1、電工作業(yè)第四章 防觸電技術,第一節(jié) 直接接觸電擊防護,為搞好安全用電，必須采取先進的防護措施和管理措施，防止人體直接接觸帶電體發(fā)生觸電事故。絕緣、遮欄和阻擋物、電氣間隙和安全距離、漏電保護等都是防止直接接觸電擊的防護措施。 一、 絕緣 所謂絕緣，是指用絕緣材料把帶電體封閉起來，實現帶電體相互之間、帶電體與其他物體之間的電氣隔離，使電流按指定路徑通過，確保電氣設備和線路正常工作，防止人身觸電。 (一）、絕緣材料,常用的絕緣材料有：玻璃、云母、木材、塑料、橡膠、膠木、布、紙、漆、六氟化硫等。絕緣保護性能的優(yōu)劣決定于材料的絕緣性能。絕緣性能主要用絕緣電阻、耐壓強度、泄漏電流和介質損耗等指標來衡量。絕

2、緣電阻大小用兆歐表測量；耐壓強度由耐壓試驗確定；泄漏電流和介質損耗分別由泄漏試驗和能耗試驗確定。 對絕緣材料施加的直流電壓與泄漏電流之比稱為絕緣電阻。絕緣電阻是最基本的絕緣性能指標。應當注意，絕緣材料在腐蝕性氣體、蒸汽、潮氣、粉塵、機械損傷的作用下都會使絕緣性能降低或喪失。很多良好的絕緣材料受潮后會喪失絕緣性能。,電氣設備和線路的絕緣保護必須與電壓等級相符，各種指標應與使用環(huán)境和工作條件相適應。此外，為了防止電氣設備的絕緣損壞而帶來的電氣事故，還應加強對電氣設備的絕緣檢查，及時消除缺陷。 絕緣材料按其正常運行條件下容許的最高工作溫度分為若干級，稱為耐熱等級。絕緣材料的耐熱等級見表51。,絕緣材

3、料的耐熱等級,（二）、絕緣破壞 絕緣物在強電場的作用下被破壞，喪失絕緣性能，這就是擊穿現象，這種擊穿叫做電擊穿，擊穿時的電壓叫做擊穿電壓。擊穿時的電場強度叫做材料的擊穿電場強度或擊穿強度。 氣體絕緣擊穿后都能自行恢復絕緣性能，固體絕緣擊穿后不能恢復絕緣性能。 固體絕緣還有熱擊穿和電化學擊穿。熱擊穿是絕緣物在外加電壓作用下，由于流過泄漏電流引起溫度過分升高所導致的擊穿。電化學擊穿是由于游離、化學反應等因素的綜合作用所導致的擊穿、熱擊穿和電化學擊穿電壓都比較低但電壓作用時間部比較長。,絕緣物除因擊穿而破壞外，腐蝕性氣體、蒸氣、潮氣、粉塵、機械損傷也都會降低其絕緣性能或導致破壞。 在正常工作的情況下

4、，絕緣物也會逐漸“老化”而失去絕緣性能。 （三）、絕緣電阻檢測 絕緣電阻是最基本的絕緣性能指標。足夠的絕緣電阻能把電氣設備的泄漏電流限制在很小的范圍內，防止由漏電引起的觸電事故。 不同的線路或設備對絕緣電阻有不同的要求。一般來說，高壓較低壓要求高，新設備較老設備要求高，移動的較固定的要求高等。下面列出幾種主要線路和設備應當達到的絕緣電阻值。,新裝和大修后的低壓線路和設備，要求絕緣電阻不低于05M。實際上設備的絕緣電阻值應隨溫升的變化而變化，運行中的線路和設備，要求可降低為每伏工作電壓1000。在潮濕的環(huán)境中，要求可降低為每伏工作電壓500。 攜帶式電氣設備的絕緣電阻不低于2M。 配電盤二次線路

5、的絕緣電阻不應低于1M，在潮濕環(huán)境中可降低為05M。 高壓線路和設備的絕緣電阻一般不應低于1000M。 架空線路每個懸式絕緣子的絕緣電阻不應低于300M。 運行中電纜線路絕緣電阻可參考表52的要求。干燥季節(jié)應取較大數值，潮濕季節(jié)可取較小的數值。,電纜線路的絕緣電阻,電力變壓器投入運行前，絕緣電阻不應低于出廠時的70，運行中可適當降低。 對于電力變壓器、電力電容器、交流電動機等高壓設備，除要求測量其絕緣電阻外，為了判斷絕緣的受潮情況，還要求測量吸收比R60/R15。吸收比是從開始測量起60s的絕緣電阻R60對15s的絕緣電阻R15的比值。絕緣受潮以后，絕緣電阻降低，而且極化過程加快，由極化過程決

6、定的吸收電流衰減變快，亦即測量得到的絕緣電阻上升變快。因此，絕緣受潮以后，R15比較接近R60。而對于干燥的材料，R60比R15大得多。一般沒有受潮的絕緣，吸收比應大于13。受潮或有局部缺陷的絕緣，吸收比接近于1。,二 遮欄和阻擋物 屏護是采用屏護裝置控制不安全因素，即采用遮欄、護罩、護蓋、箱閘等把帶電體同外界隔絕開來。 采用阻擋物進行保護時，對于設置的障礙必須防止這樣兩種情況的發(fā)生：一是身體無意識的接近帶電部分；二是在正常工作中，無意識地觸及運行中的帶電設備。 遮欄和外護物在技術上必須遵照有關規(guī)定進行設置。 開關電器的可動部分一般不能包以絕緣，而需要屏護。其中，防護式開關電器本身帶有屏護裝置

7、，如膠蓋閘刀的膠蓋、鐵殼開關的鐵殼等。,開啟式石板閘刀開關，要另加屏護裝置。開啟裸露的保護裝置或其它電氣設備也需要加設屏護裝置。某些裸露的線路，如人體可能觸及或接近的天車滑線或母線也需要加設屏護裝置。對于高壓設備，由于全部絕緣往往有困難，如果人接近至一定程度時，即會發(fā)生嚴重的觸電事故，因此，不論高壓設備是否絕緣，均應采取屏護或其它防止接近的措施。 開關電器的屏護裝置除作為防止觸電的措施外，還是防止電弧傷人、防止電弧短路的重要措施。 屏護裝置有永久性屏護裝置，如配電裝置的遮欄、開關的罩蓋等，也有臨時性屏護裝置，如檢修工作中使用的臨時屏護裝置和臨時設備的屏護裝置。有固定屏護裝置，如母線的護網，也有

8、移動屏護裝置，如跟隨天車移動的天車滑線的屏護裝置。,屏護裝置不直接與帶電體接觸，對所用材料的電氣性能沒有嚴格要求。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。 在實際工作中，可根據具體情況，采用板狀屏護裝置或網眼屏護裝置，網眼屏護裝置的網眼不應大于20mm20mm40mm40mm； 變配電設備應有完善的屏護裝置。安裝在室外地上的變壓器及車間或公共場所的變配電裝置，均需裝設遮欄或柵欄作為屏護。遮欄高度不應低于17m，下部邊緣離地不應超過01m。對于低壓設備，網眼遮欄與裸導體距離不宜小于015m。10kV設備不宜小于035m，2035kV設備不宜小于06m。戶內臨時柵欄高度不應低于12m，

9、戶外不低于15m。,對于低壓設備，柵欄與裸導體距離不宜小于08m，欄條間距離不應超過02m。戶外變電裝置圍墻高度一般不應低于25m。 凡用金屬材料制成的屏護裝置，為了防止屏護裝置意外帶電造成觸電事故，必須將屏護裝置接地或接零。 三 電氣間隙和安全距離 為了防止人體觸及或接近帶電體造成觸電事故，避免車輛或其它器具碰撞或過分接近帶電體造成事故，防止火災、過電壓放電和各種短路事故，且為了操作方便，在帶電體與地面之間、帶電體與其它設施和設備之間、帶電體與帶電體之間均需保持一定的安全距離。安全距離的大小決定于電壓的高低、設備的類型、安裝的方式等因素。,一、線路間距 架空線路導線與地面或水面的距離不應低于

10、表53所列的數值。 導線與地面或水面的最小距離(m),架空線路應避免跨越建筑物。架空線路不應跨越燃燒材料作屋頂的建筑物。架空線路必須跨越建筑物時，應與有關部門協商并取得有關部門的同意。架空線路與建筑物的距離不應低于表54的數值。,導線與建筑物的最小距離(m),架空線路導線與街道或廠區(qū)樹木的距離不應低于表35所列的數值。 導線與樹木的最小距離(m),架空線路應與有爆炸危險的廠房和有火災危險的廠房保持必要的防火間距。 架空線路與鐵道、道路、管道、索道及其它架空線路之間的距離應符合有關規(guī)程的規(guī)定。,檢查以上各項距離均需考慮到當地溫度、覆冰、風力等氣象條件的影響。 幾種線路同桿架設時應取得有關部門同意

11、，而且必須保證： (1)電力線路在通訊線路上方，高壓線路在低壓線路上方。 (2)通訊線路與低壓線路之間的距離不得小于15m；低壓線路之間不得?。河?6m；低壓線路與10kV高壓線路之間不得小于12m，10kV高壓線路與10kV高壓線路之間不得小于08m。 10kV接戶線對地距離不應小于40m；低壓接戶線對地距離不應小于25m；低壓接戶線跨越通車街道時，對地距離不應小于6m；跨越通車困難的街道或人行道時，不應小于35m。,戶內電氣線路的各項間距應符合有關規(guī)程的要求和安裝標準。 直接埋地電纜埋設深度不應小于07m。 二、設備間距 變配電設備各項安全距離一般不應小于表56所列的數值。 表中需要不同時

12、停電檢修的無遮欄裸導體之間一般指水平距離，如指垂直距離，35kV以下者可減為1000mm。,變配電設備的最小允許距離(mm),室內安裝的變壓器，其外廓與變壓器室四壁應留有適當距離。變壓器外廓至后壁及側壁的距離，容量1000kVA及以下者不應小于06m，容量1250kVA及以上者不應小于08m；變壓器外廓至門的距離，分別不應小于08m和10m。 配電裝置的布置，應考慮設備搬運、檢修、操作和試驗方便。為了工作人員的安全，配電裝置需保持必要的安全通道。 低壓配電裝置正面通道的寬度，單列布置時不應小于15m；雙列布置時不應小于2m。,低壓配電裝置背面通道應符合以下要求： (1)寬度一般不應小于1m，有

13、困難時可減為08m。 (2)通道內高度低于23m無遮欄的裸導電部分與對面墻或設備的距離不應小于1m；與對面其它裸導電部分的距離不應小于15m。 (3)通道上方裸導電部分的高度低于23m時，應加遮護，遮護后的通道高度不應低于19m。 配電裝置長度超過6m時，屏后應有兩個通向本室或其它房間的出口，且其間距離不應超過15m。 室內吊燈燈具高度一般應大于25m，受條件限制時可減為22m；如果還要降低，應采取適當安全措施。當燈具在桌面上方或其他人碰不到的地方時，高度可減為15m。戶外照明燈具一般不應低于3m；墻上燈具高度允許減為25m。,三、檢修間距 在檢修中為了防止人體及其所攜帶的工具觸及或接近帶電體

14、，而必須保持的最小距離，稱安全間距。間距的大小決定于電壓的高低、設備的類型以及安裝的方式等因素。 在低壓工作中，人體或其所攜帶的工具與帶電體的距離不應小于01m。在架空線路附近進行起重工作時，起重機具(包括被吊物)與低壓線路導線的最小距離為15m。 在高壓無遮欄操作中，人體及其所攜帶工具與帶電體之間的距離不應小于下列數值： 10kV及以下07m 2035kV 10m,用絕緣桿操作時，上述距離可減為： 10kV及以下04m 2035kV 06m 在線路上工作時，人體及其所攜帶的工具等與臨近帶電線路的最小距離不應小于下列數值； 10kV及以下10m 35kV 25m 如不足上述數值時，臨近線路應停

15、電。 工作中使用噴燈或氣焊時，其火焰不得噴向帶電體，火焰與帶電體的最小距離不得小于下列數值： 10kV及以下15m 35kV 30m,第二節(jié) 間接接觸電擊防護 保護接地與保護接零是防止間接接觸電擊最基本的措施。在當前我國電氣標準化從傳統(tǒng)標準向國際標準過渡的情況下，掌握保護接地和保護接零的方法和應用，對安全用電是十分重要的。 一 IT系統(tǒng) IT系統(tǒng)就是電源系統(tǒng)的帶電部分不接地或通過阻抗接地，電氣設備的外露導電部分接地的系統(tǒng)。第一個大寫“I”表示配電網不接地或經高阻抗接地、第二個大寫“T”表示電氣設備金屬外殼接地。,1IT系統(tǒng)安全原理 為了保證電氣設備(包括變壓器、電機和配電裝置)在運行、維護和檢

16、修時，不因設備的絕緣損壞而導致人身觸電事故，所有這些電氣設備不帶電的部分如外殼、金屬構架和操作機構以及互感器的二次繞組等都應妥善接地。電氣設備的接地規(guī)程規(guī)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(tǒng))，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(fā)生故障時，減小通過人體的電流和承受的電壓。 圖所示電動機采用保護接地后，當一相繞組因絕緣損壞而碰殼，即與外殼短路時，此時若工作人員觸及帶電的設備外殼，因人體的電阻遠較接地極的電阻大，大部分電流流經接地極入地，而通過人體的電流極其微小，從而保證了人身的安

17、全。,IT系統(tǒng)安全原理,2IT系統(tǒng)應用范圍 IT系統(tǒng)適用于各種不接地配電網，包括低壓不接地配電網(如井下配電網)和高壓不接地配電網，還包括不接地直流配電網。在這些電網中，凡由于絕緣損壞或其它原因而可能帶危險電壓的正常不帶電金屬部分，除另有規(guī)定外，均應接地。應當接地具體部位是： (1)電動機、變壓器、開關設備、照明器具、移動式電氣設備的金屬外殼或金屬結構； (2)0類和類電動工具或民用電器的金屬外殼；,(3)配電裝置的金屬構架、控制臺的金屬框架及靠近帶電部分的金屬遮欄和金屬門； (4)配線的金屬管； (5)電氣設備的傳動裝置； (6)電纜金屬接頭盒、金屬外皮和金屬支架； (7)架空線路的金屬桿塔

18、； (8)電壓互感器和電流互感器的二次線圈。 直接安裝在已接地金屬底座、框架、支架等設施上的電氣設備的金屬外殼一般不必另行接地；有木質、瀝青等高阻導電地面，無裸露接地導體，而且干燥的房間，額定電壓交流380V和直流440V及以下的電氣設備的金屬外殼一般也不必接地；安裝在木結構或木桿塔上的電氣設備的金屬外殼一般也不必接地。,二 TT系統(tǒng) 1TT系統(tǒng)安全原理 TT系統(tǒng)是電源系統(tǒng)有一點直接接地，設備外露導電部分的接地用保護接地線PE接到獨立的接地體上。前后兩個字母“T”分別表示配電網中性點和電氣設備金屬外殼接地。 圖62所示的配電網俗稱三相四線配電網。這種配電網引出三條相線(L1、L2、L3線)和一

19、條中性線(N線，工作零線)。在這種低壓中性點直接接地的配電網中，如電氣設備金屬外殼未采取任何安全措施，則當外殼故障帶電時，故障電流將沿低阻值的低壓工作接地(配電系統(tǒng)接地)構成回路。由于工作接地的接地電阻很小，設備外殼將帶有接近相電壓的故障對地電壓，電擊的危險性很大。因此，必須采取間接接觸電擊防護措施。,TT系統(tǒng),在這種系統(tǒng)中，當某一相線直接連接設備金屬外殼時，其對地電壓為：式中。RN為工作接地的接地電阻。,式中。RN為工作接地的接地電阻。該電壓低于相電壓，但由于RA與RN同在一個數量級，所以幾乎不可能被限制在安全范圍內。對于一般的過電流保護，實現速斷是不可能的。因此，一般情況下不能采用TT系統(tǒng)

20、。如確有困難，不得不采用TT系統(tǒng)，則必須將故障持續(xù)時間限制在允許范圍內。 在TT系統(tǒng)中，故障最大持續(xù)時間原則上不得超過5s，這樣才能減少電流對人體的危害。 2TT系統(tǒng)應用范圍 TT系統(tǒng)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。,三 TN系統(tǒng) 目前，我國地面上低壓配電網絕大多數都采用中性點直接接地的三相四線配電網。在這種配電網中，TN系統(tǒng)是應用最多的配電及防護方式。 1TN系統(tǒng)安全原理 TN系統(tǒng)是電源系統(tǒng)有一點直接接地，負載設備的外露導電部分通過保護導體連接到此接地點的系統(tǒng)，即采取接零措施的系統(tǒng)。字母“T”和“N”分別表示配電網中性點直接接地和電氣設備金屬外殼接

21、零。設備金屬外殼與保護零線連接的方式稱為保護接零。典型的TN系統(tǒng)見圖63。在這種系統(tǒng)中，當某一相線直接連接設備金屬外殼時，即形成單相短路。短路電流促使線路上的短路保護裝置迅速動作，在規(guī)定時間內將故障設備斷開電源，消除電擊危險。,TN系統(tǒng) (a)TNS系統(tǒng) (b)TNCS系統(tǒng) (c)TNC系統(tǒng),2TN系統(tǒng)種類及應用 如圖63所示，TN系統(tǒng)有三種類型，即TNS系統(tǒng)、TNCS系統(tǒng)和TNC系統(tǒng)。其中，TNS系統(tǒng)是有專用保護零線(PE線)，即保護零線與工作零線(N線)完全分開的系統(tǒng)；爆炸危險性較大或安全要求較高的場所應采用TNS系統(tǒng)；有獨立附設變電站的車間宜采用TN S系統(tǒng)。TNCS系統(tǒng)是干線部分保護零

22、線與工作零線前部共用(構成PEN線)，后部分開的系統(tǒng)。廠區(qū)設有變電站，低電進線的車間以及民用樓房可采用TNCS系統(tǒng)。TNC系統(tǒng)是干線部分,保護零線與工作零線完全共用的系統(tǒng)，用于無爆炸危險和安全條件較好的場所。 由同一臺變壓器供電的配電網中，不允許一部分電氣設備采用保護接地而另一部分電氣設備采用保護接零，即一般不允許同時采用TN系統(tǒng)和TT系統(tǒng)的混合運行方式。 3重復接地 TN系統(tǒng)中，保護中性導體上一處或多處通過接地裝置與大地再次連接的接地，稱為重復接地。圖64中的Rc即重復接地。,零線斷線與設備漏電 (a)無重復接地 (b)有重復接地,(1)重復接地的作用 重復接地有以下作用： 減輕PE線或PE

23、N線意外斷線或接觸不良時接零設備上電擊的危險性。當PE線或PEN線斷開時，如像圖64(a)所示的那樣，斷線后方某接零設備漏電但斷線后方無重復接地，則斷線后方的零線及其上所有接零設備都帶有將近相電壓的對地電壓，電擊危險性極大。如像圖64(b)那樣，斷線后方某接零設備漏電但斷線后方有重復接地，則斷線后方的零線及接零設備和斷線前方的零線及接零設備分別帶有如下的對地電壓：,和,這兩個電壓雖然都可能是危險電壓，但畢竟都遠遠低于相電壓，總的危險程度得以降低。 減輕PEN線斷線時負載中性點“漂移”。TNC系統(tǒng)的零線斷開后，如斷線后方有不平衡負荷，則負載中性點發(fā)生電位“漂移”，使三相電壓失去平衡，可能導致接在

24、一相或兩相上的用電器具燒壞。這里分析一個如圖65所示的工作零線斷線、第1相未用電、第2相和第3相分別接有P24kW和P31kW(設功率因數相同)的負荷的例子。這時，第2、3兩相負載串聯在線電壓上，如線電壓為380V，則第2、3兩相負載上的電壓分別為：,顯然，所有用電器具都不能正常工作，而且接在第3相上的用電器具很快被燒壞。,TNC系統(tǒng)的零線斷線,進一步降低故障持續(xù)時間內意外帶電設備的對地電壓。如圖66所示，如有設備漏電，過電流保護裝置尚未動作，則無重復接地時漏電設備對地電壓為：,而有重復接地時，漏電設備對地電壓降低為：,重復接地降低設備漏電對地電壓 (a)無重復接地 (b)有重復接地,縮短漏電

25、故障持續(xù)時間 由于重復接地在短路電流返回的途徑上增加丁一條并聯支路，可增大單相短路電流，縮短漏電故障持續(xù)時間。 改善架空線路的防雷性能 由于重復接地對雷電流起分流作用，可降低雷擊過電壓，改善架空線路的防雷性能。 (2)重復接地的要求 以下處所應裝設重復接地： 架空線路干線和分支線的終端、沿線路每1km處、分支線長度超過200m分支處。,線路引入車間及大型建筑物的第1面配電裝置處(進戶處)。 采用金屬管配線時，金屬管與保護零線連接后做重復接地；采用塑料管配線時，另行敷設保護零線并做重復接地。 當工作接地電阻不超過4時，每處重復接地電阻不得超過10；當允許工作接地電阻不超過10時，允許重復接地電阻

26、不超過30，但不得少于3處。 4工作接地 在TNC系統(tǒng)和TNCS系統(tǒng)中，為了電路或設備達到運行要求的接地，如變壓器低壓中性點的接地。該接地稱為工作接地或配電系統(tǒng)接地。,工作接地的作用是保持系統(tǒng)電位的穩(wěn)定性，即減輕低壓系統(tǒng)由高壓竄入低壓等原因所產生過電壓的危險性。如沒有工作接地，則當10kV的高壓竄入低壓時，低壓系統(tǒng)的對地電壓上升為5800V左右。 當配電網一相故障接地時，工作接地也有抑制電壓升高的作用。如沒有工作接地，發(fā)生一相接地故障時，中性線對地電壓可上升到接近相電壓、另兩相對地電壓可上升到接近線電壓(在特殊情況下可達到更高的數值)。如有工作接地，由于接地故障電流經工作接地成回路，對地電壓的

27、“漂移”受到抑制(參見圖67)，在線電壓04kV的配電網中，中性線對地電壓一般不超過50V、另兩相對地電壓一般不超過250V。,接地電網電壓“漂移”圖 (a)單相接地圖(b)電壓“漂移”圖,5接地電阻允許值 因為故障對地電壓等于故障接地電流與接地電阻的乘積，所以，各種保護接地電阻不得超過規(guī)定的限值。對于低壓配電網，由于分布電容很小，單相故障接地電流也很小，限制電氣設備的保護接地電阻不超過4即能將其故障時對地電壓限制在安全范圍以內；如配電容量在100kVA以下，由于配電網分布范圍很小，單相故障接地電流更小，限制電氣設備的保護接地電阻不超過10即可滿足安全要求。在高壓配電網中，由于接地故障電流比低

28、壓配電網的大得多，將故障電壓限制在安全范圍以內是難以實現的。因此，對高壓電氣設備規(guī)定了數值較低的保護接地電阻允許值，并限制故障持續(xù)時間。各種保護接地電阻允許值見表67。,表6-7 保護接地電阻允許值,注：IE為接地電流或接地短路電流。,第三節(jié) 安全電壓與漏電保護裝置 電氣線路或電氣設備發(fā)生單相接地短路故障時會產生剩余電流，利用這種剩余電流來切斷故障線路或設備電源的保護電器稱之為剩余電流動作保護器即通常所稱的漏電保護器。由于漏電保護器動作靈敏、切斷電源時間短，因此正確選用、安裝與使用漏電保護器具有重要作用。,第五節(jié) 安全電壓和電氣隔離 據歐姆定律，電壓越高，電流也就越大。因此，可以把可能加在人身

29、的電壓限制在某一范圍之內，使得在這種電壓下，通過人體的電流不超過允許的范圍。這一電壓就叫做安全電壓，也叫做安全特低電壓。應當指出，任何情況下都不要把安全電壓理解為絕對沒有危險的電壓。具有安全電壓的設備屬于類設備。,一、安全電壓限值和額定值 1限值 限值為任何運行情況下，任何兩導體問不可能出現的最高電壓值。我國標準規(guī)定工頻電壓有效值的限值為50V、直流電壓的限值為120V。 一般情況下，人體允許電流可按擺脫電流考慮；在裝有防止電擊的速斷保護裝置的場合，人體允許電流可按30mA考慮。我國規(guī)定工頻電壓50V的限值是根據人體允許電流30mA和人體電阻1700的條件確定的。,我國標準還推薦：當接觸面積大

30、于1cm2、接觸時間超過1s時，干燥環(huán)境中工頻電壓有效值的限值為33V、直流電壓限值為70V；潮濕環(huán)境中工頻電壓有效值的限值為16V、直流電壓限值為35V。 2安全電壓額定值 我國規(guī)定工頻有效值的額定值有42V、36V、24V、12V和6V。特別危險環(huán)境中使用的尹持電動工具應采用42V安全電壓；有電擊危險環(huán)境中使用的手持照明燈和局部照明燈應采用36V或24V安全電壓；金屬容器內、特別潮濕處等特別危險環(huán)境中使用的手持照明燈應采用12V安全電壓；水下作業(yè)等場所應采用6V安全電壓。當電氣設備采用24V以上安全電壓時，必須采取直接接觸電擊的防護措施。,二、安全電壓電源和回路配置 1安全電源 通常采用安

31、全隔離變壓器作為安全電壓的電源。其接線如圖58所示。除隔離變壓器外，具有同等隔離能力的發(fā)電機、蓄電池、電子裝置等均可做成安全電壓電源。但不論采用什么電源，安全電壓邊均應與高壓邊保持加強絕緣的水平。,安全隔離變壓器接線圖,采用安全隔離變壓器作安全電壓的電源時，這種變壓器的一次與二次之間有良好的絕緣；其間還可用接地的屏蔽隔離開來。安全隔離變壓器各部絕緣電阻不得低于下列數值：,帶電部分與殼體之間的工作絕緣 2M 帶電部分與殼體之間的加強絕緣 7M 輸入回路與輸出回路之間 5M 輸入回路與輸入回路之間 2M 輸出回路與輸出回路之間 2M 類變壓器的帶電部分與金屬物體之間2M 類變壓器的金屬物件與殼體之

32、間5M 絕緣殼體上內、外金屬物件之間 2M,安全隔離變壓器的額定容量，單相變壓器不得超過10kVA、三相變壓器不得超過16kVA、電鈴用變壓器的額定容量不應超過100VA、玩具用變壓器的額定容量不應超過200VA；安全隔離變壓器的額定電壓，交流電壓有效值不得超過50V、脈動直流電壓不得超過50V、電鈐用變壓器的分別不應超過24V和24V、玩具用變壓器的分別不應超過33V和33V。,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，但變壓器一次與二次之間的屏蔽隔離層應按規(guī)定接地或接零。如變壓器不具備加強絕緣的結構，二次邊宜接地或接零，以

33、減輕一次與二次短接的危險。對于普通絕緣的電源變壓器，一次線長度不得超過3m、并不得帶入金屬容器內使用。 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。,三、電氣隔離 電氣隔離是采用電壓比為1：1，即一次邊、二次邊電壓相等的隔離變壓器實現工作回路與其他電氣回路電器上的隔離。 應用電氣隔離須滿足以下安全條件： 1隔離變壓器必須具有加強絕緣的結構，其溫升和絕緣電阻要求與安全隔離變壓器相同，這種隔離變壓器還應符合下列要求： (1)最大容量單相變壓器不得超過25kVA、三相變壓器不得超過40kVA。,(2)空載輸出電壓交流不應超過100

34、0V、脈動直流不應超過1000V、負載時電壓降低一般不得超過額定電壓的515。 (3)隔離變壓器具有耐熱、防潮、防水及抗振結構；不得用賽璐珞等易燃材料作結構材料；手柄、操作桿、按鈕等不應帶電；外殼應有足夠的機械強度，一般不能被打開，并應能防止偶然觸及帶電部分；蓋板至少應由兩種方式固定，其中，至少有一種方式必須使用工具實現。 (4)除另有規(guī)定外，輸出繞組不應與殼體相連；輸入繞組不應與輸出繞組相連；繞組結構應能防止出現上述連接的可能性。,(5)電源開關應采用全極開關，觸頭開距應大于3mm；輸出插座應能防止不同電壓的插銷插入；固定式變壓器輸入回路不得采用插接件；移動式變壓器可帶有24m電源線。 (6

35、)當輸入端子與輸出端子之間的距離小于25mm時，則其間須用與變壓器連成一體的絕緣隔板隔開。 (7)類變壓器應有保護端子，其電源線中應有一條專用保護線；R類變壓器沒有保護端子。,2二次邊保持獨立，即不接大地，不接保護導體，不接其他電氣回路。如圖59所示，如果變壓器的二次邊接地，則當有人在二次邊單相電擊時，電流很容易流經人體和二次邊接地點構成回路。因此，凡采用電氣隔離作為安全措施者，還必須有防止二次回路故障接地及竄連其他回路的措施。因為一旦二次邊發(fā)生接地故障，這種措施將完全失去安全作用。對于二次邊回路線路較長者，還應裝設絕緣監(jiān)視裝置。,變壓器二次邊接地的危險,3二次邊線路電壓過高或副邊線路過長，都

36、會降低回路對地絕緣水平，增大故障接地的危險，并增大故障接地電流。因此，必須限制電源電壓和二次邊線路的長度。按照規(guī)定，應保證電源電壓U500V、線路長度L200m、電壓與長度的乘積UL100000Vm。,4等電位聯結 圖510中的虛線是等電位聯結線。如果沒有等電位聯結線，當隔離回路中兩臺相距較近的設備發(fā)生不同相線的碰殼故障時，這兩臺設備的外殼將帶有不同的對地電壓。如果有人同時觸及這兩臺設備，則接觸電壓為線電壓，電擊危險性極大。因此，如隔離回路帶有多臺用電設備(或器具)，則各臺設備(或器具)的金屬外殼應采取等電位聯結措施。這時，所用插座應帶有等電位聯結的專用插孔。,電氣隔離的等電位聯結,重復接地,

37、在中性點直接接地的低壓電力網中采用接零時，將零線上的一點或多點再次與大地作金屬性連接，稱為重復接地。,重復接地,重復接地可在系統(tǒng)中發(fā)生碰殼短路時降低零線的對地電壓，減輕觸電的危險。 當采用保護接零而零線斷裂時，如果在斷線后的電力設備有一相碰殼，則后面的零線會帶上相電壓，造成危險。采用了重復接地后，接在斷裂處后面的所有電氣設備外殼上的對地電壓UE U，危險程度大大降低。,重復接地的作用： 1、減輕PE線、PEN線意外斷線或接觸不良時接零設備上電擊的危險性 2、減輕PEN線斷線時負載中性點“漂移” 3、進一步降低故障持續(xù)時間內意外帶電設備的 對地電壓 4、縮短漏電故障時間 5、改善架空線路的防雷性

38、能,（4）應該實行接地或接零的設備,凡因絕緣損壞而可能帶有危險電壓的電氣設備及電氣裝置的金屬外殼和框架應可靠接地或接零，其中包括： 電動機、變壓器、變阻器、電力電容器、開關設備的金屬外殼。 配電、控制的屏（柜、箱）的金屬框架和底座、鄰近帶電設備的金屬遮欄。 電線電力電纜的金屬保護管和金屬包皮，電纜終端頭與中間接頭的金屬包皮以及母線的外罩。,（4）應該實行接地或接零的設備, 照明燈具、電扇及電熱設備的金屬底座與外殼。 避雷針、避雷器、保護間隙和耦合電容器底座，裝有避雷線的電力線路金屬桿塔。 互感器的二次線圈。,（5）可以不接地或接零的設備, 采用安全電壓或低于安全電壓的電氣設備。 裝在配電屏、控

39、制屏上的電氣測量儀表、繼電器與低壓電器的外殼。 在已接地金屬構架上的支持絕緣子的金屬底座。 在常年保持干燥且用木材、瀝青等絕緣較好的材料鋪成的地面，其室內低壓電氣設備的外殼。,（5）可以不接地或接零的設備, 額定電壓為220V及以下的蓄電池室的金屬框架。 廠內運輸鐵軌。 電氣設備安裝在高度超過2.2m的不導電建筑材料基座上，須用木梯才能接觸到且不會同時觸及接地部分。,接地裝置的裝設,接地體是接地裝置的主要部分，其選擇與裝設是能否取得合格接地電阻的關鍵。 （1）利用自然接地體 （2）埋設人工接地體,圖7.16 人工接地體埋設示意圖,（3）接地線, 自然接地線。為了節(jié)約金屬，減少投資，應盡量選擇自

40、然導體作為接地線。如建筑物的金屬構架、電梯豎井、電纜的金屬外皮等都可以作為自然接地線。各種金屬管道（可燃液體、可燃或爆炸性氣體的金屬管道除外）可作為低壓電力設備的自然接地線。 人工接地線。為了連接可靠并有一定的機械強度，一般采用鋼作為人工接地線。對于接地體和接地線的截面積應符合我國電氣規(guī)定的最小規(guī)格。,4接地電阻的要求,接地電阻是接地體的流散電阻與接地線和接地體電阻的總和。由于接地體和接地線的電阻相對較小，可略去不計。因此接地電阻可認為就是接地體的流散電阻。,5接地電阻的測量,（1）測量接地電阻的一般原理,電流極、電壓極,在兩接地體上加一電壓u后，就有電流i通過接地體A流入大地后經接地體B構成

41、回路，形成圖中所示的電位分布曲線，離接地體A（或B）20m處電位等于零，即在CD區(qū)為電壓降實際上等于零的零電位區(qū)。只要測得接地體A（或B）與大地零電位的電壓uAC（或uBD）和電流i，就可以方便地求出接地體的接地電阻。,6接地裝置的運行與維護,運行中的接地裝置巡視與檢查一般為： （1）檢查接地線或接零線與電氣設備的金屬外殼以及同接地網的連接處連接是否良好，有無松動脫落等現象； （2）檢查接地線有無損傷、碰斷及腐蝕等現象；,6接地裝置的運行與維護,（3）對于移動式電氣設備的接地線，在每次使用前應檢查其接地線情況，觀察有無斷股現象； （4）定期測量接地裝置的接地電阻值，測量接地電阻要在土壤電阻率最

42、大的季節(jié)內進行，即夏季土壤干燥時期和冬季土壤冰凍最甚時期。,維護工作一般包括： （1）要經常觀察人工接地體周圍的環(huán)境情況，不應堆放具有強烈腐蝕性的化學物質； （2）對于接地裝置與公路、鐵路或管道等交叉的地方，應采用保護措施，以防碰傷損壞接地線； （3）接地裝置在接地線引進建筑物的入口處，最好有明顯的標志，以便為運行維護工作提供方便；,（4）明敷的接地線表面所涂的漆應完好； （5）電氣設備在每次大修后，應著重檢查其接地線連接是否牢固； （6）當發(fā)現運行中接地裝置的接地電阻不符合要求時，可采用降低電阻的措施，如將接地體引至土壤電阻率較低的地方、裝設外引接地裝置或者在接地坑內填入化學降阻劑等。,接地

43、裝置,由接地體和接地線(網)組成 人工接地體,垂直接地體的布置,接地體,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。,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。,接地和接零裝置的安全要求： 導電的連續(xù)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(wěn)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

44、(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。,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,5.接地電阻允許值 對于低壓配電網，由于分布電容很小，單相故障接地電流也很小，限制電氣設備的保護接地電阻不超過4既能將其故障時對地電壓限制在安全范圍以內。 表3

45、7 保護接地電阻允許值,注：IE為接地電流或接地短路電流,四、漏電保護方式 電流型RCD保護方式，通常有下列四種。 (1)全網總保護。是指在低壓電網電源處裝設保護器，總保護有三種方式： 保護器安裝在電源中性點接地線上。 保護器安裝在總電源線上。 保護器安裝在各條引出干線上。 通常，對供電范圍較大或有重要用戶的低電電網，采用保護安裝在各條引出干線上的總保護方式。,(2)對于移動式電力設備，臨時用電設備和用電的家庭，應安裝末級保護。 (3)較大低壓電網的多級保護。隨著用電的不斷增長，較大低壓電網單單采用總保護或末級保護方式，已不能滿足對低壓電網供電可靠性和安全用電的需要，因此，較大電網實行多級保護是電氣化事業(yè)發(fā)展的必然要求，圖511所示為三級保護方式的配置圖。,三級保護方式配置圖,上述三種保護方式，漏電保護器動作后均自動切斷供電電源。,(4)對于保護器動作切斷電源會造成事故或重大經濟損失的用戶，其低壓電網的漏電保護可由用戶申請，經供電企業(yè)批準，而采取漏電報警方式。此類單位應有固定值班人員，及時處理報警故障，并應加強絕緣監(jiān)督，減少接地故障。,2漏電保護裝置的選用、安裝使用及運行維護 (1)漏電保護裝置選用 漏電保護器設置的場所有：手握式及移動式用電設備；建筑施工工地的用電設備；用于環(huán)境特別惡劣或潮濕場所(如鍋爐