页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷 如图8-2所示，TT系统的电源(dinyun)中性点直接接地，与用电设备接地无关。PE为保护接地，

30、设备的金属外壳也直接接地。 TT系统的工作原理是：当发生单相碰壳故障时，接地电流经保护接地的接地装置和电源(dinyun)的工作接地装置所构成的回路流过。此时，若有人触摸带电的外壳，则由于保护接地装置的电阻远远小于人体的电阻，因此大部分的接地电流被接地装置分流，从而对人体起到保护作用。TT系统(xtng)第40页/共101页第四十一页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷图8-2TT接地系统TT系统(xtng)第41页/共101页第四十二页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷 但TT系统在确保安全用电方面也存在着不足之处： 1)在采用TT系统的电气设备发生单相碰壳故障时，接地(j

31、id)电流并不很大，往往不能使保护装置动作，这将导致线路长期带故障运行。 2)当TT系统中的电气设备只是由于绝缘不良引起漏电时，因漏电电流往往不大（仅为毫安级），不可能使线路的保护装置动作，这也导致漏电设备的金属外壳长期带电，增加了人体触电的危险。TT系统(xtng)第42页/共101页第四十三页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷 因此，TT系统必须加装漏电保护开关(kigun)，才能成为完善的保护系统。TT系统广泛应用于城镇、农村、居民区，工业企业和由公用变压器供电的民用建筑中。对于接地要求较高的数据处理设备和电子设备，应优先考虑TT系统。TT系统(xtng)第43页/共101页第

32、四十四页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷 图8-3所示是TN系统的工作原理示意图。 中性点接地的三相四线制低压电网中，将正常运行时不带电(di din)的用电设备的金属外壳经公共保护线和电源的中性点连接。 当电气设备发生单相碰壳时，故障电流经设备的金属外壳形成相线对保护线的单相短路。这将产生较大的短路电流，令线路上的保护装置立即动作，将故障部分迅速切除，从而保证人身安全和其他设备或线路的正常运行。 TN系统的电源中性点直接接地，并有中性线引出，按其保护线的形式，TN系统又分为：TN-C系统，TN-S系统，TN-C-S系统TN系统(xtng)第44页/共101页第四十五页，共102页

33、。第8章接地(jid)、接零防雷TN系统(xtng)图8-3(a) TN系统(xtng)原理第45页/共101页第四十六页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷TN系统(xtng)图8-4TNC系统(xtng)(b)第46页/共101页第四十七页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷TN系统(xtng) TNC系统(三相四线制) 整个系统的中性线和保护线是合一的，该线又称为保护中性（PNE）线。 优点：节约了一根导线，减少投资 缺点：三相负载不平衡或保护中性线断开时会使所有用电设备的金属外壳都带上危险(wixin)电压。第47页/共101页第四十八页，共102页。第8章接地(jid

34、)、接零防雷TN系统(xtng)图8-5TN-S系统(xtng)(c)第48页/共101页第四十九页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷TN系统(xtng) TNS系统(三相五线制) 整个系统的中性线和保护线是分开的。 优点：保护线在正常的情况下没有电流通过，因此，不会对接在保护线上的其他设备产生电磁干扰。中性线的断线也不会影响保护线的保护作用。 缺点：耗用的导线材料比较(bjio)多，投资较大。第49页/共101页第五十页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷TN系统(xtng)图8-6TNCS系统(xtng)(d)第50页/共101页第五十一页，共102页。第8章接地(jid

35、)、接零防雷TN系统(xtng) TNC-S系统(混合系统) 系统中一部分的中性线和保护线是合一的，而有一部分是分开的。 这种系统兼有前面两种系统的特点，常用于配电系统末端(m dun)环境较差或对电磁干扰要求较严的场所。第51页/共101页第五十二页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷 雷电的形成及对建筑物的危害 建筑物落雷的相关(xinggun)因素和 民用建筑的防雷分类民用建筑的防雷措施、装置8.4 民用(mnyng)建筑物的防雷内容提要第52页/共101页第五十三页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷 雷电是一种自然现象。关于雷云起电的学说有很多，近年来较为常见的一种说

36、法(shuf)是：地面湿气因受热而上升，或空中不同冷、热气团相遇，凝成水滴或水晶，在其运动过程中水滴受湿气流碰撞而破碎分裂，并形成一部分水滴带正电、一部分水滴带负电，这种分裂可能在具有强烈涡流的气流中发生，上升气流将带负电的水滴集中在雷云的上部，或沿水平方向集中到相当远的地方，形成大块带负电的雷云；带正电的水滴以雨的形式降落到地面，或保持悬浮状态，形成带正电的雷云。 雷电(lidin)的形成及对建筑物的危害8.4 民用建筑的防雷第53页/共101页第五十四页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷 雷电的形式有线状雷、片状雷和球雷等，如上所说的雷云之间的放电多为“片状雷”，它对地面的影响不

37、大； 而雷云与大地之间的放电则多以线状形式出现而称为“线状雷”。通常雷云的下部带负电，上部带正电，由于雷云电荷的感应(gnyng)，使附近地面感应(gnyng)出相应极性相反的电荷，从而使地面与雷云之间形成强大的电场； 和雷云间放电的现象一样，当某处积聚的电荷密度很大，所形成的电场强度达到空气的临界植时，就为“线状闪电落雷”的发展创造了条件。雷电(lidin)的形成及对建筑物的危害8.4 民用建筑的防雷第54页/共101页第五十五页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷 由于电荷的不断积累，不同极性的云块之间的电场强度不断增大，当某处的电场强度超过空气可能承受的击穿强度时，就形成了云间放

38、电。 不同极性的电荷通过一定的电离通道(tngdo)互相中和，产生强烈的光和热。放电通道(tngdo)所发出的这种强光，即称之为“闪”； 而放电通道(tngdo)所发出的热，使附近的空气突然膨胀，发出霹雳的轰鸣，即称之为“雷”。雷电(lidin)的形成及对建筑物的危害8.4 民用建筑的防雷第55页/共101页第五十六页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷 球状雷电是一种特殊的雷电现象，通常简称为球雷。球雷是一种橙或红色似火焰的发光球体，也有带黄色、绿色、蓝色或紫色的。一般直径约为1020厘米，最大的直径可达一米。存在的时间约百分之几秒到几分钟，一般是35秒。球雷自天空垂直下降后，有时在

39、距地一米左右时沿水平方向，以12米/秒的速度上下移动。有的球雷在距地面0.51米处滚动，或升至23米。球雷下降时有的无声消失(xiosh)，有的发出嘶嘶的声音，遇到物体或电气设备则产生震耳的爆炸声。爆炸后物体受到破坏，伴有臭氧，二氧化氮或硫磺的气味。雷电的形成(xngchng)及对建筑物的危害8.4 民用建筑的防雷第56页/共101页第五十七页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷 雷电的形成(xngchng)及对建筑物的危害 球雷常常是沿建筑物的空洞或开着的门、窗进入室内，有时从烟囱滚进楼房，多数沿带电体消灭。球雷遇到易燃物品衣物、被褥、纸张、木材等则引起(ynq)燃烧；遇到可爆炸性气

40、体或液体则产生爆炸；碰到建筑物则造成或大或小的破坏；也能对家畜造成死亡，但极少伤人。为防止球雷进入室内，可在烟囱和通风管道处，装设网眼不大于4平方厘米、导线粗为22.5毫米的接地铁丝网保护。8.4 民用建筑的防雷第57页/共101页第五十八页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷 雷电(lidin)的形成及对建筑物的危害 雷电放电大多是重复性的，一次雷电平均包括34次放电，重复的放电都是沿着第一次放电的通路发展的，这是由于雷云的大量体积电荷不是一次放完，第一次放电是从雷云最底层发生的，随后的放电是从较高云层或相邻(xin ln)区域发生的。每次雷电放电的全部时间可达十分之几秒。雷云开始放

41、电时雷电流急剧增大，再闪电到达地面的瞬间，雷电流最大可达200300KA。如此强大的雷电流，其所到之处会引起热的、机械的和电磁的强烈作用。8.4 民用建筑的防雷第58页/共101页第五十九页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷 雷电(lidin)的形成及对建筑物的危害 雷电的破坏作用主要是雷电流引起的。它的危害基本上可分为三种类型： 1.直击雷的作用 即雷电直接在建筑物或设备上发生的热效应作用和电动力作用； 2.雷电的二次作用 即雷电流产生的静电感应作用和电磁感应作用 通常称为感应雷； 3.雷电对架空线路或金属管道的作用 所产生的雷电波可能沿着这些金属导体、管路，特别是沿天线(tinx

42、in)或架空电线引入室内，形成所谓高电位引入，而造成火灾或触电伤亡事故。8.4 民用建筑的防雷第59页/共101页第六十页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷 雷电流的热效应主要表现在雷电流通过导体时产生出大量的热能，它能使金属融化、飞溅，从而引起火灾或爆炸。 雷电流的机械能作用能使被击物体破坏，这是由于被击物体缝隙中的气体在雷电流的作用下剧烈膨胀、水分急剧蒸发而引起被击物暴裂。 此外，静电斥力、电磁推力也有很强的破坏作用。前者是指被击物上同种(tn zhn)电荷之间的斥力，后者是指雷电流在拐角处或雷电流相平行处的推力。雷电(lidin)的形成及对建筑物的危害8.4 民用建筑的防雷第6

43、0页/共101页第六十一页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷第61页/共101页第六十二页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷 1.建筑物遭受雷击的相关因素 大量雷害事故(shg)的统计资料和实验研究证明，雷电的地点和建筑物遭受雷击的部位是有一定规律的，这些规律称为雷电的选择性。雷击通常受下列因素影响： （1）与地质结构有关： 即与土壤电阻率有关。土壤电阻率小的地方，在不同电阻率的土壤交界地段易受雷击。雷击经常发生在有金属矿床的地区，河岸、地下水出口处，山坡和稻田接壤的地区。建筑物落雷(luli)的相关因素和民用建筑的防雷分类8.4 民用建筑的防雷第62页/共101页第六十三

44、页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷 （2）与地面上的设施情况有关： 凡是有利于雷云与大地建立(jinl)良好的放电通道者易受雷击,这是影响雷击选择性的重要因素。在旷野中，即使建筑物并不高，但由于它比较孤立、突出，因此也比较容易遭受雷击。从烟囱中冒出的热气柱和烟气有时含有少量的导电质和游离的气团。它们比一般空气更易于导电，等于加高了烟囱的高度，这也是烟囱易于遭受雷击的原因之一。建筑物的结构、内部设备情况对雷电的发展也有关系。建筑物落雷的相关(xinggun)因素和民用建筑的防雷分类8.4 民用建筑的防雷第63页/共101页第六十四页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷 金属结

45、构的建筑物或内部有大型(dxng)金属物体的厂房，或内部经常潮湿的房屋，由于这些地方具有较好的导电性能因此比较容易遭受雷击。此外，还应注意到：大树、古树、输电线、高架天线及其它高架金属管道等都易遭受雷击。（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。我国大部分地区山的东坡、南坡较北坡、西北坡易受雷击，山中平地较峡谷易受雷击。 （4）还与当地的气象条件有关。建筑物落雷的相关因素(yn s)和民用建筑的防雷分类8.4 民用建筑的防雷第64页/共101页第六十五页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷 建筑物易受雷击的部位如下： （1）屋角与檐角的雷击率最高。 （2）屋顶的坡度

46、愈大，屋脊的雷击率也愈大；当坡度大于40时，屋檐一般不会再遭受雷击。； （3）当屋檐坡度小于27，长度小于30米时，雷击点多发生在山墙(shnqing)，而屋脊和屋檐一般不在遭受雷击。 （4）雷击屋面的几率甚少。 在进行建筑物的防雷设计时，可对易受雷击的部位，重点进行防雷保护。建筑物落雷(luli)的相关因素和民用建筑的防雷分类8.4 民用建筑的防雷第65页/共101页第六十六页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷 2.民用建筑物的防雷分类 根据以上雷电对地物的活动情况一般将民用建筑的防雷分为三类。 （1）一类防雷建筑物： 具有特别重要用途的建筑物。如国家级的会堂、办公建筑、大型展览建

47、筑；特等(tdng)火车站；国际性的航空港、通讯枢纽、国宾馆、大型旅游建筑物等。 国家级重点文物保护的建筑物和构筑物。 超高层建筑物。建筑物落雷的相关因素(yn s)和民用建筑的防雷分类8.4 民用建筑的防雷第66页/共101页第六十七页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷 （2） 二类防雷建筑物： 重要的或人员密集的建筑物。如部、省级的办公楼；省级大型集会、博展、体育、交通、通讯、广播、商业、影剧院建筑等。 省级重点文物保护的建筑物和构筑物。 十九层及以上的住宅建筑和高度超过(chogu)50米的其它民用和工业建筑。建筑物落雷(luli)的相关因素和民用建筑的防雷分类8.4 民用建筑

48、的防雷第67页/共101页第六十八页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷 （3）三类防雷建筑物： 建筑群中高于其他建筑物或处于边缘地带的高度为20m以上的建筑。在雷电活动(hu dng)强烈地区高度为15m以上的建筑物 高度超过15m的烟囱、水塔等孤立建筑物 历史上雷击事故严重区域的建筑物或雷击事故较多地区的较重要建筑物 建筑物年计算雷击次数达到几次及以上的民用建筑物。建筑物落雷(luli)的相关因素和民用建筑的防雷分类8.4 民用建筑的防雷第68页/共101页第六十九页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷 a、接闪器是用来吸引雷电的，是直接遭受(zoshu)雷击的部分，所以它

49、是用良导体材料制成，并且安装在建筑物的顶部。接闪器的结构有避雷带、避雷网、避雷针等以及兼作接闪器的金属屋面、金属构件等，接闪器采取镀锌或涂漆等防腐处理。通过引下线与接地装置相连。 民用建筑(mn yn jin zh)的防雷措施和防雷装置1、防雷接地装置 民用建筑的防雷措施，原则上是以防止直接雷为主要目的，防止直接雷的装置一般由接闪器、引下线和接地装置三部分组成。8.4 民用建筑的防雷第69页/共101页第七十页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷 b、引下线作用是将接闪器“接”来的雷电流引入大地。它应能保证雷电流通过而不被熔化，一般用圆钢或扁钢制成，其截面应能满足通过的大电流；也可利用

50、建筑物的金属构件，如梁、板、柱以及基础等钢筋混凝土内的钢筋作为防雷引下线，作为防雷引下线的金属构件必须焊接成电气通路(tngl)，其电阻值应满足接地要求。民用建筑(mn yn jin zh)的防雷措施和防雷装置1、防雷接地装置8.4 民用建筑的防雷第70页/共101页第七十一页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷 民用建筑(mn yn jin zh)的防雷措施和防雷装置防雷接地装置第71页/共101页第七十二页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷 c、接地装置是接地体和接地线的统称。接地体的作用是使雷电流迅速流散到大地中去，因此，接地体的接地电阻要小，其长度、截面、埋设深度等都

51、有一定(ydng)的要求。接地体分人工接地体和自然接地体，无论是哪种，都要满足技术规范要求。如人工接地体的长度、截面、埋设深度以及周围土壤的电阻率等都有要求。民用建筑(mn yn jin zh)的防雷措施和防雷装置防雷接地装置8.4 民用建筑的防雷第72页/共101页第七十三页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷 民用建筑的防雷措施(cush)和防雷装置接雷体、引雷线、接地线等，在建筑(jinzh)大楼的合成图第73页/共101页第七十四页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷 第74页/共101页第七十五页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷 2）防雷电波侵入的措施及防

52、雷装置 发生雷电时，雷电波可能会沿着金属(jnsh)管道和架空线路侵入室内，危及人身安全或设备损坏的现象称为雷电波侵入。防止雷电波侵入的措施为： 民用建筑(mn yn jin zh)的防雷措施和防雷装置8.4 民用建筑的防雷第75页/共101页第七十六页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷 a、将进入建筑物的各种线路和金属管道宜全部埋地引入，并在入户处将其有关部分与接地装置相连接。当低压线全线埋地有困难时，可采用一段长度不小于50米的铠装电缆直接埋地引入，并在入户处把电缆的金属外皮与接地装置相连接。 b、当电源采用架空线入护时，应在入户处装设(zhun sh)阀型避雷器，该避雷器的接地

53、引下线应与进户线的绝缘子铁脚、电气设备的接地装置连接在一起。避雷是防止雷电波侵入的有效措施。民用建筑的防雷措施(cush)和防雷装置8.4 民用建筑的防雷第76页/共101页第七十七页，共102页。阀型避雷器(a)结构图 1-间隙(jin x) 2可变电阻 3瓷瓶(b)接线图 1避雷器 2变压器第8章接地(jid)、接零防雷民用建筑的防雷措施(cush)和防雷装置8.4 民用建筑的防雷第77页/共101页第七十八页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷民用建筑的防雷措施(cush)和防雷装置8.4 民用建筑的防雷第78页/共101页第七十九页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷

54、3）防止雷电反击的措施 所谓雷电反击，是指当防雷装置接受到雷击时，在接闪器、引下线和接地体上会产生很高的电位，若防雷装置与建筑物内外的电气设备、电线或其它金属管线之间绝缘距离不够，它们(t men)之间发生放电的现象。反击也会造成电气设备绝缘破坏，金属管道烧穿，甚至引起火灾和爆炸。 民用建筑的防雷措施(cush)和防雷装置8.4 民用建筑的防雷第79页/共101页第八十页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷 3）防止雷电反击的措施 防止雷电反击的措施有两种： 一种是将建筑物的金属物体与防雷装置的接闪器、引下线分隔(fng)开，并且保持有一定的距离； 另一种是当防雷装置不易与建筑物内的钢

55、筋、金属管道分隔(fng)开时，则将建筑物内的金属管道系统，在其主干管道处与靠近的防雷装置相连接，有条件时宜将建筑物每层的钢筋与所有的引下线相连接。民用建筑的防雷措施(cush)和防雷装置8.4 民用建筑的防雷第80页/共101页第八十一页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷 4）现代建筑的防雷特点 在防雷设计中，考虑现代民用建筑的特点是必要的。 现代民用建筑大多是钢筋混凝土结构（简称钢混结构），而且建筑内的长伸金属物和电器设备越来越多，如煤气、天然气、自来水、供热等金属管线和各种家用电器、电子设备等。对于室内的这些设施若不采用适当的防雷措施，雷害事故发生的可能性就会更多。因此，在考虑

56、防雷措施时，不仅要考虑建筑物本身的防雷，还要考虑到建筑物内部(nib)设备的防雷。 民用建筑的防雷措施(cush)和防雷装置8.4 民用建筑的防雷第81页/共101页第八十二页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷 4）现代建筑的防雷特点 第一类民用建筑应设置(shzh)防直击雷和防雷电波侵入的保护措施。 第二类民用建筑防雷设计也必须设置(shzh)防直击雷的装置。 第三类民用建筑是否需要设置(shzh)防直击雷的装置，要经过调查研究，根据雷击日、建筑物的高度等因素，来确定年雷击次数。当年累计次数N0.01时，应设置(shzh)防直击雷的装置。民用建筑(mn yn jin zh)的防雷措

57、施和防雷装置8.4 民用建筑的防雷第82页/共101页第八十三页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷 建筑物计算年雷击次数的经验(jngyn)公式为：式中:N年计算雷击次数； n 年平均雷暴日，根据当地气象台站资料确定； L建筑物的长（m）； b 建筑物的宽（m）；民用建筑的防雷措施(cush)和防雷装置8.4 民用建筑的防雷第83页/共101页第八十四页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷 越是高层的建筑，落雷(luli)的次数越多。高层建筑落雷(luli)次数N与建筑高度H的平方、雷电日天数n成正比例关系。 另一方面由于建筑物很高，有时雷云接近建筑物附近时发生的先导放电，屋

58、面接闪器未起作用；有时雷云随风(su fn)漂移，使建筑物受到雷电的侧击。当然，不同防雷类别的高层建筑，其防雷措施有所不同。现以第一类防雷高层建筑为例，来说明其防雷措施的特殊性。高层建筑的防雷8.5 特殊建筑的防雷25103nHN第84页/共101页第八十五页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷主要是增设防止侧击雷的措施，具体要求和做法如下： 1）建筑的顶部全部采用避雷网； 2）自30米及以上，每三层沿建筑物四周腰围设置避雷带； 3）自30米及以上的金属栏杆、金属门窗等较大的金属物体，应与防雷装置可靠连接； 4）每三层沿建筑物周边的水平方向设均压环；所有(suyu)的引下线，以及建筑物

59、内的金属结构、金属物体都应与均压环可靠连接； 高层建筑(o cn jin zh)的防雷8.5 特殊建筑的防雷第85页/共101页第八十六页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷 5）引下线的间距更小（一类建筑不大于18米；二类建筑不大于24 米）。接地装置围绕建筑物构成闭合回路，其接地电阻值要求更小（不大于4欧）；6）建筑物内的电气线路全部使用钢管配线，垂直敷设的电气线路，其带电部分与金属外壳之间应装设击穿保护装置。 7）室内的主干金属管道和电梯轨道(gudo)，应与防雷装置连接。 第二、三类高层建筑的防雷措施可参照第一类适当降低要求使用。高层建筑(o cn jin zh)的防雷8.5

60、特殊建筑的防雷第86页/共101页第八十七页，共102页。第8章接地(jid)、接零防雷高层建筑(o cn jin zh)的防雷8.5 特殊(tsh)建筑的防雷 目前，高层建筑的防雷设计，是将整个建筑物的梁、板、柱、基础等主要结构的钢筋，通过焊接连成一体。在建筑物的顶部，设避雷网压顶；在建筑物的腰部，多处设置避雷带、均压环。这样，使整个建筑物及每层分别连成一个笼式整体避雷网，对雷电起到均压作用。当雷击时建筑物各处构成了等电位面，对人体和设备都安全。同时由于屏蔽效应，笼内空间电场强度为零，笼体各处电位基本相等，则导体间不会发生反击现象。 第87页/共101页第八十八页，共102页。第8章接地(j