建筑電氣建筑電氣安全技術

建筑電氣建筑電氣安全技術第一頁，共二十九頁，2022年，8月28日

所謂觸電，多是因為人體有意或無意地與正常帶電體接觸或與漏電的金屬外殼接觸，使人體的某兩點之間被加上電壓，例如，手和手的兩點間或手與腳的兩點間等，在這兩點之間形成電流，即觸電電流。

觸電的傷害形式主要有兩類：電擊和電傷。

1.電擊——電流通過人體造成內部器官損壞，產生呼吸困難，嚴重時，造成心臟停止跳動而死亡，而體表沒有痕跡。這種情況叫做電擊。

2.電傷——由于電流的熱效應、化學效應、機械效應以及在電流作用下，使熔化蒸發(fā)的金屬微粒侵襲人體皮膚而遭受灼傷、烙傷和皮膚金屬化的傷害，叫做電傷，嚴重時也能致命。第二頁，共二十九頁，2022年，8月28日7.1接地與接零7.1.1接地概述接地：電氣設備的某部分用金屬與大地作良好的電氣連接接地體(接地極)：埋入地中并直接與大地接觸的金屬導體自然接地體～兼作接地用的直接與大地接觸的各種金屬構件、金屬井管、鋼筋混凝土建筑物的基礎、金屬管道和設備等接地體人工接地體～為了接地埋入地中的圓鋼、角鋼等接地體接地線：連接設備接地部分與接地體的金屬導線接地裝置：接地體和接地線的總和第三頁，共二十九頁，2022年，8月28日電氣設備接地的目的接地電流在大地中的流散與電位梯度接地電阻7.1.2接地類型和作用1)接地類型(1)工作接地(2)保護接地第四頁，共二十九頁，2022年，8月28日

所謂接地，簡單說來是各種設備與大地的電氣連接。要求接地的設備，如電力設備，通信設備，電子設備，防雷裝置等。接地的目的是為了使設備正常和安全運行，以及為建筑物和人身的安全準備條件。常用的接地可分為以下各種。

1、系統(tǒng)接地（工作接地）在電力系統(tǒng)中將其某一適當?shù)狞c與大地連接，稱為系統(tǒng)接地或稱工作接地。如變壓器中性點接地。第五頁，共二十九頁，2022年，8月28日保護接地與保護接零的主要區(qū)別保護原理不同保護接地是限制設備漏電后的對地電壓，使之不超過安全范圍。保護接零是借助接零線路使設備漏電形成單相短路，促使線路上的保護裝置動作，以及切斷故障設備的電源。適用范圍不同保護接地即適用于一般不接地的高低壓電網。保護接零只適用于中性點直接接地的低壓電網。線路結構不同如果采取保護接地措施，電網中可以無工作零線，只設保護接地線；如果采取了保護接零措施，則必須設工作零線，利用工作零線作接零保護。保護接零線不應接開關、熔斷器。第六頁，共二十九頁，2022年，8月28日

2、設備的保護接地各種電氣設備的金屬外殼，線路的金屬管，電纜的金屬保護層，安裝電氣設備的金屬支架等，由于導體的絕緣損壞可能帶電，為了防止這些不帶電金屬部分產生過高的對地電壓危及人身安全而設置的接地，稱為保護接地。3、防雷接地

為了使雷電流安全地向大地泄放，以保護被擊建筑物或電力設備而采取的接地，稱為防雷接地。第七頁，共二十九頁，2022年，8月28日

4、重復接地將零線上的一點或多點與地再次做電氣連接稱為重復接地。RC表示重復接地的接地電阻，不應大于10

。例如架空線路沿線每一公里處以及在引入大型建筑物、車間等處的零線都要重復接地。其作用是：降低漏電設備的對地電壓；減輕斷線時的觸電危險和三相負荷不對稱時對地電壓的危險性；縮短碰殼或接地短路持續(xù)時間；改善架空線路的防雷性能。第八頁，共二十九頁，2022年，8月28日

5、屏蔽接地一方面是為了防止外來電磁波的干擾和侵入，造成電子設備的誤動作或通信質量的下降，另一方面是為了防止電子設備產生的高頻向外部泄放，需將線路的濾波器、變壓器的靜電屏蔽層、電纜的屏蔽層，屏蔽室的屏蔽網等進行接地，稱為屏蔽接地。第九頁，共二十九頁，2022年，8月28日

6、防靜電接地

靜電是由于磨擦等原因而產生的積蓄電荷，要防止靜電放電產生事故或影響電子設備的工作，就需要有使靜電荷迅速向大地泄放的接地，稱為防靜電接地。7、電子設備的信號接地及功率接地

電子設備的信號接地（或稱邏輯接地）是信號回路中放大器、掃描電路、邏輯電路等的統(tǒng)一基準電位接地，目的是不致引起信號量的誤差。功率接地是所有繼電器、電動機、電源裝置、大電流裝置、指示燈等電路的統(tǒng)一接地，以保證在這些電路中的干擾信號泄露到地中，不致于干擾靈敏的信號電路。第十頁，共二十九頁，2022年，8月28日7.1.3電氣設備、電子設備的接地劃分電氣設備的分類及要求電氣設備的接地要求7.1.4接地與接零設計注意事項7.1.5各種接地的電阻值要求第十一頁，共二十九頁，2022年，8月28日

按IEC的標準，低壓配電系統(tǒng)根據(jù)保護接地的形式不同分為：IT系統(tǒng)，TT系統(tǒng)和TN系統(tǒng)。其中IT系統(tǒng)和TT系統(tǒng)的設備外露可導電部分經各自的保護線直接接地（保護接地）；TN系統(tǒng)的設備外露可導電部分經公共的保護線與電源中性點直接電氣連接（接零保護）。國際電工委員會（IEC）對系統(tǒng)接地文字符號的意義規(guī)定：第一個字母表示電力系統(tǒng)的對地關系

T：中性點直接接地；

I：所有帶電部分與地絕緣或中性點經高阻抗接地。7.2低壓配電系統(tǒng)的保護第十二頁，共二十九頁，2022年，8月28日第二個字母表示裝置的外露可導電部分的對地關系

T：外露可導電部分對地直接電氣連接；

N：外露可導電部分與電力系統(tǒng)的接地點直接電氣連接（在交流系統(tǒng)中，接地點通常就是中性點）。后面還有字母（第三個字母）時，這些字母表示中性線與保護線的組合

S：中性線和保護線是分開的；

C：中性線和保護線是合一的。第十三頁，共二十九頁，2022年，8月28日IT系統(tǒng)電源中性點是對地絕緣的或經高阻抗接地，用電設備的金屬外殼直接接地。第十四頁，共二十九頁，2022年，8月28日

IT系統(tǒng)的工作原理：若設備外殼沒有接地，在發(fā)生單相碰殼故障時，設備外殼帶上了相電壓，若此時有人觸摸外殼，就會有相當危險的電流流經人體與電網和大地之間的分布電容所構成的回路，而設備的金屬外殼有了保護接地后，由于人體電阻遠比接地裝置的接地電阻大，在發(fā)生單相碰殼時，大部分的接地電流裝置分流，流經人體的電流很小，從而對人體安全起了保護作用。

IT系統(tǒng)適用于環(huán)境條件不良、易發(fā)生單相接地故障的場所，以及易燃、易爆的場所，如煤礦、化工廠、紡織廠等。第十五頁，共二十九頁，2022年，8月28日TT系統(tǒng)

TT系統(tǒng)的電源中性點直接接地，與用電設備接地無關。PE為保護接地，設備的金屬外殼也直接接地，且與電源中性點相連。TT系統(tǒng)的工作原理是：當發(fā)生單相碰殼故障時，接地電流經保護接地的接地裝置和電源的工作接地裝置所構成的回路流過。此時，若有人觸摸帶電的外殼，則由于保護接地裝置的電阻遠遠小于人體的電阻，因此大部分的接地電流被接地裝置分流，從而對人體起到保護作用。第十六頁，共二十九頁，2022年，8月28日TN系統(tǒng)N第十七頁，共二十九頁，2022年，8月28日在三相四線（380/220V）制的電源中性點直接接地的低壓電網中，把正常運行時不帶電的用電設備的金屬外殼，經公共的保護線和電源的中性點直接做電氣連接所構成的系統(tǒng)。圖a所示是TN系統(tǒng)的工作原理示意圖。當電氣設備發(fā)生單相碰殼時，故障電流經設備的外殼形成相線對保護線的單相短路，從而產生較大的短路電流使保護裝置立即動作，將故障電路迅速切除，保證了人身安全和其他設備或線路的正常運行。第十八頁，共二十九頁，2022年，8月28日①TN-C系統(tǒng)（三相四線制）整個系統(tǒng)的中性線（N）和保護線（PE）是合一的，該線又稱為保護中性線（即PEN線）。其優(yōu)點是節(jié)省了一條導線，但當三相負載不平衡或中性線斷開時會使所有設備的金屬外殼都帶上危險電壓。一般情況下，若保護裝置和導線截面選擇適當，該系統(tǒng)是能夠滿足要求的。第十九頁，共二十九頁，2022年，8月28日②TN-S系統(tǒng)（三相五線制）整個系統(tǒng)的中性線（N）和保護線（PE）是分開的。其優(yōu)點是PE線在正常情況下沒有電流通過，因此，不會對接在PE線上的其它設備產生電磁干擾。此外，由于中性線（N）和保護線（PE）是分開的，N線斷線也不會影響PE線的保護作用，但TN-S系統(tǒng)使用導線較多，增加了投資。一般情況該系統(tǒng)多用于對安全可靠性要求較高、設備對電磁干擾要求較嚴或環(huán)境條件較差的場所，對新建的民用建筑、住宅小區(qū)，推薦使用TN-S系統(tǒng)。第二十頁，共二十九頁，2022年，8月28日③TN-C-S系統(tǒng)（三相四線和三相五線混合系統(tǒng)）整系統(tǒng)中有部分中性線（N）和保護線（PE）是合一的，而又有一部分線是分開的。這種系統(tǒng)兼有TN-C系統(tǒng)和TN-S系統(tǒng)的特點，常用于配電系統(tǒng)末端環(huán)境較差或有對電磁干擾要求較嚴的場所。第二十一頁，共二十九頁，2022年，8月28日7.3雷電的產生及破壞作用7.3.1雷電的產生雷電是一種自然現(xiàn)象。一般認為：地面濕氣因受熱而上升，或空中不同冷、熱氣團相遇，凝成水滴或水晶，在其運動過程中水滴受濕氣流碰撞而破碎分裂，并形成一部分水滴帶正電、一部分水滴帶負電，帶電積云稱為雷云。第二十二頁，共二十九頁，2022年，8月28日由于電荷的不斷積累，不同極性的云塊之間的電場強度不斷增大，當某處的電場強度超過空氣能承受的擊穿強度時，就形成了云間放電。不同極性的電荷通過一定的電離通道互相中和，產生強烈的光和熱。放電通道所發(fā)出的這種強光，即稱之為“閃電”；而放電通道所發(fā)出的熱，使附近的空氣突然膨脹，發(fā)出霹靂的轟鳴，即稱之為“打雷”。第二十三頁，共二十九頁，2022年，8月28日7.3.2建筑物遭受雷擊的一般情況(1)直接雷擊(2)雷電波侵入7.3.3雷電對建筑物的危害(1)雷電的熱效應和機械效應(2)雷電的電磁效應第二十四頁，共二十九頁，2022年，8月28日7.3.4建筑物落雷的相關因素和民用建筑的防雷分類1)建筑物遭受雷擊的相關因素建筑物落雷的次數(shù)多少，不僅與當?shù)氐睦纂娀顒宇l繁程度有關，而且還與建筑物本身的結構特征有關2)建筑物的防雷分類(1)一類防雷民用建筑物(2)二類防雷民用建筑物(3)三類防雷民用建筑物第二十五頁，共二十九頁，2022年，8月28日7.3.5建筑物年雷擊次數(shù)的計算1)建筑物年預計雷擊次數(shù)2)雷擊大地的年平均密度3)建筑物等效面積圖7.9建筑物的等效面積第二十六頁，共二十九頁，2022年，8月28日7.4建筑物的防雷與接地7.4.1建筑物的防雷措施1)一般的防雷措施及防雷裝置(1)接閃器必須符合下列要求:①所有避雷針應采用避雷帶互相連接。②引下線不應少于兩根，并應沿建