电气安全工程课程课件一一零

电气安全工程

(2.1)

1第二章

直接接触电击防护

直接接触电击：人体触及正常运行的带电体时发生的电击。间接接触电击：当电气设备发生事故(例如绝缘损坏，造成设备外壳意外带电的情况下)，人体触及意外带电体所发生的电击。2第二章

直接接触电击防护

直接接触电击的基本防护原则是：应当使危险的带电部分不会被有意或无意地触及。3第一节绝缘

绝缘：指利用绝缘材料对带电体进行封闭和隔离的措施。

绝缘材料：又称电介质，是指体积电阻率不低于1×107Ω·m的材料。42.1.1绝缘材料的电气性能

绝缘材料的电气性能主要表现在电场作用下材料的导电性能、介电性能及绝缘强度。它们分别以绝缘电阻率ρ(或电导γ)、相对介电常数εr

、介质损耗角

tanδ及击穿强度EB四个参数来表示。本节暂先介绍前三个参数。52.1.1绝缘材料的电气性能1、绝缘电阻率和绝缘电阻任何电介质都不可能是绝对的绝缘体，总存在一些带电质点，主要为本征离子和杂质离子。在电场的作用下，它们可作有方向的运动，形成漏导电流，通常又称为泄漏电流。在外加电压作用下的绝缘材料的等效电路如图2-1a所示。

62.1.1绝缘材料的电气性能72.1.1绝缘材料的电气性能总结：（1）正常工作（稳态）时，漏导电流决定了绝缘材料的导电性能，因此，漏导支路的电阻越大，说明材料的绝缘性能越好；（2）温度、湿度、杂质含量和电场强度的增加都会降低电介质的电阻率。

82.1.1绝缘材料的电气性能 2.介电常数用电容器来说明介电常数的物理意义。设电容器极板间为真空时，其电容量为

Co，而当极板间充满某种电介质时，其电容量变为

C，则

C与

Co的比值即该电介质的相对介电常数，即：

92.1.1绝缘材料的电气性能影响相对介电常数的因素：（1）电场频率：频率增加，介电常数减小。（2）温度：温度增加，介电常数增大；但当温度超过某一限度后，介电常数反而减小。（3）湿度：湿度增加，介电常数明显增加。（4）大气压力：压力增大，密度就增大，相对介电常数增大。

102.1.1绝缘材料的电气性能研究介电常数的意义：（1）介电常数是设计合理绝缘结构的基本参数之一。（2）就电气绝缘而言，相对介电常数越小，绝缘破坏的可能性越小。（3）对一定结构和尺寸的电容器而言，介电常数越大，电容量也越大。（4）通过测量介电常数，可判断绝缘材料的受潮程度。112.1.1绝缘材料的电气性能3.介质损耗介质损耗:在交流电压作用下，电介质由于发热而损耗的能量。介质损耗是由漏导电流和吸收电流造成的。

122.1.1绝缘材料的电气性能施加交流电压时，电流、电压的相量关系如图2-2所示。132.1.1绝缘材料的电气性能总电流与电压的相位差φ，即电介质的功率因数角。功率因数角的余角δ称为介质损耗角。根据相量图，可以求出单位体积内介质损耗功率为

P=

tanδ

叫介质损耗，工程上常以

tanδ来衡量电介质的介质损耗性能。142.1.1绝缘材料的电气性能总结：（1）介质损耗使介质发热，是电介质热击穿的根源；（2）电气设备中使用的电介质，tanδ值愈小愈好；（3）介质损耗随电源频率、温度、湿度、电场强度和辐射的增加而增加。152.1.2绝缘的破坏

绝缘击穿电介质击穿：电介质在强电场作用下，遭到急剧破坏，失去绝缘性能的现象。击穿电压：使电介质发生击穿的最小电压。击穿场强：使电介质发生击穿的最小电场强度（也叫耐压强度）。162.1.2绝缘的破坏（1）气体电介质的击穿

击穿过程：受能电子（碰撞分子）→分子电离→离子和电子（碰撞电离）→雪崩式电离→电子崩→注流→火花放电→间隙击穿。172.1.2绝缘的破坏应掌握：①气体击穿后，一般能很快恢复；②温度增加，击穿强度降低；③气压增加，击穿强度降低。当出现最小值之后，气压继续增加，反而使击穿强度增大；182.1.2绝缘的破坏④湿度增加，火花放电不容易发生。但气体中混有导电性蒸汽或其它导电性杂质时，击穿强度降低；⑤附近有放射性元素或火焰照射，会使电离程度增加，降低击穿强度；⑥空气的击穿强度约为25～30KV/cm。192.1.2绝缘的破坏(2)液体电介质的击穿

纯净液体的击穿与气体的击穿机理相似，是由电子碰撞电离最后导致击穿。但液体的密度大，电子自由行程短，积聚能量小，因此击穿场强比气体高。202.三1.三2三绝缘三的破三坏(2三)三液体三电介三质的三击穿工程三上液三体绝三缘材三料不三可避三免地三含有三气体三、液三体和三固体三杂质三。在三强电三场的三作用三下定三向排三列，三运动三到电三场强三度最三高处三联成三小桥三，小三桥贯三穿两三电极三间引三起电三导剧三增，三局部三温度三骤升三，最三后导三致击三穿。212.三1.三2三绝缘三的破三坏应注三意：①为三了保三证绝三缘质三量，三在液三体绝三缘材三料使三用之三前，三必须三对其三进行三纯化三、脱三水、三脱气三处理三；②在三使用三过程三中应三避免三杂质三的侵三入；③液三体电三介质三击穿三后，三绝缘三性能三在一三定程三度上三可以三得到三恢复三。222.三1.三2三绝缘三的破三坏(3三)三固体三电介三质的三击穿①电三击穿三。特三点：三电压三作用三时间三短，三击穿三电压三高。②热三击穿三。特三点：三电压三作用三时间三长，三击穿三电压三较低三。③电三化学三击穿三。特三点：三电压三作用三时间三长，三击穿三电压三往往三很低三。232.三1.三2三绝缘三的破三坏(3三)三固体三电介三质的三击穿④放三电击三穿。三特点三：放三电击三穿的三击穿三电压三与绝三缘材三料的三质量三有关三。固体三电介三质一三旦击三穿，三将永三远失三去其三绝缘三性能三。242.三1.三2三绝缘三的破三坏2、三绝缘三老化电气三设备三在运三行过三程中三,其三绝缘三材料三由于三受热三、电三、光三、氧三、机三械力三(包三括超三声波三)三、三辐射三线、三微生三物等三因素三的长三期作三用，三产三生一三系列三不可三逆的三物理三变化三和化三学变三化，三导致三绝缘三材料三的电三气性三能和三机械三性能三的劣三化。252.三1.三2三绝缘三的破三坏2、三绝缘三老化热老三化。三一般三在低三压电三气设三备中三，促三使绝三缘材三料老三化的三主要三因素三是热三。其三热源三可能三是内三部的三也可三能是三外部三的。(2三)三电老三化。三它主三要是三由局三部放三电引三起的三。在三高压三电气三设备三中，三促使三绝缘三材料三老化三的主三要原三因是三局部三放电三。绝缘三材料三一般三可正三常使三用2三0年三。262.三1.三2三绝缘三的破三坏3、三绝缘三损坏绝缘三损坏三是指三由于三不正三确选三用绝三缘材三料，三不正三确地三进行三电气三设备三及线三路的三安装三，不三合理三地使三用电三气设三备等三，导三致绝三缘材三料受三到外三界腐三蚀性三液体三、气三体、三蒸气三、潮三气、三粉尘三的污三染和三侵蚀三，或三受到三外界三热源三、机三械因三素的三作用三，在三较短三或很三短的三时间三内失三去其三电气三性能三或机三械性三能的三现象三。272.三1.三2三绝缘三的破三坏对策三：（1三）避三开有三腐蚀三性物三质和三外界三高温三的场三所；（2三）正三确使三用和三安装三电气三设备三和线三路，三保持三过流三、过三热保三护装三置的三完好三；（3三）严三禁乱三拉乱三扯，三防止三机械三性损三伤绝三缘物三；（4三）应三采取三防止三小动三物损三伤绝三缘的三措施三。282.三1.三3绝缘三检测三和绝三缘试三验1.三绝缘三电阻三试验绝缘三电阻三是衡三量绝三缘性三能的三最基三本指三标。三通过三绝缘三电阻三的测三定，三可以三在一三定程三度上三判定三某些三电气三设备三的绝三缘好三坏，三判断三某些三电气三设备三(三如三电机三、变三压器三)三的三受潮三情况三等，三以防三因绝三缘电三阻降三低或三损坏三而造三成漏三电、三短路三、电三击等三电气三事故三。292.三1.三3绝缘三检测三和绝三缘试三验1.三绝缘三电阻三试验（1三）绝三缘材三料的三电阻三常用三兆欧三表(三摇表三)测三量。（2三）三吸收三比的三测定吸收三比：三加压三测量三开始三后三60S时读三取的三绝缘三电阻三值与三加压三测量三开始三后1三5S时读三取的三绝缘三电阻三值之三比。吸收三比测三量的三目的三是判三断绝三缘材三料受三潮程三度和三内部三有无三缺陷三。因三此，三高压三变压三器、三电动三机和三电力三电容三器等三都应三按规三定测三量吸三收比三。302.三1.三3绝缘三检测三和绝三缘试三验（3三）三绝缘三电阻三指标绝缘三电阻三随线三路和三设备三的不三同，三其指三标要三求也三不一三样。三就一三般而三言，高压三较低三压要三求高三；新三设备三较老三设备三要求三高；三室外三设备三较室三内设三备要三求高三；移三动设三备较三固定三设备三要求三高等。绝缘三电阻三应按三规定三进行三定期三测量三，电三动机三的测三量周三期为三1年三，其三它低三压设三备或三线路三为1三～2三年。312.三1.三3绝缘三检测三和绝三缘试三验（3三）三绝缘三电阻三指标①三新装三和大三修后三的低三压线三路和三