第十一章 安全用电和建筑防雷

雷电是一种常见自然现象，能产生强烈的闪 光、霹雳；落到地面上，会击毁房屋、杀伤人畜， 给人类带来极大危害。因此防雷是现代建筑物、 电气设备和线路必须采用的重要安全保护措施， 防雷接地工程图是建筑电气工程图中不可缺少的 图纸。 一、雷电的形成及危害 1.雷电的形成 雷电是带有电荷的“雷云”之间或“雷云”对 大地或物体之间产生急剧放电的的一种自然现象
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第十一章 安全用电和 建筑防雷
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内容提要：
本章首先介绍安全用电基本知识；讲述有 关雷电的基本概念；讲述建筑物的防雷等级和
建筑物易受雷击的部位；介绍建筑物防雷装置
的组成和安装施工有关知识；讲述建筑物防雷
接地工程图的阅读程序和阅读方法。
1.安全用电
一、触电对人体的伤害形式
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1、电击——电流流过人体时反映在人体内部造成器官的伤害， 而在人体外表不一定留下电流痕迹。
2.建筑物防雷
四、建筑物防雷装置的组成
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建筑物防雷装置由接闪器、引下线和接地装置三 部分组成。作用原理：将雷电引向自身并安全导入大 地内，从而使被保护的建筑物免
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接闪器是专门用来引导雷击的金属导体。可 分为避雷针、避雷带(线)、避雷网以及兼作接闪 的金属屋面和金属构件(如金属烟囱，风管)等。 所有接闪器都必须经过接地引下线与接地装 置相连接。 （1）避雷针 避雷针是安装在建筑物突出部位或独立装设 的针形导体。是“引雷针” 。 1）避雷针材料 避雷针通常采用镀锌圆钢或镀锌钢管制成。
2.建筑物防雷
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引下线还可利用混凝土内钢筋、钢柱等作 自然引下线。 （3）断接卡 设置断接卡的目的是为了便于运行、维护 和检测接地电阻。 采用多根专设引下线时，为了便于测量接地 电阻以及检查引下线、接地线连接状况，宜在各 引下线上于距地面0.3 m至1.8 m之间设置断接卡。 断接卡应有保护措施。 当利用混凝土内钢筋、钢柱等自然引下线并 同时采用基础接地体时，可不设断接卡，
2.建筑物防雷
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2.建筑物防雷 二、建筑物防雷等级的划分
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按《建筑物防雷设计规范》(GB 50057—94) 的规定，将建筑物防雷等级分为3类。 1.第一类防雷建筑物 指具有爆炸物质或具有爆炸危险环境的建筑物。
2.第二类防雷建筑物 指国家级的重点建筑、具有爆炸危险环境 的建筑物以及可能遭受雷击的建筑物。
1.安全用电
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四、安全电流和安全电压 1）安全电流是人体触电后最大的摆脱电流。我国规定30mA （50HZ）为安全电流。要求触电时间不超过1秒。 2）安全电压是不致使人直接致死或致残的电压。安全电压 与人体电阻有关，从触电安全角度考虑，人体电阻一般取 1700欧姆，由于安全电流为30mA，所以人体允许持续接触的 安全电压为约50V。 所以规定50V为正常环境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等级有42，36，24，12，6V。
1.安全用电
几个常用概念： ·“地”——电位等于0的地方。 ·接地电压——接地点与“地”之间的电压。 ·零点——将中性点引地称零点。 ·中性点——三相绕线组的联结点（Y 联结）
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几种线： ·零线 N（中性线）——由中性点引出的导线。提 供电位差，保证电流通路。 ·保护线 PE——公共线，将外露可导电部分接到中 性点上去的线。 ·保护中性线 PEN/NPE(工作零线）—二者兼有 （TN-C系统有）
2.建筑物防雷
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2.建筑物防雷
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2.建筑物防雷
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2.建筑物防雷
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2.建筑物防雷
（1）引下线材料
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采用圆钢时，直径不应小于8 mm；采用扁钢 时，其截面不应小于48 mm2，厚度不应小于4 mm。 烟囱上安装的引下线，圆钢直径不应小于12 mm；扁钢截面不应小于100 mm2，厚度不应小于4 mm。 （2）引下线安装 引下线应沿建筑物外墙明敷，并经最短路径 接地；建筑艺术要求较高者可暗敷，但其圆钢直 径不应小于10 mm；扁钢截面不应小于80 mm2。 明敷的引下线应镀锌，焊接处应涂防腐漆。
2.建筑物防雷
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避雷带、网可以采用镀锌圆钢或扁钢，圆钢 直径不应小于8 mm；扁钢截面积不应小于48 mm2， 其厚度不得小于4 mm；装设在烟囱顶端的避雷环， 其圆钢直径不应小于12 mm；扁钢截面积不得小 于100 mm2，其厚度不得小于4 mm。 避雷网也可做成笼式避雷网，简称为避雷笼。 避雷笼是用来笼罩整个建筑物的金属笼。根据电 学中的Faraday笼的原理，对于雷电它起到均压和 屏蔽的作用，任凭接闪时笼网上出现多高的电压， 笼内空间的电场强度为零，笼内各处电位相等， 形成一个等电位体，因此笼内人身和设备都是安 全的。
1.安全用电
3、触电时间 触电时间越长，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。 4、电流频率 人体被伤害程度与电流频 率及通电时间的关系 50~60HZ最 危险，大于或小于，其危险性降 低通电时间越长，危险性越大。
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1.安全用电
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5、电流途径 ·最危险：经过心脏（手——手，手——脚） ·危险较小；不经过心脏（脚——脚） 6、环境影响 低矮潮湿，仰卧操作，特别是在金属容器中工作，不易脱 离现场的情况下触电危险大，安全电压取12V。其它条件较好 的场所，可取24V或36V。潮湿环境的安全电压为24V。 7、触电部位的压力 压力越大，接触电阻就越小，危险性就越大。 8、人体健康情况及精神状态 身心健康，情绪乐观的人电阻大， 较安全。情绪悲观， 疲劳过度的人电阻小，较危险。
2.建筑物防雷
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针长1m以下：圆钢直径≥12mm，钢管直径≥20mm； 针长为1～2m时：圆钢直径≥16mm，钢管直径≥25mm； 烟囱顶上的避雷针：圆钢直径≥20mm，钢管直径 ≥40mm。
2）避雷针安装 避雷针可以安装在电杆(支柱)、构架或建筑上， 下端经引下线与接地装置焊接，如下页图。 避雷针的保护范围，以它对直击雷所保护的 空间来表示，可利用“滚球法”进行确定。 单支避雷针保护范围的三维立体空间，可以近 似地看成是一个尖顶帐篷所包围的空间。
3.第二类防雷建筑物 指省级的重点建筑、可能遭受雷击的建筑物。
2.建筑物防雷
三、建筑物易受雷击的部位
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建筑物易受雷击部位与多种因素有关，特别是 建筑物屋顶坡度与雷击部位关系较大。建筑物易受 雷击部位，如下图所示。
（1）平屋顶或坡度不大于1／10的屋 顶 建筑物易受雷击部位是檐角、女 儿墙、屋檐如上图中的（a）和（b）。 （2）坡度大于1／10且小于1／2的屋 顶 建筑物易受雷击部位是屋角、屋 脊、檐角、屋檐如图中（c）。 （3）坡度不小于1／2的屋顶 屋角、屋脊、檐角如图中(d) 。
1.安全用电
采暖管 防雷接闪器
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水表 总给水管 空调管 热水管
燃气表
绝缘段 （煤气公司确定） 总煤气管
建筑物金属结构
火花放电间隙 （煤气公司确定） 电子信息设备 电源进线 MEB线
接地母排 （MEB端子板） MEB线 PE线 总下水管 避雷接地 接地 PE母线 总进线配电盘
2.建筑物防雷
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2.建筑物防雷
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利用钢筋作引下线时应在室内外适当地点设 若干连接板，该连接板可供测量、接人工接地体 和做等电位连接用。当仅利用钢筋做引下线并采 用埋于土壤中的人工接地体时，应在每根引下线 上距地面不低于0.3 m处设接地体连接板。采用埋 于土壤中的人工接地体时应设断接卡，其上端应 与连接板焊接。连接板处宜有明显标志。
1.安全用电
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总等电位联结（MEB） 作用于全建筑物，在每一电源进线处，利用 联结干线将保护线、接地线的总接线端子与 建筑物内电气装置外的可导电部分（如：进 出建筑物的金属管道、建筑物的金属结构构 件等）连接成一体。 局部等电位联结（LEB） 指在局部范围内设置的等电位联结，一般在 TN系统中，当配电线路阻抗过大、保护动作 时间超过规定允许值时或为满足防电击的特 殊要求时，需作局部等电位联结。 辅助等电位联结（SEB） 指在伸臂范围内的某些外露可导电部分与装 置外可导电部分之间所作的等电位联结。
1.安全用电
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五、保护接地 将用电设备与带电体相绝缘的金属外壳跟接地极作金属联接。 （1）不接地时用电有危险。若绝缘良好，外壳不带电，人触及 外壳无危险。若绝缘破坏，外壳带电，此时人若触及外壳，则 通过另外两相对地的漏电阻形成回路，造成触电事故。 （2）保护接地时用电安全。人若触及带电的外壳，人体电阻和 接地电阻相互并联，再通过另外两相对地的漏电阻形成回路。 因为人体电阻比接地电阻大得多。故流过人体的电流小得多， 通常小于安全电流0.01A，保证了安全用电。
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TN-S中，N线与PE线分开，所有设备的外露部分均与 公共PE线相连。特点不会对PE线上的其他设备电磁 干扰，导线消耗多，在我国应用最普遍。
1.安全用电
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TN-C中，N线与PE线合为一根PEN 线，所有设备的外露可导电部分 均与PEN线连接。 PEN线上在某种情况下有电流通 过。 TN-C-S中，前边为TN-C系统， 后边为TN-S系统。并兼有两种 系统的特点。 用于配电系统末端环境条件较 差或有数据处理等设备的场所。
1.安全用电
TT
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IT
1.安全用电
重复接地
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在三相四线制供电系统中，将零线上的一处或多处通过接地装 置与大地再次连接的措施称为重复接地。
1.安全用电
等电位连接
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等电位联结就是将建筑物内部和建筑物本身的所有的大金属构 件全部用母排或导线进行电气连接，使整个建筑物的正常非带 电导体处于电气连通状态。
1.安全用电
保护接地 防雷接地 静电接地 小电流接地 大电流接地