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1、第四章 防觸電技術(shù),第一節(jié) 絕緣防護(hù),一、絕緣防護(hù)的作用,使用絕緣材料將帶電導(dǎo)體封護(hù)或隔離起來(lái)，使電氣設(shè)備及線路能正常工作，防止人身觸電事故的發(fā)生。,二、常用絕緣材料,電工技術(shù)上將電阻率在1000Mm以上的材料稱為絕緣材料。,絕緣材料按形態(tài)分為氣體、液體、固體絕緣材料；按化學(xué)性質(zhì)可分為無(wú)機(jī)、有機(jī)和混合絕緣材料。,常用的氣體絕緣材料有空氣、氮?dú)?、二氧化碳、六氟化硫等?液體絕緣材料有變壓器油、電容器油、電纜油、硅油、蓖麻油等。,固體絕緣材料使用最廣泛。,絕緣性能包括電氣性能、機(jī)械性能、熱性能、吸潮性能、化學(xué)穩(wěn)定性以及抗生物性等。,電氣性能是絕緣材料的主要性能。引起絕緣電氣性能過(guò)早惡化和破壞的原因

2、主要有：,（1）產(chǎn)品制造質(zhì)量低劣；（2）在搬運(yùn)、安裝、使用及檢修過(guò)程中受到機(jī)械損傷；（3）由于設(shè)計(jì)、安裝、使用不當(dāng)，絕緣材料與其工作條件不相適應(yīng)。,耐熱性能是絕緣材料的重要性能之一。絕緣材料溫度升高后，其絕緣性能將下降。絕緣材料容許的極限工作溫度稱為耐熱等級(jí)。絕緣材料的耐熱等級(jí)與極限工作溫度見(jiàn)下表。,絕緣材料的耐熱等級(jí)與極限工作溫度,級(jí) 別,極限工作溫度(),Y,90,A,105,E,120,B,130,F,155,H,180,C,180以上,三、預(yù)防電氣設(shè)備絕緣事故的措施,（1）不使用質(zhì)量不合格的電氣產(chǎn)品；,（2）搬運(yùn)、安裝、運(yùn)行和維修中避免絕緣受機(jī)械損傷、受潮、臟污；,（3）按規(guī)程和規(guī)范安

3、裝；,（4）按工作環(huán)境和使用條件正確選用電氣設(shè)備；,（5）按照技術(shù)參數(shù)使用電氣設(shè)備；,（6）正確選用絕緣材料；,（7）按規(guī)定周期和項(xiàng)目對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行絕緣預(yù)防性試驗(yàn)，對(duì)有絕緣缺陷的設(shè)備及時(shí)進(jìn)行處理；,（8）改善絕緣結(jié)構(gòu)；,第二節(jié) 屏護(hù),屏護(hù)就是用防護(hù)裝置將帶電部位、場(chǎng)所或范圍隔離開(kāi)來(lái)。其作用主要有：（1）防止工作人員意外碰觸或過(guò)分接近帶電體；（2）作為檢修部位與帶電體的距離小于安全距離時(shí)的隔離措施；（3）保護(hù)電氣設(shè)備不受機(jī)械損傷。,常用的屏護(hù)裝置有遮攔、護(hù)罩、護(hù)蓋、圍墻等。,一、遮攔,用于室內(nèi)高壓配電裝置，宜做成網(wǎng)狀，金屬遮攔必須妥善接地并加鎖。,二、柵攔,用于室內(nèi)、室外配電裝置，金屬制作的柵攔

4、應(yīng)妥善接地。,三、圍墻,室外落地安裝的變配電設(shè)施應(yīng)有完好的圍墻。,四、保護(hù)網(wǎng),保護(hù)網(wǎng)分為鐵絲網(wǎng)和鐵板網(wǎng)兩種。,屏護(hù)裝置應(yīng)符合間距的要求及有關(guān)規(guī)定，并根據(jù)需要配以明顯標(biāo)志，以引起人們的注意。要求較高的屏護(hù)裝置還應(yīng)裝設(shè)信號(hào)指示和連鎖裝置。所有的屏護(hù)裝置應(yīng)符合防火、防風(fēng)要求并具有足夠的機(jī)械力學(xué)強(qiáng)度。,第三節(jié) 安全距離,安全距離又稱間距，是指為防止發(fā)生事故或短路故障而規(guī)定的帶電體之間、帶電體與地面之間、帶電體與其他設(shè)施之間、工作人員與帶電體之間必須保持的最小距離或最小空氣間隙。安全距離的大小取決于電壓的高低、設(shè)備的類型和安裝方式等，并在規(guī)程中作出明確規(guī)定。,一、線路間距,架空線路導(dǎo)線與地面或水面的距離

5、不應(yīng)低于下表所列的數(shù)值。,導(dǎo)線與地面或水面的最小距離（m）,架空線路應(yīng)避免跨越建筑物，架空線路不應(yīng)跨越燃燒材料作屋頂?shù)慕ㄖ?。架空線路必須跨越建筑物時(shí)，應(yīng)與有關(guān)部門(mén)協(xié)商并取得有關(guān)部門(mén)的同意。架空線路與建筑物的距離不應(yīng)低于下表所列的數(shù)值。,導(dǎo)線與建筑物的最小距離（m）,架空線路導(dǎo)線與街道或廠區(qū)樹(shù)木的距離不應(yīng)低于下表所列的數(shù)值。,導(dǎo)線與樹(shù)木的最小距離（m）,架空線路應(yīng)與有爆炸危險(xiǎn)的廠房和有火災(zāi)危險(xiǎn)的廠房保持必要的防火間距，與鐵道、道路、管道、索道及其它架空線路之間的距離應(yīng)符合有關(guān)規(guī)程的規(guī)定。,幾種線路同桿架設(shè)時(shí)應(yīng)取得有關(guān)部門(mén)同意，并應(yīng)符合下列要求：,1電力線路在通訊線路上方，高壓線路在低壓線路上方

6、。,2通訊線路與低壓線路之間的距離不得小于15m；低壓線路之間不得小于06m；低壓線路與10kV高壓線路之間不得小于12m；l0kV高壓線路與10kV高壓線路之間不得小于08m。,10kV接戶線對(duì)地距離不應(yīng)小于40m；低壓接戶線對(duì)地距離不應(yīng)小于25m；低壓接戶線跨越通車街道時(shí)，對(duì)地距離不應(yīng)小于6m；跨越通車?yán)щy的街道或人行道時(shí)，不應(yīng)小于35m。,直接埋地電纜埋設(shè)深度不應(yīng)小于07m。,二、設(shè)備間距,變配電設(shè)備各項(xiàng)安全距離一般不應(yīng)小于下表所列的數(shù)值。,變配電設(shè)備的最小允許距離（mm）,室內(nèi)安裝的變壓器，其外廓與變壓器室四壁應(yīng)留有適當(dāng)距離。變壓器外廓至后壁及側(cè)壁的距離，容量l000kVA及以下者不應(yīng)

7、小于06m，容量1250kVA及以上者不應(yīng)小于08m；變壓器外廓至門(mén)的距離，分別不應(yīng)小于08m和10m。,配電裝置的布置，應(yīng)考慮設(shè)備搬運(yùn)、檢修、操作和試驗(yàn)方便 。為了工作人員的安全，配電裝置需保持必要的安全通道。,低壓配電裝置正面通道的寬度，單列布置時(shí)不應(yīng)小于15m；雙列布置時(shí)不應(yīng)小于2m。,低壓配電裝置背面通道應(yīng)符合以下要求：,1寬度一般不應(yīng)小于lm，有困難時(shí)可減為08m。,2通道內(nèi)高度低于23m無(wú)遮欄的裸導(dǎo)電部分與對(duì)面墻或設(shè)備的距離不應(yīng)小于lm；與對(duì)面其它裸導(dǎo)電部分的距離不應(yīng)小于15m。,3通道上方裸導(dǎo)電部分的高度低于23m時(shí)，應(yīng)加遮護(hù)，遮護(hù)后的通道高度不應(yīng)低于19m。,配電裝置長(zhǎng)度超過(guò)6

8、m時(shí)，屏后應(yīng)有兩個(gè)通向本室或其它房間的出口，且其間距離不應(yīng)超過(guò)15m。,室內(nèi)吊燈燈具高度一般應(yīng)大于25m；受條件限制時(shí)可減為22m；如果還要降低，應(yīng)采取適當(dāng)安全措施。當(dāng)燈具在桌面上方或其它人碰不到的地方時(shí)，高度可減為15m。戶外照明燈具一般不應(yīng)低于3m；墻上燈具高度允許減為25m。,三、檢修間距,在檢修工作中，為了防止人體及其所攜帶工具觸及或接近帶電體，必須保證足夠的檢修間距。,在低壓工作中，人體或其所攜帶工具與帶電體的距離不應(yīng)小于01m。,在高壓無(wú)遮欄操作中，人體或其所攜帶工具與帶電體之間的最小距離，10kV及以下者不應(yīng)小于07m；2035kV者不應(yīng)小于10m。用絕緣桿操作時(shí)，上述距離分別可

9、減為04m和06m。不能滿足上述距離時(shí)，應(yīng)裝設(shè)臨時(shí)遮欄。,在線路上工作時(shí)，人體或其所攜帶工具與臨近線路帶電導(dǎo)線的最小距離，10kV以下者不應(yīng)小于10m；35kV者不應(yīng)小于25m。,第四節(jié) 安全電壓,從保護(hù)人身安全的意義來(lái)說(shuō)，我們把人頭持續(xù)接觸而不會(huì)使人直接致死或致殘的電壓叫做安全電壓。,安全電壓是為防止觸電事故而采用的特定電源供電的電壓系列，其涵義有三：（1）采用安全電壓可以防止觸電事故；（2）安全電壓必須由特定的電源供電；（3）安全電壓有一系列的數(shù)值，各適用于一定的用電環(huán)境。,一、安全電壓值,安全電壓值Us的規(guī)定是以通過(guò)人體的電流Is（不超過(guò)安全電流30mA）與人體電阻Rb的乘積為依據(jù)的。即

10、 Us = Is Rb。,理論上安全電壓不是確定值，但我們能在一定條件下對(duì)安全電壓的上限值作出規(guī)定：,人體在狀態(tài)正常、手腳皮膚干燥的情況下，在接觸電壓有較大危險(xiǎn)性場(chǎng)所，可取安全電流 Is =30mA，人體電阻Rb=1700，相應(yīng)工頻安全電壓上限值為 Us = Is Rb= 30mA170050V。,二、安全電壓的選用,我國(guó)規(guī)定工頻有效值的額定值有42V、36V、24V、12V和6V。特別危險(xiǎn)環(huán)境中使用的手持電動(dòng)工具應(yīng)采用42V安全電壓；有電擊危險(xiǎn)環(huán)境中使用的手持照明燈和局部照明燈應(yīng)采用36V或24V安全電壓；金屬容器內(nèi)、特別潮濕處等特別危險(xiǎn)環(huán)境中使用的手持照明燈應(yīng)采用12V安全電壓；水下作業(yè)等

11、場(chǎng)所應(yīng)采用6V安全電壓。當(dāng)電氣設(shè)備采用24V以上安全電壓時(shí)，必須采取直接接觸電擊的防護(hù)措施。,三、安全電壓的取得,為了確保人身安全，提供安全電壓的電源必須符合下列條件：,（1）安全電壓必須由雙繞組變壓器降壓獲得，而不能由自耦變壓器或分壓器獲得。,（2）工作在安全電壓下的電路，必須與其他電路系統(tǒng)和任何無(wú)關(guān)的可導(dǎo)電部分實(shí)行電氣上的隔離。,（3）當(dāng)電氣設(shè)備采用24V以上安全電壓時(shí)，必須采取防止直接接觸帶電體的保護(hù)措施。,（4）安全變壓器的鐵芯和外殼均應(yīng)接地，以防止一、二次側(cè)繞組間絕緣擊穿時(shí)高壓竄入低壓回路引起觸電事故；此外，還應(yīng)在高低壓回路中裝設(shè)熔斷器做短路保護(hù)。安全變壓器的接線如下圖所示。,第五節(jié)

12、 電氣隔離與等電位連接,一、電氣隔離,電氣隔離是采用電壓比為1：1，即一次邊、二次邊電壓相等的隔離變壓器實(shí)現(xiàn)工作回路與其他電氣回路電器上的隔離。,1電氣隔離安全原理,電氣隔離安全實(shí)質(zhì)是將接地的電網(wǎng)轉(zhuǎn)換成一范圍很小的不接地電網(wǎng)。原理如右圖所示 。,在正常時(shí)情況下，圖中a、b兩人的遭遇是大不相同的。由于N線（或PEN線）是直接接地的，流經(jīng)a的電流將沿系統(tǒng)的工作接地和重復(fù)接地成回路，a的危險(xiǎn)性很大；而流經(jīng)b的電流只能沿絕緣電阻和分布電容構(gòu)成回路，電擊危險(xiǎn)性可以得到控制。,2電氣隔離的安全條件,應(yīng)用電氣隔離須滿足以下安全條件：,（1）隔離變壓器必須具有加強(qiáng)絕緣的結(jié)構(gòu)，其溫升和絕緣電阻應(yīng)符合要求。,（2

13、）最大容量單相變壓器不得超過(guò)25kVA、三相變壓器不得超過(guò)40kVA；空載輸出電壓交流不應(yīng)超過(guò)l000V、脈動(dòng)直流不應(yīng)超過(guò)1000 V、負(fù)載時(shí)電壓降低一般不得超過(guò)額定電壓的515。,（3）二次側(cè)繞組必須保持獨(dú)立。如果變壓器的二次側(cè)繞組接地，當(dāng)有人在二次側(cè)繞組受單相電擊時(shí)，電流很容易流經(jīng)人體和二次側(cè)繞組接地點(diǎn)構(gòu)成回路，危險(xiǎn)性將會(huì)很大，原因可通過(guò)電氣隔離原理圖分析。,（4）二次邊線路電壓過(guò)高或副邊線路過(guò)長(zhǎng)，都會(huì)降低回路對(duì)地絕緣水平，增大故障接地的危險(xiǎn)，并增大故障接地電流。因此，必須限制電源電壓和二次邊線路的長(zhǎng)度。按照規(guī)定，應(yīng)保證電源電壓U500V、線路長(zhǎng)度L200m、電壓與長(zhǎng)度的乘積ULl0000

14、0Vm。,二、等電位連接,右圖中虛線是等電位聯(lián)結(jié)線。如果沒(méi)有等電位聯(lián)結(jié)線，當(dāng)隔離回路中兩臺(tái)相距較近的設(shè)備發(fā)生不同相線的碰殼故障時(shí)，這兩臺(tái)設(shè)備的外殼將帶有不同的對(duì)地電壓。如果有人同時(shí)觸及這兩臺(tái)設(shè)備，則接觸電壓為線電壓，電擊危險(xiǎn)性極大。,等電位連接示意圖,第六節(jié) 漏電保護(hù),漏電保護(hù)是目前人們開(kāi)發(fā)出的較完善的防止觸電事故的保護(hù)措施。其意義主要表現(xiàn)在三個(gè)方面：1.當(dāng)人體觸及帶電體時(shí)，能在0.01秒內(nèi)切斷電源，從而減輕電流對(duì)人體的傷害程度；2.電氣設(shè)備或線路發(fā)生漏電或接地故障時(shí)，能在人尚未接觸之前就把電源切斷；3.可以防止漏電引起的火災(zāi)事故。,一、漏電保護(hù)器的類型,1.按反映信號(hào)的種類分，漏電保護(hù)器主要

15、有電壓型和電流型兩大類。,2.按執(zhí)行機(jī)構(gòu)分有機(jī)械脫扣器和電磁脫扣器兩種。,3.按極數(shù)可分為單極二線、兩極、兩極三線、三極、三極四線、四極。,二、漏電保護(hù)器的主要技術(shù)參數(shù),1.脫扣器額定電流,在規(guī)定的條件下，漏電保護(hù)器正常工作所允許長(zhǎng)期通過(guò)的最大電流值。,2.額定漏電動(dòng)作電流,制造廠規(guī)定的漏電保護(hù)器必須動(dòng)作的漏電動(dòng)作電流值。,3.漏電動(dòng)作時(shí)間,保護(hù)器檢測(cè)元件從實(shí)加漏電動(dòng)作電流起，到被保護(hù)電路切斷為止的時(shí)間。,三、電流型漏電保護(hù)器的工作原理,電流型漏電保護(hù)器主要由零序電流互感器、輸入電路、放大電路、執(zhí)行電路以及整流電源五部分組成。具體分析見(jiàn)下圖。,KM,KM,KM,KA,R2,R3,C1,C2,R

16、3,R6,L2,SA,V3,V4,R4,R5,V5,KA,V6,C3,V7,電子放大式漏電保護(hù)器原理圖,正常情況：,零序電流互感器一次側(cè)無(wú)零序電流二次側(cè)L2無(wú)感生電動(dòng)勢(shì)V1輸入電壓為零V1截止V2輸入電壓為零V2輸出截止繼電器KA無(wú)電流通過(guò)KA常閉觸點(diǎn)閉合交流接觸器KM處于閉合狀態(tài)，電路正常運(yùn)行。,當(dāng)發(fā)生人觸電或線路漏電情況：,零序電流互感器一次側(cè)有零序電流二次側(cè)L2感生電動(dòng)勢(shì)二次側(cè)L2與電容器C2產(chǎn)生電諧振V1有輸入電壓V1導(dǎo)通V2基極電位下降V2正向偏置，V2導(dǎo)通執(zhí)行繼電器KA有電流通過(guò)并動(dòng)作KA常閉觸點(diǎn)打開(kāi)交流接觸器KM主觸頭斷開(kāi)，切斷電源。,四、漏電保護(hù)方式,電流型漏電保護(hù)器的保護(hù)方式

17、通常有以下四種：,1全網(wǎng)總保護(hù) 三種安裝方式，即安裝在電源中性點(diǎn)接地線上 、總電源上、引出支路。,2對(duì)于移動(dòng)式電力設(shè)備，臨時(shí)用電設(shè)備和用電的家庭，應(yīng)安裝末級(jí)保護(hù)。,3. 較大低壓電網(wǎng)應(yīng)多級(jí)保護(hù)。,4. 對(duì)于保護(hù)器動(dòng)作切斷電源會(huì)造成事故或重大經(jīng)濟(jì)損失的用戶，其低壓電網(wǎng)的漏電保護(hù)可由用戶申請(qǐng)，經(jīng)供電企業(yè)批準(zhǔn)，而采取漏電報(bào)警方式。 。,五、漏電保護(hù)裝置的選用、安裝使用及運(yùn)行維護(hù),1漏電保護(hù)裝置選用,（l）漏電保護(hù)器設(shè)置的場(chǎng)所,（2）漏電保護(hù)裝置的動(dòng)作電流數(shù)值選擇,（3）根據(jù)安裝地點(diǎn)的實(shí)際情況,2漏電保護(hù)裝置安裝使用,3漏電保護(hù)裝置運(yùn)行維護(hù),（l）漏電保護(hù)器投入運(yùn)行后，應(yīng)每年對(duì)保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行一次普查。,（2）電工每月至少對(duì)保護(hù)器用試跳器試驗(yàn)一次，每當(dāng)雷擊或其他原因使保護(hù)動(dòng)作后，應(yīng)作一次試驗(yàn)。,（3）保護(hù)器動(dòng)作后，若經(jīng)檢查未發(fā)現(xiàn)事故點(diǎn)，允許試送電一次。如果再次動(dòng)作，應(yīng)查明原因，找出故障，不得連續(xù)強(qiáng)送電。,（4）嚴(yán)禁私自撤除保護(hù)器或強(qiáng)迫送電。,（5）漏電保護(hù)器故障后要及時(shí)更換，并由專業(yè)人員修理。,