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文檔簡介

電氣安全技術常州大學安全工程系1緒論1.1學習電氣安全目的1.2電氣安全概述1.3電氣知識基礎1.1學習電氣安全目的1、避免或減少人員觸電、電氣火災等事故2、掌握觸電事故、電氣火災事故的急救措施案例解析:1999年7月30日,西寧鐵二中小學部夏令營的60名師生到青島一家著名企業的工業園參觀。小學生霍鵬在碧波蕩漾的如意湖邊照相,不慎落水。為救小學生,霍鵬的同學、老師、導游、公司員工等19人紛紛跳下湖……結果,有七個大人被奪去了生命。孩子都獲救了。醫生診斷結果:觸電溺水身亡原因:如意湖內有三臺潛水泵和7個水下射燈,事故是由其中一個潛水泵漏電所致。學習電氣安全的必要性Q:為什么身亡的七人都是大人?Q:潛水泵雖漏電,但通過湖水與大地相連,接了地,為什么還能電人?A:罪魁禍首是——跨步電壓學習電氣安全的必要性學習電氣安全的必要性ba20mUNUE可見,從漏電點到20m外的大地,電壓是逐漸降低的。大人身高體長,在水中所承受的電壓也就大。1.2電氣安全概述Q:電氣安全主要研究什么?以安全為目標,以電氣為領域的應用科學。包括用電安全和電器安全,但不僅如此。(電氣>電器)電氣

用電電磁輻射靜電雷電電器電氣安全的任務研究各種電氣事故研究其機理、原因、構成、規律、特點和防治措施。

研究用電氣的方法來解決安全生產問題研究運用電氣監測、電氣檢查和電氣控制的方法來評價系統的安全性或解決生產中的安全問題。1.2電氣安全概述1.2電氣安全概述電氣安全的特點抽象性看不見、聽不見、嗅不著(尤其是靜電和電磁輻射)。廣泛性強電弱電、直流交流、靜電流電、高壓低壓、工業農業、生產生活。綜合性既有工程技術方面,也有組織管理方面。1.3電氣知識基礎1.3.1電的基本概念“電”的名稱起源于古希臘的“琥珀”一詞;中國1851年正式將其翻譯為“電”。電是一種自然現象。電是像電子和質子這樣的亞原子粒子之間的產生排斥和吸引力的一種屬性。它是自然界四種基本相互作用之一。電或電荷有兩種:我們把一種叫做正電、另一種叫負電。通過實驗我們發現帶電物體同性相斥、異性相吸,吸引或排斥力遵從庫侖定律。1.3電氣知識基礎1.3.1電的基本概念電荷是帶電的物質基本微粒。是物質、原子或電子等所帶的電的量。單位是庫侖(記號為C)簡稱庫。原子由原子核和電子組成,原子核帶正電,電子帶負電;電荷有兩種:正電荷和負電荷.物體由于摩擦、加熱、射線照射、化學變化等原因,失去部分電子時物體帶正電,獲得部分電子時物體帶負電.帶有多余正電荷或負電荷的物體叫做帶電體,習慣上有時把帶電體叫做電荷.電荷間存在相互作用.靜止電荷在周圍空間產生靜電場,運動電荷除產生電場外還產生磁場.1.3電氣知識基礎1.3.2電路電路就是電流流通的路徑。主要含四部分:(1)電源:將其他形式的能量轉化為電能;(2)負載:消耗電能的設備;(3)連接導線(4)檢測器件:起連通、斷開、保護、測量等作用。1.3電氣知識基礎1.3.3供配電知識(1)供電系統電力系統水力發電廠用電設備變電所輸電線配電設備火力發電廠核電站用電設備1.3電氣知識基礎~水力發電廠升壓變電所220kV地區樞紐所10kV至用戶配電所10kV10kV升壓變電所220kV220kV220kV輸電線路220kV35kV35kV負荷變電所35kV10kV為保證供電的可靠性和安全連續性,電力系統將各地區、各種類型的發電機變壓器、輸電線、配電和用電設備等連成一個環形整體。(2)輸電方式1.3電氣知識基礎交流輸電:輸電距離越遠,輸送功率越大,要求的輸電電壓就越高。直流輸電:輸電線路的功率損耗小,電壓降小,適用于大功率、長距離輸電。380V220V6kV10kV110、220、500kV電能負荷升壓變壓器降壓變壓器10kV(3)配電:

高壓:

對于電氣裝置而言,額定電壓1000∨以上為高壓裝置;就對地電壓而言,對地電壓250∨以上為高電壓有1,3,6,10,35,110,330,550KV等。

低壓:

對于電氣裝置而言,額定電壓1000∨及1000

以下為低壓裝置;對地電壓而言,對地電壓250∨及250∨以為低電壓。1.3電氣知識基礎(4)三相交流電路由三相交流電源供電的電路。電力系統目前普遍采用三相交流電源供電。(5)三相電源三相交流發電機由三個對稱的繞組組成,在空間上彼此相差120,它們的始端記為L1、L2、L3,末端記為L1、L2、L3。+-e1L1L1′+-e2L2L2′+-e3L3L3′L1L1′L2L2′L3L3′L1L1′(a)結構(b)繞組(c)三相電動勢三相交流電動勢的表達式e2e3e1ωteO(a)波形圖U1U3U2(b)相量圖120o120o120oe1=Em

sin

te2=Em

sin(

t-120o)=Em

sin(

t+120o)e3=Em

sin(

t-240o)E1

=E0oE2

=E-120oE3

=E120o2電流對人體的傷害2.1電氣事故2.2觸電事故2.3電氣傷害機理及影響因素2.4觸電事故急救2.1電氣事故2.1.1電氣事故的類型電氣事故觸電事故——人體觸及帶電體或接近帶電體所造成的傷害雷電事故——因雷擊造成的電氣設備的損壞等靜電事故——是電力運行和生產過程中產生的靜電引發的事故電磁場傷害事故——高頻幅射引起的電路故障——本身是設備與線路的事故2.1電氣事故2.1.2電氣事故的后果火災爆炸設備損壞人身傷害2.2觸電事故2.2.1觸電事故定義觸電是指人體或動物碰觸帶電體時,電流通過人體或動物體而引起的病理、物理效應。由于人體組織有60%以上是由含有導電物質的水分組成的所以人體是良導電體。故當人體未有防護而直接觸碰帶電體形成電流回路時,電流就會通過人體,產生觸電。2.2觸電事故觸電是指通過人體的電流達到一定值時對人體的傷害事故。2.2觸電事故2.2.2觸電事故的類型

主要包括電擊和電傷。1)電擊電流通過人體,刺激肌體組織,使肌肉非自主地發生痙攣性收縮而造成的傷害。按照人體觸及帶電體的方式,電擊可分為以下幾種情況:①單相觸電②兩相觸電③跨步電壓觸電2.2觸電事故(1)電擊的特征:電流比電壓對人體的效應更具直接性;觸電是最主要的電氣事故;是電流通過人體內部直接造成對內部組織的傷害;按電氣設備的狀態分:直接接觸觸電和間接接觸觸電按途徑分:單線電擊、兩線電擊、跨步電壓電擊大部分的觸電事故都是由電擊造成的。2.2觸電事故(2)單相電擊:人體直接接觸到電氣設備或電力線路中的一相帶電導體,或者與高壓系統中一相帶電導體的距離小于該電壓的放電距離,造成其對人體放電,這時電流將通過人體流入大地。A、電源中性點接地的單相觸電這時人體處于相電壓下,危險較大。通過人體電流:R0

式中:

UP:電源相電壓(220V)Ro:接地電阻4Rb:人體電阻1000

OCBAR0Rr2.2觸電事故B、電源中性點不接地系統的單相觸電R'對地絕緣電阻Ib人體接觸某一相時,通過人體的電流取決于人體電阻Rb與輸電線對地絕緣電阻R'的大小。若輸電線絕緣良好,絕緣電阻R'較大,對人體的危害性就減小。但導線與地面間的絕緣可能不良(R'較小),甚至有一相接地,這時人體中就有電流通過。要避免單線觸,操作時必須穿上膠鞋或站在干燥的木凳上。單相觸電2.2觸電事故(3)兩相電擊觸電后果更為嚴重通過人體的電流:2)接觸正常不帶電的金屬體當電氣設備內部絕緣損壞而與外殼接觸,將使其外殼帶電。當人觸及帶電設備的外殼時,相當于單相觸電。大多數觸電事故屬于這一種。這時人體處于線電壓下,兩相觸電Ib為救他,立即斷開電源!圖雙極觸電

零線火線雙相觸電這樣是安全的!低壓觸電的兩種形式單相觸電(4)跨步電壓觸電U電位分布接地點20m0.8m跨步電壓在高壓輸電線斷線落地時,有強大的電流流入大地,在接地點周圍產生電壓降。如圖所示。當人體接近接地點時,兩腳之間承受跨步電壓而觸電。跨步電壓的大小與人和接地點距離,兩腳之間的跨距,接地電流大小等因素有關。雙腳跨步一般在20m之外,跨步電壓就降為零。如果誤入接地點附近,應雙腳并攏或單腳跳出危險區。2.2觸電事故L3L2L1跨步電壓20米跨步電壓觸電示意圖U跨步電壓電擊對地電壓、接觸電壓和跨步電壓2.2觸電事故跨步電壓電壓(KV)1020~354460~110154220330500安全距離(M)0.71.001.201.502.003.004.005.00人體與高壓帶電設備應保持的安全距離2.2觸電事故接觸電壓觸電電氣設備的金屬外殼由于設備使用時間太長,內部絕緣老化,造成擊穿;或由于安裝不良,造成設備的帶電部分碰殼;或其他原因會使電氣設備的金屬外殼帶電。人若碰到帶電外殼,就要觸電,這就是接觸電壓觸電。接觸電壓是指人站在帶電金屬外殼旁,人手觸及外殼時,其手、腳之間承受的電位差。2.2觸電事故2)電傷電傷是指觸電時電流的熱效應、化學效應以及電刺激引起的生物效應對人體造成的傷害。電傷多見于肌體外部,而且往往在肌體上留下難以愈合的傷痕。常見的電傷有:

電灼傷皮膚金屬化電烙印機械損傷電光眼2.2觸電事故2.2.3觸電傷害事故的特點電流直接作用于人體。特點:

傷害內部致命電流小無明顯痕跡無預兆迅速降低防衛能力急救困難2.2觸電事故2.2.4觸電事故的主要原因缺乏電氣安全常識電氣安裝不符合要求設備有缺陷或故障2.2觸電事故2.2.5觸電事故分布規律(1)原因分布直接接觸電擊和間接接觸電擊約各占1/2分布之一:缺乏安全意識超過95%

明顯違章47%直接關聯漏電26%觸及高處帶電體20%移動式設備25%高壓觸電38%6~9月49%專業電工27%連接部位16%多重原因32%分布之二:操作使用中55%施工裝拆中25%維護檢修中18%2.2觸電事故(2)事故成因分布1)季節性明顯,6~9月份最集中;2)低壓設備觸電事故多;3)便攜式和移動式設備觸電事故多;4)電氣連接部位觸電事故多;5)農村觸電事故多;6)冶金、礦業、建筑、機械行業觸電事故多;7)青、中年人,以及非電工事故多;8)誤操作事故多;2.3電流對人體的作用2.3.1傷害程度與電流的關系

觸電時,通過人體電流的大小是決定人體傷害程度的主要因素之一。按照人體對電流的生理反應強弱和電流對人體的傷害程度,可將電流分為三種。

(1)感知電流是指引起人體感覺但無有害生理反應的最小電流值。男性平均1.1mA,女性平均0.7mA。2.

(2)擺脫電流是指人觸電后能自主擺脫電源的最大電流。男性為9mA,女性6mA。

(3)致命電流指在較短時間內引起觸電者心室顫動而危及生命的最小電流值。一般認為是50mA(通電時間在一秒以上)。2.3電流對人體的作用電流對人體的作用人本身就是一種電氣設備,這是因為:人的整個神經系統是以電信號和電化學反應為基礎的。上述電信號和電化學反應所涉及的能量是非常小的。人只要求正常功能所必要的電能,由于這個能量非常小,因此,系統功能很容易被破壞。電流通過人體頭部、脊髓和心臟等器官的危害;熱效應會造成人體電灼傷;化學效應會造成電烙印和皮膚金屬化;電磁場輻射會導致人頭暈、乏力和神經衰弱。電擊致命原因①心室顫動

數秒~數分鐘(6~8分鐘)→死亡

T波前半部(約0.1s)——心臟易損(激)區心室顫動,幅值小,頻率高(800~1000次/每分鐘以上),無規則,發生始于T波的前半部。TPR收縮舒張心室顫動QS2.3電流對人體的作用②窒息窒息→缺氧或中樞神經反射→室顫.特點:致命時間較長。10~20分鐘。③電休克(昏迷)由于中樞神經反射造成體內功能障礙,昏迷時間長后的死亡。2.3電流對人體的作用2.3.2電流對人體作用的影響因素電流的大小電流的種類電流的持續時間電流的途徑個體特征2.3電流對人體的作用(1)電流大小通常,1mA的工頻電流通過人體時,就會使人有不舒服的感覺,10mA電流人體尚可擺脫,稱為擺脫電流,而在50mA的電流通過人體時,就會有生命危險。當流過人體的電流達到100mA時,就足以使人死亡。感知電流——引起感覺的最小電流。如輕微針刺,發麻。

平均(概率50%),男:1.1mA;女:0.7mA擺脫電流——能自主擺脫帶電體的最大電流。

平均(概率50%),男:16mA;女:10.5mA最低(概率0.5%),男:9mA;女:6mA室顫電流——引起心室發生心室纖維性顫動的最小電流。

I顫=50mA適用于當1s≤t<5s時;I顫=50/tmA適用于當0.01s<t<1s時。2.3電流對人體的作用工頻電流(mA)直流電流(mA)男性女性男性女性感知電流1.10.75.23.5擺脫電流1610.57651致命電流50500(3秒),1300(0.03秒)

電流的種類各種闕值2.3電流對人體的作用(2)電流的途徑通電途徑心臟電流系數左手至左腳、右腳或雙腳;雙手至雙腳左手至右手右手至左腳、右腳或雙腳背至右手背至左手胸部至右手胸部至左手臂部至左手,右手或雙手1.00.40.80.30.71.31.50.72.3電流對人體的作用(3)持續時間2.3電流對人體的作用(3)持續時間t↑→吸收電能↑→傷害↑t↑→電流重合心臟易損(激)期,危險↑t↑→人體電阻↓→人體電流↑→傷害↑t↑→中樞神經反射↑→危險↑2.3電流對人體的作用(4)個體特征女性較男性敏感,兒童較成人敏感,體重小的較體重大的敏感,患有心臟等疾病的時,遭受電擊的危險性較大。電流對人體的作用有分散性特征。即使對于同一個人,多次實驗的結果也不一樣。人體觸電時間和通過人體電流對人身肌體反應的曲線2.3電流對人體的作用小結:通過人體電流越小越安全;時間越長獲救的可能性越小;左手至前胸的途徑最為危險;工頻交流傷害最大(25~300HZ);老、弱、病、婦較為危險。在線路或設備安裝有防止觸電的速斷保護裝置下,人體電流允許電流可按30mA考慮,因此漏電保護開關的動作電流按30mA設計。2.3電流對人體的作用2.3.3人體電阻人體電阻=體內電阻+皮膚電阻體內電阻一般不低于500Ω主要由角質層(0.05~0.2mm)角質層越厚,電阻越大人體電阻因人而異,通常以800~1000Ω來考慮2.3電流對人體的作用在干燥、電流途徑從左手到右手、接觸面積50~100cm2的條件下,人體電阻(

)見下表。干燥:1000~3000

,潮濕:500~800

。與皮膚狀態有關。干燥:1000~3000

,潮濕:500~800

。2.3電流對人體的作用一般年紀愈大電阻愈大,且男生電阻較女人為大。廋的人比胖的人電阻大,因此,胖子、小孩與女人較易觸電。晾衣服線破損火線露出水2.4觸電急救2.4.1低壓觸電時脫離電源的方法

立即拉開開關或拔出插頭,切斷電源。用干木板等絕緣物插人觸電者身下,隔斷電源。拉開觸電者或挑開電線,使觸電者脫離電源。可用手抓住觸電者的衣服,拉離電源。觸電者就地脫離電源的方法上一頁下一頁返回2.4觸電急救2.4.2高壓觸電時脫離電源的方法立即通知有關部門停電。帶上絕緣手套,穿上絕緣靴,用相應電壓等級的絕緣工具拉開開關。拋擲裸金屬線使線路短路接地,迫使保護裝置動作,斷開電源。拋擲金屬線前,應注意先將金屬線一端可靠接地,然后拋擲另一端;被拋擲的一端切不可觸及觸電者和其他人。2.4觸電急救2.4.3觸電急救的方法對癥救護人工呼吸法胸外心臟擠壓法

2.4觸電急救脫離電源后的處理(1)傷員的應急處置觸電傷員如神志清醒者,應使其就地躺平,嚴密觀察,暫時不要站立或走動。觸電傷員如神志不清者,應就地仰面躺平,且確保氣道通暢,并用5s時間,呼叫傷員或輕拍其肩部,以判定傷員是否意識喪失。禁止搖動傷員頭部呼叫傷員。需要搶救的傷員,應立即就地堅持正確搶救,并設法聯系醫療部門接替救治。(2)呼吸、心跳情況觸電傷員如意識喪失,應在10s內,用看、聽、試的方法(見圖2—4),判定傷員呼吸心跳情況。2.4觸電急救看——看傷員的胸部、腹部有無起伏動作;聽——用耳貼近傷員的口鼻處,聽有無呼氣聲音;試——試測口鼻有無呼氣的氣流。再用兩手指輕試一側(左或右)喉結旁凹陷處的頸動脈有無搏動。若看、聽、試結果,既無呼吸又無頸動脈搏動,可判定呼吸心跳停止。2.4觸電急救對觸電者的檢查(a)檢查瞳孔(b)檢查呼吸(c)檢查心跳

2.4觸電急救心肺復蘇1.觸電傷員呼吸和心跳均停止時,應立即按心肺復蘇法支持生命的三項基本措施,即通暢氣道;口對口(鼻)人工呼吸;胸外按壓(人工循環),正確進行就地搶救。2.通暢氣道(1)觸電傷員呼吸停止,重要的是始終確保氣道通暢。如發現傷員口內有異物,可將其身體及頭部同時側轉,迅速用一個手指或用兩手指交叉從口角處插入,取出異物;操作中要注意防止將異物推到咽喉深部。(2)通暢氣道可采用仰頭抬頦法(見圖2—5)。用一只手放在觸電者前額,另一只手的手指將其下頜骨向上抬起,兩手協同將頭部推向后仰,舌根隨之抬起,氣道即可通暢(判斷氣道是否通暢可參見圖2—6)。嚴禁用枕頭或其它物品墊在傷員頭下,頭部抬高前傾,會更加重氣道阻塞,且使胸外按壓時流向腦部的血流減少,甚至消失。2.4觸電急救(a)氣道通暢(b)氣道阻塞2.4觸電急救口對口人工呼吸法(a)觸電者平臥姿勢(b)急救者吹氣方法(c)觸電者呼氣姿態2.4觸電急救人工呼吸要領(1)在保持傷員氣道通暢的同時,救護人員用放在傷員額上的手的手指捏住傷員鼻翼,救護人員深吸氣后,與傷員口對口緊合,在不漏氣的情況下,先連續大口吹氣兩次,每次1~1.5s。如兩次吹氣后試測頸動脈仍無搏動,可判定心跳已經停止,要立即同時進行胸外按壓。(2)除開始時大口吹氣兩次外,正常口對口(鼻)呼吸的吹氣量不需過大,以免引起胃膨脹。吹氣和放松時要注意傷員胸部應有起伏的呼吸動作。吹氣時如有較大阻力,可能是頭部后仰不夠,應及時糾正。(3)觸電傷員如牙關緊閉,可口對鼻人工呼吸。口對鼻人工呼吸吹氣時,要將傷員嘴唇緊閉,防止漏氣。2.4觸電急救胸外心臟擠壓法(a)急救者跪跨位置(b)急救者壓胸的手掌位置(c)擠壓方法示意(d)突然放松示意對心跳和呼吸均停止者的急救(a)單人操作法(b)雙人操作法

2.4觸電急救胸外按壓要領(1)正確的按壓位置是保證胸外按壓效果的重要前提。確定正確按壓位置的步驟:右手的食指和中指沿觸電傷員的右側肋弓下緣向上,找到肋骨和胸骨接合處的中點;兩手指并齊,中指放在切跡中點(劍突底部),食指平放在胸骨下部;另一只手的掌根緊挨食指上緣,置于胸骨上,即為正確按壓位置2.4觸電急救2.4觸電急救(2)正確的按壓姿勢是達到胸外按壓效果的基本保證。正確的按壓姿勢:使觸電傷員仰面躺在平硬的地方,救護人員立或跪在傷員一側肩旁,救護人員的兩肩位于傷員胸骨正上方,兩臂伸直,肘關節固定不屈,兩手掌根相疊,手指翹起,不接觸傷員胸壁;以髖關節為支點,利用上身的重力,垂直將正常成人胸骨壓陷3~5cm(兒童和瘦弱者酌減);壓至要求程度后,立即全部放松,但放松時救護人員的掌根不得離開胸壁2.4觸電急救按壓必須有效,有效的標志是按壓過程中可以觸及頸動脈搏動。(3)操作頻率:胸外按壓要以均勻速度進行,每分鐘80次左右,每次按壓和放松的時間相等;胸外按壓與口對口(鼻)人工呼吸同時進行,其節奏為:單人搶救時,每按壓15次后吹氣2次(15:2),反復進行;雙人搶救時,每按壓5次后由另一人吹氣1次(5:1),反復進行。2.4觸電急救2.4觸電急救2.4.4救護中的注意事項(1)救護人員不可直接用手或其他金屬或潮濕的物件作為救護工具,而必須使用干燥絕緣的工具。救護人最好只用一只手操作,以防自己觸電。(2)防止觸電者脫離電源后可能摔傷。特別是當觸電者在高處的情況下,應考慮防摔措施。即使觸電者在平地,也要注意觸電者倒下的方向,以防摔倒。(3)要避免擴大事故。如觸電事故發生在夜間,應迅速解決臨時照明問題,以利于搶救。2.4觸電急救第3章直接接觸觸電防護3.1絕緣與加強絕緣3.2屏護和間距

3.3安全電壓3.4電氣隔離3.5電工安全用具基本防護原則——應使危險的帶電體不會被有意或無意地觸及。基本防護措施——絕緣、屏護和間距3.1絕緣與加強絕緣3.1.1絕緣定義:絕緣是用不導電物把帶電體封閉起來。絕緣材料的電阻率一般在109歐姆/厘米以上。常用的絕緣材料有陶瓷、橡膠、塑料、云母、玻璃、木材、布、紙、礦物油,以及某些高分子合成材料等。3.1絕緣與加強絕緣3.1.1絕緣絕緣電氣性質:

(1)絕緣電阻率和絕緣電阻(2)介電常數(3)介質損耗3.1絕緣與加強絕緣3.1.1絕緣(1)絕緣電阻率和絕緣電阻絕緣電阻率和絕緣電阻分別是絕緣結構和絕緣材料的主要電性參數之一。為了檢驗絕緣性能的優劣,在絕緣材料的生產和應用中,經常需要測定其絕緣電阻率,包括體積電阻率和表面電阻率,而在絕緣結構的性能和使用中經常需要測定絕緣電阻。溫度、濕度、雜質含量和電場強度的增加都會降低電介質的電阻率。溫度升高時,分子熱運動加劇,使離子容易遷移,電阻率按指數規律下降。3.1絕緣與加強絕緣溫度、濕度、雜質含量和電場強度的增加都會降低電介質的電阻率。3.1絕緣與加強絕緣(2)介電常數介電常數是用來表明電介質極化特征的性能參數。介電常數愈大,電介質極化能力愈強,產生的束縛電荷就愈多。相對介電常數:介電常數受電源頻率、溫度、濕度等因素的影響會產生變化。介電常數是表明電介質極化特征的性能參數。介電常數愈大,電介質極化能力愈強,產生的束縛電荷就愈多。束縛電荷也產生電場,且該電場總是削弱外電場的。因此,處在電介質中的帶電體周圍的電場強度,總是低于同樣帶電體處在真空中時其周圍的電場強度。3.1絕緣與加強絕緣(3)介質損耗在交流電壓作用下,電介質中的部分電能不可逆地轉變成熱能,這部分能量叫做介質損耗。介質損耗可以是由漏導電流引起,也可以由極化所引起。介質損耗使電介質發熱,是電介質發生熱擊穿的根源。3.1絕緣與加強絕緣3.1.2加強絕緣加強絕緣包括雙重絕緣、加強絕緣和另加總體絕緣三種形式。a雙重絕緣b加強絕緣1.工作絕緣2.保護絕緣3.加強絕緣3.1絕緣與加強絕緣工作絕緣,又稱基本絕緣或功能絕緣,是保證電氣設備正常工作和防止觸電的基本絕緣,位于帶電體與不可觸及金屬件之間。保護絕緣,又稱附加絕緣,是在工作絕緣因機械破損或擊穿等而失效的情況下,可防止觸電的獨立絕緣,位于不可觸及金屬件與可觸及金屬件之間。雙重絕緣,是兼有工作絕緣和附加絕緣的絕緣。加強絕緣,是基本絕緣經改進后,在絕緣強度和機械性能上具備了與雙重絕緣同等附能力的單一絕緣,在構成上可以包含一層或多層絕緣材料。

3.1絕緣與加強絕緣3.1絕緣與加強絕緣3.1.3絕緣破壞在電氣設備的運行過程中,絕緣材料會由于電場、熱、化學、機械、生物等因素的作用,其性能發生破壞。(1)絕緣擊穿(2)絕緣老化(3)絕緣損壞3.1絕緣與加強絕緣3.1.3絕緣破壞(1)絕緣擊穿施加于電介質上的電場強度高于臨界值(擊穿場強)時發生的破壞。氣體電介質的擊穿液體電介質的擊穿固體電介質的擊穿3.1絕緣與加強絕緣擊穿電壓:使絕緣材料產生擊穿的最小電壓叫做擊穿電壓,此時的電場強度稱材料的耐壓強度。

氣體絕緣擊穿后能自動恢復絕緣性能。多次液體擊穿可能導致液體失去絕緣性能。固體絕緣擊穿后不能恢復絕緣性能。3.1絕緣與加強絕緣3.1.3絕緣破壞(2)絕緣老化絕緣老化過程十分復雜,主要有:①熱老化促使絕緣老化的主要因素是熱。多發生在低壓電氣設備上。原因包括:低分子揮發成分的逸出;材料的解聚和氧化裂解、熱裂解、水解;材料分子鏈繼續聚合等過程。絕緣材料都有其極限耐熱溫度。②電老化電老化:由局部放電所致。多發生于高壓電氣設備。原因包括:局部放電時產生的臭氧、氮氧化物、高速粒子;材料局部發熱等。3.1絕緣與加強絕緣3.1.3絕緣破壞(3)絕緣損壞絕緣損壞是指由于:絕緣材料選用不當、電氣設備和線路安裝不正確或使用不合理時,導致絕緣材料受到外界腐蝕性液體、氣體、蒸氣、潮氣、粉塵的污染和侵蝕;或受到外界熱源、機械因素的作用,在較短或很短的時間內失去其電氣性能或機械性能的現象。另外,動物和植物也可能破壞電氣設備和電氣線路的絕緣結構。

3.1絕緣與加強絕緣3.1.4絕緣性能指標絕緣電阻:重要的絕緣性能指標之一;吸收比:吸收比越大絕緣效果越好,可以反映其受潮程度;耐壓試驗:檢驗設備對電壓的承受能力;泄漏電流:絕緣部分泄漏的電流;介質損耗:轉為的熱能;3.1絕緣與加強絕緣3.1.5不導電環境指地板和墻都用不導電材料制成的場所。這種場所必須滿足以下要求。

電壓500伏以下者,地板和墻每一點的電阻不應低于50

,電壓500伏以上者不應低于100

。保持間距或設置屏障,防止人體在工作絕緣損壞后同時觸及不同電位的帶電體。3.1絕緣與加強絕緣3.1.6絕緣電阻的測量絕緣電阻用兆歐表測量。表上有標有接地E、電路L和屏蔽G三個接線柱,如右圖所示。GLE3.1絕緣與加強絕緣3.1.6絕緣電阻的測量A.為了保證安全,測量前、測量后都應斷電放電,放電時間不短于2-3分鐘。B.搖把的轉速由慢到快,最后穩定在每分鐘120轉左右,表針指示的數值就是所測得的絕緣電阻值。C.測試過程中,若表針指向“0”位,表明被測件絕緣損壞,應停止轉動搖把,以防損壞搖表。3.2屏護和間距3.2.1屏護屏護:采用遮欄、護罩、箱匣、金屬管等裝置把帶電體與外界隔開。類型:

有永久性與臨時性裝置固定式與移動式裝置使用要求:

應與警示標志及聯鎖裝置配合使用3.2屏護和間距一般要求材料有足夠的機械強度和良好的耐火性能變配電設備應有完善的屏護裝置3.2屏護和間距屏護裝置的安全條件盡管屏護裝置是簡單裝置,但為了保證其有效性,須滿足如下的條件:屏護裝置所用材料應有足夠的機械強度和良好的耐火性能。屏護裝置應有足夠的尺寸,與帶電體之間應保持必要的距離。

遮欄、柵欄等屏護裝置上應有“止步,高壓危險!”等標志。必要時應配合采用聲光報警信號和聯鎖裝置。網眼遮欄與帶電體之間的距離額定電壓/kv<11020~35最小距離/m0.150.350.63.2屏護和間距3.2.2間距間距是指帶電體與地面之間,帶電體與其他設備和設施之間,帶電體與帶電體之間必要的安全距離。間距的作用是防止人體觸及或接近帶電體造成觸電事故;避免車輛或其他器具碰撞或過分接近帶電體造成事故;防止火災、過電壓放電及各種短路事故,以及方便操作。在間距的設計選擇時,既要考慮安全的要求,同時也要符合人-機工效學的要求。不同電壓等級、不同設備類型、不同安裝方式、不同的周圍環境所要求的間距不同。

線路間距用電設備間距檢修間距3.2屏護和間距線路間距架空線路應避免跨越建筑物,必須跨越時,應取得有關部門的同意。臨時線路間距臨時線路應用電桿或沿墻用合格瓷瓶固定架設,導線距地面的高度室內應不低于2.5米,室外不低于4.5米,與道路交叉跨越時不低于6米。

3.2屏護和間距3.2屏護和間距(單位:m)3.2屏護和間距設備間距變壓器與四壁的間距應大于0.6~1.0米;一般開關設備安裝高度為1.3~1.5米;拉線開關高度可取3米;明裝插座離地面高度可取0.3~1.5米;檢修間距在高壓無遮欄操作中,人體或工具與帶電體的間距10KV以下應≥0.7米、20~35KV應≥1.0米;在線路上工作時,人體或工具與帶電導線的間距10KV以下應≥1.0米、35KV應≥2.5米。3.3安全電壓安全電壓:使通過人體的電流不超過允許范圍的電壓值,也稱安全特低電壓。安全電壓是低壓,但低壓不一定是安全電壓。安全電壓保護原理:通過對系統中可能作用于人體的電壓進行限制,從而使觸電時流過人體的電流受到抑制,將觸電危險性控制在沒有危險的范圍內。3.3安全電壓《電業安全工作規程》中規定:電氣設備對地電壓在250V以上者稱為高壓,電氣設備對地電壓在250V及以下者稱為低壓。我國規定的安全電壓是指36V、24V、12V。國際電工委員會(IEC)規定的接觸電壓限值(相當于安全電壓)為50V、并規定25V以下不需考慮防止電擊的安全措施。我國規定工頻電壓有效限值為50V,直流電壓的限值為120V。潮濕環境中工頻電壓有效值限值為25V,直流電壓限值為60V。3.3安全電壓(國家有關標準規定)凡特別危險環境使用的攜帶式電動工具應采用42V安全電壓;凡有電擊危險環境使用的手執照明和局部照明應采用36V或24V安全電壓;凡金屬容器內、隧道內、水井內以及周圍有大面積接地導體等工作地點狹窄、行動不便的特別危險環境或特別潮濕環境應使用的手提照明燈采用12V安全電壓;水下作業等特殊場所應采用6V安全電壓。安全電壓條件②回路配置安全電壓回路的帶電部分必須與較高電壓的回路保持電氣隔離,并不得與大地、保護導體或其他電氣回路連接。安全電壓的配線最好與其他電壓等級的配線分開敷設。否則,其絕緣水平應與共同敷設的其他較高電壓等級配線的絕緣水平一致。③插座安全電壓的設備的插銷座不得帶有接零或接地插頭或插孔。為了保證不與其他電壓的插銷座有插錯的可能。④短路保護為了進行短路保護,安全電壓電源的一次邊、二次邊均應裝設熔斷器。變壓器的過流保護裝置應有足夠的容量。①安全電源通常采用安全隔離變壓器作為安全電壓的電源。其接線如右圖所示。3.3安全電壓3.4電氣隔離電氣隔離是指工作回路與其他回路實現電氣上的隔離。一般采用電壓比為1:1的變壓器來實現電氣隔離。3.4電氣隔離電氣隔離實質上是將接地的電網轉換為一范圍很小的不接地電網。右圖是電氣隔離的原理圖。分析圖中a、b兩人的觸電危險性可以看出:正常情況下,由于N線(或PEN線)直接接地,使流經a的電流沿系統的工作接地和重復接地構成回路,a的接觸電壓接近相電壓,危險性很大;而流經b的電流只能沿絕緣電阻和分布電容構成回路,假設相電壓為220V,人體電阻為2000Ω,線路的絕緣電阻為為0.5MΩ,則b的接觸電壓僅為0.88V。由此可見,電擊的危險性可以得到抑制。電氣隔離安全原理: I=U

/(Rr+Z); Ur=U·Rr/(Rr+Z)電氣隔離的條件變壓器原、副邊之間有加強絕緣;副邊保持獨立;副邊線路要求:電壓U≤500伏,長度L≤200米,或電壓與長度的乘積UL≤100000伏米;等電位連接(即各設備的金屬外殼互相用導線連通)。最大容量單相變壓器不得超過25kV?A、三相變壓器不得超過40kV?A;3.4電氣隔離3.4電氣隔離電氣隔離的安全原理電氣隔離實質上是將接地的電網轉換為一范圍很小的不接地電網。電氣隔離的安全條件(1)隔離變壓器必須具有加強絕緣的結構;(2)最大容量單相變壓器不得超過25kV?A、三相變壓器不得超過40kV?A;(3)二次邊保持獨立,即不接大地、不接保護導體、不接其他電氣回路。(4)二次邊線路電壓電壓U500V、線路長度L200m;(5)等電位聯結。3.5電氣安全用具(1)種類和功能絕緣安全用具分為基本安全用具和輔助安全用具。絕緣桿和絕緣夾鉗二者都作為基本安全用具。絕緣手套和絕緣靴二者都作為輔助安全用具,但絕緣手套可作為低壓工作的基本安全用具、絕緣靴可作為防護跨步電壓危險的基本安全用具。絕緣墊和絕緣站臺二者都只作為輔助安全用具。驗電器屬于基本安全用具。臨時接地線裝設在被檢修區段兩端的電源線路上,用來防止突然來電,防止鄰近高壓線路的感應電,臨時接地線也用作放盡線路或設備上殘留電荷的安全器材。臨時接地線的須采用截面積25mm2以上的多股軟裸銅線。(3)登高安全用具登高安全用具包括梯子、高凳、腳扣、登高板、安全腰帶等專用用具。(4)臨時接地線(2)驗電器(5)遮欄(6)標示牌遮欄主要用來防止工作人員無意碰到或過分接近帶電體,也用作檢修安全距離不夠時的安全隔離裝置。2、使用和試驗(1)安全用具使用和保管

應根據工作條件選用適當的安全用具。每次使用安全用具前必須認真檢查。正確使用安全用具。安全用具使用完畢應擦拭干凈。(2)安全用具試驗4間接接觸觸電防護技術4.1接地概述4.2IT系統

4.3TT系統4.4TN系統4.5重復接地4.6接地裝置4.1接地保護接地是最古老的電氣安全措施。保護接地是防止間接接觸電擊的基本安全技術措施4.1接地(1)接地的基本概念

所謂接地,就是將設備的某一部位經接地裝置與大地緊密連接起來。接地分類:接地分為臨時接地和固定接地兩種。臨時接地又包含檢修接地和故障接地。固定接地又分為工作接地和安全接地,安全接地包含保護接地、防雷接地、防靜電接地、屏蔽接地等。工作接地是指為維持電力系統正常運行而在變壓器或發電機中性點的接地。4.1接地(2)接地電流和接地短路電流凡從接地點流入地下的電流即屬于接地電流。系統一相接地可能導致系統發生短路,這時的接地電流叫做接地短路電流,如0.4kV系統中的單相接地短路電流。在高壓系統中,接地短路電流可能很大,接到電流500A及以下的稱小接地短路電流系統;接地短路電流大于500A的稱大接地短系統。4.1接地(3)流散電阻和接地電阻

流散電阻:接地體的對地電壓與通過接地體流入地中的電流之比,稱為流散電阻。接地電阻:電氣設備接地部分的對地電壓與接地電流之比,稱為接地裝置的接地電阻。工頻接地電阻:工頻接地電流流經接地裝置所呈現的接地電阻,稱為工頻接地電阻,用RE表示;沖擊接地電阻:雷電流流經接地裝置所呈現的電阻,稱為沖擊接地電阻,用Rsh表示。4.1接地(4)接地的有關概念接地裝置接地:電氣設備的某部分與大地之間做良好的電氣連接。接地體:直接與大地接觸的金屬導體。接地線:連接接地體與電氣設備接地部分的金屬導體。接地裝置:接地體與接地線的總和,稱為接地裝置。接地網:由若干個接地體在大地中相互用接地線連接起來的一個整體,稱為接地網,如圖9-8所示。圖9-8接地網示意圖1—接地體2—接地干線3—接地支線4—電氣設備對地電壓當電氣設備發生接地故障時,接地電流IE通過接地體向大地作半球形散開,如圖所示。電氣設備的接地部分與零電位地之間的電位差,稱為接地部分的對地電壓,用UE表示。

實踐證明:在距接地體20m以外的地方,散流電阻已趨近于零,也即電位趨近于零。該電位等于零的地方稱為電氣上的“地”或“大地”。4.1接地接地電流和對地電壓分布圖接觸電壓和跨步電壓接觸電壓:當電氣設備發生接地故障時,人體觸及的電氣設備和大地上任意兩點之間的電位差,稱為接觸電壓Utou。跨步電壓:人在接地故障點附近行走時,兩腳之間的電位差,稱為跨步電壓Ustep

。4.1接地接觸電壓和跨步電壓(5)接地的類型工作接地:根據電力系統運行的需要,人為地將電力系統中性點或電氣設備的某一部分進行接地。保護接地:為保證人身安全、防止觸電事故,將電氣設備的外露可導電部分與地作良好的連接。TN系統:TN系統的電源中性點直接接地,并引出有中性線(N線)、保護線(PE線)或保護中性線(PEN線),電氣設備的外露可導電部分與PE線或PEN線相連。

TN-C系統:系統中N線與PE線合為一根PEN線,所有設備的外露可導電部分均接PEN線。4.1接地4.1接地(6)接地型號(1)第1個字母表示電源端與地的關系T——電源端有一點直接接地;I——電源端所有帶電部分不接地或有一點通過阻抗接地(2)第2個字母表示電氣裝置的外露可導電部分與地的關系T——電氣裝置的外露可導電部分直接接地,此接地點在電氣上獨立于電源端的接地點N——電氣裝置的外露可導電部分與電源端接地點有直接電氣連接。4.2IT系統(1)IT系統的安全原理

所謂IT系統(保護接地)就是將正常情況下不帶電,而在絕緣材料損壞后或其他情況下可能帶電的電器金屬部分(即與帶電部分相絕緣的金屬結構部分)用導線與接地體可靠連接起來的一種保護接線方式。字母I表示配電網不接地或經高阻抗接地,字母T表示電氣設備外殼接地。=

(3.1)Ip=

∵RE與RP(人體電阻)呈并聯關系,且RE//RP≈RE∵RE<<│Z│,∴UP(人體電壓)↓↓——在安全范圍內。電氣設備的接地規程規定:電壓在1000V以下電源中性點不接地的電網和1000V以上任何形式的電網中,均需采用保護接地(稱之為IT系統),作為保安技術措施,應用很廣泛。保護接地的原理是給人體并聯一個小電阻,以保證發生故障時,減小通過人體的電流和承受的電壓。(2)適用范圍各種不接地配電網電氣設備的某些金屬部分

4.3TT系統

(1)TT系統的原理

我國絕大部分地面企業的低壓配電網都采用星形接法的低壓中性點直接接地的三相四線配電網,如圖所示。這種配電網的額定供電電壓為0.23/0.4kV(相電壓為0.23kV,線電壓為0.4kV),額定用電電壓為220/380V(相電壓為220V,線電壓為380V)。220V用于照明設備和單相設備,380V用于動力設備。

4.3TT系統設備外殼采取接地措施這種做法類似不接地配電網中的保護接地,但由于電源中性點是直接接地的,而與IT系統有本質區別。這種配電防護系統稱為TT系統。第一個字母T表示電源是直接接地的。這時,如有一相漏電,則故障電流主要經接地電阻RE

和工作接地電阻RN

構成回路。漏電設備對地電壓和零線對地電壓分別為:UE=UN=顯然,UE+UN=U,且UE/UN=RE/RN。與沒有接地相比較,漏電設備上對地電壓有所降低,但零線上卻產生了對地電壓。而且,由于RE和RN同在一個數量級。二者都可能遠遠超過安全電壓,人觸及漏電設備或觸及零線都可能受到致命的電擊。

(2)TT系統的危險在接地系統中,如果沒有保護接地,當設備漏電時,人體接觸漏電設備外殼將承受U=220V的相電壓。如果有保護接地,當設備漏電時,人體接觸漏電設備外殼時,受承受的電壓為:Ur

Rb·U/(Ro+Rb),由于Ro與Rb大小相當,所以Ur將在100V以上,這仍是相當危險的。4.3TT系統4.3TT系統(3)應用范圍一般情況下不能采用TT系統。除非采用其他防止間接接觸電擊的措施確有困難,且土壤電阻率較低的情況下,才可考慮采用TT系統。而且在這種情況下,還必須同時采取快速切除接地故障的自動保護裝置或其他防止電擊的措施,并保證零線沒有電擊的危險。

采用TT系統時,被保護設備的所有外露導電部分均應同接向接地體的保護導體連接起來;在第一種狀態下,即在環境干燥或略微潮濕、皮膚干燥、地面電阻率高的狀態下,UL不得超過50V;在第二種狀態下,即在環境潮濕、皮膚潮濕、地面電阻率低的狀態下,UL不得超過25V。故障最大持續時間原則上不得超過5s。為實現上述要求,可在TT系統中裝設剩余電流保護裝置(漏電保護裝置)或過電流保護裝置,并優先采用前者。TT系統主要用于低壓共用用戶,即用于未裝備配電變壓器從外面引進低壓電源的小型用戶。4.4TN系統(1)TN系統基本原理TN系統即保護接零系統。TN系統中的字母N表示電氣設備在正常情況下不帶電的金屬部分與配電網中性點之間金屬性的連接,亦即與配電網保護零線(保護導體)的緊密連接。這種做法就是保護接零。或者說TN系統就是配電網低壓中性點直接接地,電氣設備接零的保護接零系統。

4.4TN系統當某相帶電部分碰連設備外殼(即外露導電部分)時,通過設備外殼形成該相對零線的單相短路,短路電流ISS能促使線路上的短路保護元件迅速動作,從而把故障部分設備斷開電源,消除電擊危險。

保護接零是將設備外殼導電部份與系統零線相聯接,在熔斷器Fu的配合下,當設備漏電時,該相與零線短路,巨大的短路電流可使熔斷器迅速動作,從而切斷故障部分電源。4.4TN系統(2)適用保護接零適用于低壓中性點直接接地的三相四線配電網。此系統中,凡因絕緣損壞而可能呈現危險對地電壓的金屬部分均應接零。三種方式:TN-S系統、TN-C-S系統、TN-C系統TN-S——可用于爆炸、火災危險性較大或安全要求高的場所,宜用于獨立附設變電站的車間。也適用于科研院所、計算機中心、通信局站等。正常工作條件下,外露導電部分和保護導體呈零電位——最“干凈”的系統。TN-C-S——宜用于廠內設有總變電站,廠內低壓配電場的所及民用樓房。TN-C——可用于爆炸、火災危險性不大,用電設備較少、用電線路簡單且安全條件較好的場所。TN-CL3L1L2PEN外露可導電部分電力系統接地點TN-SL3L1L2NPE外露可導電部分電力系統接地點TN-C-SL3L1L2PEN外露可導電部分電力系統接地點PEN4.4TN系統(2)應用范圍保護接零用于中性點直接接地的220/380V三相四線配電網。在這種配電網中,接地保護方式(TT系統)難以保證安全,不能輕易采用。在這種系統中,凡因絕緣損壞而可現危險對地電壓的金屬部分均應接零。要求接零和不要求接零的設備和部位與保護接地的要求大致相同。

TN-S系統可用于有爆炸危險、火災危險性較大或安全要求較高的場所,宜用于獨立附設變電站的車間。

TN-C-S系統宜用于廠內設有總變電站,廠內低壓配電的場所及民用樓房。TN-C系統可用于無爆炸危險、火災危險性不大、用電設備較少、用電線路簡單且安全條件較好的場所。4.5重復接地定義:重復接地指零線上除工作接地以外的其他點的再次接地。按照國際電工委員會的提法,重復接地是為了保護導體在故障時盡量接近大地電位的在其他附加點的接地。其實質與上述的定義基本上是一致的。重復接地是提高TN系統安全性能的重要措施。作用:(1)減輕零線斷開或接觸不良時電擊的危險性。

(2)降低漏電設備的對地電壓。(3)縮短漏電故障持續時間。(4)改善架空線路的防雷性能。

可降低漏電設備的接觸電壓。有重復接地無重復接地4.5重復接地可在零線斷線時降低漏電設備的接觸電壓。有重復接地無重復接地4.5重復接地

由接地體和接地線(網)組成人工接地體發電廠和變電所必須有。垂直接地體的布置接地體4.6接地裝置自然接地體埋設在地下的金屬管道(無可燃或易燃物);鉆管;與大地連接可靠的建筑物金屬結構;水工構筑物的金屬樁;直接埋設在地下的電纜金屬外皮。4.6接地裝置接地線和接零線接地線和接零線都可利用以下自然導體:建筑物金屬結構(梁、柱、桁架等);生產用金屬結構(軌道、設備金屬外殼等);配線的鋼管;電纜的鋁包皮;上、下水管、暖氣管道等各種金屬管道。4.6接地裝置接地裝置的裝設自然接地體:凡是與大地有可靠接觸的金屬導體,如埋入地下的金屬管道、建筑物的鋼結構和鋼筋、行車的鋼軌、電纜金屬外皮等都可作為自然接地體。人工接地體:采用鋼管、圓鋼、角鋼、扁鋼等鋼材制成。垂直埋設的接地體:用φ38~50mm的鋼管或∠40×40×4mm~∠50×50×5mm的角鋼。水平埋設的接地體:用φ16mm的圓管或40×4mm的扁鋼。接地線:用20×4mm~40×4mm的扁鋼。說明:接地裝置由多根接地體組成,這些接地體可成排布置,也可以環形布置。每根接地體長2.5m左右,接地體之間的距離約5m,將各接地體打入地中后,用圓鋼或扁鋼連成一體。接地網的布置:應使接地裝置附近的電位分布盡可能均勻,以降低接觸電壓和跨步電壓,保證人身安全。4.6接地裝置單根垂直接地體的接地電阻:接地電阻的計算地電阻的最大允許值:見書中表9-4。自然接地體接地電阻的計算:可查閱有關設計手冊。人工接地體接地電阻的計算n根并聯垂直接地體的接地電阻:若RE為允許最大值,則垂直接地體的根數n為:K為各種接地體的簡化計算系數;ρ為土壤電阻率,分別查書中表9-5和表9-6。當有n根垂直接地體并聯時,考慮屏蔽效應影響,引入利用系數η;考慮水平接地體的作用,垂直接地體可減少10%。式中,η為接地體的利用系數,查書中表9-7和表9-8。4.6接地裝置降低土壤電阻率的措施采用外引式接地裝置:將接地體引至附近的水井、泉眼、水溝、河邊、水庫邊、大樹下等土壤電阻率較低的地方,或者敷設水下接地網,以降低接地電阻。深埋地極法:如果地下較深處的土壤電阻率較低,可用深埋式接地體。換土法:用電阻率較低的土壤(如粘土、黑土等)替換原有電阻率較高的土壤,置換范圍在接地體周圍0.5m以內和接地體的1/3處。化學處理法:在接地體周圍加入低電阻率的減阻劑來增加土壤的導電性,從而降低其接地電阻。4.6接地裝置接地和接零裝置的安全要求:導電的連續性和連接可靠;足夠的機械強度和防腐性能;足夠的導電能力和熱穩定性;地下安裝距離(與建筑物≥1.5m,與獨立避雷針≥3m);適當的埋設深度(一般≥0.6m,并應在凍土層以下);接地支線不得串聯;不得將220V兩線制的零線用作設備外殼的接地線;接地和接零線既要便于檢查,又要防止機械損傷。4.6接地裝置接地和接零線測量專用接地電阻測量儀(搖表)。為減小測量誤差,電流極和電壓極與被測接地體應有足夠的距離。Sy和Sl宜大于80米;對于垂直埋設的單管接地體,可取Sy=20米,Sl=40米,兩電極之間可取20米;如果電流極由多管組成,宜取40米。接地測量電路4.6接地裝置5漏電保護5.1漏電保護的原理5.2漏電保護裝置的分類5.3漏電保護裝置的選用5.1漏電保護的原理漏電保護——利用漏電保護裝置來防止電氣事故的一種安全技術措施。漏電保護裝置——又稱為剩余電流保護裝置,簡稱RCD(ResidualCurrentOperatedProtectiveDevice)。漏電保護裝置是一種低壓安全保護電器。5.1漏電保護的原理L1L2L3NTLQFTA中間環節M5.1漏電保護的原理作用:漏電保護裝置是一種低壓安全保護電器,其作用有:

1、用于防止由漏電引起的單相電擊事故;

2、用于防止由漏電引起的火災和設備燒毀事故;

3、用于檢測和切斷各種一相接地故障;

4、有的漏電保護裝置還可用于過載、過壓、欠壓和缺相保護。5.1漏電保護的原理(1)原理電氣設備漏電時,將呈現出異常的電流和電壓信號。漏電保護裝置通過檢測此異常電流或異常電壓信號,經信號處理,促使執行機構動作,藉助開關設備迅速切斷電源。5.1漏電保護的原理(2)組成其構成主要有三個基本環節,即檢測元件、中間環節(包括放大元件和比較元件)和執行機構。其次,還具有輔助電源和試驗裝置。5.1漏電保護的原理(a)檢測元件。它是一個零序電流互感器,如圖

所示。圖中,被保護主電路的相線和中性線穿過環行鐵心構成了互感器的一次線圈N1,均勻纏繞在環行鐵心上的繞組構成了互感器的二次線圈N2。檢測元件的作用是將漏電電流信號轉換為電壓或功率信號輸出給中間環節。

5.1漏電保護的原理(b)中間環節。該環節對來自零序電流互感器的漏電信號進行處理。中間環節通常包括放大器、比較器、脫扣器(或繼電器)等,不同型式的漏電保護裝置在中間環節的具體構成上型式各異。5.1漏電保護的原理(b)執行機構。該機構用于接收中間環節的指令信號,實施動作,自動切斷故障處的電源。執行機構多為帶有分勵脫扣器的自動開關或交流接觸器。5.1漏電保護的原理(d)輔助電源。當中間環節為電子式時,輔助電源的作用是提供電子電路工作所需的低壓電源。(e)試驗裝置。這是對運行中的漏電保護裝置進行定期檢查時所使用的裝置。通常是用一只限流電阻和檢查按鈕相串聯的支路來模擬漏電的路徑,以檢驗裝置能否正常動作。

5.1漏電保護的原理(3)工作原理現通過此圖,對漏電保護裝置的原理進行說明。圖中TA為零序電流互感器,GF為主開關,TL為主開關GF的分勵脫扣器線圈。

剩余電流型漏電保護裝置 與電壓型漏電保護裝置相比,電流型漏電保護裝置比較復雜,但既能防止間接接觸電擊,也能防止直接接觸電擊。●正常時,i1+i2+i3+iN=0,鐵心磁通

=0,漏電脫扣器不動作。●當發生漏電或有人觸電時,i1+i2+i3+iN=i

0,漏電脫扣器動作,線路開關跳閘。5.1漏電保護的原理5.1漏電保護的原理(4)主要技術參數 ①動作電流我國標準規定電流型漏電保護裝置的額定動作電流可分為6、10、15、30、50、75、100、200、300、500、1000、3000、5000、10000、20000mA等15個等級。15、50、75、200mA不推薦優先采用。為了避免誤動作,保護裝置的額定不動電流不得低于額定動作電流的1/2。 ②動作時間快速型和定時限型漏電保護裝置的動作時間應符合下表的要求。防止觸電的漏電保護裝置的動作電流與動作時間的乘積不應超過30mA

s。其中,30mA及以下者屬于高靈敏度,主要用于防止各種人身觸電事故;30mA以上至1000mA者屬中靈敏度,用于防止觸電事故和漏電火災;1000mA以上者屬低靈敏度,用于防止漏電火災和監視一相接地事故。③額定漏電不動作電流(I△no)。它是指在規定的條件下,漏電保護裝置必須不動作的漏電不動作電流值。為了防止誤動作,漏電保護裝置的額定不動作電流不得低于額定動作電流的1/2。④漏電動作分斷時間。它是指從突然施加漏電動作電流開始到被保護電路完全被切斷為止的全部時間。為適應人身觸電保護和分級保護的需要,漏電保護裝置有快速型、延時型和反時限型三種。快速型適用于單級保護,用于直接接觸電擊防護時必須選用快速型的漏電保護裝置。延時型漏電保護裝置人為地設置了延時,主要用于分級保護的首端。反時限型漏電保護裝置是配合人體安全電流—時間曲線而設計的,其特點是漏電電流愈大,則對應的動作時間愈小,呈現反時限動作特性。

5.2漏電保護裝置的分類(1)漏電保護裝置根據不同的特征進行分類,分類較多,比如主要有:電磁式漏電保護裝置。電子式漏電保護裝置。開關型漏電保護裝置。組合型漏電保護裝置。固定位置安裝、固定接線方式的漏電保護裝置;帶有電纜的可移動使用的漏電保護裝置。單極二線漏電保護裝置、二極漏電保護裝置、二極三線漏電保護裝置、三極漏電保護裝置、三極四線漏電保護裝置和四極漏電保護裝置。不需要輔助電源的漏電保護裝置;需要輔助電源的漏電保護裝置。快速動作型漏電保護裝置、延時型漏電保護裝置和反時限型漏電保護裝置。高靈敏度型漏電保護裝置、中靈敏度型漏電保護裝置和低靈敏度型漏電保護裝置。5.2漏電保護裝置的分類主要的類型電壓型;電流型(零序電流型、泄漏電流型);中性點型。5.2漏電保護裝置的分類適用于接地或不接地系統設備的漏電保護;可單獨使用,也可與保護接地、保護接零同時使用。漏電保護裝置中繼電器的接地體應與設備的接地體和接地線分開。電壓型漏電保護裝置5.2漏電保護裝置的分類電流型漏電保護裝置零序電流型分電磁式、電子式兩類;適用于接地或不接地系統設備或線路漏電保護。泄漏電流型靈敏度高,既能反映零序電流,也能反映泄漏電流。只能用于不接地系統。電磁脫扣型漏電保護裝置5.2漏電保護裝置的分類電流型漏電保護原理和功能5.2漏電保護裝置的分類中性點型漏電保護裝置只能用于不接地系統。中性點型漏電保護裝置5.3漏電保護裝置的選用選用漏電保護裝置應首先根據保護對象的不同要求進行選型,既要保證在技術上有效,還應考慮經濟上的合理性。不合理的選型不僅達不到保護目的,還會造成漏電保護裝置的拒動作或誤動作。正確合理地選用漏電保護裝置,是實施漏電保護措施的關鍵。

5.3漏電保護裝置的選用(1)動作性能參數的選擇:①防止人身觸電事故。用于直接接觸電擊防護的漏電保護裝置應選用額定動作電流為30mA及其以下的高靈敏度、快速型漏電保護裝置。在浴室、游泳池、隧道等場所,漏電保護裝置的額定動作電流不宜超過10mA。

在觸電后,可能導致二次事故的場合,應選用額定動作電流為6mA的快速型漏電保護裝置。5.3漏電保護裝置的選用②防止火災。對術質灰漿結構的一般住宅和規模小的建筑物,考慮其供電量小、泄漏電流小的特點、并兼顧到電擊防護,可選用額定動作電流為30mA及其以下的漏電保護裝置。對除住宅以外的中等規模的建筑物,分支回路可選用額定動作電流為30mA及其以下的;主干線可選用額定動作電流為200mA以下的。5.3漏電保護裝置的選用③防止電氣設備燒毀。由于作為額定動作電流選擇的上限,選擇數安的電流一般不會造成電氣設備的燒毀。因此,防止電氣設備燒毀所考慮的主要是與防止觸電事故的配合和滿足電網供電可靠性問題。通常選用100mA到數安的漏電保護裝置。

5.3漏電保護裝置的選用(2)其他性能的選擇。對于連接戶外架空線路的電氣設備,應選用沖擊電壓不動作型漏電保護裝置。對于不允許停轉的電動機,應選用漏電報警方式,而不是漏電切斷方式的漏電保護裝置。對于照明線路,宜根據泄漏電流的大小和分布,采用分級保護的方式。支線上用高靈敏度的漏電保護裝置干線上選用中靈敏度的漏電保護裝置。漏電保護裝置的極線數應根據被保護電氣設備的供電方式選擇,單相220V電源供電的電氣設備應選用二極或單極二線式漏電保護裝置;三相三線380V電源供電的電氣設備應選用三極式漏電保護裝置;三相四線220/380V電源供電的電氣設備應選用四極或三極四線式漏電保護裝置。漏電保護裝置的額定電壓、額定電流、分斷能力等性能指標應與線路條件相適應。漏電保護裝置的類型應與供電線路、供電方式、系統接地類型和用電設備特征相適應。

5.3漏電保護裝置的選用(3)其他購買漏電保護器時應購買具有生產資質的廠家產品,且產品質量檢測合格。應根據保護范圍、人身設備安全和環境要求確定漏電保護器的電源電壓、工作電流、漏電電流及動作時間等參數。電源采用漏電保護器做分級保護時,應滿足上、下級開關動作的選擇性。一般上一級漏電保護器的額定漏電電流不小于下一級漏電保護器的額定漏電電流,這樣既可以靈敏地保護人身和設備安全,又能避免越級跳閘、縮小事故檢查范圍。5.3漏電保護裝置的選用(4)需要安裝漏電保護裝置的場所有:①帶金屬外殼的I類設備和手持式電動工具;②安裝在潮濕或強腐蝕等惡劣場所的電氣設備;③建筑施工工地的電氣施工機械設備,臨時性電氣設備;④賓館類的客房內的插座;⑤觸電危險性較大的民用建筑物內的插座;⑥游泳池、噴水池或浴室類場所的水中照明設備;⑦安裝在水中的供電線路和電氣設備;⑧直接接觸人體的電氣醫療設備(胸腔手術室除外)等。

5.3漏電保護裝置的選用(5)不需要安裝漏電保護裝置的設備或場所有:①使用安全電壓供電的電氣設備;②一般境情況下使用的具有雙重絕緣或加強絕緣的電氣設備;③使用隔離變壓器供電的電氣設備;④采用了不接地的局部等電位聯結安全措施場所中的電氣設備等。

5.3漏電保護裝置的選用(6)漏電保護裝置的安裝要求:①漏電保護裝置的額定值應能滿足被保護供電線路和設備的安全運行要求;

②漏電保護裝置只能起附加保護作用,因此,安裝漏電保護裝置后不能破壞原有安全措施的有效性;③漏電保護裝置的電源側和負載側不得接反;④所有的工作相線(包括中性線)必須都通過漏電保護裝置,所有的保護線不得通過漏電保護裝置;⑤漏電保護裝置安裝后應操作試驗按鈕試驗3次,帶負載分合3次,確認動作正常后,才能投入使用。

5.3漏電保護裝置的選用(7)漏電保護裝置的運行管理。為了確保漏電保護裝置的正常運行,必須加強運行管理。①對使用中的漏電保護裝置應定期用試驗按鈕試驗其可靠性;②為檢驗漏電保護裝置使用中動作特性的變化,應定期對其動作特性進行試驗;③運行中漏電保護器跳閘后,應認真檢查其動作原因,排除故障后再合閘送電。(8)漏電保護裝置的誤動作和拒動作分析:①誤動作、②拒動作。

最后還需特別指出三點:(1)當發生人體單相觸電事故時,即在漏電保護器負載側接觸一根相線(火線)時它能起到很好的保護作用。如果人體對地絕緣,此時觸及一根相線一根零線時,漏電保護器就不能起到保護作用。(2)由于漏電保護器的作用是防患于未然,電路工作正常時,往往不易引起大家的重視。有的人在漏電保護器動作時不是認真地找原因,而是將漏電保護器短接或拆除,這是極其危險的,也是絕對不允許的。(3)用于直接接觸電擊防護時:應選用額定動作電流為30mA及其以下的高靈敏度、快速型。6電氣防火防爆技術電氣防火防爆的重要性電氣火災爆炸事故比例很高;農村電氣火災排在事故原因第2位;城市則排在首位;6電氣防火防爆技術6.1電氣火災爆炸原因6.2危險物質6.3危險場所6.4防爆電氣設備及線路6.5電氣防爆技術6.6電氣火災的撲滅6.1電氣火災爆炸原因主要分為兩類:危險溫度電火花和電弧6.1電氣火災爆炸原因6.1.1危險溫度故障短路過載接觸不良散熱不良電氣設備中的鐵磁材料絕緣劣化電熱器具和照明燈具漏電6.1電氣火災爆炸原因6.1.1危險溫度電爐電阻絲800℃電熨斗和電烘鐵500~600℃40W白熾燈泡55~60℃100W白熾燈泡170~220℃注:200W的燈泡緊貼紙張時,十幾分鐘即可將紙張點燃。400W高壓水銀燈150~250℃1000W鹵鎢燈500~800℃6.1電氣火災爆炸原因6.1.2電火花和電弧電火花——電極之間的擊穿放電。大量電火花將匯集成電弧,電弧高溫可達8000℃,能使金屬熔化、飛濺,構成火源。分為:

工作火花——正常時應無引燃危險,但異常時如:三相刀開關不同時閉合等

事故火花——短路、斷線

其他火花——雷電、靜電、電磁感應6.2危險物質6.2.1危險物質的概念危險物質:在大氣條件下,能與空氣形成爆炸性混合物的氣體、蒸汽、薄霧、粉塵或纖維等。爆炸性混合物爆炸危險場所最小點燃電流比最小引燃能量6.2危險物質6.2.2危險物質的分類爆炸性物質分三類(按爆炸性物質種類分類)Ⅰ類:礦井甲烷(CH4)Ⅱ類:爆炸性氣體、蒸氣Ⅲ類:爆炸性粉塵、纖維6.2危險物質6.2.3危險物質的分類、分組分級——(按爆炸性氣體混合物的最大試驗安全間隙(MESG)或最小點燃電流比(MICR))分級:I類:甲烷Ⅱ類爆炸性氣體(分三級):ⅡA;ⅡB;ⅡCⅢ類爆炸性粉塵(分兩級):ⅢA;ⅢB6.2危險物質●危險物質分級級別最小點燃電流比最大試驗安全間隙(mm)Ⅰ1.01.14ⅡA

1.0,>0.8

1.14,>0.9ⅡB

0.8,>0.45

0.9,>0.5ⅡC

0.45

0.5氣體、蒸

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