电气安全技术2课件

1、电气安全技术(2)1第三章 电气安全技术第一节 绝缘和加强绝缘第二节 屏护和间距第三节 电网安全分析第四节 接地和接零第五节 安全电压和电气隔离电气安全技术(2)2概念：概念：绝缘：绝缘是用绝缘物把带电体封闭起来。绝缘：绝缘是用绝缘物把带电体封闭起来。 双重绝缘：双重绝缘是指基本绝缘外，还有双重绝缘：双重绝缘是指基本绝缘外，还有一层独立的附加绝缘。一层独立的附加绝缘。加强绝缘：加强绝缘是指绝缘材料对机械强加强绝缘：加强绝缘是指绝缘材料对机械强度和绝缘性能都加强了的基本绝缘，它具度和绝缘性能都加强了的基本绝缘，它具有与双重绝缘相同的触电保护能力。有与双重绝缘相同的触电保护能力。 电气安全技术(2

2、)3 绝缘材料所承受电压超过某一程度时，就会在某些地方绝缘材料所承受电压超过某一程度时，就会在某些地方发生放电而遭到破坏发生放电而遭到破坏, ,这就发生击穿现象。这就发生击穿现象。 固体击穿有两种基本形式，即热击穿和电击穿固体击穿有两种基本形式，即热击穿和电击穿 。 绝缘材料除因击穿而破坏外，腐蚀性气体、蒸汽、潮绝缘材料除因击穿而破坏外，腐蚀性气体、蒸汽、潮湿、粉尘、机械损伤也都会了降低其绝缘性能或导致破坏。湿、粉尘、机械损伤也都会了降低其绝缘性能或导致破坏。绝缘材料使用时间长也会逐渐绝缘材料使用时间长也会逐渐“老化老化”而失去绝缘性能。而失去绝缘性能。 热击穿是热起主要作用，电击穿主要决定于

3、电场强度热击穿是热起主要作用，电击穿主要决定于电场强度的大小。的大小。 二、介质二、介质“损耗角损耗角”介质介质“损耗角损耗角”也可表征绝缘性能的优劣。也可表征绝缘性能的优劣。 电气安全技术(2)41 1、绝缘电阻、绝缘电阻 绝缘的好坏，主要有绝缘材料所具有的电阻大小来反映。绝缘电阻是绝缘的好坏，主要有绝缘材料所具有的电阻大小来反映。绝缘电阻是最基本的绝缘性能指标。绝缘电阻通常用摇表（兆欧表）测定。最基本的绝缘性能指标。绝缘电阻通常用摇表（兆欧表）测定。 （一）配电线路（二）变压器（三）电动机（一）配电线路（二）变压器（三）电动机 还要求测量吸收比还要求测量吸收比r60/r15。 2 2、耐压

4、试验、耐压试验 绝缘物发生电击穿的电压叫做击穿电压。绝缘物发生电击穿的电压叫做击穿电压。 击穿时的电场强度叫做材料的耐压强度。击穿时的电场强度叫做材料的耐压强度。 耐压试验是检验电力设备承受通电压的能力。耐压试验是检验电力设备承受通电压的能力。 耐压试验主要有工频耐压试验和直流耐压试验。耐压试验主要有工频耐压试验和直流耐压试验。 3 3、泄漏电流测定、泄漏电流测定 泄漏电流是线路或设备在外加电压作用下流经绝缘部分的电流。摇表实泄漏电流是线路或设备在外加电压作用下流经绝缘部分的电流。摇表实际上就是测量泄漏电流，只不过是以电阻值的形式指示出来。际上就是测量泄漏电流，只不过是以电阻值的形式指示出来。

5、电气安全技术(2)5五、不导电环境五、不导电环境 加强绝缘包括双重绝加强绝缘包括双重绝缘、加强绝缘、总体绝缘等缘、加强绝缘、总体绝缘等三种形式。三种形式。 双重绝缘指工作绝缘和双重绝缘指工作绝缘和保护绝缘。（见图保护绝缘。（见图31 a,b,c,d） 单一的加强绝缘应具有单一的加强绝缘应具有同上述双重绝缘同等的绝缘同上述双重绝缘同等的绝缘水平。（见图水平。（见图31 e,f） 不导电环境是指地板和墙都用不导电材料制成的场所。不导电环境是指地板和墙都用不导电材料制成的场所。 电气安全技术(2)6一、屏护一、屏护 屏护是采取遮拦、护罩、护盖、箱匣等把带电体同外界离开屏护是采取遮拦、护罩、护盖、箱匣

6、等把带电体同外界离开来。不论高压设备是否有绝缘，均应采取屏护或其他防止接近的来。不论高压设备是否有绝缘，均应采取屏护或其他防止接近的措施。措施。屏护装置的种类：屏护装置的种类： 有永久性的屏护装置。有永久性的屏护装置。有临时性的屏护装置。有临时性的屏护装置。 有固定屏护装置。有固定屏护装置。 有移动屏护装置。有移动屏护装置。屏护装置应于以下安全措施配合使用：屏护装置应于以下安全措施配合使用：屏护装置应有足够的尺寸，与带电体之间应保持必要的距离。屏护装置应有足够的尺寸，与带电体之间应保持必要的距离。被屏护的带电部分应有明显标志，标志用规定的符号或涂上规定被屏护的带电部分应有明显标志，标志用规定的

7、符号或涂上规定的颜色。的颜色。遮拦、栅栏等的屏护装置上，应根据被屏护对象挂上警告牌。必遮拦、栅栏等的屏护装置上，应根据被屏护对象挂上警告牌。必要时应上锁。要时应上锁。配合采用信号装置和联锁装置。配合采用信号装置和联锁装置。电气安全技术(2)7 间距就是保证电的安全距离。安全距离的大小决定于电间距就是保证电的安全距离。安全距离的大小决定于电压的高低、设备的类型、安装的方式等因素。压的高低、设备的类型、安装的方式等因素。1 1 线路安全距离线路安全距离架空线路架空线路 导线的线间距离不应小于表导线的线间距离不应小于表3434所列的数值。所列的数值。 架空线路导线与地面和水面的距离，不应低于表架空线

8、路导线与地面和水面的距离，不应低于表3535的数值。的数值。 架空线路导线与街道或厂区树木的距离架空线路导线与街道或厂区树木的距离, ,不应低于表不应低于表3636的数值。的数值。 架空线路与建筑物的距离不应低于表架空线路与建筑物的距离不应低于表3737的数值。的数值。 架空线路与管道、索道及其它架空线路交叉或接近的距离，不架空线路与管道、索道及其它架空线路交叉或接近的距离，不应低于表应低于表3838的要求。的要求。 几种线路同杆架设时，电力线路必须位于弱电线路的上方，高几种线路同杆架设时，电力线路必须位于弱电线路的上方，高压线路必须位于低压线路的上方线路间距离应满足表压线路必须位于低压线路的

9、上方线路间距离应满足表3939的要求。的要求。 架空线路断线接地时，为防止跨步电压伤人，在接地点周围架空线路断线接地时，为防止跨步电压伤人，在接地点周围810810米范围内，不能随意进入。米范围内，不能随意进入。 电气安全技术(2)8电气安全技术(2)9 接户线是指从配电网到接户线是指从配电网到用户进线处第一个支持物的用户进线处第一个支持物的一段导线。一段导线。 进户线是指从接户线引入进户线是指从接户线引入室内的一段导线。图室内的一段导线。图3232。 低压接户线线间的距离不低压接户线线间的距离不应小于表应小于表311311所列数值。所列数值。 低压进户线管口对地面距低压进户线管口对地面距离不

10、应小于离不应小于2.72.7米；高压一米；高压一般不应小于般不应小于4.54.5米；进户线米；进户线进线管口与接户线端头之间进线管口与接户线端头之间的距离一般不应超过的距离一般不应超过0.50.5米。米。 电气安全技术(2)10电气安全技术(2)11 户内低压线路有多种敷设方式，间距要求各不相同。户内户内低压线路有多种敷设方式，间距要求各不相同。户内低压线路与工业管道和工艺设备之间的最小距离表低压线路与工业管道和工艺设备之间的最小距离表312312。 户内明线安装高度可适当小于户外的高度，但必须满足表户内明线安装高度可适当小于户外的高度，但必须满足表313313的要求，如不能满足该表的要求，应

11、将导线穿管敷设或的要求，如不能满足该表的要求，应将导线穿管敷设或采取其它形式的暗线。采取其它形式的暗线。（4）电缆线路）电缆线路 电缆线路可以暗设，也可以明设。暗设的有沿电缆隧道电缆线路可以暗设，也可以明设。暗设的有沿电缆隧道或电缆沟敷设的，也有直接埋在地下的。直接埋地电缆与一或电缆沟敷设的，也有直接埋在地下的。直接埋地电缆与一些工程设施的最小距离不应小于表些工程设施的最小距离不应小于表314314的要求。的要求。 沿电缆沟和隧道敷设的低压电缆应满足表沿电缆沟和隧道敷设的低压电缆应满足表315315的距离要的距离要求。求。 电气安全技术(2)12（1 1）带电体的安全距离）带电体的安全距离 变

12、配电设备各项安全距离一般不应小于表变配电设备各项安全距离一般不应小于表316316所列数值。所列数值。 变配电室架空出线至地面的距离不应小于变配电室架空出线至地面的距离不应小于4.54.5米，至屋面的距米，至屋面的距离不应小于离不应小于2.752.75米。室内安装的变压器，其外廓与变压器室四壁米。室内安装的变压器，其外廓与变压器室四壁之间的最小距离不应小于表之间的最小距离不应小于表317317所列数值。所列数值。（2 2）配电装置的安全通道）配电装置的安全通道 低压配电装置正面通道宽度，一般不应小于下列数值；低压配电装置正面通道宽度，一般不应小于下列数值； 配电装置单列布置时配电装置单列布置时

13、1.51.5米，配电装置双列布置时米，配电装置双列布置时2 2米。米。 低压配电装置背面通道应符合以下要求；低压配电装置背面通道应符合以下要求； 宽度一般不应小于宽度一般不应小于1 1米。米。 通道内高度低于通道内高度低于2.32.3米。米。 通道上方裸导电部分的高度低于通道上方裸导电部分的高度低于2.32.3米时，应加遮拦，遮拦米时，应加遮拦，遮拦后的通道高度不低于后的通道高度不低于1.91.9米。米。 高压配电装置与低压配电装置分室装设，如在同一室内单列高压配电装置与低压配电装置分室装设，如在同一室内单列布置时，高压开关柜与低压配电屏之间的距离不应小于布置时，高压开关柜与低压配电屏之间的距

14、离不应小于2 2米。米。 电气安全技术(2)13 用电设置的安装应考虑到防震、防尘、防潮、放火、防触电用电设置的安装应考虑到防震、防尘、防潮、放火、防触电安全距离的要求。车间低压配电盘低口距地面高度，暗装的可取安全距离的要求。车间低压配电盘低口距地面高度，暗装的可取1.41.4米，明装的可取米，明装的可取1.21.2米。明装的电度表板底口距地面高度可取米。明装的电度表板底口距地面高度可取1.81.8米。常用开关设备安装高度为米。常用开关设备安装高度为1.3-1.51.3-1.5米。开关手柄与建筑物米。开关手柄与建筑物之间应保持之间应保持150150毫米的距离。室内吊灯灯具高度应大于毫米的距离。

15、室内吊灯灯具高度应大于2.52.5米；受米；受条件限制时可减为条件限制时可减为2.22.2米，否则，要采取适当安全措施。户外照米，否则，要采取适当安全措施。户外照明灯具高度不应小于明灯具高度不应小于3 3米，墙上灯具高度允许为米，墙上灯具高度允许为2.52.5米。米。4、检修安全距离、检修安全距离 在低压操作中，人体或其所携带工具等与带电体之间的最小距离在低压操作中，人体或其所携带工具等与带电体之间的最小距离不应小于不应小于0.10.1米。在高压无庶栏操作中，人体或其所携带工具等与米。在高压无庶栏操作中，人体或其所携带工具等与带电体之间的最小距离不应小于下列数值：带电体之间的最小距离不应小于下

16、列数值：1010千伏及以下千伏及以下0.70.7米，米，20-3520-35千伏为千伏为1 1米，当不足上述距离时，应装设临时遮栏。米，当不足上述距离时，应装设临时遮栏。 在线路上工作时，人体或其所携带工具等与临近带电线路的最在线路上工作时，人体或其所携带工具等与临近带电线路的最小距离不应小于下列数值：小距离不应小于下列数值：1010千伏及以下千伏及以下1.01.0米，米，3535千伏千伏2.52.5米，如米，如不足上述数值，临近的线路应当停电。不足上述数值，临近的线路应当停电。在架空线路附近进行起重工作时，起重机具与线路导线之间的最小在架空线路附近进行起重工作时，起重机具与线路导线之间的最小

17、距离表距离表318318电气安全技术(2)141 1、供电、供电 在发电厂，发电机发出的电压为在发电厂，发电机发出的电压为10.510.5千伏，为降低线路损耗在厂内升千伏，为降低线路损耗在厂内升至至3535千伏以上，并送入高压电网线路。千伏以上，并送入高压电网线路。地方变电站（所）将高压电网的电，地方变电站（所）将高压电网的电，经一级或二级降压，将高压电降低为经一级或二级降压，将高压电降低为1010千伏送到用户。企业用户将千伏送到用户。企业用户将1010千伏千伏电压降到线电压电压降到线电压0.40.4千伏相电压千伏相电压0.230.23千伏送到用电设备。这就是常用的低千伏送到用电设备。这就是常

18、用的低压压380/220380/220伏电力系统。伏电力系统。 一、供电与企业配电一、供电与企业配电 图图3333是配电变压器的三相低压线圈星形联结。线圈引出是配电变压器的三相低压线圈星形联结。线圈引出的三条导线，的三条导线，l1l1、l2l2、l3l3称为相线，三相线圈的公共点称为中称为相线，三相线圈的公共点称为中性点，中性点引出的导线叫中性线。性点，中性点引出的导线叫中性线。电气安全技术(2)15 企业配电是根据工厂企业用电需求、用电容量的大小及输送的企业配电是根据工厂企业用电需求、用电容量的大小及输送的距离等因素决定的。对工厂企业常见的主要配电方式有四种：距离等因素决定的。对工厂企业常见

19、的主要配电方式有四种：大型企业；实用功率大型企业；实用功率200010000200010000千瓦。离配电站千瓦。离配电站20502050公里。公里。 中型企业；实用功率中型企业；实用功率2000500020005000千瓦。离配电站千瓦。离配电站2020公里。公里。 中小型企业；实用功率中小型企业；实用功率10010001001000千瓦。千瓦。 小型企业；实用功率小型企业；实用功率100100千瓦以下。千瓦以下。 二、电网分类二、电网分类 电力网由输、配电线路和变电所组成。电力网由输、配电线路和变电所组成。输电网由输电网由3535千伏及以上的输电线路和其连接的变电所组成。千伏及以上的输电线

20、路和其连接的变电所组成。配电网由配电网由1010千伏及以下的配电线路和配电所组成。千伏及以下的配电线路和配电所组成。按供电系统的电压可分为：超高压电网、高压电网和低压电网。按供电系统的电压可分为：超高压电网、高压电网和低压电网。按供电电流的性质可分为：直流电网和交流电网。按供电电流的性质可分为：直流电网和交流电网。按电网的中性点运行方式可分为：中性点接地电网和不接地电网按电网的中性点运行方式可分为：中性点接地电网和不接地电网。 电气安全技术(2)161 1、简单不接地电网、简单不接地电网 简单电网包括直流电网和单相交流电网。如图简单电网包括直流电网和单相交流电网。如图3434 如如r r1 1

21、=r=r2 2=r=r，求得通过人体的电流为。，求得通过人体的电流为。 ir =ir =u2 2（rr+rdrr+rd）+r+r从这个公式可以看出下面四点。从这个公式可以看出下面四点。当人在单相交流电网单相触电时，当人在单相交流电网单相触电时，rdrd和和r r起保护作用，电阻越大，人越起保护作用，电阻越大，人越安全。安全。当当r=0r=0时，人的安全决定于时，人的安全决定于rdrd；公；公式为：式为：ir=u/2ir=u/2（rr+rdrr+rd）。）。当当rd=0rd=0时，人的安全决定于时，人的安全决定于r r；公；公式为：式为：ir=u/2rr+rir=u/2rr+r。当当r=0r=0

22、、rd=0rd=0时，通过人体的电流时，通过人体的电流为为ir=u/rrir=u/rr这对人是最危险的。这对人是最危险的。 电气安全技术(2)17 如果电网线路较长或是电缆电如果电网线路较长或是电缆电网时，线路对地分布电容不能忽略，网时，线路对地分布电容不能忽略，对地绝缘电阻也不能视为无限大，对地绝缘电阻也不能视为无限大，这种情况如图这种情况如图3535所示。当所示。当r r1 1=r=r2 2=r=r和和x x1 1=x=x2 2=x=x时通过人体的电时通过人体的电流流 电网对地电容不但在运行中对电网对地电容不但在运行中对人身安全有害，而且电网断开电源人身安全有害，而且电网断开电源后，电网对

23、地电容因充电而产生的后，电网对地电容因充电而产生的残留电荷还会危及到接触电网的人。残留电荷还会危及到接触电网的人。 图图3636表示单相不接地电网两表示单相不接地电网两条线之间的电容为条线之间的电容为c c如拉闸后其上如拉闸后其上残留电压为残留电压为u0u0、若有人双线触电、若有人双线触电时，电容器通过人体放电，电网时，电容器通过人体放电，电网对地电容越大时，残留电压衰减对地电容越大时，残留电压衰减越慢，危险电压持续时间越长。越慢，危险电压持续时间越长。 电气安全技术(2)1810001000伏以下有小电容电网伏以下有小电容电网 电网在正常运行时，（图电网在正常运行时，（图3737）各相电压是

24、平行的，各相电压是平行的，u u0 0=0=0，若各相，若各相绝缘电阻相等绝缘电阻相等, ,其中性点与电源中点其中性点与电源中点等电位，各相泄漏电流相等。等电位，各相泄漏电流相等。 当有人在电网单相触电时（图当有人在电网单相触电时（图338 8）平衡状态被破坏，）平衡状态被破坏，l l1 1相与大地之相与大地之间的电阻变为间的电阻变为rlrl1 1 =rrrl=rrrl1 1/rr+rl/rr+rl1 1,a,a相对地电压降低，中性点漂移到相对地电压降低，中性点漂移到o o ，使源中性点出现对地电压使源中性点出现对地电压u u0 0，其大小，其大小为为oooo 。l l1 1相对地电压为相对地

25、电压为u u l l1 1，其它，其它两相都升高为两相都升高为u u l l2 2和和u u l l3 3。这时通过。这时通过人体的电流：人体的电流：ir=3u/3rr+rir=3u/3rr+r式中式中u u为为相电压。相电压。 电气安全技术(2)1910001000伏以下有大电容电网伏以下有大电容电网 图图3939表示这种电网中有人单表示这种电网中有人单相触电的情况。当各相对地绝缘电相触电的情况。当各相对地绝缘电阻相等，各相对地电容相等即阻相等，各相对地电容相等即rlrl1 1=rl=rl2 2=rl=rl3 3=r=r，clcl1 1=cl=cl2 2=cl=cl3 3=c=c时，时，则流

26、经人体的电流的有效值为：则流经人体的电流的有效值为： 由此可知，电网对地绝缘电阻和对地电容对通过人体的电由此可知，电网对地绝缘电阻和对地电容对通过人体的电流都有影响。流都有影响。 电气安全技术(2)203 3、不接地电网的应用、不接地电网的应用 对于那些触电危险性较大、过电压问题不突出以及线路简对于那些触电危险性较大、过电压问题不突出以及线路简明的场合，如果电网对地分布电容不大且能保证高水平的对地明的场合，如果电网对地分布电容不大且能保证高水平的对地绝缘，则宜采用不接地电网。在不接地电网中，为减轻一相故绝缘，则宜采用不接地电网。在不接地电网中，为减轻一相故障接地的危险性，应对电网的绝缘状态进行

27、监视；便于尽早发障接地的危险性，应对电网的绝缘状态进行监视；便于尽早发现故障点并清除故障。现故障点并清除故障。 10001000伏以上电网伏以上电网 图图310310表示这种电路。若各相对表示这种电路。若各相对地容抗相等，即地容抗相等，即xl1=xl2=xl3=xxl1=xl2=xl3=x，则，则可得到单相触电时通过人体的电流。可得到单相触电时通过人体的电流。其有效值：其有效值： 从该式可知，在这类电网中线从该式可知，在这类电网中线路对地电容越大，触电的危险性路对地电容越大，触电的危险性也越大。也越大。电气安全技术(2)211 1、简单接地电网、简单接地电网单线电网单线电网单线电网图单线电网图

28、314314所示则求得通过人体的电流所示则求得通过人体的电流这就说明，触电者是否危险，主要决定于地面电这就说明，触电者是否危险，主要决定于地面电阻阻rdrd。 由于由于ror1，上式可简化为，上式可简化为ir=ir=urur1 1（rr+rd）（）（r1+ro）+ r1ro双线电网双线电网双线电网是简单电网的供电方式。当有人触及双线电网是简单电网的供电方式。当有人触及不接地导线时（图不接地导线时（图315315）其情况与单线电网）其情况与单线电网相似，通过人体的电流相似，通过人体的电流 电气安全技术(2)22 若人触及接地导线（图若人触及接地导线（图316316）当负荷正常时（图当负荷正常时（

29、图316316甲），加于甲），加于人体的电压仅约等于导线人体的电压仅约等于导线a a、b b两点之两点之间的电压降，即间的电压降，即u1uab=irabu1uab=irab式中式中i i为工作电流；为工作电流；rabrab是导线是导线a a、b b两点之两点之间的电阻。这一电压正常时是不大，间的电阻。这一电压正常时是不大，不超过电网额定电压的不超过电网额定电压的5%5%。因此是没。因此是没有危险的。有危险的。 当负荷端发生短路时（图当负荷端发生短路时（图316316乙），乙），人触及接地导线，在短路电流作用下，电人触及接地导线，在短路电流作用下，电压按线路阻抗的比例分配。如两条导线截压按线路阻

30、抗的比例分配。如两条导线截面相同，则短路点的对地电压为电网电压面相同，则短路点的对地电压为电网电压的一半；的一半； 如接地导线截面小于不接地导线截面，则短路点的对地电如接地导线截面小于不接地导线截面，则短路点的对地电压将大于电网电压的一半。由以上分析可知道，接触接地导线压将大于电网电压的一半。由以上分析可知道，接触接地导线有时也是很危险的。有时也是很危险的。电气安全技术(2)2310001000伏以下的接地电网伏以下的接地电网（图（图317317）如有人在未接）如有人在未接地相触电加于人体的电压地相触电加于人体的电压urur取决于相线接地处电阻取决于相线接地处电阻rdxrdx和电源工作接地电阻

31、和电源工作接地电阻r r0 0之间之间的比值。的比值。 接地点对地电压接地点对地电压: u: ud d=i=id dr rdxdx 中性点的对地电压中性点的对地电压: u: u0 0=i=id dr r0 0 从矢量三角形可求得加于人体的电压从矢量三角形可求得加于人体的电压 ： 应当指出，在述应当指出，在述10001000伏以下的电网中，如果故障接地处电伏以下的电网中，如果故障接地处电压较大，则接地电流有限，线路上的熔断器可能不会动作，使压较大，则接地电流有限，线路上的熔断器可能不会动作，使故障长时间存在。危险性是比较大的。故障长时间存在。危险性是比较大的。 电气安全技术(2)24 在接地电网

32、中，如有单相触电在接地电网中，如有单相触电（图（图318318）通过人体的电流决定于）通过人体的电流决定于人体电阻人体电阻rrrr、地面电阻、地面电阻rdrd和工作接地和工作接地电阻电阻r r0 0，即，即ir=u/rr+rd+rir=u/rr+rd+r0 0，如果人站，如果人站在导电性地面上，即在导电性地面上，即rd0rd0，且，且r r0 0rrrr，可得，可得ir=u/rrir=u/rr这时，人体实这时，人体实际处于全部相电压之下，而导致对地际处于全部相电压之下，而导致对地绝缘电阻不起保护作用。绝缘电阻不起保护作用。 10001000伏以上的接地电网伏以上的接地电网 35 35千伏的高压

33、电网很少直接接地，千伏的高压电网很少直接接地，有的是不接地，有的是通过消弧线圈有的是不接地，有的是通过消弧线圈接地。接地。3 3、接地电网的应用、接地电网的应用 由于接地电网可提供两种工作电压由于接地电网可提供两种工作电压线电压和相电压，因此得到了广泛线电压和相电压，因此得到了广泛的应用。从安全角度考虑，对于那些难以保证线路对地绝缘强度的场合，以的应用。从安全角度考虑，对于那些难以保证线路对地绝缘强度的场合，以及对于那些不能及时发现和排除绝缘故障状态的场合和对地电容大，电容电及对于那些不能及时发现和排除绝缘故障状态的场合和对地电容大，电容电流足以危及人身安全的场合，均应采用中性点接地电网。流足

34、以危及人身安全的场合，均应采用中性点接地电网。 110220110220千伏及以上的超高压电网，其中性点是直接接地的，以避免一相接地时另千伏及以上的超高压电网，其中性点是直接接地的，以避免一相接地时另外两相对地电压过分升高，有利于降低线路、变压器等设备的绝缘水平。外两相对地电压过分升高，有利于降低线路、变压器等设备的绝缘水平。电气安全技术(2)25正常时单相触电的危险性正常时单相触电的危险性不接地电网：通过人体的电流不会太大。危险性小。不接地电网：通过人体的电流不会太大。危险性小。接地电网：单相触电时形成回路，电流大，危险性大。接地电网：单相触电时形成回路，电流大，危险性大。一相接地时触电的危

35、险性一相接地时触电的危险性不接地电网：增加触电危险性。不接地电网：增加触电危险性。接地电网：触电危险性小。接地电网：触电危险性小。稳定电网对地电压稳定电网对地电压不接地电网：不稳定。不接地电网：不稳定。接地电网：较稳定。接地电网：较稳定。接地装置的互相影响接地装置的互相影响不接地电网：不受影响不接地电网：不受影响接地电网：容易互相影响接地电网：容易互相影响 由以上比较可以知道，不接地电网和接地电网各有优缺点。由以上比较可以知道，不接地电网和接地电网各有优缺点。应根据生产环境的特点，选择电网的运行方式。应根据生产环境的特点，选择电网的运行方式。 电气安全技术(2)26一、接地的基本概念一、接地的

36、基本概念接地接地电器设备或装置的某部分与大地之间作良好的电气连接称为电器设备或装置的某部分与大地之间作良好的电气连接称为接地。接地。接地体接地体埋入地中并直接与大地接触的金属物体，称为接地体。埋入地中并直接与大地接触的金属物体，称为接地体。人工接地体人工接地体专门为接地而人为装设的接地体，称为人工接地体。专门为接地而人为装设的接地体，称为人工接地体。自然接地体自然接地体兼作接地体用的直接与大地接触的各种金属物件、金兼作接地体用的直接与大地接触的各种金属物件、金属管道及建筑物的钢筋混凝土基础等，称为自然接地体。属管道及建筑物的钢筋混凝土基础等，称为自然接地体。接地线接地线连接接地体与电气设备或装

37、置接地部分的金属物导体，称连接接地体与电气设备或装置接地部分的金属物导体，称为接地线。为接地线。接地线与接了体合称接地线与接了体合称“接地装置接地装置”若干接地体在大地中相互用接地若干接地体在大地中相互用接地线连接起来的一个整体，称为线连接起来的一个整体，称为“接地网接地网”。 电气安全技术(2)27接接地地非人为的非人为的故障接地故障接地正常接地正常接地工作接地工作接地安全接地安全接地主要包括防止静电主要包括防止静电的保护接地、防雷的保护接地、防雷接地、防静电接地接地、防静电接地及屏蔽接地等。及屏蔽接地等。故障接地是指带电体与大地发生故障接地是指带电体与大地发生意外的连接，如电器设备的碰壳意

38、外的连接，如电器设备的碰壳短路、电力线路的接地短路。短路、电力线路的接地短路。正常的用电设备接地正常的用电设备接地电气安全技术(2)28（2 2）接地电流和接地短路电流）接地电流和接地短路电流 凡从带电体流入大地下的电流即属接地电流。接地电流分正常凡从带电体流入大地下的电流即属接地电流。接地电流分正常接地电流和故障接地电流。正常接地电流系指正常工作时通过接地接地电流和故障接地电流。正常接地电流系指正常工作时通过接地装置流入地下，借大地形成工作回路的电流；故障接地电流系指系装置流入地下，借大地形成工作回路的电流；故障接地电流系指系统发生故障时出现的接地电流。统发生故障时出现的接地电流。 系统一相

39、接地可能导致系统发生短路，这时的接地电流叫做接系统一相接地可能导致系统发生短路，这时的接地电流叫做接地短路电流。地短路电流。（3 3）流散电阻和接地电阻）流散电阻和接地电阻 流散电阻是电流自接地体流散电阻是电流自接地体向周围大地流散所遇到的全部向周围大地流散所遇到的全部电阻。（图电阻。（图320320） 接地电阻是接地体的流散接地电阻是接地体的流散电阻与接地线的电阻之和。电阻与接地线的电阻之和。又叫冲击接地电阻。又叫冲击接地电阻。电气安全技术(2)29（4 4）对地电压和对地电压曲线）对地电压和对地电压曲线 对地电压就是带电体与电位为零的大地之间的电位差。显然，对地电压就是带电体与电位为零的大

40、地之间的电位差。显然，对地电压等于接地电流与接地电阻的乘积。对地电压等于接地电流与接地电阻的乘积。 对地电压曲线：用曲线来表示接地体及其周围各点的对地对地电压曲线：用曲线来表示接地体及其周围各点的对地电压，这种曲线叫对地电压曲线。电压，这种曲线叫对地电压曲线。（图（图321321）（图）（图322322）电气安全技术(2)30（6 6）跨步电势和跨步电压）跨步电势和跨步电压 跨步电势是指地面水平距离跨步电势是指地面水平距离为为0.80.8米的两点之间的电位差。米的两点之间的电位差。 跨步电压是指人站立在流跨步电压是指人站立在流过电流的大地上，加于人的两过电流的大地上，加于人的两脚之间的电压。如

41、图脚之间的电压。如图323323中中的的ubub1 1和和ubub2 2。 （5 5）接触电势和接触电压）接触电势和接触电压 接触电势是指接地电流自接地体流散，在大地表面形成不同电接触电势是指接地电流自接地体流散，在大地表面形成不同电位时，设备外壳、构架或墙壁与水平距离位时，设备外壳、构架或墙壁与水平距离0.80.8米处之间的电位差。米处之间的电位差。 甲触及漏电设备外壳，其接触电压即手甲触及漏电设备外壳，其接触电压即手和脚之间的电压差，即图中的和脚之间的电压差，即图中的ucuc接触电接触电压通常按人体离开设备压通常按人体离开设备0.80.8米考虑。米考虑。 接触电压是指加于人体某两点之间的电

42、压，如图接触电压是指加于人体某两点之间的电压，如图323323所示，当所示，当设备漏电，电流设备漏电，电流idid自接地体入地时，漏电设备对地电压为自接地体入地时，漏电设备对地电压为udud，对地，对地电压曲线呈双曲线形状，至离开接地体电压曲线呈双曲线形状，至离开接地体2020米处，对地电压接近零。米处，对地电压接近零。电气安全技术(2)31 所谓保护接地，就是把在故障情况下可能呈现危险的对地电所谓保护接地，就是把在故障情况下可能呈现危险的对地电压的金属部分同大地紧密地连接起来。压的金属部分同大地紧密地连接起来。 1 1、保护接地原理、保护接地原理电气安全技术(2)322 2、保护接地应用范围

43、、保护接地应用范围（1 1）电机、变压器、电器、照明器具、携带式及移动式用电器）电机、变压器、电器、照明器具、携带式及移动式用电器具等的底座和外壳。具等的底座和外壳。（2 2）电气设备的传动装置。）电气设备的传动装置。（3 3）互感器的二次绕组。）互感器的二次绕组。（4 4）配电屏或控制屏的框架。）配电屏或控制屏的框架。（5 5）屋内外配电装置的金属构架和钢筋混凝土构架以及靠近带）屋内外配电装置的金属构架和钢筋混凝土构架以及靠近带电部分的金属围栏和金属门。电部分的金属围栏和金属门。（6 6）交、直流电力电缆接线盒、终端盒的外壳和电缆的外皮、）交、直流电力电缆接线盒、终端盒的外壳和电缆的外皮、穿

44、线的钢管等。穿线的钢管等。（7 7）装有避雷线的电力线路杆塔。）装有避雷线的电力线路杆塔。（8 8）在非沥青地面的居民区内，无避雷线小接地短路电流架空）在非沥青地面的居民区内，无避雷线小接地短路电流架空电力线路的金属杆塔和钢筋混凝土杆塔。电力线路的金属杆塔和钢筋混凝土杆塔。（9 9）装在配电线路杆上的开关设备、电容器等电气设备。）装在配电线路杆上的开关设备、电容器等电气设备。（1010）铠装控制电缆的外皮、非铠装或非金属护套电缆的）铠装控制电缆的外皮、非铠装或非金属护套电缆的1212根根屏蔽芯线。屏蔽芯线。电气安全技术(2)33三、接地电阻的要求三、接地电阻的要求1 1、接地电阻的允许值（表、

45、接地电阻的允许值（表319319） （1 1）在高土壤电阻率地区，）在高土壤电阻率地区，接地电阻难以达到要求数值时，接地电阻难以达到要求数值时，可采用下列施工方法降低接地可采用下列施工方法降低接地电阻；电阻；2 2、高土壤电阻率地区的接地电阻、高土壤电阻率地区的接地电阻（2 2）网络接地，是把一些单一接地体联结成网络接地体（图）网络接地，是把一些单一接地体联结成网络接地体（图326326）以等化各点对地电压，减轻或消除接触电压和跨步电）以等化各点对地电压，减轻或消除接触电压和跨步电压触电危险。压触电危险。外引接法。外引接法。化学处理法。化学处理法。换土法。换土法。深埋法。深埋法。接地体延长法。

46、接地体延长法。电气安全技术(2)34 当高压电因导线折断或绝缘损坏而窜入低压系统时，低压系当高压电因导线折断或绝缘损坏而窜入低压系统时，低压系统对地电压升高。这是比较危险的。图统对地电压升高。这是比较危险的。图327327所示，当高压窜入所示，当高压窜入低压时，击穿保险器被击穿，故障电流经接地装置流入大地。图低压时，击穿保险器被击穿，故障电流经接地装置流入大地。图328328是接上两只电压表，对击穿保险器进行经常性的监视。是接上两只电压表，对击穿保险器进行经常性的监视。电气安全技术(2)35（一）保护接零（一）保护接零 所谓保护接零，就是把电气设备在正常情况下不带电的金属部分与电所谓保护接零，

47、就是把电气设备在正常情况下不带电的金属部分与电网的零线紧密连接起来。从而达到保障人身安全要求的一种方式。网的零线紧密连接起来。从而达到保障人身安全要求的一种方式。 1 1、保护接零原理和应用范围、保护接零原理和应用范围保护接零原理如图保护接零原理如图329329所示所示 。图图330所示。所示。 电气安全技术(2)362 2、工作接地、工作接地 变压器中性点接变压器中性点接地即工作接地。工地即工作接地。工作接地有以下两项作接地有以下两项主要作用：主要作用： （1 1）减轻一相接地的危险）减轻一相接地的危险 图图331331所示没有工作接所示没有工作接地时发生一相接地将导致下地时发生一相接地将导

48、致下列危险。列危险。 如果有工作接地（图如果有工作接地（图332332），可以把），可以把u u0 0限制在某限制在某一安全范围之内。一安全范围之内。 电气安全技术(2)37（2 2）减轻高压窜入低压的危险）减轻高压窜入低压的危险 工作接地能稳定系工作接地能稳定系统的电位，限制系统对统的电位，限制系统对地电压不超过某一范围，地电压不超过某一范围，减轻高压窜入低压的危减轻高压窜入低压的危险。如图险。如图333333所示。所示。 当高压窜入低压时，当高压窜入低压时，低压零线对地电压低压零线对地电压u u0 0=igar=igar0 0式中式中igaiga是高压是高压系统单相接地电流。在这系统单相接

49、地电流。在这种情况下，按规定种情况下，按规定u u0 0120120伏要求工作接地伏要求工作接地电阻为电阻为r r0 044欧姆就能满欧姆就能满足要求。足要求。电气安全技术(2)383 3、重复接地、重复接地 将零线上的一处或多处通过将零线上的一处或多处通过接地装置与大地再次连接称为重接地装置与大地再次连接称为重复接地。重复接地主要有下面四复接地。重复接地主要有下面四方面的作用。方面的作用。 （1 1）降低漏电设备对地电压）降低漏电设备对地电压 图图334334是没有装设重复接地的是没有装设重复接地的保护接零系统保护接零系统 。图图335335是加上重是加上重复接地复接地rcrc则触电危险可以

50、减轻。则触电危险可以减轻。 应当指出，如果电网有几条支应当指出，如果电网有几条支路，每条支路上都有重复接地，路，每条支路上都有重复接地，这对于稳定中性点的电位虽然是这对于稳定中性点的电位虽然是有利的，但对于降低故障点的对有利的，但对于降低故障点的对地电压是不利的。地电压是不利的。 电气安全技术(2)39（2 2）减轻零线断线时的触电危险）减轻零线断线时的触电危险图图337337是没有重复接地的接是没有重复接地的接零系统断线。图零系统断线。图338338在零线在零线上加重复接地。上加重复接地。 从减轻零线断线事故的从减轻零线断线事故的严重程度来看，在同一条严重程度来看，在同一条零线上，适当多加重

51、复接零线上，适当多加重复接地是有好处的。地是有好处的。 电气安全技术(2)40 必须指出，在零线断裂的必须指出，在零线断裂的情况下，若三相不平衡，即使情况下，若三相不平衡，即使没有设备发生碰壳，零线上也没有设备发生碰壳，零线上也会呈现一定的电压，给人以威会呈现一定的电压，给人以威胁。在这方面，重复接地有减胁。在这方面，重复接地有减轻或消除危险的作用。轻或消除危险的作用。 图图339339造成触电危险。造成触电危险。 图图340340减轻或消除触电的危险。减轻或消除触电的危险。 （3 3）缩短碰壳或接地短路持续）缩短碰壳或接地短路持续时间。时间。（4 4）改善架空线路的防雷性能。）改善架空线路的

52、防雷性能。电气安全技术(2)414 4、接零线路的要求、接零线路的要求三相四线线制低压电源的三相四线线制低压电源的中性点必须良好接地，工作中性点必须良好接地，工作接地电阻应符合要求。接地电阻应符合要求。在采用接零保护方式的同在采用接零保护方式的同时，还应装设足够的重复接时，还应装设足够的重复接地装置。地装置。在同一低压电网中，在选在同一低压电网中，在选择采用保护接零方式后，不择采用保护接零方式后，不允许再采用保护接地方式。允许再采用保护接地方式。零线上不准装设开关和熔零线上不准装设开关和熔断器。断器。零线截面一般不应小于相零线截面一般不应小于相线载流量的一半。线载流量的一半。所有电气设备的保护

53、接零所有电气设备的保护接零线，应以线，应以“并联并联”方式连接方式连接到零干线上。到零干线上。5 5、保护接零与保护接地的配合、保护接零与保护接地的配合 同一台变压器供电的采用保护同一台变压器供电的采用保护接零的系统中，所有用电设备都必接零的系统中，所有用电设备都必须同零线连接起来，构成一个零线须同零线连接起来，构成一个零线网，如果有个别设备离开零线网，网，如果有个别设备离开零线网，采用保护接地，则情况相当严重。采用保护接地，则情况相当严重。图图341341所示。所示。 电气安全技术(2)42（二）接地接零计算（二）接地接零计算1 1、人工接地体和自然接地体、人工接地体和自然接地体（1 1）人

54、工接地体的流散电阻）人工接地体的流散电阻人工接地体流散电阻计算人工接地体流散电阻计算 垂直埋设、顶端珉地面垂直埋设、顶端珉地面相平的单根管形接地体的流相平的单根管形接地体的流散电阻按下式计算：散电阻按下式计算： 土壤电阻率，欧土壤电阻率，欧 米；米；ll管形接地体全长，厘米；管形接地体全长，厘米；dd管形接地体直径，厘米；管形接地体直径，厘米； 对于由其他形状的型钢，如角钢，槽钢等等制做的垂直接对于由其他形状的型钢，如角钢，槽钢等等制做的垂直接地体，可先求得其等效钢管的等效直径，再用上述公式计算。地体，可先求得其等效钢管的等效直径，再用上述公式计算。等边角钢的等效直径为等边角钢的等效直径为d=

55、0.842b d=0.842b 式中式中b b为角钢宽度。不同形状为角钢宽度。不同形状水平接地体的流散电阻可按下式计算：水平接地体的流散电阻可按下式计算： ll水平接地体总长；水平接地体总长；tt水平接地体埋设深度；水平接地体埋设深度；dd水平接地体直径或等效直径；水平接地体直径或等效直径；kk水平接地体形状系数；水平接地体形状系数；式中式中:上式必须满足上式必须满足ld的条件。的条件。 式中式中:水平接地体形状系数水平接地体形状系数k按表按表321取用。取用。电气安全技术(2)43式中：式中：单根与多根接地电阻的实用计算：单根与多根接地电阻的实用计算： 1 1）单根接地体的接地电阻可按下式计

56、算：）单根接地体的接地电阻可按下式计算： 土壤电阻率，欧土壤电阻率，欧 米；米；k k 各种单根接地体计算系数；各种单根接地体计算系数；及及k k值可分别参见表值可分别参见表322322甲、乙。甲、乙。 2 2）多根接地体的总接地电阻）多根接地体的总接地电阻rdrd（欧）（欧） 式中：式中： ry ry 单根接地体的接地电阻值（欧）；单根接地体的接地电阻值（欧）； n n 接地体根数；接地体根数；kd kd 接地体的利用系数，接地体的利用系数， （2 2）自然接地体）自然接地体可作为自然接地体的设备或部件有：可作为自然接地体的设备或部件有：与大地有可靠连接的建筑物的钢结构件。与大地有可靠连接的

57、建筑物的钢结构件。敷设于地下而数量不少于两根的电缆金属外皮。敷设于地下而数量不少于两根的电缆金属外皮。建筑物钢筋混凝土基础的钢筋部分等。建筑物钢筋混凝土基础的钢筋部分等。 禁止利用输送可燃液体，可燃或可爆气体的金属管道作自然禁止利用输送可燃液体，可燃或可爆气体的金属管道作自然接地线，在有爆炸等危险的特殊场所，应符合专门规定。接地线，在有爆炸等危险的特殊场所，应符合专门规定。 电气安全技术(2)442 2、保护接零计算、保护接零计算 （1 1）单相短路电流）单相短路电流 一般单相电路都有足够的截面、能保证足一般单相电路都有足够的截面、能保证足够的单相短路电流、满足保护接零的要求。够的单相短路电流

58、、满足保护接零的要求。 在三相四线系统中、在三相四线系统中、单相短路电流可按下式单相短路电流可按下式计算：计算： u电源相电压；电源相电压；zb变压器复数抗；变压器复数抗；zi相零回路复数阻抗。相零回路复数阻抗。 式中式中（2 2）保护装置动作电流的确定）保护装置动作电流的确定 对于自动开关，要求单相短路电流为对于自动开关，要求单相短路电流为idd1.5ikzidd1.5ikz。式中。式中ikzikz自动开关瞬时动作过电流脱扣器整定电流。自动开关瞬时动作过电流脱扣器整定电流。 对于熔断器，要求单相短路电流对于熔断器，要求单相短路电流idd4iidd4irnrn。式中。式中i irnrn熔件熔件

59、的额定电流。的额定电流。 对于一台电动机，要求对于一台电动机，要求i irnrn1.52.5i1.52.5in n。式中。式中i in n电动机额电动机额定电流。定电流。 对于多台电动机，要求对于多台电动机，要求式中：式中：ideide最大一台电动机额定电流。最大一台电动机额定电流。 其它各台电动机额定电流之和。其它各台电动机额定电流之和。 电气安全技术(2)45（3）接零线路允许长度）接零线路允许长度 由单相短路电流的计算公式及其与保护装置动作电流之间由单相短路电流的计算公式及其与保护装置动作电流之间的关系。的关系。 由此可近似得出相零回路阻抗允许值。由此可近似得出相零回路阻抗允许值。 对单

60、一截面的相零回路，只要查取回路单位长度阻抗值可计对单一截面的相零回路，只要查取回路单位长度阻抗值可计算出接零线路的允许长度。对于各段截面不同的相零回路，可按算出接零线路的允许长度。对于各段截面不同的相零回路，可按照类似办法分段计算接零线路的允许长度。照类似办法分段计算接零线路的允许长度。 表表323323、表、表324324、表、表325325、表、表326326分别给出了用熔断器分别给出了用熔断器保护时接零线路的允许长度和用自动开关保护时接零线路的允许保护时接零线路的允许长度和用自动开关保护时接零线路的允许长度。长度。 电气安全技术(2)46六、接地接零装置及其测量六、接地接零装置及其测量1