第四章 防触电技术刘钦波*1第一节 直接接触电的防护技术Date21、概念 安全电压是指人体较长时间接触而不致发生触电危险的 电压。 安全电压额定值为：42V，36V，24V，12V，6V。 空载上限值为：50V，43V，29V，15V，8V。一、安全电压2、安全电压对供电电源的要求 1）安全电压的特定电源是指单独自成回路的供 电系统。该系统与其他电气回路包括零线和地 线，不应有任何联系。Date3Date42）使用变压器做电源时，其输入电路和输出电路 要严格实行电气上的隔离，二次回路不允许接地 。为防止高压窜入低压，变压器的铁芯（或隔离 层）应牢固接地或接零。不允许用自藕变压器做 安全电压电源。 3、安全电压的选用 在安全电压的额定值中，42V和36V可在一般和较 干燥环境中使用；而24V以下是在较恶劣环境中 允许使用的电压等级，如金属容器内、过道内、 铁平台上、隧道内、矿井内、潮湿环境等。本标 准不适用于水下等特殊场所，也不适用于带电部 分能伸入人体的医疗设备。Date5绝缘防护和屏护不仅是电器设备能正常运行 的基本条件，而且是防止直接接触触电的技术 措施之一。 1、绝缘防护 （1）绝缘防护的作用 所谓绝缘防护，是指用绝缘材料将导体包裹起来，使带 电体与带电体之间、或带电体与其他导体之间实现电 气上的隔离，使电流沿着导体按规定的路径流动。确 保电气设备和线路正常工作，防止人体触及带电体发 生触电事故。二、绝缘防护Date6（2）绝缘损坏的原因导致设备绝缘损坏的原因是多方面的。 如设备缺陷、机械损伤、热击穿和电击穿 等。1）设备缺陷：主要是设备的制造质量低劣，使用质量低 劣或不合格的绝缘材料，使得设备存在先天性的绝缘缺 陷和事故隐患。2）机械损伤：设备在运输、安装调试、使用和维修过程 中受到机械方面的损伤。3）热击穿：是指绝缘物在外加电压的作用下，由于流过 泄漏电流引起温度过分升高所导致的击穿。下表为常用 的绝缘材料的耐热等级和工作极限温度。Date7绝缘材料的耐热等级和极限工作温度 耐热热等级级代号 极限工作温度/ 绝缘绝缘 材料及制品 Y 90棉纱纱、布带带、纸纸 A105黄（黑）蜡布（绸绸） E120玻璃布、聚酯酯薄膜 B130黑玻璃漆布、聚酯酯漆 包线线 F155云母带带、玻璃漆布 H180有机硅云母制品、硅有 机玻璃漆布 C180以上 纯纯云母、陶瓷、聚四氟乙烯烯 Date81、 什么叫屏护屏护是采用屏护装置控制不安全因素，即采用遮 拦、护罩、护盖、遮拦、保护网、围墙等将带 电体与外界隔离开来。身处安全距离以外的电 气工作人员，虽然可以避免触电，但由于人们 难于直观地看出设备是否带电及电压的高低， 有时注意力分散，工作人员仍有可能偶然触及 或过分接近带电体。采用屏护措施将带电体隔 离开来，可以有效地防止直接接触触电。三、屏护Date92、屏护的作用1）防止工作人员意外地接触或过分接近带电体 ； 2）作为检修部位与带电体的距离小于安全距离 时的隔离措施； 3）保护电气设备不受机械损伤。Date103、屏护的规格1）遮拦：遮拦用于室内高压配电装置，用网孔尺寸为 40mm40mm或20mm20mm的金属网制成。遮拦的高度应 不低于1.70m，底部距地面的距离不小于0.1m。10KV及以下落地式变压器台的四周必须装遮拦，遮拦与变压器外壳的最小距离不应小 于0.8m。金属遮拦必须妥善接地并加锁。2）保护网：保护网有铁丝网和铁板网。当明装裸导线或母线跨越 通道时，若对地的距离不足2.5m，应在其下方装设保护网。 3）栅栏：栅栏用于室外配电装置时，其高度不应低于1.2m。栅 条间距和到地面的距离不应小于0.2m，金属制作的栅栏应妥善 接地。 4）围墙：室外落地安装的变配电设施应有完好的围墙。围墙的实 体部分的高度不应低于2.5m。Date111、安全距离的意义 安全距离指的是，为了防止人体触及或接近带电 体，防止车辆或其他物体碰撞或接近带电体等 造成的危险，在其间所需保持的一定空间距离 。四、安全距离2、安全距离的规定 安全间距的大小主要取决于电压的高低、设备运 行状况和安装的方式，并在安全规程中做出明 确规定。 Date12五、漏电保护器漏电保护器是一种当人体发生 单相触电或线路漏电时能自 动地切断电源的装置。它既 能够起到防止直接接触触电 的作用，又能够起到防止间 接接触触电的作用。目前广 泛的应用在一些临时用电场 所、建筑工地和日常生活用 电中，对防止触电事故发生 ，保障人身安全起到了积极 的作用。Date13根据漏电保护器的工作原理，漏电保护器可分为电压型 、电流型和脉冲型三种。目前应用最广泛的漏电保护器是电流型漏电保护器 。 Date14v使用漏电保护器的有关规定v（1）触电、防火要求较高的场所，新建和扩建工 程使用的低压电气设备、插座等均应安装漏电保 护器。v（2）对新制造的低压配电箱、动力箱、操作台、 机床、起重机械和各种传动机械等机电设备的动 力箱，在考虑设备的过载、短路、失压、断相等 保护的同时必须考虑漏电保护。用户在使用上述 设备时，应优先采用具有漏电保护的电气设备。v（3）建筑施工场所、临时用电线路的用电设备， 必须安装漏电保护器。 Date15v（4）手持式电动工具（除类外）、移动式生活 日用电器（除类外）、其他移动式机电设备以 及触电危险性大的用电设备，必须安装漏电保护 器。v（5）在潮湿、高温、金属占有系数大场所，如锅 炉房、食堂、浴室等场所，必须安装漏电保护器 。v（6）应采用安全电压的场所，不得用漏电保护器 代替。如果使用安全电压确有困难，须经公司管 理部门批准，方可用漏电保护器作为补充保护。v（7）额定漏电动作电流不超过30mA的漏电保护 器，在其他保护措施失效时，可作为直接接触触 电的补充保护，但不能作为唯一的直接接触触电 保护。 Date16第二节 间接接触电击的防护Date17间接防护就是解决这一问题的归纳2种：保护地和保接零（保护地和保接零）根据配电系统接地方式的的不同，国际上 把低压配电系统分为IT、TT、TN三种形式。TN又分TN C、 TNS、TNCS三种。间接接触电击触电，就是设备 在正常情况下是不带电的 ，但由于绝缘损坏，设备外壳就可能意外带电间接接触电击在触电死亡事故中约占1/2。Date182、两个作用：其一可以降低人在可触及的导电部分的 电压，基本上降低到远小于特低电压限值，以减少电击 危险；其二是可以使电力系统或电气设备能稳定工作。一、保护接地的应用范围和作用1、范围：接地应用很广泛，接地是一种防止间接接触 所导致的触电的安全技术措施，不论是交流或直流、高 压电或低压电，也不论在一般环境还是特殊环境采用接 地措施能确保电气设备正常运行和人身安全Date19L1L2L3REIPZRP绝缘阻抗IT系统原理保护接地 的原理就 是给人体 并联一个 很小电阻 ，以保证 发生故障 时，减小 流过人体 的电流和 承受的电 压很小。1、 IT系统原理原理分析：当一相绕组因绝缘损坏而碰壳，一旦人 体触及没有接地的电气设备外壳，漏电就可以经过 人体与电网对地绝缘阻抗形成回路 就可以把漏电设备的对地电压控制在安全范围之内 ，而且接地电流被接地保护电阻分流，流过人体RP 的电流很小，保证了操作人员的人身安全。IT系统就是电源系统的带电部分不接地或通过阻抗接地，电 气设备的外露导体部分接地的系统。第一个大写”I”表示配电网不 接地或经高阻抗接地；第二个大写“T”表示电气设备金属外壳接地 。二、保护接地工作原理Date20NL1L2L3RERPRNNNL1L2L3RERPRNN缺点： 由于RN 及RE在 4欧姆左右，故障 电流只有27.5A（110V） (220v计算）一般 短路保护装置不 起作用，因此， 必须与其他快速 切除接地故障系 统同时使用，确 保速断时间不超 过5s。应用范围：主要用于低 压共用用户，即用于未 装备配电变压器，从外 面引进低压电源的小型 用户。TT系统2、 TT系统原理TT系统设备外壳及配电网均直接接地。原理：当一项漏电，则电流经RN 及RE构成回路，流经 人体电流较小。保险丝Date212、TT系统的保护接地在这种系统中，保护接地的接地电阻值与触及漏电设备外露可导电部分 的人体电阻形成并联回路，若电气设备外壳带电，不能使熔断器或断路器动作，虽由于分流作用 ，使得通过人体的电流仅为故障电流的一部分，但这时用电设备的对地电压近似为110V，如人体 电阻以1000计算时，则流过人体的电流为110mA，无疑仍将危及人体安全。为了确保人体安全 ，应确保对地短路电流足够大，保证上述保护电器能迅速，可靠地动作。这就要求用电设备的接 地电阻要很小，但在一些土壤情况较差的地区是很难做到的，并且实施费用也将大大增加。所以 TT系统有一定的局限性和不完善性。 三、保护接地装置的特点和存在的问题 1、IT系统的保护接地在中性点不接地电网中，接地电流的大小 取决于电网电压的高低范围的大小以及敷设方式等诸多因素。一 般情况下， 由于线路对地绝缘等效阻抗Z很大，这样便使单相接 地电流很小，不足以使开关跳闸，因此不接地电网才有条件采用 保护接地，使漏 电设备对地电压变得很小，对人或设备不构成危 害 Date22目前，我国地面上低压配电网绝大多数都采用中性 点直接接地的三相四线配电网。在这种配电网中， TN系统是应用最多的配电及防护方式。ISSL1L2L3RNPENN形成回路，促使短 路保护元件迅速动 作，切断漏电故障 设备四、保护接零（TN系统）的应用范围和作用Date231、TNS系统保护原理 当设备的绝缘击穿(如L1相绝缘击穿)，形成电源的 单相短路.TNS系统示意 L1 L2 L3 N PE在该系统中，S一表示系统中有专用 保护线(PE线)，保护零线与工作零线 完全分开。在爆炸危险性 较大或安全要 求较高的场所 应采用该系统。 Date242、TNC系统 TNC系统是干线部分保护零线与工作零线完全共用。 （1）保护原理:系统中的用电设备绝缘击穿后，形成单相短 路。所以，该系统的保护原理与TNS相同。TNC系统示意 L1 L2 L3PEN在该系统中，C表示工作零线与 保护零线完全共用一般用于安全 条件较好或无 爆炸危险的场所。Date253、TNCS系统 在该系统中CS表示保护零线和工作零线 部分共用。TNCS系统的示意 L2 L3PE该系统适合于 厂区没有变电站， 三相四线制电源 进车间或进民用 楼房的供电方式。NL1Date26中性点直接接地的电网中，采用保护接零时，必须满足以下条件； 1、任何时候都应保证工作零线和保护零线的畅通。 2、中性点直接可靠接地，工作接地电阻应不大于4 3、工作零线，保护零线应靠重复接地，重复接地的接地电阻应不大于10 重复接地的次数应不小于3次。 4、保护零线和工作零线（单相用电设备除外）不得装设熔断器、断路器。 5、在相线截面大于25m时，三相四线或五线供电线路的工作零线和保护 零线的截面不得小于相应线路截面的1/2，并必须具有足够的机械强度和 热稳定性。 6、为了保证漏电时能产生足够大的单相短路电流，使保护装置动作，线路 阻抗不宜太大。因此，要求单相短路电流不得小于线路熔断器熔体额定 电流的4倍，或者不得小于线路中低压断路器瞬时或短延时动作电流的1.5 倍。 7、保护接零系统中，不允许有些电气设备采用保护接地 五、保护接零（TN系统）的应用条件Date27保护接零和保护接地比较类别保护接零（TN系统）保护接地IT系统TT系统原理不 同借零线使漏电形成单相短路 电流，进而使保护装置动作限制漏电设备对 地电压 ，高 压系统的保护接地也可促使 保护装置动作接地线使漏电形成对地 短路电流进而使保护装 置动作保护技 术措施限制漏电设备对 地电压 ，重 复接地电阻应不大于10无重复接地有共同接地措施适用范 围不同适用于中性点接地的低压配 电系统适用于中性点不接地的高、