防火防爆、防雷防静电

1、防火防爆、防雷防静电 李刚 防火防爆、防雷防静电 n防火防爆安全要求 n防雷防静电安全要求 防火防爆安全要求 n防火安全要求 n防爆安全要求 防火安全要求 n电气火灾直接原因: (1)电气设备过热危险温度 引起电气设备过热主要是电流 产生的热量造成的。 (2)电火花或电弧 电火花是电极间的击穿放电， 电火花能引起可燃物燃烧，构 成危险的火源。 电气火源电气火源 短路短路 接触不良接触不良 超负荷超负荷 静电静电 雷电雷电 火花火花 电弧电弧 高温高温 (1)电气设备过热 1短路短路 短路是造成电气火灾的主要原因短路是造成电气火灾的主要原因 短路的原因短路的原因-绝缘破坏绝缘破坏 高温高温 机械

2、损伤机械损伤 老化老化 高电压下的击穿高电压下的击穿 腐蚀性气体腐蚀性气体 潮湿潮湿 n电工必须定期测量绝缘电阻电工必须定期测量绝缘电阻 防止短路的措施防止短路的措施 保证产品及安装质量、符合环境要求 合理安装短路保护 2.电气线路设备过载电气线路设备过载 流过的电流量超过了安全电流值，导致温度超过许流过的电流量超过了安全电流值，导致温度超过许 可值可值,就叫过载就叫过载 过载的原因过载的原因 n1）设计或选择导线截面不当，实际负载超过）设计或选择导线截面不当，实际负载超过 了导线的安全载流量了导线的安全载流量 2）使用不当）使用不当 ,在线路中接入了过多或功率过在线路中接入了过多或功率过 大

3、的电气设备大的电气设备 导线的许可电流导线的许可电流 穿管打穿管打八八折折高温打九折高温打九折铜线升一级铜线升一级 电流的估算电流的估算 单相电压单相电压220,一个千瓦一个千瓦 5 安培安培 三相电机三相电机380,一个千瓦一个千瓦 2 安培安培 三相电机三相电机1140,三个千瓦三个千瓦 2 安培安培 3.接触不良-接触电阻过大 n（1）安装质量差，衔接点连接不牢。）安装质量差，衔接点连接不牢。 n（2）连接点由于热作用或长期震动使接头松动）连接点由于热作用或长期震动使接头松动 n（3）在连接处有杂质，如锈蚀、产生氧化层或渗）在连接处有杂质，如锈蚀、产生氧化层或渗 入尘土。入尘土。 n（4

4、）铜丝和铝线混接。）铜丝和铝线混接。 3 电弧、电火花 n当带电体的两极在刚开始接触时，或在接触后又离开 的一瞬间，发生气体放电现象，称之为电弧、电火花 。 当电气开关接通或切断时；电气线路短路或裸线相 碰时；电线接头或接点松动，时断时通；灯头松动时 ；保险丝熔断，都可以产生电火花 n开关、接触器接通或切断时；开关、接触器接通或切断时； n 插销插拔插销插拔 n 直流电机和绕线式电机工作时直流电机和绕线式电机工作时 n 起重机滑触线起重机滑触线 工作工作 火花火花 电火花或电弧 电火花是电极间的击穿放电，电火花能引起可燃物燃烧，电弧高 温可达8000，能使金属熔化、飞溅，构成火源构成危险的火源

5、。电 火花主要包括工作火花和事故火花两类。 工作火花是指电气设备正常工作时或正常操作过程中产生的火花。 如直流电机电刷与整流子滑动接触处、交流电机电刷与滑环滑动接触 处电刷后方的微小火花、开关或接触器开合时的火花、插销拔出或插 入时的火花等。 事故火花是线路或设备发生故障时出现的火花。如发生短路或接地 时出现的火花、绝缘损坏时出现的闪光、导线连接松脱时的火花、保 险丝熔断时的火花、过电压放电火花、静电火花、感应电火花以及修 理工作中错误操作引起的火花等。 其他火花雷电、静电、电磁感应 3、防火安全要求、防火安全要求 n电气防火安全要求主要为克服电气设备过热和电路引起的火花或电弧 而采取的措施。

6、 (1)电气设备 电气设备的额定功率要大于负载的功率; 电线的截面积允许电流要大于负载电流; 电气设备的绝缘要符合安全要求; 电气设备的安装要符合一定的安全距离; 不可卸的接头及活动触头都要接触良好； 要加强电气设备的平时维护保修工作。 (2)照明灯具及;附件： 灯具完整、无损伤，附件齐全，普通灯具有安全认证标志。 (3)开关、插座: 不同极性带电部件间有合理电气间隙和爬电距离区 开关、插座、接线盒及其面板等塑料绝缘材料应具有阻燃性能。 (4)电线、电缆: 按额定电压450/750V及以下聚氯乙烯绝缘电缆GB5023、1 5023、7标准生产的产品应有安全认证标志。 电气火灾的预防措施电气火灾

7、的预防措施 避免短路、过载等避免短路、过载等 保证线路与设备的正常运行保证线路与设备的正常运行 与可燃物保持规定距离与可燃物保持规定距离 通风散热良好通风散热良好 绝缘老化绝缘老化 破损破损 危险环境的划分危险环境的划分 一、爆炸性气体或蒸汽危险区域一、爆炸性气体或蒸汽危险区域 0区区 (连续长期出现爆炸性气体混合物连续长期出现爆炸性气体混合物 大于大于 1000h/年）年） 1区区（可能出现（可能出现 10-1000h/年）年） 2区区（仅不正常短时出现（仅不正常短时出现 10 h/年）年） 二、爆炸性物质的分类二、爆炸性物质的分类 类：矿井甲烷类：矿井甲烷 类：爆炸性气体混合物（含蒸汽、薄

8、物）类：爆炸性气体混合物（含蒸汽、薄物） 类：爆炸性粉尘（纤维或飞絮物）类：爆炸性粉尘（纤维或飞絮物） 三、爆炸性物质的分组三、爆炸性物质的分组 （按最大实验安全间隙或最小点燃电流） C ： 乙炔、氢气乙炔、氢气 B：乙烯乙烯 A：丙烷丙烷 四、爆炸性气体混合物的分组四、爆炸性气体混合物的分组 （按引燃温度） T1： 450t T2： 300t 450 T3： 200t 300 T4： 135t 200 T5： 100t 135 T6： 85t 100 (1)气体、蒸气爆炸危险环境 n根据爆炸性气体混合物出现的频繁程度和持续时间将此类 危险环境分为0区、1区和2区。危险区域的大小受通风条 件、

9、释放源特征和危险物品性能参数的影响。 0区(0级危险区域)指证常运行时连续出现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。除有危险物质的封 闭空间(如密闭容器内部空间、固定顶液体贮罐内部空间等)以外， 很少存在0区。 1区(1级危险区域)指正常运行时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。 2区(2级危险区域)指正常运行时不出现，即使出现也只是短时 间偶然出现爆炸性气体、蒸气或薄雾的区域。 (2)粉尘、纤维爆炸危险环境 n根据爆炸性混合出现的频繁程度和持续时间将 此类危险环境分为10区和11区。 10区（10级危险区城)指正常运行时连续或长 时间或短时间频繁出现

10、爆炸性粉尘、纤维的区域。 11区(11级危险区域)指正常运行时不出现，仅 在不正常运行时短时间偶然出现爆炸性粉尘、纤 维的区域。 防爆安全要求 n电气的爆炸是与火灾有联系的，发生火灾的同时发生爆炸。 因此，防爆安全除按防火安全要求外，还要注意以下几点: 消除或减少爆炸性混合物 隔离： 危险性大的设备应分室安装，并在隔墙上采取封 堵措施。 消除引燃源： 按爆炸危险环境的特征和危险物的级别、 组别选用电气设备和设计电气线路。 保持电气设备和电 气线路安全运行。 接地措施： 应将所有不带电金属物体做等电位联结。 防爆环境的电气线路要求防爆环境的电气线路要求 1、位置、位置 敷设在危险型较小或距释放源

11、远的地方 2、配线方式、配线方式 主要采用钢管配线和电缆配线线 3、导线材料、导线材料 4、联接、联接 电缆不应有中间接头 ，线路的接线盒 1区10区2区11区 动力 2.5铜1.5铜 4铝1.5铜 2.5铝 照明2.5铜1.5铜 2.5铝 n1） 触电危险和断电触电危险和断电 n触电危险： n电气设备或电气线路发生火灾，如果没有及时切断电源， 扑救人员身体或所持器械可能接触带电部分而造成触电事故 。 n使用导电的火灾剂，如水枪射出的直流水柱、泡沫灭火器 射出的泡沫等射至带电部分，也可能造成触电事故。 n火灾发生后，电气设备可能因绝缘损坏而碰壳短路；电气 线路可能因电线断落而接地短路，使正常时

12、不带电的金属构 架、地面等部位带电，也可能导致接触电压或跨步电压。 n因此因此，发现起火后，首先要设法切断电源！首先要设法切断电源！ 电气灭火火 带电灭火安全求要 n(1) 应按现场特点选择适当的灭火器。二氧化碳灭火器 、干粉灭火器的灭火剂都是不导电的，可用于带电灭 火。 n泡沫灭火器的灭火剂(水溶液)不宜用于带电灭火。（因 其有一定的导电性，而且对电气设备的绝缘有影响） n(2) 用水枪灭火时宜采用喷雾水枪，这种水枪流过水柱 的泄漏电流小，带电灭火比较安全。 n 用普通直流水枪灭火时，为防止通过水柱的泄漏电 流通过人体，可以将水枪喷嘴接地；也可以让灭火人 员穿戴绝缘手套、绝缘靴或穿戴均压服操

13、作。 n(3) 人体与带电体之间保持必要的安全距离。用水灭火 时，水枪喷嘴至带电体的距离：电压为10 kV及其以下 者不应小于3 m。 充油电气设备的灭火充油电气设备的灭火 n充油电气设备的油，设备外部起火，可用二氧化碳、 干粉灭火器带电灭火。如火势较大，应切断电源，并 可用水灭火。 n如油箱破坏，喷油燃烧，火势很大时，除切断电源外 ，有事故储油坑的应设法将油放进储油坑，坑内和地 面上的油火可用泡沫扑灭。 n要防止燃烧着的油流入电缆沟而顺沟蔓延，电缆沟内 的油火只能用泡沫覆盖扑灭。 n旋转电机着火，可降低转速，用喷雾水灭火，也可用 二氧化碳、1211或蒸汽灭火，但不宜用干粉、砂子 等灭火，以免

14、损伤设备绝缘； 防雷防静电 n防雷防静电安全要求 防雷安全要求 p掌握雷电的种类和危害 p掌握防直击雷保护装置 p掌握建筑物防雷要求 p掌握防静电方法 防雷安全要求 雷是一种大气中的放电现象。雷云 在形成过程中，某些云积累起正电 荷，另一些云积累起负电荷。随着 电荷的积累，电压逐渐升高。当带 不同电荷的雷云互相接近到一定程 度，电场强度超过2530千伏/厘米 时，发生激烈的放电，出现强烈的 闪光。由于放电时温度高达 20000，空气受热急剧膨胀，发 生爆炸的轰鸣声，这就是闪电和雷 鸣。 雷电的种类 1、直击雷 2、感应雷 （1）静电感应 （2）电磁感应 3、雷电波 4、球雷 雷电种类及危害 n

15、雷电的危害 ： 1.电效应 2.热效应 3.机械效应 雷电的分类 根据雷电的不同形状，雷电大致可分为片状、线状和 球状三种形式。片状雷电是在云间发生，对人们影响不大； 线状雷电就是比较常见的闪电落雷现象；球状雷则是一种 特殊雷电现象，简称“球雷”。“球雷”是一种紫色或红 色的发光球体，直径从几毫米到几十米，存在的时间一般 为35 s。球雷通常是沿着地面滚动或在空气中飘行，还 会通过缝隙进入室内。“球雷”碰到建筑物便可发生爆炸， 并往往引起燃烧 片状雷电 线状雷电 球状雷电 德国电子保险公司对8722件案例损坏原因的分析图 过电压 31,68% (雷击及操作过电压) 盗窃 7,01% 火灾 4,

16、88% 水灾 6,22% 不小心/误操作 22,67% 其它 26,76% 风暴 0,78% 数据线缆 TV 电话 230/400 V MCR 110 kV ABC Company 移动基站 一个雷电的电磁脉冲可影响几公里范围的电子 设备，这也使电子设备受损的几率增大. 大庆石化公司腈纶厂 v直击雷危害：指雷电对电气设备或建筑物直接放电，放 电时雷电流可达几万甚至几十万安培。直击雷一般采用 由接闪器、引下线、接地装置构成的防雷装置防雷。 v雷电感应危害：指当雷云出现在建筑物的上方时，由于 静电感应，在屋顶的金属上积聚大量异号电荷，在雷云 对其他地方放电后，屋顶上原来被约束的电荷对地形成 感应雷

17、，其电压可达几十万伏。雷电感应的防止办法是 将感应电荷的屋顶金属通过引下线、接地装置泄入大地。 v雷电波侵入：指由于线路、金属管道等遭受直接雷击或 感应雷而产生的雷电波沿线路、金属管道等侵入变电站 或建筑物而造成危害。据统计，这种雷电侵入波占系统 雷害事故的50以上。因此，对其防护问题，应予相当 重视。一般在线路进入建筑物处安装避雷器进行防护。 雷电的危害方式和防雷措施 1接地: 电气设备的任何部分与土壤间做良好的电气连接， 称为接地。 2接地体或接地极: 直接与土壤接触的金属导体称为接 地体或接地极。接地体可分为人工接地体和自然接地体。 人工接地体是指专门为接地而装设的接地体；自然接地体 是

18、指兼作接地体用的直接与大地接触的各种金属构件、金 属管道及建筑物的钢筋混凝土基础等。 3接地线: 连接于电气设备接地部分与接地体间的金属 导线称为接地线。 4接地装置: 接地体和接地线组成的总体称为接地装置。 接地的概念及类型 接地分类 （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。 （2） 保护接地 保护接地是为保障人身安全、防止间接触电而将设备的 外露可导电部分接地。 （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 中性点进行工作接地外，还应在PE线或PEN线的下列地方进 行再一次接地，

19、称为重复接地。 如架空线路终端及沿线每1km处。 电缆和架空线引入车间或大型建筑物处。 1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。如果实地测量所利用的自然接地体电阻 已能满足要求，而且这些自然接地体又满足热稳定条件， 可不必再装设人工接地装置。 可作为自然接地体的物件包括与大地有可靠连接的建 筑物的钢结构和钢筋、行车的钢轨、埋地的金属管道及埋 地敷设的不少于2根的电缆金属外皮等。对于变配电所来说， 可利用其建筑物钢筋混凝土基础作为自然接地体。 接地体的装设 大庆石化公司腈纶厂 2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基本结构形式， 如图1

20、所示。人工接地体一般采用钢管、圆钢、角钢或扁钢 等安装和埋入地下，但不应埋设在垃圾堆、炉渣和强烈腐 蚀性土壤处。 最常用的垂直接地体为直径50mm、长2.5m的钢， 这是最为经济合理的。 接地体的装设 图1 人工接地体 （a） 垂直埋设的棒形接地体；（b） 水平埋设的带形接地体 接地体的装设 1接地体的埋设要求 （1） 接地体的埋设深度不应小于0.6m，且必须在大 地冻土层以下。角钢及钢管接地体应垂直配置。 （2） 垂直接地体的长度不应小于2.5m, 其相互之间 间距一般不应小于5m。 （3） 防雷接地的人工接地装置的接地干线埋设，经 人行通道处埋地深度不应小于1m，且应采取均压措施或在 其上

21、方铺设卵石或沥青地面。 （4） 人工接地装置或利用建筑物基础钢筋的接地 装置必须在地面以上按设计要求位置设测试点。 （5） 埋入后接地体周围要用新土夯实。 （6） 接地体地下部分不得涂漆。 接地体装设的要求 2接地体的连接要求 （1） 接地体的焊接应采用搭接焊，其搭接长度应符合下 列规定: 扁钢与扁钢搭接为扁钢宽度的2倍，不少于三面施 焊； 圆钢与圆钢搭接为圆钢直径的6倍，双面施焊； 圆钢与扁钢搭接为圆钢直径的6倍，双面施焊； 扁钢与钢管，扁钢与角钢焊接，应紧贴角钢外侧 两面，或紧贴3/4钢管表面，上下两侧施焊； 除埋设在混凝土中的焊接接头外，应有防腐措施。 （2） 接地体与接地干线的连接，应

22、采用可拆卸的螺栓连 接点，以便测量电阻。 接地体装设的要求 接地电阻的测试应选择适当的天气 进行。常用接地电阻测试仪为ZC-8型。 仪表接线及测试平面如图2所示。测试前 将仪表断接卡子紧固螺栓拧开，沿被测 接地装置（接地极）E将电位探针P和电 流探针C成直线彼此相距20m打入地下， 电位、电流电极的位置不能放反。E、P 和C用不小于2.5mm2铜芯线分别与仪表 对应端子连接。 接地电阻的测试方法 接地电阻测试要求 a. 交流工作接地，接地电阻不应大于4； b. 安全工作接地，接地电阻不应大于4； c. 直流工作接地，接地电阻应按计算机系统具体要求确定； d. 防雷保护地的接地电阻不应大于10；

23、 e. 对于屏蔽系统如果采用联合接地时，接地电阻不应大于1。 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，按防雷要求分为三级。 一类：会造成大量人员伤亡和巨大财产损失的易燃、易爆场所 二类：国家级建筑、省部级办公楼、一般易燃易爆场所、人员 密集场所、高建筑物、特大型厂房、南方潮湿多雷地区 三类：年预计雷击次数比较少的地方 建筑物的防雷分级 1一级防雷建筑物的保护措施 （1） 防直击雷的接闪器应采用装设在屋角、屋脊或 屋檐上的避雷带，并在屋面上装设不大于10m 10m 的网 格。 （2） 为了防止雷电波的侵入，进入建筑物的各种线 路及金属管道宜采用全线埋地引入，并在入户端将电缆的

24、 金属外皮、钢管及金属管道与接地装置连接。 （3） 对于高层建筑，应采取防侧击雷和等电位措施。 不同级别建筑物的防雷保护措施 2二级防雷建筑物的保护措施 （1） 防直击雷宜采用装设在屋角、屋脊、女儿墙或 屋脊上的环状避雷带，并在屋面上装设不大于15m15m 的网格。 （2） 为了防止雷电波的侵入，对全长低压线路采用 埋地电缆或在架空金属线槽内的电缆引入，在入户端将电 缆金属外皮、金属线槽接地，并与防雷接地装置相连。 （3） 其他防雷措施与一级防雷措施相同。 建筑防雷系统 3三级防雷建筑物的保护措施 （1） 防直击雷宜在建筑物屋角、屋檐、女儿墙或屋 脊上装设避雷带或避雷针，当采用避雷带保护时，应

25、在屋 面上装设不大于20m20m的网格。对防直击雷装置引下 线的要求，与一级防雷建筑物的保护措施对防直击雷装置 引下线的要求相同。 （2） 为了防止雷电波的侵入，应在进线端将电缆的 金属外皮、钢管等与电气设备接地相连。若电缆转换为架 空线，应在转换处装设避雷器。 建筑防雷系统 4有爆炸和火灾危险的建筑物防雷保护措施 （1） 有爆炸危险的建筑物防雷对存放有易燃烧、易 爆炸物品的建筑物，由于电火花可能造成爆炸和燃烧，故 对这类建筑物的防雷要求相当严格。对于直击雷、雷电感 应和沿架空线侵入的高电位，还应增加避雷网或避雷带的 引下线，其间距为1824m。防雷系统和内部的金属管线 或金属设备的距离不得小

26、于3m。采用避雷针保护时，必须 高出爆炸性气体的放气管管顶3m, 其保护范围也应高出管 顶12m。建筑物附近有高大树木时，如不在保护范围之 内，树木应与建筑物保持 35m的净距。 建筑防雷系统 （2） 有火灾危险的建筑物防雷农村的草房、木板房 屋、谷物堆放场及储存有易燃建筑材料的建筑物，最好用 独立避雷针进行保护。当采用屋顶避雷针或避雷带保护时， 在屋脊上的避雷带应支起 600mm,斜脊及屋檐部分的连接 条应支起 400mm,所有防雷引下线应支起 100150mm。 防雷装置的金属部件不得穿入屋内或贴近草棚上，以防止 由于雷击而引起火灾。电源进户线及屋内电线应与防雷系 统有足够的绝缘距离，否则

27、应采取保护措施。 建筑防雷系统 1接闪器 （1） 材料要求 避雷针 一般用镀锌圆钢或焊接钢管制成，上部制成针尖 形状，圆钢截面积不得小于100mm2, 钢管厚度不得小于 3mm。避雷 针宜采用圆钢或焊接钢管制成，其直径不应小于下列数值： a.独立避雷针一般采用直径为19mm镀锌圆钢。 b.屋面上的避雷针采用直径25mm镀锌钢管。 c.水塔顶部避雷针采用直径25mm或40mm的镀锌钢管 d.烟囱顶上避雷针采用直径25mm镀锌圆钢或直径为40mm镀锌钢管 e.避雷环用直径12mm镀锌圆钢或截面为100mm2镀锌扁钢，其厚度 应为4mm 避雷带和网 一般用圆钢或扁钢制成，其尺寸不应小于下列数 值:

28、圆钢直径为8mm; 扁钢截面积为48mm2, 扁钢厚度为4mm。 直击雷防雷装置的安装 大庆石化公司腈纶厂 （2） 明装避雷带（网）的安装 当不上人屋面预留支撑件有困难时，可采用预制混凝土支墩作避 雷带（网）的支架，支架点间距均匀，且直线段部分不宜大于3m，转 弯处不宜大于500mm。 女儿墙、屋脊上安装避雷带（网）支架时，应尽量预留预埋安装 件或孔洞。 支架调正、校平后，可进行避雷带（网）安装。避雷带安装前应 校直，将校直后的避雷带（网）逐段焊接或用螺栓固定于支架上。 直击雷防雷装置的安装 （3） 暗装避雷带（网）的安装 可上人屋面避雷带（网）可暗设，埋设深度为屋面或女儿墙下 50mm。避雷

29、带（网）的间距应符合设计要求，引至屋面的金属构件、 设备的接地线位置应正确，接地点外露。 高层建筑30m以下部分每隔三层设均压环一圈。 高层建筑30m以上部分向上每隔三层在结构圈梁内敷设一圈 254避雷带，并与引下线焊接形成水平避雷带，以防止侧击雷。 直击雷防雷装置的安装 大庆石化公司腈纶厂 2引下线 （1） 材料要求 引下线一般采用圆钢或扁钢制成，其截面积不应小于 48mm2, 在易受腐蚀的部位,其截面积应适当增大。其尺寸 不应小于下列数值：圆钢直径为8mm，扁钢截面积为 48mm2,扁钢厚度为4mm。 （2） 暗设圆钢、扁钢引下线敷设 （3） 柱内主钢筋引下线敷设 （4） 明设引下线敷设

30、直击雷防雷装置的安装 防感应雷主要是对工业建、构筑物而采取的，因为这类 建、构筑物中有很多的金属管道和构件等，雷击放电时，导 体上会发生静电感应和电磁感应，金属部件之间产生电火花 或电弧放电，易引燃爆炸物和爆炸性混合气体造成火灾。第 一类工业建、构筑物为防静电感应要将其内部的所有金属物 和突出屋面的金属物连接，并接在接地装置上。为防电磁感 应，平行或交叉敷设的管道、构件、电缆外皮等净距小于 100 mm时，以及金属物的连接处，如管道法兰等，应每隔 2030m，用金属导线跨接后接地。接地装置可与电气接地 装置共用。金属屋面应妥善接地；钢筋混凝土屋顶，其钢筋 应成闭合回路并接地；非金属屋面，应在屋

31、面上明装边长6 10m网格的避雷网并接地。每隔1824 m做一引下线接地， 接地点不少于两处。第二类工业建、构筑物内所有金属体 （设备、管道、构件、钢窗等）都应接地。接地干线与防直 击雷接地装置连接点不少于两处。 感应雷击的防护 雷电波侵入的防护 为防止直击雷或感应雷的高压冲击波沿架空线路或 金属管道侵入建筑物内，应将架空引入线在入户处加装 避雷器（管形或蝶阀型），并将电缆外皮、绝缘子铁脚 等金属部分连在一起接地；对进出建筑物的架空金属管 道，在建筑物进出处就近接到防雷或电气设备的接地装 置上或独立接地。 避雷器是防止雷电过电压侵袭配电和其他电气设备的 保护装置。避雷器安装在被保护设备的引入端

32、，其上端 接在架空输电线路上，下端接地。平时避雷器对地保持 绝缘状态，不影响系统的正常运行；当线路受雷击时， 避雷器间隙被击穿，将雷电引入大地。这时能够进入被 保护设备的电压，仅为雷电波通过避雷器及其引线和接 地装置产生的所谓“残压”。雷电流通过以后，避雷器 又恢复绝缘状态，系统则仍可正常运行。 变电站避雷器变电站避雷器 避雷器的分类 避雷器 氧化锌 避雷器 阀型 避雷器 普通阀型 避雷器 磁吹式 避雷器 避雷器的工作原理 n1、氧化锌避雷器的工作原理。 n 氧化锌避雷器主要由氧化锌压敏电阻构成。每一块压敏 电阻从制成时就有它的一定开关电压（叫压敏电阻），在 正常的工作电压下（即小于压敏电压）

33、压敏电阻值很大， 相当于绝缘状态，但在冲击电压作用下（大于压敏电压） ，压敏电阻呈低值被击穿，相当于短路状态。然而压敏电 阻被击状态，是可以恢复的；当高于压敏电压的电压撤销 后，它又恢复了高阻状态。因此，在电力线上如安装氧化 锌避雷器后，当雷击时，雷电波的高电压使压敏电阻击穿 ，雷电流通过压敏电阻流入大地，使电源线上的电压控制 在安全范围内，从而保护了电器设备的安全。 避雷器的工作原理 n2、磁吹式阀型避雷器的工作原理。 n 阀型避雷器由火花间隙、磁吹线圈、电 阻等组成，阀片电阻的制作材料是特种阀片碳 化硅。 n 当有雷电高电压时，火花间隙被击穿， 阀片电阻的电阻值下降，将雷电流引入大地， 这

34、就保护了电气设备免受雷电流的危害。在正 常的情况下，火花间隙是不会被击穿的，阀片 电阻的电阻值上升，阻止了正常交流电流通过 。 1、“器引出线上的避雷器”是用于防止“正反变换过电压”使用的， 为了好的保护效果，一般安装在离变压器出线套管不远的地方，要 求变压器与避雷器处在同一“电气间隔”内，一起运行，一起检修； 既然“一起”，一般不安装隔离开关。 2.变压器二次避雷器多安装在出线母线排的下方，而母线排距离 地面都不高 变压器的避雷器 变压 其他防雷措施 在建、构筑物上接近接闪器的固定照明、彩灯、 信号的线路，应防雷电波侵入。一般线路宜穿钢管并装 避雷器或留出空气间隙，在接近接闪器一端，还应将钢

35、 管和防雷装置相连。 球雷较多的地区，应加装防球雷的措施。其做法是： 雷雨时关闭门窗，并在门窗上安装金属纱网，且有良好 接地；烟囱或通风管道上口及孔洞，可装设网眼不大于 4 cm2的金属网，并接到防雷系统上。 防雷安全要求 n雷电的危害分为电作用的破坏、热作用的破坏、机 械作用的破坏。 (1)电作用的破坏：雷电数十万至数百万伏的冲击电压可 能毁坏电气设备的绝缘，造成大面积停电。 (2)热作用的破坏：巨大的雷电流通过导体，在极短的时 间内转换成大量的热能，使金属熔化飞溅而引起火灾和 爆炸。 (3)机械作用的破坏：巨大的雷电流通过被击物时，瞬间 产生大量的热，使被击物内部的水分或其他液体急剧汽 化

36、，剧烈膨涨大量气体，致使被击物破坏或爆炸。 遭到雷电袭击的树木、房屋 （4）静电感应 当金属物处于雷云和大地电场中时，金 属物上会感应出大量的电荷。雷云放电后， 云与大地间的电场虽然消失，但金属物上所 感生积聚的电荷却来不及立即逸散，因而产 生很高的对地电压。这种对地电压，称为静 电感应电压，往往高达数万伏，可击穿数十 厘米的空气间隙，发生火花放电。因此，对 于存放可燃物品及易燃、易爆物品的仓库仍 是很危险的。 静电感应示意图 金属屋面静电感应 架空线静电感应 （5）电磁感应 雷电具有很高的电压和很大的电流，同时又 是在极短暂的时间内发生的。因此在它周围的空 间里，将产生强大的交变电磁场。不仅

37、会使处在 这一电磁场中导体感应出较大的电动势，并且还 会在构成闭合回路的金属物上（如露天堆垛物捆 扎用的铁皮、铁丝等）产生感应电流。如果这时 回路上有的地方接触电阻较大，就会局部发热或 发生火花放电。这对于存放易燃、易爆物品的建 筑物以及易燃、可燃材料的露天堆场也是非常危 险的。 雷电流在泄放中其磁场在环路中产生的感应电压 （6）雷电波侵入 雷击在架空线路、金属管道上会产生冲击电压， 使雷电波沿线路或管道迅速传播。若侵入建筑物内， 可造成配电装置和电气线路绝缘层击穿产生短路，或 使建筑物内的易燃、易爆物品燃烧和爆炸。 （7）防雷装置上的高电压对建筑物的反击作用用 当防雷装置接受雷击时，在接闪器

38、、引下线和接地体上都具有 很高的电压。如果防雷装置与建筑物内、外的电气设备、电气线路 或其他金属管道相距很近，它们之间就会产生放电，这种现象称为 反击。反击可能引起电气设备绝缘损坏，金属管道烧穿，甚至造成 易燃易爆物品着火和爆炸。 雷击损坏设备的渠道 防雷安全要求 n建筑物防雷措施 各类建筑物防雷措施应采取 防直击雷和防雷电波侵入的措施。 建筑物可利用基础内钢筋网作为接地体; 可利用外缘柱内外侧两根主筋作为防雷引下线; 应将45m以上外墙上的栏杆、门窗等较大的金 属物与防雷装置连接以防侧击雷; 建筑物上面可装设避雷针、避雷带、避雷网。 防雷安全要求 n架空线路防雷措施 设避雷线; 提高线路本身

39、的绝缘水平; 用三角形顶线作保护线， 装设自动重合闸装置或自重合熔断器。 防雷安全要求 n变、配电所的防雷措施： 1. 装设避雷针，用来保护整个变、配电所建(构，筑物， 使之免遭直击雷; 2. 高压侧装设阀型避雷器或保护间隙。主要用来保护主 变压器，以免高电位沿高压线路侵入变电所，损坏变电 所这一最主要的设备，为此，要求避雷器或保护间隙应 尽量靠近变压器安装，其接地线应与变压器低压中性点 及金属外壳连在一起接地。 3. 低压侧装设阀型避雷器或保护间隙主要在多雷区使用， 以防止雷电波由低压侧侵入而击穿变压器的绝缘、当变 压器低压侧中性点不接地时，其中性点也应加装避雷器 或保护间隙。 防静电技术防

40、静电技术 概述概述 人们对电的认识最早是从静人们对电的认识最早是从静 电开始的。人们发现两种性电开始的。人们发现两种性 质不同的物质相互摩擦后，质不同的物质相互摩擦后， 就具有了某种吸引力，例如，就具有了某种吸引力，例如， 用毛皮摩擦琥珀后能吸引纸用毛皮摩擦琥珀后能吸引纸 屑，这便是静电作用。人们屑，这便是静电作用。人们 穿着化纤服装，夜晚在黑暗穿着化纤服装，夜晚在黑暗 处脱下时，会发出闪闪的小处脱下时，会发出闪闪的小 火花，并伴有轻微啪啪声，火花，并伴有轻微啪啪声， 这是经常可见的静电放电现这是经常可见的静电放电现 象。象。 静电的产生静电的产生 n摩擦产生静电摩擦产生静电 n根据两种物质对

41、电子的束缚能力，将各种物质依次排成序列。根据两种物质对电子的束缚能力，将各种物质依次排成序列。 这个序列，就是静电序列。序列前后两种物质接触时，前者带这个序列，就是静电序列。序列前后两种物质接触时，前者带 正电，后者带负电。带电极性等情况还与温度、杂质等因素有正电，后者带负电。带电极性等情况还与温度、杂质等因素有 关。关。 q破断起电破断起电 n不论材料破断前其内部电荷分布是否均匀，破断后均可能在宏不论材料破断前其内部电荷分布是否均匀，破断后均可能在宏 观范围内导致正负电荷分离，产生静电。这种起电称破断起电观范围内导致正负电荷分离，产生静电。这种起电称破断起电 。固体粉碎、液体分裂过程的起电都

42、属于破断起电。固体粉碎、液体分裂过程的起电都属于破断起电。 n感应起电感应起电 导体能由其周围的一个或一些带电体感应而带电。任何带电体周导体能由其周围的一个或一些带电体感应而带电。任何带电体周 围都有电场，电场中的导体能改变周围电场的分布，同时在电围都有电场，电场中的导体能改变周围电场的分布，同时在电 场作用下，导体上分离出极性相反的两种电荷。如果该导体与场作用下，导体上分离出极性相反的两种电荷。如果该导体与 周围绝缘则将带有电位，称感应带电。周围绝缘则将带有电位，称感应带电。 电荷迁移电荷迁移 当一个带电体与一个非带电体相接触时，电荷将按各自导电率当一个带电体与一个非带电体相接触时，电荷将按

43、各自导电率 所允许的程度在它们之间分配，这就是电荷迁移。当带电雾滴所允许的程度在它们之间分配，这就是电荷迁移。当带电雾滴 或粉尘撞击在固体上或粉尘撞击在固体上(如静电除尘如静电除尘)时，会产生有力的电荷迁移。时，会产生有力的电荷迁移。 当气体离子流射在初始不带电的物体上时，也会出现类似的电当气体离子流射在初始不带电的物体上时，也会出现类似的电 荷迁移。荷迁移。 生产过程中易产生的静电生产过程中易产生的静电 纸张印刷时或纸张与辊轴的摩擦、橡胶或塑料的碾磨、传动皮带纸张印刷时或纸张与辊轴的摩擦、橡胶或塑料的碾磨、传动皮带 与皮与皮 带轮或辊轴的摩擦；带轮或辊轴的摩擦； 塑料的压制、上光、挤压；塑料

44、的压制、上光、挤压； 高电阻率液体在管道中流动，或液体高速喷出管口、液体注入容高电阻率液体在管道中流动，或液体高速喷出管口、液体注入容 器发生的撞击、冲刷或飞等；器发生的撞击、冲刷或飞等； 液化气体或压缩气体，在管道中流动或由管口喷出，气瓶放出压液化气体或压缩气体，在管道中流动或由管口喷出，气瓶放出压 缩气缩气 体或用喷油枪喷漆；体或用喷油枪喷漆； 固体物质的粉碎、研磨，悬浮粉尘的高速运动；固体物质的粉碎、研磨，悬浮粉尘的高速运动； 混和器中搅拌高阻物质、纺织品的涂胶过程等。混和器中搅拌高阻物质、纺织品的涂胶过程等。 静电的特点静电的特点 q静电的电量小，静电电压高。一般电量只有微库或毫库级，

45、但静电的电量小，静电电压高。一般电量只有微库或毫库级，但 由于带电体的电容量很小，则电压很高。如橡胶行业的静电电由于带电体的电容量很小，则电压很高。如橡胶行业的静电电 压高达几万伏，甚至十几万伏。压高达几万伏，甚至十几万伏。 q静电的能量不大或者说放电后的电流不大。一般不大于毫焦级静电的能量不大或者说放电后的电流不大。一般不大于毫焦级 。 q绝缘体上的静电消失或泄漏的很慢，因此，必须设置消除静电绝缘体上的静电消失或泄漏的很慢，因此，必须设置消除静电 的装置。的装置。 q静电会放电。人体或金属体尖端放电都有极大的危险性，特别静电会放电。人体或金属体尖端放电都有极大的危险性，特别 是在爆炸和火灾危

46、险场所。静电会产生静电感应。在工艺现场是在爆炸和火灾危险场所。静电会产生静电感应。在工艺现场 易发生的地方，由于静电感应，可能会在导体或人体上产生电易发生的地方，由于静电感应，可能会在导体或人体上产生电 荷而且电压很高，而导致危险的火花放电。荷而且电压很高，而导致危险的火花放电。 q静电是可以屏蔽的。通常桶形或空腔的导体，其内部有电荷时静电是可以屏蔽的。通常桶形或空腔的导体，其内部有电荷时 ，必定在外壳感应出电荷，但当外表面接地时，则外部的电荷，必定在外壳感应出电荷，但当外表面接地时，则外部的电荷 为零，且不影响内部的电荷。为零，且不影响内部的电荷。 静电的危害静电的危害 工艺过程中产生的静电

47、可能引起爆炸和火灾，也可能给人以电击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。，还可能妨碍生产。其中，爆炸或火灾是最大的危害和危险。 爆炸和火灾爆炸和火灾 n静电能量虽然不大，但电压高则易放电出现电火花，该火花在静电能量虽然不大，但电压高则易放电出现电火花，该火花在 有爆炸性气体、爆炸性粉尘或可燃性物质且浓度达到爆炸或燃有爆炸性气体、爆炸性粉尘或可燃性物质且浓度达到爆炸或燃 烧极限时，可能发生爆炸和火灾。烧极限时，可能发生爆炸和火灾。 n静电在一定条件下引起爆炸和火灾，其充分和必要条件是：静电在一定条件下引起爆炸和火灾，其充

48、分和必要条件是： q周围空间必须有可燃性物质存在；周围空间必须有可燃性物质存在； q具有产生和积累静电的条件，包括物体本身和周围环境有产具有产生和积累静电的条件，包括物体本身和周围环境有产 生和积累静电的条件；生和积累静电的条件； q静电积累到足够高的电压后，发生局部放电，产生静电火花静电积累到足够高的电压后，发生局部放电，产生静电火花 ； q静电火花能量大于或等于可燃物的最小点火能量。静电火花能量大于或等于可燃物的最小点火能量。 静电电击静电电击 当人体接近静电体或带静电的人体接近接地体时，都可能遭到当人体接近静电体或带静电的人体接近接地体时，都可能遭到 电击，但由于静电能量很小，电击本身对

49、人体不致造成重大伤电击，但由于静电能量很小，电击本身对人体不致造成重大伤 害，然而很容易造成坠落等二次伤害事故。害，然而很容易造成坠落等二次伤害事故。 妨碍生产妨碍生产 有些生产工艺过程，静电会妨碍生产或降低产品质量。如纺织、有些生产工艺过程，静电会妨碍生产或降低产品质量。如纺织、 粉体加工、塑料、橡胶、印刷、胶片等行业，以及电子控制元粉体加工、塑料、橡胶、印刷、胶片等行业，以及电子控制元 件、自动化仪表由于静电而误动作，使其控制的生产线程序混件、自动化仪表由于静电而误动作，使其控制的生产线程序混 乱，导致产品不合格。乱，导致产品不合格。 静电的危害静电的危害 静电引起的事故静电引起的事故 静

50、电的影响因素静电的影响因素 1.1.材质和杂质的影响材质和杂质的影响 材料的电阻率，包括固体材料的表面电阻率对于静电材料的电阻率，包括固体材料的表面电阻率对于静电 泄漏有很大影响。只有容易得失电子，而且电阻率很高的泄漏有很大影响。只有容易得失电子，而且电阻率很高的 材料才容易产生和积累静电。材料才容易产生和积累静电。 杂质对静电有很大的影响，静电在很大程度上决定于杂质对静电有很大的影响，静电在很大程度上决定于 所含杂质的成分。一般情况下，杂质有增加静电的趋势；所含杂质的成分。一般情况下，杂质有增加静电的趋势； 但如杂质能降低原有材料的电阻率，则加入杂质有利于静但如杂质能降低原有材料的电阻率，则

51、加入杂质有利于静 电的泄漏。液体内含有高分子材料电的泄漏。液体内含有高分子材料( (如橡胶如橡胶) )的杂质时，会的杂质时，会 增加静电的产生。液体内含有水分时，在液体流动、搅拌增加静电的产生。液体内含有水分时，在液体流动、搅拌 或喷射过程中会产生附加静电；液体内水珠的沉降过程中或喷射过程中会产生附加静电；液体内水珠的沉降过程中 也会产生静电。如果油管或油槽底部积水，经搅动后容易也会产生静电。如果油管或油槽底部积水，经搅动后容易 引起静电事故。引起静电事故。 2.2.工艺设备和工艺参数的影响工艺设备和工艺参数的影响 接触面积越大，产生静电越多。管道内壁越粗糙，接触面积越大，产生静电越多。管道内

52、壁越粗糙， 接触面积越大，冲击和分离的机会也越多，流动电流就越接触面积越大，冲击和分离的机会也越多，流动电流就越 大。大。 对于粉体，颗粒越小者，一定量粉体的表面积越大对于粉体，颗粒越小者，一定量粉体的表面积越大 ，产生静电越多。，产生静电越多。 接触压力越大或摩擦越强烈，会增加电荷的分离，接触压力越大或摩擦越强烈，会增加电荷的分离， 以致产生较多的静电。接触一分离速度越高，产生静电越以致产生较多的静电。接触一分离速度越高，产生静电越 多。液体流速和管径对液体静电影响很大。多。液体流速和管径对液体静电影响很大。 设备的几何形状也对静电有影响。例如，平皮带与设备的几何形状也对静电有影响。例如，平

53、皮带与 皮带轮之间的滑动位移比三角皮带大，产生的静电也比较皮带轮之间的滑动位移比三角皮带大，产生的静电也比较 强烈。过滤器会大大增加接触和分离程度，可能使液体静强烈。过滤器会大大增加接触和分离程度，可能使液体静 电电压增加十几倍到电电压增加十几倍到100100倍以上。倍以上。 3.3.环境条件和时间的影响环境条件和时间的影响 材料表面电阻率随空气湿度增加而降低，相对湿度越材料表面电阻率随空气湿度增加而降低，相对湿度越 高，材料表面电荷密度越低。高，材料表面电荷密度越低。 由于空气湿度受环境温度的影响，以致环境温度的变由于空气湿度受环境温度的影响，以致环境温度的变 化可能加剧静电的产生。化可能加

54、剧静电的产生。 导电性地面在很多情况下能加强静电的泄漏，减少导电性地面在很多情况下能加强静电的泄漏，减少 静电的积累。周围导体布置对静电电压有很大的影响。静电的积累。周围导体布置对静电电压有很大的影响。 带静电体周围导体的面积、距离、方位都影响其间带静电体周围导体的面积、距离、方位都影响其间 电容，从而影响其间静电电压。例如，传动皮带刚离开皮电容，从而影响其间静电电压。例如，传动皮带刚离开皮 带轮时电压并不高，但转到两皮带轮中间位置时，由于距带轮时电压并不高，但转到两皮带轮中间位置时，由于距 离拉大，电容大大减小，电压则大大升高。离拉大，电容大大减小，电压则大大升高。 防止静电危害的措施防止静

55、电危害的措施 1 1 防止爆炸性气体的形成防止爆炸性气体的形成 大爆炸和火灾危险场所采用通风装置加强通风，及时大爆炸和火灾危险场所采用通风装置加强通风，及时 排出爆炸性气体使浓度不在爆炸范围内，以防止静电火花排出爆炸性气体使浓度不在爆炸范围内，以防止静电火花 引起爆炸。同时对应于爆炸浓度范围还与温度密切相关，引起爆炸。同时对应于爆炸浓度范围还与温度密切相关， 把温度控制在爆炸温度范围之外也是防止静电引起爆炸的把温度控制在爆炸温度范围之外也是防止静电引起爆炸的 途径。对于油面空间不能采用正压通风的办法来防止爆炸途径。对于油面空间不能采用正压通风的办法来防止爆炸 性混合气体的形成，可采用惰性气体覆

56、盖的方法（如氮气性混合气体的形成，可采用惰性气体覆盖的方法（如氮气 覆盖），或采用浮顶罐、内浮顶罐。浮顶罐或内浮顶罐虽覆盖），或采用浮顶罐、内浮顶罐。浮顶罐或内浮顶罐虽 可消除浮盘以下的油气空间，尤其是内浮顶罐浮顶上面含可消除浮盘以下的油气空间，尤其是内浮顶罐浮顶上面含 有较多可燃气体，但浮盘上部的可燃气体发生火花放电现有较多可燃气体，但浮盘上部的可燃气体发生火花放电现 象也应该予以重视。象也应该予以重视。 2 2 加速静电泄漏，防止或减少静电聚积加速静电泄漏，防止或减少静电聚积 静电的产生本身并不危险。实际的危险在于电荷的积聚静电的产生本身并不危险。实际的危险在于电荷的积聚 ，因为这样能储存

57、足够的能量，从而产生火花将可燃性气体，因为这样能储存足够的能量，从而产生火花将可燃性气体 引燃。为了加速油品电荷的泄漏，可以接地、跨接以及增加引燃。为了加速油品电荷的泄漏，可以接地、跨接以及增加 油品的电导率。油品的电导率。 2.1 2.1 接地和跨接接地和跨接 静电接地和跨接是为了导走或消除导体上的静电，是消除静危害的最静电接地和跨接是为了导走或消除导体上的静电，是消除静危害的最 有效措施之一。静电接地的具体方法是把设备容器及管线通过金属导有效措施之一。静电接地的具体方法是把设备容器及管线通过金属导 线和接地体与大地连通形成等电位，并有最小电阻值。跨接是指将金线和接地体与大地连通形成等电位，并有最小电阻值。跨接是指将金 属设备以及各管线之间用金属导线相连造成等电位。显然，接地与跨属设备以及各管线之间用金属导线相连造成等电位。显然，接地与跨 接的目的在于人为地与大地造成的一个等电位体，不致因静