直接接触电击防护概要

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1、第二章 直接接触电击防护,基本防护原则:,应当使危险的带电部分不会被有意或无意地触及。,目的： 防止人体触及或过分接近带电体造成触电事故以及防止短路、故障接地等电气事故。,措施,安全电压 绝缘 屏护 间距 电气隔离,接地与接零 漏电保护 电气联锁 安全工具,直接接触触电防护,1 安全电压,使通过人体的电流不超过允许范围的电压值，也称安全特低电压。 IEC规定:50V以下、并规定25V以下不需考虑防止电击的安全措施。 我国规定工频有效值42V、36V、24V、12V和6V为安全电压的额定值。,直接接触触电防护,2 绝缘,绝缘是用不导电物体把带电体封闭起来。 绝缘材料的电阻率一般在109欧姆厘米以

2、上。 常用的绝缘材料有陶瓷、橡胶、塑料、云母、玻璃、木材、布、纸、矿物油，以及某些高分子合成材料等。,绝缘材料的性能指标,绝缘材料的主要作用是将带电体与不带电体隔离，将不同电位的导体隔离，确保电流的流向或人身安全，在某些场合，还起支撑、固定、灭弧、防电晕、防潮湿的作用。,绝缘电阻率 介电常数 介质损耗,1）、绝缘电阻率和绝缘电阻,2 绝缘,绝缘结构对电的绝缘能力。,在外加电压作用下的绝缘材料等效电路图,2 绝缘,（1)温度:分子运动增加，离子容易迁移。 （2)湿度：增加导电离子，促进杂质和极性分子离解。 （3)杂质含量：增加导电离子。 （4)电场强度：,2）、影响电阻率因素：,低,高：迁移能力

3、增强,2. 介电常数,表明电介质极化特征的性能参数。,介电常数的物理意义：设电容器极板间为真空时，其电容量为 Co，而当极板间充满某种电介质时，其电容量变为 C， 则 C 与 Co 的比值即该电介质的相对介电常数，即：,极化：电介质在电场作用下，正负电荷发生偏移形成电偶极子。电偶极子的形成及其排列称为极化。,由于电介质极化造成极板容纳更多的自由电荷，使电容增大。,r总是大于1.,2. 介电常数,影响因素：,电源频率,温度,湿度,有峰值,r,r,大气压力,r,3. 介质损耗,在交流电压作用下，电介质中的部分电能不可逆地转变成热能，这部分能量叫做介质损耗。单位时间内消耗的能量叫做介质损耗功率。单位

4、体积内介质损耗功率为： P= 式中： 电源角频率 , =2f ； 电介质介电常数 ； E 电介质内电场强度； tan 介质损耗角正切。,能更敏感地反映绝缘质量。,二、绝缘破坏,在正常工作工作情况下，绝缘物也会逐渐“老化”而失去绝缘性能。高分子材料，还存在由于“老化”导致的绝缘性能逐步下降的问题。一般绝缘材料可正常使用20年。 绝缘材料在恶劣环境条件会降低绝缘电阻值，腐蚀性气体、潮气、机械损伤也会破坏绝缘。,绝缘破坏,当施加于电介质上的电场强度高于临界值时，会使通过电介质的电流突然猛增，这时绝缘材料被破坏，完全失去了绝缘性能，这种现象称为电介质的击穿。发生击穿时的电压称为击穿电压击穿时的电场强度

5、简称击穿场强。,绝缘击穿,绝缘老化,绝缘损坏,1、绝缘击穿,绝缘击穿,（1）气体电介质的击穿：,由碰撞电离导致的电击穿，形成一条高电导的通道。,工程上常采用高真空和高气压的方法来提高气体的击穿场强。,击穿电压与自由行程有关，峰值,空气的击穿场强约为2530 kvcm。,绝缘击穿,（2）液体电介质的击穿：,液体电介质的击穿特件与其纯净度有关，与气体的击穿机理相似，是由电子碰撞电离最后导致击穿。但击穿场强比气体高。,变压器油含有极少量水分,气泡击穿机理,因此，在液体绝缘材料使用之前，必须对其进行纯化、脱水、脱气处理；在使用过程中应避免这些杂质的侵入。,电击穿,绝缘击穿,（3）固体电介质的击穿：,电

6、压作用时间短，击穿电压高。,特点：,电场强度足够大，而使电子产生碰撞电离的连锁反应，就可发生电击穿。,热击穿,强电场作用下，因介电损耗等原因而产生的热量不能及时散发，导致电介质融化，烧焦或烧裂，最后造成击穿。,电压作用时间长，击穿电压较低。,特点：,绝缘击穿,（3）固体电介质的击穿：,电化学击穿,放电击穿,由游离、发热和化学反应等因素的综合效应造成的击穿,电压作用时间长，击穿电压也较低。,特点：,固体电介质在强电场作用下、内部气泡首先发生碰撞游离而放电，继而加热其他杂质，使之气化形成气泡，由气泡放电进一步发展，导致击穿。放电击穿的击穿电压与绝缘材料的质量有关。,绝缘破坏,电击穿：绝缘物在强电场

7、的作用下，遭到急剧的破坏，丧失绝缘性能的现象。 使绝缘材料产生击穿的最小电压叫做击穿电压，此时的电场强度称材料的耐压强度。 气体绝缘击穿后能自动恢复绝缘性能。 多次液体击穿可能导致液体失去绝缘性能。 固体绝缘击穿后不能恢复绝缘性能。,绝缘破坏,2. 绝缘老化 （1）热老化,（2）电老化,热老化的主要因素是热。热使材料产生解聚，氧化裂解等反应，使绝缘破坏。,每种绝缘材料都有其极限耐热湿度，超过这一极限温度时，其老化将加剧，电气设备的寿命就缩短。,主要是由局部放电引起的。高压电气设备中绝缘材料老 化的主要原因。 产生的臭氧、氮氧化物、高速物产都会降低绝缘材料的性能，而且局部放电还会使材料局部发热，

8、促使材料性能恶化。,3. 绝缘损坏,绝缘破坏,不正确选用绝缘材料；不正确地进行电气设备及线路的安装；不合理地使用电气设备等。,三、绝缘检测和绝缘试验,目的是检查电气设备或线路的绝缘指标是否符合要求。,包括： 绝缘电阻试验、耐压试验、泄漏电流试验和介质损耗试验。,泄漏电流试验和介质损耗试验只对一些要求较高的高压电气设备才有必要进行。,耐压试验是检验电气设备承受过电压的能力. 主要用于新品种电气设备的型式试验及投入运行前的电力变压器等设备、电工安全用具等；,绝缘电阻试验是最基本的绝缘试验；,三、绝缘检测和绝缘试验,下面情况下必须测试电气设备及线路的绝缘电阻： 1） 新建工程中的电气设备及线路在单机

9、试车前及冲击送电前，在联动试车及正式送电前； 2） 电气设备及线路在发生事故后、处理事故前及处理后； 3）维修中替代元件及设备的安装前； 4） 运行的电气设备及线路定期或不定期的检查或抽查时 5）电工产品的备品每隔一年的夏季或气候较潮湿的时候。,绝缘电阻试验,通常用兆欧表( 摇表 )测量,兆欧表俗称摇表、绝缘摇表或麦格表。如：电动机、电器线路的绝缘电阻，判断设备或线路有无漏电现象、绝缘损坏或短路.,绝缘电阻试验,绝缘电阻试验,磁电式流比计的工作原理,当手摇动发电机，两个线圈中同时有电流通过，在两个线圈上产生方向相反的转矩，表针就随着两个转矩的合成转矩的大小而偏转某一角度，这个偏转角度决定于两个

10、电流的比值，附加电阻是不变的，所以电流值仅取决于待测电阻的大小.,兆欧表的测量原理,指针的偏转角仅仅是被测绝缘电阻 Rx 的函数，而与电源电压没有直接关系。, =f(Rx),M1 = K1f1（）I1 M2= K2f2（）I2,兆欧表在测量时，还需注意摇表上“L”端子通入电气设备的带电体一端，而标有“E”接地的端子应接配电设备的外壳或接电动机外壳或地线,如果测量电缆的绝缘电阻时，除把兆欧表“接地”端接入电气设备地之外，另一端接线路后，还需再将电缆芯之间的内层绝缘物接“保护环”，以消除因表面漏电而引起的读数误差,若遇天气潮湿或降雨后空气湿度较大时，应使用“保护环”以消除绝缘物表面泄流，使被测物绝

11、缘电阻比实际值偏低。,使用兆欧表测量绝缘电阻时，应注意下列事项：, 应根据被测物的额定电压正确选用不同电压等级的兆欧表。所用兆欧表的工作电压应高于绝缘物的额定工作电压。一般情况下，测量额定电压 500V 以下的线路或设备的绝缘电阻，应采用工作电压为 500V 或 100OV 的兆欧表；测量额定电压 500V 以上的线路或设备的绝缘电阻，应采用工作电压为 1000V 或 2500V 的兆欧表。 与兆欧表端钮接线的导线应用单线，单独连接，不能用双股绝缘导线，以免测量时因双股线或绞线绝缘不良而引起误差。, 测量前，必须断开被测物的电源，并进行放电；测量终了也应进行放电。放电时间一般不应短于 23 m

12、in。对于高电压、大电容的电缆线路，放电时间应适当延长，以消除静电荷，防止发生触电危险。 测量前，应对兆欧表进行检查。首先，使兆欧表端钮处处于开路状态，转动摇把，观察指针是否在 “” 位；然后，再将 E 和 L 两端短接起来，慢慢转动摇把，观察指针是否迅速指 向 “ 0 ” 位。, 进行测量时，摇把的转速应由慢至快，到 120 r/min 左右时，发电机输出额定电压。摇把转速应保持均匀、稳定，一般摇动 1min 左右，待指针稳定后再进行读数。 测量过程中，如指针指向 “0”，表明被测物绝缘失效，应停止转动摇把，以防表内线圈发热烧坏。 禁止在雷电时或邻近设备带有高电压时用兆欧表进行测量工作。 测

13、量应尽可能在设备刚刚停止运转时进行，这样，由于测量时的温度条件接近运转时的实际温度，使测量结果符合运转时的实际情况。,2.耐压试验,工频耐压试验的试验电压为被测试设备额定电压的一倍至数倍之间，但不低于1Kv。,3 屏护,屏护：采用遮栏、护罩、箱匣、金属管等装置把带电体与外界隔开。分为屏蔽和障碍。,要求：屏护装置应当与带电体保持足够的距离，有足够的尺寸 和完好的金属屏护装置，还要有良好的接地(接零)。,将带电部位封闭或隔离来保证安全距离.,开关的灭弧罩、胶盖、外壳 配电箱、开关柜 变配电装置的遮拦、栅栏、围拦、围墙 天车滑线或母线的护网,屏蔽：能防止人员无意识或有意识触及或过分接近带电体；,障碍

14、：虽可防止人员无意识触及或过分接近带电体， 但无法防止人员有意识移开或超过障碍触及或过分接近带电体。,3 屏护,一般要求 材料有足够的机械强度和良好的耐火性能 变配电设备应有完善的屏护装置,使用要求：,使用要求： 应与警示标志及联锁装置配合使用 屏护装置应有足够的尺寸，与带电体之间应保持必要的距离。 遮栏、栅栏等屏护装置上应有 “ 止步 , 高压危险 !” 等标志。 必要时应配合采用声光报警信号和联锁装置。 封闭的屏护装置应设门、上锁 与标志牌配合使用,3 屏护,间距是将可能触及的带电体，置于可能触及的范围之外。为了防止人体触及或接近带电体造成触电事故的避免车辆或其他器具碰撞或过分接近带电体而

15、造成事故，也为了防止过高压放电和短路而引起的火灾。在带电体与地面之间，带电体与其他设施设备之间，带电体与带电体之间均需保持一定的安全距离。,4 间距,4 间距,线路间距 架空线路应避免跨越建筑物，必须跨越时，应取得有关部门的同意。,间距的大小决定于电压的高低、设备的类型、安装的方式、气象条件、地区环境等因素。,4 间距,临时线路间距 临时线路应用电杆或沿墙用合格瓷瓶固定架设，导线距地面的高度室内应不低于.米，室外不低于.米，与道路交叉跨越时不低于米。,同杆架设线路间的最小距离,4 间距,(单位：m),电气线路与管道间的最小距离(mm),室内外绝缘导线与地面间的最小距离,4 间距,(单位：m),

16、直埋电缆与各设备的距离,(单位：m),在架空线路附近进行起吊作业,起重机具、吊物与线路的最小距离不小于 1KV以下 1.5米 10KV 2.0米 35KV 4.0米,5 使用安全工具,绝缘安全工具：绝缘杆和绝缘夹钳、绝缘手套和绝缘靴、绝缘垫和绝缘站台。 电压电流指示器： 携带式电压指示器 携带式电流指示器 临时接地线、遮栏和指示牌： 采用临时接地线，防止突然来电 遮栏用于防止工作人员无意中碰到带电体 标示牌是提醒工作人员应采取安全措施,& 单元小结：,本章介绍了最为常用的直接接触电击的防护措施，即绝缘、屏护和间距。这些措施是各种电气设备都必须考虑的通用安全措施，其主要作用是防止人体触及或过分接近带电体造成触电事故以及防止短路、故障接地等电气事故。 第一节对绝缘材料的电气性能,包括导电性能、介电性能及绝缘强度进行了介绍;之后说明了绝缘材料破坏的三种形式:绝缘击穿、绝缘老化和绝缘损坏,最后对绝缘电阻试验和耐压试验重点介绍. 屏护是