03第三章《防触电技术》

第三章、防触电技术•绝缘防护的作用：用绝缘材料将带电导体封护或隔离起来，使电气设备及线路能正常工作，防止人身触电事故发生•绝缘材料又称电解质，其导电能力很小，但并非绝对不导电•绝缘材料耐热等级分七个等级Y（90℃）、A（105℃）E（120℃）B（130℃）F（155℃）H（180℃）C（180℃以上）•绝缘破坏：绝缘物在强电场作用下被破坏，丧失了绝缘的性能，这就是击穿现象，叫电击穿。绝缘防护与屏护•绝缘防护与屏护不仅是电气设备能够正常运行的基本条件，而且是防止直接接触触电的技术措施之一所谓绝缘防护，是指用绝缘材料将带电导体封护或隔离起来，使电气设备及线路能正常工作，防止人身触电事故的发生。优质的绝缘材料、良好的绝缘性能、正确的绝缘措施，是人身与设备安全的前提和保证。3（一）、接地三、保护接地与保护接零1、接地临时接地固定接地检修接地—临时接地线事故接地—带电体与地意外连接工作接地—三相四线制中性点接地安全接地保护接地防雷接地防静电接地屏蔽接地4全国特种作业人员安全技术培训考核统编教材电业安全2、保护接地变压器中性点（或一相）不直接接地的电网内，一切设备正常情况下不带电的金属外壳以及和它连接的金属部分与大地作可靠电气连接。3、保护接零保护接零就是在1kV以下变压器中性点直接接地的系统中，一切电气设备正常情况不带电的金属部分与电网零干线可靠连接。绝缘电阻绝缘电阻是最基本的绝缘性能指标1、新装的和大修后的低压线路和设备，绝缘电阻不低于1兆欧3、配电盘二次线路的绝缘电阻不低于1兆欧，潮湿环境中可降低为0.5兆Ω4、高压线路和设备的绝缘电阻不低于1000兆欧5、架空线路每个悬式绝缘子的绝缘电阻不低于300兆欧对于变压器、电力电容器、交流电动机等高压设备，除了测量绝缘电阻外，判断绝缘受潮情况，需测吸收比R60/R15.一般没有受潮的绝缘，吸收比1.3.大于受潮的或有局部缺陷的绝缘吸收比接近1•屏护就是采用防护装置控制不安全因素，即采用遮栏、护罩、护盖、栅栏、保护网、围墙等将带电部位、场所或范围与外界隔离开来。•屏护装置有：永久性屏护装置、临时性屏护装置。凡是金属材料制成的屏护装置，必须将屏护装置接地或接零。•安全距离又称间距：取决于电压的高低、设备的类型、安装的方式并在规程中有明确的规定•在低压工作中，人体或其所携带的工具与带电体的距离不应小于0.1m•在高压无遮拦操作中，人体或其所携带的工具与带电体之间最小的距离。10KV及以下不应小于0.7m；20---35KV不应小于1.0m•在线路上工作时，人体或其所携带的工具与临近线路带电导线的最小距离，10KV以下不应小于1.0m,35KV不应小于2.5m7屏护（即遮拦和阻挡）防止触电事故防止电弧飞溅防止电弧短路作用：分类：永久性屏护装置临时性屏护装置移动性屏护装置8间距安全距离的大小取决于：电压的高低、设备类型、安装方式1、线路间距2、设备间距赔垫装置的布置应考虑设备搬运、检修、操作和试验方便3、检修间距在维护检修中人体及所带工具与带电体必须保持足够的安全距离9线路电压（kV）1以下1035垂直距离2.53.04.0水平距离1.01.53.0线路电压（kV）1以下1035垂直距离1.01.53.0水平距离1.02.0导线与建筑物的最小距离（m）导线与树木的最小距离（m）1010kV以下20—35kV35kV一般情况下0.71.0用绝缘杆操作时0.40.6在线路上工作时人与临近带电线的距离1.02.5使用火焰时，火焰与线1.53.0在高压无遮拦操作中，人体或其所带工具与带电体之间的最小距离（m）检修间距低压工作中，人体或其所带的工具与带电体之间的距离不应小于0.1m。1110kV以下20—35kV35kV一般情况下0.71.0用绝缘杆操作时0.40.6在线路上工作时人与临近带电线的距离1.02.5使用火焰时，火焰与线1.53.0在高压无遮拦操作中，人体或其所带工具与带电体之间的最小距离（m）检修间距低压工作中，人体或其所带的工具与带电体之间的距离不应小于0.1m。事故案例2000、7、21日中午12:00，天车工桑xx在30t北跨作业，当驶到30t附近时，30t电炉由于回炉钢水发生爆炸，钢水向空中喷溅，桑xx立即站起来向操作室后方躲避，在慌乱中将左手伸到操作室的风扇中，扇叶将食指打成放射性骨折。事故原因：1、炉内原料潮湿，回炉钢水过快造成爆炸喷射是事故的主要原因2、风扇防护罩不全，遇见突发时件惊慌失措是事故的直接原因事故案例•2000、7、22日下午17:00炉前工樊xx在3#电炉进行冶炼作业，还原期站在炉侧向炉内加白灰时，从炉内飞出钢花进入樊xx左耳道，造成左耳道耳膜穿孔。•事故原因：冶炼过程中钢花无规则飞溅是造成事故的主要原因•防范措施及教训：加料时选择合适的站位，采取适当的防范措施事故案例2001、1、15日15:50分，电工周x、张xx前去铸造车间处理过跨平车故障时，接好电缆线后送电试车，车未启动，二人便用自制的电阻器分段测量线路，当周x测量至接触器的上火（电压380V）时，造成相间短路放炮，双手、面部烧伤！事故原因：1.电工周x工作中未按照《安全技术操作规程》进行停电、验电2、作业监护人张xx为认真执行监护职责3、对自制的电阻器安全性能了解不够事故案例1999、3、18日下午14:00时，电瓶车司机夏x在参加铸铁离心机大修时电瓶车轮胎被扎，夏x将电瓶车开到铆焊班工作台北侧的安全通道上换内胎，卸下轮胎换好后因附近未找到充气源，使用本班氧气瓶中的氧气充气，充气后夏x推着轮胎走近电瓶车时，轮胎突然爆裂，将夏x打伤，手掌、手指多处骨折，下颌、牙齿多处受伤！事故原因：1、违章用氧气充气2、没有测量轮胎压力ＩＴ系统、ＴＴ系统、ＴＮ系统防护及接地装置一、接地与接地的方式出于不同的目的，将电气装置中某一部位经接地线和接地体与大地做良好的电气连接，称为接地。接地有哪些类型？根据接地的目的不同，分为工作接地和保护接地。工作接地是指为运行需要而将电力系统或设备的某一点接地，如变压器中性点直接接地等；保护接地是指为防止人身触电事故而将电气设备的某一点接地，如将电气设备的金属外壳接地等。我国电力系统中性点接地方式主要有哪几种？（1）中性点不接地系统——适用3～60KV系统；ＩＴ系统、ＴＴ系统、ＴＮ系统防护及接地装置（2）中性点经消弧线圈接地系统——适用3～60KV系统，可避免电弧过电压的产生；（3）中性点直接接地系统——适用110KV以上及380KV以下低压系统；名词解释：1.中性线N——引自电源中性点的导线。其功能有：用来通过单相负载工作电流；用来通过三相电路中的不平衡电流；使不平衡三相负载上的电压均等；与设备外壳相连，防止人体间接触电。2.保护线PE——以防止触电为目的而用来与设备或线路的金属外壳、接地母线、接地端子、接地极、接地金属部件等作电气连接的导线或导体。3.保护零线PEN——当零线与保护线PE共为一体，同时具有零线与保护线两种功能的导线。4.IT系统——指电源中性点不接地（或经阻抗1000欧姆接地），而电气设备的金属外壳经各自的保护线PE线直接接地的三相三线制低压配电系统。5.TT系统——指电源中性点直接接地，而电气设备的外露可导电部分经各自的PE线直接接地的三相四线制低压配电系统保护接地与保护接零是防止间接接触电击的最基本的措施保护接地与保护接零的主要区别是：（1）保护原理不同保护接地是限制设备漏电后的对地电压，使之不超过安全范围。在高压系统中，保护接地除限制对地电压外，在某些情况下，还有促使电网保护装置动作的作用；保护接零是借助接零线路使设备漏电形成单相短路，促使线路上的保护装置动作，以及切断故障设备的电源。此外，在保护接零电网中，保护零线和重复接地还可限制设备漏电时的对地电压。（2）适用范围不同保护接地即适用于一般不接地的高低压电网，也适用于采取了其他安全措施（如装设漏电保护器）的低压电网；保护接零只适用于中性点直接接地的低压电网。（3）线路结构不同如果采取保护接地措施，电网中可以无工作零线，只设保护接地线；如果采取了保护接零措施，则必须设工作零线，利用工作零线作接零保护。保护接零线不应接开关、熔断器，当在工作零线上装设熔断器等开断电器时，还必须另装保护接地线或接零线。o保护接地工作接地电阻R0在中性点直接接地的电力系统中发生碰壳故障一、保护接地的原理1.在中性点直接接地的电网中，电气设备不接地的危险性如右图所示的中性点直接接地的电网中，当没有接地保护的电气设备绝缘被破坏时，外壳可能带电。人触及设备外壳，电流流过人体的途径为：设备外壳→人身→接地体→流回电源中性点。设人体电阻Rb取1700Ω，接地电阻R0=4Ω，则流过人体电流Ib=U相Rb+R0=129mA＞30mA由上述分析，可知在中性点直接接地的电网中，电气设备一旦发生碰壳故障，电气设备不接地，人体接触电气设备外壳，则会发生触电事故。o在中性点直接接地的电力系统中发生碰壳故障2.在中性点不直接接地的电网中，电气设备不接地的危险性如右图所示的中性点不接地的电网中，没有接地保护的电气设备发生碰壳故障。在中性点不接地的电网中，发生碰壳事故时，人触及设备外壳，电流流过人体的途径为：设备外壳→人身→其他两相线路对地电容→另外两相电相电源。XcXcXc当线路电压较低，线路的对地电容容抗Xc较大，流过人体的电流很小，对人体危害不大；但当线路电压较高，但当线路电压较高时，线路对地电容的容抗较小，所有这时流过人体的电流就会较大，对人的危害就会很大。中性点直接接地系统采用的保护接零oUWVPEN保护接零一、保护接零原理电气设备正常工作时，零线不带电，由于外壳与电源零线连接，人体触摸设备外壳并没有危险。工作接地电阻R0当电动机等设备发生“碰壳”故障时（见右图），金属外壳将相线与零线直接接通，单相接地故障变成单相短路。短路电流的数值足以使安装在线路上的熔断器或其他过流保护装置动作，从而切断电源。注意：当设备发生碰壳短路到过电流保护装置动作切断电源的时间间隔内，触及设备外壳的人体也会承受一定电压，因此有一定的危险性。中性点直接接地系统采用的保护接零oUWVPEN工作接地电阻R0当设备外壳发生碰壳故障时，在保护装置还没有断电的过程中，如果有人接触电气设备的外壳，流过人体的电流及加在人体的电压可以通过右图的等效电路图求出保护接零电路的等效电路RΦRNRbR0U=220V设人体电阻RN＞＞R0(接地电阻)，Rb＞＞RN（零线电阻）时，RΦ—相线电阻，RN—零线电阻，若相线截面为零线的2倍，则RN=2RΦ，利用欧姆定律可以求出此时人体承受的电压Ub=147V。通过上述分析，我们可以知道，保护接零的有效性在于线路的短路保护装置能否在碰壳短路故障发生后灵敏的动作迅速切断电源。二、接零保护的三种形式是指电源的中性点接地，负载设备的外露可导电部分通过保护线连接到此接地点的低压配电系统。“T”表示电源中性点直接接地，“N”表示电气设备金属外壳接零。根据零线N和保护线PE不同的安排方式，TN系统可分为三种形式。什么是TN系统？1.TN—C系统这种系统的零线N和保护线PE合为一根保护零线PEN。所有设备的外露可导电部分均与PEN连接，如右图所示。三相负载单相负载优点：投资较省，节约导线。TN—C低压配电系统UVWPEN三相负载单相负载当PEN线断线时，在断线点P以后的设备外壳上，由于负载中性点偏移，可能出现危险电压。断线点后面所有接零设备外壳上将出现危险电压缺点：更为严重的是，若断线点后某一设备发生碰壳故障，开关保护装置不会动作，致使断线点后所有采用保护接零的设备外壳上都将长时间带有相电压。（如右图）UVWPENIT系统（IT系统就是保护接地系统）保护接地的作用是：当设备的金属外壳意外带电时，将其对地电压限制在规定的安全范围内，消除或减小电击的危险。保护接地还能化导体间的电位差，保护接地还能消除感应电的危险。保护接地应用范围：保护接地适用于各种不接地的配电网，包括低压不接地电网（如井下配电网）和高压不接地电网，还包括不接地的直流配电网接地电阻允许值：