第3章建筑平安與防雷接地.電能的應(yīng)用帶來了人類社會的進(jìn)步，但也帶來了人身電擊危險(xiǎn)和電氣火災(zāi)危險(xiǎn)，為此，我們需要采取許多電氣平安措施來限制故障電流、故障電壓及其作用時(shí)間，這就涉及到電氣平安及電氣裝置的接地和接地故障保護(hù)。雷電做為一種自然現(xiàn)象，它能產(chǎn)生強(qiáng)烈的閃光、霹靂，有時(shí)落到地面上，擊毀房屋，殺傷人畜，給人類帶來極大的危害。特別是隨著我國建筑事業(yè)的迅猛開展，高層建筑日益增多，如何防止雷電的危害，保證建筑物及設(shè)備、人身的平安，就更為重要了。.§3.1平安電壓§3.2防觸電保護(hù)§3.3低壓系統(tǒng)接地形式§3.4漏電保護(hù)裝置§3.5接地與建筑物防雷§3.6建筑防雷與接地工程圖實(shí)例.§3.1平安電壓發(fā)生觸電時(shí)危險(xiǎn)程度與通過人體電流的大小，電流的頻率，通電時(shí)間的長短，電流在人體中的路徑等因素有關(guān)。一般情況下:流經(jīng)人體的電流為2～8mA時(shí)，會發(fā)生電擊現(xiàn)象，當(dāng)?shù)竭_(dá)8～10mA時(shí)人體已難以脫開電源。電流到達(dá)30～50mA時(shí)，人體會心臟跳動不規(guī)那么，時(shí)間過長那么會停止跳動。.1．平安電壓等級通過人體電流的大小取決于加在人體上的電壓和人體電阻。人體電阻因人而異，主要集中在厚度0.05～0.2mm的角質(zhì)層，但該層易于損壞和脫落。去掉角質(zhì)后皮膚的電阻約800～1200Ω，那么可求出平安電壓U為12V。因此我國規(guī)定平安電壓為12V，當(dāng)空氣枯燥，工作條件較好時(shí)，可使用24V、36V電壓。12V、24V、36V為我國規(guī)定的平安電壓三個等級。.2．平安電壓的條件(1)因人而異手有老繭、身心健康、情緒樂觀的人電阻大，較平安；皮膚細(xì)微、情緒悲觀、疲勞過度的人電阻小，較危險(xiǎn)。(2)與觸電時(shí)間長短有關(guān)觸電時(shí)間長，情緒緊張，發(fā)熱出汗人體電阻減小，危險(xiǎn)大；假設(shè)可迅速脫離電源，那么危險(xiǎn)小。(3)與皮膚接觸的面積和壓力大小有關(guān)接觸的面積和壓力越大，越危險(xiǎn)；反之，較平安。(4)與工作環(huán)境有關(guān)在低矮潮濕、仰臥操作、不易脫離現(xiàn)場的情況下、觸電危險(xiǎn)大，平安電壓取12V；其它條件較好的場所，可取24V或36V。.3．電流對人體的傷害國際上公認(rèn)，人體觸電的時(shí)間和電流的乘積假設(shè)超過30mAs，就會發(fā)生傷亡事故。〔1〕電擊人體接觸帶電局部，造成電流通過人體，使人體內(nèi)部的器官受到損傷的現(xiàn)象，稱為電擊觸電。以下幾種情況下會發(fā)生電擊現(xiàn)象：①當(dāng)人體站在地面上，觸及電源的一根相線或漏電設(shè)備的外殼而觸電，稱為單相觸電。②當(dāng)人體的兩處同時(shí)觸及電源的兩根相線發(fā)生觸電的現(xiàn)象，稱為兩相觸電。③供電系統(tǒng)中出現(xiàn)對地短路，雷電流流經(jīng)輸電線入地，被雷擊中的大樹附近\帶電的相線斷落處附近發(fā)生的觸電是由接觸電壓和跨步電壓引起，關(guān)于接觸電壓和跨步電壓將會在第五節(jié)介紹。.〔2〕電傷由于電弧以及熔化，蒸發(fā)的金屬微粒對人體外表的傷害稱為電傷。例如拉閘時(shí)，熔絲熔斷時(shí)產(chǎn)生的電弧就容易發(fā)生電傷。.§3.2防觸電保護(hù)低壓配電系統(tǒng)的防觸電保護(hù)可分為：1．間接接觸觸電防護(hù)措施(1)用自動切斷供電電源的保護(hù)，并輔以總等電位連接自動切斷供電電源的保護(hù)是根據(jù)低壓配電網(wǎng)的運(yùn)行方式和平安需要，采用適當(dāng)?shù)淖詣踊瓦B接方法，使得發(fā)生故障時(shí)能夠在預(yù)期時(shí)間內(nèi)自動切斷供電電源，防止接觸電壓的危害。通常采用過電流保護(hù)(包括接零保護(hù))、漏電保護(hù)，故障電壓保護(hù)(包括接地保護(hù))、絕緣監(jiān)視器等保護(hù)措施。為了防止上述保護(hù)失靈，輔以總等電位連接，可大幅度降低接地故障時(shí)人所遭受的接觸電壓。.(2)采用雙重絕緣或加強(qiáng)絕緣的電氣設(shè)備Ⅱ類電工產(chǎn)品具有雙重絕緣或加強(qiáng)絕緣的功能。因此采用Ⅱ類低壓電器設(shè)備可以起到防止間接接觸觸電的作用，而且不需要采用保護(hù)接地的措施。(3)將有觸電危險(xiǎn)的場所絕緣，構(gòu)成不導(dǎo)電環(huán)境這種措施是防止設(shè)備工作絕緣損壞時(shí)人體同時(shí)觸及不同電位的兩點(diǎn)。電氣設(shè)備所處使用環(huán)境的墻和地板系絕緣體，當(dāng)發(fā)生設(shè)備絕緣損壞時(shí)可能出現(xiàn)不同電位的兩點(diǎn)之間的距離假設(shè)超過2米，即可滿足這種保護(hù)條件。.(4)采用不接地的局部等電位連接的保護(hù)對于無法或不需要采取自動切斷供電電源防護(hù)的裝置中的某些局部，要以將所有可能同時(shí)觸及的外露可導(dǎo)電局部，以及裝置處可導(dǎo)電的局部用等電位連接線互相連接起來，從而形成一個不接地的局部等電位環(huán)境。(5)采用電氣隔離采用隔離變壓器或有同等隔離性能的發(fā)電機(jī)供電，以實(shí)現(xiàn)電氣隔離，防止裸露導(dǎo)體故障帶電時(shí)造成電擊。被隔離的回路電壓不應(yīng)超過500V，其帶電局部不能同其他回路或大地相連，以保持隔離要求。.2．直接接觸觸電的防護(hù)措施(1)絕緣防護(hù)將帶電體進(jìn)行絕緣，以防止與帶電局部有任何接觸的可能。被絕緣的設(shè)備必須滿足該電氣設(shè)備國家現(xiàn)行的絕緣標(biāo)準(zhǔn)，一般單獨(dú)用涂漆、漆包等類似的絕緣來防止觸電是不夠的。(2)屏護(hù)防護(hù)采用遮欄和外護(hù)物防止人員觸及帶電局部的保護(hù)，遮欄和外護(hù)物在技術(shù)上必須遵照有關(guān)規(guī)定進(jìn)行設(shè)置。(3)障礙防護(hù)采用阻擋物進(jìn)行保護(hù)。對于設(shè)置的障礙必須防止這樣兩種情況的發(fā)生：一是身體無意識地接近帶電局部；二是在正常工作中，無意識地觸及運(yùn)行中的帶電設(shè)備。.(4)保證平安距離的防護(hù)為了防止人和其他物體觸及或接近電氣設(shè)備造成事故，要求帶電體與地面、帶電體與其他設(shè)施的設(shè)備之間、帶電體與帶電體之間必須保持一定的平安距離。凡能同時(shí)觸及不同電位的兩部位間的距離，嚴(yán)禁在伸臂范圍以內(nèi)。在計(jì)算伸臂范圍時(shí)，必須將手持較大尺寸的導(dǎo)電物體考慮在內(nèi)。(5)采用漏電保護(hù)裝置這是一種后備保護(hù)措施，可與其它措施同時(shí)使用。在其他保護(hù)措施一旦失效或者使用者不小心的情況下，漏電保護(hù)裝置會自動切斷供電電源，從而保證工作人員的平安。.3．間接接觸與直接接觸兼顧的保護(hù)通常采用平安超低壓的防護(hù)方法，其通用條件是供電電壓值的上限不得超過50V(有效值)，在使用中應(yīng)根據(jù)用電場所特點(diǎn)，采用相應(yīng)等級的平安電壓。一般條件下，采用了超低電壓供電，即可認(rèn)為間接接觸觸電和直接接觸觸電防護(hù)都有了保證。4．特殊場所裝置的平安保護(hù)主要指澡盆、淋浴室、游泳池及其周圍，由于人體電阻降低和身體接觸地電位而增加電擊危險(xiǎn)的平安保護(hù)。.5．以下設(shè)備的配電線路宜設(shè)置漏電電流動作保護(hù)(1)手握式及移動式用電設(shè)備；(2)建筑施工工地的用電設(shè)備；(3)環(huán)境特別惡劣或潮濕場所(如鍋爐房、食堂、地下室及浴室)的電氣設(shè)備；(4)住宅建筑每戶的進(jìn)線開關(guān)或插座專用回路；(5)由TT系統(tǒng)供電的用電設(shè)備。.6．常見的幾種插座接線見圖3-1。圖3-1常用插座接線圖.§3.3低壓系統(tǒng)接地形式在GB50054-95新的國家標(biāo)準(zhǔn)?低壓配電設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?中已不再使用接零、接地、零線等名稱，而改用ICE標(biāo)準(zhǔn)代號。根據(jù)電氣工作接地和電氣裝置外露導(dǎo)電局部保護(hù)接地的方式不同，ICE將系統(tǒng)接地分為TN，TT，IT三種形式，這些文字符號的意思是：第一個字母說明電源對大地的關(guān)系：T——一點(diǎn)與大地直接連接：I——與大地隔離或一點(diǎn)經(jīng)阻抗與大地連接：.第二個字母說明電氣裝置外露導(dǎo)電局部對大地的關(guān)系:T——外露導(dǎo)電局部直接接地：N——外露導(dǎo)電局部與電源的中性點(diǎn)連接而接地。在TN系統(tǒng)中按中性線〔N〕線和保護(hù)接地線〔PE線〕的分開或合并又分為三種形式：TN-C系統(tǒng)——在全系統(tǒng)中N線和PE線是合為一根的；TN-S系統(tǒng)——在全系統(tǒng)中N線和PE線是合為兩根的；TN-C-S系統(tǒng)——在全系統(tǒng)中僅前一局部〔通常為電源至電氣裝置金線總配電箱的一段線路〕，N線和PE線合為一根〔稱為PEN〕線，此后都分為兩根。.各種形式的接地系統(tǒng)圖見圖3-2至3-6。圖3-2TN-C系統(tǒng)TN-C系統(tǒng)內(nèi)由于PEN線兼起PE線和N線的作用，節(jié)省了一根導(dǎo)線。但PEN線上通過三相不平衡電流I，其上有電壓降，使電氣裝置外露導(dǎo)電局部對地帶電壓，在某些場所這一對地電壓可能引起電氣事故。.圖3-3TN-S系統(tǒng)TN-S系統(tǒng)由于PE線和N線分為單獨(dú)的兩根線，PE線平時(shí)不通過電流，只在發(fā)生接地故障時(shí)才通過故障電流，故用電設(shè)備的外露可導(dǎo)電局部平時(shí)對地不帶電壓，平安性最好，但它需要多用一根導(dǎo)線，造價(jià)較高。.圖3-4TN-C-S系統(tǒng)TN-C-S系統(tǒng)介于以上二者之間，電氣裝置外露導(dǎo)電局部對地電壓為電源線路上一段PEN線上的電壓降，數(shù)值較小。如果采用等電位連接，那么正常工作或發(fā)生接地故障時(shí)也不會出現(xiàn)引起事故的電位差。.圖3-5TT系統(tǒng)在TT系統(tǒng)中，各裝置有其專用PE向和接地極，而且不聯(lián)通，故障電壓不互竄，電氣裝置正常工作時(shí)外露導(dǎo)電局部為地電壓，比較平安，但其接地故障中包含兩個接地電阻，阻抗較大，故障電流較小，常不能用過電流保護(hù)兼做接地故障保護(hù)，而需裝設(shè)漏電保護(hù)，特別是電源總進(jìn)線處應(yīng)裝設(shè)漏電保護(hù)，以防止間接接觸電擊和接地故障火災(zāi)。.圖3-6IT系統(tǒng)IT系統(tǒng)中，因中性點(diǎn)不接地〔或經(jīng)大阻抗接地〕,所以發(fā)生接地故障時(shí)，其接地故障電流僅為非故障相的對地電容電流，故障電壓很低，不致引起事故，并且可在排除故障的同時(shí)繼續(xù)供電，可靠性較高，這是其優(yōu)點(diǎn)。但它不宜引出中性線，需要380/220V降壓變壓器供給220V設(shè)備用電，裝置的絕緣水平也需提高，除不間斷供電和電氣平安要求高的場所外，應(yīng)用受到限制。.在所有的TN系統(tǒng)中，因PE〔PEN〕線互相聯(lián)通，故障電壓可沿PE〔PEN〕線在各接地的電氣裝置中互竄，這是此種系統(tǒng)的缺點(diǎn)。因此，我國過去大量采用的TN-C系統(tǒng)現(xiàn)在已很少使用，只有在沒有特殊電氣危險(xiǎn)、有專門電工維護(hù)管理的一般場所，為簡化線路，節(jié)約投資，可視具體情況適當(dāng)采用外，一般推薦采用TN-S或TN-C-S系統(tǒng)，內(nèi)設(shè)10/0.4kV變電所的建筑物應(yīng)采用TN-S系統(tǒng)，這時(shí)，建筑物內(nèi)變電所的工作接地，保護(hù)接地以及用電裝置的保護(hù)接地都應(yīng)歸入同一等電位連接范圍內(nèi)而共同接地。由于TN系統(tǒng)存在故障電壓沿PEN或PE線傳導(dǎo)的問題，供電部門規(guī)定由城市220/380V電網(wǎng)供電的用戶采用TT系統(tǒng)，另外，施工場地?zé)o等電位連接的戶外場所，宜采用TT系統(tǒng)，但應(yīng)注意在每回線路首端安裝動作電流不大于30mA的瞬動漏電保護(hù)器。.§3.4漏電保護(hù)裝置3.4.1概述低壓配電線路的故障主要是三相短路、兩相短路及接地故障。由于相間短路產(chǎn)生很大的短路電流，故可用熔斷器、斷路器等開關(guān)設(shè)備來自動切斷電源。由于其保護(hù)動作值按通過正常負(fù)荷電流整定，故動作值很大，因此一般情況下接地故障靠熔斷器、斷路器難以自動切除，或者說靈敏度滿足不了要求。.電氣線路或電氣設(shè)備發(fā)生單相接地短路故障時(shí)會產(chǎn)生剩余電流，利用這種剩余電流來切斷故障線路或設(shè)備電源的保護(hù)器，即為通常所稱的漏電保護(hù)器，GB6829-95中稱為“剩余電流動作保護(hù)器〞簡稱“剩余電流保護(hù)器〞，英文縮寫RCD。由于漏電保護(hù)器動作靈敏，切斷電源時(shí)間短，因此只要能合理選用和正確安裝、使用漏電保護(hù)器，對于保護(hù)人身平安、防止設(shè)備損壞和預(yù)防火災(zāi)產(chǎn)生會有明顯的作用。.漏電保護(hù)開關(guān)電流動作型漏電保護(hù)開關(guān)工作原理圖TAN—零序互感器；A—放大器；YR—脫扣器；QF—低壓斷路器.１．漏電保護(hù)器的分類1)從名稱上分有觸電保護(hù)器、漏電開關(guān)、漏電繼電器等。凡稱“保護(hù)器〞、“漏電器〞、“開關(guān)〞者均帶有自動脫扣器。凡稱“繼電器〞者，那么需要與接觸器或低壓斷路器配套使用，間接動作。2)按工作類型分有開關(guān)型、繼電器型、單一型漏電保護(hù)器、組合型漏電保護(hù)器。組合型漏電保護(hù)器是漏電開關(guān)與低壓斷路器組合而成。3)按相數(shù)或極數(shù)分有單相—線、單相兩線、三相三線、三相四線。4)按結(jié)構(gòu)原理劃分有電壓動作型、電流型、簽相型、脈沖型。.2．漏電保護(hù)方式電流型RCD保護(hù)方式，通常有以下四種。(1)全網(wǎng)總保護(hù)。是指在低壓電網(wǎng)電源處裝設(shè)保護(hù)器，總保護(hù)有三種方式：1)保護(hù)器安裝在電源中性點(diǎn)接地線上；2)保護(hù)器安裝在總電源線上；3)保護(hù)器安裝在各條引出干線上。通常，對供電范圍較大或有重要用戶的低壓電網(wǎng)，采用安裝在各條引出干線上的總保護(hù)方式。.(2)對于移動式電力設(shè)備，臨時(shí)用電設(shè)備和用電的家庭，應(yīng)安裝末級保護(hù)。(3)較大低壓電網(wǎng)的多級保護(hù)。隨著用電的不斷增加，較大低壓電網(wǎng)單單采用總保護(hù)或末級保護(hù)方式，已不能滿足對低壓電網(wǎng)供電可靠性和平安用電的需要，因此，較大電網(wǎng)實(shí)行多級保護(hù)是電氣化事業(yè)開展的必然要求。對于保護(hù)器動作切斷電源會造成重大經(jīng)濟(jì)損失的用戶，其低壓電網(wǎng)的漏電保護(hù)可由用戶提出申請，經(jīng)供電企業(yè)批準(zhǔn)，而采取漏電報(bào)警方式。此類單位應(yīng)有固定值班員，及時(shí)處理報(bào)警故障，并應(yīng)增強(qiáng)絕緣監(jiān)督，減少接地故障。.3.4.2漏電保護(hù)裝置的選用、安裝使用１．漏電保護(hù)裝置選用1)漏電保護(hù)器設(shè)置的場所有：①手持式及移動式用電設(shè)備；②建筑施工工地的用電設(shè)備；③用于環(huán)境特別惡劣或潮濕場所(如鍋爐房、食堂、地下室及浴室)的電氣設(shè)備；④住宅建筑每戶的進(jìn)線開關(guān)或插座專用回路；⑤由TT系統(tǒng)供電的用電設(shè)備；⑥與人體直接接觸的醫(yī)療用電氣設(shè)備(但急救和手術(shù)用電設(shè)備等除外)。.2〕漏電保護(hù)裝置的動作電流數(shù)值選擇：①手持式用電設(shè)備為15mA；②環(huán)境惡劣或潮濕場所用電設(shè)備為6～10mA；③醫(yī)療電氣設(shè)備為6mA；④建筑施工工地的用電設(shè)備為15～30mA；⑤家用電器回路為30mA；⑥成套開關(guān)柜、分配電盤等為100mA以上；⑦防止電氣火災(zāi)為300mA。.3)根據(jù)安裝地點(diǎn)的實(shí)際情況，可選用的型式有：①漏電繼電器，可與交流接觸器、斷路器構(gòu)成漏電保護(hù)裝置，主要用作總保護(hù)；②漏電開關(guān)，將零序電流互感器、漏電脫扣器和低壓斷路器組裝在一個絕緣外殼中，故障時(shí)可直接切斷供電電源。因此末級保護(hù)方式中，多采用漏電開關(guān)；③漏電插座，把漏電開關(guān)和插座組合在一起的漏電保護(hù)裝置，特別適用于移動設(shè)備和家用電器。4)根據(jù)使用目的由被保護(hù)回路的泄漏電流等因素確定。.２．漏電保護(hù)裝置安裝使用1)安裝前必須檢查漏電保護(hù)器的額定電壓、額定電流、短路通斷能力，漏電動作電流。漏電不動作電流以及漏電動作時(shí)間等是否符合要求。2)漏電保護(hù)器安裝接線時(shí)，要根據(jù)配電系統(tǒng)保護(hù)接地型式進(jìn)行接線。接線時(shí)分清相線和零線。.3)對帶短路保護(hù)的漏電保護(hù)器，在分短路電流時(shí)，位于電源側(cè)的排氣孔往往有電弧噴出，故應(yīng)在安裝時(shí)保證電弧噴出方向有足夠的飛弧距離。4)漏電保護(hù)器的安裝應(yīng)盡量遠(yuǎn)離其他鐵磁體和電流很大的載流導(dǎo)體。5)對施工現(xiàn)場開關(guān)箱里使用的漏電保護(hù)器必須采用防濺型。6)漏電保護(hù)器后面的工作零線不能重復(fù)接地。.7)采用分級漏電保護(hù)系統(tǒng)和分支漏電保護(hù)的線路，每一分支線路必須有自己的工作零線；上下級漏電保護(hù)器的額定漏電動作電流與漏電時(shí)間均應(yīng)做到相互配合，額定漏電動作電流級差通常為1.2—2.5倍，時(shí)間級差0.1—0.2s。8)工作零線不能就近接線，單相負(fù)荷不能在漏電保護(hù)器兩端跨接。.9)照明以及其他單相用電負(fù)荷要均勻分布到三相電源線上偏差大時(shí)要及時(shí)調(diào)整，力求使各相漏電電流大致相等。10)漏電保護(hù)器安裝后應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)有：①用試驗(yàn)按鈕試驗(yàn)3次，均應(yīng)正確動作；②帶負(fù)荷分合交流接觸器或開關(guān)3次，不應(yīng)有誤動作；③每相分別用3KΩ試驗(yàn)電阻接地試跳，應(yīng)可靠動作。.中小型建筑物兩級漏電保護(hù)安裝位置例如見圖3-7。圖3-7中小型住宅樓的兩級RCD安裝位置例如.大型建筑漏電保護(hù)安裝位置例如見圖3-8。圖3-8大型建筑物三級RCD安裝位置例如.§3.5接地與建筑物防雷

3.5.1接地保護(hù)電流流過人體會發(fā)生觸電事故。人體觸電的主要原因有兩種：一種沒有遵守平安規(guī)程，人體直接接觸或接近電氣設(shè)備的帶電局部(超過了平安距離)；另一種是人體觸及絕緣損壞的電氣設(shè)備的金屬局部。.因此除了遵守平安規(guī)程外，還要采取措施將一些電氣設(shè)備的外殼或金屬局部接地，這樣即使是電氣設(shè)備的絕緣損壞，也不會發(fā)生觸電事故。此外，為了電力網(wǎng)路可靠地運(yùn)行，通常也將電力網(wǎng)路中的某一點(diǎn)接地(如發(fā)電機(jī)、變壓器的中性點(diǎn)接地).按接地的作用不同，接地可分為保護(hù)接地和工作接地。設(shè)備的某局部與土壤之間作良好的電氣連接，稱為接地。零線就是由變壓器和發(fā)電機(jī)的中性點(diǎn)引出的，并接了地的接地中性線。設(shè)備的某局部與零線相連接，稱為接零。.１．“地〞和對地電壓當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生接地故障時(shí)，電流通過接地體向大地作半球形散開，如圖3-9所示。這一電流稱為接地電流，用Ijd表示。由于這是半球形的球面，距接地體越遠(yuǎn)其球面越大，其阻值越小。在距單根接地體或接地故障點(diǎn)20m左右的地方，流散電阻已趨近于零。也就是說，這里的電位已趨近于零。這電位趨近于零的地方，就叫做電氣的“地〞或“大地〞。.當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生接地故障時(shí)，電流通過接地體向大地作半球形散開，這一電流稱為接地電流，用Ijd表示圖3-9地中電流與對地電壓電氣設(shè)備的接地局部，如接地的外殼和接地體等，與零電位的“大地〞之間的電位差，就叫做接地局部的對地電壓，用Ujd表示。.2．保護(hù)接地電氣設(shè)備的外殼都是與內(nèi)部帶電局部絕緣的，正常情況下是不帶電的，但是當(dāng)電氣設(shè)備的絕緣損壞時(shí)，這些設(shè)備的外殼便會帶電，當(dāng)人體觸及設(shè)備的金屬外殼，就會造成觸電事故。為了防止人體觸電，將電氣設(shè)備的金屬外殼和同金屬外殼相連的金屬構(gòu)架與大地作電氣上的連接，這種保護(hù)人體平安的接地叫做保護(hù)接地。如圖3-10所示。.圖3-10保護(hù)接地示意圖.3．工作接地在電力系統(tǒng)中，為了保證電氣設(shè)備在正常和事故情況下可靠地工作而進(jìn)行的接地，叫做工作接地。如圖3-11所示(如變壓器和發(fā)電機(jī)的中性點(diǎn)直接接地等)。.圖3-11工作接地示意圖1.工作接地2.工作接零3.重復(fù)接地.4．零線、保護(hù)線和保護(hù)接零對于低壓配電系統(tǒng)，我國廣泛采用電源中性點(diǎn)直接接地的運(yùn)行方式，稱為TN系統(tǒng)。一般把從電源中性點(diǎn)引出的，用來接單相電氣設(shè)備的導(dǎo)線稱為中性線或零線，用符號N表示。把從電源中性點(diǎn)引出的，用來保障人身平安，防止發(fā)生觸電事故的導(dǎo)線稱為專用保護(hù)線，用符號PE表示。通過PE線，將設(shè)備的外露導(dǎo)電局部連接到電源接地點(diǎn)處的保護(hù)方式，稱為保護(hù)接零，實(shí)際上是與PE線相接。如圖3-12所示。.圖3-12保護(hù)接零示意圖.保護(hù)接零的目的是為了保證人身平安，防止發(fā)生觸電事故。但必須注意，在同一系統(tǒng)中，一般只能采用同一種保護(hù)方式，或全部采用保護(hù)接地，或全部采用保護(hù)接零，而不應(yīng)一局部設(shè)備采用保護(hù)接地，而對另一局部又采用保護(hù)接零。.5．重復(fù)接地在中性點(diǎn)直接接地的低壓系統(tǒng)中采用保護(hù)接零時(shí)，將零線上的一點(diǎn)或多點(diǎn)再次與大地作可靠的連接，稱為重復(fù)接地。如圖3-11所示。.6．接觸電壓、跨步電壓過高的接觸電壓和跨步電壓也會使人觸電。當(dāng)電力系統(tǒng)和設(shè)備的接地裝置中有電流時(shí)，此電流經(jīng)埋設(shè)在土壤中的接地體向周圍土壤中流散，使接地體附近的地表任意兩點(diǎn)之間都可能出現(xiàn)電壓。如果以大地為零電位，即接地體以外15-20m處可以認(rèn)為是零電位，那么接地體附近地面各點(diǎn)的電位分布如圖3-13所示。.圖3-13接觸電壓和跨步電壓.在短路接地系統(tǒng)中，人體觸及設(shè)備的帶電外殼一點(diǎn)，同站立地面上一點(diǎn)之間的電位差，稱為接觸電壓。在距接地點(diǎn)20m范圍內(nèi)，地面上兩腿間的電位差，稱為跨步電壓，跨步電壓大小與跨步有關(guān)。人的跨距一般按0.8m考慮，如圖3-13所示。當(dāng)供電系統(tǒng)中出現(xiàn)對地短路時(shí)，或有雷電電流流經(jīng)輸電線入地時(shí)，都會在接地體上流過很大的電流，使接觸電壓Ujc和跨步電壓Uja都大大超過平安電壓，造成觸電傷亡。為此接地體要做好，使接地電阻盡量小，一般要求為4Ω。.7．接地體直接與土壤接觸用以與大地作電氣連接，具有一定散流電阻的金屬導(dǎo)體或金屬導(dǎo)電體組，稱為接地體。8．接地線將電氣裝置接地局部與接地體連接起來所使用的金屑導(dǎo)線，稱為接地線。接地線可分為接地干線和接地支線。如圖3-14所示。9．接地裝置接地體與接地線總稱接地裝置。10．接地電阻電氣裝置接地局部的對地電壓與經(jīng)接地體流入地的電流之比，稱為接地電阻。.圖3-14接地線示意圖a接地支線埋入地坪暗敷b接地干線水平和垂直明敷1——接地干線；2——接地支線；3——支架〔固定鉤〕.3.5.2建筑防雷帶負(fù)電荷的雷云在大地外表會感應(yīng)出正電荷，這樣雷云與大地間形成一個大的電容器，當(dāng)電場強(qiáng)度超過大氣被擊穿的強(qiáng)度時(shí)，就發(fā)生了雷云與大地之間的放電，即常說的閃電，或者說是雷擊。雷電流的幅值很大，有數(shù)千安到數(shù)百千安。而放電時(shí)間只有幾十微秒。雷電流的大小與土壤電阻率、雷擊點(diǎn)的散流電阻有關(guān)。.1．雷電的危害可分為四類：〔1〕第一類是直擊雷有時(shí)雷云較低，周圍又沒有帶異性電荷的云層，而在地面上突出的樹木或建筑物等，感應(yīng)出異性電荷，雷云就會通過這些物體與大地之間直接放電，這種直接擊在建筑物或其他物體的雷擊，稱為直擊雷。.由于受直接雷擊，被擊物體產(chǎn)生很高的電位，而引起過電壓，流過的雷電流可達(dá)幾十千安甚至幾百千安，對設(shè)備、架空線及建筑物產(chǎn)生極大的破壞作用，如架空線上產(chǎn)生幾千千伏的高壓后，會引起線路的感應(yīng)放電，發(fā)生短路事故，而且會涉及變電所、發(fā)電廠，引起嚴(yán)重的后果。雷擊放電大多數(shù)具有“重復(fù)放電〞的特性，產(chǎn)生極大的雷電流，引起地面建筑物和其他物體的損壞，甚至發(fā)生爆炸和引起火災(zāi)。.〔2〕第二類是感應(yīng)雷感應(yīng)雷又稱雷電感應(yīng)，它是由于雷電流的強(qiáng)大電場和磁場變化產(chǎn)生的靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)引起的。它能造成金屬部件之間產(chǎn)生電火花放電。靜電感應(yīng)的特點(diǎn)是，當(dāng)雷云出現(xiàn)在導(dǎo)體的上空時(shí)，由于感應(yīng)作用，使導(dǎo)體上感應(yīng)帶有與雷云的異性電荷，雷云放電時(shí)，在導(dǎo)體上的感應(yīng)電荷得不到釋放，致使導(dǎo)體與地面之間形成很高的電位差。電磁感應(yīng)的特點(diǎn)是，由于雷電流的幅值和陡度迅速變化，在它周圍的空間里，會產(chǎn)生強(qiáng)大的變化的電磁場，在其中的導(dǎo)體感應(yīng)產(chǎn)生極大的電動熱，假設(shè)有回路，那么產(chǎn)生很大的感應(yīng)電流，而產(chǎn)生危害。.〔3〕第三類是高位引入高位引入又叫雷電波侵入，由于雷電對架空線路或金屬導(dǎo)體的作用，所產(chǎn)生的雷電波就可能沿著這些導(dǎo)體侵入建筑物內(nèi)，危及人身平安或損壞設(shè)備，雷電波侵入的事故時(shí)有發(fā)生，在雷害事故中占相當(dāng)大的比例?！?〕第四類是球雷通常認(rèn)為球雷是一個熾熱的等離子體，溫度極高，并發(fā)生紫色或紅色的發(fā)光球體，直徑在10～20cm以上。球雷常沿地面滾動或在空氣中飄動，能通過煙囪、門、窗或其他縫隙進(jìn)入建筑物內(nèi)部，或無聲消失，或傷害人身和破壞物體，甚至發(fā)生劇烈的爆炸，引起嚴(yán)重的后果。.被保護(hù)物I避雷器高壓沖擊波高壓避雷器必要性：室外高壓架空線路很容易受到雷擊，將高壓沖擊波引入室內(nèi)的高壓設(shè)備，威脅它們的平安；對高壓電路進(jìn)行運(yùn)行操作〔如開關(guān)的分?jǐn)唷骋矔a(chǎn)生過電壓，同樣威脅著設(shè)備的平安。保護(hù)原理：正常時(shí)，避雷器的間隙保持絕緣狀態(tài)，不影響運(yùn)行；當(dāng)高壓沖擊波來臨時(shí)避雷器間隙被擊穿而接地，從而強(qiáng)行截?cái)鄾_擊波，此時(shí)能夠進(jìn)入被保護(hù)設(shè)備的電壓僅為雷電流通過避雷器和引線以及接地裝置而產(chǎn)生的所謂殘壓，雷電流通過以后，避雷器間隙又恢復(fù)絕緣狀態(tài).2．建筑物易受雷擊的部位建筑物易受雷擊的部位見表3.1。.表3.1建筑物易受雷擊的部位.3．建筑物的防雷分級及防雷保護(hù)各類防雷建筑應(yīng)采取防直接雷和防雷電波侵入的措施，裝有防雷裝置的建筑物，在防雷裝置與其他設(shè)施和建筑物內(nèi)人員無法隔離的情況下，應(yīng)采取等電位連接。.〔1〕一類防雷建筑具有重要用途的建筑物、屬于國家級重點(diǎn)文物的建筑物和構(gòu)筑物及高度超過100m的建筑物，如國家級的會堂、辦公建筑、大型博展建筑、大型旅游建筑、國際性的航空港、交通樞紐等屬一級防雷建筑。對于這類建筑物，防直接雷的接閃器應(yīng)采用裝飾在屋角、屋脊、女兒墻上的避雷帶，并在屋面上裝設(shè)不大于5m×5m或6m×4m的網(wǎng)格，建筑物最高處加避雷針，其滾球半徑為30m。引下線數(shù)量不小于2根，間距不應(yīng)大于12m。.防雷電感應(yīng)的措施：可采取將建筑物內(nèi)的設(shè)備、管道、構(gòu)架、電纜金屬外皮、鋼屋架、鋼窗等較大金屬物和突出屋面的金屬物接到防雷電感應(yīng)的接地裝置上；防雷電感應(yīng)的接地裝置應(yīng)和電氣設(shè)備接地裝置共用，其工頻接地電阻不應(yīng)大于10Ω；屋內(nèi)接地干線與防雷電感應(yīng)接地裝置的連接，不應(yīng)小于兩處。對于雷電波侵入的防范：低壓線路宜全線采用電纜直接埋地敷設(shè)。在入戶端應(yīng)將電纜的金屬外皮、鋼管接到防雷電感應(yīng)的接地裝置上。當(dāng)全線采用電纜有困難時(shí)，可采用鋼筋混凝土桿和鐵橫擔(dān)的架空線，并應(yīng)使用一段金屬鎧裝電纜或擴(kuò)套電纜穿鋼管直接埋地引入。.〔2〕二類防雷建筑重要的或人員密集的大型建筑物、省級重點(diǎn)文物的建筑物和構(gòu)筑物、19層以上的住宅和高度超過50m的其他民用建筑、省級及以上大型計(jì)算機(jī)中心。如省部級辦公室、省級通訊播送建筑、大型的商店等屬于二級防雷建筑。對于二級防雷建筑物防直接雷宜采用裝飾在屋角、屋脊、女兒墻上的環(huán)狀避雷帶，并在屋面上裝設(shè)不大于10m×10m或12m×8m的網(wǎng)格，也可采用裝飾在建筑物上的避雷網(wǎng)或避雷針，或兩者組合的接閃器，其滾球半徑為45m。引下線數(shù)量不小于兩條，間距不應(yīng)大于18m。每根引下線的沖擊接地電阻不應(yīng)大于1Ω。.突出屋面的風(fēng)管、煙囪等金屬物體可不裝接閃器，但應(yīng)和屋面防雷裝置相連，在屋面接閃器保護(hù)范圍之外的非金屬物體應(yīng)裝接閃器，并和屋面防雷裝置相連。建筑物宜利用鋼筋混凝土屋面、梁、柱、根底內(nèi)的鋼筋作為引下線，當(dāng)根底采用硅酸鹽水泥和周圍土壤的含水量不低于4％及根底的外外表無防腐層或有瀝青質(zhì)的防腐層時(shí)，宜利用根底內(nèi)的鋼筋作為接地裝置。.〔3〕三類防雷建筑不屬于一、二類防雷的建筑屬三級防雷建筑，但通過調(diào)查確認(rèn)需要防雷的建筑物，如高度為15m及以上的煙囪、水塔等孤立的建筑物或構(gòu)筑物。對于三級防雷建筑物防直接雷宜采用裝飾在屋角、屋脊、女兒墻上的避雷針或避雷帶，當(dāng)采用避雷帶保護(hù)時(shí)，應(yīng)在屋面上裝設(shè)不大于24m×l6m的網(wǎng)格，采用避雷針保護(hù)時(shí)，其滾球半徑為60m。.建筑物防雷的主要裝置.單針的保護(hù)范圍.雙支等高避雷針的保護(hù)范圍.引下線數(shù)量不小于2條，間距不應(yīng)大于25m，每根引下線的沖擊接地電阻不宜大于30Ω。防雷接地裝置宜與電氣設(shè)備等接地裝置共用，且宜與埋地金屬管相連。在共用接地裝置與埋地金屬管道相連的情況下，接地裝置宜圍繞建筑物敷設(shè)成環(huán)形接地體，當(dāng)二者不共用、不相連時(shí)，兩者在地中的距離不應(yīng)小于2m。.§3.6建筑