1、五、危險環境因素的防護施工現場有關電氣安全的危險環境因素主要有外電線路、易燃易爆物、腐蝕介質、機械損傷，以及強電磁輻射的電磁感應和有害靜電等。由于這些危險因素往往都是客觀原已存在的，并且是不可回避的，所以為了保障施工現場人員和財產安全，不受其侵害，只有而且必須對其采取預防性防護措施。1.外電防護在施工現場周圍往往存在一些高、低壓電力線路，這些不屬于施工現場的外界電力線路統稱為外電線路。外電線路一般為架空線路，個別現場也會遇到電纜線路。如果施工現場距離外電線路較近，往往會因施工人員搬運物料、器具，尤其是金屬料具或操作不慎意外觸及外電線路，從而發生觸電傷害事故。因此，當施工現場鄰近外電線路作業時，

2、為了防止外電線路對施工現場作業人員可能造成的觸電傷害事故，施工現場必須對其采取相應的防護措施，這種對外電線路觸電傷害的防護稱為外電線路防護，簡稱外電防護。外電防護的機理外電防護的機理源于帶電體周圍的電場感應和放電現象。帶電體周圍電場中的電場感應和放電現象對人體是有害的。據有關資料介紹，自從采用高壓輸電技術以來，出現了許多影響人身安全的異常現象。如人們在高壓輸電線路或設備下站立或行走時，往往會有不舒服的感覺。當人們距離帶電導體較近時，會呈現精神緊張、毛發豎立，嚴重時身體與衣服接觸處會有刺痛的感覺；在潮濕天氣里，頭和帽子之間、腳和鞋之間往往會發生使人難受的電火花。當年美國在500kV高壓輸電線路投

3、入運行后，有的地方在該線路下面或附近裝設金屬圍欄，曾發生因人體接觸柵欄而觸電的事故；有的地方在該線路附近用鐵線作曬衣繩，也曾發生過因接觸鐵線而觸電的事故；甚至還發生過人體接觸停放在該帶電線路下面的汽車外殼時觸電的現象。我國在330kV輸電線路投入運行的初期，在陜西省眉縣金渠鎮該線路跨越汽車站處，也發生過旅客上、下汽車時有麻電的現象，后來只好將汽車站遷移到距該線路更遠一些的其它地方。上述現象為什么會發生？按照電磁場理論，上述諸現象的發生可解釋為由于高壓線路周圍存在的強電場感應所致。事實上任何架空電力線路都是帶電體，其周圍都存在電場，在這個電場作用下，處于線路附近導體（包括人體）上本來處于中性中和

4、狀態下的正、負自由電荷將要重新分布，分別集中于導體最靠近和最遠離電力線路的兩端，而且隨著線路電壓交變，正、負電荷的分布也隨之交替變化。這種現象叫做電場感應，如圖511所示。電 力 線 路 + + + + + + + + + 導體 地面圖511 電場感應示意圖如果線路與地面之間的導體對地絕緣，則由于電場感應導體與地面之間就會呈現電壓，高壓線下人體接觸鐵柵欄、曬衣鐵線和汽車外殼發生觸電的現象即與此相關。與導體在電場中的電感應現象相對應，電介質或絕緣體在電場中將被極化，電極化的結果是電介質或絕緣體內原子的正、負電荷作用中心被加大分離距離，并在其表面呈現束縛電荷。人的頭發和穿著的衣服（可視為電介質）在

5、電力線路附近的異常現象即與極化現象有關。一般來說，架空線路的電壓等級越高，與鄰近導體的距離越小，其與鄰近導體之間電介質（空氣）被極化的程度就越高，空氣介質中的電場強度就越大、電場越強。除此以外，電力線路與鄰近導體之間空氣介質被極化的程度和電場強度還與導體鄰近線路一側表面的曲率半徑(尖銳程度)有關。導體鄰近線路一側表面的曲率半徑越小(即曲率越大或表面越尖銳)，其間電場被畸變(不均勻)程度就越高，局部尖端領域電場就越強，相應地空氣介質被極化的程度也就越高。當地面上的導體接近電力線路至一定距離時，其間空氣介質內原子被電場極化分離的正負束縛電荷將脫離束縛而成為自由電荷，在電力線路與地面導體之間形成放電

6、通道，失去其介電或絕緣性能，而呈現導電性能，這種情況稱為電介質(此處是空氣)被擊穿。由此可見，對外電線路防護的機理就是通過保持足夠的距離，降低電場感應的危害性影響，消除電介質放電現象。許多國家規定了限制高壓電場強度的數值，例如日本規定在500kV線路下面離地面1米處的電場強度不得超過3kV/m；相對應的美國為15kV/m；前蘇聯為10kV/m；我國為8kV/m。綜上所述，施工現場對外電線路的防護實質上就是直接接觸防護，基本方法就是使人體與外電線路之間的距離大于所謂“安全距離”。外電防護的技術措施根據所述外電防護的機理，引用現行國家標準用電安全導則（GB/T 13869）附錄A電擊防護的基本措施

7、的規定，直接接觸防護應選用以下適應措施：·絕緣；·屏護；·安全距離；·限制放電能量；·24V及以下安全特低電壓。上述直接接觸防護的五項基本措施具有普遍適用的意義。但是對于施工現場外電防護這種特殊的直接接觸防護來說，其防護措施主要應是絕緣、屏護、安全距離問題。不僅如此，還應考慮到作業現場人員移動、操作、運送物料器材、搭設腳手架具、開挖溝槽和建造暫設設施、車輛通行等諸多動態防護因素。規范結合施工現場實際，以外電防護機理為基礎，以電擊防護的基本措施和確保外電防護可靠性為宗旨，具體確立了外電防護三項原則或三項基本措施：即保證安全操作距離，架設安全防護設

8、施，無防護措施時禁止強行施工。這三項基本措施具有依次傳遞關聯關系的，現將各項措施分述如下：保證安全操作距離保證安全操作距離就是充分考慮各種操作因素的影響，確立外電線路與施工現場的各種位置關系，它是外電防護的首要措施。對此規范規定的措施要點是：a.在建工程不得在外電架空線路正下方施工、搭設作業棚、建造生活設施或堆放構件、架具、材料及其它雜物等。b.在建工程（含腳手架）的周邊與外電架空線路的邊線之間的最小安全操作距離不應小于表（511）所列數值。 表（511）在建工程與外電架空線路邊線之間的安全操作距離外電線路電壓等級（kV）<111035110220330500最小安全操作距離（m）468

9、1015注: 上、下腳手架的斜道不宜設在有外電線路的一側。c.施工現場的機動車道與外電架空線路交叉時,架空線路的最低點與路面的垂直距離不應小于表（512）所列數值。表（512）施工現場的機動車道與架空線路交叉時的最小垂直距離外電線路電壓等級（kV）<111035最小垂直距離（m）6.07.07.0d.起重機嚴禁越過無防護設施的外電架空線路作業。在外電架空線路附近吊裝時，起重機的任何部位或被吊物邊緣在最大偏斜時與架空線路的最小距離不得小于表（513）所列數值。表（513） 起重機與外電架空線路間的最小安全距離 電 壓（kV）安 全 距 離（m）<11035110220330500沿垂

10、直方向1.53.04.05.06.07.08.5沿水平方向1.52.03.54.06.07.08.5e.施工現場開挖溝槽邊緣與外電埋地電纜溝槽邊緣之間的距離不得小于0.5 m。f.施工現場在外電架空線路附近開挖溝槽時，必須會同有關部門采取加固措施，防止外電架空線路電桿傾斜、懸倒。如果受工程位置和其周圍環境限制，無法保證安全操作距離，則必須實施下面第二項防護措施。即架設安全防護設施。架設安全防護設施架設安全防護設施是一種絕緣隔離防護措施，宜通過采用木、竹或其它絕緣材料增設屏障、遮欄、圍欄、保護網等與外電線路實現強制性絕緣隔離，并須在隔離處懸掛醒目的警告標志牌。為防止因電場感應可能使防護設施帶電，

11、防護設施不宜采用金屬材料架設。架設安全防護設施必須符合以下要求。a.防護設施必須經有關部門批準，采用線路暫時停電或其它可靠的安全技術措施，并有電氣工程技術人員和專職安全人員監護。b.防護設施必須與外電線路保持一定的安全距離。安全距離不應小于表（514）所列數值（表中，外電線路電壓等級10kV的規定適用于220/380V線路）。表（514） 防護設施與外電架空線路間的安全距離外電線路電壓等級（kV）1035110220330500最小安全距離（m）1.72.02.54.05.06.0考慮到防護設施架設安全，表中數值大于通常的安全距離數值。c.防護設施應堅固、穩定、嚴密。完善的防護設施可使人體被限

12、制在與外電線路有效保護隔離的范圍內，也可使外電線路免受施工機具損傷，最主要的是能夠防止外電線路可能對人體造成的直接接觸觸電傷害。因此，防護設施及其架設首先應當做到堅固、穩定，應能承受施工過程中人體、工具、器材、落物的意外撞擊和風雨、機械振動等不良環境因素的沖擊，而保持其防護功能，即不歪斜、不扭曲、不松動，特別要保證不懸倒、不塌落，以保障施工作業人員、防護設施臨近其它人員，以及被防護電力線路的安全。其次，防護設施的防護等級或嚴密程度應達到規范規定的水平，即IP30級。所謂IP30級的規定是指防護設施的縫隙，能防止2.5mm固體異物穿越。如果防護設施無法架設，則必須實施第三項，也是最后一項防護措施

13、，即無任何防護措施時不得強行施工。無任何防護措施時不得強行施工對外電線路無法架設防護設施的施工現場，如欲繼續施工作業，唯一可行的辦法就是與有關部門協商，使外電線路暫時停電，或遷移，或改變在建工程的位置。否則，嚴禁強行施工。以上三項防護措施均屬于直接接觸防護。為了不至因此而使施工無法安全進行，在現場勘測時即應關注并預先處置與此相關的問題。2.易燃易爆物及腐蝕介質防護易燃易爆物防護對易燃易爆物的防護，也是施工現場用電安全方面的一個重要問題，這是因為施工現場用電工程配置有數量、種類繁多的電氣設備，這些設備在運行過程中不可避免地會產生電火花、電弧或高溫。例如配電裝置的開關電器在帶負荷分斷或故障自動切斷

14、時會產生電火花；配電線路過載時會過熱，斷線和碰殼短路時會打火爆裂；燈具點燃時表面會產生高溫；而電焊機正是依靠電弧工作的。所有這些因素都很容易導致點燃易燃易爆物，從而引發電氣火災和爆炸事故。所以，施工現場在用電的同時應十分關注對易燃易爆物的防護。對易燃易爆物的防護，概括起來說可歸納為以下二點原則性防護措施：電氣設備現場周圍應無易燃易爆物。電氣設備現場周圍應無易燃易爆物是指電氣設備設置或工作現場周圍沒有因電火花或電弧可能點燃或引起爆炸的物品，也包括對該類物品的清除。電氣設備對其周圍易燃易爆物應采取阻斷、阻燃隔離。電氣設備對其周圍易燃易爆物的阻斷、阻燃隔離是指當電氣設備周圍的易燃易爆物無法清除和回避

15、時，要根據防護類別采取絕熱隔溫及阻燃隔弧、隔爆等措施，包括設置阻燃隔離板和采用防爆電機、電器、燈具等。腐蝕介質防護腐蝕介質對施工現場用電工程的安全運行也有很大的危害，主要表現是使電接觸不良，導致燒毀電氣連接點；絕緣性能下降，導致漏電增加。這些危害不僅使電氣設備的安全使用壽命下降，可靠性降低，有時還能誘發電氣火災。對電氣設備腐蝕危害最大的介質主要是各類酸、堿、鹽。酸、堿、鹽不僅較集中地存在于相關的化工廠和使用場所，而且在自然界中到處都有，例如某些地區的酸雨、酸霧，沿海地區的鹽霧，以及地面和地下的雨水、污水、垃圾等。施工現場的用電工程是一個開放式的露天用電工程，對自然界腐蝕介質的潛在腐蝕危害是無法

16、回避的，唯一的辦法就是采取有針對性的防護。對腐蝕介質的防護，概括起來說也可歸納為以下二點原則性防護措施。電氣設備現場周圍應無污源和腐蝕介質電氣設備現場周圍應無污源和腐蝕介質是指電氣設備設置或工作現場周圍沒有能對設備造成腐蝕作用的酸、堿、鹽等污源和介質，也包括對該類介質的清除。電氣設備對其周圍污源和腐蝕介質應采取阻斷隔離電氣設備對其周圍污染源和腐蝕介質應采取阻斷隔離措施，是指當設備周圍的污源和腐蝕介質無法清除和回避時，應采取具體的、有針對性的隔離防護措施。例如：配電裝置箱體的外形結構要做到能夠防雨、防塵，在某些雪和鹽霧、酸霧較多的地區，箱體的外形結構還要做到能夠防雪、防霧，可采取箱門口嚴密、進出

17、線口密封等措施；金屬箱體涂刷防腐油漆；導線的連接點要做防水絕緣包扎；地面上的用電設備（包括配電線纜不得拖地放置）要防止被雨水、污水沖洗和浸泡；酸雨、酸霧和沿海鹽霧多的地區采用相應的耐腐電纜代替一般絕緣導線等；在污源和腐蝕介質相對嚴重集中的場所，則應按照相應的國家標準規定采用具有相應防護結構、適應相應防護等級的電氣設備。3.機械損傷防護機械損傷防護主要是指對施工現場用電工程的配電裝置、配電線路、用電設備等在施工作業過程中可能遭受意外機械損傷的防護。由于施工現場是多工種交叉作業的露天場所，上述電氣設備缺少有效的空間保護，所以可能遭受機械損傷的概率增大，損傷的形式也是多種多樣的。例如運送鋼筋等物料時

18、可能刮傷線路和撞壞配電裝置；推車、行人可能碾傷（斷）、踩傷（斷）地面上的電纜；高處和吊裝落物可能砸壞線路和設備；加工廢料和沙石材料堆集可能壓壞負荷線電纜；車輛超高裝載可能掛斷架空配電線路；鋼筋網面上的電焊機電纜可能被拖拉和踩踏而破皮等等。電氣設備（包括線路）的機械損傷，不僅使電氣設備不能正常使用，有時還會引發觸電和電火，所以有必要采取相應的防護措施予以避免。主要防護措施如下：電氣設備的設置位置應能避免各種施工落物的物體打擊或設置防護棚。塔式起重機回轉跨越現場露天配電線路上方應有防護隔離設施。用電設備負荷線不應拖地放置。電焊機二次線應避免在鋼筋網面上拖拉和踩踏。穿越道路的線路或者架空，或者穿管埋

19、地保護，嚴禁直鋪地面。加工廢料和施工材料堆場要遠離電氣設備和線路，不得有任何接觸。機械損傷防護不僅僅是防止電氣設備受到損傷，而且由于它與觸電和電火有聯系，所以也是一種人身安全防護和財產損失防護。4.電磁感應及靜電防護電磁感應防護這里所謂電磁感應防護是指對因強電磁輻射在高大建筑機械或高架金屬設施上產生有害對地感應電壓，并導致人體觸電的防護。電磁輻射實質上就是源于波源的不斷交替產生的變化電場和變化磁場由近及遠的間遞傳播。這種隨時間變化并在空間傳播的電磁場稱為電磁波，在存在電磁輻射的空間，當輻射電磁波遇到金屬物體，例如高大建筑機械時，就會在金屬物體上感應產生電場，而感應電場在金屬體內的積分效應即形成

20、電動勢，如果金屬體在感應電場的方向上是開口的，則在開口兩端就會呈現電壓，這種因電磁輻射而產生的感應電壓是一種高頻感應電壓，其大小或高低與電磁輻射（電磁波）的強度有關，輻射電磁波越強，產生的高頻感應電壓也就越高。當塔式起重機在電臺或其它強電磁波源附近工作時，有時吊鉤或吊繩與大地之間會呈現一種對地電壓，人手接觸時有麻電感覺，這就是上述高頻感應電壓所致。此外，鋼管腳手架等各種高架金屬設施也會因電磁輻射波的電磁感應，在鋼管腳手架等各種高架金屬設施的頂端和底端（通常是地面或者是地面上的支撐物）之間也會因電磁輻射波的電磁感應效應而呈現高頻感應電壓。與塔式起重機不同，人體的兩部分往往很難，甚至不可能同時接觸

21、鋼管腳手架或者高架金屬設施的頂端和底端。因此，在鋼管腳手架或各種高架金屬設施上進行施工作業的人員往往不會有高頻觸電的感覺。需要指出，這種由電磁輻射感應產生的電場是一種渦旋電場，它不是由電荷產生的所謂靜電場。在靜電場中，任何帶電物體上集聚的靜電（不論是正電荷還是負電荷）均可以通過將帶電體接地中和消除，而這種以渦旋電場形式存在的高頻感應電是不能靠接地消除的。例如，塔式起重機雖然已經作了接地，但是它的吊鉤或吊繩，以及機體呈現的對地電壓，不會因其機體接地而消失。消除有害電磁感應的有效辦法就是采取所謂電磁屏蔽措施，例如許多電子器件和電子裝置，為了防止其周圍空間雜散電磁波對其正常工作狀態的影響，常常包上一

22、層鐵質或其它金屬外皮，用以阻擋或削弱外界電磁波的透入，以防止外界電磁波對其正常工作狀態的電磁干擾。但是，在施工現場對塔式起重機等高大建筑機械和鋼管腳手架等高架金屬設施實施電磁屏蔽是不現實的，也就是說企圖通過電磁屏蔽來消除強電磁感應的危害是難以實施的。通常，為了防止強電磁波輻射在塔式起重機吊鉤或吊繩上產生對地電壓的危害，可采取以下防護措施：地面操作者穿絕緣膠鞋，戴絕緣膠皮手套。吊鉤用絕緣膠皮包裹或吊鉤與吊繩間用絕緣材料隔離。掛裝吊物時，將吊鉤掛接臨時接地線。靜電防護靜電是相對靜止電荷的簡稱。自然界的電荷分為正電荷和負電荷兩類性質截然相反的電荷。它們都來源于組成物質的最小單元原子。在正常情況下原子

23、中的正、負電荷電量因大小相等而中和，因而不顯電性，而呈中性。如果因某種原因或用某種方法使中性原子中的正、負電荷量發生相對變化，例如獲得一些負電荷（電子負電荷最小粒子）或失去一些負電荷，則其對外就分別顯示負電性或正電性，而成為負電荷或正電荷，這就是靜電的形成。實際上，產生靜電的原因和方法很多，最典型、最常見的方法就是摩擦起電。除此以外，還有諸如靜電感應，電磁感應（發電機），化電效應（化學電池，如干電池、蓄電池等），熱電效應（熱電偶），光電效應（光電元件）等。在自然界中摩擦起電的例子到處都有，例如天空中帶電的雷云，就是云層與空氣之間因摩擦而形成的；在日常生活中，當你在黑暗處脫掉化纖類內衣或毛衣，并

24、與身體皮膚或頭發接觸時，會有絲絲聲和閃亮的金星出現，這實際上就是摩擦生電現象。在施工現場里，可能在某些場合，某些設備上也會產生靜電。例如在傳送帶與傳送輪之間，會因摩擦而在傳送帶和傳送輪上產生不同性的電荷（正電荷和負電荷）；在塔式起重機、物料輸送機等所有具有轉軸的建筑機械上，其轉軸與軸套之間由于油泥的存在，也會因摩擦而在轉軸和軸套上產生不同性的電荷。所以靜電的產生是客觀的。靜電聚集到一定程度，就會對人體構成危害，因為當人體接觸到帶靜電的物體時，就會有電荷在人體和帶電體之間瞬間轉移，轉移的過程人就會有感覺，例如針刺、麻、以至身體顫抖等，依靜電的聚集量和轉移程度而不同。為了消除靜電對人體的危害，通常

25、的方法是將能產生靜電的設備或其相關部位接地，使其所帶靜電被大地中的異性電荷中和掉，并使接地部位與大地保持等電位（地電位）。這樣一來，即使人體接觸到產生靜電的設備或其相關部位，也不會有因電荷轉移而帶來的諸如針刺、麻、以至身體顫抖等觸電感覺。所以規范規定，在有靜電的施工現場內，對聚集在機械設備上的靜電應采取接地泄漏措施。為了保障防靜電接地的效果，依據現行國家標準防止靜電事故通用導則，結合施工現場實際，規范規定了防靜電接地的接地電阻限值，即每組專設的防靜電接地體的接地電阻值一般不應大于100，在高土壤電阻率地區也不應大于1000。六、防雷1.雷電的形成及其危害 雷電現象 大家知道，地面上的水經蒸發形

26、成水霧，水霧升入天空聚集在一起就形成云，所以說云就是密集在大地上空的水霧。 天空中的云層在上、下氣流的強烈摩擦和碰撞下會帶有正電荷或負電荷，這種帶電的云稱為雷云。當雷云中的電荷逐漸聚集增加，并使其周圍空氣中的電場強度達到空氣的擊穿強度值及以上時，空氣的介電（絕緣）性能就會遭到破壞，這時在正、負雷云之間或雷云與大地之間就會發生強烈的放電現象。這種雷云放電現象就稱為雷電現象。雷電的形成過程 雷電依據形成和危害方式、過程不同分為直擊雷和感應雷兩種。直擊雷的形成過程雷云對大地放電稱為直擊雷。所以，直擊雷的形成過程就是雷云對大地的放電過程。雷云對大地的放電過程開始于雷云所帶電荷的電場對大地的靜電感應。由

27、于雷云電荷電場的靜電感應，使雷云下面的大地以及地面上具有導電性的物體（例如各種金屬物體）出現與雷云電荷符號相反的異性電荷，如圖611所示。這樣一來，相當于在雷云和大地之間形成了一個巨大的空間充電電容器。并且在這個雷云和大地之間形成的空間充電電容器中，形成了一個以空氣為介質的空間電場，這種空間電場一般來說不是均勻電場，而是因局部受地面突出物影響而被畸變了的不均勻空間電場。 圖611 直擊雷的形成過程 雷云中的電荷分布是不均勻的，在雷云中形成多處聚集中心。當雷云中任一電荷聚集中心處的電場強度達到2530kV/cm時，就會使周圍空氣被擊穿，形成空間游離區，并由雷云向大地迅速發展，逐漸形成一個導電通道

28、，這叫做雷電先導。雷電先導進展到離地面的高度約為100300m時，地面因靜電感應而聚集的與雷云電荷符號相反的異性電荷便更加集中，特別是易于聚集在較突起或較高的地面突出物的尖端上，且使其周圍空氣游離，形成迎雷先導，并向空中的雷電先導快速接近。當二者接觸時，地面的異性電荷經過迎雷先導通道與雷電先導通道中的電荷發生強烈中和，出現極大的電流，閃光和雷鳴同時相伴而生，這就是雷電的主放電階段。主放電階段存在的時間極短，一般約為50100s，但主放電電流卻可達幾百千安。當主放電完成以后，雷云中剩余電荷沿著主放電通道繼續流向大地，這一階段的放電電流約為數百安，該階段稱為放電的余輝階段，一般能持續約0.030.

29、15s。感應雷的形成過程當雷云經過輸電線上空時，由于受雷云電荷電場的感應，輸電線上靠近雷云的部分便密集了與雷云電荷符號相反的大量異性電荷，如圖612所示。雷云輸電線地面圖612感應雷的形成過程如果該雷云與附近帶異性電荷的雷云之間發生放電，或該雷云與地面發生放電，則該雷云中的電荷將被中和，其周圍電場隨之消失。此時輸電線上高度密集的電荷將因電場束縛消失和同性電荷排斥力而迅速向輸電線兩端散開，形成對地電壓幅度很高，但作用時間極短的所謂感應雷電波，亦稱大氣過電壓波。直擊雷的雷電流波和感應雷的雷電壓波都屬于沖擊波。例如，在絕大多數情況下，雷電流波波形可形象地如圖613所示。圖中為斜角波頭雷電流波形，橫軸

30、表示雷電流持續時間，以微秒計；縱軸表示雷電流值，以千安計。從圖中可以看出，雷電流在4極短的時間內 圖613斜角波頭雷電流波波形迅速增長到幅值(約60kA)，這一段波形習慣上稱作波頭，用時間段()表示；而把雷電流從波幅降至1/2波幅約30kA一段的波形稱作波尾，用時間段()表示，一般波尾延續約數十微秒。包括波頭、波尾全過程的波形就是表達雷電流特征的雷電流波形。雷電流（或雷電壓）沖擊波的特征一般用波幅值(kA)、和波頭（）對波尾（）的比值來表達,如圖613所示斜角波頭雷電流沖擊波可近似表達為。雷電的危害直擊雷的危害 直擊雷主放電時，集聚在雷云中的大量電荷通過主放電通道，瞬間泄入大地，形成強大的雷電

31、流（一種沖擊電流）。強大的雷電流通過地面上的被擊物，產生了具有極大破壞作用的綜合性效應：a.其一，直擊雷發生時，幾百萬伏的沖擊電壓對人體會造成十分危險的電擊危害，特別是當直擊雷主放電通道即使沒有經過人體，但卻靠近地面上的人體時，人體也會受到危險的電擊危害。b.其二，直擊雷發生時，數十千安雷電流的熱效應會嚴重燒毀被擊物，如果被擊物體或其臨近的物體屬于易燃易爆物，還會引發電氣火災。c.其三，直擊雷發生時，瞬間強烈放電引起的空氣急劇膨脹會產生巨大的機械破壞力，損壞被擊物和鄰近設施。由此可見，直擊雷的危害是十分嚴重的，作為直擊雷本身雖然無法消除它，但其危害卻是可以設法避免或減輕的 感應雷的危害 感應雷

32、電波具有很高的電壓幅值，當其沿輸電線侵入變、配電裝置時，如果這些裝置的絕緣耐壓水平低于雷電侵入波的幅值，則其絕緣將被擊穿，設備將被燒毀，還能引起大面積停電和電氣火災事故。可見感應雷電侵入波的危害也是巨大的。 對于施工現場而言，雖然兩種雷電危害都可能遇到，但實際上危害最大的是直擊雷。因為其供電電源方面的變、配電裝置通常已設置了防感應雷電波侵入危害的避雷裝置，感應雷電波侵入施工現場供配電系統的可能性很小，只是在施工現場設置專用變電所時才需要和對待直擊雷一樣，考慮其綜合防護問題。2.防雷措施雷電是一種破壞力，危害性極大的自然現象，要想消除它是不可能的，但消除其危害卻是可能的。即可通過設置一種裝置，人

33、為控制和限制雷電發生的位置，并使其不至危害到需要保護的人、設備或設施。這種裝置稱作防雷裝置或避雷裝置。防雷部位的確定 參照現行國家標準建筑物防雷設計規范，規范規定施工現場需要考慮防直擊雷的部位主要是塔式起重機、物料提升機、外用電梯等高大機械設備，以及鋼管腳手架、在建工程金屬結構等高架金屬設施，并且其防雷等級可按三類防雷對待。而防感應雷部位的規定，通常是當設置現場變電所時，在變電所的進、出線處。按照規范的規定，對于施工現場防直擊雷而言，不是上述所有設備都必須設置防雷裝置，而是首先應考慮鄰近建筑物或設施是否有防直擊雷裝置，如果鄰近建筑物或設施有防直擊雷裝置，則要判斷它們是在其保護范圍以內，還是在其

34、保護范圍以外。如果施工現場的起重機、物料提升機、外用電梯等機械設備，以及鋼腳手架和正在施工的在建工程等的金屬結構，均在相鄰建筑物、構筑物等設施的防雷裝置保護范圍以外，則應按表(621)規定安裝防雷裝置。表（621） 施工現場內機械設備及高架設施需安裝防雷裝置的規定地區年平均雷暴日（d）機械設備高度（m）1550>15 ，<403240，<902090及雷害特別嚴重地區12表(10-2-1)中的數據是參照第三類防雷建、構筑物特征，考慮到全國各地施工現場的氣象、地形、地質、周圍環境和現場機械、設施特征及其年計算雷擊次數0.01次/年確定的。一般建筑物年雷擊次數經驗公式為：（次/年

35、） (621)式中，年計算雷擊次數(次/年)； 年平均雷暴日數（d），即年平均打雷的天數（天）； 建筑物的長度(m)； 建筑物的寬度(m)； 建筑物的高度(m)； 校正系數。在一般情況下取=1；在位于曠野孤立的建筑物，位于河邊、湖邊、山坡下或山地中土壤電阻率較小處、土山頂部、山谷風口、特別潮濕等處的建筑物以及建筑群中有高于25m的建筑物，k值可取為=1.52。 例621 某施工現場設置井字架，其高度為=12m，長度為=3m，寬度為=3m。該地區年平均雷暴日數為120（天/年），為年平均雷暴日數90（天/年）的雷電特別頻發區；該地區雨量充沛，氣溫濕熱，現場為低土壤電阻率地區，并特別潮濕，按照校正

36、系數的取值原則，可取為=2。根據以上這些條件，則該施工現場所設置的井字架，其年平均雷擊次數可按上述“一般建筑物年雷擊次數經驗公式(621)”計算為= 0.015×2×120×(3+5×12)×(3+5×12)×10-6= 0.0143次/年 由于本例中施工現場所設置的井字架，其年平均雷擊次數按(10-2-1)式已計算出為=0.0143次/年0.01次/年。所以，如果該施工現場所設置的井字架未在臨近建筑物或設施防直擊雷裝置的保護范圍之內，則需按第三類防雷設施設置防直擊雷裝置，此結論與表(621)的規定是一致的。 例622 某施

37、工現場起重機的高度為=50m，長度、寬度相同，為=10m，該施工現場所處地區的年平均雷暴日數為=15天/年。年平均雨量不大，氣溫不高，土壤電阻率較低，主要是因為起重機高度=50m25m，所以可取校正系數為=2。則該起重機年平均雷擊次數可按上述“一般建筑物年雷擊次數經驗公式(621)”計算為= 0.015×2×15×(10+5×50)×(10+5×50)×10-6= 0.03次/年由于本例中施工現場所設置起重機的年平均雷擊次數按(621)式也已計算出為=0.03次/年0.01次/年。所以，如果該施工現場所設置的起重機也未在其臨

38、近建筑物或設施防直擊雷裝置的防雷保護范圍之內，同樣也應當按照第三類防雷設施設置防直擊雷裝置，而且此結論與表(621)所作的規定也是一致的。以上兩個例題只是為了從一個方面說明表(621)所作規定的依據。在實際工程應用中，其實不必去計算是否需要設置防雷裝置的高大建筑機械和高架金屬設施的年平均雷擊次數，而只需按照表(621)的規定執行即可。其中機械設備高度（m）規定中的“機械設備”除了包括塔式起重機、外用電梯、物料提升機等高大建筑機械以外，還應包括需要考慮設置防直擊雷裝置的高架金屬設施；而地區年平均雷暴日數可查閱規范附錄A全國主要城鎮年平均雷暴日數得到，它是根據全國各個地區連續若干年（50年）逐年雷

39、暴活動情況的歷史資料記載，經過統計分析而得出的統計數據，在實際工程應用時可作為參考，例如從該附錄中可查閱出沈陽地區年平均雷暴日數為27.1。防雷裝置的設置 防直擊雷裝置的設置 防直擊雷裝置由接閃器（避雷針、避雷線、避雷帶等）、防雷引下線和防雷接地體組成。對于施工現場高大建筑機械和高架金屬設施來說，接閃器（避雷針）應設置于其最頂端，可采用直徑為20及以上的鋼筋、圓鋼等；防雷引下線可采用銅線、圓鋼、扁鋼、角鋼、鋼筋等；防雷接地體與供配電系統接地體一樣。避雷針、防雷引下線、防雷接地體之間必須可靠焊接。單獨設置的防雷接地體，其沖擊接地電阻值不應大于30；與供配電系統PE線重復接地共用的防雷接地體,其接

40、地電阻值應符合PE線重復接地接地電阻值不大于10的要求。對于塔式起重機，由于其臂架長，而且使用中有回轉運動，故在任何情況下均應設置防直擊雷裝置，其塔頂和臂架遠端可作為接閃器，不需另裝避雷針；其機體可作為防雷引下線，但應保證電氣連接；其防雷接地體可與PE線重復接地的接地體共用。 防感應雷裝置的設置當施工現場設置有低壓配電室，但不設置臨時專用變電所，這時如配電線路為架空線路，則應按照規范的規定，將其架空進、出線處絕緣子鐵腳與配電室接地裝置相連接，作防雷接地，以防雷電波侵入，亦兼有防直擊雷作用。如果配電線路為埋地電纜，且線路較短，為防雷電波從其與架空線的連接處侵入，在電纜兩端來回反射疊加成過電壓波，

41、并進入配電室，需在電纜兩端裝設閥型避雷器。當施工現場設置有專用臨時變電所時，為防止感應雷電波侵入變電所內，威脅電力變壓器和高、低壓電器的絕緣，以及變電所工作人員的安全，應在該專用臨時變電所的三相進、出線處各裝設一組閥型避雷器，如圖621所示。閥型避雷器的選擇應符合三項基本原則，即避雷器的額定電壓等級應與線路的額定電壓等級保持一致；避雷器的額定電壓不得低于安裝地點可能出現的最大對地工頻電壓；避雷器的工頻放電電壓和沖擊放電電壓上限值應低于電網（包括直接聯接于電網上的相關電氣設備）相應的（工頻的或沖擊的）絕緣水平。在施工現場臨時用電工程中，如果要選用閥型避雷器，可以查閱有關電氣設備手冊。圖621 變

42、電所雷電侵入波保護原理接線需特別指出，按照規范的要求，施工現場所有需要設置防雷裝置的機械設備，其配置及固定安裝的動力、控制、照明、信號及通信線路均應采用穿鋼管敷設，并且其敷設鋼管應與機械設備的金屬結構體作等電位電氣連接，這主要是基于通過敷設鋼管的電磁屏蔽作用和敷設鋼管與機械設備金屬結構體的等電位連接作用，防止這些機械設備一旦遭受直擊雷時機械設備與其臨近具有導電性物體之間可能放電，從而造成的雷電側擊危害。3.防雷保護范圍 這里所說的防雷保護范圍是指接閃器對直擊雷的保護范圍。 按照現行國家標準建筑物防雷設計規范，接閃器防直擊雷的保護范圍是按“滾球法”確定的。所謂滾球法是指選擇一個其半徑hr由防雷類

43、別確定的一個可以滾動的球體，沿需要防直擊雷的部位滾動，當球體只觸及接閃器（包括被利用作為接閃器的金屬物），或只觸及接閃器和地面（包括與大地接觸并能承受雷擊的金屬物），而不觸及需要保護的部位時，則該未被觸及部分就得到接閃器的保護。按“滾球法”確定避雷針和避雷線作為接閃器防雷保護范圍的方法可參閱規范附錄B 滾球法。七、接地接地裝置是構成施工現場用電基本保護系統的主要組成部分之一，是施工現場用電工程的基礎性安全裝置。在施工現場用電工程中，電力變壓器二次側(低壓側)中性點要直接接地，PE線要作重復接地，高大建筑機械和高架金屬設施要作防雷接地，以及產生靜電的設備要作防靜電接地等。本章將首先簡要介紹接地的

44、概念，然后重點介紹接地裝置的組成和設計。1.接地的概念 接地與接地裝置 所謂接地，是指設備與大地作電氣連接或金屬性連接。電氣設備的接地，通常的方法是將金屬導體埋入地中，并通過導體與設備作電氣連接(金屬性連接)。這種埋入地中直接與地接觸的金屬物體稱為接地體，而連接設備與接地體的金屬導體稱為接地線，接地體與接地線的連接組合就稱為接地裝置。 接地的分類 接地有多種分類方法，以下主要介紹接地按其作用和方式不同的分類。 按接地作用分類 接地按其作用分類可分為：功能性接地和保護性接地及兼有功能和保護性的重復接地。 a.功能性接地：電氣系統或設備因運行穩定需要的接地，稱為功能性接地。功能性接地又分為：工作接

45、地、屏蔽接地、邏輯接地。 工作接地是指電氣系統為穩定正常工作電壓的接地。例如電力變壓器和發電機中性點的接地即屬于工作接地。屏蔽接地是指電氣線路或裝置為使其內部導體或器件免受外界電磁場干擾而將其外露可導電部分接地。例如將電纜金屬外護層、穿線金屬管及電子組件金屬外殼等接地均屬于屏蔽接地。 邏輯接地是指為保證電子設備穩定工作而將其金屬底板或某一公共連接線作為邏輯信號的電位參考點而接地。 b.保護性接地：為防止電氣設備的金屬外殼因絕緣損壞帶電危及人、畜安全和設備安全，以及設置相應保護系統需要，而將電氣設備正常不帶電的金屬外殼或其它金屬結構接地，稱為保護性接地。保護性接地分為保護接地、防雷接地、防靜電接

46、地等。 保護接地是指在接地保護系統中將電氣設備外露可導電部分接地。例如將電動機的金屬底座、配電箱和開關箱的金屬箱體等接地，均屬于保護接地，又稱安全接地。保護接地的接地裝置應是獨立設置的，即與系統接地無關。如果保護接地是籍助于導體與系統中性點接地裝置相連接實現，則只能稱為保護接零。 防雷接地是指為防止雷電對電氣系統和設備，以及高架金屬設施和建、構筑物的危害，使雷擊防雷裝置時雷電流順利泄入大地而將防雷裝置接地。例如接閃器(避雷針、避雷線、避雷帶)、避雷器的接地，均屬于防雷接地。 防靜電接地是指為防止電氣系統或設備在運行過程中產生的靜電對人畜和財產造成危害，并將有害靜電順利導入大地，而將產生靜電的部

47、位接地。 c.重復接地 在三相四線制系統中，為了增強接地保護系統接地的作用、效果和可靠性，在其接地線的另一處或多處再作接地(通過新增接地裝置)，稱為重復接地。 按接地方式分類 接地按其接地方式分類可分為：直接接地與間接接地，固定性接地與臨時性接地。 a.直接接地與間接接地 一部分工作接地(例如我國220kV以上電網，110kV絕大部分電網，一般0.4kV低壓電網的中性點接地)以及其它功能性接地，全部保護性接地和重復接地都是直接接地。 一部分工作接地為間接接地。例如我國154kV電網、60kV以下高壓電網為非直接接地系統，一般經消弧線圈(電抗器)接地。一些特殊場所工作接地采用經擊穿保險器間接接地

48、方式。 b.固定性接地與臨時性接地 所謂固定性接地是指接地裝置的接地一經設置聯接，不再改動的接地。上述所有功能性接地、保護性接地、重復接地一般都采用固定性接地，即接地裝置的接地聯接一經設置，不再改動。 電氣系統或設備的臨時性接地通常與電氣系統或設備的故障和檢修相聯系。故臨時性接地又可分為故障接地和檢修接地。 檢修接地是指當電氣系統或設備停電檢修時，將已斷電的正常情況帶電部分暫時接地，通常通過具有接線夾的多股軟導線與接地體作電氣連接，于檢修完畢后撤除，然后才能送電，以保證檢修人員在檢修過程中的安全。 故障接地是指電氣系統或設備因絕緣損壞，其正常情況帶電部分通過導體與大地電氣連接。故障接地會引起很

49、大短路電流，容易引發火災和爆炸。在電氣系統和設備中，對故障接地是需要加以防止和預防性保護的。其它分類方式、方法，這里不再贅述。2.接地裝置的組成如上所述，接地裝置主要由接地體(或稱接地極)與接地線連接組合而成。 以下將按照規范的相關規定，綜合介紹接地裝置組成中的規定和要求。 接地體 接地體一般分為自然接地體和人工接地體兩種。自然接地體：自然接地體是指原已埋入地下并可兼做接地用的金屬物體。例如原已埋入地中的直接與地接觸的鋼筋混凝土基礎中的鋼筋結構體、金屬井管、非燃氣金屬管道、鎧裝電纜(鉛包電纜除外)的金屬外皮等，均可作為自然接地體。 人工接地體：人工接地體是指人為埋入地中直接與地接觸的金屬物體。

50、簡言之，即人工埋入地中的接地體。用作人工接地體的金屬材料通常可以采用圓鋼、鋼管、角鋼、扁鋼，及其焊接件，但不得采用螺紋鋼或鋁材。 接地線 接地線也可以分為自然接地線和人工接地線。 自然接地線：自然接地線是指設備本身原已具備的接地線。如鋼筋混凝土構件的鋼筋、穿線鋼管、鎧裝電纜(鉛包電纜除外)的金屬外皮等。自然接地線可用于一般場所各種接地的接地線，但在有爆炸危險場所只能用作輔助接地線。自然接地線各部分之間應保證電氣連接，嚴禁采用不能保證可靠電氣連接的水管和既不能保證電氣連接又有引起爆炸危險的燃氣管道作為自然接地線。 人工接地線：人工接地線是指人為設置的接地線。人工接地線一般可采用圓鋼、鋼管、角鋼、

51、扁鋼等鋼質材料，但接地線直接與電氣設備相連的部分以及采用鋼接地線有困難時，應采用絕緣銅線。 3.接地裝置的敷設 接地裝置的敷設應遵循下述原則和要求： 應充分利用自然接地體。當無自然接地體可利用，或自然接地體電阻不符合要求，或自然接地體運行中各部分連接不可靠，或有爆炸危險場所，則需敷設人工接地體。 應盡量利用自然接地線。當無自然接地線可利用，或自然接地線不符合要求，或自然接地線運行中各部分連接不可靠，或有爆炸危險場所，則需要敷設人工接地線。人工接地體可垂直敷設或水平敷設。垂直敷設時，接地極相互間距不宜小于其長度的2倍，頂端埋深一般為0.8m；水平敷設時，接地極相互間距不宜小于5m，埋深一般不小于

52、0.8m。人工接地體和人工接地線的最小規格分別如表(731)和表(732)所示。表(731) 人工接地體最小規格材料名稱規格項目最小規格圓鋼鋼管角鋼扁鋼直徑()壁厚()板厚()截面()板厚()43.54486注：敷設在腐蝕性較強的場所或土壤電阻率100m的潮濕土壤中的接地體,應適當加大規格或熱鍍鋅。表(732) 人工接地線最小規格材料名稱規格項目地上敷設地下敷設室內室外圓鋼鋼管角鋼扁鋼直徑()壁厚()板厚()截面()板厚()52.5224362.52.548483.54488絕緣銅線截面（mm2）1.5注：敷設在腐蝕性較強的場所或土壤電阻率100m的潮濕土壤中的接地體,應適當加大規格或熱鍍鋅。

53、接地體各部分接地極間及接地體與接地線的連接均應采用焊接。接地線連接處應采用搭接焊。其中扁鋼的搭接長度應為其寬度的2倍；圓鋼的搭接長應為其直徑的6倍。 接地線及其連接處如位于潮濕或腐蝕介質場所，應涂刷防潮、防腐蝕油漆。每一組接地裝置的接地線應采用兩根及以上導體，并在不同點與接地體焊接。接地線與接地設備的連接可用焊接或螺栓連接。用螺栓連接時，應設防松螺帽或加防松墊片。接地體周圍不得有垃圾或非導體雜物，且應與土壤緊密接觸。4.接地裝置的設計所謂接地裝置的設計，就是根據對接地電阻的要求，選擇、確定接地裝置。對接地裝置接地電阻的要求當采用TN接零保護系統時,對各接地電阻的要求如下：工作接地裝置：電力變壓

54、器或發電機的工作 接地電阻值一般不得大4，單臺容量不超過100kVA的變壓器或發電機的工作接地電阻不得大于10。在土壤電阻率大于1000（.m）的地區，當達到上述電阻值有困難時，工作接地電阻值可提高到30，但在接地電氣設備周圍應設置操作和維修絕緣臺，并需保證操作、 維修人員不致偶然觸及外物。重復接地裝置：PE線每一處重復接地裝置的接地電阻值，一般場所不應大于10，在工作接地電阻值允許達到10的電力系統中，所有重復接地裝置的并聯等效電阻值不應大于10。防雷接地裝置：防雷裝置一般要求其接地裝置的沖擊接地電阻值不得大于30。如防雷接地與重復接地共用同一接地裝置，則接地電阻值應滿足重復接地的要求。防靜電接地裝置：防靜電接地裝置的接地電阻一般可不大于1000。接地裝置接地電阻的計算接地電阻的概念a.定義：當有電流經接地線、接地體進入大地，并在土