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1、第三章 防触电技术,3-1直接接触电击防护 3-2间接接触电击防护 3-3双重绝缘、安全电压、漏电保护,3-1-1 绝缘 使用绝缘材料将带电导体封护或隔离起来，使电 气设备及线路能正常工作，防止人身触电事故的发生。电气设备的绝缘应符合其相应的电压等级、环境条件和使用条件。 1.绝缘材料和性能 （1）绝缘材料种类。电工绝缘材料是指体积电阻率107.m以上的材料。电工绝缘材料分为： 固体绝缘材料。包括瓷、玻璃、云母、石棉等无机绝缘材料。橡胶、塑料、纤维制品等有机绝缘材料和玻璃漆布等复合绝缘材料。 液体绝缘材料。包括矿物油、十二烷基苯、硅油等液体。 气体绝缘材料：包括空气、氮气、二氧化碳、六氟化硫等
2、。其中六氟化硫具有良好的绝缘性能和和灭弧性能，主要用来制作开关电器。 （2）绝缘材料性能。绝缘材料有电性能、热性能、力学性能、化学性能、吸潮性能、抗生物性能等多项性能指标。,3-1直接接触电击防护,（3）绝缘材料的电气性能 绝缘材料的电气性能恶化时，绝缘电阻降低，泄漏电流 增大，击穿电压降低，容易发生短路或漏电事故。引起绝 缘电气性能恶化的主要原因有： A 产品制造质量低劣。 B 搬运、安装、使用及检修过程中受机械损伤。 C 由于设计、安装、使用不当，使绝缘材料与工作条件不相适应。 （4）绝缘材料的耐热性能 绝缘材料温度升高后，绝缘性能将下降。,3-1-1 绝缘,（5）预防电气设备绝缘事故的措
3、施 A 不使用质量不合格的电气产品。 B 安装、运行和维护中避免电气设备的绝缘结构受机械损伤、受潮、脏污。 C 按照规程和规范安装电气设备和线路。 D 按照工作环境和使用环境正确选用电气设备。 E 按照技术参数使用电气设备，避免过电压和过负荷运行。 F 正确选用绝缘材料。 G 按照规定周期和项目对电器设备进行绝缘预防性试验。,3-1-1 绝缘,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。,3-1-1 绝缘,电
4、击穿：绝缘物在强电场的作用下，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。,3-1-1 绝缘,3-1-1 绝缘,2、绝缘检测 包括外观检查和绝缘试验。 绝缘试验（绝缘电阻试验、耐压试验、泄漏电流试验、介质损耗试验）。 绝缘电阻实验包括绝缘电阻测量和吸收比测量。 绝缘电阻测量和吸收比测量都是用兆欧表进行测量的。吸收比是从开始起，第60s的绝缘电阻与第15s的比值（受潮后，吸收比接近于1，干燥时，比值增大到1：3以上。 变
5、压器、电动机、电力电容器等高压设备按规定测定吸收比。,3-1-1 绝缘,外观检查主要是 绝缘结构物理性能的观 察和检查。包括是否受 潮、表面有无粉尘、纤 维或其他污物、有无裂 纹或放电痕迹、表面光 泽是否减退、有无脆裂、 有无破损、弹性是否消 失、运行时有无异味等 项目。,3-1-2 屏护,屏护 （遮拦和阻挡物） 即采用遮拦、护栏、护罩、护盖、箱闸等将带电体同外界隔绝开来。屏护包括屏蔽和障碍。 开关电器的可动部分不能包以绝缘，而需要加以屏护。（如：防护开关本身带有胶盖、铁壳等屏护装置。） 高压设备不论是否有绝缘，均应采取屏护或其他防止接近的措施。,屏护,屏护,屏护：在供电、用电、维修的工作 中
6、，为了防止触电事故、电弧飞溅 和电弧短路而采用的遮拦、护罩、 护网、隔板、闸箱等措施称为屏护。,屏护的作用 1、防止触电 2、防止电弧伤人 3、防止电弧短路,3-1-2 屏护,（1）屏护的作用 用防护装置将带电部位、场所或范围隔离开来。具有以下作用： A 防止工作人员意外触碰或过分接近导电体。 B 检修部位与带电体的距离小于安全距离时的隔离措施。 C 保护电气设备不受机械损伤。 （2）常用的屏护装置 A 遮拦 遮拦用于室内高压配电装置。 B 栅栏 栅拦用于室外配电装置时高度不得低于1.5米。 C 围墙 围墙用于室外落地安装的变配电设备，墙实体不 得低于2.5米。 D 凡用金属材料制作的屏护装置
7、，必须将屏护装置接地（接零）。 E 遮拦、栅栏应根据被屏护对象挂标识牌。 F 遮拦出入口应根据需要安装信号装置和联锁装置。,3-1-2 屏护,间 距 为了防止人体触及或接近带电体造成触电事故；为了防止火灾；防止过电压放电和各种短路事故；为了操作方便在带电体与 地面之间；带电体与带电体之间均需保持一定的安全距离。,电 气,3-1-3 安全间距,（1）安全距离的作用 安全距离是为防止发生触电事故或短路故障而规定的 之间、带电体与地面之间、带电体与其他设施之间、工作 人员与带电体之间必须保持的最小距离。安全距离的大小 取决于电压的高低、设备的类型、安装的方式等。 （2）线路间距 A 架空线路导线与地
8、面或水面之间的安全距离。 B 架空线路导线与建筑物之间的安全距离。 C 架空线路与街道或厂区树木之间的安全距离 。,3-1-3 安全距离,导线与地面或水面的最小距离（m),导线与建筑物的最小距离（m）,导线与树木的最小距离（m）,3-1-3 安全距离,（2）设备间距 不同时停电检修的无遮拦裸导体之间如果是垂直距离，35kV以下者可减为1000mm。 室内安装变压器，其外廓与变压器应留有适当的距离。变压器外廓至后壁及侧壁的距离，容量1000kvA及以下者不应小于0.6m,容量1250kVA及以上者，不应小于0.8m,变压器外廓距门的距离，分别不应小于0.8和1.0m。 配电装置的布置，应考虑设备
9、搬运、检修、操作和试验方便为了工作人员的安全，配电装置需保持必要的安全通道。 低压配电装置正面通道的宽度，单列布置时不应小于1.5m；双列布置时不应小于2m。,3-1-3 安全距离,低压配电装置背面通道应符合以下要求： 宽度一般不应小于1m，有困难时可减为0.8m。 通道内高度低于2.3m无遮拦的裸导电部分的距离与对面墙或设备的距离不应小于1m；与对面其他裸导电部分的距离不应小于1.5m。 通道上方裸导电部分的高度低于2.3m时，应加遮护，遮护后的通道高度不应低于1.9m。 配电装置长度超过6m时，屏后应有两个通向本室或其他房间的出口，其间距离不应超过15m。,3. 检修间距 检修工作中，为了
10、防止人体及其所携带工具触及或接 近带电体，必须保证足够的检修间距。具体如下： A 、低压工作中，人体及其所携带工具与带电体的之间的距离不应小于0.1m。 B 、高压无遮拦工作中，人体及其所携带工具与带电体的之间的距离。 10KV以下者不应小于0.7 m； 20-35KV者不小于1 m。 用绝缘杆操作时： 10KV以下者不应小于0.47 m； 20-35KV者不应小于0.6 m。 C、 线路上工作时，人体及其所携带工具与邻近线路带电导线之间的距离。 10KV以下者不应小于1 m； 35KV者不应小于2.5m。,3-1-3 安全距离,工作人员工作中正常活动范围与带电设备的安全距离,设备不停电时的安
11、全距离,直接接触电击防护小结,直接接触电击防护,绝缘 屏护 安全间距,3-2 间接接触电击防护,3-2-1 I T系统 3-2-2 T T系统 3-2-3 T N系统,低压配电系统的接地形式,（国际电工委员会规定）,低压配电系统的接地形式,TT系统,IT系统,TN-C系统,TN-S系统,TN-C-S系统,TT系统,TN系统,接地,接地就是将设备的某一部位经接地装置与大地紧密连接起来。接地可分为正常接地和故障接地。正常接地又有工作接地和安全接地之分。工作接地指正常情况下有电流流过，利用大地代替导线的接地，以及正常情况下没有或只有很小不平衡电流流过，用以维持系统安全运行的接地。安全接地是正常情况下
12、没有电流流过的防止事故作用的接地，防止触电的保护接地、防雷接地等。故障接地是指带电体与大地之间意外连接，如对地短路等。,电阻性平衡负荷,中性线载流量50相线载流量 电感性负荷,中性线截面相线截面(按最大一相选择),三相：,中性线、保护线和保护中性线截面的选择,中性线(N线),保护线(PE线),保护中性线(PEN线),单相：中性线截面相线截面,单芯PEN干线：铜芯线截面10mm2，铝芯线截面16mm2,多芯电缆的芯线作PEN干线：截面4mm2,但,相线截面10mm2时， 中性线截面相线截面,材质同相线：Smin应符合表中规定,单芯绝缘导线： 有机械保护2.5mm2,无机械保护4mm2,导线和电缆
13、截面的选择,IT系统（保护接地系统）中性点不接地，而电气设备外壳经各自的保护线PE直接接地三相三线制低压配电系统。I表示配电网不接地或经高阻抗接地，T表示电气设备金属外壳接地。 为了防止电气设备外露的不带电导体意外带电造成危险，将该电气设备经保护接地线与深埋在地下的接地体紧密连接起来的做法叫保护接地。保护接地主要应用于中性点不接地或不直接接地的电网 中。基本原理是保护接地电阻对人体电阻强分流作用。,3-2-1 I T系统,3-2-1 I T系统,3-2-1 I T系统,利用接地装置的分流作用来减少通过人体的电流。,3-2-1 I T系统,当电气设备内部绝缘损坏发生一相碰壳时：由于外壳带电 ,
14、当人触及外壳,接地电流 Ie 将经过人体入地后, 再经其它两相对地绝缘电阻R 及分布电容C 回到电源。当R 值较低、C 较大时，Ib 将达到或超过危险值。,对地绝缘电阻,分布电容,电气设备外壳未装保护接地时:,电气设备外壳有保护接地时,通过人体的电流：,Rb与Ro并联，且 Rb Ro 通过人体的电流可减小到安全值以内。,利用接地装置的分流作用来减少通过人体的电流。,将电气设备的金属外壳(正常情况下是 不带电的)接地。 用于中性点不接地的低压系统 ,中性点不接地的电力系统正常时的电路图和相量图如图所示，三相线路的相间及相与地间都存在着分布电容。这里只考虑相与地间的分布电容，且用集中电容来表示，如
15、图所示。 系统正常运行时，三相相电压、是对称的，三相的对地电容电流也是对称的，如图所示。这时三相的对地电容电流的相量和为零，因此没有电流在地中流过。各相对地电压均为相电压。,正常运行,3-2-1 中性点不接地系统,如有备用线路，则可将重要负荷转移到备用线路上，当危及人身和设备安全时，单相接地保护应动作于跳闸。 电力系统的有关规程规定：在中性点不接地的三相系统中发生单相接地时，允许继续运行的时间不得超过2小时，并要加强监视。 由于非故障相的对地电压升高到线电压，所以在这种系统中，电气设备和线路的对地绝缘必须按能承受线电压考虑设计，从而相应地增加了投资。,3-2-1 中性点不接地系统,图 正常运行
16、时的中性点不接地系统 （a） 电路图 （b） 相量图,3-2-1 中性点不接地系统,当系统发生单相接地故障时假设C相发生金属接地，其接地电阻为零，如图所示，这时C相对地电压为零，而非故障相A、B相的对地电压在相位和数值上都发生改变。即：,单相接地故障,3-2-1 中性点不接地系统,（a）,（b）,发生单相接地故障时的中性点不接地系统 （a） 电路图 （b） 相量图,3-2-1 中性点不接地系统,如图所示。C相接地故障时，非故障相A相和B相对地电压值升高为 倍，变为线电压。因此，这种系统的设备的相绝缘不能只按相电压来考虑，而要按线电压来考虑。 C相接地时，系统的接地电流（接地电容电流） 为A、B两相对地电容电流之和， 即 ： 由图2.2（b）的相量图可知， 在相位上正好超前C相电压 90。由于 ，其中 ，因此
