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文档简介

电气安全技术常州大学安全工程系1绪论1.1学习电气安全目的1.2电气安全概述1.3电气知识基础1.1学习电气安全目的1、避免或减少人员触电、电气火灾等事故2、掌握触电事故、电气火灾事故的急救措施案例解析:1999年7月30日,西宁铁二中小学部夏令营的60名师生到青岛一家著名企业的工业园参观。小学生霍鹏在碧波荡漾的如意湖边照相,不慎落水。为救小学生,霍鹏的同学、老师、导游、公司员工等19人纷纷跳下湖……结果,有七个大人被夺去了生命。孩子都获救了。医生诊断结果:触电溺水身亡原因:如意湖内有三台潜水泵和7个水下射灯,事故是由其中一个潜水泵漏电所致。学习电气安全的必要性Q:为什么身亡的七人都是大人?Q:潜水泵虽漏电,但通过湖水与大地相连,接了地,为什么还能电人?A:罪魁祸首是——跨步电压学习电气安全的必要性学习电气安全的必要性ba20mUNUE可见,从漏电点到20m外的大地,电压是逐渐降低的。大人身高体长,在水中所承受的电压也就大。1.2电气安全概述Q:电气安全主要研究什么?以安全为目标,以电气为领域的应用科学。包括用电安全和电器安全,但不仅如此。(电气>电器)电气

用电电磁辐射静电雷电电器电气安全的任务研究各种电气事故研究其机理、原因、构成、规律、特点和防治措施。

研究用电气的方法来解决安全生产问题研究运用电气监测、电气检查和电气控制的方法来评价系统的安全性或解决生产中的安全问题。1.2电气安全概述1.2电气安全概述电气安全的特点抽象性看不见、听不见、嗅不着(尤其是静电和电磁辐射)。广泛性强电弱电、直流交流、静电流电、高压低压、工业农业、生产生活。综合性既有工程技术方面,也有组织管理方面。1.3电气知识基础1.3.1电的基本概念“电”的名称起源于古希腊的“琥珀”一词;中国1851年正式将其翻译为“电”。电是一种自然现象。电是像电子和质子这样的亚原子粒子之间的产生排斥和吸引力的一种属性。它是自然界四种基本相互作用之一。电或电荷有两种:我们把一种叫做正电、另一种叫负电。通过实验我们发现带电物体同性相斥、异性相吸,吸引或排斥力遵从库仑定律。1.3电气知识基础1.3.1电的基本概念电荷是带电的物质基本微粒。是物质、原子或电子等所带的电的量。单位是库仑(记号为C)简称库。原子由原子核和电子组成,原子核带正电,电子带负电;电荷有两种:正电荷和负电荷.物体由于摩擦、加热、射线照射、化学变化等原因,失去部分电子时物体带正电,获得部分电子时物体带负电.带有多余正电荷或负电荷的物体叫做带电体,习惯上有时把带电体叫做电荷.电荷间存在相互作用.静止电荷在周围空间产生静电场,运动电荷除产生电场外还产生磁场.1.3电气知识基础1.3.2电路电路就是电流流通的路径。主要含四部分:(1)电源:将其他形式的能量转化为电能;(2)负载:消耗电能的设备;(3)连接导线(4)检测器件:起连通、断开、保护、测量等作用。1.3电气知识基础1.3.3供配电知识(1)供电系统电力系统水力发电厂用电设备变电所输电线配电设备火力发电厂核电站用电设备1.3电气知识基础~水力发电厂升压变电所220kV地区枢纽所10kV至用户配电所10kV10kV升压变电所220kV220kV220kV输电线路220kV35kV35kV负荷变电所35kV10kV为保证供电的可靠性和安全连续性,电力系统将各地区、各种类型的发电机变压器、输电线、配电和用电设备等连成一个环形整体。(2)输电方式1.3电气知识基础交流输电:输电距离越远,输送功率越大,要求的输电电压就越高。直流输电:输电线路的功率损耗小,电压降小,适用于大功率、长距离输电。380V220V6kV10kV110、220、500kV电能负荷升压变压器降压变压器10kV(3)配电:

高压:

对于电气装置而言,额定电压1000∨以上为高压装置;就对地电压而言,对地电压250∨以上为高电压有1,3,6,10,35,110,330,550KV等。

低压:

对于电气装置而言,额定电压1000∨及1000

以下为低压装置;对地电压而言,对地电压250∨及250∨以为低电压。1.3电气知识基础(4)三相交流电路由三相交流电源供电的电路。电力系统目前普遍采用三相交流电源供电。(5)三相电源三相交流发电机由三个对称的绕组组成,在空间上彼此相差120,它们的始端记为L1、L2、L3,末端记为L1、L2、L3。+-e1L1L1′+-e2L2L2′+-e3L3L3′L1L1′L2L2′L3L3′L1L1′(a)结构(b)绕组(c)三相电动势三相交流电动势的表达式e2e3e1ωteO(a)波形图U1U3U2(b)相量图120o120o120oe1=Em

sin

te2=Em

sin(

t-120º)=Em

sin(

t+120º)e3=Em

sin(

t-240º)E1

=E0oE2

=E-120oE3

=E120o2电流对人体的伤害2.1电气事故2.2触电事故2.3电气伤害机理及影响因素2.4触电事故急救2.1电气事故2.1.1电气事故的类型电气事故触电事故——人体触及带电体或接近带电体所造成的伤害雷电事故——因雷击造成的电气设备的损坏等静电事故——是电力运行和生产过程中产生的静电引发的事故电磁场伤害事故——高频幅射引起的电路故障——本身是设备与线路的事故2.1电气事故2.1.2电气事故的后果火灾爆炸设备损坏人身伤害2.2触电事故2.2.1触电事故定义触电是指人体或动物碰触带电体时,电流通过人体或动物体而引起的病理、物理效应。由于人体组织有60%以上是由含有导电物质的水分组成的所以人体是良导电体。故当人体未有防护而直接触碰带电体形成电流回路时,电流就会通过人体,产生触电。2.2触电事故触电是指通过人体的电流达到一定值时对人体的伤害事故。2.2触电事故2.2.2触电事故的类型

主要包括电击和电伤。1)电击电流通过人体,刺激肌体组织,使肌肉非自主地发生痉挛性收缩而造成的伤害。按照人体触及带电体的方式,电击可分为以下几种情况:①单相触电②两相触电③跨步电压触电2.2触电事故(1)电击的特征:电流比电压对人体的效应更具直接性;触电是最主要的电气事故;是电流通过人体内部直接造成对内部组织的伤害;按电气设备的状态分:直接接触触电和间接接触触电按途径分:单线电击、两线电击、跨步电压电击大部分的触电事故都是由电击造成的。2.2触电事故(2)单相电击:人体直接接触到电气设备或电力线路中的一相带电导体,或者与高压系统中一相带电导体的距离小于该电压的放电距离,造成其对人体放电,这时电流将通过人体流入大地。A、电源中性点接地的单相触电这时人体处于相电压下,危险较大。通过人体电流:R0

式中:

UP:电源相电压(220V)Ro:接地电阻4Rb:人体电阻1000

OCBAR0Rr2.2触电事故B、电源中性点不接地系统的单相触电R'对地绝缘电阻Ib人体接触某一相时,通过人体的电流取决于人体电阻Rb与输电线对地绝缘电阻R'的大小。若输电线绝缘良好,绝缘电阻R'较大,对人体的危害性就减小。但导线与地面间的绝缘可能不良(R'较小),甚至有一相接地,这时人体中就有电流通过。要避免单线触,操作时必须穿上胶鞋或站在干燥的木凳上。单相触电2.2触电事故(3)两相电击触电后果更为严重通过人体的电流:2)接触正常不带电的金属体当电气设备内部绝缘损坏而与外壳接触,将使其外壳带电。当人触及带电设备的外壳时,相当于单相触电。大多数触电事故属于这一种。这时人体处于线电压下,两相触电Ib为救他,立即断开电源!图双极触电

零线火线双相触电这样是安全的!低压触电的两种形式单相触电(4)跨步电压触电U电位分布接地点20m0.8m跨步电压在高压输电线断线落地时,有强大的电流流入大地,在接地点周围产生电压降。如图所示。当人体接近接地点时,两脚之间承受跨步电压而触电。跨步电压的大小与人和接地点距离,两脚之间的跨距,接地电流大小等因素有关。双脚跨步一般在20m之外,跨步电压就降为零。如果误入接地点附近,应双脚并拢或单脚跳出危险区。2.2触电事故L3L2L1跨步电压20米跨步电压触电示意图U跨步电压电击对地电压、接触电压和跨步电压2.2触电事故跨步电压电压(KV)1020~354460~110154220330500安全距离(M)0.71.001.201.502.003.004.005.00人体与高压带电设备应保持的安全距离2.2触电事故接触电压触电电气设备的金属外壳由于设备使用时间太长,内部绝缘老化,造成击穿;或由于安装不良,造成设备的带电部分碰壳;或其他原因会使电气设备的金属外壳带电。人若碰到带电外壳,就要触电,这就是接触电压触电。接触电压是指人站在带电金属外壳旁,人手触及外壳时,其手、脚之间承受的电位差。2.2触电事故2)电伤电伤是指触电时电流的热效应、化学效应以及电刺激引起的生物效应对人体造成的伤害。电伤多见于肌体外部,而且往往在肌体上留下难以愈合的伤痕。常见的电伤有:

电灼伤皮肤金属化电烙印机械损伤电光眼2.2触电事故2.2.3触电伤害事故的特点电流直接作用于人体。特点:

伤害内部致命电流小无明显痕迹无预兆迅速降低防卫能力急救困难2.2触电事故2.2.4触电事故的主要原因缺乏电气安全常识电气安装不符合要求设备有缺陷或故障2.2触电事故2.2.5触电事故分布规律(1)原因分布直接接触电击和间接接触电击约各占1/2分布之一:缺乏安全意识超过95%

明显违章47%直接关联漏电26%触及高处带电体20%移动式设备25%高压触电38%6~9月49%专业电工27%连接部位16%多重原因32%分布之二:操作使用中55%施工装拆中25%维护检修中18%2.2触电事故(2)事故成因分布1)季节性明显,6~9月份最集中;2)低压设备触电事故多;3)便携式和移动式设备触电事故多;4)电气连接部位触电事故多;5)农村触电事故多;6)冶金、矿业、建筑、机械行业触电事故多;7)青、中年人,以及非电工事故多;8)误操作事故多;2.3电流对人体的作用2.3.1伤害程度与电流的关系

触电时,通过人体电流的大小是决定人体伤害程度的主要因素之一。按照人体对电流的生理反应强弱和电流对人体的伤害程度,可将电流分为三种。

(1)感知电流是指引起人体感觉但无有害生理反应的最小电流值。男性平均1.1mA,女性平均0.7mA。2.

(2)摆脱电流是指人触电后能自主摆脱电源的最大电流。男性为9mA,女性6mA。

(3)致命电流指在较短时间内引起触电者心室颤动而危及生命的最小电流值。一般认为是50mA(通电时间在一秒以上)。2.3电流对人体的作用电流对人体的作用人本身就是一种电气设备,这是因为:人的整个神经系统是以电信号和电化学反应为基础的。上述电信号和电化学反应所涉及的能量是非常小的。人只要求正常功能所必要的电能,由于这个能量非常小,因此,系统功能很容易被破坏。电流通过人体头部、脊髓和心脏等器官的危害;热效应会造成人体电灼伤;化学效应会造成电烙印和皮肤金属化;电磁场辐射会导致人头晕、乏力和神经衰弱。电击致命原因①心室颤动

数秒~数分钟(6~8分钟)→死亡

T波前半部(约0.1s)——心脏易损(激)区心室颤动,幅值小,频率高(800~1000次/每分钟以上),无规则,发生始于T波的前半部。TPR收缩舒张心室颤动QS2.3电流对人体的作用②窒息窒息→缺氧或中枢神经反射→室颤.特点:致命时间较长。10~20分钟。③电休克(昏迷)由于中枢神经反射造成体内功能障碍,昏迷时间长后的死亡。2.3电流对人体的作用2.3.2电流对人体作用的影响因素电流的大小电流的种类电流的持续时间电流的途径个体特征2.3电流对人体的作用(1)电流大小通常,1mA的工频电流通过人体时,就会使人有不舒服的感觉,10mA电流人体尚可摆脱,称为摆脱电流,而在50mA的电流通过人体时,就会有生命危险。当流过人体的电流达到100mA时,就足以使人死亡。感知电流——引起感觉的最小电流。如轻微针刺,发麻。

平均(概率50%),男:1.1mA;女:0.7mA摆脱电流——能自主摆脱带电体的最大电流。

平均(概率50%),男:16mA;女:10.5mA最低(概率0.5%),男:9mA;女:6mA室颤电流——引起心室发生心室纤维性颤动的最小电流。

I颤=50mA适用于当1s≤t<5s时;I颤=50/tmA适用于当0.01s<t<1s时。2.3电流对人体的作用工频电流(mA)直流电流(mA)男性女性男性女性感知电流1.10.75.23.5摆脱电流1610.57651致命电流50500(3秒),1300(0.03秒)

电流的种类各种阙值2.3电流对人体的作用(2)电流的途径通电途径心脏电流系数左手至左脚、右脚或双脚;双手至双脚左手至右手右手至左脚、右脚或双脚背至右手背至左手胸部至右手胸部至左手臂部至左手,右手或双手1.00.40.80.30.71.31.50.72.3电流对人体的作用(3)持续时间2.3电流对人体的作用(3)持续时间t↑→吸收电能↑→伤害↑t↑→电流重合心脏易损(激)期,危险↑t↑→人体电阻↓→人体电流↑→伤害↑t↑→中枢神经反射↑→危险↑2.3电流对人体的作用(4)个体特征女性较男性敏感,儿童较成人敏感,体重小的较体重大的敏感,患有心脏等疾病的时,遭受电击的危险性较大。电流对人体的作用有分散性特征。即使对于同一个人,多次实验的结果也不一样。人体触电时间和通过人体电流对人身肌体反应的曲线2.3电流对人体的作用小结:通过人体电流越小越安全;时间越长获救的可能性越小;左手至前胸的途径最为危险;工频交流伤害最大(25~300HZ);老、弱、病、妇较为危险。在线路或设备安装有防止触电的速断保护装置下,人体电流允许电流可按30mA考虑,因此漏电保护开关的动作电流按30mA设计。2.3电流对人体的作用2.3.3人体电阻人体电阻=体内电阻+皮肤电阻体内电阻一般不低于500Ω主要由角质层(0.05~0.2mm)角质层越厚,电阻越大人体电阻因人而异,通常以800~1000Ω来考虑2.3电流对人体的作用在干燥、电流途径从左手到右手、接触面积50~100cm2的条件下,人体电阻(

)见下表。干燥:1000~3000

,潮湿:500~800

。与皮肤状态有关。干燥:1000~3000

,潮湿:500~800

。2.3电流对人体的作用一般年纪愈大电阻愈大,且男生电阻较女人为大。廋的人比胖的人电阻大,因此,胖子、小孩与女人较易触电。晾衣服线破损火线露出水2.4触电急救2.4.1低压触电时脱离电源的方法

立即拉开开关或拔出插头,切断电源。用干木板等绝缘物插人触电者身下,隔断电源。拉开触电者或挑开电线,使触电者脱离电源。可用手抓住触电者的衣服,拉离电源。触电者就地脱离电源的方法上一页下一页返回2.4触电急救2.4.2高压触电时脱离电源的方法立即通知有关部门停电。带上绝缘手套,穿上绝缘靴,用相应电压等级的绝缘工具拉开开关。抛掷裸金属线使线路短路接地,迫使保护装置动作,断开电源。抛掷金属线前,应注意先将金属线一端可靠接地,然后抛掷另一端;被抛掷的一端切不可触及触电者和其他人。2.4触电急救2.4.3触电急救的方法对症救护人工呼吸法胸外心脏挤压法

2.4触电急救脱离电源后的处理(1)伤员的应急处置触电伤员如神志清醒者,应使其就地躺平,严密观察,暂时不要站立或走动。触电伤员如神志不清者,应就地仰面躺平,且确保气道通畅,并用5s时间,呼叫伤员或轻拍其肩部,以判定伤员是否意识丧失。禁止摇动伤员头部呼叫伤员。需要抢救的伤员,应立即就地坚持正确抢救,并设法联系医疗部门接替救治。(2)呼吸、心跳情况触电伤员如意识丧失,应在10s内,用看、听、试的方法(见图2—4),判定伤员呼吸心跳情况。2.4触电急救看——看伤员的胸部、腹部有无起伏动作;听——用耳贴近伤员的口鼻处,听有无呼气声音;试——试测口鼻有无呼气的气流。再用两手指轻试一侧(左或右)喉结旁凹陷处的颈动脉有无搏动。若看、听、试结果,既无呼吸又无颈动脉搏动,可判定呼吸心跳停止。2.4触电急救对触电者的检查(a)检查瞳孔(b)检查呼吸(c)检查心跳

2.4触电急救心肺复苏1.触电伤员呼吸和心跳均停止时,应立即按心肺复苏法支持生命的三项基本措施,即通畅气道;口对口(鼻)人工呼吸;胸外按压(人工循环),正确进行就地抢救。2.通畅气道(1)触电伤员呼吸停止,重要的是始终确保气道通畅。如发现伤员口内有异物,可将其身体及头部同时侧转,迅速用一个手指或用两手指交叉从口角处插入,取出异物;操作中要注意防止将异物推到咽喉深部。(2)通畅气道可采用仰头抬颏法(见图2—5)。用一只手放在触电者前额,另一只手的手指将其下颌骨向上抬起,两手协同将头部推向后仰,舌根随之抬起,气道即可通畅(判断气道是否通畅可参见图2—6)。严禁用枕头或其它物品垫在伤员头下,头部抬高前倾,会更加重气道阻塞,且使胸外按压时流向脑部的血流减少,甚至消失。2.4触电急救(a)气道通畅(b)气道阻塞2.4触电急救口对口人工呼吸法(a)触电者平卧姿势(b)急救者吹气方法(c)触电者呼气姿态2.4触电急救人工呼吸要领(1)在保持伤员气道通畅的同时,救护人员用放在伤员额上的手的手指捏住伤员鼻翼,救护人员深吸气后,与伤员口对口紧合,在不漏气的情况下,先连续大口吹气两次,每次1~1.5s。如两次吹气后试测颈动脉仍无搏动,可判定心跳已经停止,要立即同时进行胸外按压。(2)除开始时大口吹气两次外,正常口对口(鼻)呼吸的吹气量不需过大,以免引起胃膨胀。吹气和放松时要注意伤员胸部应有起伏的呼吸动作。吹气时如有较大阻力,可能是头部后仰不够,应及时纠正。(3)触电伤员如牙关紧闭,可口对鼻人工呼吸。口对鼻人工呼吸吹气时,要将伤员嘴唇紧闭,防止漏气。2.4触电急救胸外心脏挤压法(a)急救者跪跨位置(b)急救者压胸的手掌位置(c)挤压方法示意(d)突然放松示意对心跳和呼吸均停止者的急救(a)单人操作法(b)双人操作法

2.4触电急救胸外按压要领(1)正确的按压位置是保证胸外按压效果的重要前提。确定正确按压位置的步骤:右手的食指和中指沿触电伤员的右侧肋弓下缘向上,找到肋骨和胸骨接合处的中点;两手指并齐,中指放在切迹中点(剑突底部),食指平放在胸骨下部;另一只手的掌根紧挨食指上缘,置于胸骨上,即为正确按压位置2.4触电急救2.4触电急救(2)正确的按压姿势是达到胸外按压效果的基本保证。正确的按压姿势:使触电伤员仰面躺在平硬的地方,救护人员立或跪在伤员一侧肩旁,救护人员的两肩位于伤员胸骨正上方,两臂伸直,肘关节固定不屈,两手掌根相叠,手指翘起,不接触伤员胸壁;以髋关节为支点,利用上身的重力,垂直将正常成人胸骨压陷3~5cm(儿童和瘦弱者酌减);压至要求程度后,立即全部放松,但放松时救护人员的掌根不得离开胸壁2.4触电急救按压必须有效,有效的标志是按压过程中可以触及颈动脉搏动。(3)操作频率:胸外按压要以均匀速度进行,每分钟80次左右,每次按压和放松的时间相等;胸外按压与口对口(鼻)人工呼吸同时进行,其节奏为:单人抢救时,每按压15次后吹气2次(15:2),反复进行;双人抢救时,每按压5次后由另一人吹气1次(5:1),反复进行。2.4触电急救2.4触电急救2.4.4救护中的注意事项(1)救护人员不可直接用手或其他金属或潮湿的物件作为救护工具,而必须使用干燥绝缘的工具。救护人最好只用一只手操作,以防自己触电。(2)防止触电者脱离电源后可能摔伤。特别是当触电者在高处的情况下,应考虑防摔措施。即使触电者在平地,也要注意触电者倒下的方向,以防摔倒。(3)要避免扩大事故。如触电事故发生在夜间,应迅速解决临时照明问题,以利于抢救。2.4触电急救第3章直接接触触电防护3.1绝缘与加强绝缘3.2屏护和间距

3.3安全电压3.4电气隔离3.5电工安全用具基本防护原则——应使危险的带电体不会被有意或无意地触及。基本防护措施——绝缘、屏护和间距3.1绝缘与加强绝缘3.1.1绝缘定义:绝缘是用不导电物把带电体封闭起来。绝缘材料的电阻率一般在109欧姆/厘米以上。常用的绝缘材料有陶瓷、橡胶、塑料、云母、玻璃、木材、布、纸、矿物油,以及某些高分子合成材料等。3.1绝缘与加强绝缘3.1.1绝缘绝缘电气性质:

(1)绝缘电阻率和绝缘电阻(2)介电常数(3)介质损耗3.1绝缘与加强绝缘3.1.1绝缘(1)绝缘电阻率和绝缘电阻绝缘电阻率和绝缘电阻分别是绝缘结构和绝缘材料的主要电性参数之一。为了检验绝缘性能的优劣,在绝缘材料的生产和应用中,经常需要测定其绝缘电阻率,包括体积电阻率和表面电阻率,而在绝缘结构的性能和使用中经常需要测定绝缘电阻。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。温度升高时,分子热运动加剧,使离子容易迁移,电阻率按指数规律下降。3.1绝缘与加强绝缘温度、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。3.1绝缘与加强绝缘(2)介电常数介电常数是用来表明电介质极化特征的性能参数。介电常数愈大,电介质极化能力愈强,产生的束缚电荷就愈多。相对介电常数:介电常数受电源频率、温度、湿度等因素的影响会产生变化。介电常数是表明电介质极化特征的性能参数。介电常数愈大,电介质极化能力愈强,产生的束缚电荷就愈多。束缚电荷也产生电场,且该电场总是削弱外电场的。因此,处在电介质中的带电体周围的电场强度,总是低于同样带电体处在真空中时其周围的电场强度。3.1绝缘与加强绝缘(3)介质损耗在交流电压作用下,电介质中的部分电能不可逆地转变成热能,这部分能量叫做介质损耗。介质损耗可以是由漏导电流引起,也可以由极化所引起。介质损耗使电介质发热,是电介质发生热击穿的根源。3.1绝缘与加强绝缘3.1.2加强绝缘加强绝缘包括双重绝缘、加强绝缘和另加总体绝缘三种形式。a双重绝缘b加强绝缘1.工作绝缘2.保护绝缘3.加强绝缘3.1绝缘与加强绝缘工作绝缘,又称基本绝缘或功能绝缘,是保证电气设备正常工作和防止触电的基本绝缘,位于带电体与不可触及金属件之间。保护绝缘,又称附加绝缘,是在工作绝缘因机械破损或击穿等而失效的情况下,可防止触电的独立绝缘,位于不可触及金属件与可触及金属件之间。双重绝缘,是兼有工作绝缘和附加绝缘的绝缘。加强绝缘,是基本绝缘经改进后,在绝缘强度和机械性能上具备了与双重绝缘同等附能力的单一绝缘,在构成上可以包含一层或多层绝缘材料。

3.1绝缘与加强绝缘3.1绝缘与加强绝缘3.1.3绝缘破坏在电气设备的运行过程中,绝缘材料会由于电场、热、化学、机械、生物等因素的作用,其性能发生破坏。(1)绝缘击穿(2)绝缘老化(3)绝缘损坏3.1绝缘与加强绝缘3.1.3绝缘破坏(1)绝缘击穿施加于电介质上的电场强度高于临界值(击穿场强)时发生的破坏。气体电介质的击穿液体电介质的击穿固体电介质的击穿3.1绝缘与加强绝缘击穿电压:使绝缘材料产生击穿的最小电压叫做击穿电压,此时的电场强度称材料的耐压强度。

气体绝缘击穿后能自动恢复绝缘性能。多次液体击穿可能导致液体失去绝缘性能。固体绝缘击穿后不能恢复绝缘性能。3.1绝缘与加强绝缘3.1.3绝缘破坏(2)绝缘老化绝缘老化过程十分复杂,主要有:①热老化促使绝缘老化的主要因素是热。多发生在低压电气设备上。原因包括:低分子挥发成分的逸出;材料的解聚和氧化裂解、热裂解、水解;材料分子链继续聚合等过程。绝缘材料都有其极限耐热温度。②电老化电老化:由局部放电所致。多发生于高压电气设备。原因包括:局部放电时产生的臭氧、氮氧化物、高速粒子;材料局部发热等。3.1绝缘与加强绝缘3.1.3绝缘破坏(3)绝缘损坏绝缘损坏是指由于:绝缘材料选用不当、电气设备和线路安装不正确或使用不合理时,导致绝缘材料受到外界腐蚀性液体、气体、蒸气、潮气、粉尘的污染和侵蚀;或受到外界热源、机械因素的作用,在较短或很短的时间内失去其电气性能或机械性能的现象。另外,动物和植物也可能破坏电气设备和电气线路的绝缘结构。

3.1绝缘与加强绝缘3.1.4绝缘性能指标绝缘电阻:重要的绝缘性能指标之一;吸收比:吸收比越大绝缘效果越好,可以反映其受潮程度;耐压试验:检验设备对电压的承受能力;泄漏电流:绝缘部分泄漏的电流;介质损耗:转为的热能;3.1绝缘与加强绝缘3.1.5不导电环境指地板和墙都用不导电材料制成的场所。这种场所必须满足以下要求。

电压500伏以下者,地板和墙每一点的电阻不应低于50

,电压500伏以上者不应低于100

。保持间距或设置屏障,防止人体在工作绝缘损坏后同时触及不同电位的带电体。3.1绝缘与加强绝缘3.1.6绝缘电阻的测量绝缘电阻用兆欧表测量。表上有标有接地E、电路L和屏蔽G三个接线柱,如右图所示。GLE3.1绝缘与加强绝缘3.1.6绝缘电阻的测量A.为了保证安全,测量前、测量后都应断电放电,放电时间不短于2-3分钟。B.摇把的转速由慢到快,最后稳定在每分钟120转左右,表针指示的数值就是所测得的绝缘电阻值。C.测试过程中,若表针指向“0”位,表明被测件绝缘损坏,应停止转动摇把,以防损坏摇表。3.2屏护和间距3.2.1屏护屏护:采用遮栏、护罩、箱匣、金属管等装置把带电体与外界隔开。类型:

有永久性与临时性装置固定式与移动式装置使用要求:

应与警示标志及联锁装置配合使用3.2屏护和间距一般要求材料有足够的机械强度和良好的耐火性能变配电设备应有完善的屏护装置3.2屏护和间距屏护装置的安全条件尽管屏护装置是简单装置,但为了保证其有效性,须满足如下的条件:屏护装置所用材料应有足够的机械强度和良好的耐火性能。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。

遮栏、栅栏等屏护装置上应有“止步,高压危险!”等标志。必要时应配合采用声光报警信号和联锁装置。网眼遮栏与带电体之间的距离额定电压/kv<11020~35最小距离/m0.150.350.63.2屏护和间距3.2.2间距间距是指带电体与地面之间,带电体与其他设备和设施之间,带电体与带电体之间必要的安全距离。间距的作用是防止人体触及或接近带电体造成触电事故;避免车辆或其他器具碰撞或过分接近带电体造成事故;防止火灾、过电压放电及各种短路事故,以及方便操作。在间距的设计选择时,既要考虑安全的要求,同时也要符合人-机工效学的要求。不同电压等级、不同设备类型、不同安装方式、不同的周围环境所要求的间距不同。

线路间距用电设备间距检修间距3.2屏护和间距线路间距架空线路应避免跨越建筑物,必须跨越时,应取得有关部门的同意。临时线路间距临时线路应用电杆或沿墙用合格瓷瓶固定架设,导线距地面的高度室内应不低于2.5米,室外不低于4.5米,与道路交叉跨越时不低于6米。

3.2屏护和间距3.2屏护和间距(单位:m)3.2屏护和间距设备间距变压器与四壁的间距应大于0.6~1.0米;一般开关设备安装高度为1.3~1.5米;拉线开关高度可取3米;明装插座离地面高度可取0.3~1.5米;检修间距在高压无遮栏操作中,人体或工具与带电体的间距10KV以下应≥0.7米、20~35KV应≥1.0米;在线路上工作时,人体或工具与带电导线的间距10KV以下应≥1.0米、35KV应≥2.5米。3.3安全电压安全电压:使通过人体的电流不超过允许范围的电压值,也称安全特低电压。安全电压是低压,但低压不一定是安全电压。安全电压保护原理:通过对系统中可能作用于人体的电压进行限制,从而使触电时流过人体的电流受到抑制,将触电危险性控制在没有危险的范围内。3.3安全电压《电业安全工作规程》中规定:电气设备对地电压在250V以上者称为高压,电气设备对地电压在250V及以下者称为低压。我国规定的安全电压是指36V、24V、12V。国际电工委员会(IEC)规定的接触电压限值(相当于安全电压)为50V、并规定25V以下不需考虑防止电击的安全措施。我国规定工频电压有效限值为50V,直流电压的限值为120V。潮湿环境中工频电压有效值限值为25V,直流电压限值为60V。3.3安全电压(国家有关标准规定)凡特别危险环境使用的携带式电动工具应采用42V安全电压;凡有电击危险环境使用的手执照明和局部照明应采用36V或24V安全电压;凡金属容器内、隧道内、水井内以及周围有大面积接地导体等工作地点狭窄、行动不便的特别危险环境或特别潮湿环境应使用的手提照明灯采用12V安全电压;水下作业等特殊场所应采用6V安全电压。安全电压条件②回路配置安全电压回路的带电部分必须与较高电压的回路保持电气隔离,并不得与大地、保护导体或其他电气回路连接。安全电压的配线最好与其他电压等级的配线分开敷设。否则,其绝缘水平应与共同敷设的其他较高电压等级配线的绝缘水平一致。③插座安全电压的设备的插销座不得带有接零或接地插头或插孔。为了保证不与其他电压的插销座有插错的可能。④短路保护为了进行短路保护,安全电压电源的一次边、二次边均应装设熔断器。变压器的过流保护装置应有足够的容量。①安全电源通常采用安全隔离变压器作为安全电压的电源。其接线如右图所示。3.3安全电压3.4电气隔离电气隔离是指工作回路与其他回路实现电气上的隔离。一般采用电压比为1:1的变压器来实现电气隔离。3.4电气隔离电气隔离实质上是将接地的电网转换为一范围很小的不接地电网。右图是电气隔离的原理图。分析图中a、b两人的触电危险性可以看出:正常情况下,由于N线(或PEN线)直接接地,使流经a的电流沿系统的工作接地和重复接地构成回路,a的接触电压接近相电压,危险性很大;而流经b的电流只能沿绝缘电阻和分布电容构成回路,假设相电压为220V,人体电阻为2000Ω,线路的绝缘电阻为为0.5MΩ,则b的接触电压仅为0.88V。由此可见,电击的危险性可以得到抑制。电气隔离安全原理: I=U

/(Rr+Z); Ur=U·Rr/(Rr+Z)电气隔离的条件变压器原、副边之间有加强绝缘;副边保持独立;副边线路要求:电压U≤500伏,长度L≤200米,或电压与长度的乘积UL≤100000伏米;等电位连接(即各设备的金属外壳互相用导线连通)。最大容量单相变压器不得超过25kV∙A、三相变压器不得超过40kV∙A;3.4电气隔离3.4电气隔离电气隔离的安全原理电气隔离实质上是将接地的电网转换为一范围很小的不接地电网。电气隔离的安全条件(1)隔离变压器必须具有加强绝缘的结构;(2)最大容量单相变压器不得超过25kV∙A、三相变压器不得超过40kV∙A;(3)二次边保持独立,即不接大地、不接保护导体、不接其他电气回路。(4)二次边线路电压电压U500V、线路长度L200m;(5)等电位联结。3.5电气安全用具(1)种类和功能绝缘安全用具分为基本安全用具和辅助安全用具。绝缘杆和绝缘夹钳二者都作为基本安全用具。绝缘手套和绝缘靴二者都作为辅助安全用具,但绝缘手套可作为低压工作的基本安全用具、绝缘靴可作为防护跨步电压危险的基本安全用具。绝缘垫和绝缘站台二者都只作为辅助安全用具。验电器属于基本安全用具。临时接地线装设在被检修区段两端的电源线路上,用来防止突然来电,防止邻近高压线路的感应电,临时接地线也用作放尽线路或设备上残留电荷的安全器材。临时接地线的须采用截面积25mm2以上的多股软裸铜线。(3)登高安全用具登高安全用具包括梯子、高凳、脚扣、登高板、安全腰带等专用用具。(4)临时接地线(2)验电器(5)遮栏(6)标示牌遮栏主要用来防止工作人员无意碰到或过分接近带电体,也用作检修安全距离不够时的安全隔离装置。2、使用和试验(1)安全用具使用和保管

应根据工作条件选用适当的安全用具。每次使用安全用具前必须认真检查。正确使用安全用具。安全用具使用完毕应擦拭干净。(2)安全用具试验4间接接触触电防护技术4.1接地概述4.2IT系统

4.3TT系统4.4TN系统4.5重复接地4.6接地装置4.1接地保护接地是最古老的电气安全措施。保护接地是防止间接接触电击的基本安全技术措施4.1接地(1)接地的基本概念

所谓接地,就是将设备的某一部位经接地装置与大地紧密连接起来。接地分类:接地分为临时接地和固定接地两种。临时接地又包含检修接地和故障接地。固定接地又分为工作接地和安全接地,安全接地包含保护接地、防雷接地、防静电接地、屏蔽接地等。工作接地是指为维持电力系统正常运行而在变压器或发电机中性点的接地。4.1接地(2)接地电流和接地短路电流凡从接地点流入地下的电流即属于接地电流。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,如0.4kV系统中的单相接地短路电流。在高压系统中,接地短路电流可能很大,接到电流500A及以下的称小接地短路电流系统;接地短路电流大于500A的称大接地短系统。4.1接地(3)流散电阻和接地电阻

流散电阻:接地体的对地电压与通过接地体流入地中的电流之比,称为流散电阻。接地电阻:电气设备接地部分的对地电压与接地电流之比,称为接地装置的接地电阻。工频接地电阻:工频接地电流流经接地装置所呈现的接地电阻,称为工频接地电阻,用RE表示;冲击接地电阻:雷电流流经接地装置所呈现的电阻,称为冲击接地电阻,用Rsh表示。4.1接地(4)接地的有关概念接地装置接地:电气设备的某部分与大地之间做良好的电气连接。接地体:直接与大地接触的金属导体。接地线:连接接地体与电气设备接地部分的金属导体。接地装置:接地体与接地线的总和,称为接地装置。接地网:由若干个接地体在大地中相互用接地线连接起来的一个整体,称为接地网,如图9-8所示。图9-8接地网示意图1—接地体2—接地干线3—接地支线4—电气设备对地电压当电气设备发生接地故障时,接地电流IE通过接地体向大地作半球形散开,如图所示。电气设备的接地部分与零电位地之间的电位差,称为接地部分的对地电压,用UE表示。

实践证明:在距接地体20m以外的地方,散流电阻已趋近于零,也即电位趋近于零。该电位等于零的地方称为电气上的“地”或“大地”。4.1接地接地电流和对地电压分布图接触电压和跨步电压接触电压:当电气设备发生接地故障时,人体触及的电气设备和大地上任意两点之间的电位差,称为接触电压Utou。跨步电压:人在接地故障点附近行走时,两脚之间的电位差,称为跨步电压Ustep

。4.1接地接触电压和跨步电压(5)接地的类型工作接地:根据电力系统运行的需要,人为地将电力系统中性点或电气设备的某一部分进行接地。保护接地:为保证人身安全、防止触电事故,将电气设备的外露可导电部分与地作良好的连接。TN系统:TN系统的电源中性点直接接地,并引出有中性线(N线)、保护线(PE线)或保护中性线(PEN线),电气设备的外露可导电部分与PE线或PEN线相连。

TN-C系统:系统中N线与PE线合为一根PEN线,所有设备的外露可导电部分均接PEN线。4.1接地4.1接地(6)接地型号(1)第1个字母表示电源端与地的关系T——电源端有一点直接接地;I——电源端所有带电部分不接地或有一点通过阻抗接地(2)第2个字母表示电气装置的外露可导电部分与地的关系T——电气装置的外露可导电部分直接接地,此接地点在电气上独立于电源端的接地点N——电气装置的外露可导电部分与电源端接地点有直接电气连接。4.2IT系统(1)IT系统的安全原理

所谓IT系统(保护接地)就是将正常情况下不带电,而在绝缘材料损坏后或其他情况下可能带电的电器金属部分(即与带电部分相绝缘的金属结构部分)用导线与接地体可靠连接起来的一种保护接线方式。字母I表示配电网不接地或经高阻抗接地,字母T表示电气设备外壳接地。=

(3.1)Ip=

∵RE与RP(人体电阻)呈并联关系,且RE//RP≈RE∵RE<<│Z│,∴UP(人体电压)↓↓——在安全范围内。电气设备的接地规程规定:电压在1000V以下电源中性点不接地的电网和1000V以上任何形式的电网中,均需采用保护接地(称之为IT系统),作为保安技术措施,应用很广泛。保护接地的原理是给人体并联一个小电阻,以保证发生故障时,减小通过人体的电流和承受的电压。(2)适用范围各种不接地配电网电气设备的某些金属部分

4.3TT系统

(1)TT系统的原理

我国绝大部分地面企业的低压配电网都采用星形接法的低压中性点直接接地的三相四线配电网,如图所示。这种配电网的额定供电电压为0.23/0.4kV(相电压为0.23kV,线电压为0.4kV),额定用电电压为220/380V(相电压为220V,线电压为380V)。220V用于照明设备和单相设备,380V用于动力设备。

4.3TT系统设备外壳采取接地措施这种做法类似不接地配电网中的保护接地,但由于电源中性点是直接接地的,而与IT系统有本质区别。这种配电防护系统称为TT系统。第一个字母T表示电源是直接接地的。这时,如有一相漏电,则故障电流主要经接地电阻RE

和工作接地电阻RN

构成回路。漏电设备对地电压和零线对地电压分别为:UE=UN=显然,UE+UN=U,且UE/UN=RE/RN。与没有接地相比较,漏电设备上对地电压有所降低,但零线上却产生了对地电压。而且,由于RE和RN同在一个数量级。二者都可能远远超过安全电压,人触及漏电设备或触及零线都可能受到致命的电击。

(2)TT系统的危险在接地系统中,如果没有保护接地,当设备漏电时,人体接触漏电设备外壳将承受U=220V的相电压。如果有保护接地,当设备漏电时,人体接触漏电设备外壳时,受承受的电压为:Ur

Rb·U/(Ro+Rb),由于Ro与Rb大小相当,所以Ur将在100V以上,这仍是相当危险的。4.3TT系统4.3TT系统(3)应用范围一般情况下不能采用TT系统。除非采用其他防止间接接触电击的措施确有困难,且土壤电阻率较低的情况下,才可考虑采用TT系统。而且在这种情况下,还必须同时采取快速切除接地故障的自动保护装置或其他防止电击的措施,并保证零线没有电击的危险。

采用TT系统时,被保护设备的所有外露导电部分均应同接向接地体的保护导体连接起来;在第一种状态下,即在环境干燥或略微潮湿、皮肤干燥、地面电阻率高的状态下,UL不得超过50V;在第二种状态下,即在环境潮湿、皮肤潮湿、地面电阻率低的状态下,UL不得超过25V。故障最大持续时间原则上不得超过5s。为实现上述要求,可在TT系统中装设剩余电流保护装置(漏电保护装置)或过电流保护装置,并优先采用前者。TT系统主要用于低压共用用户,即用于未装备配电变压器从外面引进低压电源的小型用户。4.4TN系统(1)TN系统基本原理TN系统即保护接零系统。TN系统中的字母N表示电气设备在正常情况下不带电的金属部分与配电网中性点之间金属性的连接,亦即与配电网保护零线(保护导体)的紧密连接。这种做法就是保护接零。或者说TN系统就是配电网低压中性点直接接地,电气设备接零的保护接零系统。

4.4TN系统当某相带电部分碰连设备外壳(即外露导电部分)时,通过设备外壳形成该相对零线的单相短路,短路电流ISS能促使线路上的短路保护元件迅速动作,从而把故障部分设备断开电源,消除电击危险。

保护接零是将设备外壳导电部份与系统零线相联接,在熔断器Fu的配合下,当设备漏电时,该相与零线短路,巨大的短路电流可使熔断器迅速动作,从而切断故障部分电源。4.4TN系统(2)适用保护接零适用于低压中性点直接接地的三相四线配电网。此系统中,凡因绝缘损坏而可能呈现危险对地电压的金属部分均应接零。三种方式:TN-S系统、TN-C-S系统、TN-C系统TN-S——可用于爆炸、火灾危险性较大或安全要求高的场所,宜用于独立附设变电站的车间。也适用于科研院所、计算机中心、通信局站等。正常工作条件下,外露导电部分和保护导体呈零电位——最“干净”的系统。TN-C-S——宜用于厂内设有总变电站,厂内低压配电场的所及民用楼房。TN-C——可用于爆炸、火灾危险性不大,用电设备较少、用电线路简单且安全条件较好的场所。TN-CL3L1L2PEN外露可导电部分电力系统接地点TN-SL3L1L2NPE外露可导电部分电力系统接地点TN-C-SL3L1L2PEN外露可导电部分电力系统接地点PEN4.4TN系统(2)应用范围保护接零用于中性点直接接地的220/380V三相四线配电网。在这种配电网中,接地保护方式(TT系统)难以保证安全,不能轻易采用。在这种系统中,凡因绝缘损坏而可现危险对地电压的金属部分均应接零。要求接零和不要求接零的设备和部位与保护接地的要求大致相同。

TN-S系统可用于有爆炸危险、火灾危险性较大或安全要求较高的场所,宜用于独立附设变电站的车间。

TN-C-S系统宜用于厂内设有总变电站,厂内低压配电的场所及民用楼房。TN-C系统可用于无爆炸危险、火灾危险性不大、用电设备较少、用电线路简单且安全条件较好的场所。4.5重复接地定义:重复接地指零线上除工作接地以外的其他点的再次接地。按照国际电工委员会的提法,重复接地是为了保护导体在故障时尽量接近大地电位的在其他附加点的接地。其实质与上述的定义基本上是一致的。重复接地是提高TN系统安全性能的重要措施。作用:(1)减轻零线断开或接触不良时电击的危险性。

(2)降低漏电设备的对地电压。(3)缩短漏电故障持续时间。(4)改善架空线路的防雷性能。

可降低漏电设备的接触电压。有重复接地无重复接地4.5重复接地可在零线断线时降低漏电设备的接触电压。有重复接地无重复接地4.5重复接地

由接地体和接地线(网)组成人工接地体发电厂和变电所必须有。垂直接地体的布置接地体4.6接地装置自然接地体埋设在地下的金属管道(无可燃或易燃物);钻管;与大地连接可靠的建筑物金属结构;水工构筑物的金属桩;直接埋设在地下的电缆金属外皮。4.6接地装置接地线和接零线接地线和接零线都可利用以下自然导体:建筑物金属结构(梁、柱、桁架等);生产用金属结构(轨道、设备金属外壳等);配线的钢管;电缆的铝包皮;上、下水管、暖气管道等各种金属管道。4.6接地装置接地装置的装设自然接地体:凡是与大地有可靠接触的金属导体,如埋入地下的金属管道、建筑物的钢结构和钢筋、行车的钢轨、电缆金属外皮等都可作为自然接地体。人工接地体:采用钢管、圆钢、角钢、扁钢等钢材制成。垂直埋设的接地体:用φ38~50mm的钢管或∠40×40×4mm~∠50×50×5mm的角钢。水平埋设的接地体:用φ16mm的圆管或40×4mm的扁钢。接地线:用20×4mm~40×4mm的扁钢。说明:接地装置由多根接地体组成,这些接地体可成排布置,也可以环形布置。每根接地体长2.5m左右,接地体之间的距离约5m,将各接地体打入地中后,用圆钢或扁钢连成一体。接地网的布置:应使接地装置附近的电位分布尽可能均匀,以降低接触电压和跨步电压,保证人身安全。4.6接地装置单根垂直接地体的接地电阻:接地电阻的计算地电阻的最大允许值:见书中表9-4。自然接地体接地电阻的计算:可查阅有关设计手册。人工接地体接地电阻的计算n根并联垂直接地体的接地电阻:若RE为允许最大值,则垂直接地体的根数n为:K为各种接地体的简化计算系数;ρ为土壤电阻率,分别查书中表9-5和表9-6。当有n根垂直接地体并联时,考虑屏蔽效应影响,引入利用系数η;考虑水平接地体的作用,垂直接地体可减少10%。式中,η为接地体的利用系数,查书中表9-7和表9-8。4.6接地装置降低土壤电阻率的措施采用外引式接地装置:将接地体引至附近的水井、泉眼、水沟、河边、水库边、大树下等土壤电阻率较低的地方,或者敷设水下接地网,以降低接地电阻。深埋地极法:如果地下较深处的土壤电阻率较低,可用深埋式接地体。换土法:用电阻率较低的土壤(如粘土、黑土等)替换原有电阻率较高的土壤,置换范围在接地体周围0.5m以内和接地体的1/3处。化学处理法:在接地体周围加入低电阻率的减阻剂来增加土壤的导电性,从而降低其接地电阻。4.6接地装置接地和接零装置的安全要求:导电的连续性和连接可靠;足够的机械强度和防腐性能;足够的导电能力和热稳定性;地下安装距离(与建筑物≥1.5m,与独立避雷针≥3m);适当的埋设深度(一般≥0.6m,并应在冻土层以下);接地支线不得串联;不得将220V两线制的零线用作设备外壳的接地线;接地和接零线既要便于检查,又要防止机械损伤。4.6接地装置接地和接零线测量专用接地电阻测量仪(摇表)。为减小测量误差,电流极和电压极与被测接地体应有足够的距离。Sy和Sl宜大于80米;对于垂直埋设的单管接地体,可取Sy=20米,Sl=40米,两电极之间可取20米;如果电流极由多管组成,宜取40米。接地测量电路4.6接地装置5漏电保护5.1漏电保护的原理5.2漏电保护装置的分类5.3漏电保护装置的选用5.1漏电保护的原理漏电保护——利用漏电保护装置来防止电气事故的一种安全技术措施。漏电保护装置——又称为剩余电流保护装置,简称RCD(ResidualCurrentOperatedProtectiveDevice)。漏电保护装置是一种低压安全保护电器。5.1漏电保护的原理L1L2L3NTLQFTA中间环节M5.1漏电保护的原理作用:漏电保护装置是一种低压安全保护电器,其作用有:

1、用于防止由漏电引起的单相电击事故;

2、用于防止由漏电引起的火灾和设备烧毁事故;

3、用于检测和切断各种一相接地故障;

4、有的漏电保护装置还可用于过载、过压、欠压和缺相保护。5.1漏电保护的原理(1)原理电气设备漏电时,将呈现出异常的电流和电压信号。漏电保护装置通过检测此异常电流或异常电压信号,经信号处理,促使执行机构动作,藉助开关设备迅速切断电源。5.1漏电保护的原理(2)组成其构成主要有三个基本环节,即检测元件、中间环节(包括放大元件和比较元件)和执行机构。其次,还具有辅助电源和试验装置。5.1漏电保护的原理(a)检测元件。它是一个零序电流互感器,如图

所示。图中,被保护主电路的相线和中性线穿过环行铁心构成了互感器的一次线圈N1,均匀缠绕在环行铁心上的绕组构成了互感器的二次线圈N2。检测元件的作用是将漏电电流信号转换为电压或功率信号输出给中间环节。

5.1漏电保护的原理(b)中间环节。该环节对来自零序电流互感器的漏电信号进行处理。中间环节通常包括放大器、比较器、脱扣器(或继电器)等,不同型式的漏电保护装置在中间环节的具体构成上型式各异。5.1漏电保护的原理(b)执行机构。该机构用于接收中间环节的指令信号,实施动作,自动切断故障处的电源。执行机构多为带有分励脱扣器的自动开关或交流接触器。5.1漏电保护的原理(d)辅助电源。当中间环节为电子式时,辅助电源的作用是提供电子电路工作所需的低压电源。(e)试验装置。这是对运行中的漏电保护装置进行定期检查时所使用的装置。通常是用一只限流电阻和检查按钮相串联的支路来模拟漏电的路径,以检验装置能否正常动作。

5.1漏电保护的原理(3)工作原理现通过此图,对漏电保护装置的原理进行说明。图中TA为零序电流互感器,GF为主开关,TL为主开关GF的分励脱扣器线圈。

剩余电流型漏电保护装置 与电压型漏电保护装置相比,电流型漏电保护装置比较复杂,但既能防止间接接触电击,也能防止直接接触电击。●正常时,i1+i2+i3+iN=0,铁心磁通

=0,漏电脱扣器不动作。●当发生漏电或有人触电时,i1+i2+i3+iN=i

0,漏电脱扣器动作,线路开关跳闸。5.1漏电保护的原理5.1漏电保护的原理(4)主要技术参数 ①动作电流我国标准规定电流型漏电保护装置的额定动作电流可分为6、10、15、30、50、75、100、200、300、500、1000、3000、5000、10000、20000mA等15个等级。15、50、75、200mA不推荐优先采用。为了避免误动作,保护装置的额定不动电流不得低于额定动作电流的1/2。 ②动作时间快速型和定时限型漏电保护装置的动作时间应符合下表的要求。防止触电的漏电保护装置的动作电流与动作时间的乘积不应超过30mA

s。其中,30mA及以下者属于高灵敏度,主要用于防止各种人身触电事故;30mA以上至1000mA者属中灵敏度,用于防止触电事故和漏电火灾;1000mA以上者属低灵敏度,用于防止漏电火灾和监视一相接地事故。③额定漏电不动作电流(I△no)。它是指在规定的条件下,漏电保护装置必须不动作的漏电不动作电流值。为了防止误动作,漏电保护装置的额定不动作电流不得低于额定动作电流的1/2。④漏电动作分断时间。它是指从突然施加漏电动作电流开始到被保护电路完全被切断为止的全部时间。为适应人身触电保护和分级保护的需要,漏电保护装置有快速型、延时型和反时限型三种。快速型适用于单级保护,用于直接接触电击防护时必须选用快速型的漏电保护装置。延时型漏电保护装置人为地设置了延时,主要用于分级保护的首端。反时限型漏电保护装置是配合人体安全电流—时间曲线而设计的,其特点是漏电电流愈大,则对应的动作时间愈小,呈现反时限动作特性。

5.2漏电保护装置的分类(1)漏电保护装置根据不同的特征进行分类,分类较多,比如主要有:电磁式漏电保护装置。电子式漏电保护装置。开关型漏电保护装置。组合型漏电保护装置。固定位置安装、固定接线方式的漏电保护装置;带有电缆的可移动使用的漏电保护装置。单极二线漏电保护装置、二极漏电保护装置、二极三线漏电保护装置、三极漏电保护装置、三极四线漏电保护装置和四极漏电保护装置。不需要辅助电源的漏电保护装置;需要辅助电源的漏电保护装置。快速动作型漏电保护装置、延时型漏电保护装置和反时限型漏电保护装置。高灵敏度型漏电保护装置、中灵敏度型漏电保护装置和低灵敏度型漏电保护装置。5.2漏电保护装置的分类主要的类型电压型;电流型(零序电流型、泄漏电流型);中性点型。5.2漏电保护装置的分类适用于接地或不接地系统设备的漏电保护;可单独使用,也可与保护接地、保护接零同时使用。漏电保护装置中继电器的接地体应与设备的接地体和接地线分开。电压型漏电保护装置5.2漏电保护装置的分类电流型漏电保护装置零序电流型分电磁式、电子式两类;适用于接地或不接地系统设备或线路漏电保护。泄漏电流型灵敏度高,既能反映零序电流,也能反映泄漏电流。只能用于不接地系统。电磁脱扣型漏电保护装置5.2漏电保护装置的分类电流型漏电保护原理和功能5.2漏电保护装置的分类中性点型漏电保护装置只能用于不接地系统。中性点型漏电保护装置5.3漏电保护装置的选用选用漏电保护装置应首先根据保护对象的不同要求进行选型,既要保证在技术上有效,还应考虑经济上的合理性。不合理的选型不仅达不到保护目的,还会造成漏电保护装置的拒动作或误动作。正确合理地选用漏电保护装置,是实施漏电保护措施的关键。

5.3漏电保护装置的选用(1)动作性能参数的选择:①防止人身触电事故。用于直接接触电击防护的漏电保护装置应选用额定动作电流为30mA及其以下的高灵敏度、快速型漏电保护装置。在浴室、游泳池、隧道等场所,漏电保护装置的额定动作电流不宜超过10mA。

在触电后,可能导致二次事故的场合,应选用额定动作电流为6mA的快速型漏电保护装置。5.3漏电保护装置的选用②防止火灾。对术质灰浆结构的一般住宅和规模小的建筑物,考虑其供电量小、泄漏电流小的特点、并兼顾到电击防护,可选用额定动作电流为30mA及其以下的漏电保护装置。对除住宅以外的中等规模的建筑物,分支回路可选用额定动作电流为30mA及其以下的;主干线可选用额定动作电流为200mA以下的。5.3漏电保护装置的选用③防止电气设备烧毁。由于作为额定动作电流选择的上限,选择数安的电流一般不会造成电气设备的烧毁。因此,防止电气设备烧毁所考虑的主要是与防止触电事故的配合和满足电网供电可靠性问题。通常选用100mA到数安的漏电保护装置。

5.3漏电保护装置的选用(2)其他性能的选择。对于连接户外架空线路的电气设备,应选用冲击电压不动作型漏电保护装置。对于不允许停转的电动机,应选用漏电报警方式,而不是漏电切断方式的漏电保护装置。对于照明线路,宜根据泄漏电流的大小和分布,采用分级保护的方式。支线上用高灵敏度的漏电保护装置干线上选用中灵敏度的漏电保护装置。漏电保护装置的极线数应根据被保护电气设备的供电方式选择,单相220V电源供电的电气设备应选用二极或单极二线式漏电保护装置;三相三线380V电源供电的电气设备应选用三极式漏电保护装置;三相四线220/380V电源供电的电气设备应选用四极或三极四线式漏电保护装置。漏电保护装置的额定电压、额定电流、分断能力等性能指标应与线路条件相适应。漏电保护装置的类型应与供电线路、供电方式、系统接地类型和用电设备特征相适应。

5.3漏电保护装置的选用(3)其他购买漏电保护器时应购买具有生产资质的厂家产品,且产品质量检测合格。应根据保护范围、人身设备安全和环境要求确定漏电保护器的电源电压、工作电流、漏电电流及动作时间等参数。电源采用漏电保护器做分级保护时,应满足上、下级开关动作的选择性。一般上一级漏电保护器的额定漏电电流不小于下一级漏电保护器的额定漏电电流,这样既可以灵敏地保护人身和设备安全,又能避免越级跳闸、缩小事故检查范围。5.3漏电保护装置的选用(4)需要安装漏电保护装置的场所有:①带金属外壳的I类设备和手持式电动工具;②安装在潮湿或强腐蚀等恶劣场所的电气设备;③建筑施工工地的电气施工机械设备,临时性电气设备;④宾馆类的客房内的插座;⑤触电危险性较大的民用建筑物内的插座;⑥游泳池、喷水池或浴室类场所的水中照明设备;⑦安装在水中的供电线路和电气设备;⑧直接接触人体的电气医疗设备(胸腔手术室除外)等。

5.3漏电保护装置的选用(5)不需要安装漏电保护装置的设备或场所有:①使用安全电压供电的电气设备;②一般境情况下使用的具有双重绝缘或加强绝缘的电气设备;③使用隔离变压器供电的电气设备;④采用了不接地的局部等电位联结安全措施场所中的电气设备等。

5.3漏电保护装置的选用(6)漏电保护装置的安装要求:①漏电保护装置的额定值应能满足被保护供电线路和设备的安全运行要求;

②漏电保护装置只能起附加保护作用,因此,安装漏电保护装置后不能破坏原有安全措施的有效性;③漏电保护装置的电源侧和负载侧不得接反;④所有的工作相线(包括中性线)必须都通过漏电保护装置,所有的保护线不得通过漏电保护装置;⑤漏电保护装置安装后应操作试验按钮试验3次,带负载分合3次,确认动作正常后,才能投入使用。

5.3漏电保护装置的选用(7)漏电保护装置的运行管理。为了确保漏电保护装置的正常运行,必须加强运行管理。①对使用中的漏电保护装置应定期用试验按钮试验其可靠性;②为检验漏电保护装置使用中动作特性的变化,应定期对其动作特性进行试验;③运行中漏电保护器跳闸后,应认真检查其动作原因,排除故障后再合闸送电。(8)漏电保护装置的误动作和拒动作分析:①误动作、②拒动作。

最后还需特别指出三点:(1)当发生人体单相触电事故时,即在漏电保护器负载侧接触一根相线(火线)时它能起到很好的保护作用。如果人体对地绝缘,此时触及一根相线一根零线时,漏电保护器就不能起到保护作用。(2)由于漏电保护器的作用是防患于未然,电路工作正常时,往往不易引起大家的重视。有的人在漏电保护器动作时不是认真地找原因,而是将漏电保护器短接或拆除,这是极其危险的,也是绝对不允许的。(3)用于直接接触电击防护时:应选用额定动作电流为30mA及其以下的高灵敏度、快速型。6电气防火防爆技术电气防火防爆的重要性电气火灾爆炸事故比例很高;农村电气火灾排在事故原因第2位;城市则排在首位;6电气防火防爆技术6.1电气火灾爆炸原因6.2危险物质6.3危险场所6.4防爆电气设备及线路6.5电气防爆技术6.6电气火灾的扑灭6.1电气火灾爆炸原因主要分为两类:危险温度电火花和电弧6.1电气火灾爆炸原因6.1.1危险温度故障短路过载接触不良散热不良电气设备中的铁磁材料绝缘劣化电热器具和照明灯具漏电6.1电气火灾爆炸原因6.1.1危险温度电炉电阻丝800℃电熨斗和电烘铁500~600℃40W白炽灯泡55~60℃100W白炽灯泡170~220℃注:200W的灯泡紧贴纸张时,十几分钟即可将纸张点燃。400W高压水银灯150~250℃1000W卤钨灯500~800℃6.1电气火灾爆炸原因6.1.2电火花和电弧电火花——电极之间的击穿放电。大量电火花将汇集成电弧,电弧高温可达8000℃,能使金属熔化、飞溅,构成火源。分为:

工作火花——正常时应无引燃危险,但异常时如:三相刀开关不同时闭合等

事故火花——短路、断线

其他火花——雷电、静电、电磁感应6.2危险物质6.2.1危险物质的概念危险物质:在大气条件下,能与空气形成爆炸性混合物的气体、蒸汽、薄雾、粉尘或纤维等。爆炸性混合物爆炸危险场所最小点燃电流比最小引燃能量6.2危险物质6.2.2危险物质的分类爆炸性物质分三类(按爆炸性物质种类分类)Ⅰ类:矿井甲烷(CH4)Ⅱ类:爆炸性气体、蒸气Ⅲ类:爆炸性粉尘、纤维6.2危险物质6.2.3危险物质的分类、分组分级——(按爆炸性气体混合物的最大试验安全间隙(MESG)或最小点燃电流比(MICR))分级:I类:甲烷Ⅱ类爆炸性气体(分三级):ⅡA;ⅡB;ⅡCⅢ类爆炸性粉尘(分两级):ⅢA;ⅢB6.2危险物质●危险物质分级级别最小点燃电流比最大试验安全间隙(mm)Ⅰ1.01.14ⅡA

1.0,>0.8

1.14,>0.9ⅡB

0.8,>0.45

0.9,>0.5ⅡC

0.45

0.5气体、蒸

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