電氣安全講座1

1、電氣安全知識(shí)講座 防 雷 技 術(shù) 防靜電 技術(shù)防爆防火技術(shù)電氣安全措施1一、防雷雷電的產(chǎn)生與雷電的放電 防雷措施 適用規(guī)范2一、防雷雷電的產(chǎn)生與雷電的放電 防雷措施 適用規(guī)范3我國古代最早的雷擊記錄是周易記述的公元前1068年一次球形雷襲擊周武王的住房。古代的人們由于缺乏科學(xué)知識(shí)，不能正確解釋雷電現(xiàn)象，就把雷電與鬼神聯(lián)系起來，創(chuàng)造了雷神電母等神話故事。在封建迷信時(shí)期，人們將舊歷6月24日定為雷神的生日。第一個(gè)破除迷信的人是東漢哲學(xué)家王充（公元27-97年），他第一次提出了“雷是火”的論斷。1749年美國科學(xué)家富蘭克林等經(jīng)過科學(xué)實(shí)驗(yàn)，為我們揭開了雷電的神秘面紗，雷電與我們?nèi)粘Ｋ玫碾娪邢嗤男再|(zhì)

2、。人類的起源和雷電是密不可分的，如果地球上沒有雷電，人類將會(huì)滅絕。雷電為遠(yuǎn)古人類提供了最早的火種，推動(dòng)了文明的進(jìn)程，但同時(shí)又具有巨大的破壞性，是最嚴(yán)重的自然災(zāi)害之一。地球上每一秒鐘有 100 次閃電 ， 95% 是云對云的放電(也就是說 95%的雷擊只會(huì)產(chǎn)生電磁脈沖損害） 4雷電的產(chǎn)生與雷電的放電人們通常把發(fā)生閃電的云稱為雷雨云, 一般講的雷雨云就是指積雨云。云的形成過程是空氣中的水汽經(jīng)由各種原因達(dá)到飽和或過飽和狀態(tài)而發(fā)生凝結(jié)的過程。使空氣中水汽達(dá)到主要方式是空氣降溫冷卻和增加水汽含量。積雨云是一種在強(qiáng)烈垂直對流過程中形成的云。近地面的大氣的溫度由于熱傳導(dǎo)和熱輻射而升高，氣體溫度升高膨脹，密度

3、減小，壓強(qiáng)也隨著降低，它就要上升；上方的空氣層密度相對較大，就要下沉。熱氣流在上升過程中膨脹降壓，同時(shí)與高空低溫空氣進(jìn)行熱交換，于是上升氣團(tuán)中的水汽凝結(jié)而出現(xiàn)霧滴，就形成了云。在強(qiáng)對流過程中，云中的霧滴進(jìn)一步降溫，變成過冷水滴、冰晶或雪花，并隨高度逐漸增多。在凍結(jié)高度（-10攝氏度），由于過冷水大量凍結(jié)而釋放潛熱，使云頂突然向上發(fā)展，達(dá)到對流層頂附近后向水平方向鋪展，形成云砧，是積雨云的顯著特征。積雨云形成過程中，在大氣電場以及溫差起電效應(yīng)、破碎起電效應(yīng)的同時(shí)作用下，正負(fù)電荷分別在云的不同部位積聚。當(dāng)電荷積聚到一定程度，就會(huì)在云與云之間或云與地之間發(fā)生放電，也就是人們平常所說的閃電。 5雷電形

4、成于大氣運(yùn)動(dòng)過程中，其成因?yàn)榇髿膺\(yùn)動(dòng)中的劇烈摩擦生電以及云塊切割磁力線。閃電的形狀最常見的是枝狀，此外還有球狀、片狀、帶狀。閃電的形式有云天閃電、云間閃電、云地閃電。云間閃電時(shí)云間的摩擦就形成了雷聲。在氣象學(xué)中，常用雷暴日數(shù)、年平均雷暴日數(shù)、年平均地面落雷密度，來表征某個(gè)地方雷電活動(dòng)的頻繁程度和強(qiáng)度。此外，也使用年雷閃頻數(shù)來評(píng)價(jià)雷電活動(dòng)，它是指1000平方公里范圍內(nèi)一年共發(fā)生雷閃擊的次數(shù)。 大量觀測統(tǒng)計(jì)資料表明，一個(gè)地區(qū)的雷閃頻數(shù)與雷暴日數(shù)成線性關(guān)系。通常，建筑行業(yè)的防雷，更多的注重雷暴日的多少；航空、航海、氣象、通信等行業(yè)越來越關(guān)心年雷閃頻數(shù)的多少。我國一般按年平均雷暴日數(shù)將雷電活動(dòng)區(qū)分為少

5、雷區(qū)（90天）。我國的雷電活動(dòng)，夏季最活躍，冬季最少。全球分布是赤道附近最活躍，隨緯度升高而減少，極地最少。 6雷電危害按雷電形式可分成直擊雷、感應(yīng)雷和雷電波侵入三種。1、直擊雷破壞： 當(dāng)雷電直接擊在建筑物上，強(qiáng)大的雷電流使建（構(gòu)）筑物水份受熱汽化膨脹， 從而產(chǎn)生很大的機(jī)械力，導(dǎo)致建筑物燃燒或爆炸。另外，當(dāng)雷電擊中接閃器，電流沿引下線向大地瀉放時(shí)，這時(shí)對地電位升高，有可能向臨近的物體跳擊，稱為雷電“反擊”，從而造成火災(zāi)或人身傷亡。2、感應(yīng)雷破壞：感應(yīng)雷破壞也稱為二次破壞。它分為靜電感應(yīng)雷和電磁感應(yīng)雷兩種。由于雷電流變化梯度很大，會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的交變磁場，使得周圍的金屬構(gòu)件產(chǎn)生感應(yīng)電流，這種電流可能

6、向周圍物體放電，如附近有可燃物就會(huì)引發(fā)火災(zāi)和爆炸，而感應(yīng)到導(dǎo)線上就會(huì)對設(shè)備產(chǎn)生強(qiáng)烈的破壞性。2.1靜電感應(yīng)雷：帶有大量負(fù)電荷的雷云所產(chǎn)生的電場將會(huì)在金屬導(dǎo)線上感應(yīng)出被電場束縛的正電荷。當(dāng)雷云對地放電或云間放電時(shí)，云層中的負(fù)電荷在一瞬間消失了，那么在線路上感應(yīng)出的這些被束縛的正電荷也就在一瞬間失去了束縛，在電勢能的作用下，這些正電荷將沿著線路產(chǎn)生大電流沖擊。2.2電磁感應(yīng)雷：雷擊發(fā)生在供電線路附近，或擊在避雷針上會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的交變電磁場，此交變電磁場的能量將感應(yīng)于線路并最終作用到設(shè)備上。3、雷電波引入的破壞：當(dāng)雷電接近架空管線時(shí)，高壓沖擊波會(huì)沿架空管線侵入室內(nèi)，造成高電流引入，這樣可能引起設(shè)備損壞

7、或人身傷亡事故。如果附近有可燃物，容易釀成火災(zāi)。7雷電危害按雷電出現(xiàn)的物理效應(yīng)可分成電性質(zhì)破壞、熱性質(zhì)破壞和機(jī)械性質(zhì)破壞1、電性質(zhì)破壞：雷電放電產(chǎn)生高達(dá)數(shù)十萬伏的沖擊電壓，對電氣設(shè)備、儀表設(shè)備、通訊設(shè)備等的絕緣造成破壞，導(dǎo)致設(shè)備損壞，引發(fā)火災(zāi)、爆炸事故和人員傷亡，產(chǎn)生的接觸電壓和跨步電壓使人觸電。2、熱性質(zhì)破壞：當(dāng)上百千安的強(qiáng)大電流通過導(dǎo)體時(shí)，在極短時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)換成大量熱量，可熔化導(dǎo)線、管線、構(gòu)架金屬物質(zhì)，引發(fā)火災(zāi)。3、機(jī)械性質(zhì)破壞：由于雷電的熱效應(yīng)，使木材、水泥等材料中間縫隙的水分、空氣及其他物質(zhì)劇烈膨脹，產(chǎn)生強(qiáng)大的機(jī)械壓力，使被擊中物體嚴(yán)重破壞甚至造成爆炸。8當(dāng)人類社會(huì)進(jìn)入電子信息時(shí)代后，雷災(zāi)

8、出現(xiàn)的特點(diǎn)與以往有極大的不同，可以概括為：（1）受災(zāi)面大大擴(kuò)大，從電力、建筑這兩個(gè)傳統(tǒng)領(lǐng)域擴(kuò)展到幾乎所有行業(yè)，特點(diǎn)是與高新技術(shù)關(guān)系最密切的領(lǐng)域，如航天航空、國防、郵電通信、計(jì)算機(jī)、電子工業(yè)、石油化工、金融證券等；（2）從二維空間入侵變?yōu)槿S空間入侵。從閃電直擊和過電壓波沿線傳輸變?yōu)榭臻g閃電的脈沖電磁場從三維空間入侵到任何角落，無孔不入地造成災(zāi)害，因而防雷工程已從防直擊雷、感應(yīng)雷進(jìn)入防雷電電磁脈沖（LEMP）。前面是指雷電的受災(zāi)行業(yè)面擴(kuò)大了，這兒指雷電災(zāi)害的空間范圍擴(kuò)大了。例如二000年七月，一次閃電二家單位同時(shí)受到雷災(zāi)，而不是以往的一次閃電只是一個(gè)建筑物受損。（3）雷災(zāi)的經(jīng)濟(jì)損失和危害程度大大

9、增加了，它襲擊的對象本身的直接經(jīng)濟(jì)損失有時(shí)并不太大，而由此產(chǎn)生的間接經(jīng)濟(jì)損失和影響就難以估計(jì)。例如某尋呼臺(tái)遭受雷擊，導(dǎo)致該臺(tái)中斷尋呼數(shù)小時(shí)，其直接損失是有限的，但間接損失將大大超過直接損失。（4）產(chǎn)生上述特點(diǎn)的根本原因，也就是關(guān)鍵性的特點(diǎn)是雷災(zāi)的主要對象已集中在微電子器件設(shè)備上。雷電的本身并沒有變，而是科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，使得人類社會(huì)的生產(chǎn)生活狀況變了。微電子技術(shù)的應(yīng)用滲透到各種生產(chǎn)和生活領(lǐng)域，微電子器件極端靈敏這一特點(diǎn)很容易受到無孔不入的LEMP的作用，造成微電子設(shè)備的失控或者損壞。9防雷措施防雷裝置： 避雷針、避雷網(wǎng)、避雷帶、避雷線、 避雷器等。 包括：接閃器、引下線、接地裝置三部分。（反擊）

10、避雷針：保護(hù)范圍確定h/2hhahxr=1.5hPr地面保護(hù)半徑mh避雷針高度mP高度影響系數(shù)；h30m取1，30120m取5.5/h，120取h120mrx避雷針在hx水平面上的保護(hù)半徑hx被保護(hù)物高度mha避雷針的有效高度mrx10避雷器 分為閥型、管型和氧化鋅避雷器 接在被保護(hù)設(shè)備引入端，上端接帶電部分、下端接地。 正常時(shí)，避雷器內(nèi)部間隙保持絕緣，過電壓時(shí)間隙放電接地，截?cái)鄾_擊波，使引入被保護(hù)設(shè)備的電壓為避雷器“殘壓”，雷電過后，避雷器恢復(fù)絕緣狀態(tài)。被保護(hù)設(shè)備過電壓避雷器接地線路11建（構(gòu)）筑物防雷等級(jí)劃分建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 50057-94)第2.0.2條 遇下列情況之一時(shí),應(yīng)劃

11、為第一類防雷建筑物：一、凡制造、使用或貯存炸藥、火藥、起爆藥、火工品等大量爆炸物質(zhì)的建筑物,因電火花而引起爆炸,會(huì)造成巨大破壞和人身傷亡者。二、具有0區(qū)或10區(qū)爆炸危險(xiǎn)環(huán)境的建筑物。三、具有1區(qū)爆炸危險(xiǎn)環(huán)境的建筑物,因電火花而引起爆炸,會(huì)造成巨大破壞和人身傷亡者。第2.0.3條 遇下列情況之一時(shí),應(yīng)劃為第二類防雷建筑物：一、國家級(jí)重點(diǎn)文物保護(hù)的建筑物。二、國家級(jí)的會(huì)堂、辦公建筑物、大型展覽和博覽建筑物、大型火車站、國賓館、國家級(jí)檔案館、大型城市的重要給水水泵房等特別重要的建筑物。三、國家級(jí)計(jì)算中心、國際通訊樞紐等對國民經(jīng)濟(jì)有重要意義且裝有大量電子沒備的建筑物。四、制造、使用或貯存爆炸物質(zhì)的建筑

12、物,且電火花不易引起爆炸或不致造成巨大破壞和人身傷亡者。五、具有1區(qū)爆炸危險(xiǎn)環(huán)境的建筑物,且電火花不易引起爆炸或不致造成巨大破壞和人身傷亡者。六、具有2區(qū)或11區(qū)爆炸危險(xiǎn)環(huán)境的建筑物。 七、工業(yè)企業(yè)內(nèi)有爆炸危險(xiǎn)的露天鋼質(zhì)封閉氣罐。八、預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)大于0.06次/a的部、省級(jí)辦公建筑物及其它重要或人員密集的公共建筑物。九、預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)大于0.3次/a的住宅、辦公樓等一般性民用建筑物。注,預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)應(yīng)按本規(guī)范附錄一計(jì)算;第2.0.4條 遇下列情況之一時(shí),應(yīng)劃為第三類防雷建筑物一、省級(jí)重點(diǎn)文物保護(hù)的建筑物及省級(jí)檔案館。二、預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)大于或等于0.012次/a,且小于或等于0.06次/a的部、省級(jí)

13、辦公建筑物及其它重要或人員密集的公共建筑物。三、預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)大于或等于0.06次/a,且小于或等于0.3次/a的住宅、辦公樓等一般性民用建筑物。四、預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)大于或等于0.06次/a的一般性工業(yè)建筑物。五、根據(jù)雷擊后對工業(yè)生產(chǎn)的影響及產(chǎn)生的后果,并結(jié)合當(dāng)?shù)貧庀?、地形、地質(zhì)及周圍環(huán)境等因素,確定需要防雷的21區(qū)、22區(qū)、23區(qū)火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境。六、在平均雷暴日大于15d/a的地區(qū),高度在15m及以上的煙囪、水塔等孤立的高聳建筑物;在平均雷暴日小于或等于15d/a的地區(qū),高度在20m及以上的煙囪、水塔等孤立的高聳建筑物。12 適用規(guī)范石油與石油設(shè)施雷電安全規(guī)范 GB 15599-95 建筑物防雷設(shè)計(jì)

14、規(guī)范 GB50057-94石油庫設(shè)計(jì)規(guī)范GB50074-2002石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范GB50160-92交流電氣裝置的過電壓保護(hù)和絕緣配合DL/T 620-199713 石油與石油設(shè)施雷電安全規(guī)范 GB 15599-951主題內(nèi)容與適用范圍本規(guī)范規(guī)定了石油和石油產(chǎn)品在生產(chǎn)、運(yùn)輸、貯存、銷售、使用過程中避免或減少石油設(shè)備雷電危害的基本原則和措施。本規(guī)范適用于石油設(shè)備的雷電安全保護(hù)。2引用標(biāo)準(zhǔn)（略） 3預(yù)防雷電危害的基本原則3.1石油和石油產(chǎn)品應(yīng)貯存在密閉性的容器內(nèi)，并避免易燃或可燃性油氣混合在容器周圍積聚。3.2易燃或可燃性油氣可能泄漏或積聚的區(qū)域，應(yīng)避免金屬導(dǎo)體間產(chǎn)生火花放電。3.3固定頂

15、金屬容器附件(如呼吸閥、安全閥)必須裝設(shè)阻火器。3.4石油容器及其附屬裝置(如阻火器、呼吸閥、量油孔等)均應(yīng)保持良好的工作狀態(tài)。3.5石油設(shè)備應(yīng)采用防雷接地。防雷接地、防靜電接地和電氣設(shè)備接地宜共用同一接地裝置。 144預(yù)防雷電危害的技術(shù)措施4.1金屬油罐4.1.1當(dāng)貯存易燃、可燃油品的油罐，其頂板厚度小于4mm時(shí)，應(yīng)裝設(shè)防直擊雷設(shè)備，如避雷針或半導(dǎo)體消雷器等。其中單支避雷針保護(hù)范圍的確定參見附錄A，其它情況下保護(hù)范圍的確定詳見GB50057附錄四。半導(dǎo)體消雷器保護(hù)范圍的確定參見附錄B。4.1.2當(dāng)貯存易燃、可燃油品的油罐，其頂板厚度大于、等于4mm時(shí)，按GBJ74第11.2.2條規(guī)定，可不裝

16、設(shè)防直擊雷設(shè)備。但在多雷區(qū)(注)，當(dāng)油罐頂板厚度大于、等于4mm時(shí)，仍可裝設(shè)防直擊雷設(shè)備。注：多雷區(qū)通常指年雷暴日大于40天的地區(qū)，參見附錄C。4.13金屬油罐必須作環(huán)型防雷接地，其接地點(diǎn)不應(yīng)少于兩處，其間弧形距離不應(yīng)大于30m。接地體距罐壁的距離應(yīng)大于3m，當(dāng)罐頂裝有避雷針或利用罐體作接閃器時(shí)，每一接地點(diǎn)的沖擊接地電阻不應(yīng)大于10。4.1.4浮頂金屬油罐可不裝設(shè)防直擊雷設(shè)備，但必須用兩根截面不小于25mm2的軟銅絞線將浮船與罐體作電氣連接。其連接點(diǎn)不應(yīng)小于兩處，連接點(diǎn)沿油罐周長的間距不應(yīng)大于30m。浮頂油罐的密封結(jié)構(gòu)，宜采用耐油導(dǎo)靜電材料制品。4.1.5金屬油罐的阻火器、呼吸閥、量油孔、人孔

17、、透光孔等金屬附件必須保持等電位連接。 154.2非金屬油罐（略）4.3人工洞石油庫 （略）4.4汽車槽車和鐵路槽車4.4.1汽車槽車和鐵路槽車在裝運(yùn)易燃、可燃油器時(shí)宜裝阻火器。4.4.2鐵路裝卸油品設(shè)備(包括鋼軌、管路、鶴管、棧橋等)應(yīng)作電氣連接并接地，沖擊接地電阻應(yīng)不大于10。4.5金屬油船和油駁4.5.1金屬油船和油駁的金屬桅桿或其它凸出物可作接閃器。如船體的結(jié)構(gòu)是木質(zhì)的或其它絕緣材料的，則必須把桅桿或其它凸出的金屬物與水線以下的銅板連接。4.5.2無線電天線應(yīng)裝避雷器。4.5.3雷暴時(shí)應(yīng)中止裝卸油品，并關(guān)閉貯器開口。4.6管路4.6.1輸油管路可用其自身作接閃器，其法蘭、閥門的連接處，應(yīng)設(shè)金屬跨接線。當(dāng)法蘭用5根以上螺栓連接時(shí)，法蘭可不用金屬線跨接，但必須構(gòu)成電氣通路。4.6.2管路系統(tǒng)的所有金屬件，包括護(hù)套的金屬包覆層必須接地。管路兩端和每隔200-300m處，以及分支處、拐彎處均應(yīng)有一處接地，接地點(diǎn)宜設(shè)在管墩處，其沖擊接地電阻不得大于10。4.6.3可燃性氣體放空管路必須裝設(shè)避雷針，避雷針的保護(hù)范圍應(yīng)高管口不小于