電氣安全、防雷與接地培訓(xùn)教學(xué)課件(共74p)

1、第八章 電氣安全、防雷與接地 8-1 電氣安全 8-2 大氣過電壓與防雷 8-3 電氣設(shè)備接地 8-1 電氣安全 一、觸電及有關(guān)概念1.電流對人體的傷害 所謂觸電是指電流流過人體時對人體產(chǎn)生的生理和病理傷害。這種傷害是多方面的，主要分為電擊和電灼傷兩種類型。(1)電擊 電擊是由于較小的電流通過人體體內(nèi)而造成的內(nèi)部器官在生理上的反應(yīng)和病變。如針痛感、灼痛感、痙攣，嚴(yán)重時可以出現(xiàn)昏迷、心室顫動或停跳、呼吸困難或停止等現(xiàn)象。 (2)電灼傷 電灼傷是較大的電流對人體造成的外傷，這種觸電多數(shù)發(fā)生在人體尚為接觸到帶電體時肌體受到高溫電弧的灼傷。如人體組織燒焦、炭化、壞死等現(xiàn)象。這種情況一般是由于高壓觸電造

2、成的。2.影響人體觸電后果的因素(1)電流強度 通過人體的電流越大，人體的生理反應(yīng)越強烈，對人體的傷害也越嚴(yán)重。按照人體對電流的反應(yīng)的程度和電流對人體的傷害程度，可分為：感知電流、擺脫電流和三級。一般對健康成年人來說，感知電流為1mA，擺脫電流為10mA，致命電流為50mA（電流持續(xù)時間在1s以上）。我國一般取30 mA（工頻交流）為安全電流。(2)觸電時間 觸電致死在生理險象是心室顫動。電流通過人體的時間越長，越容易引起心室顫動，觸電的后果也越嚴(yán)重。(3)電流性質(zhì) 人體對不同頻率電流在生理上的敏感性是不同的，具體說，直流、工頻交流和高頻交流電流通過人體時其對人體的危害程度是不同的。直流電流對

3、人體的傷害較輕；工頻交流對人體的傷害最為嚴(yán)重。 (4)電流路徑 電流對人體的傷害，隨著路徑的不同，程度也不同。電流流經(jīng)心臟、中樞神經(jīng)（腦部和脊髓）和呼吸系統(tǒng)是最危險的。所以電流從手到腳，特別是從一手到另一手是最危險的。(5)人體狀況 經(jīng)試驗研究表明，觸電危險性與人體的狀況有關(guān)。健康人的心臟和衰弱病人的心臟對電流損害的抵抗能力是差別很大的；觸電者的年齡、精神狀態(tài)和人體電阻等都會使電流對人體的危害程度有所差異。要點提示!一般情況下，人體觸電的主要原因是：1）工作時沒有遵守有關(guān)安全規(guī)程，直接或過分靠近帶電體；2）人體觸及到了因絕緣損壞而帶電的電氣設(shè)備外殼和與之相連的金屬體。3）電氣設(shè)備安裝不符合有關(guān)

4、規(guī)程要求，帶電體對地距離不夠；4）不懂電氣知識，隨便亂拉電線、電燈等造成觸電。3.安全電壓和人體電阻（1）安全電壓 所謂安全電壓 ，是指人體觸電后，不能使人致死或致殘的電壓。作用人體的電壓越高，人體電阻越小，則通過人體的電流就越大，觸電的危害程度就越嚴(yán)重。因此，我國根據(jù)不同的環(huán)境條件，規(guī)定安全電壓為：在無高度危險的環(huán)境為65V，有高度危險的環(huán)境為36V，特別危險的環(huán)境為12V。（2）人體電阻 人體電阻是由體內(nèi)電阻和肌膚電阻兩部分組成。體內(nèi)電阻較小（約500），而且基本不變；人體電阻主要由肌膚電阻決定，且與多種因素有關(guān)，正常時可高達(dá)數(shù)萬歐以上。而在惡劣的條件（如出汗且有導(dǎo)電粉塵）下，則可下降為1

5、200左右。安全工程計算時，從安全角度考慮，人體電阻一般取1700。安全電流：我國一般取30 mA（工頻交流）為安全電流。安全電壓：在無高度危險的環(huán)境為65V，有高度危險的環(huán)境為36V，特別危險的環(huán)境為12V。人體電阻：一般取1700。要點提示!4.觸電防護(hù)（1）直接觸電防護(hù) 為了保證人身安全，對人能直接接觸正常帶電部分的防護(hù)，例如對帶電體加隔離柵欄或加保護(hù)罩等的防護(hù)。（2）間接觸電防護(hù) 為了保證人身安全，對正常時不帶電，而故障時可帶危險電壓的外露可導(dǎo)電部分的防護(hù)，例如將正常不帶電的可導(dǎo)電部分接地等的防護(hù)。二、電氣安全措施及觸電急救1.常用的技術(shù)措施（1）停電 停電時，必須把來自各途徑的電源斷

6、開，且保證至少有一處明顯斷開點。檢修時，工作人員應(yīng)與帶電部分保持有效的安全距離。（2）驗電 停電后，通過驗電設(shè)備可以明顯地驗證停電設(shè)備是否帶電，從而防止觸電事故的發(fā)生。（3）裝設(shè)臨時接地線 這是為了防止在維修過程中突然來電，以保證工作人員安全的可靠措施。在裝設(shè)臨時接地線時，必須先接接地端，再接設(shè)備端；拆除時順序應(yīng)相反。（4）懸掛標(biāo)志牌和裝設(shè)臨時遮攔 標(biāo)志牌是用來對所有人員提出安全警告和應(yīng)注意事項的，如“禁止合閘，有人工作”、“高壓危險”等；臨時遮攔是為了防止工作人員誤碰或靠近帶電體。2.常用的組織措施（1）工作票制度 工作票是準(zhǔn)許在電氣設(shè)備或線路上工作的書面命令，也是執(zhí)行保證安全技術(shù)措施的書面

7、依據(jù)。（2）操作票制度 操作票制度是在全部停電或部分停電時，在電氣設(shè)備或線路上工作人員必須執(zhí)行的操作制度。也是人身安全和正確操作的重要保證 （3）工作許可制度 該制度是為了進(jìn)一步加強工作人員的工作責(zé)任感。工作許可人員負(fù)責(zé)審查工作票所列安全措施是否正確完備，是否符合現(xiàn)場條件。（4）工作監(jiān)護(hù)制度 該制度是為了保護(hù)人身安全和操作正確的措施。監(jiān)護(hù)人的主要職責(zé)是監(jiān)護(hù)操作人員是否按規(guī)定的要求操作。3.觸電急救（1）脫離電源 觸電急救，首先要使觸電者迅速脫離電源。提示：一旦發(fā)生觸電事故，一定要沉著冷靜的應(yīng)對。（2）急救處理 觸電者脫離電源后，應(yīng)立即將其移至干燥通風(fēng)的場所，根據(jù)具體情況迅速對癥救治，同時趕快通

8、知醫(yī)務(wù)人員并做好送往醫(yī)院的準(zhǔn)備工作。返回 8-2 大氣過電壓與防雷 一、大氣過電壓1雷電的形成 氣過電壓產(chǎn)生的根本原因，是雷云放電引起的。在雷雨季節(jié)里，太陽把地面一部分水分蒸發(fā)為蒸汽，并向上升起，由于太陽不能直接使空氣變熱，所以上部空氣為冷空氣。上升的蒸汽一旦遇到冷空氣，立即凝結(jié)成水滴，隨著水滴的增多逐漸形成積云。它們受到強烈氣流的吹襲，產(chǎn)生摩擦和碰撞，形成帶正、負(fù)不同電荷的雷云。過電壓保護(hù)雷電的危害：（1）雷云對地放電時，在雷電附近的導(dǎo)線上將產(chǎn)生感應(yīng)過電壓，會使電氣設(shè)備絕緣發(fā)生閃絡(luò)或擊穿，甚至引起火災(zāi)和爆炸，造成人身傷亡等；（2）強大的雷電流流過導(dǎo)體時，會產(chǎn)生很大的熱量而使導(dǎo)體嚴(yán)重變形或熔斷

9、；（3）雷云對地放電時，強大的雷電流會產(chǎn)生機械效應(yīng)而使桿塔、橫擔(dān)和建筑物等損壞；（4） 雷云對地放電時，有時也能擊中人，對人造成嚴(yán)重傷害。知識拓展2直擊雷過電壓 雷云直接對輸電線路或電氣設(shè)備放電，強大的雷電流通過線路或電氣設(shè)備時引起過電壓。從而產(chǎn)生破壞性很大的熱效應(yīng)和機械效應(yīng)，這就是直擊雷過電壓。有一高度為h的避雷針，當(dāng)雷云對避雷針放電時，避雷針頂端的電位為：iLd為雷電流幅值，kA；Rch為接地裝置的沖擊電阻，；L0為避雷針單位長度的電感，H/m；h為避雷針高度，m。 當(dāng)雷云對避雷針放電時，其頂端的電位大小，就是直擊雷過電壓的數(shù)值，即雷電流通過線路或電氣設(shè)備（被擊中物）的阻抗和接地電阻時所造

10、成的電壓降。3感應(yīng)雷過電壓 當(dāng)雷云不是直接擊于輸電線路或電氣設(shè)備上，而是由雷云對輸電線路或電氣設(shè)備的靜電感應(yīng)或電磁感應(yīng)所產(chǎn)生的過電壓。 感應(yīng)雷過電壓的形成雷云在線路上方時，線路上感生束縛電荷 雷云放電后，自由電荷在線路上形成過電壓波1-雷云 2-放電通道 3-架空線路4雷電波侵入 由于直擊雷或感應(yīng)雷而產(chǎn)生的高電位雷電波，沿架空線或金屬管道侵入變配電站或用戶造成危害。據(jù)統(tǒng)計表明，工廠變配系統(tǒng)中，由于雷電波侵入而造成的雷害事故，在整個雷害事故中占50%以上。 二、防雷設(shè)備1避雷針和避雷線（1）避雷針和避雷線的引雷避雷針引雷示意圖 a）雷先導(dǎo)離針很遠(yuǎn)時 b）雷先導(dǎo)離針很近時（2）避雷針與避雷線的結(jié)構(gòu)

11、 一個完整的避雷針由接閃器、引下線及接地體三部分組成。接閃器是專門用來接受雷云放電的金屬物體。接閃器的不同，可組成不同的防雷設(shè)備：接閃器是金屬桿的，則稱為避雷針；接閃器是金屬線的，稱為避雷針或架空地線；接閃器是金屬帶的、金屬網(wǎng)的則稱為避雷帶、避雷網(wǎng)等。 引下線是接閃器與接地體之間的連接線，將由接閃器引來的雷電流安全的通過其自身并由接地體導(dǎo)入大地，所以應(yīng)保證雷電流通過時不致熔化。引下線一般采用直徑為8mm的圓鋼或截面不小于25mm2的鍍鋅鋼絞線。如果避雷針的本體是采用鋼管或鐵塔形式，則可以利用其本體做引下線，還可以利用非預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土桿的鋼筋作引下線。 接地體是避雷針的地下部分，其作用是將雷電

12、流順利地泄入大地。接地體常用長2.5m，50mm50mm5mm的角鋼多根或直徑為50mm的鍍鋅鋼管多根打入地下，并用鍍鋅扁鋼連接起來。接地體的效果和作用可用沖擊接地電阻的大小表達(dá)，其值越小越好。各種防雷設(shè)備的沖擊接地電阻值均有規(guī)定，如獨立避雷針或避雷線的沖擊接地電阻應(yīng)不大于10。（3）單支避雷針與避雷線的保護(hù)范圍1）單支避雷針的保護(hù)范圍 單支避雷針的保護(hù)范圍是以避雷針為軸的折線構(gòu)成的上、下兩個圓錐形空間。 針頂A向下作與針成45角的斜折線，與高0.5h的水平面相交于B點，連接B到地面的保護(hù)半徑1.5h處的C點，通過交點B把錐形保護(hù)范圍分為上、下兩個空間。 hx為被保護(hù)物高度，m；ha（ha=h

13、-hx）為避雷針的有效高度，m；p為高度影響系數(shù)，當(dāng)h30m時，p=1；當(dāng)30mh120m時， 2）避雷線的保護(hù)范圍 由避雷線向下作與其垂直面成25角的兩個斜面，在高度h/2處轉(zhuǎn)折與地面上離避雷線水平距離為h的直線相連的平面，合起來構(gòu)成屋脊式的保護(hù)范圍。保護(hù)寬度rx可按下式計算 兩根避雷線外側(cè)的保護(hù)范圍按單根避雷線方法確定。兩避雷線內(nèi)側(cè)保護(hù)范圍的截面，由通過兩避雷線及保護(hù)范圍上部邊緣最低點O的圓弧確定，O點的高度可按下式計算知識拓展用“滾球法”確定避雷針（線）的保護(hù)范圍： 所謂“滾球法”，就是選擇一個半徑為hr的球體，沿需要防護(hù)直擊雷的部位滾動，如果球體只接觸到避雷針（線）或避雷針（線）與地面

14、，而不觸及需要保護(hù)的部位，則該部位就在避雷針（線）的保護(hù)范圍之內(nèi)，計算公式略。2避雷器（1）閥型避雷器1）閥型避雷器的結(jié)構(gòu) 閥型避雷器是由裝在密封瓷套管中的火花間隙和閥片（非線性電阻）串聯(lián)組成。上端有與導(dǎo)線相連接下端與接地體相連 閥型避雷器的結(jié)構(gòu)a） FS-0.38型：1-上接線端 2-火花間隙 3-云母片 4-瓷套管 5-閥片 6-下接線端b） FZ-10型：1-火花間隙 2-閥片 3-瓷套管 4-云母片 5-分路電阻 火花間隙按網(wǎng)路額定電壓的高低，采用若干個單間隙疊合而成，每個單間隙如圖所示。 單個平板型火花間隙 閥片的電阻特性曲線 2）閥型避雷器的工作原理3）閥型避雷器的分類及應(yīng)用 閥型

15、避雷器主要分為普通型和磁吹型兩大類。普通型有FS和FZ兩種系列。磁吹型則有FCD和FCZ兩種系列。閥型避雷器的型號中的符號含義如下：F為閥型；S為線路用；Z為電站用；D為保護(hù)電機用；C為磁吹。（2）管型避雷器 管型避雷器由產(chǎn)氣管、內(nèi)部間隙和外部間隙三部分組成。而產(chǎn)氣管由纖維、有機玻璃或塑料組成。它是一種滅弧能力很強的保護(hù)間隙。 管型避雷器結(jié)構(gòu)示意圖1-產(chǎn)氣管 2-棒形電極 3-環(huán)形電極 4-接地支座 5-管口 6-線路 s1-外部間隙 s2-內(nèi)部間隙 當(dāng)沿線侵入的雷電波幅值超過管型避雷器的擊穿電壓時，內(nèi)外火花間隙同時放電，內(nèi)部火花間隙的放電電弧使管內(nèi)溫度迅速升高，管子內(nèi)壁的纖維質(zhì)分解出大量高壓

16、氣體，由環(huán)形電極端面的管口5噴出，形成強烈縱吹，使電弧在電流第一次過零時就熄滅。這時外部間隙的空氣迅速恢復(fù)了正常絕緣，使管型避雷器與供電系統(tǒng)隔離。熄弧過程僅為0.01s。 （3）保護(hù)間隙角形保護(hù)間隙（羊角避雷器）a)雙支持絕緣子單間隙 b) 單支持絕緣子單間隙 c) 雙支持絕緣子雙間隙s-保護(hù)間隙 s1 -主間隙 s2 -輔助間隙 這種角形保護(hù)間隙又稱羊角避雷器。其中一個電極接于線路，另一個電極接地。當(dāng)線路侵入雷電波引起過電壓時，間隙擊穿放電，將雷電流泄入大地。為了防止間隙被外物（如鳥、獸、樹枝等）短接而造成短路故障，通常在其接地引下線中還串接一個輔助間隙S2，如圖8-12c)所示。這樣即使主

17、間隙被物短接，也不致造成接地短路。（4）金屬氧化物避雷器 金屬氧化物避雷器又稱壓敏避雷器，是一種新型避雷器 金屬氧化物避雷器1-金屬氧化鋅接觸層 2-填充劑 3-氧化鋅晶粒 4-環(huán)氧樹脂絕緣表層 5-引線 氧化鋅閥片上的電壓超過某一值（此值稱為動作電壓）時，閥片將發(fā)生“導(dǎo)通”，而后在閥片的殘壓與流過其本身的電流基本無關(guān)。在工頻電壓下，閥片呈現(xiàn)極大電阻，能迅速抑制工頻續(xù)流，因此不需串聯(lián)火花間隙來熄滅工頻續(xù)流引起的電弧。 幾種常見的金屬氧化物避雷器外形圖 三、防雷措施1架空線路的防雷保護(hù)（1）裝設(shè)避雷線 最有效的保護(hù)是在電桿（或鐵塔）的頂部裝設(shè)避雷線，用接地線將避雷線與接地裝置連在一起，使雷電流經(jīng)

18、接地裝置流入大地，以達(dá)到防雷的目的。線路電壓越高，采用避雷線的效果越好，而且避雷線在線路造價中所占比重也越低。（2）裝設(shè)管型避雷器或保護(hù)間隙 當(dāng)線路遭受雷擊時，外部和內(nèi)部間隙都被擊穿，把雷電流引入大地，此時就等于導(dǎo)線對地短路。選用管型避雷時，應(yīng)注意除了其額定電壓要與線路的電壓相符外，還要核算安裝處的短路電流是否在額定斷流范圍之內(nèi)。（3）加強線路絕緣 在310kV的線路中采用瓷橫擔(dān)絕緣子。它比鐵橫擔(dān)線路的絕緣耐雷水平高得多。當(dāng)線路受雷擊時，就可以減少發(fā)展成相間閃絡(luò)的可能性，由于加強了線路絕緣，使得雷擊閃絡(luò)后建立穩(wěn)定工頻電弧的可能性也大為降低。 木質(zhì)的電桿和橫擔(dān)，使線路的相間絕緣和對地的絕緣提高，

19、因此不易發(fā)生閃絡(luò)。運行經(jīng)驗證明，電壓較低的線路，木質(zhì)電桿對減少雷害事故有顯著的作用。2變配電站的防雷保護(hù)（1）裝設(shè)避雷針防止直擊雷 避雷針分為獨立避雷針和構(gòu)架避雷針兩種。獨立避雷針和接地裝置一般是獨立的。構(gòu)架避雷針是裝設(shè)在構(gòu)架上或廠房上的，其接地裝置與構(gòu)架或廠房的地相連，因而與電氣設(shè)備的外殼也連在一起。變電站對直擊雷的防護(hù)，一般裝設(shè)獨立避雷針，使電氣設(shè)備全部處于避雷針的保護(hù)范圍之內(nèi)。注意事項：從避雷針的引下線的入地點到主變壓器接地線的入地點，沿接地網(wǎng)的接地體的距離不應(yīng)小于15m，以防避雷針放電時，反擊擊穿變壓器的低壓繞組。為防止雷擊避雷針時，雷電波沿電線傳入室內(nèi)，危及人身安全，照明線或電話線不

20、要架設(shè)在獨立避雷針上。獨立避雷針及其接地裝置，不應(yīng)裝設(shè)在工作人員經(jīng)常通行的地方，并應(yīng)距離人行道路不小于3m，否則采取均壓措施，或鋪設(shè)厚度為5080mm的瀝青加碎石層。（2）對沿線侵入雷電波的保護(hù)1）容量在5600 kVA以上的變電站，進(jìn)線保護(hù)應(yīng)架設(shè)12km左右長的架空避雷線，如果是木桿線路進(jìn)線保護(hù)的首段，應(yīng)裝設(shè)三相一組管型避雷器。 2）容量為32005600kVA的變電站，以避雷線保護(hù)的進(jìn)線長度為0.50.6km。避雷器至變壓器及互感器的最大允許距離一般不超過20m。 3）容量在3200kVA以下的變電站，不要求在進(jìn)線段架設(shè)避雷線，只要求在首端裝設(shè)管型避雷器，并在0.50.6km范圍內(nèi)每一電桿

21、都要接地，如下圖所示。但當(dāng)變電站有一級負(fù)荷時，則應(yīng)按下圖進(jìn)行保護(hù)。 4）變電站310 kV 側(cè)的保護(hù)，是在每條出線和母線上裝設(shè)閥型避雷器，如下圖所示。3配電設(shè)備的保護(hù) 35kV 配電變壓器一般采用閥型避雷器保護(hù)。避雷器應(yīng)裝在高壓熔斷器的后面。在缺少閥型避雷器時，可用保護(hù)間隙進(jìn)行保護(hù)，這時應(yīng)盡可能采用自動重合熔斷器。 為了提高保護(hù)的效果，防雷保護(hù)設(shè)備應(yīng)盡可能地靠近變壓器安裝。避雷器或保護(hù)間隙的接地線應(yīng)與變壓器的外殼及變壓器低壓側(cè)中性點連在一起共同接地。其接地電阻值為：對100kVA及以上的變壓器，應(yīng)不大于4；對小于100kVA的變壓器，應(yīng)不大于10。（1）配電變壓器及柱上油開關(guān)的保護(hù) 為了防止避

22、雷器流過沖擊電流時，在接地電阻上產(chǎn)生的電壓降沿低壓零線侵入用戶，應(yīng)在變壓器兩側(cè)相鄰電桿上將低壓零線進(jìn)行重復(fù)接地。 柱上油開關(guān)可用閥型避雷器或管型避雷器來保護(hù)。對經(jīng)常閉路運行的柱上油開關(guān)，可只在電源側(cè)安裝避雷器。對經(jīng)常開路運行的柱上油開關(guān)，則應(yīng)在其兩側(cè)都安裝避雷器。其接地線應(yīng)和開關(guān)的外殼連在一起共同接地，其接地電阻一般不應(yīng)大于10。 低壓線路的保護(hù)，是將靠近建筑物的一根電桿上的絕緣子鐵腳接地。這樣當(dāng)雷擊低壓線路時，就可向絕緣子鐵腳放電，把雷電流泄入大地，起到保護(hù)作用。其接地電阻一般不應(yīng)大于30。（2）低壓線路的保護(hù)返回 8-3 電氣設(shè)備接地 一、接地的目的1防止觸電 為了防止人員遭到電擊，一個有

23、效的辦法，就是當(dāng)人體接觸或接近帶電體時，讓人體與帶電體處在同一電位。而要保持相同的電位，做簡便的做法就是使電氣設(shè)備的某部分與大地連接起來。2防止電氣設(shè)備的機械性損壞 在供配電系統(tǒng)遭受雷擊、受到?jīng)_擊電流的沖擊、遭受靜電或出現(xiàn)共振等影響的情況下，以及在與其他高壓系統(tǒng)發(fā)生掛碰事故的情況下，供配電系統(tǒng)中會出現(xiàn)過電壓，可能導(dǎo)致電氣設(shè)備的絕緣材料的損壞或性能變壞等。采取接地措施，可以有效的抑制過電壓的出現(xiàn)。3防止火災(zāi)及爆炸 因用電而導(dǎo)致火災(zāi)或爆炸的點火源，是來自雷電襲擊、靜電放電、電火花、電弧以及電氣設(shè)備的加熱和漏電等。采取接地措施，在系統(tǒng)正常運行和發(fā)生事故的情況下可以有效的抑制點火源的出現(xiàn)。4電氣設(shè)備正

24、常工作提示：為了電氣設(shè)備的正常工作以及保障人身安全，需要接地的場合必須接地！ 很多電氣設(shè)備在正常工作時是必須接地的，如變壓器的中性點、防雷設(shè)備的接地等。二、接地裝置的構(gòu)成 接地裝置是由接地體和接地線兩部分構(gòu)成的。其中與土壤直接接觸的金屬物體，稱為接地體或接地極。而由若干接地體在大地中相互連接而構(gòu)成的總體，稱為接地網(wǎng)。連接于接地體和設(shè)備接地部分之間的金屬導(dǎo)線，稱為接地線。接地裝置示意圖1-接地體 2-接地干線 3-接地支線 4-電氣設(shè)備 接地體通常采用直徑50 mm，長22.5m的鋼管或50 mm50 mm5 mm，長2.5m的角鋼，端部削尖，打入地中。接地體按其布置方式又可分為外引式和環(huán)路式兩

25、種。外引式是將接地體引出戶外某處集中埋于地下，如圖所示。環(huán)路式則是將接地體圍繞電氣設(shè)備或建筑物四周打入地中。接地體上端應(yīng)露出溝底100200mm，以便與接地線可靠焊接。二、接地裝置的散流效應(yīng)1接地電流與對地電壓 當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生接地時，電流通過接地體向大地作半球形散開，這一電流稱為接地電流，用IE表示。半球形的散流面在距接地體越遠(yuǎn)處其表面積越大，散流的電流密度越小，地表電位也就越低，電位和距離成雙曲線函數(shù)關(guān)系，這一曲線稱為對地電位分布曲線， 2接觸電壓和跨步電壓 電氣設(shè)備的外殼一般都與接地體相連，在正常情況下和大地同為零電位。但當(dāng)設(shè)備發(fā)生接地故障時，則有接地電流入地，并在接地體周圍地表形成對地電

26、位分布，此時如果有人觸及設(shè)備外殼，則人所接觸的兩點（如手和腳）之間的電位差，稱為接觸電壓，用Utou表示如果人在接地體20m范圍內(nèi)走動，由于兩腳之間有0.8m左右距離，從而承受了電位差，稱為跨步電壓，用Ustep表示。 三、電氣設(shè)備的接地1工作接地 為了保證電氣設(shè)備的可靠運行，在電氣回路中某一點必須進(jìn)行的接地，稱為工作接地。如避雷器、避雷針及變壓器中性的接地都屬于工作接地 2保護(hù)接地 將電氣設(shè)備上與帶電部分絕緣的金屬處殼與接地體相連接，這樣可以防止因絕緣損壞而遭受觸電的危險，這種保護(hù)工作人員的接地措施，稱為保護(hù)接地，代號為PE。 保護(hù)接地總的類型有兩種：一種是設(shè)備的金屬外殼經(jīng)各自的PE線分別直

27、接接地，即IT系統(tǒng)的接地，多適用于工廠高壓系統(tǒng)或中性點不接地的低壓三相三線制系統(tǒng)；另一種是設(shè)備的金屬外殼經(jīng)公共的PE線或PEN線接地，即過去所謂的保護(hù)接零，它多用于中性點接地的低壓三相四線制系統(tǒng)，又可分為TN系統(tǒng)和TT系統(tǒng)兩種。（1） IT系統(tǒng) 在中性點不接地的三相三線制供電系統(tǒng)中，將電氣設(shè)備在正常情況下不帶電的金屬外殼及其構(gòu)架等，與接地體經(jīng)各自的PE線分別直接相連。當(dāng)電氣設(shè)備某相的絕緣損壞時外殼就帶電，同時由于線路與大地存在絕緣電阻r和對地電容（圖中未畫出），若人體此時觸及設(shè)備外殼，則電流就全部通過人體而構(gòu)成通路， （2）TN系統(tǒng) 在中性點直接接地的低壓三相四線制系統(tǒng)中，將電氣設(shè)備正常不帶電

28、的金屬外殼與中性線（N線）相連接。當(dāng)設(shè)備發(fā)生單相碰殼接地故障時，短路電流流經(jīng)外殼和PE（或PEN）線形成回路，由于回路中的相線，PE（或PEN）線及設(shè)備外殼的合成電阻很小，所以短路電流很大，一般都能使設(shè)備的過電流保護(hù)裝置（如熔斷器）動作，迅速將故障設(shè)備從電源斷開，從而減小觸電危險，保護(hù)人身和設(shè)備的安全。（3）TT系統(tǒng) 在中性點直接接地的低壓三相四線制系統(tǒng)中，將電氣設(shè)備正常情況下不帶電的金屬外殼經(jīng)各自的PE線分別直接接地。當(dāng)設(shè)備發(fā)生單相碰殼接地故障時，由于接觸不良而導(dǎo)致故障電流較小，不足以使過電流保護(hù)裝置動作，此時如果有人觸及設(shè)備外殼，則故障電流就要全部通過人體，造成觸電事故，如下圖所示。 當(dāng)采

29、用TT系統(tǒng)后，設(shè)備與大地接觸良好，發(fā)生故障時的單相短路電流較大，足以使過電流保護(hù)裝置動作，迅速切除故障設(shè)備，大大地減少觸電危險。即使在故障未切除時人體觸及設(shè)備外殼，由于人體電阻遠(yuǎn)大于接地電阻，因此，通過人體的電流較小，觸電的危險性也不大，如下圖所示。 漏電保護(hù)：防止人身觸電的保護(hù)技術(shù)漏電保護(hù)。漏電保護(hù)的作用：一是電氣設(shè)備（或線路）發(fā)生漏電或接地故障時，能在人尚未觸及之前就把電源切斷；二是當(dāng)人體觸及帶電體時，能在0.1s內(nèi)切斷電源，從而減輕電流對人體的傷害程度。此外，還可以防止因漏電引起的火災(zāi)事故。知識拓展3重復(fù)接地 在電源中性點直接接地的TN系統(tǒng)中，為了減輕PE線或PEN線斷線時的危險程度，除在電源中性點進(jìn)行接地外，還在PE線或PEN線上的一處或多處再次接地，稱為重復(fù)接地。重復(fù)接地一般在以下地方進(jìn)行：（1）架空線路的干線和支線終端及沿線每1km處；（2）電纜和架空線在引入車間或建筑物之前。 在中性點直接接地的TN系統(tǒng)中，當(dāng)PE線或PEN線斷線而且斷線處之后有設(shè)備因碰殼而漏電時，在斷線處之前設(shè)備外殼對地電壓接近于零；而在斷線處之后設(shè)備的外殼上，都存在著接近于相電壓的對地電壓，即UEU，如圖所示。這是相當(dāng)危險的。 進(jìn)行重復(fù)接地后，在發(fā)生同樣故障時，斷線處的設(shè)備外殼對地電壓等于PE線或PEN線上的對地電壓，為 。而在斷線處之前的設(shè)備外殼對地電壓 ，如圖所示。