3、电工作业(第三章)

1、电工作业特种作业人员安全技术培训第三章 防触电技术1.绝缘2.屏护3.安全距离第一节、直接接触电击防护第二节、间接接触电击防护1.IT系统2.TT系统3.TN系统第三节、双重绝缘、安全电压和漏电保护1、双重绝缘2、安全电压3、漏电保护 为防止直接触及带电体，可采取绝缘、遮拦和阻挡物、电气间隙和安全距离、安全电压和安全电源、漏电保护等防护措施。1.绝缘 绝缘是用绝缘物把带电体封闭起来 。良好的绝缘是设备和线路正常运行的必要条件，也是防止触电事故的重要措施。 （1） 绝缘材料 电工绝缘材料的电阻率一般在109m 以上；象瓷、玻璃、云母、橡胶、木材、胶木、塑料、布、纸、矿物油等都是常用的绝缘材料。

2、绝缘材料的耐热等级即绝缘材料在正常运行条件下容许的最高工作温度分为若干级，称为耐热等级。一、直接接触电击防护 （2）绝缘破坏 电击穿：绝缘物在强电场作用下被破坏，丧失绝缘性能的现象。一般气体绝缘击穿后都能自行恢复绝缘性能，而固体绝缘击穿后不能恢复绝缘性能。固体绝缘破坏的原因击穿其它老化热击穿：绝缘物在电压作用下，由于流过泄漏电流引起温度过分升高所致的击穿。电化学击穿：由于游离、化学反应等因素综合作用所导致的击穿在正常工作情况下，绝缘物会因为逐渐老化而失去绝缘性能。如腐蚀性气体、蒸气、潮气、粉尘、机械损伤等也会降低绝缘性能或导致破坏。 （3）绝缘电阻 绝缘电阻是衡量绝缘性能的基本指标。足够的绝缘

3、电阻能把电气设备的泄漏电流限制在很小的范围，防止因漏电引起的触电事故。 几种主要线路和设备应当达到的绝缘电阻值：序号线路或设备应达到的绝缘电阻值1新装和大修后的低压线路和设备不低于0.5M 2携带式电气设备不低于2M3配电盘二次线路干燥环境中不低于1M潮湿环境中不低于0.5M 4高压线路和设备不低于1000M5架空线路每个悬式绝缘子不低于300M6运行中的电缆线路额定电压为3KV时，绝缘电阻300750M 额定电压为610KV时，绝缘电阻4001000M额定电压为2035KV时，绝缘电阻6001500M 吸收比：即从开始测量起60s的绝缘电阻R60对15s的绝缘电阻R15的比值。 注意：绝缘受

4、潮后，R15比较接近R60；对于干燥的材料，R60比R15大的多。如一般没受潮的绝缘，吸收比应大于1.3，受潮或有局部缺陷的绝缘，吸收比接近于1。2.屏护 屏护：即采用遮拦、护罩、护盖、箱闸等屏护装置将带电体同外界隔绝开来。 注意： 采用阻挡物保护时，对于设置的障碍必须防止：身体无意识的接近带电体；在正常工作中，无意识地触及运行中的带电设备。 开关电器的可动部分一般不能包绝缘，而需要屏护。 某些裸露的线路及高压设备必须采取屏护或其它防止接近的措施。 变配电设备应有完善的屏护措施。 凡用金属材料制成的屏护装置，必须将屏护装置接地或接零。3. 安全距离 目的：防止人体触电，避免车辆或其它器具碰撞或

5、过分接触带电体造成事故，防止火灾、过电压放电和各种短路事故以及操作方便等原因。 安全距离的大小决定于电压的高低、设备的类型、安装方式等因素。 （1）线路间距线路经过的地区线路电压（KV）1以下1035居民区66.57非居民区55.56交通困难地区44.55不能通航或浮运的河、湖冬季水面（或冰面）555.5不能通航或浮运的河、湖最高水面（50年一遇的洪水水面）333导线与地面或水面的最小距离（m） 几种线路同杆架设时，必须保证： （1）电力 线路在通讯线路上方，高压线路在低压线路上方。 （2）通讯线路与低压线路之间的距离不得小于1.5m；低压线路之间不得小于0.6m；低压线路与10KV高压线路之

6、间不得小于1.2m；10KV高压线路之间不得小于0.8m。 另外，10KV接户线对地距离不应小于4.0m；低压接户线对地距离不应小于2.5m；低压接户线跨越通车街道时，对地距离不应小于6m；跨越通车困难的街道或人行道时，不应小于3.5m ；直埋电缆的埋设深度不应小于0.7m 。导线与建筑物的最小距离（m）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导线与树木的最小距离（m）线路电压（KV）1以下1035垂直距离1.01.53.0水平距离1.02.0 （2）设备间距变配电设备的最小允许距离（mm）额定电压（KV）1以同相带电部分之间

7、及带电部分与接地部分之间户外75200200200300400500户内2075100125180300550带电部分至板状遮拦户外户内50105130155210330580带电部分至网状遮拦户外175300300300400500700户内100175200225280400650带电部分至栅栏户外825950950950105011501350户内80082585087593010501300无遮拦裸导体至地面户外2500270027002700280029003100户内2500250025002500250026002850需要不同时停电检修的无遮拦裸导体之间户外2000220022

8、002200230024002600户内1875187519001925198021002350 （3）检修间距 目的：防止在检修工作中，人体及其所携带工具触及或接近带电体。 注意： 低压工作中，人体或其所携带工具与带电体的距离不应小于0.1m； 高压无遮拦操作中，人体及其携带工具与带电体间的最小距离，10KV及以下不应小于0.7m；2035KV不应小于1.0m； 在线路上工作时，人体或所携带工具与邻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。 保护接地与保护接零是防止间接接触电击最基本的措施。第二节、间接接触电击防护接地临时接地固定接地检修接地事故接地工

9、作接地安全接地保护接地防雷接地防静电接地屏蔽接地临时线接地带电体与地意外接地三相四线制中性点接地保护接地、 工作接地、 重复接地及保护接零示意图 保护接地:将电气设备不带电的金属外壳和同金属外壳相连接的金属构架用导线与接地体电气可靠地连接在一起。 工作接地: 为了保证电气设备的正常工作， 将电力系统中的某一点(通常是中性点)直接用接地装置与大地可靠地连接起来就称为工作接地。 保护接零: 在中性点直接接地的三相四线制系统中， 将电气设备的金属外壳、 框架等与中性线可靠连接， 称为保护接零。 工作接零: 电气设备因运行需要而与工作零线连接,称为工作接零。 重复接地：三相四线制的零线（或中性点）一处

10、或多处经接地装置与大地再次可靠连接， 称为重复接地。 1.IT系统 （1）IT系统的特点 电源中性点不接地或经高阻抗接地；属于三相三线制；系统中各设备的金属外壳必须作保护接地。 （2）IT系统的保护原理（a）无保护接地 （b）有保护接地 虽然故障电流必须经过很高的绝缘阻抗才能构成回路，但在线路较长、绝缘水平较低的情况下，即使是低压电网，电击的危险性仍然很大。 注意设备金属外壳未采取任何安全措施时 漏电设备对地电压约为 135.4V 流过人体电流约为 67.7mA 设备金属外壳采取保护接地且接地良好时 漏电设备对地电压约为 0.44V 流过人体的电流约为 0.22mA （3）保护接地的作用 当设

11、备金属外壳漏电而意外带电时，将其对地电压限制在规定的安全范围之内，消除或减小电击的危险。 等化导体间电位，防止导体间产生危险的电位差； 消除感应电的危险。 （4）对接地电阻的要求设备名称接地电阻/ 备注低压电气设备4电源容量 100kV A10电源容量 4000AIE 为接地电流或接地短路电流 （5）IT系统的应用场合降低接地电阻的方法引出接地线与埋在水井内、湖边或树下等低土壤电阻率处的接地体相连。避开地表高电阻层，将接地体埋在更深的地下。用大量低电阻率的土壤替换高电阻率的沙砾或土石。用氯化钙、氯化钠、氧化锌渣、木炭、粘土等化学减阻剂填入接地体周围。采用网络状接地体等化故障时地面各点之间的电位

12、，以减小电击的危险性。外引接地法深埋法换土法化学处理法网络接地法 在供电距离不很长时，可靠性高（即使漏电，单相对地漏电电流很小，不会破坏电源电压的平衡）、安全性好（漏电时单相漏电电流很小），用于不允许停电的场所，如：电力炼钢、大医院的手术室、地下矿井等。 但是，如果供电距离很长时，线路对地的分布电容很大，不能忽视，漏电电流较大而保护设备不一定动作，此时很危险。 注意： 不接地配电网中，即使每台设备的保护接地都合格，但其接地装置又是各自独立的，若发生不同相漏电则两台设备之间为线电压（380V）、两台设备对地电压为190V，这两种状态都是很危险的，所以将它们作等电位联结后，此时由于是两相短路，保护

13、装置会马上动作，保证了安全。 等电位联结如下图所示： 2.TT系统 （1）TT系统的特点 电源中性点直接接地；属于三相四线制；系统中各设备的金属外壳必须作保护接地。 （2）TT系统的保护原理设备金属外壳未采取任何安全措施时 漏电设备对地电压约为 220V 流过人体电流约为 109.8mA 设备金属外壳采取保护接地且接地良好时 漏电设备对地电压约为 110V 流过人体的电流约为 55mA 所以在TT系统中，虽然作保护接地可以使触电的危险性降低，但还是不安全； 可以采取装设剩余电流保护装置或其他装置限制故障持续时间，故障最大持续时间不得超过5s。 （3）TT系统的应用场合 该系统作保护接地后，还是

14、不能将故障电压限制在安全范围内，且接地装置耗费钢材多，主要用于低压共用用户，即未配备配电变压器，从外面引进低压电源的小型用户（或接地保护很分散的地方）。3.TN系统 （1）TN系统的特点 电源中性点直接接地；属于三相四线或五线制；系统中各设备的金属外壳必须作保护接零 。 （2）TN系统的类型 TNS系统：保护零线PE与工作零线N完全分开的系统；用于爆炸危险性较大或安全要求较高的场所； TNC系统：干线部分保护零线与工作零线完全共用的系统；用于无爆炸危险和安全条件较好的场所。 TNCS系统：干线部分保护零线与工作零线共用，构成PEN线，后部分开的系统；用于厂区设有变电站，低电进线的车间及民用楼房

15、。（a）TNS系统 （b）TNCS系统 （c）TNC系统 （3）TN系统的保护原理设备金属外壳未采取任何安全措施时 漏电设备对地电压约为 220V 流过人体电流约为 109.8mA 设备金属外壳采取保护接零时 漏电设备对地电压约为 66147V 流过人体的电流约为 3373.5mA TN系统设备外壳作保护接零时，当发生接地故障时，形成单相短路，短路电流使短路保护装置迅速动作，开关断开；该系统虽然作了保护接零，但是故障对地电压还是不安全的 ，所以对该系统发生故障时，迅速切断电源是保护接零第一位的安全作用；降低漏电设备对地电压是其第二位安全作用。 （4）TN系统的基本安全条件 对于类手持电动工具、

16、移动电气设备和63A以下的插座，故障时间不得超过下表的规定。额定对地电压 / V 120230277400580允许持续时间 / s0.80.40.40.20.1 对于配电干线和接向固定设备的配电线路，故障持续时间不得超过5s。 （5）TN系统的应用场合 TNS系统适用于爆炸危险性较大或安全要求较高的场所。 TNCS系统适用于厂区设有变电站，低电进线的车间以及民用楼房。 TNC系统适用于无爆炸危险和安全条件较好的场所。 同一台变压器供电的配电网中，不允许一部分设备采用保护接地而另一部分设备采用保护接零；若如此接法，则当接地设备外壳故障带电时，该设备和零线（包括所有接零设备）将带有约110V左右

17、的危险对地电压，此时接地电流不太大，过流保护装置不会实现速断，危险状态长时间存在。 为什么进行了保护接零（接地）后，还要加装漏电保护器? 无论保护接零还是接地措施，其保护范围都是有限的。例如，保护接零的工作原理是把“碰壳故障”改变为“单相短路故障”，从而获取大的短路电流切断电源。但是工地的电气碰壳故障并不频繁，经常发生的是漏电故障，如设备受潮、负荷过大、线路过长、绝缘老化等造成的漏电，这些漏电电流值较小，不能迅速切断保险，因此，故障不会自动消除而长时间存在。但这种漏电电流对人身安全已构成严重的威胁。所以，还需要加装灵敏度更高的漏电保护器进行补充保护。 （6）重复接地 重复接地的作用： 减轻PE

18、线或PEN线以外断线或接触不良时接零设备上电击的危险性。 减轻PEN线断线时负载中性点的电位“漂移”。 进一步降低故障持续时间内意外带电设备的对地电压。 缩短漏电故障持续时间。 改善架空线路的防雷性能。 重复接地的要求： 架空线路干线和分支线的终端、沿线路每1km处、分支线长度超过200m分支处。 线路引入车间及大型建筑物的第1面配电装置处（进户处）。 采用金属管配线时，金属管与保护零线连接后作重复接地。采用塑料管配线时，另行敷设保护零线并作重复接地。 （7）工作接地 工作接地的作用： 保持系统电位的稳定性，即减轻低压系统由高压窜入低压等原因所产生过电压的危险性。若没有工作接地，当10kV高压窜入低压时，低压系统对地的电压上升为5800V左右。 当配电网一相故障接地时，工作接地有抑制电压升高的作用。如没有工作接地，发生一相接地故障时，中性线对地电压可上升到接近相电压、另两相对地电压可上升到接近线电压或更高的数值。4.接地装置 （1）接地装置的概