第十三章-安全用电与建筑防雷PPT课件.ppt

第十三章建筑电气安全 安全电压建筑防雷电气设备接地 1 安全电压 电接触 人体同时接触两个不同电位的导电部分时电流通过人体称为电接触 高压和低压触电 电击 电流过大 通电时间过长 人将受到伤害甚至死亡 即电击 2 安全电压 安全电流值 0 5mA安全电压值 12V 24V 36V 根据空气干燥程度 工作环境等因素选取 3 雷电的简介 4 这就是壮观的雷电 由此可见雷电的放电通道是弯曲的 5 雷电形成的原因 雷雨云一般专业书中讲的雷雨云就是指积雨云 云的形成过程是空气中的水汽经由各种原因达到饱和或过饱和状态而发生凝结的过程 使空气中水汽达到饱和是形成云的一个必要条件 其主要方式有 水汽含量不变 空气降温冷却 温度不变 增加水汽含量 既增加水汽含量 又降低温度 6 强大的潮湿的热气流不断上升进入稀薄的大气层冷凝形成雷云 强烈的上升气流穿过云层 水滴被撞分裂带电 轻微的水沫带负电 被风吹的较高 形成大块的带负电的雷云 大滴水珠带正电 凝聚成雨下降 或悬浮在云中 形成一些局部带正电的区域 随着雷云的发展和运动 在带有大量不同极性或不同数量电荷的雷云之间 或者雷云与大地之间就形成强大的电场 一旦空间电场强度超过大气游离放电的临界电场强度就会发生云间或云对大地的放电 7 8 9 10 雷电活动强度 一个地区的雷电活动强度 用雷电日和雷电小时表示 雷电日 雷电小时 是指一年中有雷电的日数 小时数 在一天或一小时内只要听到雷声就作为一个雷电日或一个雷电小时 11 雷电放电的种类 1 直击雷2 感应雷3 高电位侵入 传导雷 12 直击雷 直击雷 雷直接击于被击物上 被击物可能是建筑物 树木或人等 雷电流 雷流过低接地电阻 小于30欧 被击物时的电流 我国测得的最大雷电流幅值为300KA 13 感应雷 感应雷 由于电磁感应形成的电压升高 感应雷幅值一般不超过500KV 对110KV及以上的线路不能构成威胁 感应雷也是造成低压电器设备损坏的主要雷害之一 14 高电位侵入 传导雷 传导雷 又称入侵波 是雷击于导线后 雷电流沿导线传播 并入侵被保护设备 传导雷是造成低压电器设备损坏的主要雷害之一 15 雷电的特点 放电时间短放电电流大放电电压高破坏力极强 16 雷电的破坏作用 1 雷电的机械效应 机械性破坏2 雷电的热效应 热力性破坏3 雷电的电磁效应 无线干扰性破坏4 雷电的闪络放电 绝缘性击穿 17 雷电造成的经济损失的严重性 直接损失火灾人员伤亡设备损坏间接损失不能提供服务之损失信誉损失重新投资 18 建筑物防雷设计 为了防止和减少雷电造成的危害 主要包括 1 保护建筑物内部的人身安全 2 保护建筑物不受破坏和烧毁 3 保护建筑物内部存放的危险物品不会损坏 燃烧和爆炸 4 保护建筑物内部的电气设备和系统不受破坏 19 建筑物的防雷分级 一级防雷的民用建筑物 具有特别重要用途的大型建筑物 国家级重点文物保护的建筑物和构筑物 高度超过100m的建筑物等 20 建筑物的防雷分级 二级防雷的民用建筑物 重要的或人员密集的大型建筑 省级文物保护的建筑物及构筑物 19层及以上的住宅建筑和高度超过50m的其它建筑 省级及以上的大型计算中心和装有重要电子设备的建筑物 21 建筑物的防雷分级 三级防雷的民用建筑物 是指年雷击次数大于或等于0 05时或通过调查确认需要防雷的建筑物 建筑群中最高或位于建筑群边缘高度超过20m的建筑物 高度为15m及以上的烟囱 水塔等孤立的建筑物或构筑物 在雷电活动软弱地区 年平均雷暴日不超过15 其高度可为20m以上 历史上雷电事故严重地区或雷害事故较多地区的较重要建筑物 22 建筑物的防雷措施 1 一类防雷建筑及二类防雷建筑物中有爆炸危险场所 应有防直击雷 防雷电感应和防雷电波侵入的措施 1 防直接雷采用避雷针 避雷带或避雷网 接闪器 避雷针 避雷带和避雷网 接闪器引来雷电流 通过引下线和接地体安全地引导入地 使接闪器下面一定范围内的建筑物免遭直接雷击 23 2 防间接 感应 雷通过将建筑物的金属屋顶 房屋中的大型金属物品 全部加以良好的接地处理来消除 防雷装置与建筑物内外电气设备 电线或其它金属线的绝缘距离应符合防雷的安全距离 将相互靠近的金属物体全部可靠地连成一体并加以接地的办法来消除 24 3 防高电位侵入在整个雷害事故中占50 70 配电线路全部采用地下电缆 进户线采用50 100m长的一段电缆 在架空线进户之处 加装避雷器或放电保护间隙 25 2 二类 三类建筑物 防直击雷和防雷电波侵入的措施 3 不属一 二 三类建筑物 应有防雷电波侵入的措施 4 易遭雷击的部位 与屋顶的坡度有关 装设避雷针或避雷带 避雷网 26 防雷设备 接闪器 三个基本组成部分 接闪器引下线接地体 27 防雷设备 接闪器 原理 建筑物防雷采用的接闪器是在建筑物顶部人为设计的最突出的金属导体 在天空雷云的感应下 接闪器处形成的电场强度最大 所以最容易与雷云间形成导电通路 使巨大的雷电流由接闪器经引下线 接地装置 疏导至大地中 从而保护了建筑物及建筑物中的人员和设备财产的安全 28 防雷设备 接闪器 形式 避雷针避雷带避雷网 29 防雷设备 接闪器 避雷针 一般设于屋顶有高耸或孤立部分 对于砖木结构的房屋 可把避雷针立于房屋顶部或屋脊上 避雷针的针顶形状一般采用尖形 避雷针一般采用镀锌圆钢或焊接钢管制成 避雷针的直径 当针长1m以下 圆钢12mm 钢管20mm 当针长1 2m 圆钢取16mm 钢管取25mm 对于设于烟囱顶上的避雷针若为圆钢取20mm 钢管40mm 30 防雷设备 接闪器 31 避雷针 避雷线的保护范围 一 避雷针的保护范围1 单支避雷针当hx h 2 rx h hx p 当hx h 2 rx 1 5h 2hx p h 避雷针的高度 p 高度影响系数 当h 30m时 p 1 当30 h 120m时 32 2 两支等高避雷针 h0 h D 7p bx 1 5 h0 hx 一般两避雷针之间距离与针高之比D h不宜大于5 33 3 两支不等高避雷针 34 防雷设备 接闪器 避雷网和避雷带 避雷带和避雷网一般采用圆钢或扁钢 圆钢直径不应小于8mm 扁钢截面不应小于48mm2且厚度不小于4mm 避雷带适用于安装在建筑物易遭受雷击的部位 避雷网适用于屋顶面积较大 坡度不大 又没有高耸突出部位的建筑的屋面保护 采用明装方式时 则屋顶不便开避其他活动场所 35 防雷设备 接闪器 36 防雷设备 接闪器 引下线作用 是将接闪器承受的雷电流顺利引到接地装置 一般采用回钢或扁钢 有明装和暗装两种方式 37 防雷设备 接闪器 明装引下线 一般采用直径不小于8mm的圆钢或截面不小于48mm2且厚度不小于4mm的扁钢制作 每栋建筑物至少应有两根引下线 最好采用对称布置 引下线应沿建筑物外墙敷设 也可利用建筑物的金属构件 如消防梯 铁爬梯等作为引下线 但应将各部分连成可靠的电气通路 38 防雷设备 接闪器 暗装引下线 可利用钢筋混凝土柱中直径不小于10mm的主筋作为引下线 作为引下线的主筋应从上到下焊接成一个电气通路 暗装时引下线的截面一般应比明装时加大一级 39 接地体 接地体是用丁将雷电流或雷电感应电流迅速疏散到大地中去的导体 接地体类型有三类 1 自然接地体 2 基础接地体 3 人工接地体 40 接地体 1 自然接地体利用地下的已有其他功能的金属物体作为防雷接地装置 如直埋铠装电缆金属外皮 直埋金属管 如水管 钢筋混凝土电杆等 利用自然接地体无须另增设备 造价较低 41 接地体 2 基础接地体当混凝土是采用以硅酸盐为基料的水泥 如矿渣水泥 波特水泥等 且基础周围的土壤含水量不低于4 时 应尽量利用基础中的钢筋作为接地装置 以降低造价 引下线应与基础内钢筋焊在一起 42 接地体 3 人工接地体当采用自然接地体和基础接地体不能满足防雷设计要求时 应采用人工接地体 它有垂直接地体和水平接地体两种形式 43 电气设备接地 接地类型工作接地保护接地重复接地过电压保护接地其它接地 44 电气设备接地 工作接地是维持供配电系统小常工作而采用的接地 如三相四线制供配电系统中 变压器中性点接地 与变比器接地的中性点相连的中性线称为零线 将零线上的一点或多点大地再次作电气连接称重复接地 如图所示 45 电气设备接地 保护接地是用于防止供配电系统中 由于绝缘损坏使电气设备金属外壳带电 而危及人身安全所设置的接地 包括保护接地和保护接零 46 电气设备接地 47 电气设备接地 重复接地维持三相四线制供配电系统中三相电压平衡 任一相绝缘损坏使外壳带电时 都将造成绝缘相与零线间的短路 故障相的熔断器迅速熔断 将带电的设备立即从电源上切除 同时也保证了系统中其他设备的用电