间接接触触电防护

间接接触触电防护间接接触触电防护 一 间接接触触电防护 1 在正常情况下电气设备不带电的外露金属部分 如金属 外壳 金属护罩和金属构架等 在发生漏电 碰壳等金属性短 路故障时就会出现危险的接触电压 此时人体触及这些外露的 金属部分 称为间接接触触电 2 在电气设备 线路等出现故障的情况下 为避免发生人 身触电伤亡事故而进行的防护 称为间接接触触电防护 或称 为防止间接接触带电体的保护 3 间接接触电防护措施有以下几种 自动切断供电电源 接地故障保护 采用双重绝缘或加强绝缘的电气设备 即 级电工产品 将有触电危险的场所绝缘 构成不导电环境 采用不接地的局部等电位连接保护 或采取等电位均压措 施 采用安全特低电压 实行电气隔离 二 中性点与零点 中性线与零线的区别 当电源侧 变压器或发电机 或者负载侧为星形接线时 三相 线圈的首端 或尾端 连接在一起的共同接点称为中性点 简 称中点 中性点分电源中性点和负载中性点 由中性点引出的 导线称为中性线 简称中线 如果中性点与接地装置直接连接而取得大地的参考零电位 则 该中性点称为零点 从零点引出的导线称为零线 通常 220 伏单相回路两根线中的一根称 相线 或 火线 而另 一根线称为 零线 或 地线 火线 与 地线 的称法 只是实用 中的一种俗称 特别是 地线 的称法不确切 严格地说 应该 是 如果该回路电源侧 三相配电变压器中性点 接地 则称 零线 若不接地 则应称 中线 以免与接地装置中的 地线 相混 当为三相线路时 除了三根相线外 还可从中性点引出一根导 线 即中性线 从而构成三相四线制线路 这种线路中相线之 间的电压 称为线电压 相线与零线之间的电压称为相电压 中性点是否接地 亦称为中性点制度 中性点制度可以大致分 为两大类 即中性点接地系统与中性点绝缘系统 而按照国际 电工委员会 iec 的规定 将低压配电系统分为 it tt tn 三 种 其中 tn 系统又分为 tn c tn s tn c s 三类 三 保护接地 所谓保护接地 就是将电气设备在故障情况下可能出现危险对 地电压的金属部分 如外壳等 用导线与大地做电气连接 如果电气设备没有保护接地 当其某一部分的绝缘损坏时 外 壳将带电 同时由于线路与大地间存在电容 人体触及此绝缘 损坏的电气设备的外壳 将遭受触电危险 对电气设备实行保 护接地后 接地短路电流将同时沿接地体和人体两条通路通过 接地电阻一般为 4 欧以下 而人体电阻约为 1000 欧 因此通过 接地体的分流作用 流经人体的电流几乎等于零 这样就避免 了在短路故障电流下人体触电的危险 四 保护接零 保护接零简称为接零 就是将电气设备在正常情况下不带电的 金属部分 外壳 用导线与低压配电网的零线 中性线 直 接连接 以保护人身安全 防止发生触电事故 保护接零一般与熔断器 脱扣器等配合 作为低压中性点直接 接地系统和 380 220 伏三相四线制系统 在 iec 标准中称之为 tn c 系统 的防触电措施 有了保护接零 当发生碰壳短路时 短路电流就由相线流经外 壳到零线 再回到变压器的中性点 由于故障回路的电阻 电 抗都很小 所以故障电流很大 它足以使线路上的保护装置 熔断器或自动开关 迅速动作 从而将漏电的设备断开电源 消除危险 起到保护作用 虽然保护接地和保护接零都可以保证人身安全 但保护接零较 保护接地更具有优越性 因为零线的阻抗小 短路电流大 从 而克服了保护接地要求其电阻值很小的局限性 五 保护接地与保护接零的区别 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制备漏电时的对地电 压 2 适用范围不同 保护接地既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 六 电气设备的哪些金属部分应进行保护接地或接零 凡是在正常情况下不带电 而当绝缘损坏 碰壳短路或发生其 他故障时 有可能带电的电气设备金属部分及其附件都应实行 接地或接零 这些金属部分或附件包括 1 电机 变压器 断路器和其他电气设备的金属外壳或基 座 2 配电屏 盘 和控制屏 台 的框架 变 配电所的金 属构架及靠近带电部分的金属遮栏和金属门 钢筋混凝土构架 中的钢筋 3 导线 电缆的金属保护管和金属外皮 交 直流电力电 缆的接线盒和终端盒的金属外壳 母线的保护罩和保护网等 4 照明灯具 电扇及电热设备的金属底座和外壳 起重机 的轨道 5 架空地线和架空线的金属杆塔 以及装在杆塔上的开关 电容器等的外壳和支架 6 电流互感器和电压互感器的二次绕组 7 超过安全电压而未采用隔离变压器的手持电动工具或移 动式电气设备的外壳等 8 电气设备的传动装置 9 避雷器 保护间隙 避雷针和耦合电容器的底座 七 电气设备的哪些金属部分可不实行保护接地或接零 电气设备的以下金属部分 除另有规定者外 一般可不实行保 护接地或接零 1 干燥场所采用的安全电压或低于安全电压 交流 50 伏以 下 直流 110 伏以下 的电气设备外壳 2 装在配电盘 屏 控制屏 台 和配电装置金属框架 上的电气测量仪表 继电器和其他低压电器的外壳 3 架空线路木杆上和变电所室外木构架上的绝缘瓷瓶金具 以及绝缘损坏时不会危及人身安全的绝缘子金属底座 4 已接地金属的构架上的支持绝缘子和套管的金具 已接 地机床上的电机和电器的外壳 5 不导电场所的低压电气设备 包括与之有金属性连接的 机械设备等 的外壳 6 装有确保人身安全的高灵敏度漏电保护器的电气装置 八 保护接地线的颜色 我国过去生产的电工产品 其接地线都以黑色为标志 这种标 志已被淘汰 目前 我国已执行国际标准 采用黄 绿双色绝 缘线作为保护接地线 黄 绿双色是国际电工委员会规定的保 护接地线专用色标 已为国际通用 我国亦在相应标准中明确 规定使用这一色标 但日本 西欧一些国家采用单一绿色线作 为保护接地线 所以我国出口这些国家的某些电工产品也用单 一绿色线作为保护接地线 如果使用这此出口转内销的电工产 品 必须注意 不要因接地线颜色不同而接错线 造成触电 如果对保护接地线的色标难以判断 应查看说明书 或拆开辨 认 或用万用表判别 九 在低压配电系统中 采用保护接零应注意的事项 在 1 千伏以下配电系统中 采用保护接零应注意以下事项 1 三相四线制低压电源的中性点必须良好接地 工作接地 电阻应符合规定要求 以保证零线起工作和保护双重作用 2 必须在规定地点将零线重复接地 以防止零线断线造成 危险 3 零线回路上不得装设开关和熔断器 以防止零线断开时 接零设备外壳产生危险的对地电压 但对于不起保护作用的零 线 或另装保护接零线时 可同时在电路的相线和零线上装开 关和熔断器 4 对零线的敷设要求与相线相同 以防止零线发生断线故 障 5 所有电气设备的保护接零线 应以并联方式接到零干线 上 6 在接零系统中不许任一设备实行保护接地 7 零线的载流量至少应大于相线载流量的 1 2 8 零线的最小截面不得小于规程规定的最小截面 以保证 零线能承受短路故障电流和自动切除故障设备的电源 十 自动切断供电电源的基本原则 自动切断供电电源这一保护措施 是指采用适当的开关电器 当设备绝缘损坏后 在规定时间内自动切断损坏设备的电源 以防止因人体接触危险电压的时间过长而引起触电伤亡事故 因此 基本原则是 电气设备的任何故障所产生的故障电流 在保证人身安全所要求的时间内及时被切断 采取这一保护措施 是以下述两个相互关联的条件为前提的 1 电流流通的通路 或称为 故障环路 亦即故障电源在 该环路内流通 这种环路的构成 与配电系统的型式 或中性 点制度 有关 通常 所采用的 tn tt it 各种不同系统的故 障环路是各不相同的 2 切断故障电流的时间 亦即故障发生后 在一定时间内 切断故障电流 以保障人身安全 切断故障电流的时间 与许 多因素有关 例如 故障发生的几率 发生故障时人体触及设 备外壳的几率 但关键是人体触及带电外壳时 可能遭受的接 触电压大小 十一 按 iec 标准规定的中性点工作制度 根据 iec 标准 低压配电系统的中性点工作制度有三种 1 tn 系统 电源的中性点直接接地 负载设备的外露导电 部分 金属外壳 通过保护导体与该接地点相连接 根据中性 导体 工作零线 与保护导体 保护地线 连接方式的不同 tn 系统又分为三种型式 tn s 系统 在整个系统中 中性导体 和保护导体是严格分开的 即所谓的单相三线制和三相五线制 tn c s 系统 系统中有一部分中性导体和保护导体的功能合在 一根导体上 另一部分中性导体和保护体则是分开的 tn c 系 统 在整个系统中 中性导体和保护导体的功能合在一根导体 上 即我国常用的接零保护系统 上述字母所表示的意义为 第一个字母 t 表示电源系统中的一 点 或中性点 直接接地 第二个字母 n 表示设备的外露导电 部分与电源系统接地点实行直接电气连接 字母 s 表示中性导 体和保护导体是分开的 字母 c 表示中性导体和保护导体的功 能合在一根导体上 2 tt 系统 电源系统有一点直接接地 设备外露导电部分 的接地与电源系统的接地在电气上无关联 我国称之为保护接 地系统 第一个字母 t 表示电源系统中的一点直接接地 第二个字母 t 表示设备的外露导电部分的接地与电源系统的接地在电气上无 关联 3 it 系统 电源端不接地或通过阻抗接地 电气设备的外露导电 部分 金属外壳 接地 第一个字母 i 表示电源端所有带电部分不接地或一点通过阻 抗接地 第二个字母 t 表示设备外露导电部分的接地与电源 系统的接地 无论是否接地 在电气上无关联 十二 采取自动切断供电电源的保护措施时对切断电源的时间 规定 当发生接地故障时 最好是迅速切断故障点的供电电源 通常 切断时间与接触电压的大小和所在场所的环境特征有关 对于 一般环境 接触电压应不大于工频交流 50 伏 对于三相交流 380 220 伏系统 接地故障发生后 切断供电电源的时间有以 下规定 1 只向固定电气设备供电的线路和配电线路 应在故障发 生后 5 秒内切断供电电源 2 在 tn 系统中 对持电动工具和移动式电气设备供电的线 路 应在 0 4 秒内切断供电电源 此时 保护导体的截面不应 小于相线截面的 1 2 且在受电端进线处必须重复接地 3 在 tn 系统中 如果由同一配电盘向手持电动工具 移动 式电气设备和固定式电气设备供电 则由该配电盘供电的所有 线路的电源切断时间 应符合上述第 2 项的规定 4 在 tt 系统中 向手持电动工具和移动式电气设备供电的 电源切断时间 一般不应超过 0 1 秒 当所采用的保护电器不能满足有关电源切断时间的要求时 可 采用漏电保护电器 此时电源切断时间不应超过 0 1 秒 十三 采用 tn 系统时要实现自动切断电源保护应采取的措施 及要求 在 tn 系统中 为了使自动切断供电电源保护更加可靠 所采取 的措施和应满足的要求如下 1 所有电气设备的金属外壳都应使用保护地线或通过工作 零线与电源端的接地点可靠连接 如果附近有其他金属构件 如管道等 可作为自然接地体 则应尽可能将保护地线与其 连接 并将保护地线或零线在建筑物的进线处作重复接地 2 选择保护电器和导线截面时 应考虑电路一旦发生接地 故障 单相接地或碰壳接地等 能在规定时间内自动切断电 源 即应符合下式要求 式中 z sub s sub 为接地故障回路的阻抗 欧 i sub d sub 为保护电器在规定时间内自动切断故障回路 的最小动作电流 安 u sub sub 为额定相电压 伏 3 在 nt c 系统 即接零系统 中 一般电气设备应采用过 电流保护电器作为自动切断电源的保护装置 而手持电动工具 和移动式电气设备 则应装设漏电保护器 为满足切断时间的 要求以及其他原因 因此这些工具和设备的保护地线须单独 接地 组成局部的 tt 系统 如果没有单独的接地极 则应与 漏电保护器电源侧的保护地线相连 4 为了保证能自动切断供电电源 除了应满足上述第 2 项的要求外 还应满足以下要求 保护干线的截面不小于 10 毫 米 sup 2 sup 铜线 或 16 毫米 sup 2 sup 铝 线 保护支线的截面 如果采用多芯电缆或保护地线与相线 共穿保护管敷设 不小于 1 5 毫米 sup 2 sup 铜线 或 2 5 毫米 sup 2 sup 铝线 十四 采用 tt 系统时要实现自动切断电源保护应采取的措施 及要求 通常 tt 系统的电源端接地点 中性点接地 与用电设备的保 护接地点是分开的 即设备采用保护接地方式 因此 当所有 用电设备都使用同一个保护电器进行保护时 应将这些用电设 备的金属外壳用保护地线连接在一起 并应满足以下要求 re id us 式中 r sub e sub 为接地极电阻与保护地线电阻之和 欧 i sub d sub 为保证保护电器自动切断电源的动作电 流 安 u sub s sub 为规定的极限接触电压 伏 当采用漏电保护器时 i sub d sub 为额定动作电流 当 采用过电流保护电器时 如果为反时限特性的保护电器 i sub d sub 应为保证切断装置在 5 秒内动作的电流 如 果为瞬时动作特性的保护电器 i sub d sub 应为切断装 置的最小瞬时动作电流 在 tt 系统中 应优先采用漏电保护器 如果能满足上述要求 也可采用过电流保护电器 十五 采用 it 系统时对触电保护的要求 采用 tt 系统时 电源端 中性点 一般不接地 变压器中性点 绝缘 也不引出 但用电设备可导电的外露部分 金属外壳 必须接地 在这种情况下 当发生单相接地故障时 接地电流 很小 即当触电者触碰外壳时 通过人体进入地中的电流 又 通过线路导线的绝缘泄漏和通过耦合电容返回电源 如果导线 绝缘良好 具有很大的绝缘电阻 则比接触中性点接地线路 tn 或 tt 系统 的一根相线的危险性要小得多 这是指线路 无故障和对地电容电流很小的情况而言 但是 在故障情况下 即发生单相接地时 另两相的对地电压 将升高到线电压 因此 一般应采取防止单相接地的监视和报 警措施 尚不需切断电源 以避免发生双重接地 两相接地 考虑到发生双重接地这一情况 应采取 tt 系统中同样的自动 切断供电电源的措施 用电设备单独接地时 或者采取 tn 系 统中自动切断电源的措施 用电设备实行共同接地时 如果线路的分支线既多又长 且相线与大地之间的电容电流也 很大 则触碰一根相线的危险性是很大的 因此 采用 it 系统 时 应安装绝缘监视装置 以及在双重接地时能自动切断供电 电源的保护电器 过电流保护电器或漏电保护器 十六 选择配电系统的接地方式 或中性点制度 的依据 选择配电系统的接地方式 应兼顾经济和安全这两方面的要求 从经济方面考虑 低压配电系统常用三相四线制或三相五线制 将 380 和 220 伏这两种工作电压分别用于动力负荷和照明负荷 这样 不仅变压器数量少 而且还可以采用较小截面的导线 从而能节约投资 从安全方面考虑 如果线路能保持较高的绝缘水平 且对地电 容电流又很小 可采用 it 系统 例如 在某些分支线路既少又 很短的配电网中 如果线路不易受腐蚀性介质的侵蚀 且有条 件进行经常的绝缘监视和维护 例如 有移动式机械 并要求 安全性较高的场所 可采用这种系统 下列场所应首先采用中性点接地的系统 1 生产场所很潮湿 有腐蚀性介质 不能保证电气设备有 良好的绝缘 2 难以及时发现和迅速消除已损坏的绝缘 3 分支线路很多 线路的电容电流很大 因此 企业中的大型车间和不易进行绝缘监视的生产厂房 均 应采用中性点接地的系统 根据统计资料 从安全方面来看 上述两种系统的运行可靠性 基本相同 对于 1000 伏以上 35 千伏以下的系统 由于技术上的原因 中性点绝缘的情况较多 目前 有将中性点通过电阻接地的倾 向 至于 35 千伏以上的系统 其中性点最好接地 十七 tt 系统防止触电及应采取什么措施消除所存在的缺陷 在 tt 系统中 一般将设备的金属外壳接地 与系统的中性点接 地不相关联 当电气设备的绝缘损坏时 如果其外壳未接地 则外壳上就带有相电压 人体与之触碰就很危险 如果实行保 护接地 就可使绝大部分电流通过接地流散 因为人体电阻与 接地电阻是并联的 而且人体电阻远大于接地电阻 所以通过 人体的电流很小 不过这种系统尚有一些缺陷 需要采取适当措施予以消除 例 如 在 1000 伏以下的中性点直接接地的 tt 系统中 中性点接 地电阻为 4 欧 如果保护接地的电阻也按 4 欧计算 则在单相 碰壳短路时 短路电流仅为 27 5 安 即 i 220 4 4 27 5 要保证在出现故障时能自动切断供电电源 熔断器和自 动开关的额定电流就要受到限制 即自动开关的整定电流不应 超过 18 安 熔断器的熔体额定电流不应超过 7 安 如果电气设 备稍大 所选保护电器的整定值或额定值超过上述值 将不能 自动切断供电电源 且在外壳上长时间存在对地电压 27 5 4 110 伏 这对人体是很危险的 采用单一的 tt 系统时 电源侧的接地点与用电设备的保护接地 是分开的 如果电源侧接地点的接地电阻为 4 欧 发生单相接 的短路 碰壳 时 要使电气设备外壳上的对地电压降到 50 伏 安全电压以下 则保护接地电阻必须降到 1 欧下 即使如此 也只能使设备外壳在故障时的对地电压降低到 50 伏以下 触电 的危险性依然存在 仍不能保证保护装置动作 因此 在这种 系统中 应优先考虑采用漏电保护器 只有在能够保证保护装 置动作的条件下 才采用过电流保护电器 所以 采用 tt 系统 时 应作以下考虑 1 由同一保护装置 电器 来保护的各用电设备 其接地 外壳应用保护地线连接在一起 2 设备的极限接触电压应保证在 50 伏以下 此时极限接触 电压 保护装置的自动切断动作电流 接地极电阻 保护地线 连接各用电设备的外壳 电阻 3 采用过电流保护装置时 如果使用反时限特性的电器 则应有保证在 5 秒内动作的电流 而使用瞬时动作的电器时 则取最小瞬时动作电流 如果采用漏电保护器 则应取额定灵 敏度的动作电流 4 优先采用漏电保护器作为保护装置 十八 采用 tn c 系统时应满足的要求 低压配电线路如果采用 tn c 系统 亦即实行保护接零 应满足 以下要求 1 电源侧中性点必须直接 良好接地 工作接地电阻应符 合规定要求 2 应按规定将零线重复接地 3 不允许其中任一设备再采用保护接地 4 零线上不得装设开关和熔断器 5 零线截面的选择 除要求考虑机械强度外 还必须保证 发生短路故障时 短路电流能达到使保护电器动作的水平 6 所有电气设备的保护接零线 应以并联方式接到零干线 上 不允许相互串联 十九 tn c 系统防止触电及应采取什么措施来消除所存在的 缺陷 在 tn c 系统中 如果电气设备发生单机碰壳短路 就会形成一 个单相短路回路 短路电流比 tt 系统的短路电流大 因此能使 保护电器迅速自动切断电源 我国各厂矿企业广泛采用这种系 统 因为它具有一定的优点 如果系统结构简单 由于短路电 流较大 能很快使保护装置动作 因而具有一定的安全性和可 靠性 但是 各企业采用 tn c 系统的实践经验表示 这种系统尚有不 足之处 例如 1 当三相负荷不平衡时 在正常运行状态下 零线中有电 流通过 因而产生压降 使接零设备的金属外壳上出现电压 2 采用这种系统 要求在发生单相接地短路时能迅速切断 故障回路 但是 在某些情况下 如容量较大 距电源较远的 电动机 其保护装置的选择 往往满足不了迅速切断故障回路 的要求 单相短路电流不足以使故障回路断开 导致设备外 壳上长期存在危险电压 3 当零线断线 例如设备接零的前端断线 时 零线和接 零设备的对地电压升高 带来触电危险 4 容易将相线与零线接错 或者因互换而引起外壳带电 5 在同一系统中 易出现接零与接 地保护同时存在的情况 这是我国规范所不允许的 因为一旦发生单相短路 短路电流 不足以使保护装置动作 结果接零设备的外壳上也会出现危险 电压 针对 tn c 系统存在的缺陷 可采取以下措施和对策 1 针对零线在正常运行时带电的缺陷 在三相负荷明显不 平衡的情况下 可采用 tn s 系统 将工作零线与保护地线分开 的系统 亦即采用单相三线制或三相五线制 2 为保证迅速切断故障回路 必须满足关于自动切断电源 保护的要求 3 防止零线断线的措施有 加设重复接地 按机械强 度的要求选择零线截面 4 将工作零线 保护地线与相线严格区分 如采用不同颜 色的绝缘导线等 5 不允许在中性点直接接地的低压电网的同一系统中 同 时出现接零和接地保护 国家标准也规定 由同一台发电机 同一台变压器或由同一段母线供电的低压线路 不宜采用接零 与接地两种保护方式 应防止出现这种情况 二十 it 系统与中性点接地的 tn tt 系统的比较 在其他条件均相同的前提下 如果电气网络处于正常运行状态 非故障状态 且线路的对地电容又很小 则采用 it 系统 中性点绝缘系统 比采用 tn tt 系统 中性点接地系统 更 为安全 但是 在故障情况下 例如发生单相短路事故 则 it 系统非故障相的对地电压将接近或等于线电压 此时存在着 双重接地和对地电压高的潜在危险 在这种情况下 如果未装 设绝缘监视装置 则 it 系统也是很危险的 此外 目前敷设的电气线路一般都很长 分支线也很多 客观 上增加了相线与大地之间的电容电流 因而也增加了在 it 系统 中单相触电的危险性 因此 从安全的观点出发 要选择合理的中性点制度 应结合 线路的具体情况 电气设备的具体条件和检测手段的实际水平 综合地加以衡量 两种系统的特点比较如表 7 16 接地系统不接地系统 接地电流大 可抑制异常电位升高 相邻的单独接地系统可难会相互干扰 适用于规模较大 线路较长 分支线 路较多的系统地检测容易 接地电流小 无法抑制异常电位的升高 如高低压击 穿 高低 压线路接近放电 雷电过电压 操作过 电压 静电 感应等 与其他系安全隔离 对于规模较大的系统 要长期保持不 接地状态是很困难的 接地检测困难 表 7 16 接地系统与不接地系统的比较 二十一 一般低配电系统的中性点接地 在 380 220 伏三相四线制 或五线制 低压配电系统中 一般 都将配电变压器的中性点进行工作接地 或称系统接地 这 是因为 1 在正常供电情况下 能保持相线对地电压的基本稳定 从而可对负荷实行两种电压供电 即 380 伏供动力负荷 220 伏供照明 电热等民用负荷或工业负荷 2 与中性点不接地系统 如 it 系统 相比 更符合现代工 业供配电的需要 所受限制较少 而相对安全性则更高 3 可以避免高压向低压窜电的危险 因此 我国的低压配电线路一般都采用中性点接地系统 只有 在特殊情况下 或有特殊要求时 例如矿山 才采用中性点 不接地系统 二十二 同一配电系统中保护接地和保护接零这两种保护方式 不能混用 由同一台配电变压器供电的低压配电系统 一般只能采用一种 保护方式 亦即或者全部采用保护接地 或者全部采用保护接 零 而不能混用两种保护方式 如果同时采用两种保护方式 即一些设备采用保护接地 另一 些设备采用保护接零 则实行接地保护的设备一旦发生碰壳短 路 零线的对地电压将升高到不能允许的程序 这就会导致接 零保护的设备外壳上出现高电位 从而对接触这些设备的人员 造成触电危险 当采用接地保护的设备碰壳短路时 零线的对地电压将升高到 此时 如果 把 d 电机的外壳再与系统中的零线连接起来 即构 成 iec 标准中的 tn c s 系统 就能满足安全要求 d 电机外 壳的接地电阻 r sub d sub 实际上就相当于系统的重复接 地 二十三 不接地系统中应装绝缘监视装置 在不接地系统中 当发生单相接地短路故障时 其余两相的对 地电压将升高到与线电压接近的水平 这不仅会损坏线路和用 电设备的绝缘 增加触电的危险性 而且 单相接地电流很小 不足以使线路保护装置动作 故障可能持续较长时间 从而增 加了触电的可能性 因此 在不接地系统中 应对系统的绝缘 经常进行监视 一旦发生单相短路接地或对地绝缘显著恶化 监视装置就发出信号 提配电工人员及时消除故障 以保护设 备和人身的安全 二十四 防上高压窜入低压侧 所谓高压窜入低压侧 就是指变压器高压侧与低压侧之间的绝 缘损坏 或者高压线路断线搭落在低压配电线路上 使整个低 压系统的对地电压升高到相当于高压系统的对地电压 高压窜 入低压 严重威胁着低压系统中各类作业人员的安全 使触电 的几率和触电的危险程序大大增加 对于中性点不接地的低压系统 应将中性点或某一相经击穿保 险器接地 采取这一措施 在正常情况下 低压系统仍为不接 地系统 但当高压窜入低压系统时 击穿保险器被击穿 故障 电流经接地装置流入大地 如果故障电流较大 则可引起高压 侧的过电流保护装置动作 以切断电源 如果故障电流较小 不足以引起高压保护装置动作 则可以通过接地电阻的分流作 用 使低压系统的电压升高不超过 120 伏 从而达到一定的保 护目的 在这种情况下 防止高压窜入低压的接地电阻应满足 下列要求 式中 i sub d sub 为高压侧的单相接地电流 安 二十五 使用击穿保险器应注意的事项 击穿保险器是在不接地低压系统中防止高压窜入的主要保护装 置 击穿保险器的间隙由一对平板电极和一带孔的云母片组成 其放电电压大于相应的额定电压 一旦发生过电压 达到保险 器的放电电压 间隙即行放电 故障电流经接地装置流入大地 从而可将过电压限制在一定数值之内 使用击穿保险器应注意 以下事项 1 应根据高压系统的电压等级 选择相应规格的击穿保险 器 使其击穿电压与高压系统的相电压相适应 2 在正常情况下 击穿保险器必须保持良好的绝缘 以保 证低压系统处于不接地状态 3 为保证击穿保险器可靠工作 应经常对其绝缘情况进行 检查 或利用高内阻电压表进行经常监视 二十六 重复接地 在中性点直接接地的低压配电系统中 为了确保线路运行安全 可靠 防止零线断线所造成的危害 系统中除了系统 工作 接地外 还必须在引出零线的其他地点进行必要的重复接地 需要进行重复接地的地点有 1 室外架空线路宜实行集中重复接地 架空线路的终端 分支线长度经过 200 米的分支处以及沿线每 1 公里处 零线应 重复接地 2 高压线路与低压线路同杆架设时 同杆段的两端低压零 线也应重复接地 3 电缆或架空线引入车间或大型建筑物的进线处 如距接 地点超过 50 米 应将零线重复接地 或者在室内将零线与配电 屏 盘 控制屏 盘 的接地装置相连 4 以金属外皮作为零线的低压电缆应重复接地 5 车间内部宜实行环路式重复接地 零线与接地装置至少 有两点连接 除进线处一点外 其对角处最远点也应连接 当 车间周围边长超过 400 米时 每 200 米应有一点与接地装置相 连 二十七 接零保护与供电线路上的保护装置的关系 在采用接零保护的配电系统中 如果电气设备漏电 其供电线 路上的保护装置是否迅速动作 是能否防止或减轻触电事故的 关键 要使保护装置迅速动作 就要求有足够大的单相短路电 流 而短路电流的大小 又取决于相线回路的阻抗 从安全方 面考虑 希望增大相线和零线的截面 以减小相一零回路的阻 抗 但这就必然增加材料消耗 从而增加了费用 也是不可取 的 另一方面 当线路已选定时 短路电流也是一定的 保护 装置能否迅速动作 取决于调整保护装置的动作电流大小 动 作电流调整得小 保护装置动作快 对保证安全有利 但动作 电流如果调整得太小 又会造成不必要的跳闸 影响设备的正 常运行 所以 在选择和调整保护装置时 关于安全与经济以 及保护装置动作电流大小的问题 要全面衡量 综合考虑 加 以解决 二十八 在直接接地的低压配电系统中 零线经常出现带电现 象的原因 在低压配电系统中 零线带电现象一般较为普遍 其原因有以 下几种 1 线路上有电气设备漏电 而保护装置未动作 2 线路上有一相接地 而系统中的总保护装置未动作 3 零线断开 断开处后面的电气设备漏电 或者接有单相 负荷 4 在接零保护系统 tn c 系统 中 个别采取保护接地的 设备漏电或碰壳 5 在采取接零保护的系统中 有个别单相设备采用一相一 地 不用工作零线 方式 使零线带电 6 系统中有些电气设备的绝缘电阻损坏 因而爬电 7 系统接地不良 接地电阻较大 三相负荷严重不平衡 8 采用二线一地运行方式时 如果接地体靠近低压工作接 地或重复接地 零线也往往带电 9 磁场感应或静电感应使零线带电 10 由于绝缘电阻和对地电容的分压作用 可能导致电气设 备外壳带电 二十九 对零线的安全要求 从安全着眼 对零线有以下要求 1 对其截面积的要求 从安全并兼顾节约的观点考虑 其最 大截面 钢线不大于 800 毫米 sup 2 sup 铝线不大于 70 毫米 sup 2 sup 铜线不大于 50 毫米 sup 2 sup 为保证零线具有足够的机械强度 其最小 截面不得小于下列值 裸铜线为 4 毫米 sup 2 sup 裸 铝线为 6 毫米 sup 2 sup 绝缘铜线为 1 5 毫米 sup 2 sup 绝缘铝线为 2 5 毫米 sup 2 sup 铁线为 12 毫米 sup 2 sup 2 对其连接的要求 零线连接线与设备的连接应使用螺栓压 接 必要时要加弹簧垫圈 钢质零线或零线连接线本身的连接 应采用焊接 利用自然导体作为零线时 在连接不可靠的地点 应另加跨接线 所有电气设备的接零线 均应以并联方式接在 零干线上 不得串联 3 对其防腐的要求 在有腐蚀性物质的环境中 为防止零线 腐蚀 其表面应涂以防腐涂料 4 对加强检查的要求 对临时设备 移动式设备 携带式设 备和手持电动工具的零线 要加强检查 以防错接 断线和万 一发生碰壳时造成触电事故 5 对禁止安装断流设备的要求 禁止在零线上安装熔断器或 单独的断流开关 否则 一旦产生碰壳短路电流 熔体熔断或 开关动作时 零线将被切断 此时如果相线没有同时断开 会 造成严重的触电事故 三十 设备的基本绝缘 附加绝缘 双重绝缘和加强绝缘 基本绝缘 是指用于带电部分 提供防触电基本保护的绝缘 附加绝缘 是为了在基本绝缘失效后提供防触保护 而在基本 绝缘以外另加的单独绝缘 双重绝缘 是由基本绝缘和附加绝缘组合而成的绝缘 加强绝缘 是用于带电部分的一种单一绝缘系统 其防触电保 护等级相当于双重绝缘 三十一 双重绝缘结构 通常 具有双重绝缘结构的电气设备 不需采取保护接地或其 他特殊的安全措施 就具备一定的预防间接接触触电的功能 因此 这种设备的应用范围日益广泛 某些场所 如果采用普通电气设备 难以采取其他安全措施 或者不足以保证安全 则可采用双重绝缘结构的电气设备 手 持电动工具和移动式电气设备 由于使用地点不固定 其结构 可以采用双重绝缘 特别潮湿或有腐蚀性介质的场所 所使用 的电动机多为双重绝缘结构 此外 某些家用电器或器械的外 壳和手柄 也采用双重绝缘 为确保双重绝缘的电气设备安全可靠地运行 双重绝缘结构中 的零部件应满足以下基本要求 1 带电零件与不可触及的金属零件之间 必须用工作 基 本 绝缘隔开 2 不可触及的金属零件与可触及的金属零件之间 应使用 保护 附加 绝缘隔开 3 带电零件与可触及的金属零件之间 必须用双重绝缘或 加强绝缘隔开 4 上述各零件之间 应有必要的爬电距离和电气距离 三十二 电气隔离 所谓电气隔离 就是将电源与用电回路作电气上的隔离 即将 用电的分支电路与整个电气系统隔离 使之成为一个在电气上 被隔离的 独立的不接地安全系统 以防止在裸露导体故障带 电情况下发生间接触电危险 要实行电气隔离 必须满足以下