電工技術(shù)12工業(yè)企業(yè)供電與安全用電

1、第12章 工業(yè)企業(yè)供電與平安用電12.3 平安用電 12.3.1 電流對人體的危害 12.3.2 觸電方式 12.3.3 低壓系統(tǒng)接地型式 12.3.4 接地和接零 電流對人體的危害觸電：當(dāng)人體觸及帶電體承受過高的電壓而導(dǎo)致死 亡或局部受傷的現(xiàn)象。人體觸電時電流對人體造成兩種傷害：電擊和電傷。電擊是指電流通過人體，使內(nèi)部器官組織受到損 傷。如果觸電者不能迅速擺脫帶電體，那么最后會 造成死亡事故。電擊多發(fā)生在220V低壓線路或帶電設(shè)備上，因?yàn)檫@些帶電體是人們?nèi)粘９ぷ骱蜕钪幸捉佑|到的。電傷是指在電弧作用下或熔絲熔斷時, 對人體外部 的傷害, 如燒傷、金屬濺傷等。嚴(yán)重時也危及人命。電傷多發(fā)生在1k

2、V及以上的高壓帶電體上。 絕大局部觸電事故是由電擊造成。電擊傷害的程度取決于通過人體電流的大小、持續(xù)時間、電流的頻率以及電流通過人體的途徑等。人體電阻的大小電流的頻率 當(dāng)皮膚有完好的角質(zhì)外層且很枯燥時，人體電阻大約為104105，當(dāng)角質(zhì)外層破壞時，那么降到8001000。人體電阻越大，通入電流越小，傷害程度越輕。 電流頻率不同，對人體傷害程度不同，一般來說，50Hz60Hz工頻交流電對人體的傷害最嚴(yán)重，頻率偏離工頻越遠(yuǎn)危險性就越低。電流的大小電流持續(xù)時間與通過人體的路徑 電流通過心臟，觸電傷害最嚴(yán)重，危險性最大。其中電流從左手到右腳的路徑是最危險的。電流不同路徑的危險程度：手胸腳手手腳腳。電壓

3、對人體的傷害 電流越大危險越大，一般來說，通過人體的50Hz交流電超過10mA、直流超過50mA時，觸電者自身難以擺脫電源，有生命危險。 電流通過人體的時間越長，傷害越大。 觸電電壓越高，通過人體的電流越大就越危險。我國規(guī)定的平安電壓等級是42V、36V、24V、12V、6V五個等級。 觸電方式1、接觸正常帶電體 電源中性點(diǎn)接地系統(tǒng)的單相觸電R0通過人體電流: 式中: UP：電源相電壓 (220V) R0：接地電阻 4 Rb：人體電阻 1000 人體處于相電壓下，危險較大。如果人體與地面絕緣較好，可大大減輕觸電危險。電源中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的單相觸電 這種觸電也有危險，通過人體的電流取決于人體電阻

4、與輸電線對地絕緣電阻的大小。交流情況下，導(dǎo)線與地面間存在的電容也可構(gòu)成電流通路。對地絕緣電阻兩相觸電 兩相觸電最為危險。此時人體處于線電壓之下，通過人體的電流為：2、接觸正常不帶電的金屬體 例如電機(jī)外殼是不帶電的，但電機(jī)內(nèi)線圈繞組絕緣損壞而與外殼接觸使其帶電，當(dāng)人觸及帶電的外殼時，相當(dāng)于單相觸電。3、跨步電壓觸電 電線斷線落地時,電流從落地點(diǎn)流入大地。離落地點(diǎn)越遠(yuǎn),電位越低,20m外電位近似為0。如人走近落地點(diǎn)附近，在兩腳間出現(xiàn)電位差,稱為跨步電壓。離落地點(diǎn)越近，跨步電壓越大；離落地點(diǎn)越遠(yuǎn)，跨步電壓越??；20m外跨步電壓可以看作0。 低壓系統(tǒng)接地型式 根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)?系統(tǒng)接地的型式及平安技術(shù)

5、要求?(GB14050-2021)定義，220/380V低壓配電系統(tǒng)接地型式分為三種：TN系統(tǒng)、TT系統(tǒng)、IT系統(tǒng)。第一個字母表示電源端與地的關(guān)系T：表示電源端中性點(diǎn)直接接地。I：表示電源端中性點(diǎn)不接地，或通過阻抗接地。第二個字母表示電氣裝置的外露可導(dǎo)電局部與地的關(guān)系T：電氣裝置的外露可導(dǎo)電局部直接接地，此接地點(diǎn) 在電氣上獨(dú)立于電源端的接地點(diǎn)。N：電氣裝置的外露可導(dǎo)電局部與電源端的接地點(diǎn)有 直接電氣連接。1、TN系統(tǒng) 電源端中性點(diǎn)直接接地，電氣裝置的外露可導(dǎo)電局部通過保護(hù)線(PE線)或保護(hù)中性線(PEN線)連接到此接地點(diǎn)。 根據(jù)N線和PE線的組合情況，TN系統(tǒng)有三種型式： TN-S系統(tǒng)、TN-

6、C系統(tǒng)、TN-C-S系統(tǒng)TN-S系統(tǒng) (系統(tǒng)N線和PE線是分開的)L1L2L3NPE電源端接地點(diǎn) 外露可導(dǎo)電部分(S：N線和PE線是分開的；C：N線和PE線是合一的)TN-C系統(tǒng) (系統(tǒng)N線和PE線是合一的)電源端接地點(diǎn) 外露可導(dǎo)電部分L1L2L3PENNPEPETN-C-S系統(tǒng) (系統(tǒng)中局部線路N線和PE線是合一的)電源端接地點(diǎn) 外露可導(dǎo)電部分NL1L2L3PENPE2、TT系統(tǒng) 電源端中性點(diǎn)直接接地，電氣裝置的外露可導(dǎo)電局部直接接地，此接地點(diǎn)在電氣上獨(dú)立于電源端的接地點(diǎn)。電源端接地點(diǎn)外露可導(dǎo)電部分PEL1L2L3N接地裝置3、IT系統(tǒng) 電源端中性點(diǎn)不接地或通過阻抗接地，電氣裝置的外露可導(dǎo)電

7、局部直接接地。電源端接地點(diǎn)外露可導(dǎo)電部分接地裝置PEL1L2L3N阻抗 接地和接零1、接地、接零的概念 為了人身平安和電力系統(tǒng)工作需要，電氣設(shè)備需采取接地措施。接地體：埋入地中與土壤直接接觸的金屬導(dǎo)體。接 地：電氣設(shè)備的某一金屬局部(如金屬外殼)通 過導(dǎo)體與接地體作良好的電氣連接。低壓配電系統(tǒng)中接地按目的的不同主要可分為： 工作接地、保護(hù)接地、保護(hù)接零接 零：電氣設(shè)備的某一金屬局部(如金屬外殼)直 接與零線(中性線)相連接。2、工作接地低壓配電系統(tǒng)中，電源中性點(diǎn)有接地和不接地兩種。作用：降低人體的觸電電壓；迅速切斷電源；降低電氣設(shè)備和輸電線 路對地的絕緣水平；滿足電氣設(shè)備運(yùn)行中的 特殊需要。接

8、地的目的是出于電力系統(tǒng)運(yùn)行和平安需要將中性點(diǎn)接地，這種接地稱為工作接地。工作接地3、保護(hù)接地保護(hù)接地：為防止人身因電氣設(shè)備絕緣損壞而遭受 觸電，將電氣設(shè)備的金屬外殼(正常情況 下不帶電)與接地體連接。適用范圍： 電源端中性點(diǎn)不接地的低壓配電系統(tǒng)。接地體 當(dāng)電氣設(shè)備內(nèi)部絕緣損壞發(fā)生一相碰殼時，由于外殼帶電，當(dāng)人觸及外殼，接地電流 Ie 將經(jīng)過人體入地，再經(jīng)其它兩相對地絕緣電阻R 及分布電容C回到電源。當(dāng)R 較小、C 較大時，Ib 將到達(dá)或超過危險值。R ：對地絕緣電阻C：分布電容電氣設(shè)備金屬外殼未采取保護(hù)接地時RCIbIe通過人體的電流：所以通過人體的電流可減小到平安值以內(nèi)。 利用金屬接地體的分

9、流作用來減少通過人體的電流。電氣設(shè)備金屬外殼采取了保護(hù)接地時RCR0IbIeI0因?yàn)镽b與R0并聯(lián)，且 Rb R04、保護(hù)接零保護(hù)接零：為防止人身因電氣設(shè)備絕緣損壞而遭受 觸電，將電氣設(shè)備的金屬外殼(正常情況 下不帶電)與電源中性線(零線)連接。適用范圍： 電源端中性點(diǎn)直接接地的低壓配電系統(tǒng)。接地體保護(hù)接零屬于TN-C系統(tǒng)。 當(dāng)電氣設(shè)備絕緣損壞造成一相碰殼，該相電源短路，其短路電流使該相保護(hù)電器(熔斷器)動作，將故障設(shè)備從電源中切除，防止人身觸電。 中性點(diǎn)接地系統(tǒng)，不允許采用保護(hù)接地，只能采用保護(hù)接零。 假設(shè)采用保護(hù)接地，當(dāng)某一相絕緣損壞碰殼時，接地電流Ie 如果系統(tǒng)電壓為220/380V，R

10、0=R0=4，當(dāng)某一相絕緣損壞碰殼時，接地電流 此電流缺乏以使大容量電氣設(shè)備的保護(hù)裝置動作，而使設(shè)備外殼長期帶電，其對地電壓為110V。5、保護(hù)接零與重復(fù)接地工作接地保護(hù)接零重復(fù)接地重復(fù)接地 電源端中性點(diǎn)接地系統(tǒng)中采用保護(hù)接零時，還要采用重復(fù)接地，即將中性線間隔一定距離多處接地。 零線“X處斷開，發(fā)生單相碰殼時：多處重復(fù)接地的接地電阻并聯(lián)，使電氣設(shè)備金屬外殼對地電壓大大減小，從而減小了人體觸電危險程度。 零干線上不允許裝開關(guān)、熔斷器。6、工作零線與保護(hù)線LNPELNEEENNLL220V三線四線制系統(tǒng)中,N線有電流,對地電壓不為0。為確保設(shè)備外殼對地電壓為0,專設(shè)PE線。 工作零線進(jìn)入建筑物入口處要接地，進(jìn)戶后再設(shè)一PE線，系統(tǒng)成為三相五線制。設(shè)備外殼接零通過三孔插