第四章-安全用电与建筑防雷PPT课件.ppt
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1、1第四章 安全用电与建筑防雷触电事故及救护安全用电技术建筑工程的防雷系统复习思考题 建筑物一旦落成,就会面临一系列的考验。其中包括人为的、自然的和材料设备的原因。自然灾害有雷、地震;人为的灾害有火灾、电气短路、盗窃、爆炸;设备材料有可能被烧毁等。建筑电气的减灾措施主要有预防触电、防雷击、防火灾、防盗窃、防爆炸等。2第一节 触电事故及救护一、触电及对人体的伤害形式 触电的类型和案例千奇百怪,对人体的伤害部位也无奇不有,但对人体的伤害方式可归纳为两种:电击和电伤。1、电击 是指电流流过人体时反应在人体内部造成器官的损伤,而在人体外表不一定留下电流痕迹,人们将这种触电现象叫做电击。电击的危险性最大。
2、一般死亡事故都是出于电击。2、电伤 是指电流的热效应、化学效应、机械效应以及在电流作用下熔化或蒸发的金属微粒等侵袭人体皮肤,使局部皮肤受到灼伤、烤伤和皮肤金属化的伤害,严重的也可以致人死亡。电伤不是将人体内部器官损伤。3电击的三种形式:(1)单相触电 在低压系统中,由于人体的一部分直接或通过某种导体间接触及电源的一相,而人体的另一部分直接或通过导体间接触及大地,使电源和人体及大地直接形成了一个电流通路,如图示。图 单相触电方式4(2)两相触电 在低压系统中,人体两部分直接或通过导体间接触及电源的两相,在电源和人体直接构成了电流通路,如图示。不管是单相触电或两相触电,如果电流通过人体心脏,都是最
3、危险的触电方式。图 两相触电方式5(3)跨步电压触电 在高压接地点附近地面电位很高,距接地点越远则电位越低,其电位曲线如图示。人的两脚踩在不同电压点时,使人体承受的电压称为跨步电压。图 跨步电压触电6 由于高压系统中电压高,相线之间或相线与地之间,当距离到达一定值时,空气被击穿。所以,在高压系统中,除了人体直接或通过导体间接地触及电源会发生触电外,当人体直接或通过导体间接地接近高压电源时,电源与人体之间的介质被高压击穿而导致触电。人体在高压电源周围发生触电的危险间距与空气介质的温度、湿度、压强、污染情况以及电极形状和电压高低有关。7二、影响触电严重程度的因素 1、电流和人体电阻 影响触电严重程
4、度的因素主要是电流,电流的电线取决于人体的电阻及触电电压。每个人体的电阻各不相同,人体各部位的电阻也不相同,如人体的皮肤、皮下脂肪、骨骼和神经的电阻大,肌肉和血液的电阻小,一般情况下,人体的电阻为12k,由人的年龄、职业、性别、体型(高矮胖瘦)等条件所决定。我国规定不大于36V 的安全电压,小于10mA 的安全电流,对人体是不会造成危险的。虽有感觉,但自己可以摆脱。而电流大于时,人的肌肉就可能发声痉挛,时间一长就有伤亡的危险。82、触电时间 电击伤害的轻重还与电流通过人体的时间有关,如下图所示。图中区为无反应区;区为无有害生理危险区;区为非致命纤维性心室颤动区,在此区域里,人体会发生痉挛,呼吸
5、困难,血压升高,心脏机能紊乱等反应,此时摆脱电源能力已较差;区为可能发生致命的心室颤动的危险区,在此区域内,人已无法脱离电源,甚至停止呼吸,心脏停止跳动。1秒以上是人体的一个生死关(因人的心脏跳动一般在6090次/min)。心脏每跳动一次后休息0.1s,在这瞬间若有电流通过心脏,则十分危险。1s 则必经这一点。国际上公认:触电电流与时间之积若超过30mAs,就会发生人体触电死亡事故。9电流对人体伤害程度效应区域图10三、触电的规律 触电也是有规律的,统计资料表明如下:(1)一般年轻人居多,老年人很少,这是因为生产第一线主要是年轻人,年岁大的人经验多,事故自然少。(2)触电有季节性,雨季触电事故
6、多,如6、7、8、9月份触电事故占全年80以上。因为气候潮湿造成绝缘电阻下降,人体电阻也降低。(3)低压电比高压电触电概率高,某资料表明16人触电死亡中,有11人触的是低压电,即低压占68.7,高压占31.3。(4)行业影响 从行业上看,冶金、建筑、建材、矿山等行业居多,这些行业属于劳动密集型产业,这些行业手持电动工具多,漏电触电的机会多,工人简单培训后就上岗,甚至不经培训就上岗。11第二节 安全用电技术安全电压常用的防护方法建立完善的安全管理制度对电气设备绝缘的要求电子、电气设备的接地特殊建筑物的接地12一、安全电压1、安全电压的定义 人体不戴任何防护设备,也没有任何防护措施,直接接触带电体
7、,而对人体没有任何伤害的电电压称为安全电压。安全电压因人而异,而且还和环境有关,见下表。13 如工频时有生命危险的电流按0.01A为安全上限计算,则潮湿时的安全电压为U0.01120012V安全电压与环境的关系14 我国安全电压规定为5个等级,即42、36、24、12及6V。中国建筑业安全电压规定为三个等级,即36、24和12V。外国的规定各不相同,如法国、瑞典、荷兰规定为24V;俄罗斯是30V;美国是40V;英国、瑞士、捷克是50V;德国、奥地利是60V。外国安全电流及安全电压值152、安全电压与时间 的关系 如图示。安全电压和时间的关系163、几个极限值 1A-心脏停止跳动 25mA-无可
8、挽回心脏破裂极限 30mA-呼吸瘫痪的极限 10mA-肌肉抽搐,没有危险0.5mA-有感觉的极限 IEC规定10mA为摆脱阈值,50V为交流安全电压。17二、常用的防护方法1、采用护栏或阻拦物进行保护 阻拦物必须防止如下两种情况之一发生:(1)在正常工作中设备运行期间,无意识地触及带电部分。(2)身体无意识地接近带电部分。2、使设备置于伸直手臂范围以外的保护 凡是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。在计算伸臂范围时,必须将手持较大尺寸的导电物件考虑进去。3、在有裸露的高压带电体旁应设置护栏或标志 为的是防止人畜走近我遭受跨步电压的伤害。标志的形式有用红色灯泡、挂牌(牌上写“
9、高压危险,请勿靠近!”,或画有缺图符号)。设置护栏的距离可以参考表111。18表111 护栏距离参考值4、施工操作应保持安全距离 见表112所示。表112 施工安全距离195、架空线路应保持最小的安全距离 见表113。表113 架空线路最小安全距离6、间接接触保护法 用自动切断电源的保护(包括漏电电流动作保护)并辅以总等电位联接;使工作人员不致同时触及两个不同电位点的保护(即非导电场所的保护);使用双重绝缘或加强绝缘的保护;用不接地的局部等电位联接的保护。20 7、直接接触与间接接触兼顾的保护 宜采用安全超低压和功能超低压的保护方法来实现。安全超低压回路的带电部分严禁与大地联接,或构成其它回路
10、的一部分或保护线联接,使用安全超低压的设备,外露可导电部分严禁直接接地或通过其它途径与大地联接。21三、建立完善的安全管理制度 为确保安全用电,防止触电事故发生,必须建立安全管理制度或规则,内容一般有以下几点:(1)凡属于电气维修、安装的工作,必须由电工来操作。(2)严格执行电工安全操作规程。(3)一切手持电动工具必须符合国际标准、产品专业标准及安全规程要求。(4)严禁赤手触摸一切带电的绝缘导线。22(5)所有用电设备的金属外壳均要可靠接地或接零(由设计来定),并应定期检查是否接触良好。(6)不要带电作业,特别是危险场所(如工作场地狭窄,工作场地有对地220V以上的导体等)禁止带电作业。(7)
11、所有电气设备必须按规格加装熔断器,在插座支路或手持电动工具的电源上应安装漏电保安器。(8)凡移动式照明,必须采用安全电压。当环境干燥时用36V,按潮湿场所用24V,特别潮湿或在金属容器内用12V。23四、对电气设备绝缘的要求绝缘电阻有气态、液态和固态三类。要求介质损耗小,泄漏电流越小越好。(1)电阻率在107以上才称为绝缘材料。(2)常用电阻值的规定为每1000V一个M,所以500V以下的一般低压电器设备绝缘电阻为0.5M、1kV以下的低压电缆10M;3kV为200M;6kV为400M;10kV为500M。在实际工厂检验电电气产品时还要考虑实测环境温度,如下图所示。(3)绝缘材料的极限温度见下
12、表24绝缘电阻与环境温度的关系绝缘材料的极限温度()25五、电气、电子设备的接地(一)电气设备的接地 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保护性接地和功能性接地。保护性接地又可分为接地和接零两种型式。民用建筑低压配电系统接地型式可有以下三种:1、TN系统 电力系统有一点直接接地,受电设备的外露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,其又可分为三种型式:(1)TNS系统 整个系统的中性线(N)与保护线(PE)是分开的,如下图(a)。2627(2)TNC系统 整个系统的中性线(N)与保护线(PE)是合一的,如下图(b)。28(3)TNCS系统 系统
13、中前一部分线路的中性线(N)与保护线(PE)是合一的,如下图(c)。29 在TN系统的接地型式中,所有受电设备的外露可导电部分必须用保护线(或共用中性线即PEN线)与电力系统的接地点相连,并且须将能同时触及的外可导电部分接至同一接地装置上。当采用TNCS系统时,当保护线与中性线从某点(一般为进户线)分开后就不能再合并,且中性线绝缘水平应与相线相同。2、TT系统 电力系统有一点直接接地,受电设备的外露可导电部分通过保护线接至与电力系统接地点无直接关联的接地极,如下图所示。30 在TT系统中,共用同一接地保护装置的所有外露可导电部分,必须用保护线与这些部分共用的接地极连在一起(或与保护接地母线、总
14、接地端子相连)。31 3、IT系统 电力系统的带电部分与大地间无直接连接(或有一点经足够大的阻抗接地),受电设备的外露可导电部分通过保护线接至接地极,如下图所示。32 在IT系统中的任何带电部分(包括中性线)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保护线与接地线连接。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。33 在选择系统所采用的型式时,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,确定其中的一种。由同一台
15、发电机、配电变压器或同一段母线供电的低压电力网,不宜同时采用两种系统接地型式。在同一低压配电系统中,当全部采用TN系统确有困难时,也可部分采用TT系统接地型式。但采用TT系统供电部分均应装设自动切除接地故障的装置(包括漏电电流动作保护装置)或经由隔离变压器供电。34 (二)电子设备的接地 1、消防控制室的接地 消防控制室内安有许多电子设备,为了使所有电子设备能正常工作,消防控制室内的电子设备应进行工作接地。其工作接地电阻应小于4,若采用联合接地时,其接地电阻应小于1,并且应用专用接地干线由消防控制室引至接地体,接地专用干线应采用铜芯绝缘导线,其线芯截面不小于25mm2;由消防控制室接地板引至各
16、消防电子设备的接地线,应采用铜芯绝缘导线,其线芯截面不小于4mm2。35 2、共用电视天线(CATV)系统的接地 共用电视天线系统是用来接收、整理、传输以及分配电视信号的设备,其目的是要向电视用户提高稳定的、强度合适的不失真信号。通常由前端设备、信号源设备和传输分配系统组成。前端设备中的接收天线由于架设较高,易受雷击,因此应在接收天线的竖杆(架)上装设避雷针,避雷针的高度应能满足对天线设施的保护。当安装独立的避雷针时,避雷针与天线之间的最小水平间距应大于3m,独立避雷针和接收天线的竖杆(架)均应有可靠的接地。36 当建筑物已有防雷接地系统时,避雷针和天线竖杆(架)的接地应与建筑物的防雷接地系统
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