第6章建筑安全与防雷接地

1、项目八项目八 建筑安全与防雷接地建筑安全与防雷接地 电能的应用带来了人类社会的进步，但也带来电能的应用带来了人类社会的进步，但也带来了人身电击危险和电气火灾危险，了人身电击危险和电气火灾危险， 为此，我们需要采取许多电气安全措施来限制为此，我们需要采取许多电气安全措施来限制故障电流、故障电压及其作用时间，故障电流、故障电压及其作用时间， 这就涉及到电气安全及电气装置的这就涉及到电气安全及电气装置的接地和接地接地和接地故障保护故障保护。 雷电做为一种自然现象，它能产生强烈的闪光、雷电做为一种自然现象，它能产生强烈的闪光、霹雳，有时落到地面上，击毁房屋，杀伤人畜，霹雳，有时落到地面上，击毁房屋，杀

2、伤人畜，给人类带来极大的危害。给人类带来极大的危害。 特别是随着我国建筑事业的迅猛发展，高层建特别是随着我国建筑事业的迅猛发展，高层建筑日益增多，如何筑日益增多，如何防止雷电的危害防止雷电的危害，保证建筑，保证建筑物及设备、人身的安全，就更为重要了。物及设备、人身的安全，就更为重要了。 3.1 安全电压安全电压 3.2 防触电保护防触电保护 3.3 低压系统接地形式低压系统接地形式 3.4 漏电保护装置漏电保护装置 3.5 接地与建筑物防雷接地与建筑物防雷 3.6 建筑防雷与接地工程图实例建筑防雷与接地工程图实例3.1 安全电压安全电压 发生触电时危险程度与通过发生触电时危险程度与通过人体电流

3、的大小，电人体电流的大小，电流的频率，通电时间的长短，电流在人体中的路流的频率，通电时间的长短，电流在人体中的路径径等因素有关等因素有关 。 一般情况下一般情况下: 流经人体的电流为流经人体的电流为28mA时，会发生电击现象，时，会发生电击现象， 当达到当达到 810mA时人体已难以脱开电源。时人体已难以脱开电源。 电流达到电流达到3050mA时，人体会心脏跳动不规则，时，人体会心脏跳动不规则，时间过长则会停止跳动。时间过长则会停止跳动。1安全电压等级安全电压等级 通过人体电流的大小取决于通过人体电流的大小取决于加在人体上的电压和人加在人体上的电压和人体电阻体电阻。 人体电阻因人而异，主要集中

4、在厚度人体电阻因人而异，主要集中在厚度0.050.2mm的角质层，但该层易于损坏和脱落。去掉角质后皮的角质层，但该层易于损坏和脱落。去掉角质后皮肤的电阻约肤的电阻约8001200，则可求出安全电压，则可求出安全电压U为为12V。 因此我国规定安全电压为因此我国规定安全电压为12V， 当空气干燥，工作条件较好时，可使用当空气干燥，工作条件较好时，可使用24V、36V电压。电压。 12V、24V、36V为我国规定的安全电压三个等级。为我国规定的安全电压三个等级。 2安全电压的条件安全电压的条件(1)因人而异因人而异 手有老茧、身心健康、情绪乐观的人电阻大，较安全；手有老茧、身心健康、情绪乐观的人电

5、阻大，较安全； 皮肤细微、情绪悲观、疲劳过度的人电阻小，较危险。皮肤细微、情绪悲观、疲劳过度的人电阻小，较危险。(2)与触电时间长短有关与触电时间长短有关 触电时间长，情绪紧张，发热出汗人体电阻减小，危险大；触电时间长，情绪紧张，发热出汗人体电阻减小，危险大； 若可迅速脱离电源，则危险小。若可迅速脱离电源，则危险小。(3)与皮肤接触的面积和压力大小有关与皮肤接触的面积和压力大小有关 接触的面积和压力越大，越危险；接触的面积和压力越大，越危险； 反之，较安全。反之，较安全。(4)与工作环境有关与工作环境有关 在低矮潮湿、仰卧操作、不易脱离现场的情况下、触电危险在低矮潮湿、仰卧操作、不易脱离现场的

6、情况下、触电危险大，安全电压取大，安全电压取12V； 其它条件较好的场所，可取其它条件较好的场所，可取24V或或36V。3电流对人体的伤害电流对人体的伤害 国际上公认，人体触电的时间和电流的乘积若超过国际上公认，人体触电的时间和电流的乘积若超过30mAs，就会发生伤亡事故。，就会发生伤亡事故。（1）电击）电击 人体接触带电部分，造成电流通过人体，使人体内部人体接触带电部分，造成电流通过人体，使人体内部的器官受到损伤的现象，称为的器官受到损伤的现象，称为电击触电电击触电。 以下几种情况下会发生电击现象：以下几种情况下会发生电击现象： 当人体站在地面上，触及电源的一根相线或漏电设当人体站在地面上，

7、触及电源的一根相线或漏电设备的外壳而触电，称为备的外壳而触电，称为单相触电单相触电。 当人体的两处同时触及电源的两根相线发生触电的当人体的两处同时触及电源的两根相线发生触电的现象，称为现象，称为两相触电两相触电。 供电系统中出现对地短路，雷电流流经输电线入地，供电系统中出现对地短路，雷电流流经输电线入地，被雷击中的大树附近被雷击中的大树附近带电的相线断落处附近发生的带电的相线断落处附近发生的触电是由触电是由接触电压和跨步电压接触电压和跨步电压引起，关于接触电压和引起，关于接触电压和跨步电压将会在第五节介绍。跨步电压将会在第五节介绍。 （2）电伤）电伤 由于电弧以及熔化，蒸发的金属微粒对人由于电

8、弧以及熔化，蒸发的金属微粒对人体外表的伤害称为电伤。体外表的伤害称为电伤。 例如拉闸时，熔丝熔断时产生的电弧就容例如拉闸时，熔丝熔断时产生的电弧就容易发生电伤。易发生电伤。3.2 防触电保护防触电保护 低压配电系统的防触电保护可分为：低压配电系统的防触电保护可分为：1间接接触触电防护措施间接接触触电防护措施(1)用自动切断供电电源的保护，并辅以总等电位连接用自动切断供电电源的保护，并辅以总等电位连接 自动切断供电电源的保护是根据低压配电网的运行自动切断供电电源的保护是根据低压配电网的运行方式和安全需要，采用适当的自动化元件和连接方方式和安全需要，采用适当的自动化元件和连接方法，使得发生故障时能

9、够在预期时间内自动切断供法，使得发生故障时能够在预期时间内自动切断供电电源，防止接触电压的危害。电电源，防止接触电压的危害。 通常采用过电流保护通常采用过电流保护(包括接零保护包括接零保护)、漏电保护，故、漏电保护，故障电压保护障电压保护(包括接地保护包括接地保护)、绝缘监视器等保护措施。、绝缘监视器等保护措施。 为了防止上述保护失灵，辅以总等电位连接，可大为了防止上述保护失灵，辅以总等电位连接，可大幅度降低接地故障时人所遭受的接触电压。幅度降低接地故障时人所遭受的接触电压。(2)采用双重绝缘或加强绝缘的电气设备采用双重绝缘或加强绝缘的电气设备 类电工产品具有双重绝缘或加强绝缘的功能。类电工产

10、品具有双重绝缘或加强绝缘的功能。 因此采用因此采用类低压电器设备可以起到防止间接接触类低压电器设备可以起到防止间接接触触电的作用，而且不需要采用保护接地的措施。触电的作用，而且不需要采用保护接地的措施。(3)将有触电危险的场所绝缘，构成不导电环境将有触电危险的场所绝缘，构成不导电环境 这种措施是防止设备工作绝缘损坏时人体同时触及这种措施是防止设备工作绝缘损坏时人体同时触及不同电位的两点。不同电位的两点。 电气设备所处使用环境的墙和地板系绝缘体，当发电气设备所处使用环境的墙和地板系绝缘体，当发生设备绝缘损坏时可能出现不同电位的两点之间的生设备绝缘损坏时可能出现不同电位的两点之间的距离若超过距离若

11、超过2米，即可满足这种保护条件。米，即可满足这种保护条件。(4)采用不接地的局部等电位连接的保护采用不接地的局部等电位连接的保护 对于无法或不需要采取自动切断供电电源防护的对于无法或不需要采取自动切断供电电源防护的装置中的某些部分，装置中的某些部分， 要以将所有可能同时触及的外露可导电部分，以要以将所有可能同时触及的外露可导电部分，以及装置处可导电的部分用等电位连接线互相连接及装置处可导电的部分用等电位连接线互相连接起来，起来， 从而形成一个不接地的局部等电位环境。从而形成一个不接地的局部等电位环境。(5)采用电气隔离采用电气隔离 采用隔离变压器或有同等隔离性能的发电机供电，采用隔离变压器或有

12、同等隔离性能的发电机供电，以实现电气隔离，防止裸露导体故障带电时造成以实现电气隔离，防止裸露导体故障带电时造成电击。电击。 被隔离的回路电压不应超过被隔离的回路电压不应超过500V，其带电部分不，其带电部分不能同其他回路或大地相连，以保持隔离要求。能同其他回路或大地相连，以保持隔离要求。2直接接触触电的防护措施直接接触触电的防护措施 (1)绝缘防护绝缘防护 将带电体进行绝缘，以防止与带电部分有任何接触的将带电体进行绝缘，以防止与带电部分有任何接触的可能。可能。 被绝缘的设备必须满足该电气设备国家现行的绝缘标被绝缘的设备必须满足该电气设备国家现行的绝缘标准，一般单独用涂漆、漆包等类似的绝缘来防止

13、触电准，一般单独用涂漆、漆包等类似的绝缘来防止触电是不够的。是不够的。(2)屏护防护屏护防护 采用遮栏和外护物防止人员触及带电部分的保护，遮采用遮栏和外护物防止人员触及带电部分的保护，遮栏和外护物在技术上必须遵照有关规定进行设置。栏和外护物在技术上必须遵照有关规定进行设置。(3)障碍防护障碍防护 采用阻挡物进行保护。采用阻挡物进行保护。 对于设置的障碍必须防止这样两种情况的发生：一是对于设置的障碍必须防止这样两种情况的发生：一是身体无意识地接近带电部分；二是在正常工作中，无身体无意识地接近带电部分；二是在正常工作中，无意识地触及运行中的带电设备。意识地触及运行中的带电设备。(4)保证安全距离的

14、防护保证安全距离的防护 为了防止人和其他物体触及或接近电气设备造成事故，为了防止人和其他物体触及或接近电气设备造成事故，要求带电体与地面、带电体与其他设施的设备之间、要求带电体与地面、带电体与其他设施的设备之间、带电体与带电体之间必须保持一定的安全距离。带电体与带电体之间必须保持一定的安全距离。 凡能同时触及不同电位的两部位间的距离，严禁在伸凡能同时触及不同电位的两部位间的距离，严禁在伸臂范围以内。臂范围以内。 在计算伸臂范围时，必须将手持较大尺寸的导电物体在计算伸臂范围时，必须将手持较大尺寸的导电物体考虑在内。考虑在内。(5)采用漏电保护装置采用漏电保护装置 这是一种后备保护措施，可与其它措

15、施同时使用。这是一种后备保护措施，可与其它措施同时使用。 在其他保护措施一旦失效或者使用者不小心的情况下，在其他保护措施一旦失效或者使用者不小心的情况下，漏电保护装置会自动切断供电电源，从而保证工作人漏电保护装置会自动切断供电电源，从而保证工作人员的安全。员的安全。 3间接接触与直接接触兼顾的保护间接接触与直接接触兼顾的保护 通常采用安全超低压的防护方法，其通用条件是通常采用安全超低压的防护方法，其通用条件是供电电压值的上限不得超过供电电压值的上限不得超过50V(有效值有效值)，在使用，在使用中应根据用电场所特点，采用相应等级的安全电中应根据用电场所特点，采用相应等级的安全电压。压。 一般条件

16、下，采用了超低电压供电，即可认为间一般条件下，采用了超低电压供电，即可认为间接接触触电和直接接触触电防护都有了保证。接接触触电和直接接触触电防护都有了保证。4特殊场所装置的安全保护特殊场所装置的安全保护 主要指澡盆、淋浴室、游泳池及其周围，由于人主要指澡盆、淋浴室、游泳池及其周围，由于人体电阻降低和身体接触地电位而增加电击危险的体电阻降低和身体接触地电位而增加电击危险的安全保护。安全保护。5下列设备的配电线路宜设置漏电电流动作保护下列设备的配电线路宜设置漏电电流动作保护 (1)手握式及移动式用电设备；手握式及移动式用电设备； (2)建筑施工工地的用电设备；建筑施工工地的用电设备； (3)环境特

17、别恶劣或潮湿场所环境特别恶劣或潮湿场所(如锅炉房、食堂、地如锅炉房、食堂、地下室及浴室下室及浴室)的电气设备；的电气设备； (4)住宅建筑每户的进线开关或插座专用回路；住宅建筑每户的进线开关或插座专用回路； (5)由由TT系统供电的用电设备。系统供电的用电设备。 6常见的几种插座接线常见的几种插座接线 见图见图3-1。N 线L 线P E 线两 孔 插 座P E 线L 线N 线L 1L 2L 3三 孔 插 座四 孔 插 座图图3-1常用插座接线图常用插座接线图 3.3 低压系统接地形式低压系统接地形式 在在GB50054-95新的国家标准新的国家标准低压配电设计规范低压配电设计规范中已不再使用接

18、零、接地、零线等名称，而改用中已不再使用接零、接地、零线等名称，而改用ICE标准代号。标准代号。 根据电气工作接地和电气装置外露导电部分保护根据电气工作接地和电气装置外露导电部分保护接地的方式不同，接地的方式不同，ICE将系统接地分为将系统接地分为TN，TT，IT三种形式，三种形式， 这些文字符号的意思是：这些文字符号的意思是： 第一个字母说明电源对大地的关系：第一个字母说明电源对大地的关系： T一点与大地直接连接：一点与大地直接连接： I与大地隔离或一点经阻抗与大地连接：与大地隔离或一点经阻抗与大地连接： 第二个字母说明电气装置外露导电部分对大地的关系第二个字母说明电气装置外露导电部分对大地

19、的关系: T外露导电部分直接接地：外露导电部分直接接地： N外露导电部分与电源的中性点连接而接地。外露导电部分与电源的中性点连接而接地。 在在TN系统中按中性线（系统中按中性线（N）线和保护接地线（）线和保护接地线（PE线）线）的分开或合并又分为三种形式：的分开或合并又分为三种形式： TN-C系统系统在全系统中在全系统中N线和线和PE线是合为一根的；线是合为一根的； TN-S系统系统在全系统中在全系统中N线和线和PE线是合为两根的；线是合为两根的； TN-C-S系统系统在全系统中仅前一部分（通常为电源在全系统中仅前一部分（通常为电源至电气装置金线总配电箱的一段线路），至电气装置金线总配电箱的一

20、段线路），N线和线和PE线线合为一根（称为合为一根（称为PEN）线，此后都分为两根。）线，此后都分为两根。各种形式的接地系统图见图各种形式的接地系统图见图3-2至至3-6。电 源外 漏 导 电 部 分电 气 装 置电 气 设 备重 复 接 地P E NL 3L 2L 3P E NL 1P E NL 3L 2L 1图图3-2 TN-C系统系统TN-C系统内由于系统内由于PEN线兼起线兼起PE线和线和N线的作用，节省了一根导线。但线的作用，节省了一根导线。但PEN线线上通过三相不平衡电流上通过三相不平衡电流I，其上有电压降，使电气装置外露导电部分对地带电压，其上有电压降，使电气装置外露导电部分对地

21、带电压，在某些场所这一对地电压可能引起电气事故。在某些场所这一对地电压可能引起电气事故。P ENP EL 1L 2L 3P EL 1NL 3L 2L 3N电气设备电气装置外漏导电部分电源图图3-3 TN-S系统系统TN-S系统由于系统由于PE线和线和N线分为单独的两根线，线分为单独的两根线，PE线平时不通过电线平时不通过电流，只在发生接地故障时才通过故障电流，故用电设备的外露可导流，只在发生接地故障时才通过故障电流，故用电设备的外露可导电部分平时对地不带电压，安全性最好，但它需要多用一根导线，电部分平时对地不带电压，安全性最好，但它需要多用一根导线，造价较高。造价较高。电 源外 漏 导 电 部

22、 分电 气 装 置电 气 设 备重 复 接 地L3L2L3 PENL1PEL3L2L1NPEPENNPEN图图3-4 TN-C-S系统系统TN-C-S系统介于以上二者之间，电气装置外露导电部分对地电压系统介于以上二者之间，电气装置外露导电部分对地电压为电源线路上一段为电源线路上一段PEN线上的电压降，数值较小。线上的电压降，数值较小。如果采用等电位连接，则正常工作或发生接地故障时也不会出现如果采用等电位连接，则正常工作或发生接地故障时也不会出现引起事故的电位差。引起事故的电位差。电 源外 漏 导 电 部 分电 气 装 置电 气 设 备NL 3L 2L 3NL 1NL 3L 2L 1P EP E

23、图图3-5 TT系统系统在在TT系统中，各装置有其专用系统中，各装置有其专用PE向和接地极，而且不联通，故障电压不互窜，向和接地极，而且不联通，故障电压不互窜，电气装置正常工作时外露导电部分为地电压，比较安全，但其接地故障中包含两电气装置正常工作时外露导电部分为地电压，比较安全，但其接地故障中包含两个接地电阻，阻抗较大，故障电流较小，常不能用过电流保护兼做接地故障保护，个接地电阻，阻抗较大，故障电流较小，常不能用过电流保护兼做接地故障保护，而需装设漏电保护，特别是电源总进线处应装设漏电保护，以防止间接接触电击而需装设漏电保护，特别是电源总进线处应装设漏电保护，以防止间接接触电击和接地故障火灾。

24、和接地故障火灾。L 2P EP EL 1L 2L 3L 1L 3L 2L 3电 气 设 备电 气 装 置外 漏 导 电 部 分电 源图图3-6 IT系统系统IT系统中，因中性点不接地（或经大阻抗接地）系统中，因中性点不接地（或经大阻抗接地）,所以发生接地故障时，其接地所以发生接地故障时，其接地故障电流仅为非故障相的对地电容电流，故障电压很低，不致引起事故，并且可故障电流仅为非故障相的对地电容电流，故障电压很低，不致引起事故，并且可在排除故障的同时继续供电，可靠性较高，这是其优点。但它不宜引出中性线，在排除故障的同时继续供电，可靠性较高，这是其优点。但它不宜引出中性线，需要需要380/220V降

25、压变压器供给降压变压器供给220V设备用电，装置的绝缘水平也需提高，除不设备用电，装置的绝缘水平也需提高，除不间断供电和电气安全要求高的场所外，应用受到限制。间断供电和电气安全要求高的场所外，应用受到限制。 在所有的在所有的TN系统中，因系统中，因PE（PEN）线互相联通，故障电压可沿）线互相联通，故障电压可沿PE（PEN）线在各接地的电气装置中互窜，这是此种系统的缺）线在各接地的电气装置中互窜，这是此种系统的缺点。点。 因此，我国过去大量采用的因此，我国过去大量采用的TN-C系统现在已很少使用系统现在已很少使用，只有在，只有在没有特殊电气危险、有专门电工维护管理的一般场所，为简化线没有特殊电

26、气危险、有专门电工维护管理的一般场所，为简化线路，节约投资，可视具体情况适当采用外，路，节约投资，可视具体情况适当采用外， 一般推荐采用一般推荐采用TN-S或或TN-C-S系统，系统，内设内设10/0.4kV变电所的建筑变电所的建筑物应采用物应采用TN-S系统，系统， 这时，建筑物内变电所的工作接地，保护接地以及用电装置的保这时，建筑物内变电所的工作接地，保护接地以及用电装置的保护接地都应归入同一等电位连接范围内而护接地都应归入同一等电位连接范围内而共同接地共同接地。 由于由于TN系统存在故障电压沿系统存在故障电压沿PEN或或PE线传导的问题，供电部门线传导的问题，供电部门规定由城市规定由城市

27、220/380V电网供电的用户采用电网供电的用户采用TT系统系统， 另外，施工场地无等电位连接的户外场所，宜采用另外，施工场地无等电位连接的户外场所，宜采用TT系统，但系统，但应注意在每回线路首端安装动作电流不大于应注意在每回线路首端安装动作电流不大于30mA的的瞬动漏电保瞬动漏电保护器。护器。3.4 漏电保护装置漏电保护装置3.4.1概述概述 低压配电线路的故障主要是三相短路、两相短路低压配电线路的故障主要是三相短路、两相短路及接地故障。及接地故障。 由于相间短路产生很大的短路电流，故可用熔断由于相间短路产生很大的短路电流，故可用熔断器、断路器等开关设备来自动切断电源。器、断路器等开关设备来

28、自动切断电源。 由于其保护动作值按通过正常负荷电流整定，故由于其保护动作值按通过正常负荷电流整定，故动作值很大，动作值很大， 因此一般情况下接地故障靠熔断器、断路器难以因此一般情况下接地故障靠熔断器、断路器难以自动切除，或者说灵敏度满足不了要求。自动切除，或者说灵敏度满足不了要求。 电气线路或电气设备发生单相接地短路故障时会产电气线路或电气设备发生单相接地短路故障时会产生剩余电流，利用这种剩余电流来切断故障线路或生剩余电流，利用这种剩余电流来切断故障线路或设备电源的保护器，即为通常所称的设备电源的保护器，即为通常所称的漏电保护器漏电保护器， GB6829-95中称为中称为“剩余电流动作保护器剩

29、余电流动作保护器”简称简称“剩余电流保护器剩余电流保护器”，英文缩写，英文缩写RCD。 由于漏电保护器动作灵敏，切断电源时间短，因此由于漏电保护器动作灵敏，切断电源时间短，因此只要能合理选用和正确安装、使用漏电保护器，对只要能合理选用和正确安装、使用漏电保护器，对于保护人身安全、防止设备损坏和预防火灾产生会于保护人身安全、防止设备损坏和预防火灾产生会有明显的作用。有明显的作用。 漏电保护开关漏电保护开关电流动作型电流动作型漏电保护开关工作原理图漏电保护开关工作原理图TAN零序互感器；零序互感器；A放大器；放大器；YR脱扣器；脱扣器；QF低压断路器低压断路器漏电保护器的分类漏电保护器的分类 1)

30、从名称上分有触电保护器、漏电开关、漏电继电器从名称上分有触电保护器、漏电开关、漏电继电器等。等。v 凡称凡称“保护器保护器”、“漏电器漏电器”、“开关开关”者均带有者均带有自动脱扣器。自动脱扣器。v凡称凡称“继电器继电器”者，则需要与接触器或低压断路器者，则需要与接触器或低压断路器配套使用，间接动作。配套使用，间接动作。 2)按工作类型分有开关型、继电器型、单一型漏电保按工作类型分有开关型、继电器型、单一型漏电保护器、组合型漏电保护器。护器、组合型漏电保护器。v 组合型漏电保护器是漏电开关与低压断路器组合而组合型漏电保护器是漏电开关与低压断路器组合而成。成。 3)按相数或极数分有单相按相数或极

31、数分有单相线、单相两线、三相三线、单相两线、三相三线、三相四线。线、三相四线。 4)按结构原理划分有电压动作型、电流型、签相型、按结构原理划分有电压动作型、电流型、签相型、脉冲型。脉冲型。2漏电保护方式漏电保护方式 电流型电流型RCD保护方式，通常有下列四种。保护方式，通常有下列四种。 (1)全网总保护。是指在低压电网电源处装设保护全网总保护。是指在低压电网电源处装设保护器，总保护有三种方式：器，总保护有三种方式： 1)保护器安装在电源中性点接地线上；保护器安装在电源中性点接地线上； 2)保护器安装在总电源线上；保护器安装在总电源线上； 3)保护器安装在各条引出干线上。保护器安装在各条引出干线

32、上。 通常，对供电范围较大或有重要用户的低压电网，通常，对供电范围较大或有重要用户的低压电网，采用安装在各条引出干线上的总保护方式。采用安装在各条引出干线上的总保护方式。 (2)对于移动式电力设备，临时用电设备和用电的对于移动式电力设备，临时用电设备和用电的家庭，应安装家庭，应安装末级保护末级保护。 (3)较大低压电网的较大低压电网的多级保护多级保护。随着用电的不断增。随着用电的不断增加，较大低压电网单单采用总保护或末级保护方加，较大低压电网单单采用总保护或末级保护方式，已不能满足对低压电网供电可靠性和安全用式，已不能满足对低压电网供电可靠性和安全用电的需要，因此，较大电网实行多级保护是电气电

33、的需要，因此，较大电网实行多级保护是电气化事业发展的必然要求。化事业发展的必然要求。 对于保护器动作切断电源会造成重大经济损失的对于保护器动作切断电源会造成重大经济损失的用户，其低压电网的漏电保护可由用户提出申请，用户，其低压电网的漏电保护可由用户提出申请，经供电企业批准，而采取经供电企业批准，而采取漏电报警方式漏电报警方式。此类单。此类单位应有固定值班员，及时处理报警故障，并应增位应有固定值班员，及时处理报警故障，并应增强绝缘监督，减少接地故障。强绝缘监督，减少接地故障。3.4.2 漏电保护装置的选用、安装使用漏电保护装置的选用、安装使用 漏电保护装置选用漏电保护装置选用 1)漏电保护器设置

34、的场所有：漏电保护器设置的场所有： 手持式及移动式用电设备；手持式及移动式用电设备； 建筑施工工地的用电设备；建筑施工工地的用电设备； 用于环境特别恶劣或潮湿场所用于环境特别恶劣或潮湿场所(如锅炉房、食堂、如锅炉房、食堂、 地下室及浴室地下室及浴室)的电气设备；的电气设备； 住宅建筑每户的进线开关或插座专用回路；住宅建筑每户的进线开关或插座专用回路； 由由TT系统供电的用电设备；系统供电的用电设备； 与人体直接接触的医疗用电气设备与人体直接接触的医疗用电气设备(但急救和手但急救和手 术用电设备等除外术用电设备等除外)。 2）漏电保护装置的动作电流数值选择：）漏电保护装置的动作电流数值选择： 手

35、持式用电设备为手持式用电设备为15mA； 环境恶劣或潮湿场所用电设备为环境恶劣或潮湿场所用电设备为610 mA； 医疗电气设备为医疗电气设备为6 mA； 建筑施工工地的用电设备为建筑施工工地的用电设备为1530mA； 家用电器回路为家用电器回路为30 mA； 成套开关柜、分配电盘等为成套开关柜、分配电盘等为100mA以上；以上； 防止电气火灾为防止电气火灾为300 mA。 3)根据安装地点的实际情况，可选用的型式有：根据安装地点的实际情况，可选用的型式有： 漏电继电器，可与交流接触器、断路器构成漏漏电继电器，可与交流接触器、断路器构成漏 电保护装置，主要用作总保护；电保护装置，主要用作总保护；

36、 漏电开关，将零序电流互感器、漏电脱扣器和漏电开关，将零序电流互感器、漏电脱扣器和 低压断路器组装在一个绝缘外壳中，故障时可低压断路器组装在一个绝缘外壳中，故障时可 直接切断供电电源。因此末级保护方式中，多直接切断供电电源。因此末级保护方式中，多 采用漏电开关；采用漏电开关； 漏电插座，把漏电开关和插座组合在一起的漏漏电插座，把漏电开关和插座组合在一起的漏 电保护装置，特别适用于移动设备和家用电器。电保护装置，特别适用于移动设备和家用电器。 4)根据使用目的由被保护回路的泄漏电流等因素根据使用目的由被保护回路的泄漏电流等因素 确定。确定。 漏电保护装置安装使用漏电保护装置安装使用 1)安装前必

37、须检查漏电保护器的额定电压、安装前必须检查漏电保护器的额定电压、额定电流、短路通断能力，漏电动作电流。额定电流、短路通断能力，漏电动作电流。漏电不动作电流以及漏电动作时间等是否符漏电不动作电流以及漏电动作时间等是否符合要求。合要求。 2)漏电保护器安装接线时，要根据配电系统漏电保护器安装接线时，要根据配电系统保护接地型式进行接线。接线时分清相线和保护接地型式进行接线。接线时分清相线和零线。零线。 3)对带短路保护的漏电保护器，在分短路电流时，对带短路保护的漏电保护器，在分短路电流时，位于电源侧的排气孔往往有电弧喷出，故应在安位于电源侧的排气孔往往有电弧喷出，故应在安装时保证电弧喷出方向有足够的

38、飞弧距离。装时保证电弧喷出方向有足够的飞弧距离。 4)漏电保护器的安装应尽量远离其他铁磁体和电漏电保护器的安装应尽量远离其他铁磁体和电流很大的载流导体。流很大的载流导体。 5)对施工现场开关箱里使用的漏电保护器必须采对施工现场开关箱里使用的漏电保护器必须采用防溅型。用防溅型。 6)漏电保护器后面的工作零线不能重复接地。漏电保护器后面的工作零线不能重复接地。7)采用分级漏电保护系统和分支漏电保护的线采用分级漏电保护系统和分支漏电保护的线路，路， 每一分支线路必须有自己的工作零线；每一分支线路必须有自己的工作零线； 上下级漏电保护器的额定漏电动作电流与漏上下级漏电保护器的额定漏电动作电流与漏电时间

39、均应做到相互配合，电时间均应做到相互配合， 额定漏电动作电流级差通常为额定漏电动作电流级差通常为1.22.5倍，倍， 时间级差时间级差0.10.2s。8)工作零线不能就近接线，单相负荷不能在漏工作零线不能就近接线，单相负荷不能在漏电保护器两端跨接。电保护器两端跨接。 9)照明以及其他单相用电负荷要均匀分布到三照明以及其他单相用电负荷要均匀分布到三相电源线上偏差大时要及时调整，力求使各相电源线上偏差大时要及时调整，力求使各相漏电电流大致相等。相漏电电流大致相等。 10)漏电保护器安装后应进行试验，试验有：漏电保护器安装后应进行试验，试验有： 用试验按钮试验用试验按钮试验3次，均应正确动作；次，均

40、应正确动作； 带负荷分合交流接触器或开关带负荷分合交流接触器或开关3次，不应次，不应有误动作；有误动作； 每相分别用每相分别用3K试验电阻接地试跳，应试验电阻接地试跳，应可靠动作。可靠动作。中小型建筑物两级漏电保护安装位置示例见图中小型建筑物两级漏电保护安装位置示例见图3-7。进 线 配 电 箱RCD500mA0.15s单 元 配电 箱户 配 电 箱吊 灯插 座RCD30mA 0.04s图图3-7 中小型住宅楼的两级中小型住宅楼的两级RCD安装位置示例安装位置示例大型建筑漏电保护安装位置示例见图大型建筑漏电保护安装位置示例见图3-8。30mA 0.04s300mA 0.15s1A 1s图图3-

41、8大型建筑物三级大型建筑物三级RCD安装位置示例安装位置示例3.5 接地与建筑物防雷接地与建筑物防雷3.5.1 接地保护接地保护 电流流过人体会发生触电事故。电流流过人体会发生触电事故。 人体触电的主要原因有两种：人体触电的主要原因有两种： 一种没有遵守安全规程，人体直接接触或一种没有遵守安全规程，人体直接接触或接近电气设备的带电部分接近电气设备的带电部分(超过了安全距离超过了安全距离)； 另一种是人体触及绝缘损坏的电气设备的另一种是人体触及绝缘损坏的电气设备的金属部分。金属部分。 因此除了遵守安全规程外，还要采取措施将一些因此除了遵守安全规程外，还要采取措施将一些电气设备的外壳或金属部分接地

42、，这样即使是电电气设备的外壳或金属部分接地，这样即使是电气设备的绝缘损坏，也不会发生触电事故。气设备的绝缘损坏，也不会发生触电事故。 此外，为了电力网路可靠地运行，通常也将电力此外，为了电力网路可靠地运行，通常也将电力网路中的某一点接地网路中的某一点接地(如发电机、变压器的中性点如发电机、变压器的中性点接地接地). 按接地的作用不同，接地可分为按接地的作用不同，接地可分为保护接地和工作保护接地和工作接地接地。 设备的某部分与土壤之间作良好的电气连接，称设备的某部分与土壤之间作良好的电气连接，称为为接地接地。 零线就是由变压器和发电机的中性点引出的，并零线就是由变压器和发电机的中性点引出的，并接

43、了地的接了地的接地中性线接地中性线。 设备的某部分与零线相连接，称为设备的某部分与零线相连接，称为接零接零。“地地”和对地电压和对地电压 当电气设备发生接地故障时，电流通过接地体向当电气设备发生接地故障时，电流通过接地体向大地作半球形散开，如图大地作半球形散开，如图3-9所示。所示。 这一电流称为这一电流称为接地电流接地电流，用，用Ijd表示。表示。 由于这是半球形的球面，距接地体越远其球面越由于这是半球形的球面，距接地体越远其球面越大，其阻值越小。大，其阻值越小。 在距单根接地体或接地故障点在距单根接地体或接地故障点20m左右的地方，左右的地方，流散电阻已趋近于零。流散电阻已趋近于零。 也就

44、是说，这里的电位已趋近于零。这电位趋近也就是说，这里的电位已趋近于零。这电位趋近于零的地方，就叫做电气的于零的地方，就叫做电气的“地地” 或或“大地大地”。当电气设当电气设备发生接备发生接地故障时，地故障时，电流通过电流通过接地体向接地体向大地作半大地作半球形散开，球形散开，这一电流这一电流称为称为接地接地电流电流，用，用Ijd表示表示Ij dUj d接 地 电 流电 位 分 布 曲 线大 地（ 零 电 位 ）接地体流 散 电 场大 地接 地 体流 散 电 场2 0 m大 地图图3-9地中电流与对地电压地中电流与对地电压电气设备电气设备的接地部的接地部分，如接分，如接地的外壳地的外壳和接地体和

45、接地体等，与零等，与零电位的电位的“大地大地”之间的电之间的电位差，就位差，就叫做接地叫做接地部分的部分的对对地电压地电压，用用Ujd表表示。示。 2保护接地保护接地 电气设备的外壳都是与内部带电部分绝缘的，正常电气设备的外壳都是与内部带电部分绝缘的，正常情况下是情况下是 不带电的，但是当电气设备的绝缘损坏不带电的，但是当电气设备的绝缘损坏时，这些设备的外壳便会带电，当人体触及设备的时，这些设备的外壳便会带电，当人体触及设备的金属外壳，就会造成触电事故。金属外壳，就会造成触电事故。 为了防止人体触电，将电气设备的金属外壳和同金为了防止人体触电，将电气设备的金属外壳和同金属外壳相连的金属构架与大

46、地作电气上的连接，这属外壳相连的金属构架与大地作电气上的连接，这种保护人体安全的接地叫做种保护人体安全的接地叫做保护接地保护接地。如图。如图3-10所所示。示。 L1L2L3FUCIF图图3-10保护接地示意图保护接地示意图 3工作接地工作接地 在电力系统中，为了保证电气设备在正在电力系统中，为了保证电气设备在正常和事故情况下可靠地工作而进行的接常和事故情况下可靠地工作而进行的接地，叫做地，叫做工作接地工作接地。 如图如图3-11所示所示(如变压器和发电机的中性如变压器和发电机的中性点直接接地等点直接接地等)。10/0.4kVL1L2L3N123图图3-11 工作接地示意图工作接地示意图1.工

47、作接地工作接地 2.工作接零工作接零 3.重复接地重复接地 4零线、保护线和保护接零零线、保护线和保护接零 对于低压配电系统，我国广泛采用电源中性点直接对于低压配电系统，我国广泛采用电源中性点直接接地的运行方式，称为接地的运行方式，称为TN系统。系统。 一般把从电源中性点引出的，一般把从电源中性点引出的，用来接单相电气设备用来接单相电气设备的导线称为中性线或零线，用符号的导线称为中性线或零线，用符号N表示表示。 把从电源中性点引出的，把从电源中性点引出的，用来保障人身安全，防止用来保障人身安全，防止发生触电事故的导线称为专用保护线，用符号发生触电事故的导线称为专用保护线，用符号PE表表示。示。

48、 通过通过PE线，将设备的外露导电部分连接到电源接地线，将设备的外露导电部分连接到电源接地点处的保护方式，称为点处的保护方式，称为保护接零保护接零，实际上是与，实际上是与PE线线相接。如图相接。如图3-12所示。所示。NL3L2L1FUIk图图3-12 保护接零示意图保护接零示意图 保护接零的目的是为了保证人身安全，保护接零的目的是为了保证人身安全，防止发生触电事故。防止发生触电事故。 但必须注意，在同一系统中，一般只能但必须注意，在同一系统中，一般只能采用同一种保护方式，或全部采用保护采用同一种保护方式，或全部采用保护接地，或全部采用保护接零，接地，或全部采用保护接零， 而不应一部分设备采用

49、保护接地，而对而不应一部分设备采用保护接地，而对另一部分又采用保护接零。另一部分又采用保护接零。 5重复接地重复接地 在中性点直接接地的低压系统中采用保在中性点直接接地的低压系统中采用保护接零时，将零线上的一点或多点再次护接零时，将零线上的一点或多点再次与大地作可靠的连接，称为与大地作可靠的连接，称为重复接地重复接地。如图如图3-11所示。所示。 6接触电压、跨步电压接触电压、跨步电压 过高的接触电压和跨步电压也会使人触电。当过高的接触电压和跨步电压也会使人触电。当电力系统和设备的接地装置中有电流时，此电电力系统和设备的接地装置中有电流时，此电流经埋设在土壤中的接地体向周围土壤中流散，流经埋设

50、在土壤中的接地体向周围土壤中流散，使接地体附近的地表任意两点之间都可能出现使接地体附近的地表任意两点之间都可能出现电压。电压。 如果以大地为零电位，即接地体以外如果以大地为零电位，即接地体以外15-20m处处可以认为是零电位，则接地体附近地面各点的可以认为是零电位，则接地体附近地面各点的电位分布如图电位分布如图3-13所示。所示。0.8m0.8mUjaUjcUjc20m20m接地电流电位分布曲线图图3-13 接触电压和跨步电压接触电压和跨步电压 在短路接地系统中，人体触及设备的带电外壳一点，在短路接地系统中，人体触及设备的带电外壳一点，同站立地面上一点之间的电位差，称为同站立地面上一点之间的电

51、位差，称为接触电压接触电压。 在距接地点在距接地点20m范围内，地面上两腿间的电位差，范围内，地面上两腿间的电位差，称为称为跨步电压跨步电压，跨步电压大小与跨步有关。，跨步电压大小与跨步有关。 人的跨距一般按人的跨距一般按0.8m考虑，如图考虑，如图3-13所示。所示。 当供电系统中出现对地短路时，或有雷电电流流经当供电系统中出现对地短路时，或有雷电电流流经输电线入地时，都会在接地体上流过很大的电流，输电线入地时，都会在接地体上流过很大的电流，使接触电压使接触电压Ujc和跨步电压和跨步电压Uja都大大超过安全电压，都大大超过安全电压，造成触电伤亡。造成触电伤亡。 为此接地体要做好，为此接地体要

52、做好，使接地电阻尽量小，一般要求使接地电阻尽量小，一般要求为为4。7接地体接地体 直接与土壤接触用以与大地作电气连接，具有一定直接与土壤接触用以与大地作电气连接，具有一定散流电阻的金属导体或金属导电体组，称为散流电阻的金属导体或金属导电体组，称为接地体接地体。8接地线接地线 将电气装置接地部分与接地体连接起来所使用的金将电气装置接地部分与接地体连接起来所使用的金屑导线，称为屑导线，称为接地线接地线。接地线可分为接地干线和接。接地线可分为接地干线和接地支线。如图地支线。如图3-14所示。所示。9接地装置接地装置 接地体与接地线总称接地体与接地线总称接地装置接地装置。10接地电阻接地电阻 电气装置

53、接地部分的对地电压与经接地体流入地的电气装置接地部分的对地电压与经接地体流入地的电流之比，称为电流之比，称为接地电阻接地电阻。13231B300接 到 设 备室 内 地 面30090B室 内 地 面焊 接门框9 02 0 0( a )( b )图图3-14 接地线示意图接地线示意图 a接地支线埋入地坪暗敷接地支线埋入地坪暗敷 b接地干线水平和垂直明敷接地干线水平和垂直明敷1接地干线；接地干线； 2接地支线；接地支线； 3支架（固定钩）支架（固定钩）3.5.2 建筑防雷建筑防雷 带负电荷的雷云在大地表面会感应出正电荷，带负电荷的雷云在大地表面会感应出正电荷，这样雷云与大地间形成一个大的电容器，当

54、这样雷云与大地间形成一个大的电容器，当电场强度超过大气被击穿的强度时，就发生电场强度超过大气被击穿的强度时，就发生了雷云与大地之间的放电，即常说的闪电，了雷云与大地之间的放电，即常说的闪电，或者说是雷击。或者说是雷击。 雷电流的幅值很大，有数千安到数百千安。雷电流的幅值很大，有数千安到数百千安。而放电时间只有几十微秒。而放电时间只有几十微秒。 雷电流的大小与土壤电阻率、雷击点的散流雷电流的大小与土壤电阻率、雷击点的散流电阻有关电阻有关。 1雷电的危害雷电的危害 可分为四类：可分为四类： （1）第一类是直击雷）第一类是直击雷 有时雷云较低，周围又没有带异性电荷的云有时雷云较低，周围又没有带异性电

55、荷的云层，而在地面上突出的树木或建筑物等，感层，而在地面上突出的树木或建筑物等，感应出异性电荷，雷云就会通过这些物体与大应出异性电荷，雷云就会通过这些物体与大地之间直接放电，这种直接击在建筑物或其地之间直接放电，这种直接击在建筑物或其他物体的雷击，称为他物体的雷击，称为直击雷直击雷。 由于受直接雷击，被击物体产生很高的电位，而由于受直接雷击，被击物体产生很高的电位，而引起过电压，流过的雷电流可达几十千安甚至几引起过电压，流过的雷电流可达几十千安甚至几百千安，对设备、架空线及建筑物产生极大的破百千安，对设备、架空线及建筑物产生极大的破坏作用，如架空线上产生几千千伏的高压后，会坏作用，如架空线上产

56、生几千千伏的高压后，会引起线路的感应放电，发生短路事故，而且会波引起线路的感应放电，发生短路事故，而且会波及变电所、发电厂，引起严重的后果。及变电所、发电厂，引起严重的后果。 雷击放电大多数具有雷击放电大多数具有“重复放电重复放电”的特性，产生的特性，产生极大的雷电流，引起地面建筑物和其他物体的损极大的雷电流，引起地面建筑物和其他物体的损坏，甚至发生爆炸和引起火灾。坏，甚至发生爆炸和引起火灾。 （2）第二类是感应雷）第二类是感应雷 感应雷又称雷电感应，它是由于雷电流的强大电场感应雷又称雷电感应，它是由于雷电流的强大电场和磁场变化产生的和磁场变化产生的静电感应和电磁感应静电感应和电磁感应引起的。

57、它引起的。它能造成金属部件之间产生电火花放电。能造成金属部件之间产生电火花放电。 静电感应的特点是，当雷云出现在导体的上空时，静电感应的特点是，当雷云出现在导体的上空时，由于感应作用，使导体上感应带有与雷云的异性电由于感应作用，使导体上感应带有与雷云的异性电荷，雷云放电时，在导体上的感应电荷得不到释放，荷，雷云放电时，在导体上的感应电荷得不到释放，致使导体与地面之间形成很高的致使导体与地面之间形成很高的电位差电位差。 电磁感应的特点是，由于雷电流的幅值和陡度迅速电磁感应的特点是，由于雷电流的幅值和陡度迅速变化，在它周围的空间里，会产生强大的变化的电变化，在它周围的空间里，会产生强大的变化的电磁

58、场，在其中的导体感应产生极大的磁场，在其中的导体感应产生极大的电动热电动热，若有，若有回路，则产生很大的回路，则产生很大的感应电流感应电流，而产生危害。，而产生危害。 （3）第三类是高位引入）第三类是高位引入 高位引入又叫高位引入又叫雷电波侵入，由于雷电对架空线路或金雷电波侵入，由于雷电对架空线路或金属导体的作用，所产生的雷电波就可能沿着这些导体属导体的作用，所产生的雷电波就可能沿着这些导体侵入建筑物内，危及人身安全或损坏设备侵入建筑物内，危及人身安全或损坏设备，雷电波侵，雷电波侵入的事故时有发生，在雷害事故中占相当大的比例。入的事故时有发生，在雷害事故中占相当大的比例。（4）第四类是球雷）第

59、四类是球雷 通常认为球雷是一个通常认为球雷是一个炽热的等离子体炽热的等离子体，温度极高，并，温度极高，并发生紫色或红色的发光球体，直径在发生紫色或红色的发光球体，直径在1020cm以上。以上。 球雷常沿地面滚动或在空气中飘动，能通过烟囱、门、球雷常沿地面滚动或在空气中飘动，能通过烟囱、门、窗或其他缝隙进入建筑物内部，或无声消失，或伤害窗或其他缝隙进入建筑物内部，或无声消失，或伤害人身和破坏物体，甚至发生剧烈的爆炸，引起严重的人身和破坏物体，甚至发生剧烈的爆炸，引起严重的后果。后果。被保护物I避雷器高压冲击波高压避雷器必要性：高压避雷器必要性：室外高压架空线路很容易受到雷击，将高压冲击波引室外高

60、压架空线路很容易受到雷击，将高压冲击波引入室内的高压设备，威胁它们的安全；入室内的高压设备，威胁它们的安全；对高压电路进行运行操作（如开关的分断）也会产生对高压电路进行运行操作（如开关的分断）也会产生过电压，同样威胁着设备的安全。过电压，同样威胁着设备的安全。保护原理：保护原理：正常时，避雷器的间隙保持绝缘正常时，避雷器的间隙保持绝缘状态，不影响运行；状态，不影响运行；当高压冲击波来临时避雷器间隙当高压冲击波来临时避雷器间隙被击穿而接地，从而强行截断冲击被击穿而接地，从而强行截断冲击波，此时能够进入被保护设备的电波，此时能够进入被保护设备的电压仅为雷电流通过避雷器和引线以压仅为雷电流通过避雷器