电气安全技术 (3).ppt

全国注册安全工程师执业资格考试辅导,安全生产技术,首都经济贸易大学安全与环境工程学院钮英建教授,第二章电气安全技术,第一节电气危险因素及事故种类第二节触电防护技术第三节电气防火防爆技术第四节雷击和静电防护技术第五节电气装置安全技术第六节安全技术规程、规范与标准,NYJ,电气事故的种类,按照能量存在的形态，电气事故分为：触电事故、（电气火灾爆炸事故、）雷击事故、静电事故、电磁辐射事故和电气装置事故。,第一节电气危险因素与事故种类,第一节电气危险因素与事故种类,一、触电分为电击和电伤两种伤害形式。1、电击通常所说的触电指的是电击，是电流直接作用于人体造成的伤害。,电击,电伤：电流的热效应、化学效应、机械效应等的伤害。,直接接触电击（也称为正常运行状态下的电击）,间接接触电击（也称为故障状态下的电击）,NYJ,电流对人体的作用,数十毫安通过人体呼吸停止数十微安直接通过心脏心室颤动,NYJ,心室颤动数秒数分钟（分钟）死亡波前半部（约0.1s）心脏易损（激）区心室颤动，幅值小，频率高（8001000次/每分钟以上），无规则，发生始于T波的前半部。,NYJ,电流对人体损伤的程度与哪些因素有关？,电流的大小电流的持续时间电流的种类电流途径人体的健康状况,NYJ,电流对人体损伤程度的影响因素（1）电流值（工频）,感知电流引起感觉的最小电流。【0.51mA】平均（概率50%），男：1.1mA；女：0.7mA）摆脱电流能自主摆脱带电体的最大电流。【510mA】平均（概率50%），男：16mA；女：10.5mA最低（概率0.5%），男：9mA；女：6mA室颤电流引起心室发生心室颤动的最小电流。【50mA】I颤50mA适用于当1st5s时；I颤50/tmA适用于当0.01st1s时。,NYJ,电流对人体损伤程度的影响因素（2）电流持续时间,t吸收电能伤害t电流重合心脏易损（激）期，危险t人体电阻人体电流伤害t中枢神经反射危险,NYJ,电流对人体损伤程度的影响因素（3）电流途径,不同途径，危险性不同，但没有不危险的途径。最危险的是：左手到前胸。判断危险性，既要看电流值，又要看途径。,NYJ,电流对人体损伤程度的影响因素（4）电流种类,与高频电流、冲击电流、直流电流相比，工频电流的电击危险性最大。高频电流烧伤比工频电流严重，但电击的危险性较小。冲击电流指作用时间0.110ms的电流。种类：方脉冲、正弦波、电容放电脉冲。影响室颤的主要影响因素是It和I2t的值。（I有效值）直流电流持续时间心脏周期时，室颤阈值为交流的数倍；持续时间200ms时，室颤阈值与交流大致相同。,NYJ,电流对人体损伤程度的影响因素（5）个体特征,因人而异，健康情况、健壮程度、性别、年龄。,NYJ,人体电阻,人体阻抗等值电路RS1、RS2皮肤电阻（皮肤外面的电极与真皮之间的电阻）CS1、CS2皮肤电容（皮肤外面的电极与真皮之间的电容，数PF数F），Ri体内电阻,NYJ,人体电阻的数值及影响因素,变化范围：干燥的情况下，人体电阻：10003000；条件：接触电压220V、左手-右手、接触面积50100cm2潮湿的情况下，人体电阻：500800。,NYJ,电击类型直接接触电击和间接接触电击直接接触电击：触及正常状态下带电的带电体导致的电击。间接接触电击：触及正常状态下不带电、而在故障下意外带电的带电体导致的电击。(如：用电设备的金属外壳故障下带电形成电击),电击类型单相电击（占全部触电事故的70%以上）两相电击跨步电压电击,跨步电压（UN）和接地电阻的概念,二、电气火灾与爆炸,是由电气引燃源引起的火灾和爆炸。1、电气引燃源（1）危险温度：短路、过载、漏电、接触不良、铁心过热、散热不良、机械故障、电压异常、电热器具和照明器具、电磁辐射能量。（2）电火花和电弧电火花是电极间的击穿放电，电弧是大量电火花汇集而成的。分为工作电火花和电弧、事故电火花和电弧。2、电气装置及电气线路发生爆燃包括油浸式变压器火灾爆炸、电动机着火、电缆火灾爆炸（6方面的原因）。,三、雷电危害,1、雷电的种类、危害形式和事故后果（1）雷电的种类：直击雷、闪电感应（雷电感应，包括闪电静电感应和闪电电磁感应）、球雷。（2）雷电的危害形式具有雷电流幅值大、雷电流陡度大、冲击性强、冲击过电压高的特点，具有电性质、热性质和机械性质等3方面的破坏作用。（3）雷电危害的事故后果火灾和爆炸、触电、设备和设施毁坏、大规模停电。2、雷电参数雷暴日、雷电流幅值、雷电流陡度、雷电冲击过电压。,四、静电危害,1、静电的危害形式和事故后果造成爆炸和火灾事故、可能引发二次事故、对生产产生妨碍。2、静电的特性（1）静电的产生产生：两种物质紧密接触后再分离，同接触电位差和接触面上的双电层直接相关。起电方式、固体静电、人体静电、粉体静电、液体静电、蒸气和气体静电。（2）静电的消散：中和、泄漏。（3）静电的影响因素材质和杂质的影响、工艺设备和工艺参数的影响。,NYJ,静电的产生最常见的静电产生方式：接触-分离起电。实验证明：只要两种物质紧密接触而后再分离时，就可能产生静电。静电的产生是同接触电位差和接触面上的双电层直接相关的。,NYJ,接触-分离起电两种物体接触，其间距离小于2510-8cm时，由于不同原子得失电子的能力不同，不同原子外层电子的能级不同，其间即发生电子的转移。因此，界面两侧会出现大小相等、极性相反的两层电荷。这两层电荷称为双电层，其间的电位差称为接触电位差。当两种物质紧密接触再迅速分离时，即可能产生静电。,NYJ,下列工艺过程容易产生和积累静电：,（1）固体物质大面积的摩擦。如：纸张与辊轴摩擦、橡胶或塑料碾制、传动皮带与皮带轮或辊轴摩擦等；（2）固体物质的粉碎、研磨过程，粉体物料的筛分、过滤、输送、干燥过程，悬浮粉尘的高速运动等。,NYJ,（3）在混合器中搅拌各种高电阻率物质。如：纺织品的涂胶过程等。（4）高电阻率液体在管道中流动且流速超过1m/s时，液体喷出管口时，液体注入容器发生冲击、冲刷和飞溅时等。,NYJ,（5）液化气体、压缩气体或高压蒸汽在管道中流动和由管口喷出时。如：从气瓶放出压缩气体、喷漆等。（6）穿化纤布料衣服、高绝缘（底）鞋的人员在操作、行走、起立时等。,NYJ,静电的特点（1）电压高；固体静电可达20104V以上；液体和粉体静电可达数万V；气体和蒸气静电可达1万V以上；人体静电也可达1万V以上。（2）泄漏慢；（3）影响因素多。影响因素：材质、杂质、物料特征、工艺设备和工艺参数、湿度和温度、带电历程等。,NYJ,静电的危害,工艺过程中产生的静电可能引起爆炸和火灾，也可能给人以电击，还可能妨碍生产。其中，爆炸或火灾是最大的危害和危险。,五、射频电磁场危害泛指频率100kHz以上的电磁波。1、人体吸收辐射能量受到不同程度的伤害。2、生产感应放电造成引爆器件发生意外引爆。六、电气装置故障危害类别：断路、短路、异常接地、漏电、误合闸、电气设备或电气元件损坏、电子设备受电磁干扰而发生误动作、控制系统硬件或软件的偶然失效等。危害：引起火灾和爆炸、异常带电、异常停电、安全相关系统失效。,第二节触电防护技术,所有电气装置都必须具备防止电击危害的直接接触防护和间接接触防护措施。一、直接接触电击防护措施1、绝缘利用绝缘材料对带电体进行封闭和隔离。（1）绝缘材料的电气性能：极限耐热温度。（2）绝缘检测和绝缘试验：绝缘材料的电阻通常用兆欧表（摇表）测量，任何情况下绝缘电阻不得低于每伏工作电压1000，并符合专业标准的规定。2、屏护和间距最为常用的电气安全措施之一。,一、直接接触电击防护措施,2、屏护和间距（1）屏护：遮拦、护罩、护盖、箱闸等。（2）间距：安全距离。线路间距：导线与地面和水面的距离；架空线不应跨越具有可燃材料屋顶的建筑物。用电设备间距：室内灯具高度、户外灯具高度、起重机具至线路导线间的最小距离。检修间距：低压操作中，人体及其所携带工具与带电体的距离不应小于0.1m；了解高压作业中各种作业的最小距离。,NYJ,如：遮栏与低压（1000V）裸导体的距离不应小于0.8m。网眼遮栏与裸导体之间的距离：低压设备不宜小于0.15m；10kV设备不宜小于0.35m,二、间接接触电击防护措施,1、IT系统（保护接地）将电气设备在故障情况下可能呈现危险电压的金属部位经接地线、接地体同大地紧密地连接起来。通过低电阻接地，把故障电压限制在安全范围内；用于各种不接地配电网；接地电阻的大小。2、TT系统配电网直接接地，电气设备外壳接地。大幅度降低漏电设备上的故障电压，但必须装设剩余电流动作保护装置或过电流保护装置。TT系统主要用于低压用户。,二、间接接触电击防护措施,3、TN系统（保护接零）电气设备在正常情况下不带电的金属部分与配电网中性点之间直接连接。其第一位的安全作用是迅速切断电源。TN系统分为TNS、TNC、TNCS三种类型。TNS系统的安全性能最好。有爆炸危险、火灾危险性大及其他安全要求高的场所应采用TNS系统；厂内低压配电的场所及民用楼房应采用TNCS系统。保护接零用于用户装有配电变压器的，且其低压中性点直接接地的220/380V三相四线配电网。保护接零应注意的安全要求。,NYJ,IT、TT和TN国际电工委员会（IEC）规定的供电方式符号,1）第一位字母表示电力（电源）系统对地关系。2）第二位字母表示用电装置外露的金属部分对地的关系。,NYJ,对表达IT、TT和TN系统结构及保护方式的两位字母解释：,第一位字母：I表示电力系统所有带电部分与地绝缘或一点经阻抗接地。T则表示电力系统一点（通常是中性点）直接接地。第二位字母：T表示电气装置的外露可导电部分直接接地（与电力系统的任何接地点无关）。N表示电气装置的外露可导电部分通过保护线与电力系统的中性点联结。,NYJ,保护原理（适用于各种不接地网）RE与RP（人体电阻）呈并联关系，且RE/RPREREZ，UP（人体电压）在安全范围内。,IT系统（保护接地）,NYJ,IT系统应用范围,采用不接地系统，允许带故障运行2h，利用此时间寻找故障点检修；供电连续性、可靠性较有保证。110kV配电网（6kV高压电动机外壳接地保护）煤矿井下低压配电网380V、660V、110V（照明）对安全有特殊要求。（有些液化站气采用）,NYJ,保护接地适用于不接地电网。在这种电网中，凡由于绝缘破坏或其他原因可能呈现危险电压的金属部分，除另有规定外均应接地。保护接地电阻的允许值：低压系统RE4。,NYJ,2.TT系统,TT系统设备外壳及配电网均直接接地。在设备无接地保护（无RE即RE为）的情况下，发生碰壳故障时人体电压?危险否?,NYJ,TT系统保护原理,而当有RE保护时，人体电压近似取决于RE在与RN分配相电压时的分压大小，同相比，可见危险性得到了降低。但是!危险并未消除。,NYJ,因此，TT系统，必须配合使用漏电保护装置或过电流保护装置，并优先使用前者。,NYJ,TT系统应用范围及要求,主要用于低压共用用户。上海市住宅配电为TT系统。农村低压电网用电设备分散，线路长时采用。,NYJ,3.TN系统（保护接零）,保护原理？,TN系统示意图,NYJ,TN-C系统,NYJ,TN-C-S系统,NYJ,TN-S系统,NYJ,应用与类型,适用保护接零适用于低压中性点直接接地的三相四线配电网。此系统中，凡因绝缘损坏而可能呈现危险对地电压的金属部分均应接零。三种方式：TN-S系统、TN-C-S系统、TN-C系统TN-S可用于爆炸、火灾危险性较大或安全要求高的场所，宜用于独立附设变电站的车间。也适用于科研院所、计算机中心、通信局站等。正常工作条件下，外露导电部分和保护导体呈零电位最“干净”的系统。TN-C-S宜用于厂内设有总变电站，厂内低压配电的场所及民用楼房。TN-C可用于爆炸、火灾危险性不大，用电设备较少、用电线路简单且安全条件较好的场所。,NYJ,应用保护接零应注意的安全要求,（1）不允许个别设备只接地，不接零。（2）重复接地合格（注意重复接地的作用）。（3）切断前的故障持续时间符合要求。手持和移动电气设备应保证不超过0.4s。（4）工作接地合格。不超过4。（5）PE线和PEN线上不得安装单极开关和熔断器。（6）保护导体截面合格。（PE线和L线材料相同时，表1-6）（7）等电位联结,NYJ,等电位联结,目的构成等电位空间主等电位联结（MainEquipotentialBonding）在建筑物的进线处将PE干线、设备PE干线、进水管、总煤气管、采暖和空调竖管、建筑物构筑物金属构件和其他金属管道、装置外露可导电部分等相连结。辅助等电位联结（SupplementeryEquipotentialBonding）在某一局部将上述管道构件相连结。（作为补充，进一步提高安全水平）,三、兼防直接接触和间接接触电击的措施,1、双重绝缘（1）电气设备的防护触电保护分类：0类、0类和类、类、类。（2）双重绝缘和加强绝缘措施：工作绝缘、保护绝缘、双重绝缘、加强绝缘。具有双重绝缘和加强绝缘的设备属于类设备，设备上有“回”形标志。加强绝缘的电阻不得低于7M。,NYJ,用电设备和低压电器,1.电气设备防触电保护分类0类设备仅靠基本绝缘作为防触电保护的设备，当设备有能触及的可导电部分时，该部分不与设施固定布线中的保护（接地）线相连接，一旦基本绝缘失效，则安全性完全取决于使用环境。类设备设备的防触电保护不仅靠基本绝缘，还包括一种附加的安全措施，即将能触及的可导电部分与设施固定布线中的保护（接地）线相连接。,NYJ,类设备设备的防触电保护不仅靠基本绝缘还具备象双重绝缘或加强绝缘这样的附加安全措施。这种设备不采用保护接地的措施，也不依赖于安装条件。类设备设备的防触电保护依靠安全特低电压（SELV）供电，且设备内可能出现的电压不会高于安全特低电压。三类设备是从电源方面就保证了安全。应注意类设备不得具有保护接地手段。,NYJ,1.双重绝缘和加强绝缘,工作绝缘又称基本绝缘或功能绝缘，是保证电气设备正常工作和防止触电的基本绝缘。位于带电体与不可触及金属件之间。保护绝缘又称附加绝缘，是在工作绝缘因机械破损或击穿等而失效的情况下，可防止触电的独立绝缘。位于不可触及金属件与可触及金属件之间。双重绝缘是兼有工作绝缘和附加绝缘的绝缘。加强绝缘是基本绝缘经改进，在绝缘强度和机械性能上具备了与双重绝缘同等防触电能力的单一绝缘。在构成上可以包含一层或多层绝缘材料。,3.双重绝缘和加强绝缘典型结构,NYJ,双重绝缘和加强绝缘的绝缘电阻,在直流电压为500V的条件下进行测试。工作绝缘的绝缘电阻不得低于2M；保护绝缘的绝缘电阻不得低于5M；加强绝缘的绝缘电阻不得低于7M。,NYJ,双重绝缘和加强绝缘识别和选用,具有双重绝缘和加强绝缘的设备属于类设备。类设备无须再采取接地、接零等安全措施。标志：“回”作为类设备技术信息一部分。手持电动工具应优先选用类设备。,2、安全电压（2）特低电压安全条件：安全电源要求，回路配置要求。,NYJ,2.安全电压（特低电压）,特低电压又称安全特低电压，是属于兼有直接接触电击和间接接触电击防护的安全措施。类设备具有特低电压的设备属于类设备。保护原理：通过对系统中可能会作用于人体的电压进行限制，从而使触电时流过人体的电流受到抑制，将触电危险性控制在没有危险的范围内。,NYJ,特低电压限值任何运行条件下，允许存在于两个可同时触及的可导电部分间的最高电压值（交流为有效值；直流为无纹波直流电压值）。可以认为，限值范围内的电压在相应条件下对人是不会有危害的。所谓相应条件，包括是否为故障状态、环境状况、电源频率、接触面积及是否为可握紧部件等。我国标准规定：15100Hz交流电压限值当电气设施或电气设备正常（无故障）状态下，在干燥环境中限值为33V（对于接触面积小于1cm2的非可握紧部件，允许增大至66V）；潮湿环境中限值为16V。,NYJ,特低电压额定值,特低电压额定值（工频有效值）的等级：42V、36V、24V、12V和6V选用：根据使用环境、人员和使用方式等因素确定。,NYJ,特低电压&安全电源,根据国际电工委员会相关的导则中有关慎用“安全”一词的原则，上述安全电压的说法仅作为特低电压保护型式的表示，即：不能认为仅采用了“安全”特低电压电源就能防止电击事故的发生！安全特低电压必须由安全电源供电。可以作为安全电源的主要有：安全隔离变压器蓄电池及独立供电的柴油发电机即使在故障时仍能够确保输出端子上的电压不超过特低电压值的电子装置电源等。,3、剩余电流动作保护又称漏电保护，作用：防止人身电击，防止因接地故障引起的火灾和监测一相接地故障。（1）剩余电流动作保护装置的工作原理。（2）剩余电流动作保护装置的主要技术参数：额定剩余动作电流、额定剩余不动作电流、分断时间。（3）剩余电流动作保护装置的防护要求。（4）必须安装剩余电流动作保护装置的设备和场所。（5）剩余电流动作保护装置的运行和管理。,NYJ,漏电保护装置又称为剩余电流动作保护装置，简称RCD（ResidualCurrentOperatedProtectiveDevice）。漏电保护装置是一种低压安全保护电器。,NYJ,漏电保护装置的原理,NYJ,检测元件是一个零序电流互感器。,N1,N2,ZL,零序电流互感器,NYJ,漏电保护装置的选用,防止人身触电事故用于直接接触电击防护时：应选用额定动作电流为30mA及其以下的高灵敏度、快速型。,必须安装剩余电流保护装置的设备和场所（1）,属于类的移动式电气设备及手持电动工具；生产用的电气设备；施工工地的电气机械设备；安装在户外的电气装置；临时用电的电气设备；机关、学校、宾馆、饭店、企事业单位和住宅等除壁挂式空调电源插座外的其他电源插座或插座回路；,必须安装剩余电流保护装置的设备和场所（2）,游泳池、喷水池、浴池的电气设备；安装在水中的供电线路和设备；医院中可能直接接触人体的电气医用设备；其他需要安装剩余电流保护装置的场所。,第三节电气防火防爆技术,一、危险物质及危险环境（一）危险物质分类、分组1、危险物质分类爆炸危险物质分为3类：类（矿井甲烷），类（爆炸性气体、蒸气），类（爆炸性粉尘、纤维、飞絮）。2、类、类爆炸性物质的进一步分类（级）类爆炸性气体按最大试验安全间隙和最小引燃电流比分为A、B和C三类，C最危险。类进一步划分为三类：A、B和C。3、类、类爆炸性物质的分组：6组（按引燃温度）。,一、危险物质及危险环境,（二）危险环境1、爆炸性气体环境（1）爆炸性气体环境危险场所分区：根据爆炸性气体混合物出现的频率和持续时间分为0区、1区、2区。（2）释放源的等级：释放源的等级和通风条件对分区有直接影响。（3）通风类型划分。通风的主要方式：自然通风、人工通风；通风的有效性：良好、一般、差；通风的等级：高、中、低。（4）爆炸性气体场所危险区域的划分：原则。（5）爆炸性气体环境危险区域的范围。,一、危险物质及危险环境,（二）危险环境2、爆炸性粉尘环境根据混合物出现的频率、持续时间及粉尘层厚度分为20区、21区和22区。3、火灾危险环境分为21区、22区和23区（2014.10.01起作废）,二、防爆电气设备和防爆电气线路,1、防爆电气设备（1）防爆电气设备类型：分为类、类、类。（2）设备保护等级（EPL）：类：Ma、Mb两级；类：Ga、Gb、Gc三级；类：Da、Db、Dc三级。（3）防爆电气设备防爆结构型式：隔爆型、增安型、本质安全型、浇封型、无火花型、正压型等。（4）防爆电气设备的标志：Ex。（5）爆炸危险环境中电气设备的选用：环境、设备种类。2、防爆电气线路线路安装位置、敷设方式、导体材质、连接方式等的选择均应根据环境的危险等级进行。,NYJ,危险物质和危险环境,（一）危险物质1）分类（按爆炸性物质种类分类）爆炸性物质分三类类：矿井甲烷（CH4）类：爆炸性气体、蒸气类：爆炸性粉尘、纤维或飞絮,NYJ,2）进一步划分,按爆炸性气体混合物的最大试验安全间隙（MESG）或最小点燃电流比（MICR）分类：类爆炸性气体分为：A；B；C典型气体：丙烷；乙烯；氢气类爆炸性粉尘分为：A；B；C可燃性飞絮；非导电性粉尘；导电性粉尘,NYJ,名词解释,最大试验安全间隙（MESG）两个容器由长为25mm、宽（即间隙）为某值的接合面连通，在规定试验条件下，一个容器内燃爆时，不致使另一个容器内燃爆的最大连通间隙。此参数是衡量爆炸性物品传爆能力的性能参数。最小点燃电流比（MICR）在温度为2040，1atm，电压为24V,电感为95mH的试验条件下，采用IEC标准火花发生器对空心电感组成的直流电路进行3000次的火花试验，能够点燃最易点燃混合物的最小电流。此最小点燃电流与甲烷爆炸性混合物的最小点燃电流之比即最小点燃电流比。,NYJ,分组（按引燃温度即自燃点）分组：T1、T2、T3、T4、T5、T6,NYJ,NYJ,（二）危险环境,1.气体、蒸气爆炸危险环境根据爆炸性气体混合物出现的频繁程度和持续时间，对危险场所分区，分为：0区、1区、2区。0区（0级危险区域）正常运行时连续或长时间出现或短时间频繁出现爆炸性气体、蒸气或薄雾的区域。例如：油罐内部液面上部空间。,NYJ,1区（1级危险区域）正常运行时可能出现（预计周期性出现或偶然出现）爆炸性气体、蒸气或薄雾的区域。例如：油罐顶上呼吸阀附近。,NYJ,2区（2级危险区域）正常运行时不出现，即使出现也只可能是短时间偶然出现爆炸性气体、蒸气或薄雾的区域。例如：油罐外3m内。注意：释放源和通风条件的影响,NYJ,图例：释放源接近地坪时易燃物质重于空气、通风不良的生产装置区,NYJ,防火防爆技术,（一）通用防火防爆技术1.限制形成爆炸性混合物2.使用安全装置3.消除点火源4.惰化和稀释5.耐燃结构和抗爆结构6.隔离和间距7.泄压,NYJ,（二）电气防爆,1.防爆电气设备（1）防爆电气设备类型按照使用环境，防爆电气设备分成三类：类煤矿井下用；类爆炸性气体环境用；类爆炸性粉尘环境用。,NYJ,按防爆结构型式，防爆电气设备分为以下类型（括弧内字母为该类型标志字母）：,例如：用于爆炸性气体环境(1)隔爆型（d）(2)增安型（e）(3)充油型（o）(4)充砂型（q）(5)本质安全型（i）(6)正压型（p）(7)无火花型(n)(8)浇封型（m）,NYJ,防爆电气设备的标志,防爆型电气设备外壳的明显处，须设制清晰的永久性凸纹标志。设备铭牌的右上方应有明显的“Ex”标志。防爆标志表示法：防爆型式类别级别组别例如：dBT3表示类B级T3组的隔爆型电气设备；iaAT5表示类A级T5组的ia级本质安全型电气设备。如有一种以上复合防爆型式，应先标出主体防爆型式，然后标出其他防爆型式。如epBT4表示主体为增安型，并有正压型部件的防爆型电气设备。,NYJ,（2）危险环境的电器设备选型应根据电气设备安装环境的类型和等级、电气设备的种类选用防爆电气设备。,NYJ,NYJ,2.防爆电气线路（1）位置选择（2）敷设方式选择（3）隔离密封（4）导线材料选择（5）允许载流量（6）电气线路的连接,第四节雷击和静电防护技术,一、防雷措施1、建筑物防雷的分类第一类、第二类、第三类防雷建筑物。2、防雷技术分类外部防雷、内部防雷、防雷击电磁脉冲。3、防雷装置外部防雷装置：接闪器、引下线、接地装置；内部防雷装置：屏蔽导体、等电位连接件、电涌保护器、避雷器。4、防雷措施,一、防雷措施,（1）直击雷防护：装设接闪杆、架空接闪线或网。（2）闪电感应防护：静电感应防护（接地装置），电磁感应防护（跨接）。（3）闪电电涌侵入防护：电缆埋地、接地、埋地。（4）人身防雷防止直击雷伤人；防止二次放电和跨步电压伤人；室内防雷。,NYJ,（一）雷电的种类和危害,.雷电种类（1）直击雷带电积云与地面目标之间的强烈放电。每次包括先导放电、主放电、余光三个阶段。全部放电时间一般不超过500ms。（2）感应雷感应雷也称为雷电感应或感应过电压。它分为:静电感应雷和电磁感应雷。,NYJ,静电感应雷,是由于带电积云接近地面，在架空线路导线或其他导电凸出物顶部感应出大量电荷引起的。在带电积云与其他客体放电后，架空线路导线或导电凸出物顶部的电荷失去束缚，以大电流、高电压冲击波雷电波的形式，沿线路导线或导电凸出物极快地传播。又称为感应过电压（感应雷）。感应过电压一般为200300kV。最高可达400500kV。雷电侵入波的传播速度在架空线路中约为300m/s，在电缆中约为150m/s。,NYJ,电磁感应雷,雷电放电时，巨大的冲击雷电流在周围空间产生迅速变化的强磁场在邻近的导体上感应出很高的电动势。如系开口环状导体，开口处可能由此引起火花放电；如系闭合导体环路，环路内将产生很大的冲击电流；如闭合导体环路某处接触不良，局部发热危险温度。,NYJ,（3）球雷,球雷是雷电放电时形成的发红光、橙光、白光或其他颜色光的火球。是一团处在特殊状态下的带电气体。其直径多为20cm左右，运动速度约为2m/s，存在时间为数秒钟到数分钟。出现概率约为雷电放电次数的2%。在雷雨季节，球雷可能从门、窗、烟囱等通道侵入室内。,NYJ,直击雷和感应雷都能在架空线路和空中金属管道上产生沿线路或管道的两个方向迅速传播的雷电冲击波。,NYJ,防雷技术,1.建筑物防雷的分类建筑物根据其重要性、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。（依据建筑物防雷设计规范GB50057-2010）,NYJ,（1）第一类防雷建筑物,凡制造、使用或贮存火炸药及其制品的危险建筑物，因电火花而引起爆炸、爆轰，会造成巨大破坏和人身伤亡者。具有0区或20区爆炸危险场所的建筑物。具有1区或21区爆炸危险场所的建筑物，因电火花而引起爆炸，会造成巨大破坏和人身伤亡者。例如，火药制造车间、乙炔站、电石库、汽油提炼车间等。,NYJ,（2）第二类防雷建筑物,国家级重点文物保护的建筑物。国家级的会堂、办公建筑物、大型展览和博览建筑物、大型火车站和飞机场、国宾馆，国家级档案馆、大型城市的重要给水水泵房等特别重要的建筑物。国家级计算中心、国际通讯枢纽等对国民经济有重要意义的建筑物。国家特级和甲级大型体育馆。制造、使用或贮存火炸药及其制品的危险建筑物，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区爆炸危险场所的建筑物，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区爆炸危险场所的建筑物。有爆炸危险的露天钢质封闭气罐。预计雷击次数大于0.05次/a的部、省级办公建筑物和其他重要或人员密集的公共建筑物以及火灾危险场所。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或一般性工业建筑物。,NYJ,（3）第三类防雷建筑物,省级重点文物保护的建筑物及省级档案馆。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、省级办公建筑物和其他重要或人员密集的公共建筑物以及火灾危险场所。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或一般性工业建筑物。在平均雷暴日大于15d/a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15d/a的地区，高度在20m及以上的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物。,NYJ,2.直击雷防护,第一类、第二类、第三类防雷建筑物的易受雷击部位、遭受雷击后果比较严重的设施或堆料、高压架空电力线路、发电厂和变电站等，应采取直接雷措施。装设接闪杆（避雷针）、线、网、带是防直击雷的主要措施。接闪杆（分为独立接闪杆和附设接闪杆。独立接闪杆不应设置在人经常通行的地方。接闪杆的保护范围按“滚球法”计算。,NYJ,补充内容：接闪器（接闪杆、针、线、网、带都属于接闪器）,接闪器都是利用其高出被保护物的突出地位，把雷电引向自身，然后通过引下线和接地装置，把雷电流泄入大地，以此保护被保护物免受雷击。接闪器的保护范围按滚球法计算。滚球的半径按建筑物防雷类别确定，一类为30m、二类为45m、三类为60m。,NYJ,3.二次放电防护,接闪器、引下线、接地装置与邻近导体之间有足够的安全距离。第一类防雷建筑物：最小距离不得小于3m。第二类防雷建筑物：最小距离不得小于2m。不满足时应予以跨接。,NYJ,4.感应雷防护,爆炸和火灾危险的建筑物、重要的电力设施应采取感应雷防护措施。防静电感应雷将不带电的金属装备、金属结构连成整体并接地。防电磁感应雷平行敷设的管道、构架和电缆金属外皮等长金属物，相距小于100mm时应跨接，跨接点的间距不应大于30m，交叉净距小于100mm时，其交叉处亦应跨接。,NYJ,5.雷电冲击波防护,对于变配电装置在线路引入端安装阀型避雷器。避雷器并联在被保护设备或设施上，正常时处在不通的状态。出现雷击过电压时，避雷器间隙被击穿放电，切断过电压，发挥保护作用。过电压终止后，避雷器间隙迅速恢复不通状态，恢复正常工作。对于建筑物：（1）全长直埋电缆供电，入户处电缆金属外皮接地。（2）架空转电缆供电，在其连接处装设阀型避雷器，避雷器、电缆金属外皮、绝缘子铁脚、金具等一起接地。（3）架空线供电，入户处装设阀型避雷器或保护间隙，并与绝缘子铁脚、金具等一起接地。,NYJ,6.人身防雷,雷暴时，由于带电积云直接对人体放电，雷电流入地产生对地电压，以及二次放电等都可能对人造成致命的电击。雷暴时，应尽量减少在户外或野外逗留。最好穿着塑料等不浸水的雨衣。如有条件，可进入有宽大金属构架或有防雷设施的建筑物、汽车或船只。雷暴时，应尽量离开小山、小丘、隆起的小道，离开海滨、湖滨、河边、池塘旁，避开铁丝网、金属晒衣绳以及旗杆、烟囱、宝塔、孤独的树木附近，还应尽量离开没有防雷保护的小建筑物或其他设施。,NYJ,雷暴时，在户内应注意防止雷电侵入波的危险，应离开照明线、动力线、电话线、广播线、收音机和电视机电源线、收音机和电视机天线，以及与其相连的各种金属设备，以防止这些线路或设备对人体二次放电。雷雨天气，还应注意关闭门窗，以防止球雷进入户内造成危害。,二、静电防护,1、环境危险程度控制2、工艺控制是消除静电危险的重要方法，包括：材料的选用、限制物料的运动速度、加大静电消散过程。3、静电接地：最基本措施4、增湿5、抗静电添加剂6、静电中和器7、防止人体静电的危害（加强静电安全管理）。,NYJ,（二）防静电的措施,1.环境危险程度的控制静电引起爆炸和火灾的条件之一是有爆炸性混合物存在。为了防止静电的危害，可采取以下控制所在环境爆炸和火灾危险性的措施。,NYJ,取代易燃介质。例如，用三氯乙烯、四氯化碳、苛性钠或苛性钾代替汽油、煤油作洗涤剂有良好的防爆效果。降低爆炸性混合物的浓度。在爆炸和火灾危险环境，采用通风装置或抽气装置及时排出爆炸性混合物。,NYJ,减少氧化剂含量。这种方法实质上是充填氮、二氧化碳或其他不活泼的气体，减少气体、蒸气或粉尘爆炸性混合物中氧的含量不超过8%时即不会引起燃烧。,NYJ,2.工艺控制,材料的选用采用利于静电泄漏的导电性工具，减轻火花放电和感应带电的危险。导电工具阻值为107109。,NYJ,限制摩擦速度或流速,油罐装油时，最初流速应限制在1m/s左右，待注油管出口被浸没以后，流速可增加至4.56m/s。烃类燃油在管道内流动时，流速与管径应满足：v2D0.64v流速，m/s；D管径，m,NYJ,增强静电消散过程,在液体灌装、循环或搅拌过程中不得进行取样、检测或测温操作。进行上述操作前，应使液体静置一定的时间，使静电得到足够的消散或松弛。,NYJ,消除附加静电,使注油管头(鹤管头)接近罐底。装油前应将罐底的积水和污物清除掉。过滤器不应离注油管口太近。,NYJ,3.接地,导体接地。接地是消除静电危害最常见的方法，它主要是消除导体上的静电。金属导体应直接接地。凡用来加工、储存、运输各种易燃液体、易燃气体和粉体的设备都必须接地。,NYJ,工厂或车间的氧气、乙炔等管道必须连成一个整体，并予以接地。可能产生静电的管道两端和每隔200300m处均应接地。平行管道相距10cm以内时，每隔20m应用连接线互相连接起来。管道与管道或管道与其他金属物件交叉或接近，其间距离小于10cm时，也应互相连接起来。,NYJ,注油漏斗、浮动罐顶、工作站台、磅秤和金属检尺等辅助设备均应接地。油壶或油桶装油时，应与注油设备跨接起来，并予以接地。汽车槽车、铁路槽车在装油之前，应与储油设备跨接并接地；装、卸完毕先拆除油管，后拆除跨接线和接地线。可能产生和积累静电的固体和粉体作业中，压延机、上光机及各种辊轴、磨、筛、混合器等工艺设备均应接地。,NYJ,静电接地电阻,原则上所有单纯为了消除导体上静电的接地，其防静电接地电阻值在1M以下就可以了。专设的静电接地体的接地电阻值一般不应大于100，在山区等土壤电阻率较高的地区，其接地电阻值也不应大于1000。,NYJ,为了防止人体静电的危害，工作人员应穿导电性鞋。人体还可以通过金属腕带和挠性金属连接线予以接地。应注意：在有静电危险的场所，工作人员不应配戴孤立的金属物件。,NYJ,导电性地面采用导电性地面，实质上也是一种接地措施。有利于泄漏设备及人体上的静电。,NYJ,4.增湿,随着湿度的增加，绝缘体表面上形成薄薄的水膜。增湿主要是增强静电沿绝缘体表面的泄漏，而不是增加通过空气的泄漏。为防止大量带电，相对湿度应在50%以上；相对湿度上升到6570%左右，静电很快地减少。增湿不宜用于高温环境里的绝缘体上的静电。,NYJ,5.抗静电添加剂,抗静电添加剂是化学药剂，具有良好的导电性或较强的吸湿性。加入抗静电添加剂之后，能降低材料的体积电阻率或表面电阻率。（对于固体，若能将其体积电阻率降低至1107以下，或将其表面电阻率降低至1108以下，即可消除静电的危险。）注意：对于悬浮粉体和蒸气静电，因其每一微小的颗粒(或小珠)都是互相绝缘的，所以任何抗静电添加剂都不起作用。,NYJ,6.静电中和器,又叫静电消除器，装置能产生电子和离子，中和物料上的静电电荷。主要用来消除非导体上的静电。,NYJ,7.加强静电安全管理,包括：制订相关静电安全操作规程；制订相关静电安全指标；静电安全教育；静电检测管理。,第五节电气装置安全技术,一、变配电站安全变配电站是企业的动力枢纽。变配电站发生事故，不仅使整个生产活动不能正常进行，还可能导致火灾和人身伤亡事故。1、变配电站位置避开易燃易爆环境，宜设在企业的上风侧，有足够的消防通道并保持畅通等等。2、建筑结构：门的开启及设置。3、间距、屏护和隔离4、通道：出口的设置。,5、通风。6、封堵。7、标志：重要部位有标志。8、连锁装置。9、电气设备正常运行。10、安全用具和灭火器材。11、技术资料。12、管理制度。,一、变配电站安全,1、电力变压器（1）变压器的安装有10点，重点第9、10点。（2）变压器的运行干式变压器的安装场所空气相对湿度不得超过70%。2、高压开关完成电路的转换，有较大的危险性。（1）高压断路器（2）高压隔离开关（3）高压负荷开关,二、主要变配电设备安全,分动力配电柜（箱）和照明配电柜（箱），是配电系统的末级设备。1、配电柜（箱）安装开启式的配电板、封闭式箱柜、密闭式或防爆型的电气设施。保护线连接可靠。2、配电柜（箱）运行配电柜（箱）内各电气元件及线路接触良好，连接可靠；不得有严重发热、烧损现象。配电柜（箱）的门应完好，门锁应有专人保管。,三、配电柜（箱）,1、电气设备外壳防护防护范围（3类），防护等级（隔离、防水）。2、手持式电动工具和移动式电气设备有7点，