第四章、防触电技术

第四章 防触电技术 第一节 直接接触电击防护 措施绝缘屏护安全间距 绝缘 绝缘是保证电气设备和电器线路正常工作的必要条件 用来防止直接接触电击 电阻率107欧米以上提问 电气设备的喷漆可否单独作为防止电击的绝缘 绝缘破坏的形式 击穿老化损伤 击穿 绝缘物在强电场及其他因素的作用下 如电场强度超过一定限度 将急速地发生破裂或分解 完全失去绝缘性能 这种破坏方式称为击穿 击穿后绝缘性能变化气体 完全恢复液体 部分恢复固体 完全失去 老化 老化是指绝缘物经长时间使用 受到热 电 光等因素的作用 将发生不可逆的物理变化 逐渐丧失原有电气性能和机械性能而破坏 分为电老化和热老化耐热等级 极限工作温度 最高工作温度 Y 90度 A 105度 E 120度 B 130度 F 155度 H 180度 C 180度以上 YAEBFHC 损伤 动物 植物以及工作人员的误操作 外界的破坏 绝缘检测和绝缘试验 1 兆欧表 又称摇表 吸收比R60 R15 判断受潮程度和内部有无缺陷 吸收比越大越好 2 绝缘电阻指标 电动机0 5M 3 耐压试验4 泄漏电流指标5 介质损耗指标 二 屏护 用遮拦 护罩 闸箱等 把带电体同外界隔绝开来的措施 分类 临时性屏护 检修永久性屏护注意 金属屏护装置须接地或接零 三 安全间距 在带电体与地面之间 带电体与其他设备之间 带电体与带电体之间保持一定的安全距离 该安全距离简称间距 1 线路间距2 设备间距3 检修间距 第二节 间接接触电击防护 保护接地 接地保护和接零保护 加强绝缘电气隔离不导电环境等电位联结安全电压漏电保护 保护接地分类防电击接地保护性接地防静电接地防电蚀接地工作接地功能性接地逻辑接地屏蔽接地信号接地 接地 接零的基本概念 保护接地 在发生故障时 可能出现危险的对地电压的设备金属外壳 同大地连接在一起保护接零 把电气设备的金属外壳 在没有带电情况下 同电网的保护零线连接在一起 一 接地的分类 1 工作接地 DE 一般不得大于4 2 保护接地 PE 3 重复接地 RE 4 防雷接地5 屏蔽接地6 防静电接地 二 低压配电系统 TT系统IT系统TN C系统TN系统TN C S系统TN S系统 1 TN C系统 2 TN S系统 三相五线制系统 3 TN C S系统 4 TT系统 5 IT系统 注意任何情况下 不能认为零线没有电压 零线也应验电N线与PE线应并接 不能串接单相三孔插座 左零又火上地 保护接地 1 中性点不接地电网 IT系统 不接地的危险 2 中性点直接接地电网 TT系统 电流流经相线 电机外壳 保护接地 大地 中性点 形成相地短路 使线路中的保护开关 熔断器 空气开关 动作 切断电源 保证人身安全 局限性 1 若保护开关没有动作 则外壳电压约为110V N线电压约110V 此电压将长期存在 人体若触及外壳或N线 都有可能引起触电 措施 采用漏电保护器2 保护接地电阻受土壤的影响 受到局限 通常 保护接地用于IT系统 注意 IT系统和TT系统保护接地工作原理不同 前者是利用保护接地电阻的分流原理 降低流经人体的电流 限制人体的接触电压在安全值之内 而TT系统 则是形成相对地短路 促使线路中的熔断器和空气开关动作 切断电源 保护人身安全 保护接地的要求 若共用接地体 工作接地 保护接地 防雷接地共用 选接地电阻值最小的低压配电网 中性点直接接地系统 需安装短路保护电器设备外壳应接地或接零一般 中性点不接地电网 采用保护接地 中性点直接接地电网 采用保护接零同一系统 不得同时采用保护接地和保护接零 保护接地的应用范围 据DB50169 1992标准 需接地或接零的地方有电机 变压器 电器和照明设备的外壳或底座 电气设备的传动装置配电屏 控制板的框架 电压互感器 电流互感器的铁芯和二次绕组 室内外配电装置的金属和钢筋混凝土构架 以及靠近带电体的金属门窗 遮拦 交直流电力电缆接线盒 终端盒外壳 电缆金属护套 布线钢管等 装有避雷线的电力线路杆塔电力设备使用电容器金属外壳对机床的机身及装有电气元件的附属设备室外的广告灯牌和夜景照明的户外灯座外壳不锈钢公共汽车停站点的金属外壳 保护接零 定义 把电气设备的金属外壳在没有带电的情况下 与电网的保护零线连接在一起运用范围 系统 TN C系统 电流路径 相线 电机外壳 零线 中性点 形成相零短路 线路中的保护开关 熔断器 空气开关 马上动作 切断电源 若电路未切断 由于人体电阻远大于线路电阻 当人体触及漏电外壳时 流经人体的电流很小 安全 比较 TN C系统与TT系统克服了保护接地受制于地域 土壤 的影响 更简便 具有优越性 思考 同一系统 既采用保护接地又保护接零 是不是双保险 是否更安全 既接地又接零 分析 若设备B漏电 而保护开关没有动作 则电流途径 相线 设备外壳 大地 中性点 Rpe与Rde串联 若pe Rde 4欧则设备B的对地电压为10V PEN线上的电压为110V 后果 扩大触电危险性不但故障设备B外壳存在对地电压 人体碰到有危险 且正常设备A也带上了危险的对地电压110V 有触电危险 若有人同时接触到设备A和B 危险性更大 保护接零的条件 中性点应可靠接地 工作接地电阻小于4欧 2 TN系统应重复接地 重复接地电阻不大于10欧 3 保护零线严禁装熔断器或开关 有足够的热稳定性和机械强度 4 保护零线不得断线 TN S系统 照明线路 保护零线和相线的横截面积一样 动力线路 工作零线的截面积不小于相线的一半 5 线路阻抗不宜过长 要求 单相短路电流不得小于线路熔断器和熔体额定电流的4倍 或不得小于线路中断路器瞬时或短路延时动作电流的1 25倍6 TN C系统存在安全隐患 优选TN S系统 7 TN S系统的单相照明回路应安装空气开关和防触电漏电保护器 并采用单相三孔插座 8 低压配电网 绝缘电阻应大于0 5兆欧 9 同一系统 不得同时采用保护接地和保护接零 3 重复接地RE概念作用要求4 工作接地DE5 接地和接零装置 保护接地装置 接地装置 接地线 接地体接地 工作接地 保护接地 防雷接地 重复接地等 基本要求 1 导电的连续性 最远点接地点之间的电阻不能大于1欧 2 连接可靠性3 足够的机械强度 足够的热稳定性4 地下安装距离5 使用接地电阻测量仪 接地体分类 1 自然接地体如 埋在地下的钢筋混凝土基础 金属管道等 煤气管道可否作为自然接地体 2 人工接地体 人工接地体 1 水平接地体用于少岩石地区 2 垂直接地体用于多岩石地区 直径50mm 长2 5m钢管 处理方法 局部土壤置换 换入粘土或黑土填入减阻剂 如工业食盐 木炭 石灰 但不能填入有毒物质 装设要求 多根接地体互相靠近时 垂直接地体的间距不小于接地体长的2倍 水平接地体大于5米尽量使地面电位分布均匀 减小跨步电压 10KV变电所接地网应敷设水平均匀带焊接 不得螺接 圆钢搭焊长度为6D 双面施焊伸缩缝或接头处需跨接接地线防腐 接地电阻值的要求 一般 工作接地小于4欧 当发电机或配电变压器容量小于100KV A时 放宽到10欧高压系统 小接地短路电流系统 Rb 125 I 大接地短路电流系统 Rb 2000 I 常用接地电阻值 等电位联结 定义 使电气装置各外露可导电部分 如金属穿线管 金属线槽 设备金属外壳和装置外可导电部分的电位实现基本相等的一种电器连接 也叫 等电位连接 一 分类 1 总等电位联结在建筑物的进线端 将PE线与电器装置的接地干线 建筑物内金属水管 建筑物内的金属构架联结在一起 使他们具有相同的等电位 2 局部等电位联结 总等电位联结联结图 作用 对TN系统 当发生接地故障时 可降低因此而引起的金属外壳对地电压对TT系统和IT系统也有一定的保护作用防雷 2 局部等电位联结 当局部地区距离建筑物主配电箱较远时 因接地阻抗增大 导线电阻也较大 可能在PE线引起电压降 有触电危险 把局部地区将附近设备金属外壳与电器设备外露的PE线联结 使它们处于同一电位水平上 常见 浴室 游泳池 喷水池等 浴室等电位联结 要求 铜线联结 干线不小于16平方毫米支线不小于6平方毫米 注意事项 管道必须连通 接头处需安装跨接线1000V以下 不考虑跨步电压 但应避开进出通道与数字视频线路保持一定距离进入浴室的PE线不应再由出线按规范施工 第三节 双重绝缘和安全电压 加强绝缘 防止间接接触触电安全电压 防止直接和间接接触触电 加强绝缘 1 分类 双重绝缘 工作绝缘 基本绝缘 保护绝缘另加总体绝缘 外加绝缘物 如绝缘外箱 三种形 具有加强绝缘的设备属于 类设备绝缘外壳金属外壳兼有绝缘外壳和金属外壳 二 双重绝缘的基本条件 1 绝缘电阻指标 工作绝缘 2M 保护绝缘 5M 双重 加强 绝缘 7M 2 电气强度 耐压强度和泄漏电流3 外壳 防护 即使外壳打开时人体都不得接触仅用工作绝缘与带电体隔离的金属部件 还必须具有足够的机械强度 并不用再接地或接零 标志 在明显部位应有 回 形标志4 电源连接线 应具有加强绝缘水平和足够的抗拉能力 三 不导电环境 地板和墙都用不导电材料制成安全要求绝缘电阻要求保持间距或设置屏障永久性不得接地或接零防止场所内高电位引出场所 第二节安全电压 定义 间接或直接接触该电压时都不致残或致死 即安全电压是为防止触电事故而采用的由特定的电源供电的电压系列 安全电压的选用 分为42V 36V 24V 12V 6V五个等级选用一般环境 36V特别危险环境 12V 二 电源及回路配置 1 安全电源 采用安全隔离变压器提供 要求 1 双线圈变压器 输入线圈和输出线圈隔离 绝缘 开来 不得使用单线圈 自耦 变压器 2 原 副边 两线圈 之间具有加强绝缘的水平 3 线圈与大地间隔离 绝缘 2 回路配置 1 配置保护装置 如短路保护 漏电保护等 2 副边带电部分必须与原边带电部分隔离 3 回路线路和设备均应与大地隔离 不得有任何连接 否则将产生危险 4 与其他电气回路 如