第三章《防触电技术》ppt课件

1、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

2、、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

3、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 4、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

4、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2.5m,7,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,

5、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,导线与建筑物的最小距离（m,导线与树木的最小距离（m,10,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,11,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

6、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,2 000、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，

7、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

8、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,系统、系统、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

9、接地系统适用360KV系统,系统、系统、系统防护及接地装置,2）中性点经消弧线圈接地系统适用360KV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

10、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

11、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,保护接地,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

12、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1700，接地电阻R0=4，则流过人体电流,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,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

13、备外壳人身其他两相线路对地电容另外两相电相电源,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,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,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,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

14、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,设人体电阻RN R0(接地电阻)，RbRN（零线电阻）时，R相线电阻，RN零线电阻，若相线截面为零线的2倍，则RN=2R，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,

15、什么是TN系统,1. TNC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,TNC 低压配电系统,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,IT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

16、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：对于低压配电网，分布电容很小，单相故障接地电流也很小，限制电气设备的保护接地电阻4；如配电容量在100KVA以下时，配电网分布范围很小，单相故障接地电流更小，限制电气设备接地电阻10即满足安全要求,在IT系统中发生碰壳故障时保护接地的作用,3. 保护接地在IT系统中的作用,如右图所示，当电气设备的绝缘损坏使外壳带电时，接地短路电流经接地体和人体同

17、时流过,由于人体的电阻要比接地电阻RE大数百倍，流经人体的电流也比流过接地体的电流小数百倍。当接地电阻极小时，流过人体的电流几乎等于零,设另外，由于接地电阻很小，接地短路电流流过时，所产生的压降也很小，故外壳对大地的电压也很低，人站在大地上去碰触外壳时，人体所承受的电压很低，不会有危险,RE,TT系统（俗称三相四线制系统,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电气上无关的系统 TT系统中，可装设剩余电流保护装置或其他装置限制故障持续时间。故障最大的持续时间原则上不得超过5S TT系统应用范围：主要用于低压共用用户即用于未装配配电变压器的，从外边引进低压电源的小

18、型用户,o,中性点直接接地系统采用保护接地的危险,4. 保护接地在TT系统中的作用,RE,右图所示为TT系统采用保护接地极其等效电路,通过等效电路图我们可以看出人体电阻和保护接地电阻的关系为并联，然后与中性点接地电阻串联，一般情况下 设RE=R0=4，Rb=1700，在380/220V电网中，利用欧姆定律可以求出，接地故障电流IE=27.5A，人体承受的电压UE=Ub=110V。流过人体的电流Ib=65mA30mA,注意，在大多数情况下，27.5A的故障电流不足以使电路的过流保护装置动作，这将使用电设备外壳长期存在110V的对地电压，这对人体是很不安全的,保护接地主要应用于中性点不接地或不直接

19、接地的电网中（IT系统）。它的工作原理就是并联电路中的小电阻（保护接地电阻）对大电阻（人体电阻）的强分流作用。因此，接地电阻的数值对于保护的效果是最至关重要的,结论,二、保护接地电阻的确定,1. 中性点不接地的380/220V系统，要求RE4；当变压器容量在100KVA以下时，可放宽到RE10,2. 中性点不接地或经消弧线圈接地的高压系统RE10,3. 中性点直接接地的高压系统（额定电压在100KV及以上），设备外壳接地并要求接地电阻不大于0.5,TT系统正常运行时，零线电位可达50V以上，M外壳电位为零，保护接地对系统中存在的直接触电危险没有防范作用。 在TT系统中采用保护接地，当故障电流足

20、够大，能使保护装置动作切断系统电源，则不会发生触电事故；当故障电流不够大，无法及时切断电源时，保护接地可降低危险电压，危险电压为50110V。如果不保护接地，则危险电压高达220V。可见保护接地是较好的安全防范措施，但不够完善。 为更好发挥保护接地的功能，采取以下措施：1.降低接电阻，以提高故障电流。2根据保护电器的安秒特性，选用合适的熔体或自动开关，使得在故障电流较小时也能及时切断电源。选用保护电器时，应当满足系统对选择性和可靠性的要求，达到发生故障时能切断电源，非故障情况能保障系统正常供用电的目的,TT接地系统与IT接地系统的区别是什么？ 1、当电气设备的金属外壳带电（相线碰壳或设备绝缘损

21、坏而漏电）时，由于有接地保护，可以大大减少触电的危险性。但是，低压断路器（自动开关）不一定能跳闸，造成漏电设备的外壳对地电压高于安全电压，属于危险电压。 2 .当漏电电流比较小时，即使有熔断器也不一定能熔断，所以还需要漏电保护器作保护，困此 TT 系统难以推广,3 .TT 系统接地装置耗用钢材多，而且难以回收、费工时、费料。 现在有的建筑单位是采用 TT 系统，施工单位借用其电源作临时用电时，应用一条专用保护线，以减少需接地装置钢材用量。 把新增加的专用保护线 PE 线和工作零线 N 分开，其特点是：共用接地线与工作零线没有电的联系；正常运行时，工作零线可以有电流，而专用保护线没有电流； TT

22、 系统适用于接地保护占很分散的地方,3 .TT 系统,IT系统，即中性点不接地系统IT系统： IT系统的电源不接地或通过阻抗接地，电气设备外露可导电部分可直接接地或通过保护线接到电源的接地体上，这也是保护接地。 由于该系统出现第一次故障时故障电流小，电气设备金属外壳不会产生危险性的接触电压，因此可以不切断电源，使电气设备继续运行，并可通过报警装置及检查消除故障,TN系统（保护接零系统,TN系统三种类型：TN-C系统、TN-S系统、TN C-S系统 TN-C系统（三相四线制）是干线部分保护零线与工作零线完全共用的系统，用于无爆炸危险的和安全条件较好的场所； TN-C系统是目前应用最广泛的。一般情

23、况下，保护开关装置和PEN线截面选择适当，能满足供电可靠性、安全性，这种系统中，当三相负载不平衡时或只有单相用电设备时，PEN线中有电流通过。缺点：PEN线断线时，在断点以后设备的外壳上，由于负载的中性点偏移，可能出现危险电压。若断线点后某一设备发生碰壳故障，保护开关装置不会动作，致使断线点后所有采用保护接零的设备外壳上将长时间带有相电压,2. TNS系统,TNS系统的零线N和保护线 PE 是分开设置的，所有设备的外壳只与公共的PE线相连，如右图所示,三相负载,单相负载,TNS 低压配电系统,PE,在TNS系统中，零线N的作用仅仅是用来通过单相负载的电流和三相不平衡电流，所以称作工作零线，对人

24、体触电起保护作用的是PE线，所以称为保护零线,由于N线和PE线作用不同，功能各异，所以自电源中性点之后， N线和PE线之间以及对地之间均需加以绝缘,TNS系统的点,1）一旦N线断开，只影响用电设备的正常工作，不会导致在断线点后的设备外壳上出现危险电压；（2）即使负载电流在零线上产生较大的电位差，与PE线相连设备外壳上仍能保持零电位，不会出现危险电压；（3）由于PE线在正常情况下没有电流通过，因此在用电设备之间不会产生电磁干扰,TN-S系统（三相五线制,TN-S系统（三相五线制）有专用的保护零线PE线即保护零线与工作零线完全分开的系统；爆炸危险性较大的或安全要求较高的场所才用； TN-S系统，N

25、线的作用仅用来通过单相负载电流和三相不平衡电流，故称为工作零线，对人体触电起保护作用的是PE线，故称为保护零线 优点1、N线断开，只影响用电设备的正常工作，不会导致在断线点后的设备外壳上出现危险电压2、即使负载电流在零线上产生较大的电位差与PE线相连的设备外壳上仍保持零电位，不会出现危险电压3、PE线在正常情况下无电流通过，因此在用电设备之间不会产生电磁干扰，适用于对数据的处理、精密检测装置的供电。缺点：消耗导电材料多，投资大,TNS系统的特点,消耗导电材料多，投资大，适于环境较差，对安全可靠性要求较高以及设备对电磁干扰要求较严,3. TNCS系统,三相负载,单相负载,TNCS 低压配电系统,

26、PE,TNCS系统是指配电系统的 前面是TNC系统，后面是TNS系统，兼有两者的优点，保护性能介于两者之间。常用于配电系统末端环境条件较差或有数据处理设备的场所。如下图所示,TN-C-S系统,TN C-S系统（三相四线半制）是干线部分保护零线与工作零线前部分共用（构成PEN线），后部分分开的系统，前面是TN-C，后面是TN-S，保护性能介于两者之间。常用于配电系统地末端环境条件较差或有数据处理设备的场所。如厂区设有变电站、低压进线的车间、民用楼房采用,采用保护接零的注意事项,1、在由同一台变压器供电的系统中，不宜将一部分设备保护接地而另一部分保护接零。即在同一个系统中，不宜保护接地和保护接零混

27、用。若混用，一旦采用保护接地的设备发生碰壳故障，不仅采用保护接地的电机外壳带有危险的电压，且所有接零的设备外壳上也带有危险的电压。在线路保护装置未动作之前，设备外壳将长期带电，这对于长期接触电气设备的人员是很危险的！ 2、保护接零系统中，其工作接地装置必须可靠，其接地电阻值必须符合要求 3、保护接零必须有灵敏可靠地保护装置配合（熔断器、自动开关,PEN,四、采用保护接零的注意事项,1）在由同一台变压器供电的系统中，不宜将一部分设备保护接地而另一部分设备保护接零。即在同一系统中不宜保护接地和保护接零混用。 如右图所示,2）接零保护的系统，其工作接地装置必须可靠，接地电阻值必须符合要求,3）接零保

28、护必须有灵敏可靠的保护装置配合,o,R0,保护接地与保护接零混用的危险,零线电阻,重复接地,重复接地是指在TN系统中，除了对电源的中性点工作接地外，还在一定得处所把PE线或PEN线再进行接地。如下图所示,1. 重复接地的作用,1）TN线路完整时，重复接地可以降低碰壳故障时所有被保护设备金属外壳的对地电压，减轻开关保护装置动作之前触电的危险性,2）在PEN线断线的情况下，重复接地可以降低断线点后面碰壳故障时PE线的对地电压，减轻触电事故的严重程度,3）缩短了漏电故障的持续时间,4）改善架空线路的防雷性能,5）等效降低了工作接地电阻，降低了三相负载不平衡时零线的对地电压,6）在零线断线时起一定的平

29、衡各相电压的作用；降低高压窜入低压电网的对地电压,o,R0,重复接地的作用,五、重复接地的要求,按照有关技术文件规定，TN系统的保护线或保护零线必须在以下处所装设重复接地,1）当工作接地电阻不超过4时，每处重复接地电阻不得超过10； （2）当允许工作接地电阻不超过10时，允许重复接地电阻不超过30，但重复接地点不得少于3处,1）架空线路干线和长度超过200m的分支线终端及沿线路每100m处； （2）线路引入车间及大型建筑物的第一面配电装置处；（3）采用金属管配线时，金属管与保护零线连接后作重复接地； （4）同杆架设的高低压架空线路的共同敷设段的两端,对重复接地电阻的要求,接地装置,接地装置由接

30、地体和接地线组成。接地体是埋入地中并直接与大地土壤接触的金属导体；接地线是指将电气设备需要接地的部分与接地体连接起来的金属导线,一、接地体,接地体分为自然接地体和人工接地体两种,1.自然接地体,接地体是兼做接地体而埋入地下的金属管道、金属结构、钢筋混凝土地基等物体,利用自然接地体时应注意的问题,1）自然接地体至少应有两根引出线与接地干线相连,2）不得在地下利用裸铝导体作为接地体,3）利用管道或配管作接地体时，应在管接头处采用跨接线焊接,4）直流电力网的接地装置不得利用自然接地体,2. 人工接地体,人工接地体是采用钢管、角钢、扁钢、圆钢等钢材特意制作而埋入地中的导体。按照机械强度的要求，钢质接地

31、体和接地线的最小尺寸应满足表1；铜、铝接地线只能用于地面以上，其最小尺寸见表2,表 1 钢质接地体和接地线的最小尺寸,材料种类 铜 铝,明设的裸导线 4 6,绝缘导线 1.5 2.5,电缆接地芯或与相线包在同一保护套内的多芯导线的接地芯 1 1.5,人工接地体按其埋设方式不同，分为垂直接地体和水平接地体两种,1）垂直接地体,一般情况下宜用垂直接地体。垂直接地体可采用直径4050mm的钢管，或用一定规格的角钢制作，下端加工成尖状以利器砸入地下。相邻钢管或角钢之间的距离以不超过35m为宜。垂直接地极可以布置成如下图形式,垂直接地体的布置,2）水平接地体,多岩石地区经常采用水平接地体。水平接地体可采

32、用直径40mm4mm的扁钢或直径16mm的圆钢制作，多采用放射形布置，也可以成排布置成带形或环形。其几种典型的布置方式如下图所示,水平接地体的布置,接地与接零,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)； 套管； 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,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； 暖气管道等各种金属管道,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

33、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,二、接地线,接地线包括接地干线和接地支线两部分接地线应尽量利用金属构件的自然导体，用作自然接地线的有生产用金属结构、配线的钢管、建筑物的金属结构及不会引起燃烧和爆炸的金属管道等,若无可利用的自然接地体或虽有可能利用的、但不能满足运行中电气连接可靠的要求，以及接地电阻不符合要求时，则应另设人工接地线。人工接地线一般应采用钢质接地线,接地装置地上部分可采用螺纹连接。

34、螺纹连接应采取防松、防锈措施。接地装置地下部分必须焊接（熔焊）。焊接不得有虚焊。利用建筑物的钢结构、起重机轨道、工业管道等作自然接地线时，其伸缩缝或接头处应予跨接,三、接地装置的连接,四、接地装置的保护,为防止腐蚀，接地体最好采用镀锌元件；焊接处涂沥青油防腐；明设的接地线应涂漆防腐。接地体安装位置应避开有腐蚀性杂质的土壤。接地线应尽量安装在不易受到机械损伤的地方，并应在便于检查的明显处,五、接地电阻的测量,接地电阻一般用接地电阻测量仪测定。接地电阻测量仪是测量接地电阻的专用仪表。其测量原理电路和实际接线图如下图所示,接地电阻测量仪原理电路,接地电阻测量接线图,1.测量原理,2.接地电阻测量仪的

35、使用,1）使用前先将仪表放平，然后调零；（2）正确接线；（3）将倍率开关置于最大倍数上，缓慢摇动手摇发电机手柄，同时 转动“测量表度盘”，使检流计指针处于中心红线位置上，读取数值；（4）如果测量标度盘的读数小于1欧，应将倍率开关置于较小的一档，再重新进行测量,六、接地装置检查和维护,1）变、配电站接地装置每年检查一次，并于干燥季节每年测量一次接地电阻； （2）车间电气设备的接地装置每两年检查一次，并于干燥季节每年测量一次接地电阻； （3）防雷接地装置每年雨季前检查一次，避雷针的接地装置每5年测量一次接地电阻； （4）手持电动工具的接零线或接地线每次使用前进行检查； （5）有腐蚀性的土壤内的接地

36、装置每五年局部挖开检查一次,1.接地装置检查周期,2.接地装置定期检查的内容,1）检查各部连接是否牢固、有无松动、有无脱焊、有无严重锈蚀； （2）检查接零线、接地线有无机械损伤或化学腐蚀、涂漆有无脱落； （3）检查人工接地体周围有无堆放强烈腐蚀性物质； （4）检查地面以下50cm以内接地线的腐蚀和锈蚀情况； （5）测量接地电阻是否合格,接地装置安装一般规定 接地装置安装工程应按已批准的设计进行施工。 接地装置宜采用钢材。接地装置的导体截面应符合热稳定和机械强度的要求，大中型发电厂、110kV及以上变电所或腐蚀性较强场所的接地装置应采用热镀锌钢材，或适当加大面积。在地下不得采用裸铝导体作为接地体

37、或接地线。利用化学方法降低土壤电阻率时，采用的降阻剂应符合下列要求： 1材料的选择应符合设计要求。 2使用的材料必须符合国家现行技术标准，并有合格证件。3严格按照生产厂家使用说明书规定的操作工艺施工。 锤击接地体时，应严格控制接地体的垂直度，使其与地面保持垂直，以防止接地体与土之间产生缝隙，增加接地电阻，而影响接地体的散流效果。 埋置深度。打入深度以接地体顶端面距自然地面的距离，应符合设计要求，当无具体规定时，不宜小于600mm，垂直接地体埋置深度以2500mm左右为宜。防止接地体受机械损伤及受到腐蚀,接地体植入接地体沟时，两垂直接地体之间的间距不宜小于接地体长度的2倍。接地体通常不小于两根，

38、相互间的距离以25003000mm为宜。 在多岩石地区，接地体可以水平敷设，埋设深度通常不小于600mm。在地下的接地体严禁涂刷防腐涂料 接地装置的位置，与道路或建筑物的出入口等的距离应不小于3m；当小于3m时，为降低跨步电压应采取以下措施,1）水平接地体局部埋置深度不应小于1m，并应局部包以绝缘物5080mm厚的沥青层） 2）采用沥青碎石地面或在接地装置上面敷设5080mm厚的沥青层，其宽度应超过接地装置2m。敷设沥青层时，其基底必须用碎石夯实,3）接地体上部装设用圆钢或扁钢焊成的500mm500mm的网格压网，其边缘距接地体不得小于2.5m 4）采用“帽檐式”的压带做法。挖接地体沟时，应根

39、据设计要求标高，对接地装置的线路进行测量弹线。根据划出的线路从自然地面开始，挖掘上底宽600mm，深900mm，下底宽400mm的沟。沟要挖得平直、深浅一致，沟底如有石子应清除干净。挖沟时如附近有建筑物或构筑物，沟的中心线与建筑物或构筑物的基础距离不宜小于2m,双重绝缘、安全电压、漏电保护,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） 一、双重绝缘属于防止间接接触电击的安全措施；安全电压和漏电保护属于既能防止直接接触电击，也

40、能防止间接接触电击的安全措施。 1、双重绝缘结构：强化的绝缘结构，包括双重绝缘和加强绝缘两种类型。 具有双重绝缘的电气设备属于类设备,双重绝缘的基本条件,1、绝缘电阻和电气强度 绝缘电阻用500V直流电压测试。工作绝缘电阻不得低于2M，保护绝缘电阻不得低于5M、加强型绝缘电阻不得低于7M 交流耐压试验的试验电压工作绝缘为1250V，保护绝缘为250V、加强绝缘为3725V，队友有可能产生谐振电压的，实验电压应该比2倍谐振点呀高出1000V.耐压持续时间为1min 。试验中不得发生闪络或击穿 做直流泄漏电流试验，对于额定电压不超250V的类设备，试验电压为其额定电压上限值或峰值的5倍，施加电压后

41、5s 读数，泄漏电流不得超过0.25mA,安全电压（安全特低电压,我国标准规定工频电压有效值50V、直流电压限值120V。 我国标准规定工频电压有效值50V是根据人体允许30mA 和人体电阻1700的条件确定的 安全电压的选用：42V、36V、24V、12V、6V 特别危险的环境使用的手持电动工具应采用42V安全电压，电击危险的环境使用的手持照明灯和局部照明灯应采用36V或24V安全电压；金属容器内、特别潮湿处等特别危险环境使用的手持照明灯应采用12V安全电压；水下作业等场所应采用6V安全电压。当电气设备采用24V以上安全电压时，必须采取直接接触电击的防护措施 安全电压有双绕组变压器降压取得，

42、不能由自耦变压器或电阻分压器获得 安全变压器铁芯及外壳接地，高低压回路中装设熔断器做短路保护,电气隔离,电气隔离采用变压比为1:1，即一次二次侧绕组电压相等的隔离变压器实现工作回路与其他电气回路的隔离 电气隔离的实质是将接地的电网转换成一个范围很小的不接地的电网 电气隔离的安全条件：（1）隔离变压器必须具有加强型绝缘结构，其温升和绝缘电阻符合要求（2）最大容量：单相不超过25KVA，三相的不超过40KVA，空载输出电压不超过1KV，负载时电压降低不超过额定电压的5-10（3） 二次侧绕组必须保持独立（即不接地，不接保护导体，不接其他电气回路） （4）二次侧绕组线路过长或过高，会降低回路对地绝缘

43、水平，增大故障接地的危险。必须限制二次侧绕组线路的长度及电源电压，线路的长度L200m，U 500V,将接地电网转换为范围很小不接地电网,1：1,隔离变压器的安全原理,电源,火线,零线,中性点接地,漏电保护,漏电保护装置常用类型 电压型； 电流型(零序电流型、泄漏电流型)； 中性点型,漏电保护,电压型漏电保护装置,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，

44、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,电流型漏电保护原理和功能,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,漏电保护装置,漏电保护的意义：当人体触及到带电体时，能在0.1S内切断电源，减轻电流对人体的伤害程度；电气设备和线路发生漏电或接地事故时，能在人体尚未接触之前就把电源切断；可以防止漏电引起的火灾事故 漏电保护器的类型有电压型和电流型，常用的电流型漏电保护器。漏电保护器又称为“剩余电流动作保护器”英文缩写RCD 按执行机构分机械脱扣和电磁脱扣两种。前者通过机械装置使开关跳闸，后者通过触点的分断使接触器分闸。 漏电保护器均有一根直接穿过检测元件的

45、且不能断开的中性线N,电流型漏电保护器的保护方式通常有四种： 1.全网总保护：指在低压电网电源处装设保护器，总保护有三种：安装在电源中性点接地线上；安装在总电源线上；安装在各条引出支线上 2.对移动时电力设备、临时用电设备和用电的家庭、应安装末级保护 3.较大低压电网的多级保护 4.对于保护器动作切断供电电源后会造成事故或重大经济损失的用户，其低压电网的漏电保护可由用户申请，经供电部门批准而采用漏电报警方式。 上下级漏电保护器的额定漏电动作电流与漏电时间级差通常为1.21.5倍，0.1-0.2S,漏电保护装置运行维护,1、漏电保护装置投入运行后，应每年对保护系统进行一次普查 2、电工每月应至少

46、对保护器用试跳器试验一次，每当雷击或其他原因使保护动作后，应该做一次试验，雷雨季节需增加试验次数，停用的保护器使用前应试验一次。 3、保护器动作后，经检查未发现事故点，允许试送电一次。若再次动作，应查明原因，不得连续强送电 4、严禁私自拆除保护器或强迫送电 5、漏电保护器故障后要及时更换，有专业人员修理,漏电保护是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(缩写RCD)。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

47、可用于过载、过压、欠压和缺相保护。 漏电保护装置的功能是提供间接接触电击保护，而额定漏电动作电流不大于30mA 的漏电保护装置，在其他保护措施失效时，也可作为直接接触电击的补充保护，但不能作为基本的保护措施,一、漏电保护装置的原理,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，实施漏电保护根据故障电流动作的漏电保护装置是电流型漏电保护装置，根据故障电压动作的是电压型漏电保护装置。目前，国内外广泛使用的是电流型漏电保护装置。下面主要对电流型漏电保护装置(即RCD)进行介绍,1. 漏电保护装置的

48、组成,1) 检测元件。 它是一个零序电流互感器，如图4-6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,2) 中间环节。 其功能是对检测到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。(3) 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。(4) 辅助电源。当中间环节为电子式时，辅助电

49、源的作用是提供电子电路工作所需的低压电源。(5) 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,2. 漏电保护装置的工作原理,图4-7是某三相四线制供电系统的漏电保护电气原理图。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,在被保护电路工作正常、没有发生漏电或触电的情况下，由克希荷夫定律可知，通过TA一次侧电流的相量和等于零。即IL1+IL2+IL3+IN0此时，TA二次侧不产生感应电动势，漏电保护装置不动作，系统保持正常供电。 当被保护电路发生漏电或有人触电时，由

50、于漏电电流的存在，通过TA一次侧各相负荷电流的相量和不再等于零，即 IL1+IL2+IL3+IN0产生了剩余电流，TA二次侧线圈就有感应电动势产生，此信号经中间环节进行处理和比较，当达到预定值时，使主开关分励脱扣器线TL通电，驱动主开关GF自动跳闸，迅速切断被保护电路的供电电源，从而实现保护,图 6 - 12晶体管放大式漏电保护器原理图,晶体管漏电保护器的组成及工作原理如图 6 - 12所示，由零序电流互感器、输入电路、放大电路、执行电路、整流电源等构成。当人体触电或线路漏电时，零序电流互感器原边中有零序电流流过，在其副边产生感应电动势，加在输入电路上，放大管V1得到输入电压后，进入动态放大工

51、作区，V1管的集电极电流在R6上产压降，使执行管V2的基极电流下降，V2管输入端正偏，V2管导通，继电器KA流过电流启动，其常闭触头断开，接触器KM线圈失电，切断电源。,晶体管放大式漏电保护器原理,1、漏电保护器保护线路的工作中性线N 要通过零序电流互感器。否则，在接通后就会有一个不平衡电流使漏电保护器产生误动作。 2、接零保护线(PE) 不准通过零序电流互感器。因为保护线路(PE) 通过零序电流互感器时，漏电电流经PE 保护线又回穿过零序电流互感器，导致电流抵消，而互感器上检测不出漏电电流值。在出现故障时，造成漏电保护器不动作，起不到保护作用。 3、控制回路的工作中性线不能进行重复接地。 重

52、复接地时，在正常工作情况下，工作电流的一部分经由重复接地回到电源中性点，在电流互感器中会出现不平衡电流。当不平衡电流达到一定值时，漏电保护器便产生误动作 4、漏电保护器后面的工作中性线N 与保护线(PE) 不能合并为一体。 如果二者合并为一体时，当出现漏电故障或人体触电时，漏电电流经由电流互感器回流，结果又雷同于情况（2） ，造成漏电保护器拒绝动作,5、漏电保护器负荷侧与其他回路之间不得借用零线、火线。 6、工作零线不能就近接线，单相负载不能在漏电保护器两端跨接。 7、单极漏电保护器安装时火线、零线必须正确，否则不能起到触电保护的作用。 8、三相四线制电源应当选用4P的漏电保护器；三相五线制电

53、源也应当选用4P的漏电保护器，但PE线必须接在漏电保护器外边,二、漏电保护装置的分类,1、按漏电保护装置中间环节的结构特点分类 (1) 电磁式漏电保护装置。其中间环节为电磁元件，有电磁脱扣器和灵敏继电器两种型式。电磁式漏电保护装置因全部采用电磁元件，使得其耐过电流和过电压冲击的能力较强，因而无需辅助电源，当主电路缺相时仍能起漏电保护作用。但其灵敏度不易提高，且制造工艺复杂，价格较高,2) 电子式漏电保护装置。 其中间环节使用了由电子元件构成的电子电路，有的是分立元件电路，也有的是集成电路。中间环节的电子电路用来对漏电信号进行放大、处理和比较。其特点是灵敏度高、动作电流和动作时间调整方便、使用耐

54、久。 但电子式漏电保护装置对使用条件要求严格，抗电磁干扰性能差，当主电路缺相时，可能会失去辅助电源而丧失保护功能,2. 按结构特征分类,1) 开关型漏电保护装置。 它是一种将零序电流互感器、中间环节和主开关组合安装在同一机壳内的开关电器，通常称为漏电开关或漏电断路器。其特点是：当检测到触电、漏电后，保护器本身即可直接切断被保护主电路的供电电源。这种保护器有的还兼有短路保护及过载保护功能,目前这种形式的漏电保护装置应用最为广泛，市场上的漏电保护开关根据功能常用的有以下几种类别,1）只具有漏电保护断电功能，使用时必须与熔断器、热继电器、过流继电器等保护元件配合。 （2）同时具有过载保护功能。 （3

55、）同时具有过载、短路保护功能。 （4）同时具有短路保护功能。 （5）同时具有短路、过负荷、漏电、过压、欠压功能,2) 组合型漏电保护装置（漏电保护继电器 ） 它是一种由漏电继电器和主开关通过电气连接组合而成的漏电保护装置。当发生触电、漏电故障时，由漏电继电器进行信号检测、处理和比较，通过其脱扣器或继电器动作，发出报警信号；也可通过控制触点去操作主开关切断供电电源。漏电继电器本身不具备直接断开主电路的功能,漏电保护继电器是指具有对漏电流检测和判断的功能，而不具有切断和接通主回路功能的漏电保护装置。漏电保护继电器由零序互感器、脱扣器和输出信号的辅助接点组成。它可与大电流的自动开关配合，作为低压电网

56、的总保护或主干路的漏电、接地或绝缘监视保护。 当主回路有漏电流时，由于辅助接点和主回路开关的分离脱扣器串联成一回路。因此辅助接点接通分离脱扣器而断开空气开关、交流接触器等，使其掉闸，切断主回路。辅助接点也可以接通声、光信号装置，发出漏电报警信号，反映线路的绝缘状况,3)漏电保护插座是指具有对漏电流检测和判断并能切断回路的电源插座。 其额定电流一般为20A以下，漏电动作电流630mA，灵敏度较高，常用于手持式电动工具和移动式电气设备的保护及家庭、学校等民用场所,3. 按极数和线数分类,按照主开关的极数和穿过零序电流互感器的线数可将漏电保护装置分为：单极二线漏电保护装置、二极漏电保护装置、二极三线

57、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。 其中单极二线漏电保护装置、二极三线漏电保护装置、三 极四线漏电保护装置均有一根直接穿过零序电流互感器而不能被主开关断开的中性线,4. 按动作时间分类,按动作时间可将漏电保护装置分为：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。 按动作时间可分为： 快速型：漏电动作时间小于0.ls； 延时型：动作时间大于0.1s，在0.1-2s之间； 反时限型：随漏电电流的增加，漏电动作时间减小。当额定漏电动作电流时，动作时间为0.21s；1.4倍动作电流时为0.1，0.5s；4.4倍动作电流时为小于0.05s,快速

58、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. 按动作灵敏度分类,按动作灵敏度可将漏电保护装置分为：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。 按动作灵敏度可分为： 高灵敏度：漏电动作电流在30mA以下； 中灵敏度：301000mA； 低灵敏度：1000mA以上,下列设备的配电线路宜设置剩余电流动作保 1）手握式及移动式用电设备。 2）建筑施工工地的用电设

59、备。 3）环境特别恶劣或潮湿场所(如锅炉房、食堂、地下室及浴室)的电气设备。 4）家用电器回路或插座专用回路。 5）由TT系统供电的用电设备。 6）与人体直接接触的医疗电气设备(但急救和手术用电设备等除外,下列建筑物的电源进线处宜设剩余电流火灾报警器： 1）住宅，公寓等居住建筑。 2）医院及疗养院。 3）剧场，影院等娱乐场所。 4）图书馆，博物馆，美术馆等公共场所。 5）地下汽车停车场,剩余电流动作保护装置的动作电流宜按下列数值选择： 1）手握式用电设备为15mA。 2）环境恶劣或潮湿场所的用电设备(如高空作业、水下作业等易造成二次伤害的场所)为610mA。 3）医疗电气设备为610mA。 4

60、）建筑施工工地的用电设备为1530mA。 5）家用电器回路或插座专用回路为30mA。 6）成套开关柜、分配电盘等为100mA以上。 7）防止电气火灾为300500mA,剩余电流动作保护器型式的选择： 1）用子电子信息设备、医疗电气设备的剩余电流动作保护器应采用电磁式； 2）用于一般电气设备或家用电器回路的剩余电流动作保护器宜采用电磁式或电子式。 E、为确保消防电源的连续供电，消防电气设备的剩余电流动作保护装置，只发信号而不自动切断电源,不需要安装漏电保护装置的设备或场所有,使用安全电压供电的电气设备， 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， 使用隔离变压器供电的电气设备， 采用了