電氣安全工程課程課件一五

電氣安全工程

(3.1)

1第三章間接接觸電擊防護(hù)

第一節(jié)

IT系統(tǒng)IT系統(tǒng)即保護(hù)接地系統(tǒng)，保護(hù)接地是最古老的安全措施。到目前為止，保護(hù)接地是應(yīng)用最廣泛的安全措施之一，不論是交流設(shè)備還是直流設(shè)備，不論是高壓設(shè)備還是低壓設(shè)備，都采用保護(hù)接地作為必須的安全技術(shù)措施。2第一節(jié)

IT系統(tǒng)一、接地的基本概念接地：是將設(shè)備的某一部位經(jīng)接地裝置與大地緊密連接起來(lái)。1、幾種接地的概念（1）“接地”是接大地；（2）“接地”是接“零線”；（3）“接地”是接“保護(hù)線”；（4）“接地”是接機(jī)殼；（5）“接地”是接自來(lái)水管、暖氣管等與大地有接觸的物體。33.1.1接地的基本概念2.接地分類檢修接地臨時(shí)接地故障接地接地工作接地

固定接地保護(hù)接地防雷接地安全接地防靜電接地屏蔽接地43.1.1接地的基本概念3.接地電流和接地短路電流接地電流：凡從接地點(diǎn)流入地下的電流。接地電流又分為正常接地電流和故障接地電流。正常接地電流:正常工作時(shí)通過(guò)接地裝置流入接地電流地下,借助大地形成回路的電流。故障接地電流:系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)出現(xiàn)的接地電流。53.1.1接地的基本概念3.接地電流和接地短路電流

接地短路電流：系統(tǒng)一相接地可能導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)的接地電流。在高壓系統(tǒng)中，接地短路電流可能很大，接地短路電流在500A及以下的稱小接地短路電流系統(tǒng)；接地短路電流大于500A的稱大接地短系統(tǒng)。63.1.1接地的基本概念4.流散電阻和接地電阻流散電阻：接地電流在土壤中遇到的全部電阻。接地電阻：接地體的流散電阻與接地線的電阻之和。接地線的電阻一般很小，可忽略不計(jì)，因此，在絕大多數(shù)情況下可以認(rèn)為流散電阻就是接地電阻。73.1.1接地的基本概念5.對(duì)地電壓和對(duì)地電壓曲線對(duì)地電壓：帶電體與電位為零的大地之間的電位差。顯然，對(duì)地電壓等于接地電流和接地電阻的乘積：Ud=Id×

Rd。對(duì)地電壓曲線：表示接地體及其周?chē)鼽c(diǎn)對(duì)地電壓的曲線。

半球形接地體的對(duì)地電壓曲線：Uds=ρId/(2πS)一般認(rèn)為離接地點(diǎn)20m以外即為電位為零的大地。83.1.1接地的基本概念6.接觸電壓接觸電壓：加于人體某兩點(diǎn)之間的電壓。7.跨步電壓跨步電壓：是指人站在流過(guò)電流的地面上，加于人的兩腳之間的電壓。人的跨距按0.8m考慮，大牲畜的跨步通常按1.0～1.4m考慮

。93.1.2

IT系統(tǒng)的安全原理

IT系統(tǒng)即保護(hù)接地系統(tǒng)。保護(hù)接地：把在故障情況下可能出現(xiàn)危險(xiǎn)對(duì)地電壓的金屬部分同大地緊密連接起來(lái)，使設(shè)備上的故障電壓限制在安全范圍的措施。接地裝置：接地線和接地體的總稱。接地體：埋入地下的與土壤緊密接觸的金屬導(dǎo)體。接地線：連接接地設(shè)備和接地體的金屬導(dǎo)線。103.1.2

IT系統(tǒng)的安全原理IT系統(tǒng)的安全原理113.1.2

IT系統(tǒng)的安全原理1、無(wú)保護(hù)接地時(shí)人體承受的接觸電壓為：當(dāng)電網(wǎng)分布范圍不大，所接用電設(shè)備不多時(shí)，漏電設(shè)備對(duì)地電壓將不高，反之，對(duì)地電壓可能升至危險(xiǎn)程度。123.1.2

IT系統(tǒng)的安全原理2、保護(hù)接地時(shí)人體承受的接觸電壓為：Up=3REU/（3RE+Z）上式與Up=3RpU/(3Rp+Z)比較，由于Rp》RE，所以，保護(hù)接地后設(shè)備對(duì)地電壓會(huì)大大降低，只要控制RE的大小，即可限制漏電設(shè)備對(duì)地電壓在安全范圍之內(nèi)。133.1.2

IT系統(tǒng)的安全原理

【例】設(shè)電網(wǎng)各相對(duì)地電壓均為220V,各相對(duì)地絕緣電阻均可視為無(wú)限大，各相對(duì)地電容均為0.55μF，人體電阻為2000Ω。無(wú)保護(hù)接地：Up=158.3V，Ip=79.2mA。

有保護(hù)接地，且接地電阻RE=4Ω：Up=0.46V，Ip=0.23mA。。143.1.2

IT系統(tǒng)的安全原理

只有在不接地配電網(wǎng)中，由于其對(duì)地絕緣阻抗較高，單相接地電流較小，才有可能通過(guò)保護(hù)接地把漏電設(shè)備故障對(duì)地電壓限制在安全范圍之內(nèi)。15保護(hù)接地的應(yīng)用范圍

保護(hù)接地適用于各種不接地配電網(wǎng)。在這類配電網(wǎng)中，凡由于絕緣損壞或其他原因而可能呈現(xiàn)危險(xiǎn)電壓的金屬部分，除另有規(guī)定外均應(yīng)接地。16保護(hù)接地的應(yīng)用范圍(1)電機(jī)、變壓器、電器、攜帶式或移動(dòng)式用電器具的金屬底座和外殼；(2)電氣設(shè)備的傳動(dòng)裝置；(3)屋內(nèi)外配電裝置的金屬或鋼筋混凝土構(gòu)架，以及靠近帶電部分的金屬遮欄和金屬門(mén)；(4)配電、控制、保護(hù)用的屏(柜、箱)及操作臺(tái)等的金屬框架和底座；17保護(hù)接地的應(yīng)用范圍(5)交、直流電力電纜的金屬接頭盒、終端頭和膨脹器的金屬外殼和電纜的金屬護(hù)層，可觸及的金屬保護(hù)管和穿線的鋼管；(6)裝有避雷線的電力線路桿塔；(7)裝在配電線路桿上的電力設(shè)備；(8)在非瀝青地面的居民區(qū)內(nèi)，無(wú)避雷線的小接地短路電流架空電力線路的金屬桿塔和鋼筋混凝土桿塔等。18保護(hù)接地的應(yīng)用范圍電氣設(shè)備下列金屬部分，除另有規(guī)定外，可不接地：(1)在木質(zhì)、瀝青等不良導(dǎo)電地面，無(wú)裸露接地導(dǎo)體的干燥的房間內(nèi)，交流額定電壓380V及以下，直流額定電壓440V及以下的電氣設(shè)備的金屬外殼；但當(dāng)有可能同時(shí)觸及上述電氣設(shè)備外殼和已接地的其他物體時(shí)，則仍應(yīng)接地；19保護(hù)接地的應(yīng)用范圍(2)在干燥場(chǎng)所，交流額定電壓127V及其以下，直流額定電壓110V及其以下的電氣設(shè)備的外殼；(3)安裝在配電屏、控制屏和配電裝置上的電氣測(cè)量?jī)x表、繼電器和其他低壓電器等的外殼，以及當(dāng)發(fā)生絕緣損壞時(shí)不會(huì)在支持物上引起危險(xiǎn)電壓的絕緣子的金屬底座等；20保護(hù)三接地三的應(yīng)三用范三圍(4三)三安裝三在已三接地三金屬三框架三上的三設(shè)備三，如三穿墻三套管三等三(三但應(yīng)三保證三設(shè)備三底座三與金三屬框三架接三觸良三好三)；(5三)三額定三電壓三22三0V及其三以下三的蓄三電池三室內(nèi)三的金三屬支三架；(6三)三由發(fā)三電廠三、變?nèi)娝凸と龢I(yè)企三業(yè)區(qū)三域內(nèi)三引出三的鐵三路軌三道；(7三)三與已三接地三的機(jī)三床、三機(jī)座三之間三有可三靠電三氣接三觸的三電動(dòng)三機(jī)和三電器三的外三殼。(8三)三木結(jié)三構(gòu)或三木桿三塔上三方的三電氣三設(shè)備三的金三屬外三殼一三般也三不必三接地三。213.三1.三4三接地三電阻三的確三定保護(hù)三接地三的基三本原三理是三限制三漏電三設(shè)備三外殼三對(duì)地三電壓三在安三全限三值UL以內(nèi)，即漏三電設(shè)三備對(duì)三地電三壓UE=IERE≤UL。各種三保護(hù)三接地三的接三地電三阻就三是根三據(jù)這三個(gè)原三則來(lái)三確定三的。223.三1.三4三接地三電阻三的確三定1、低壓三設(shè)備三接地三電阻在38三0V不接三地低三壓系三統(tǒng)中，一般三要求三保護(hù)三接地三電阻RE≤三4Ω。當(dāng)配三電變?nèi)龎浩魅虬l(fā)三電機(jī)三的容三量不三超過(guò)10三0kV三A時(shí)，可以三放寬三對(duì)接三地電三阻的三要求，取RE≤三10三Ω。233.三1.三4三接地三電阻三的確三定2、高壓三設(shè)備三接地三電阻(1三)三小接三地短三路電三流系三統(tǒng)如果三高壓三設(shè)備三與低三壓設(shè)三備共三用接三地裝三置，三要求三設(shè)備三對(duì)地三電壓三不超三過(guò)1三20V，其接三地電三阻為RE≤1三20三/IE≤1三0Ω如果三高壓三設(shè)備三單獨(dú)三裝設(shè)三接地三裝置三，設(shè)三備對(duì)三地電三壓可三放寬三至2三50V，其接三地電三阻為RE≤三25三0/三IE≤1三0Ω243.三1.三4三接地三電阻三的確三定(2三)三大接三地短三路電三流系三統(tǒng)在大三接地三短路三電流三系統(tǒng)三中，三由于三按地三短電三流很三大，三很難三限制三設(shè)備三對(duì)地三電壓三不超三過(guò)某三一范三圍，三而是三靠線三路上三的速三斷保三護(hù)裝三置切三除接三地故三障。三要求三其接三地電三阻為RE≤三20三00三/三IE但當(dāng)三接地三短路三電流IE>4三00三OA時(shí)，三可采三用RE≤0三.5三Ω253.三1.三4三接地三電阻三的確三定3、三架空三線路三和電三纜線三路的三接地三電阻無(wú)避三雷線三的高三壓電三力線三路的三金屬三桿塔三和鋼三筋混三凝土三桿的三接地三電阻RE≤3三0Ω三。低壓三電力三線路三的金三屬桿三塔和三鋼筋三混凝三土桿三的接三地電三阻RE≤1三0～三30三Ω。三相三三芯三電力三電纜三兩端三的金三屬外三皮均三應(yīng)接三地。263.三1.三5三絕三緣監(jiān)三視在不三接地三配電三網(wǎng)中三，發(fā)三生一三相故三障接三地時(shí)三，其三他兩三相對(duì)三地電三壓升三高，三可能三接近三相電三壓，三這會(huì)三增加三絕緣三的負(fù)三擔(dān)、三增加三觸電三的危三險(xiǎn)。三而且三，不三接地三配電三網(wǎng)中三一相三接地三的接三地電三流很三小，三線路三和設(shè)三備還三能繼三續(xù)工三作，三故障三可能三長(zhǎng)時(shí)三間存三在。三這對(duì)三安全三是非三常不三利的三。因三此，三在不三接地三配電三網(wǎng)中三，需三要對(duì)三配電三網(wǎng)進(jìn)三行絕三緣監(jiān)三視，三并設(shè)三置聲三光報(bào)三警信三號(hào)。273.三1.三5三絕三緣監(jiān)三視1、三低壓三配電三網(wǎng)的三監(jiān)視283.三1.三5三絕三緣監(jiān)三視用三三支電三壓表三分別三在線三路三三相和三接地三裝置三之間三。電三壓表三的要三求如三下：①三三只電三壓表三的規(guī)三格相三同；②電三壓表三量程三選擇三適當(dāng)三；③選三用高三內(nèi)阻三的電三壓表三。以上三監(jiān)視三方法三對(duì)一三相接三地故三障很三敏感三，但三其缺三點(diǎn)：①三三相絕三緣同三時(shí)降三低故三障無(wú)三反應(yīng)三；②三三相絕三緣在三安全三范圍三內(nèi)，三但相三差較三大時(shí)三，會(huì)三出現(xiàn)三誤信三號(hào)。293.三1.三5三絕三緣監(jiān)三視因此三，在三低壓三配電三網(wǎng)中三，為三了比三較準(zhǔn)三確地三檢測(cè)三配電三網(wǎng)對(duì)三地絕三緣情三況，三可以三借用三專用三方法三測(cè)量三絕緣三阻抗三。下三圖表三示一三種無(wú)三源測(cè)三量裝三置的三基本三線路三。303.三1.三5三絕三緣監(jiān)三視313.三1.三5三絕三緣監(jiān)三視①按下SB三1時(shí)，測(cè)得三該相三對(duì)地三電壓U三；按下SB三2時(shí)，測(cè)得三該相三接地三電流I，由此三可求三得該相配三電網(wǎng)三對(duì)地三導(dǎo)納三近似三為：I/U三（三1）323.三1.三5三絕三緣監(jiān)三視②接通SA三1三，按下SB三1→UG，按下SB三2→IG，此時(shí)求得該相配三電網(wǎng)三對(duì)地三導(dǎo)納三為：（2三）333.三1.三5三絕三緣監(jiān)三視③接通SA三2三，按下SB三1→UB，按下SB三2→IB，此時(shí)求得該相配三電網(wǎng)三對(duì)地三導(dǎo)納三為