电气安全、防雷与接地培训课件(ppt 93页)
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防雷接地与电气安全培训讲座PPT
雷电对电气设备的危害
总结词
雷电对电气设备的危害主要表现在直接雷击和感应雷击两个方面。
详细描述
直接雷击是指雷电直接击中建筑物、设备或线路，造成设备损坏或引起火灾。感应雷击是指雷电放电时，在附近 的导体上产生静电感应和电磁感应，使设备受到损坏。雷电对电气设备的危害还表现在高电位反击和地电位升高， 可能导致设备损坏或人员伤亡。
防雷接地系统的原理
01
当雷电击中建筑物或附近时，接 闪器将雷电接收并将其通过引下 线引入接地装置。
02
接地装置将雷电电流引入地下土 壤，并通过大地散流，从而避免 雷电对建筑物、设备和人员的危 害。
02
防雷接地系统的安装与维护
防雷接地系统的安装
01
防雷接地系统的安装是 确保建筑物和设备免受 雷电危害的重要措施。
智能建筑的需求增长
随着智能建筑的普及，对建筑内的防雷接地与电气安全系统的要求 将更加严格和复杂。
国际化合作与交流增强
加强国际间的防雷接地与电气安全技术合作与交流，共同应对全球 气候变化和自然灾害的挑战。
感谢您的观看
THANKS
防雷接地系统可以保护电子设 备免受雷电的电磁脉冲和过电 压的危害，从而保证设备的正 常运行。
在电子设备中，应选择合适的 防雷接地系统和采取相应的防 护措施，以确保设备的安全。
06
防雷接地与电气安全的未来 发展
防雷接地技术的发展趋势
智能化监测
利用物联网和传感器技术， 实时监测雷电活动和接地 系统状态，提高预警和防 范能力。
电力系统是易受雷电攻击的设施之一，因此防雷接地在电力系统中具有重要意义。
防雷接地系统可以保护电力设施免受雷电的直接和间接影响，从而保证电力系统的 正常运行。
电气安全之防雷与接地PPT(28张)
第八章 电气安全（防雷与接地）
8.1过电压与防雷 8.2电气设备接地 8.3接地装置
8.1过电压与防雷接地
8.1.1雷电与过电压
雷电现象
在闷热、潮湿、无风的天气里，接近地面的湿 气受热上升，遇到冷空气凝成冰晶。冰晶受到 上升气流的冲击而破碎分裂，气流挟带一部分 带正电的小冰晶上升，形成“正雷云”，而另 一部分较大的带负电的冰 晶则下降，形成“负 雷云”。
保护接地可分为三种不同类型，即TN系统、IT系统 和TT系统。
1.TN系统
TN－C系统
整个系统的中性线N与保护线PE是合在一起 的，电气设备不带电金属部分与之相连 。
TN系统
TN－S系统
配电线路中性线N与保护线PE分开，电气设 备的金属外壳接在保护线PE上。
当电气设备发生接地故障时，电流就通过接地体向大地作半 球形散开，这一电流称为接地电流－IE。
试验表明，在距单根接地体或接地故障点20m左右的地方， 实际上散流电阻已趋近于零，电位为零的地方，称为电气上的 “地”或“大地”。电气设备的接地部分与零电位的“地” （大地）之间的电位差，就称为接地部分的对地电压，如图中 的UE。
2）避雷线
避雷线是用来保护架空电力线路和露天配电 装置免受直击雷的装置。它由悬挂在空中的
接地导线、接地引下线和接地体等组成，因 而也称“架空地线”。它的作用和避雷针一
样，将雷电引向自身，并安全导入大地，使 其保护范围内的导线或设备免遭直击雷。
3）避雷带和避雷网
避雷带和避雷网用于在建筑物的边缘及凸出部 分上加装，通过引下线和接地装置很好地连接。 对建筑物进行保护。
雷电冲击波的电压幅值可高达1亿伏，其电
流幅值可高达几十万安，对电力系统的危害 远远超过内部过电压。其可能毁坏电气设备
8.1过电压与防雷 8.2电气设备接地 8.3接地装置
8.1过电压与防雷接地
8.1.1雷电与过电压
雷电现象
在闷热、潮湿、无风的天气里，接近地面的湿 气受热上升，遇到冷空气凝成冰晶。冰晶受到 上升气流的冲击而破碎分裂，气流挟带一部分 带正电的小冰晶上升，形成“正雷云”，而另 一部分较大的带负电的冰 晶则下降，形成“负 雷云”。
保护接地可分为三种不同类型，即TN系统、IT系统 和TT系统。
1.TN系统
TN－C系统
整个系统的中性线N与保护线PE是合在一起 的，电气设备不带电金属部分与之相连 。
TN系统
TN－S系统
配电线路中性线N与保护线PE分开，电气设 备的金属外壳接在保护线PE上。
当电气设备发生接地故障时，电流就通过接地体向大地作半 球形散开，这一电流称为接地电流－IE。
试验表明，在距单根接地体或接地故障点20m左右的地方， 实际上散流电阻已趋近于零，电位为零的地方，称为电气上的 “地”或“大地”。电气设备的接地部分与零电位的“地” （大地）之间的电位差，就称为接地部分的对地电压，如图中 的UE。
2）避雷线
避雷线是用来保护架空电力线路和露天配电 装置免受直击雷的装置。它由悬挂在空中的
接地导线、接地引下线和接地体等组成，因 而也称“架空地线”。它的作用和避雷针一
样，将雷电引向自身，并安全导入大地，使 其保护范围内的导线或设备免遭直击雷。
3）避雷带和避雷网
避雷带和避雷网用于在建筑物的边缘及凸出部 分上加装，通过引下线和接地装置很好地连接。 对建筑物进行保护。
雷电冲击波的电压幅值可高达1亿伏，其电
流幅值可高达几十万安，对电力系统的危害 远远超过内部过电压。其可能毁坏电气设备
电气安全、防雷与接地培训课件(ppt93页)
❖
2006年6月6日星期二
EXIT
表7-1 安全电压
安全电压（交流有 效值）（v）
选用举例
额定值
空载上 限值
42
50
在有触电危险的场所使用的手持式电 动工具等
36
43
在矿井、多导电粉尘等场所使用的行 灯等
24
29
工作空间狭窄，操作者容易大面积接 触带电体，如在锅炉、金属容器内
12
15 人体可能经常触及的带电体设备
❖
5、You have to believe in yourself. That's the secret of success. ----Charles Chaplin人必须相信自己，这是成功的秘诀。-Thursday, June 17, 2021June 21Thursday, June 17, 20216/17/2021
6
8
2006年6月6日星期二
EXIT
❖ 触电及防护
❖ 触电的概念及其危害
人体也是导体，当人体不同部位接触不同 电位时，就有电流流过人体，这就是触电。
触电事故可分为“电击”与“电伤”两类。
❖电击是指电流通过人体内部，破坏人的心脏、 呼吸系统与神经系统，重则危及生命；
❖电伤是指由电流的热效应、化学效应或机械效 应对人体造成的伤害，它可伤及人体内部，甚 至骨骼，还会在人体体表留下诸如电流印、电 纹等触电伤痕。
❖ 严格遵循设计、安装规范；
电气设备、线路的设计、安装，应严格遵 循相关的国家标准，做到精心设计，按图 施工，确保质量，绝不留下事故隐患。
2006年6月6日星期二
EXIT
❖ 加强运行维护和检修试验工作
应定期测量在用电气设备的绝缘电阻及接 地装置的接地电阻，确保处于合格状态； 对安全用具、避雷器、保护电器，也应定 期检查、测试，确保其性能良好、工作可 靠。
防雷接地与电气安全PPT课件
§8.1 过电压、防雷及其设计
8.1.1 过电压及雷电的有关概念
1．雷电与过电压
防雷就是防御过电压，过电压是指电气设备或线路上出现超过正常工作要求 的电压升高。在电力系统中，按照过电压产生的原因不同，可分为内部过电 压和雷电过电压两大类。
（1） 内部过电压
内部过电压（又称操作过电压），指供配电系统内部由于开关操作、参数 不利组合、单相接地等原因，使电力系统的工作状态突然改变，从而在其 过渡过程中引起的过电压。
（4） 对净距离小于100mm的平行敷设的长金属管道，每隔20～30米用金属线 跨接，避免因感应过电压而产生火花。
§8.1 过电压、防雷及其设计
3. 雷电侵入波的防御
架空线
1）对6～10kV架空线，如有条件就采用30～50m的电缆段埋地引入，在架空 线终端杆装避雷器，避雷器的接地线应与电缆金属外壳相连后直接接地， 并连入公共地网。 2）对没有电缆引入的6～10kV架空线，在终端杆处装避雷器，在避雷器附 近除了装设集中接地线外，还应连入公共地网。
§8.1 过电压、防雷及其设计
当避雷针高度h>hr时，在避雷针上取高度hr的一点来代替避雷针的顶尖作 为圆心，其余与避雷针高度h≤hr时的计算方法相同，读者可自行分析。
8.1.3 雷的防御
直击雷的防御 防御直击雷的方法：
（1） 装设独立的避雷针；
（2） 在建筑物上装设避雷针或避雷线； （3）在建筑物屋面铺设避雷带或避雷网。
§8.1 过电压、防雷及其设计
表8-2 阀式避雷器至3～10kV主变压器的最大电 气距离
§8.1 过电压、防雷及其设计
8-4避雷针结构示意图 1- 避雷针 2- 引下线 3- 接地装置
图 8-5避雷器装置示意图 1- 架空线路 2-避雷器 3-接地体 4- 电力变压器
8.1.1 过电压及雷电的有关概念
1．雷电与过电压
防雷就是防御过电压，过电压是指电气设备或线路上出现超过正常工作要求 的电压升高。在电力系统中，按照过电压产生的原因不同，可分为内部过电 压和雷电过电压两大类。
（1） 内部过电压
内部过电压（又称操作过电压），指供配电系统内部由于开关操作、参数 不利组合、单相接地等原因，使电力系统的工作状态突然改变，从而在其 过渡过程中引起的过电压。
（4） 对净距离小于100mm的平行敷设的长金属管道，每隔20～30米用金属线 跨接，避免因感应过电压而产生火花。
§8.1 过电压、防雷及其设计
3. 雷电侵入波的防御
架空线
1）对6～10kV架空线，如有条件就采用30～50m的电缆段埋地引入，在架空 线终端杆装避雷器，避雷器的接地线应与电缆金属外壳相连后直接接地， 并连入公共地网。 2）对没有电缆引入的6～10kV架空线，在终端杆处装避雷器，在避雷器附 近除了装设集中接地线外，还应连入公共地网。
§8.1 过电压、防雷及其设计
当避雷针高度h>hr时，在避雷针上取高度hr的一点来代替避雷针的顶尖作 为圆心，其余与避雷针高度h≤hr时的计算方法相同，读者可自行分析。
8.1.3 雷的防御
直击雷的防御 防御直击雷的方法：
（1） 装设独立的避雷针；
（2） 在建筑物上装设避雷针或避雷线； （3）在建筑物屋面铺设避雷带或避雷网。
§8.1 过电压、防雷及其设计
表8-2 阀式避雷器至3～10kV主变压器的最大电 气距离
§8.1 过电压、防雷及其设计
8-4避雷针结构示意图 1- 避雷针 2- 引下线 3- 接地装置
图 8-5避雷器装置示意图 1- 架空线路 2-避雷器 3-接地体 4- 电力变压器
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围，自学
2006年6月6日星期二
②避雷线
避雷线是用来保护架空电力线路和露天配电 装置免受直击雷的装置。它由悬挂在空中的
接地导线、接地引下线和接地体等组成，因 而也称“架空地线”。它的作用和避雷针一
样，将雷电引向自身，并安全导入大地，使 其保护范围内的导线或设备免遭直击雷。
2006年6月6日星期二
行线的A、B两点。 ③以A、B为圆心，hr为半径作弧线，这两条
弧线相交或相切，并与地面相切。这两条弧 线与地面围成的空间就是避雷线的保护范围。
2006年6月6日星期二
当hr<h<2hr时，保护范围最高点的高度h0 按下式计算 h0 =2hrh
避雷线在hx高度的xx′平面上的保护宽度bx 按下式计算
2006年6月6日星期二
④ 避雷针（线）的接地装置
避雷针接地必须良好，接地电阻不宜超过10 Ω ； 35kV及以下变配电所的避雷针应单独装设支架， 避雷针与被保护设备之间的空气距离不小于5m； 独立避雷针应有自己专用的接地装置，接地装置 与变配电所接地网间的地中距离不应小于3m； 避雷针及接地装置与道路入口等的距离不小于 3m。
2006年6月6日星期二
① 管型避雷器
管型避雷器主要用于 变配电所的进线保护 和线路绝缘弱点的保 护，保护性能较好的 管型避雷器可用于保 护配电变压器。
图7.5 管型避雷器结构示意图
1—产气管；2—胶木管；3—棒形电极；4—环形电极；5—动作指示器；s1—内间隙；s2—外间隙
2006年6月6日星期二
章电气安全、防雷与接地
供配电系统进行正常运行，首先必须 要保证其安全性
防雷和接地是电气安全的主要措施。
因此掌握电气安全、防雷和接地的设
计方法也非常重要。
2006年6月6日星期二
第8章 电气设备的防雷与接地
8.1 电气安全 8.2 过电压和防雷 8.3 电气装置的接地
2006年6月6日星期二
当避雷针高度h>hr时
在避雷针上取高度hr的一点代替避雷针
的针尖作为圆心。余下作法与避雷针高 度h≤hr相同。
2006年6月6日星期二
例
某厂锅炉房烟囱高40m，烟囱上安装一支 高2m的避雷针，锅炉房（属第三类防雷 建筑物）尺寸如下图，试问此避雷针能否 保护锅炉房。
2006年6月6日星期二
直接触电防护 这是指对直接接触正常带电
部分的防护，例如对带电体加隔离栅栏或加 保护罩，使用绝缘物等。
间接触电防护 这是指对故障时可带危险电
压而正常时不带电的外露可导电部分（如金 属外壳、框架等）的防护，例如将正常不带 电的外露可导电部分接地，并装设接地故障 保护装置，故障时可自动切断电源。
2006年6月6日星期二
2006年6月6日星期二
关于两根等高避雷线的保护范围，可参看有 关国标或相关设计手册。
2006年6月6日星期二
③ 避雷带和避雷网
避雷带和避雷网用于在建筑物的边缘及凸出部分 上加装，通过引下线和接地装置很好地连接。对 建筑物进行保护。
2006年6月6日星期二
避雷带和避雷网的保护范围
避雷带和避雷网的保护范围应是其所处的整幢 高层建筑，为了达到保护的目的，避雷网的网格尺 寸有具体的要求见表7-2。
到25～30kV/cm时就开始放电，这就是直击 雷，据观测，在地面上产生雷击的雷云多为
负雷云。见图7-1。
2006年6月6日星期二
2006年6月6日星期二
感应雷过电压 当雷云在架空线路上方时， 使架空线路感应出异性电荷。雷云对其他物 体放电后，架空线路上的电荷被释放，形成 自由电荷流向线路两端，产生电位很高的过
接闪器的实质是引雷
2006年6月6日星期二
① 避雷针
避雷针是防止直击 雷的有效措施。一定 高度的避雷针（线） 下面，有一个安全区 域，此区域内的物体 基本上不受雷击。我 们把这个安全区域叫 做避雷针的保护范围。
2006年6月6日星期二
避雷针的保护范围用“滚球法”来确定。
“滚球法”，就是选择一个半径为hr（滚球半 径），沿需要防护直击雷的部分滚动，如果球体 只触及接闪器或接闪器和地面，而不触及需要保 护的部位时，则该部位就在这个接闪器的保护范 围之内。 滚球半径是按建筑物防雷类别确定的，见表7-2。
现象，并伴随强烈的闪光和轰鸣，这就是雷电现象。
2006年6月6日星期二
雷电过电压的种类
大气过电压
直击雷 感应雷
直击雷过电压 当雷电直接击中电气设备、 线路或建筑物时，强大的雷电流通过其流入大
地，在被击物上产生较高的电位降，称直击 雷过电压。
2006年6月6日星期二
有时雷云很低，周围又没有带异性电荷的雷 云，这样有可能在地面凸出物上感应出异性 电荷，在雷云与大地之间形成很大的雷电场。 当雷云与大地之间在某一方位的电场强度达
2006年6月6日星期二
雷电现象及危害
在闷热、潮湿、无风的天气里，接近地面的湿气 受热上升，遇到冷空气凝成冰晶。冰晶受到上升气流 的冲击而破碎分裂，气流挟带一部分带正电的小冰晶 上升，形成“正雷云”，而另一部分较大的带负电的 冰 晶则下降，形成“负雷云”。 不同电荷云团之间，或云与大地之间产生强烈的放电
电伤是指由电流的热效应、化学效应或机械效 应对人体造成的伤害，它可伤及人体内部，甚 至骨骼，还会在人体体表留下诸如电流印、电 纹等触电伤痕。
2006年6月6日星期二
触电事故引起死亡大都是由于电流刺激人体 心脏，引起心室的纤维性颤动、停搏和电流 引起呼吸中枢麻痹，导致呼吸停止而造成的。
安全电流是指人体触电后最大的摆脱电流。
8.1 电气安全
电气安全的含义
电气安全包括人身安全和设备安全两
个方面。
人身安全是指电气从业人员或其他人员
的安全；
设备安全是指包括电气设备及其所拖动
的机械设备的安全。
电气安全的重要性（略）
2006年6月6日星期二
电气安全措施 建立完整的安全管理机构； 健全各项安全规程，并严格执行； 严格遵循设计、安装规范；
2006年6月6日星期二
表7-2 各类防雷建筑物的滚球半径和 避雷网格尺寸
2006年6月6日星期二
单支避雷针的保护范围
图7-3 单支避雷针的保护范围
2006年6月6日星期二
当避雷针高度h≤hr时
a. 距地面hr 处作一平行于地面的平行线； b. 以避雷针的针尖为圆心、 hr为半径，作弧
2006年6月6日星期二
雷电过电压（外部过电压、大气过电压）
雷电过电压是由于电力系统中的设备或建筑物遭 受来自大气中的雷击或雷电感应而引起的过电压。
雷电冲击波的电压幅值可高达1亿伏，其电流幅
值可高达几十万安，对电力系统的危害远远超过 内部过电压。其可能毁坏电气设备和线路的绝缘，
烧断线路，造成大面积长时间停电。因此，必须 采取有效措施加以防护。
按规定正确使用电气安全用具
电气安全用具分绝缘安全用具和防护安全 用具，绝缘安全用具又分为基本安全用具 和辅助安全用具两类。
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采用安全电压和符合安全要求的电器
为防止触电事故而采用的由特定电源供电
的电压系列，称为安全电压。
对于容易触电及有触电危险的场所，应按 表7-1的规定采用相应的安全电压。
线交平行线于A、B两点； c. 以A、B为圆心， hr为半径作弧线，该弧
线与针尖相交，并与地面相切。由此弧线起 到地面为止的整个锥形空间就是避雷针的保 护范围。
2006年6月6日星期二
避雷针在被保护物高度hx的xx′平面上的 保护半径rx
r xh (2 h r h )h x (2 h r h x )
2006年6月6日星期二
解 查表7-2得滚球半径hr=60m，而避雷 针顶端高度h=40+2=42m，hx=8m， 避雷针保护半径为
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现锅炉房在hx=8m 高度上最远屋角距离避雷 针的水平距离为： 由此可见，烟囱上的避雷针能保护锅炉房。
2006年6月6日星期二
对于两支或者两支以上避雷针的保护范
普及安全用电知识。
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表7-1 安全电压
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触电及防护 触电的概念及其危害
人体也是导体，当人体不同部位接触不同 电位时，就有电流流过人体，这就是触电。
触电事故可分为“电击”与“电伤”两类。
电击是指电流通过人体内部，破坏人的心脏、 呼吸系统与神经系统，重则危及生命；
8.2 过电压与防雷
过电压及雷电概述 过电压的种类
过电压是指在电气设备或线路上出现的
超过正常工作要求并对其绝缘构成威胁 的电压。
过电压按产生原因可分为内部过电压和 雷电过电压。
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过电压
内部过电压 雷电过电压
供电系统中开关操作、负荷骤 变或由于故障而引起的过电压
雷电引起的过电压（大气过电 压）
接闪器是用来接受直接雷击的金属物体。
接闪的金属杆称为避雷针，主要用于保护露 天变配电设备及建筑物；
接闪的金属线称避雷线或架空地线，主要用 于保护输电线路；
接闪的金属带、金属网称避雷带、避雷网， 主要用于保护建筑物。
2006年6月6日星期二
接闪器的工作原理
利用其高出被保护物的突出地位，把雷电引向自 身，然后通过引下线和接地装置把雷电流泄入大 地，使被保护的线路、设备、建筑物免受雷击。
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③ 金属氧化物避雷器
金属氧化物避雷器又称压敏避雷器。它是一种没有火花
间隙只有压敏电阻片的阀型避雷器。压敏电阻片是氧化锌 等金属氧化物烧结而成的多晶半导体陶瓷元件，具有理想 的伏安特性。在工频电压下，它具有极大的电阻，能迅速 有效地阻断工频电流，因此不需要火花间隙来熄灭由工频 续流引起的电弧；在雷电过电压作用下，其电阻变得很小， 能很好地泄放雷电流。
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②避雷线
避雷线是用来保护架空电力线路和露天配电 装置免受直击雷的装置。它由悬挂在空中的
接地导线、接地引下线和接地体等组成，因 而也称“架空地线”。它的作用和避雷针一
样，将雷电引向自身，并安全导入大地，使 其保护范围内的导线或设备免遭直击雷。
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行线的A、B两点。 ③以A、B为圆心，hr为半径作弧线，这两条
弧线相交或相切，并与地面相切。这两条弧 线与地面围成的空间就是避雷线的保护范围。
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当hr<h<2hr时，保护范围最高点的高度h0 按下式计算 h0 =2hrh
避雷线在hx高度的xx′平面上的保护宽度bx 按下式计算
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④ 避雷针（线）的接地装置
避雷针接地必须良好，接地电阻不宜超过10 Ω ； 35kV及以下变配电所的避雷针应单独装设支架， 避雷针与被保护设备之间的空气距离不小于5m； 独立避雷针应有自己专用的接地装置，接地装置 与变配电所接地网间的地中距离不应小于3m； 避雷针及接地装置与道路入口等的距离不小于 3m。
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① 管型避雷器
管型避雷器主要用于 变配电所的进线保护 和线路绝缘弱点的保 护，保护性能较好的 管型避雷器可用于保 护配电变压器。
图7.5 管型避雷器结构示意图
1—产气管；2—胶木管；3—棒形电极；4—环形电极；5—动作指示器；s1—内间隙；s2—外间隙
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章电气安全、防雷与接地
供配电系统进行正常运行，首先必须 要保证其安全性
防雷和接地是电气安全的主要措施。
因此掌握电气安全、防雷和接地的设
计方法也非常重要。
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第8章 电气设备的防雷与接地
8.1 电气安全 8.2 过电压和防雷 8.3 电气装置的接地
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当避雷针高度h>hr时
在避雷针上取高度hr的一点代替避雷针
的针尖作为圆心。余下作法与避雷针高 度h≤hr相同。
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例
某厂锅炉房烟囱高40m，烟囱上安装一支 高2m的避雷针，锅炉房（属第三类防雷 建筑物）尺寸如下图，试问此避雷针能否 保护锅炉房。
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直接触电防护 这是指对直接接触正常带电
部分的防护，例如对带电体加隔离栅栏或加 保护罩，使用绝缘物等。
间接触电防护 这是指对故障时可带危险电
压而正常时不带电的外露可导电部分（如金 属外壳、框架等）的防护，例如将正常不带 电的外露可导电部分接地，并装设接地故障 保护装置，故障时可自动切断电源。
2006年6月6日星期二
2006年6月6日星期二
关于两根等高避雷线的保护范围，可参看有 关国标或相关设计手册。
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③ 避雷带和避雷网
避雷带和避雷网用于在建筑物的边缘及凸出部分 上加装，通过引下线和接地装置很好地连接。对 建筑物进行保护。
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避雷带和避雷网的保护范围
避雷带和避雷网的保护范围应是其所处的整幢 高层建筑，为了达到保护的目的，避雷网的网格尺 寸有具体的要求见表7-2。
到25～30kV/cm时就开始放电，这就是直击 雷，据观测，在地面上产生雷击的雷云多为
负雷云。见图7-1。
2006年6月6日星期二
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感应雷过电压 当雷云在架空线路上方时， 使架空线路感应出异性电荷。雷云对其他物 体放电后，架空线路上的电荷被释放，形成 自由电荷流向线路两端，产生电位很高的过
接闪器的实质是引雷
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① 避雷针
避雷针是防止直击 雷的有效措施。一定 高度的避雷针（线） 下面，有一个安全区 域，此区域内的物体 基本上不受雷击。我 们把这个安全区域叫 做避雷针的保护范围。
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避雷针的保护范围用“滚球法”来确定。
“滚球法”，就是选择一个半径为hr（滚球半 径），沿需要防护直击雷的部分滚动，如果球体 只触及接闪器或接闪器和地面，而不触及需要保 护的部位时，则该部位就在这个接闪器的保护范 围之内。 滚球半径是按建筑物防雷类别确定的，见表7-2。
现象，并伴随强烈的闪光和轰鸣，这就是雷电现象。
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雷电过电压的种类
大气过电压
直击雷 感应雷
直击雷过电压 当雷电直接击中电气设备、 线路或建筑物时，强大的雷电流通过其流入大
地，在被击物上产生较高的电位降，称直击 雷过电压。
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有时雷云很低，周围又没有带异性电荷的雷 云，这样有可能在地面凸出物上感应出异性 电荷，在雷云与大地之间形成很大的雷电场。 当雷云与大地之间在某一方位的电场强度达
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雷电现象及危害
在闷热、潮湿、无风的天气里，接近地面的湿气 受热上升，遇到冷空气凝成冰晶。冰晶受到上升气流 的冲击而破碎分裂，气流挟带一部分带正电的小冰晶 上升，形成“正雷云”，而另一部分较大的带负电的 冰 晶则下降，形成“负雷云”。 不同电荷云团之间，或云与大地之间产生强烈的放电
电伤是指由电流的热效应、化学效应或机械效 应对人体造成的伤害，它可伤及人体内部，甚 至骨骼，还会在人体体表留下诸如电流印、电 纹等触电伤痕。
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触电事故引起死亡大都是由于电流刺激人体 心脏，引起心室的纤维性颤动、停搏和电流 引起呼吸中枢麻痹，导致呼吸停止而造成的。
安全电流是指人体触电后最大的摆脱电流。
8.1 电气安全
电气安全的含义
电气安全包括人身安全和设备安全两
个方面。
人身安全是指电气从业人员或其他人员
的安全；
设备安全是指包括电气设备及其所拖动
的机械设备的安全。
电气安全的重要性（略）
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电气安全措施 建立完整的安全管理机构； 健全各项安全规程，并严格执行； 严格遵循设计、安装规范；
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表7-2 各类防雷建筑物的滚球半径和 避雷网格尺寸
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单支避雷针的保护范围
图7-3 单支避雷针的保护范围
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当避雷针高度h≤hr时
a. 距地面hr 处作一平行于地面的平行线； b. 以避雷针的针尖为圆心、 hr为半径，作弧
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雷电过电压（外部过电压、大气过电压）
雷电过电压是由于电力系统中的设备或建筑物遭 受来自大气中的雷击或雷电感应而引起的过电压。
雷电冲击波的电压幅值可高达1亿伏，其电流幅
值可高达几十万安，对电力系统的危害远远超过 内部过电压。其可能毁坏电气设备和线路的绝缘，
烧断线路，造成大面积长时间停电。因此，必须 采取有效措施加以防护。
按规定正确使用电气安全用具
电气安全用具分绝缘安全用具和防护安全 用具，绝缘安全用具又分为基本安全用具 和辅助安全用具两类。
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采用安全电压和符合安全要求的电器
为防止触电事故而采用的由特定电源供电
的电压系列，称为安全电压。
对于容易触电及有触电危险的场所，应按 表7-1的规定采用相应的安全电压。
线交平行线于A、B两点； c. 以A、B为圆心， hr为半径作弧线，该弧
线与针尖相交，并与地面相切。由此弧线起 到地面为止的整个锥形空间就是避雷针的保 护范围。
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避雷针在被保护物高度hx的xx′平面上的 保护半径rx
r xh (2 h r h )h x (2 h r h x )
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解 查表7-2得滚球半径hr=60m，而避雷 针顶端高度h=40+2=42m，hx=8m， 避雷针保护半径为
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现锅炉房在hx=8m 高度上最远屋角距离避雷 针的水平距离为： 由此可见，烟囱上的避雷针能保护锅炉房。
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对于两支或者两支以上避雷针的保护范
普及安全用电知识。
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表7-1 安全电压
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触电及防护 触电的概念及其危害
人体也是导体，当人体不同部位接触不同 电位时，就有电流流过人体，这就是触电。
触电事故可分为“电击”与“电伤”两类。
电击是指电流通过人体内部，破坏人的心脏、 呼吸系统与神经系统，重则危及生命；
8.2 过电压与防雷
过电压及雷电概述 过电压的种类
过电压是指在电气设备或线路上出现的
超过正常工作要求并对其绝缘构成威胁 的电压。
过电压按产生原因可分为内部过电压和 雷电过电压。
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过电压
内部过电压 雷电过电压
供电系统中开关操作、负荷骤 变或由于故障而引起的过电压
雷电引起的过电压（大气过电 压）
接闪器是用来接受直接雷击的金属物体。
接闪的金属杆称为避雷针，主要用于保护露 天变配电设备及建筑物；
接闪的金属线称避雷线或架空地线，主要用 于保护输电线路；
接闪的金属带、金属网称避雷带、避雷网， 主要用于保护建筑物。
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接闪器的工作原理
利用其高出被保护物的突出地位，把雷电引向自 身，然后通过引下线和接地装置把雷电流泄入大 地，使被保护的线路、设备、建筑物免受雷击。
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③ 金属氧化物避雷器
金属氧化物避雷器又称压敏避雷器。它是一种没有火花
间隙只有压敏电阻片的阀型避雷器。压敏电阻片是氧化锌 等金属氧化物烧结而成的多晶半导体陶瓷元件，具有理想 的伏安特性。在工频电压下，它具有极大的电阻，能迅速 有效地阻断工频电流，因此不需要火花间隙来熄灭由工频 续流引起的电弧；在雷电过电压作用下，其电阻变得很小， 能很好地泄放雷电流。