建筑设备第十三章

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,13,安全用电和建筑防雷,目录,安全用电,1,建筑物防雷,2,13.1,安全用电,1,、安全电流,安全电流，也就是人体触电后最大的摆脱电流。各国对,于安全电流的规定并不完全一致。我国规定，,30mA(50Hz,交,流,),为安全电流值，但要求其触电时间不超过,1,秒。,2,、安全电压,安全电压，就是不致使人直接致死或致残的电压。安全,电压与人体电阻是有关系的。从触电安全角度考虑，人体电,阻一般可取,1700,。由于安全电流为,30mA,，所以人体允许,13.1.1,安全电流和安全电压,持续接触的安全电压为：,U,=30mA1700,50V,所以一般称,50V,为正常环境条件下允许持续接触的安全特,低电压。我国规定的安全电压标准有：,42,、,36,、,24,、,12,、,6V,。,3,、安全电压的条件,(1),因人而异。手有老茧，身心健康，情绪乐观的人电阻,大，较安全。皮肤细嫩，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。触电时间越长，情绪紧张，发热,出汗，人体电阻减小，危险大。若迅速脱离电源，则危险小。,13.1,安全用电,(3),与皮肤接触的面积和压力大小有关。接触面积和压力,越大越危险。反之较安全。,(4),与工作环境有关。低矮潮湿，仰卧操作，不易脱离现,场的情况下触电危险大。,13.1,安全用电,为了保护人身和设备的安全，电气设备应可靠接地。电,气设备的接地一般可分为工作性接地和保护性接地。保护性,接地又可分为保护接地和保护接零两种形式。,工作接地：为保证电力系统安全运行，将电力系统的中,性点接地（如将变压器中性点,N,接地）叫工作接地。,保护性接地：分保护接地和保护接零两种。保护接地是,将大型用电设备、电动机等的金属外壳通过导体与埋入地下,的金属接地体相连接的方法。保护接零（也叫,TN,系统）是将,用电设备的金属外壳与保护线（也叫保护零线）,PE,可靠连接。,13.1,安全用电,13.1.2,电气设备的接地,低压配电系统接地的形式根据电源端与地的关系、电气,装置的外露可导电部分与地的关系分为,TN,、,TT,、,IT,系统，,其中,TN,系统又分为,TN-S,、,TN-C,、,TN-C-S,系统。,以拉丁文字作代号形式的意义为：,第一个字母表示电源与地的关系。,T,表示电源有一点直接,接地；,I,表示电源端所有带电部分不接地或有一点通过阻抗接,地。,第二个字母表示电气装置的外露可导电部分与地的关系。,N,表示电气装置的外露可导电部分与电源端有直接电气连接；,T,表示电气装置的外露可导电部分直接接地，此接地点在电气,上独立于电源端的接地点。,13.1,安全用电,1,、,TN,系统,电力系统有一点直接接地（中性线,N,接地），用电设备的,外露可导电部分通过保护线与接地点连接。按照中性线与保,护线组合情况，又可分为三种型式：,按中性线与保护线的组合情况，,TN,系统有以下三种形式：,TN-S,系统（,见图,13-1,）整个系统的中性线和保护线,是分开的。,TN-C,系统（,见图,13-2,）整个系统的中性线和保护线,是合一的。,TN-C-S,系统（,见图,13-3,）系统中有一部分中性线和,保护线是合一的。,13.1,安全用电,2,、,TT,系统,TT,系统有一个直接接地点，电气设施的外露可导电部分,接至电气上与电力系统的接地点无关的接地极（,见图,13-4,）。,3,、,IT,系统,IT,系统的带电部分与大地间不直接连接，而电气设施的,外露可导电部分则是接地的（,见图,13-5,）。,在,IT,系统中的任何带电部分严禁直接接地。,IT,系统中的,电源系统对地应保持良好的绝缘状态。在正常情况下，从各,项测得的对地短路电流值均不得超过,70mA(,交流有效值,),。所,有设备的外露可导电部分均应通过导线与接地线连接。,13.1,安全用电,IT,系统必须装设绝缘监视及接地故障报警或显示装置。,在无特殊要求的情况下，,IT,系统不宜引出中性线。,必须注意，不允许在同一系统中采用不同的接地保护型,式。应根据系统安全保护所具备的条件并结合工程的实际情,况，确定其中一种。如在同一低压配电系统中，不能既采用,TN,系统又采用,TT,系统，只能全部采用其中的一种系统。,4,、重复接地,采用保护接零时，除系统的中性点工作接地外，将零线上的一点或多点与地再作金属连接，称为重复接地，,如图,13-6,所示,。,13.1,安全用电,如果不采取重复接地，一旦出现零线折断的情况，那么，,接在折断处后面的用电设备相线碰壳时，保护电器就不会动,作，该设备以及后面的所有接零设备外壳，都存在接近于相,电压的对地电压，相当于设备既没有接地又没有接零。,若在用户集中的地方采取重要接地，即使零线偶尔折断，,带电的外壳也可以通过重复接地装置与系统中性点构成回路，,产生接地短路电流，保护电器动作。如果用电设备较大，保,护电器因整定电流大于接地短路电流而不动作，也可以减轻,事故的危害。在,R,0,与,R,d,相等的情况下，外壳对地电压只有相,电压的,1/2,。当然，这个电压对人还是危险的，因此零线折断,的故障应尽量避免。,13.1,安全用电,5,、等电位连接,我们常做的安全接地其实就是等电位连接，它以地电位作,为基准电位，由于它连接的范围大、线路距离长，减少故障接,触电压的效果并不好。在建筑物内用几根导线作等电位连接可,大大减少接触电压，而被连接的金属管道，结构本身往往就是,接地电阻小、寿命长的自然接地极，因此除有特殊要求外，做,等电位连接后人工接地极没有多大意义。,民用建筑中需进行等电位连接的部位有：,(1),电缆桥架、设施管道、金属门框架、金属地板、电梯轨道等大尺寸的内部导电物，其等电位连接应以最短路径连到最,13.1,安全用电,近的等电位连接带。,(2),电力线、通信线和外来导电物均应在进入建筑物处做等,电位连接。,(3),信息系统的所有外露导电物应建立一个等电位连接网，,并与建筑物的共用接地系统等电位连接。,13.1,安全用电,13.1,安全用电,图,13-1 TN-S,系统,Back,13.1,安全用电,图,13-2 TN-C,系统,Back,13.1,安全用电,图,13-3 TN-C-S,系统,Back,13.1,安全用电,图,13-4 TT,系统,Back,13.1,安全用电,图,13-5 IT,系统,Back,13.1,安全用电,图,13-6,重复接地的作用,Back,雷电是一种常见的自然现象，雷击能使建筑物损坏、着,火，能造成严重的人身安全事故，损坏电气设备，使电力系,统停电。因此，防雷是现代建筑物必须设置的安全保护措施。,雷电按其造成危害的形式和作用一般可分为直接雷和感,应雷两种，直接雷和感应雷都可转变成另外一种作用形式,高电位侵入，即很高的电压沿着供电线路和金属管道，高速,涌人变电所、用电户等建筑内部，造成人员伤亡和设备损坏。,13.2,建筑物防雷,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。,1,、一级防雷的建筑物,(1),具有特别重要用途的建筑物。如国家级的会堂、办公建,筑、档案馆、大型博展建筑；特大型、大型铁路旅客站；国际,性的航空港、通讯枢纽、国宾馆、大则旅游建筑、国际港口客,运站等。,(2),国家级重点文物保护的建筑物和构筑物。,(3),高度超过,100m,的建筑物。,13.2,建筑物防雷,13.2.1,建筑物防雷分级,2,、二级防雷建筑,(1),重要的或人员密集的大型建筑物。如部、省级办公楼；,省级会堂、博展、体育、交通、通信、广播等建筑；以及大型,商店、影剧院等。,(2),省级重点文物保护的建筑物和构筑物。,(3)19,层及以上的住宅建筑和高度超过,50m,的其他民用建筑,物。,(4),省级及以上大型计算中心和装有重要电子设备的建筑物。,13.2,建筑物防雷,3,、三级防雷的建筑物,(1),当年计算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。,(2),建筑群中最高或位于建筑群边缘高度超过,20m,的建筑物。,(3),高度为,15m,及以上的烟囱、水塔等孤立的建筑物或构筑,物。在雷电活动较弱地区,(,年平均雷暴日不超过,15d),其高度可,为,20m,及以上。,(4),历史上雷害事故严重地区或雷害事故较多地区的较重要,建筑物。,13.2,建筑物防雷,建筑物防雷装置一般由接闪器、引下线和接地装置三部,分组成。,1,、接闪器,接闪器是接受雷电流的金属导体，接闪器有避雷针、避,雷网,(,带,),、避雷线等。,(1),避雷针,一般用镀锌圆钢,(,针长,1,2m,，直径不小于,16mm),或镀锌,钢管,(,长,1-2m,，内径不小于,25mm),制成，可以安装在建筑物,上、支柱或电杆上，下端经引下线与接地装置焊接连接。,13.2,建筑物防雷,13.2.2,建筑物防雷系统组成,(2),避雷网,(,带,),一般采用截面,48mm,2,、厚度不小于,4mm,的镀锌扁钢或直,径不小于,8mm,的圆钢制成。避雷带一般安装在建筑物顶部突,出的部位上，如屋脊、女儿墙等。避雷带一般采用,25,4,的镀,锌扁钢相互焊接连成一片。避雷带可用镀锌扁钢引下到接地,装置，也可与建筑物柱子、剪力墙内的主钢筋焊连，形成一,个接地网，然后接到共用接地体上。,(3),避雷线,用于架空线路上的防雷，一般,35kV,以上的电力架空线路，,都必须在输电线的上方架设避雷线，避雷线一般采用截面不,小于,35mm,2,的镀锌钢绞线。,13.2,建筑物防雷,2,、引下线,引下线是把雷电流由接闪器引到接地装置的金属导体。,在现代民用建筑中，一般利用建、构筑物的混凝土柱中的钢,筋或金属构件作为防雷引下线。引下线采用圆钢时直径不小,于,8mm,；采用扁钢时，截面不小于,48mm,2,，明敷时外表面需,镀锌，焊接处应涂防腐漆。引下线连接必须采用焊接连成电,气通路。,3,、接地装置,接地装置是对埋设于地下的接地体和接地线的总称。通,常称之为接地极。其作用是把雷电流疏散到大地中去。,接地,13.2,建筑物防雷,体有自然接地体和人工接地体。自然接地体可利用建筑物的,基础中的钢筋，人工接地体按埋设方式可分为垂直接地和水,平接地体，垂直接地体一般采用镀锌钢管、镀锌角钢，水平,接地体一般采用镀锌圆钢、扁钢等。设计时应优先考虑设置,自然接地体，当接地电阻不能满足要求时再加装人工接地体。,13.2,建筑物防雷,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、女儿墙,或屋檐上的避雷带，并在屋面上装设不大于,5m5m,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。,13.2,建筑物防雷,13.2.3,各级防雷建筑物的保护措施,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,10m10m,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。,13.2,建筑物防雷,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。,13.2,建筑物防雷,4,、有爆炸和火灾危险的建筑物防雷保护措施,(1),有爆