第十單元保護(hù)接地.ppt

1、一、人體觸電,觸電：當(dāng)人體觸及帶電體承受過高的電壓而導(dǎo)致局部受傷或死亡的現(xiàn)象叫做觸電。觸電依傷害程度不同可分為電傷和電擊兩種。,電擊：指電流流過人體而使內(nèi)部器官受到損害，它是最危險的觸電事故。當(dāng)電流通過人體時， 輕者使人體肌肉痙攣，產(chǎn)生麻電感覺，重者會造成呼吸困難，心臟麻痹，甚至導(dǎo)致死亡。,電傷：由于電流的熱效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)、機械效應(yīng)以及在電流的作用下使熔化或蒸發(fā)的金屬微粒等侵入人體皮膚，使皮膚局部發(fā)紅、起泡、燒焦或組織破壞，嚴(yán)重時也可危及人命。,第十單元保護(hù)接地,人體允許的安全工頻電流通常為30mA以下，工頻危險電流規(guī)定為50mA 。安全電壓為50V,在潮濕處為36V。,電流通過人體的時間越長

2、，則傷害越大。,傷害程度與通電時間之間的關(guān)系,電流的路徑通過心臟會導(dǎo)致神經(jīng)失常、心跳停止、血液循環(huán)中斷，危險性最大。其中電流的路經(jīng)從右手到左腳時最為危險。,傷害程度與電流途徑的關(guān)系,電流頻率為40Hz60Hz之間時對人體的傷害最大。,傷害程度與電流種類的關(guān)系,電流對人體的作用，女性較男性敏感；小孩遭受電擊較成人危險；同時與體重有關(guān)。,傷害程度與人體狀況的關(guān)系,在一定電壓的作用下，通過人體的電流大小與人體電阻有關(guān)。人體電阻因人而異，與人的體質(zhì)、皮膚的潮濕程度、年齡、性別以至工種職業(yè)有關(guān)系，通常情況下人體電阻為104 105 ，當(dāng)角質(zhì)外層破壞時，人體電阻則會降至8001000。,傷害程度與人體電阻

3、的關(guān)系,缺乏電氣安全常識；違反操作規(guī)程；設(shè)備不合格； 維修維護(hù)不及時；偶然因素等。,觸電原因,直接觸電：直接接觸帶電體而造成的觸電事故。 可采用電氣隔離，并且正確地執(zhí)行電氣設(shè)備安全運行規(guī)程。 間接觸電：由于電氣設(shè)備的絕緣損壞致使其金屬外殼帶電 發(fā)生的觸電事故。 加強絕緣的定期監(jiān)測和維修，采用接地保護(hù)的辦法。,觸電分類,二、人體觸電的形式,1.單相觸電,在人體與大地之間互不絕緣情況下，人體的某一部位觸及到三相電源線中的任意一根導(dǎo)線，電流從帶電導(dǎo)線經(jīng)過人體流入大地而造成的觸電傷害。單相觸電又可分為中性線接地和中性線不接地兩種情況。 左圖為中性點接地系統(tǒng)的單相觸電； 右圖為中性點不接地系統(tǒng)的單相觸電

4、。,單相觸電電流通過的路徑,電流通過人體的心臟，肺部、和中樞神經(jīng)系統(tǒng)的危險性比較大，特別是電流通過心臟時危險最大。所以從手到腳的電流途徑最為危險。,單相觸電,單相觸電,2.兩相觸電,兩相觸電，也叫相間觸電，這是指在人體同時接觸到兩根不同的相線，或者人體同時觸及到電氣設(shè)備的兩個不同相的帶電部位時，電流由一根相線經(jīng)過人體到另一根相線，形成閉合回路， 如圖 所示。,兩相觸電情境,兩相觸電比單相觸電更危險，因為此時加在人體心臟上的電壓是線電壓！,3.高壓觸電,高壓觸電,高壓觸電,高壓線,高壓觸電的兩種形式,高壓電弧觸電,U,跨步電壓觸電,啊！,?。?跨步電壓觸電,輸電線路火線斷線落地時，落地點的電位即

5、導(dǎo)線電位，電流將從落地點流入地中。離落地點越遠(yuǎn)，電位越低。根據(jù)實際測量，在離導(dǎo)線落地點20 m以外的地方，由于入地電流非常小，地面的電位近似等于零。如果有人走近導(dǎo)線落地點附近，由于人的兩腳電位不同，則在兩腳之間出現(xiàn)電位差，這個電位差叫作跨步電壓。離電流入地點越近，跨步電壓越大；離電流入地點越遠(yuǎn)，跨步電壓越小; 在20 m以外，跨步電壓很小，可以看作為零。 跨步電壓觸電情況， 如左圖示。,跨步電壓觸電情境,當(dāng)發(fā)現(xiàn)跨步電壓威脅時，應(yīng)趕快把雙腳并在一起，或趕快用一條腿跳著離開危險區(qū)，否則，觸電時間一長，會導(dǎo)致觸電死亡。,保護(hù)接地,電氣設(shè)備在使用中，若設(shè)備絕緣損壞或擊穿而造成外殼帶電，人體觸及外殼時有

6、觸電的可能。為此，電氣設(shè)備必須與大地進(jìn)行可靠的電氣連接，即接地保護(hù)。,電力系統(tǒng)和電氣裝置的中性點，電氣設(shè)備的外露導(dǎo)電部分通過導(dǎo)體與大地相連稱為接地。 接地的目的：一是保證人身安全，使人可能接觸到的設(shè)備外露導(dǎo)電部分的電位基本降低到接近地電位，當(dāng)人觸及這些部位時，即使這些部位帶電，因其電位與地電位基本接近，可以減少電擊危險。二是保證電力系統(tǒng)正常、穩(wěn)定運行。,課題一 接地的概念與人身安全,一、地和接地 1、地-一般距接地點1520米處，兩點間的電位差可以不計，可以認(rèn)為電壓降為零，這就是常說的“地” 2、接地-電氣裝置通過接地裝置與大地有良好的電氣連接稱為接地。,二、零和接零 1、零 由變壓器和發(fā)電機

7、中性點與地有良好的連接，即為常說的零，引出并接了地的中性線稱為零線。 2、接零 電器設(shè)備的某部分直接與零線相連接叫作接零。,當(dāng)電動機某一相繞組的絕緣損壞使外殼帶電，而在外殼接零的情況下，就形成了單相短路，迅速將這一相熔絲熔斷，從而使外殼不帶電。,R0 ,PE,接零也能起到與接地相似的安全保護(hù)作用。,三、人身安全電壓與電流,1、人體允許電流 男-9mA 女-6mA 有保護(hù)裝置的情況下30mA 在空中、水中等可能因電擊導(dǎo)致摔死、淹死的5mA,2、人身電阻,在一定電壓的作用下，通過人體的電流大小與人體電阻有關(guān)。人體電阻因人而異，與人的體質(zhì)、皮膚的潮濕程度、年齡、性別以至工種職業(yè)有關(guān)系，通常情況下人體

8、電阻為10000 100000 ，當(dāng)角質(zhì)外層破壞時，人體電阻則會降至8001000。,3、安全電壓,（1）安全等級。42 、36、24、12、6V （2）安全電壓的選用。36或12V,4、跨步電壓和接觸電壓,輸電線路火線斷線落地時，落地點的電位即導(dǎo)線電位，電流將從落地點流入地中。離落地點越遠(yuǎn)，電位越低。根據(jù)實際測量，在離導(dǎo)線落地點20 m以外的地方，由于入地電流非常小，地面的電位近似等于零。如果有人走近導(dǎo)線落地點附近，由于人的兩腳電位不同，則在兩腳之間出現(xiàn)電位差，這個電位差叫作跨步電壓。離電流入地點越近，跨步電壓越大；離電流入地點越遠(yuǎn)，跨步電壓越小; 在20 m以外，跨步電壓很小，可以看作為零

9、。 跨步電壓觸電情況， 如左圖示。,1、跨步電壓,2、接觸電壓,課題二 保護(hù)接地,電氣設(shè)備在使用中，若設(shè)備絕緣損壞或擊穿而造成外殼帶電，人體觸及外殼時有觸電的可能。為此，電氣設(shè)備必須與大地進(jìn)行可靠的電氣連接，即接地保護(hù)。,電力系統(tǒng)和電氣裝置的中性點，電氣設(shè)備的外露導(dǎo)電部分通過導(dǎo)體與大地相連稱為接地。 接地的目的：一是保證人身安全，使人可能接觸到的設(shè)備外露導(dǎo)電部分的電位基本降低到接近地電位，當(dāng)人觸及這些部位時，即使這些部位帶電，因其電位與地電位基本接近，可以減少電擊危險。二是保證電力系統(tǒng)正常、穩(wěn)定運行。,為了人身安全和電力系統(tǒng)工作的需要，要求電氣設(shè)備采取接地措施。按其作用的不同，主要可分為：保護(hù)

10、接地、保護(hù)接零。,保護(hù)接零,工作接地,保護(hù)接地,一、接地的分類,一、保護(hù)接地,1.工作原理 2.適用范圍,將電氣裝置正常情況下不帶電的金屬部分與接地裝置連接起來，以防止該部分在故障情況下突然帶電而造成對人體的傷害。,定義：,通過人體的電流：,保護(hù)接地是通過限制帶電外殼對地電壓或減小通過人體的電流來達(dá)到保證人身安全的目的。適當(dāng)選擇接地裝置的接地電阻RE，就可以保證人身的安全。,（1）1000V及以上高壓配電裝置中的設(shè)備均采用保護(hù)接地； （2）1000V以下低壓配電裝置中的設(shè)備，在中性點不接地電網(wǎng)中采用保護(hù)接地（三相四線制系統(tǒng)）；沒有中性線的情況下采用保護(hù)接地（三相三線制系統(tǒng)）； （3）在供電系統(tǒng)

11、中，凡由于絕緣破壞或其他原因而可能帶有危險電壓的金屬部分，均應(yīng)采用保護(hù)接地。,在中性點不接地系統(tǒng)中，如果電氣設(shè)備的外殼不接地，當(dāng)電氣設(shè)備絕緣損壞，發(fā)生一相碰殼時，設(shè)備外殼電位將上升為較高的電壓（大于相電壓的一半），人接觸設(shè)備時，故障電流IE將全部通過人體流入地中，這顯然是很危險的。,當(dāng)有保護(hù)接地，而人體觸及電機外殼時，電流將同時沿著接地裝置和人體流過。,二、保護(hù)接零與零線的重復(fù)接地 1、保護(hù)接零,1.工作原理 2.適用范圍及要求 3.保護(hù)接零和保護(hù)接地方式混用的危險性,將電氣裝置正常情況下不帶電的金屬部分與系統(tǒng)零線連接起來，以防止該部分在故障情況下突然帶電而造成對人體的傷害。,定義：,（1）額

12、定電壓1000V以下的低壓配電裝置中，在三相四線制中性點直接接地的380200V電網(wǎng)中，電氣設(shè)備外殼廣泛采用保護(hù)接零。 （2）嚴(yán)禁在保護(hù)零線上安裝熔斷器或單獨的斷流開關(guān)。,（1）系統(tǒng)并存保護(hù)接地和保護(hù)接零時，當(dāng)部分設(shè)備實行保護(hù)接零，則另一某臺接地設(shè)備發(fā)生某相碰殼對地短路，該設(shè)備的容量較大、熔體的熔斷電流也較大時，碰殼所產(chǎn)生的短路電流將不足以使熔斷器熔斷，導(dǎo)致電源不能切斷。 （2）接地短路電流產(chǎn)生的壓降，將使電網(wǎng)中性線的對地電壓升高到電源相電壓的一半或更高，從而所有接零電氣設(shè)備的外殼均帶有該升高的電壓。 此時，人體接觸運行中的接零電氣設(shè)備的外殼，便會發(fā)生觸電事故,若沒有采用保護(hù)接零措施，在電氣設(shè)

13、備的某一相絕緣損壞以后，運行人員接觸設(shè)備的金屬的結(jié)構(gòu)或外殼時形成電流流過人體回路，導(dǎo)致觸電。,采用保護(hù)接零后，當(dāng)某一相絕緣損壞時，單相接地短路電流IK則通過該相和零線構(gòu)成回路，使線路上的保護(hù)裝置迅速動作，從而將漏電設(shè)備與電源斷開，消除了觸電危險，并使低壓系統(tǒng)迅速恢復(fù)正常工作，從而起到保護(hù)作用。,2、重復(fù)接地,重復(fù)接地：零線的一處或多處通過接地體與地作良好的金屬連接。 1.作用 2.設(shè)置原則,（1）零線重復(fù)接地：架空線路的干線和分支線的首終端；無分支的架空線路的沿線每1km處；電纜和架空線在引入屋內(nèi)的進(jìn)線處；車間內(nèi)零干線的終端處；零干線很長時其中間的適當(dāng)部位處。 （2）屋內(nèi)設(shè)備接地時，將零線與所

14、有低壓開關(guān)等設(shè)備及控制屏的接地裝置連接。 （3）低壓線路零線每一重復(fù)接地裝置的接地電阻不應(yīng)大于10。 （4）在電力設(shè)備接地裝置的接地電阻允許達(dá)到10的電力網(wǎng)中，每一重復(fù)接地裝置的接地電阻不應(yīng)超過30，重復(fù)接地不應(yīng)少于三處。,無重復(fù)接地,有重復(fù)接地,無重復(fù)接地時，如（a）所示，當(dāng)零線發(fā)生斷線的同時，電動機一相絕緣損壞碰殼，這時，在斷線處前面的電動機外殼上的電壓接近于零值，而在斷線處后面的電動機失去保護(hù)，外殼上的電壓接近于相電壓值。,有重復(fù)接地時，如圖（b）所示，在斷線處前電動機外殼上的電壓接近于零值，斷線處后的電動機其保護(hù)方式變成保護(hù)接地，其外殼上的電壓降低，所以提高了保護(hù)接零的安全性。,采用保

15、護(hù)接零時，零線重復(fù)接地可以減輕零線意外斷線或接觸不良時，接零設(shè)備上電擊的危害性，減輕零線斷線時負(fù)載中性點“漂移”；還能降低故障持續(xù)時間內(nèi)意外帶電設(shè)備的對地電壓，縮短漏電故障持續(xù)時間，改善架空線路的防雷性能。,三、接地的TN、TT、IT 系統(tǒng),1.IT系統(tǒng) 2.TN系統(tǒng) 3.TT系統(tǒng),低壓配電系統(tǒng)按電氣設(shè)備的接地方式不同分： IT系統(tǒng)、TT系統(tǒng)和TN系統(tǒng)。 TN系統(tǒng)分為：TNC系統(tǒng)、TNS系統(tǒng)、TNCS系統(tǒng)。,在中性點不接地系統(tǒng)或經(jīng)阻抗（1000）接地系統(tǒng)中將電氣設(shè)備正常情況下不帶電的金屬部分與接地體之間作良好的金屬連接。,在中性點直接接地系統(tǒng)中電氣設(shè)備在正常情況下不帶電的金屬外殼用保護(hù)線通過中

16、性線與系統(tǒng)中性點相連接。,TNS系統(tǒng)：整個系統(tǒng)中的中性線N與保護(hù)線PE是分開的，保護(hù)線上沒有電流流過，設(shè)備外殼不帶電，廣泛用于中小企業(yè)以及民用生活中。,TNCS系統(tǒng)：整個系統(tǒng)中的中性線N與保護(hù)線PE部分是合一的，局部采用專設(shè)的保護(hù)線。,TNC系統(tǒng)：保護(hù)接零，整個系統(tǒng)中的中性線N與保護(hù)線PE是合一的。通常適用于三相負(fù)荷比較平衡且單相負(fù)荷容量較小的場所。,在中性點接地系統(tǒng)中，將電氣設(shè)備外殼，通過與系統(tǒng)接地?zé)o關(guān)的接地體直接接地。,TN、TT、IT的字母含義： 第一個字母表示電力系統(tǒng)的對地關(guān)系： T：中性點直接接地， I：中性點不接地或經(jīng)阻抗接地； 第二個字母表示電氣裝置外殼的對地關(guān)系： T：獨立于電

17、力系統(tǒng)接地點而直接接地， N：與電力系統(tǒng)接地點進(jìn)行電氣連接。 配電系統(tǒng)導(dǎo)線代號： 電源的中性線：代號（N）； 保護(hù)線：代號（PE）； 保護(hù)中性線：代號（PEN）。,四、保持接地方式的選擇,（1）1000V及以上的高壓電氣裝置，在各種情況下均應(yīng)采取保護(hù)接地；1000V以下的在中性點不接地的電力網(wǎng)中，應(yīng)采用保護(hù)接地；在中性點直接地的電力網(wǎng)中，應(yīng)采用保護(hù)接零和零線的重復(fù)接地。 （2）同一個電源供電的低壓配電網(wǎng)中，只能采用一種保護(hù)方式。,五、接地電阻的允許值（詳見152頁）,接地電阻：,（一）高壓設(shè)備的接地電阻 1、中性點接地系統(tǒng) 2、小電流接地系統(tǒng) （二）低壓設(shè)備的接地電阻,課題三、電氣裝置的接地,

18、1、必須接地或接零的部分 1、電機、變壓器、電器、攜帶式或移動式用電設(shè)備等的金屬底座和外殼。 2、電力設(shè)備傳動裝置 3、互感器的二次組 4、配電、控制、保護(hù)用的屏(柜、箱)及操作臺等的金屬柜架和底座。 5、戶內(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。 - 電纜的金屬護(hù)層、可觸及的電纜金屬保護(hù)管和穿線的鋼管。,二、不需要接地或接零的部分,一、接地裝置 1、接地裝置：由接地體和接地線組成 2、接地裝置的作用 二、接地裝置的敷設(shè) （1）自然接地體：與大地有可靠連接的建筑物的鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋、行車的鋼軌、埋地的非可燃可爆的金屬管道及埋地敷設(shè)的不少于兩根的電纜金屬外皮等均可作為自然接地體。對于現(xiàn)場存在自然接地體的可以直接利用，利用自然接地體時，一定要保證良好的電氣連接。 （2）人工接地體：指人為埋入地中的金屬構(gòu)件,課題四、接地裝置,如下圖所示，人工接地體有垂直埋設(shè)的（如圖a) ）和水平埋設(shè)的（如圖b) ）基本結(jié)構(gòu)型式。最常用的垂直接地體為直徑50mm、長2.5m的鋼管。為了減少外界溫度變化對流散電阻的影響，埋入地下的接地體，其頂面埋設(shè)深度不宜小于0.6m。,三、要求,（1）接地電阻應(yīng)滿足接地系統(tǒng)的要求； （2）接地設(shè)施應(yīng)具有足夠的機械強度 （3）接地應(yīng)有防腐蝕措施 （4）接地體要求適當(dāng)?shù)穆裆?，利用地質(zhì)鉆探孔作深井接地體。 （5）接地網(wǎng)應(yīng)遍及需