第8章電氣安全、節(jié)約用電與系統(tǒng)自動(dòng)化基本知識(shí)

第8章電氣安全、節(jié)約用電與系統(tǒng)自動(dòng)化基本知識(shí)第一頁，共235頁。8.1過電壓保護(hù)

8.1.1概念過電壓是指電氣設(shè)備線路上出現(xiàn)的超過正常工作所要求的額定電壓，并對(duì)其絕緣構(gòu)成威脅的異常高的電壓。這種高電壓如海浪、潮汐般瞬間涌現(xiàn)，故往往形象地稱為“浪涌電壓”。按產(chǎn)生原因，過電壓可分為兩類：內(nèi)部過電壓和外部過電壓。1.內(nèi)部過電壓內(nèi)部過電壓是指能量來自電力系統(tǒng)本身的過電壓，它一般不超過系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)額定電壓的3~4倍，對(duì)電力線路和電氣設(shè)備絕緣的威脅不是很大。第二頁，共235頁。

（1）分類

1）故障過電壓。通常是由系統(tǒng)的開路、短路等嚴(yán)重故障所導(dǎo)致。

2）操作過電壓。通常是由大感性、容性負(fù)載的投切、大電流的通斷等正常操作所導(dǎo)致。

3）感應(yīng)過電壓。它又可分為靜電感應(yīng)過電壓及電磁感應(yīng)過電壓。

（2）限制措施

1）采用滅弧能力強(qiáng)的快速高壓斷路器。

2）裝設(shè)磁吹或氧化鋅避雷器。

3）對(duì)地電容電流大的線路，采用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地，以限制電弧接地電壓。

4）增加母線對(duì)地感抗，從而減小固有自振頻率，避免因系統(tǒng)擾動(dòng)而產(chǎn)生的母線鐵磁諧振過電壓。第三頁，共235頁。2.

外部過電壓——雷電

雷電又稱為大氣過電壓，是由于電力系統(tǒng)的設(shè)備或建（構(gòu)）筑物遭受來自大氣中的雷擊或雷電感應(yīng)而引起的過電壓。因其能量來自系統(tǒng)外部，故又稱為外部過電壓。它不經(jīng)常發(fā)生，但卻是最具破壞力的浪涌電壓。

大量電荷積累達(dá)到一定電場(chǎng)強(qiáng)度而出現(xiàn)的云層間、云層對(duì)地面的瞬間擊穿放電，伴隨著高電壓的中和與大電流泄放所產(chǎn)生的強(qiáng)烈弧光和巨大聲響即為“電閃”和“雷鳴”，這種大氣種的放電現(xiàn)象就是雷電，也稱雷擊。

第四頁，共235頁。

1）直擊雷。直擊雷是指雷云直接對(duì)電氣設(shè)備或建筑物放電。這時(shí)，強(qiáng)大的雷電流通過這些物體導(dǎo)入大地，從而產(chǎn)生破壞性極大的熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)，造成設(shè)備損壞、建筑物破壞。

直擊雷的形成過程見圖8-1a。正、負(fù)雷云擊穿、放電，形成導(dǎo)電的空氣通道-雷電先導(dǎo)。大地的異性電荷集中于相對(duì)方位的尖端上方，在雷電先導(dǎo)下行到離地面100~300m時(shí)，也形成一個(gè)上行的“迎雷先導(dǎo)”?！袄纂娤葘?dǎo)”和“迎雷先導(dǎo)”相互接近，正負(fù)電荷迅速中和，產(chǎn)生強(qiáng)大的“雷電流”，并伴有電閃和雷鳴，形成直擊雷的“主放電階段”。其主放電電流可高達(dá)幾百千安，但持續(xù)時(shí)間極短，一般只有50~100μs。然后，雷云中的剩余電荷繼續(xù)沿主放電通道向大地放電，形成直擊雷的“余輝放電階段”。這一階段電流較小，約幾千安，持續(xù)時(shí)間約為0.03~0.15s。

（1）基本形式第五頁，共235頁。圖8-1直擊雷示意圖

a）產(chǎn)生過程

b）雷電流波形（波頭時(shí)間、半值時(shí)間）第六頁，共235頁。

雷電流是一個(gè)幅值很大、陡度很高的沖擊波電流，雷電流波形如圖8-1b所示。雷電流由零增大到幅值的波形稱為波頭，這段波的幅值從10%增大到90%的時(shí)間稱為波頭時(shí)間。從幅值衰減到其一半的波形稱為波尾，從幅值的10%衰減至一半的這段時(shí)間稱半值時(shí)間（如圖8-1b所示）。陡度α用雷電流波頭部分的增長速度表示。雷電流的波陡度越大，則產(chǎn)生的過電壓越高，對(duì)電氣設(shè)備絕緣的破壞越嚴(yán)重。因此，應(yīng)設(shè)法降低雷電流的波陡度。雷擊到高層建筑側(cè)面而不是屋頂時(shí)稱為側(cè)擊。第七頁，共235頁。

2）閃電感應(yīng)。閃電感應(yīng)是指當(dāng)架空線附近出現(xiàn)對(duì)地雷擊時(shí)，在輸電線路及相鄰區(qū)域感應(yīng)形成的瞬間高壓的電磁場(chǎng)和靜電的感應(yīng)（分別稱為閃電電磁感應(yīng)、閃電靜電感應(yīng)），其形成過程見圖8-2。雷云放電的起始階段，雷云中的電荷形成的電場(chǎng)對(duì)線路發(fā)生靜電感應(yīng)，逐漸在線路上感應(yīng)出大量異極的束縛電荷Q。由于線路導(dǎo)線和大地之間有對(duì)地電容C存在，從而在線路上建立一個(gè)閃電感應(yīng)電壓U=Q/C。當(dāng)雷云對(duì)地放電后，線路上的束縛電荷被釋放而形成自由電荷，向線路兩端沖擊流動(dòng)，形成閃電感應(yīng)過電壓沖擊波。高壓線路上可達(dá)幾十萬伏，低壓線路上感應(yīng)過電壓也可達(dá)幾萬伏，對(duì)供電系統(tǒng)危害很大。閃電感應(yīng)的基本防護(hù)措施是將金屬體連通并接地，等電位就可消除彼此的電勢(shì)差。第八頁，共235頁。

圖8-2閃電感應(yīng)示意第九頁，共235頁。

3）閃電電涌侵入。直擊雷或閃電感應(yīng)產(chǎn)生的過電壓沖擊波，即閃電電涌，沿架空線及金屬管道侵入到建筑物，甚至機(jī)箱內(nèi)，這種閃電電涌侵入約占雷電危害總數(shù)一半以上，其基本防護(hù)措施是將線纜入建筑物的屏蔽層接地及設(shè)置電涌保護(hù)器。第十頁，共235頁。

（2）防雷分區(qū)及等級(jí)

IEC將其分為4個(gè)防雷區(qū)及3個(gè)防雷等級(jí)，分區(qū)劃分示意圖，如圖8-3所示。

圖8-3IEC的防雷分區(qū)分防雷等級(jí)劃分示意圖第十一頁，共235頁。1）防雷分區(qū)。①LPZ0A：不在防雷體系統(tǒng)的防護(hù)范圍。②LPZ0B：在防雷體系統(tǒng)的防護(hù)范圍。③LPZ1：雷電場(chǎng)經(jīng)初步衰減（如建筑的鋼筋水泥框架結(jié)構(gòu)）的后續(xù)防雷區(qū)域。④LPZ2：雷電場(chǎng)經(jīng)進(jìn)一步衰減（如建筑物內(nèi)部屏蔽機(jī)房）的后續(xù)防雷區(qū)域。⑤LPZ3：雷電場(chǎng)經(jīng)再次衰減（如屏蔽機(jī)房內(nèi)金屬機(jī)箱內(nèi)）的后續(xù)防雷區(qū)域。

2）防雷等級(jí)。①CLASS-I：考慮LPZ0進(jìn)入LPZ1區(qū)的直擊雷及后續(xù)配電設(shè)備的耐壓。②CLASS-II：考慮從LPZ1進(jìn)入LPZ2區(qū)的雷電波侵入、閃電感應(yīng)，以及從LPZ0B埋地侵入雷和后續(xù)設(shè)備的耐壓。③CLASS-III：考慮從LPZ2進(jìn)入LPZ3區(qū)的雷電波侵入、閃電感應(yīng)及后續(xù)用電設(shè)備的耐壓。第十二頁，共235頁。

8.1.2防護(hù)設(shè)備

根據(jù)GB50057-2010《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》，用于減少閃擊擊于建(構(gòu))筑物上或建(構(gòu))筑物附近造成的物質(zhì)性損害和人身傷亡的防雷裝置由外部防雷裝置及內(nèi)部防雷裝置組成。其外部防雷裝置由接閃器、引下線和接地裝置(接地體和接地線的總合)組成，內(nèi)部防雷裝置由防雷等電位連接和與外部防雷裝置的間隔距離組成。下面就防雷裝置中的關(guān)鍵設(shè)備做一分析。第十三頁，共235頁。1.接閃器接閃器是用來接受直接雷擊的金屬物體，其功能是利用其高出被保護(hù)物的突出地位，當(dāng)雷電先導(dǎo)臨近地面時(shí)，它使雷電場(chǎng)畸變，改變雷電先導(dǎo)的通道方向，將雷電引向自身，然后經(jīng)與其相連的引下線和接地裝置將雷電流安全地泄放到大地。從而使被保護(hù)的線路、設(shè)備、建筑物等免受雷擊。⑴接閃桿主要用于保護(hù)露天變配電設(shè)備及建筑物。它由金屬桿、管做成，安置在建筑物頂部最高點(diǎn)，利用尖端放電原理引雷泄放，保護(hù)周圍一片區(qū)域免受雷擊。能否對(duì)被保護(hù)物有效保護(hù)，取決于被保護(hù)物是否在其保護(hù)范圍內(nèi)。其保護(hù)范圍，按新頒國家標(biāo)準(zhǔn)采用“滾球法”來確定。“滾球法”將雷體理想化為一個(gè)半徑為（滾球半徑）的滾球，沿需要防護(hù)直擊雷的部分滾動(dòng)，雷球在接閃器或接閃器與地面限制下不能觸及的空間范圍即此接閃器的保護(hù)范圍。滾球半徑按建筑物防雷類別確定，見表8-1：第十四頁，共235頁。表8-1

各類防雷建筑物的滾球半徑和避雷網(wǎng)格尺寸

建筑物防雷類別滾球半徑/m避雷網(wǎng)格尺寸/m第一類防雷建筑物30≦5×5或≦6×4第二類防雷建筑物45≦10×10或≦12×8第三類防雷建筑物60≦20×20或≦24×16第十五頁，共235頁。⑵接閃線金屬線做的接閃器稱接閃線，通常緊貼架設(shè)于架空輸電線路上方，主要用于保護(hù)輸電線路。⑶接閃帶和接閃網(wǎng)金屬帶做的接閃器稱接閃帶，這種接閃帶連成的金屬網(wǎng)格稱為接閃網(wǎng)，主要用于保護(hù)建筑物。金屬屋面、屋面的金屬構(gòu)件可以用作接閃網(wǎng)。2.避雷器

避雷器與被保護(hù)設(shè)備并聯(lián)安裝，將可能引入室內(nèi)、屏內(nèi)的過電壓旁路短接，防止雷電波侵入以及故障、操作引起的過電壓所造成破壞。

第十六頁，共235頁。（1）分類見表8-2表8-2避雷器的分類及應(yīng)用（未包括新型的壓敏電阻避雷器及浪涌保護(hù)器）類別與名稱產(chǎn)品系列應(yīng)用范圍閥式碳化硅交流型低壓閥式避雷器FS低壓網(wǎng)絡(luò)、保護(hù)交流電器、電表和配電變壓器低壓繞組配電普通閥式避雷器FS3kV、6kV、10kV交流配電系統(tǒng)保護(hù)配電變壓器和電纜頭電站普通閥式避雷器FZ保護(hù)3～220kV交流系統(tǒng)電站設(shè)備的絕緣保護(hù)旋轉(zhuǎn)電機(jī)磁吹閥式避雷器FCD保護(hù)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的絕緣電站磁吹閥式避雷器FCZ保護(hù)35～500kV系統(tǒng)電站設(shè)備的絕緣線路磁吹閥式避雷器FCX保護(hù)330kV及以上交流系統(tǒng)線路設(shè)備的絕緣直流直流磁吹閥式避雷器FCL保護(hù)直流系統(tǒng)電氣設(shè)備的絕緣第十七頁，共235頁。型金屬氧化物交流型無間隙金屬氧化物式避雷器YW包括FS、FZ、FCD、FCZ、FCX系列的全部應(yīng)用范圍，對(duì)碳化硅類有取而代之的趨勢(shì)有串聯(lián)間隙金屬氧化物式避雷器YC3～10kV交流系統(tǒng)，保護(hù)配電變壓器、電纜頭和電站設(shè)備，與YW系列相比各有特點(diǎn)有并聯(lián)間隙金屬氧化物式避雷器YB保護(hù)旋轉(zhuǎn)電機(jī)和要求保護(hù)性能特別好的場(chǎng)合直流型直流金屬氧化物式避雷器YL保護(hù)直流電氣設(shè)備管式纖維管式避雷器GWX電站進(jìn)線和線路絕緣弱點(diǎn)保護(hù)無續(xù)流管式避雷器GSW電站進(jìn)線、線路絕緣弱點(diǎn)及6kV、10kV交流配電系統(tǒng)電氣設(shè)備的保護(hù)第十八頁，共235頁。⑵常用避雷器如圖8-4所示。

圖8-4保護(hù)間隙結(jié)構(gòu)與接線

S1--主間隙

S2--輔助間隙第十九頁，共235頁。第二十頁，共235頁。1)管型：它由產(chǎn)氣管和內(nèi)外兩個(gè)間隙組成，具有較強(qiáng)的滅弧能力，但其保護(hù)特性較差，工頻續(xù)流過高時(shí)還易引起爆炸，與變壓器特性不易配合，因而只適于架空線路。2)閥型：它由若干個(gè)火花間隙和閥片裝在密封的瓷套管內(nèi)所構(gòu)成?；鸹ㄩg隙用銅片沖壓而成，每對(duì)間隙之間用厚0.5～1mm的云母墊圈相隔，閥片用陶料粘結(jié)的碳化硅（金剛砂）顆粒制成。具有非線性特性：正常工作電壓時(shí)，閥片電阻很大，火花間隙阻斷工頻電流通過；雷電過電壓作用時(shí)，閥片電阻很小，火花間隙被擊穿，雷電流經(jīng)避雷器引下線向大地泄放，從而保護(hù)了被保護(hù)物；當(dāng)雷電過電壓消失時(shí)，線路恢復(fù)工頻電壓，閥片又恢復(fù)很大電阻，火花間隙絕緣恢復(fù)，切斷工頻續(xù)流，從而使線路恢復(fù)正常。它是運(yùn)用最為廣泛的避雷器，其額定電壓有0.22kV、0.38kV、0.5kV、0.66kV、3kV、6kV、10kV、15kV、20kV、35kV等。第二十一頁，共235頁。3)間隙式：它即與被保護(hù)物絕緣并聯(lián)的空氣間隙，又叫保護(hù)間隙、空氣火花間隙。按結(jié)構(gòu)形式分為棒形、球形和角形。目前3～35kV線路廣泛應(yīng)用的是角形間隙。角形間隙由兩根10～12mm的鍍鋅圓鋼彎成羊角形電極并固定在瓷瓶上，如圖8-4a所示。正常情況下，間隙對(duì)地絕緣。當(dāng)線路遭雷擊，就會(huì)在線路上產(chǎn)生一個(gè)正常絕緣所不能承受的高電壓，使角形間隙擊穿，將大量雷電流泄入大地。角形間隙擊穿時(shí)會(huì)產(chǎn)生電弧，因空氣受熱上升，電弧轉(zhuǎn)移到間隙上方，距離拉長而熄滅，使線路絕緣子或其他電氣設(shè)備的絕緣不致發(fā)生閃絡(luò)，從而起保護(hù)作用。主間隙S1暴露在空氣中，易被外物（如鳥、鼠、蟲、樹枝）短接，所以對(duì)本身沒有輔助間隙的保護(hù)間隙，一般在其接地引線中串聯(lián)一個(gè)輔助間隙S2。這樣即使主間隙被外物短接，也不致造成接地或短路，如圖8-4b所示。第二十二頁，共235頁。保護(hù)間隙結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格低廉，但滅弧能力較小，雷擊后很可能切不斷工頻續(xù)流而造成接地短路故障，引起線路開關(guān)跳閘或熔斷器熔斷，造成停電，所以只適用于無重要負(fù)荷的線路。在裝有保護(hù)間隙的線路上，一般要求裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置或自復(fù)式熔斷器，以提高供電可靠性。第二十三頁，共235頁。3.電涌保護(hù)器

電涌保護(hù)器是至少含有一個(gè)非線性元件，用于限制瞬態(tài)過電壓和分泄電涌電流的器件，英文名為surgeprotectivedevice，簡稱SPD。SPD是近年高新技術(shù)下產(chǎn)生的具有非線性特性的高脈沖過壓高質(zhì)量保護(hù)器件。隨著電子、數(shù)字系統(tǒng)這類對(duì)過電壓敏感的供配電系統(tǒng)中應(yīng)用日漸普遍，隨著建筑電氣的智能化程度的提高，持續(xù)時(shí)間微秒量級(jí)的電涌電壓對(duì)大量感性、容性的電氣元件對(duì)工作電壓伏特量級(jí)的高速數(shù)字敏感芯片的破壞越來越大。從而使得反應(yīng)時(shí)間以納秒量級(jí)計(jì)的電涌電壓的防護(hù)技術(shù)也越來越顯得突出、重要。為此電涌保護(hù)器在內(nèi)部防雷中起到了舉足輕重的作用。第二十四頁，共235頁。

（1）按原理分

1）電壓開關(guān)型電涌保護(hù)器voltageswitchingtypeSPD無電涌出現(xiàn)時(shí)為高阻抗，當(dāng)出現(xiàn)電壓電涌時(shí)突變?yōu)榈妥杩?。通常采用放電間隙、充氣放電管、硅可控整流器或三端雙向可控硅元件做組件，也稱“克羅巴型”電涌保護(hù)器。具有不連續(xù)的電壓、電流特性。

2）限壓型電涌保護(hù)器voltagelimitingtypeSPD無電涌出現(xiàn)時(shí)為高阻抗，隨著電涌電流和電壓的增加，阻抗連續(xù)變小，通常采用壓敏電阻、抑制二極管作組件，也稱“箝壓型”電涌保護(hù)器。具有連續(xù)的電壓、電流特性。

3）組合型電涌保護(hù)器combinationtypeSPD由電壓開關(guān)型元件和限壓型元件組合而成的電涌保護(hù)器，其特性隨所加電壓的特性可以表現(xiàn)為電壓開關(guān)型、限壓型或電壓開關(guān)型和限壓型皆有。

第二十五頁，共235頁。

（2）按結(jié)構(gòu)分

1）電源類直接接在電源上；

2）配電箱類將其裝入配電箱內(nèi)，便于使用；

3）信號(hào)類被保護(hù)件前與地間設(shè)“泄流”，其后與地間設(shè)“箝位，穩(wěn)壓”，信號(hào)受限流元件的串聯(lián)保護(hù)；

4）帶通類電涌脈沖可導(dǎo)致電子元件性能劣化，電子系統(tǒng)工作紊亂。利用電感、電容濾波回路，1/4波長帶通技術(shù)，過濾高頻噪聲，凈化信號(hào)。主要用于天饋線的電涌保護(hù)。第二十六頁，共235頁。8.1.3防護(hù)措施1.架空線路

⑴架設(shè)接閃線這是線路防雷的最有效措施，但成本很高，一般66kV及以上線路才沿全線裝設(shè)。⑵提高線路本身的絕緣水平在線路上采用瓷橫擔(dān)代替鐵橫擔(dān)，改用高一絕緣等級(jí)的瓷瓶都可以提高線路的防雷水平，這是10kV及以下架空線路的基本防雷措施。

⑶利用三角形排列的頂線兼做防雷保護(hù)接閃線3～10kV線路的中性點(diǎn)通常不接地，在三角形排列的頂線絕緣子上裝設(shè)保護(hù)間隙。雷擊時(shí)頂線承受雷擊，保護(hù)間隙被擊穿，通過引下線對(duì)地泄放雷電流，保護(hù)下面兩根導(dǎo)線，一般不會(huì)引起線路斷路器跳閘。

第二十七頁，共235頁。

⑷加強(qiáng)對(duì)絕緣薄弱點(diǎn)的保護(hù)線路上特別高的個(gè)別電桿、電纜頭、開關(guān)等是全線路的防雷薄弱點(diǎn)，需裝設(shè)管型避雷器或保護(hù)間隙加以保護(hù)。

⑸采用自動(dòng)重合閘裝置遭雷擊時(shí)，線路可能發(fā)生相間短路。在斷路器跳閘后，電弧自行熄滅，經(jīng)0.5s左右時(shí)間重合閘即恢復(fù)供電，對(duì)一般用戶的影響不大。

⑹絕緣子鐵腳接地對(duì)于分布廣而密的用戶低壓線路及接戶線的絕緣子鐵腳宜接地。絕緣子上落雷時(shí)，就能通過鐵腳把雷電流泄入大地。第二十八頁，共235頁。2.變配電所

⑴防直擊雷裝設(shè)接閃桿以保護(hù)整個(gè)變配電所建（構(gòu)）筑物免遭直擊雷。當(dāng)雷擊接閃桿時(shí)，強(qiáng)大的雷電流通過引下線和接地裝置泄入大地，接閃桿及引下線上的高電位可能對(duì)附近的建筑物和變配電設(shè)備發(fā)生“反擊閃絡(luò)”。為防“反擊”，接閃桿與被保護(hù)物的接地裝置應(yīng)保持一定距離。

變配電所如下設(shè)備和建筑物還應(yīng)有防直擊雷措施

①戶外的配電裝置；

②雷擊后可導(dǎo)致火災(zāi)的建筑物；

③有爆炸危險(xiǎn)的建筑；

④雷擊后可能引起力學(xué)性能破壞的高大建筑物（如煙囪、冷卻塔等）。：第二十九頁，共235頁。⑵電源進(jìn)線

①35kV電力線路——一般不全線路裝設(shè)接閃線防直擊雷。但為防止附近線路受雷擊，閃電電涌沿線路侵入，在進(jìn)線1～2km段內(nèi)和人口稠密區(qū)段裝設(shè)接閃線，使該段線路免遭直接雷擊。在接閃線兩端處的線路上裝設(shè)管型避雷器，保護(hù)段以外線路受雷擊時(shí)，雷電波到管型避雷器F處，即對(duì)地放電，降低了雷擊過電壓值。管型避雷器F的作用是防止閃電電涌侵入波在斷開的斷路器QF處產(chǎn)生過電壓擊壞斷路器,見圖8-5a。

②3～10kV——3～10kV電力線路在每路進(jìn)線終端裝設(shè)FZ或FS型閥型避雷器，以保護(hù)線路斷路器及隔離開關(guān)。如進(jìn)線是電纜引入的架空線，則在架空線路終端靠近電纜頭處裝設(shè)避雷器，其接地端與電纜頭外殼相連后接地，見圖8-5b。第三十頁，共235頁。

③絕緣薄弱、價(jià)格昂貴的關(guān)鍵設(shè)備---如變壓器，在最靠近的母線上裝設(shè)一組閥式避離器以保護(hù)。離保護(hù)設(shè)備一般不大于5m、避雷器的接地線與變壓器低壓側(cè)接地中性點(diǎn)及金屬外殼一起接地，見圖8-5a、b的F。圖8-5變配電所進(jìn)線防雷保護(hù)接線

第三十一頁，共235頁。3.高壓電動(dòng)機(jī)

經(jīng)變壓器再與架空線路相接時(shí)，高壓電動(dòng)機(jī)一般不要求采取特殊的防雷措施。但如直接和架空線路連接的直配線電動(dòng)機(jī)，由于其絕緣水平低于變壓器，故防雷問題應(yīng)予重視。

高壓電動(dòng)機(jī)繞組安全沖擊耐壓值低于磁吹閥型避雷器殘壓，又由于長期運(yùn)行，受環(huán)境影響腐蝕、老化，其耐壓水平會(huì)進(jìn)一步降低，因此不能采用普通的FS型和FZ型閥型避雷器作雷電侵入波的防護(hù)，而應(yīng)采用性能較好的專用于保護(hù)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的FCD型磁吹閥型避雷器或采用具有串聯(lián)間隙的金屬氧化物避雷器，并盡可能靠近電動(dòng)機(jī)安裝。第三十二頁，共235頁。

對(duì)于定子繞組中性點(diǎn)能引出的高壓電動(dòng)機(jī)，就在中性點(diǎn)裝設(shè)避雷器。

對(duì)于定子繞組中性點(diǎn)不能引出的高壓電動(dòng)機(jī)，為降低侵入雷電波陡度，在電動(dòng)機(jī)前加一段100～150m的引入電纜，并在電纜前的電纜頭安裝一組管型或閥型避雷器F，在電動(dòng)機(jī)電源端安裝每相都并聯(lián)電容器（0.25～0.5F）的FCD型磁吹閥型避雷器F，如圖8-6。F與電纜聯(lián)合作用，利用雷電流將F擊穿后的集膚效應(yīng)，大大減小流過電纜芯線的雷電流。F的作用是防止中性點(diǎn)處比入口高一倍的折射電壓對(duì)中性點(diǎn)絕緣的危害。第三十三頁，共235頁。4.建筑物

(1)建筑物的防雷分類根據(jù)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50057-2010）規(guī)定，建筑物應(yīng)根據(jù)其重要性、使用性質(zhì)、發(fā)生雷電事故的可能性和后果，分為下列三類：

1)第一類防雷建筑應(yīng)有防直擊雷、閃電感應(yīng)和雷電侵入波的措施。

①凡制造、使用或貯存火炸藥及其制品的建筑物，因電火花而引起爆炸，會(huì)造成巨大破壞和人身傷亡者；

②具有0區(qū)或20區(qū)爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所的建筑物；

③具有1區(qū)或21區(qū)爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所的建筑物，因電火花而引起爆炸，會(huì)造成巨大破壞和人身傷亡者。第三十四頁，共235頁。圖8-6高壓電動(dòng)機(jī)的防雷保護(hù)接線

F1—管型或普通閥型避雷器F2—磁吹閥型避雷器第三十五頁，共235頁。

2)第二類防雷建筑應(yīng)有防直擊雷和雷電侵入波的措施，有爆炸危險(xiǎn)的也應(yīng)有防閃電感應(yīng)的措施。

①國家級(jí)重點(diǎn)文物保護(hù)的建筑物；

②國家級(jí)的會(huì)堂、辦公建筑物、大型展覽和博覽建筑物、大型火車站和飛機(jī)場(chǎng)（不含停放飛機(jī)的露天場(chǎng)所和跑道）、國賓館、國家級(jí)檔案館、大型城市的重要給水水泵房等特別重要的建筑物；

③國家級(jí)計(jì)算中心、國際通信樞紐等對(duì)國民經(jīng)濟(jì)有重要意義的建筑物；

④國家特級(jí)和甲級(jí)大型體育館；第三十六頁，共235頁。⑤制造、使用或貯存火炸藥及其制品的危險(xiǎn)建筑物，且電火花不易引起爆炸或不致造成巨大破壞和人身傷亡者；

⑥具有1區(qū)或21區(qū)爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所的建筑物，且電火花不易引起爆炸或不致造成巨大破壞和人身傷亡者；

⑦具有2區(qū)或22區(qū)爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所的建筑物；

⑧有爆炸危險(xiǎn)的露天鋼質(zhì)封閉氣罐；

⑨預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)大于0.05次/a的部、省級(jí)辦公建筑物及其他重要或人員密集的公共建筑物以及火災(zāi)危險(xiǎn)場(chǎng)所；

⑩預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)大于0.25次/a的住宅、辦公樓等一般性民用建筑物。第三十七頁，共235頁。3）第三類防雷建筑物

①省級(jí)重點(diǎn)文物保護(hù)的建筑物及省級(jí)檔案館。

②預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)大于或等于0.01次/a且小于或等于0.05次/a的部、省級(jí)辦公建筑物及其他重要或人

員密集的公共建筑物以及火災(zāi)危險(xiǎn)場(chǎng)所。

③預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)大于或等于0.05次/a且小于或等于0.25次/a的住宅、辦公樓等一般性民用建筑物或一般性工業(yè)建筑物。

④在平均雷暴日大于15d/a的地區(qū)，高度在15m及以上的煙囪、水塔等孤立的高聳建筑物；在平均雷暴日小于或等于15d/a的地區(qū)，高度在20m及以上的煙囪、水塔等孤立的高聳建筑物。2、建筑物防雷要求

⑴各類防雷建筑物應(yīng)設(shè)防直擊雷的外部防雷裝置，并應(yīng)采取防閃電電涌侵入的措施。

第三十八頁，共235頁。

⑵第一類防雷建筑物和部分第二類防雷建筑物，尚應(yīng)采取防閃電感應(yīng)的措施。

⑶各類防雷建筑物應(yīng)設(shè)內(nèi)部防雷裝置，并應(yīng)作到：

①在建筑物的地下室或地面層處，建筑物金屬體、金屬裝置、建筑物內(nèi)系統(tǒng)及進(jìn)出建筑物的金屬管線應(yīng)與防雷裝置做防雷等電位連接

②外部防雷裝置與建筑物金屬體、金屬裝置、建筑物內(nèi)系統(tǒng)之間如未作“防雷等電位聯(lián)結(jié)”，尚應(yīng)滿足間隔距離的要求。

⑷第二類防雷建筑物中2)～4)項(xiàng)，尚應(yīng)采取防雷擊電磁脈沖的措施。其他各類防雷建筑物，當(dāng)其建筑物內(nèi)系統(tǒng)所接設(shè)備的重要性高，以及所處雷擊磁場(chǎng)環(huán)境和加于設(shè)備的閃電電涌無法滿足要求時(shí)，也應(yīng)采取防雷擊電磁脈沖的措施。第三十九頁，共235頁。5.措施

⑴防雷網(wǎng)籠防雷網(wǎng)籠是根據(jù)古典電學(xué)法拉第籠原理，利用鋼筋混凝土建筑的結(jié)構(gòu)鋼筋、鋼結(jié)構(gòu)建筑的鋼結(jié)構(gòu)，以下述部分構(gòu)成籠體，保護(hù)網(wǎng)籠內(nèi)建筑、設(shè)施及人員免遭雷擊。

1)接閃器：建筑物的凸出部是屋面，其易受雷擊部位見表8-3。在屋面的屋脊、屋角、檐角、屋檐和平頂屋面四周的女兒墻等易受雷擊部位敷設(shè)接閃帶，中間再以同樣材質(zhì)的接閃帶聯(lián)成按要求尺寸的網(wǎng)格，組成接閃網(wǎng)。接閃網(wǎng)格的尺寸要求見表8-1，接閃器及引下線的材質(zhì)及尺寸見表8-4。第四十頁，共235頁。

表8-3建筑物易受雷擊部位第四十一頁，共235頁。

2)引下線：它是用于將雷電流從接閃器傳導(dǎo)至接地裝置而泄放電流的的導(dǎo)體通道。

專設(shè)引下線不應(yīng)少于2根，并應(yīng)沿建筑物四周和內(nèi)庭院四周均勻?qū)ΨQ布置，其間距沿周長計(jì)算不應(yīng)大于18m。當(dāng)建筑物的跨度較大，無法在跨距中間設(shè)引下線時(shí)，應(yīng)在跨距端設(shè)引下線并減小其他引下線的間距，專設(shè)引下線的平均間距不應(yīng)大于18m。

利用建筑物鋼筋混凝土中鋼筋時(shí)，構(gòu)件內(nèi)有箍筋連接的鋼筋或成網(wǎng)狀的鋼筋，其箍筋與鋼筋、鋼筋與鋼筋應(yīng)采用土建施工的綁扎法、螺絲、對(duì)焊或搭焊連接。單根鋼筋、圓鋼或外引預(yù)埋連接板、線與構(gòu)件內(nèi)鋼筋應(yīng)焊接或采用螺栓緊固的卡夾器連接。構(gòu)件之間必須連接成電氣通路。第四十二頁，共235頁。3)接地體GB50057-2010將埋入土壤中或混凝土基礎(chǔ)中作散流用的導(dǎo)體定義為接地體，又將從引下線斷接卡或換線處至接地體的連接導(dǎo)體；或從接地端子、等電位連接帶至接地體的連接導(dǎo)體定義為為接地線。習(xí)慣中把二者統(tǒng)稱為接地體，即將引來的雷電流安全無害地泄放到大地的部分。

優(yōu)先利用建筑物鋼筋混凝土內(nèi)的鋼筋作接地體。有地梁時(shí)，應(yīng)將地梁連成環(huán)形接地裝置。無地梁時(shí)，可在建筑物周邊內(nèi)無鋼筋的閉合條形混凝土基礎(chǔ)內(nèi)用40mm×4mm鍍鋅扁鋼直接敷設(shè)在槽坑外沿，形成環(huán)形接地。規(guī)范要求的接地電阻達(dá)不到時(shí)，在其四周地下焊出散流體以增強(qiáng)泄流能力，工程上多按屋面網(wǎng)格的大小亦用均壓帶連成網(wǎng)格。共用接地裝置的接地電阻應(yīng)按50Hz電氣裝置的接地電阻確定，不應(yīng)大于按人身安全所確定的接地電阻值。第四十三頁，共235頁。⑵接閃桿系統(tǒng)

1)直徑接閃桿采用熱鍍鋅圓鋼或鋼管制成時(shí)，其直徑要求為：

①桿長1m以下時(shí)---圓鋼不應(yīng)小于12mm，鋼管不應(yīng)小于20mm；

②桿長1m～2m時(shí)---圓鋼不應(yīng)小于16mm，鋼管不應(yīng)小于25mm；

③獨(dú)立煙囪頂上的桿---圓鋼不應(yīng)小于20mm，鋼管不應(yīng)小于40mm。

2)接閃端接閃桿的接閃端宜做成半球狀，其最小彎曲半徑宜為4．8mm，最大宜為12．7mm。

3)接閃環(huán)當(dāng)獨(dú)立煙囪上采用熱鍍鋅接閃環(huán)時(shí)，其圓鋼直徑不應(yīng)小于12mm2；扁鋼截面不應(yīng)小于1OOmm2，其厚度不應(yīng)小于4mm。

第四十四頁，共235頁。表8-4接閃器及引下線的材質(zhì)及尺寸第四十五頁，共235頁。第四十六頁，共235頁。⑶提高地電流泄放能力的措施通常利用建筑結(jié)構(gòu)部分的處于對(duì)角線位置主筋，上下電氣貫通作雷電電流引下線。以建筑地圈梁及基礎(chǔ)構(gòu)成接地網(wǎng)，一般均能達(dá)到防雷接地對(duì)地阻值的要求指標(biāo)。個(gè)別要求高或者處于山岡、巖石、少水地域時(shí)，有如下三項(xiàng)新措施：

1)接地降阻劑：它含有混合型無機(jī)離子交換劑可與多種電解質(zhì)離子形成穩(wěn)定的雙電層結(jié)構(gòu)，提供良好導(dǎo)電的同時(shí)，有效限制離子大范圍的遷移；

第四十七頁，共235頁。2)爆炸制裂法：對(duì)于山頂、少水、巖石結(jié)構(gòu)這類地理情況，降阻劑不易擴(kuò)散，不能充分發(fā)揮作用?？刹捎勉@孔，埋入一定量的炸藥，爆炸后在鉆孔四周形成裂縫。此時(shí)降阻劑泄流可以此為脈絡(luò)散開，大大擴(kuò)大泄流面積和范圍；

3)電解接地極：該產(chǎn)品以帶呼吸排泄孔的銅管組成，管內(nèi)填裝無毒化合物晶體，埋地后吸入土中水分，晶體變?yōu)殡娊庖海魅胪寥乐?，形成?dǎo)電率良好的片區(qū)。地電阻一年內(nèi)降至谷值，使用壽命達(dá)十年以上。第四十八頁，共235頁。8.2接地

8.2.1概念

1.

接地及接地裝置

⑴接地電氣設(shè)備的某部分與大地之間的良好的電氣連接稱接地。

⑵接地裝置接地體與接地線總稱接地裝置。

1)接地體埋入地中并直接與土壤相接觸的金屬導(dǎo)體，稱接地體或接地極，如埋地的鋼管、角鐵等。

2)接地線電氣設(shè)備應(yīng)接地部分與接地體（極）相連接的金屬導(dǎo)體（線）稱為接地線。接地線在設(shè)備正常運(yùn)行情況下不載流，但在故障情況下要通過接地故障電流。接地線分接地干線和接地支線，如圖8-7所示。接地干線一般應(yīng)不少于兩根導(dǎo)體，在不同地點(diǎn)與接地網(wǎng)連接。

3)接地網(wǎng)由若干接地體在大地中用接地線相互連接起來的整體稱為接地網(wǎng)。第四十九頁，共235頁。圖8-7接地網(wǎng)示意圖1—接地體2—接地干線3—接地支線4—設(shè)備5—建筑6—接地網(wǎng)

第五十頁，共235頁。2.地及接地電流、對(duì)地電壓

⑴接地電流電氣設(shè)備發(fā)生接地故障時(shí)，電流經(jīng)接地裝置流入大地作半球形散開，這一電流稱接地電流，如圖8-8中的。

⑵地由于這半球形球面隨與接地體距離的增大成立方倍地增大，所以距接地體越遠(yuǎn)，散流電阻越小。在單根接地體或接地故障點(diǎn)20m遠(yuǎn)處，實(shí)際散流電阻已趨近零。這電位為零的地方，稱為電氣上的“地”或“大地”。

⑶對(duì)地電壓電氣設(shè)備接地部分與零電位的“電氣地”之間的電位差，稱對(duì)地電壓，如圖8-8中的。第五十一頁，共235頁。圖8-8接地電流、對(duì)地電壓及接地電流電位分布曲線第五十二頁，共235頁。3.

接觸電壓和跨步電壓

⑴接觸電壓當(dāng)設(shè)備發(fā)生接地故障時(shí)，以接地點(diǎn)為中心的地表約20m半徑的圓形范圍內(nèi)，便形成了一個(gè)電位分布區(qū)。站在該設(shè)備旁，手接觸帶電外殼，手與腳間所呈現(xiàn)的電位差，即為接觸電壓，如圖8-9所示。

⑵跨步電壓在接地故障點(diǎn)附近行走，人的雙腳（或牲畜前后腳）間所呈現(xiàn)的電位差稱跨步電壓，如圖8-9所示?？绮诫妷旱拇笮∨c離接地點(diǎn)的遠(yuǎn)近及跨步的長短有關(guān)：離接地點(diǎn)越近，跨步越長，跨步電壓就越大。離接地點(diǎn)達(dá)20m時(shí)，跨步電壓可視為零。第五十三頁，共235頁。圖8-9接觸電壓和跨步電壓第五十四頁，共235頁。4.接地的分類

⑴保護(hù)性接地1)防雷接地：旨在將雷擊瞬間的大電流導(dǎo)入大地泄放，防止雷電對(duì)人及物體造成傷害的接地。2)保護(hù)接地：短路、絕緣損壞、漏電流過大將使正常的不帶電的電氣設(shè)備外露可導(dǎo)電部分異常帶電。保護(hù)接地將此異常電壓、泄漏電流接地，防止電擊人身，亦稱“防電擊接地”。3)重復(fù)接地：N系統(tǒng)中為確保PE、PEN線的聯(lián)結(jié)可靠，除電源中性點(diǎn)接地外的再次接地為“重復(fù)接地”。再次接地地點(diǎn)為：

第五十五頁，共235頁。①架空線終端及沿線每隔1km處；②電纜和架空線引入建筑處。否則設(shè)備單相接殼短路，且PE或PEN斷時(shí)，所有與其相連部分將帶危險(xiǎn)的接近相壓的對(duì)地電壓。重復(fù)接地將大大降低此電壓，使危險(xiǎn)降低。

4)防靜電接地：它是將絕緣的帶電體可能積累的靜電荷泄放，以防靜電的高電位擊穿空氣，產(chǎn)生火花致災(zāi)的接地。

5)防電蝕接地：它將埋設(shè)相應(yīng)電極電位的金屬體，替代被保護(hù)物承受電化學(xué)腐蝕，以保證存在電化學(xué)腐蝕環(huán)境的管線，設(shè)施不受腐蝕。⑵功能性接地

1)工作接地：它是保證電力系統(tǒng)正常工作，運(yùn)行以及取得單相電壓的接地，如電源（發(fā)電機(jī)或變壓器）的中性點(diǎn)直接或經(jīng)消弧線圈的接地。第五十六頁，共235頁。2)屏蔽接地：將本設(shè)備屏蔽罩殼與大地連接成相同電位，抑制本設(shè)備對(duì)外產(chǎn)生或防止外來設(shè)備對(duì)本設(shè)備的電磁干擾的接地為“屏蔽接地”。3)邏輯接地：為確保基準(zhǔn)參考電位的穩(wěn)定，“邏輯接地”將電子設(shè)備的某部分（多為底板）接地，通常把它及模擬設(shè)備的接地稱“直流地”。

4)信號(hào)接地：“信號(hào)接地”即為保證信號(hào)具有穩(wěn)定的基準(zhǔn)公共電位的接地。不同的系統(tǒng)在20m的距離內(nèi)彼此間的干擾影響仍存在。故從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)兩方面出發(fā)，均推薦采用“共用接地”，此時(shí)接地阻值取小值。接地工程實(shí)施中，盡量利用自然接地，人工接地僅作為補(bǔ)充。第五十七頁，共235頁。8.2.2低壓配電網(wǎng)的保護(hù)接地體系1.表達(dá)形式低壓配電網(wǎng)保護(hù)接地體系的表達(dá)形式如下。第五十八頁，共235頁。2.各低壓配電保護(hù)接地系統(tǒng)的特點(diǎn)圖8-10示出各低壓配電保護(hù)接地系統(tǒng)及其系統(tǒng)中各類用電設(shè)備接法：

(1)IT系統(tǒng)中性點(diǎn)不接地的三相三線制低壓系統(tǒng)

如圖8-10a所示，將電氣設(shè)備正常情況下不帶電的外露可導(dǎo)電部分（金屬外殼和構(gòu)架）自行接地，當(dāng)設(shè)備單相碰殼、外殼帶電、人觸及時(shí)，均會(huì)因分流作用流經(jīng)人體的電流大大減少，從而降低危險(xiǎn)。

第五十九頁，共235頁。此方式供電距離不長時(shí)，供電可靠性高，安全性好。一般用于不允許停電及要求嚴(yán)格連續(xù)供電的場(chǎng)所，如電爐煉鋼、大醫(yī)院手術(shù)室、地下礦井等。如果地下礦井內(nèi)供電條件比較差，電纜易受潮，即使電源中性點(diǎn)不接地，設(shè)備一旦漏電，單相對(duì)地漏電電流也很小，也不會(huì)破壞電源電壓的平衡，所以比電源中性點(diǎn)接地的系統(tǒng)還安全。此IT系統(tǒng)發(fā)生接地故障時(shí)，接地故障電壓不會(huì)超過50V，不會(huì)引起間接電擊的危險(xiǎn)。但供電距離長時(shí)，供電線路對(duì)大地的分布電容就不能忽視，在負(fù)載發(fā)生短路故障或漏電使設(shè)備外殼帶電時(shí)，經(jīng)大地形成回路的漏電電流不一定達(dá)到使保護(hù)設(shè)備的動(dòng)作值，則極危險(xiǎn)。

第六十頁，共235頁。

（2）TT系統(tǒng)系統(tǒng)中性點(diǎn)與設(shè)備分別獨(dú)立接地的三相四線制低壓系統(tǒng)

如圖8-10b，TT系統(tǒng)中電氣設(shè)備金屬外殼獨(dú)立進(jìn)行與工作接地?zé)o關(guān)的保護(hù)接地。相線碰殼、絕緣損壞而漏電使外殼帶電時(shí)，漏電流不一定能使熔斷器熔斷，也不一定使斷路器跳開，而漏電的外殼對(duì)地電壓雖高于安全電壓，但接地系統(tǒng)的分壓作用降低了對(duì)地漏電流形成的原有電壓，減少了觸電危險(xiǎn)。而各設(shè)備獨(dú)自接地，耗材多，也可將設(shè)備接地點(diǎn)連起來，在端部（總配箱處）及末尾兩處接地成為PE線，但此專用保護(hù)線與N線無電聯(lián)系。此系統(tǒng)僅適用于接地保護(hù)點(diǎn)分散的場(chǎng)所。第六十一頁，共235頁。

（3）TN系統(tǒng)系統(tǒng)中性點(diǎn)與設(shè)備連接共同接地的三相四線制低壓系統(tǒng)TN系統(tǒng)中將電氣設(shè)備外殼的保護(hù)接地（PE）與系統(tǒng)的工作接地（N）連成一起。設(shè)備碰殼，外殼經(jīng)此線構(gòu)成短路回路，阻抗很小，短路電流很大，保護(hù)設(shè)備動(dòng)作極快，瞬間切斷故障。按中性線與保護(hù)線的組合方式又分為三種：1）TN-C系統(tǒng)如圖8-10c，系統(tǒng)中工作零線(N)與保護(hù)線(PE)自始至終共用一根，此線為“保護(hù)中性線—PEN線”?！肮灿谩惫?jié)省了材料，三相負(fù)載不平衡時(shí)，PEN線上有不平衡電流，所連外殼有一定電壓，僅適用于三相平衡負(fù)荷。PEN不允許中斷，且不能與前述IT及TT設(shè)備直接接地保護(hù)系統(tǒng)混用。第六十二頁，共235頁。

2）TN-S系統(tǒng)如圖8-10d，系統(tǒng)中工作零線(N)與專用保護(hù)線(PE)僅在始端(電源處)連結(jié)，此后便分線使用。正常時(shí)僅N線上才有不平衡電流，PE線上沒電流，對(duì)地亦無電壓。相線對(duì)地短路，中性線電位偏移均不波及PE線的電位，故應(yīng)用最廣。三相不平衡或單相使用時(shí)，N線上可出現(xiàn)高電位，要求總開關(guān)和末級(jí)在斷開相線的同時(shí)斷開N線。采用四級(jí)或兩級(jí)開關(guān)，投資增加。第六十三頁，共235頁。

3）TN-C-S系統(tǒng)如圖8-10e，系統(tǒng)中工作零線(N)與保護(hù)線(PE)前部共用一根為TN-C系統(tǒng)，后部便分線使用為TN-S系統(tǒng)。此前、后段的分段多在總配電箱或某一級(jí)配電箱的端子排上進(jìn)行。此端子排應(yīng)作重復(fù)接地，并與等電位電氣連通。同時(shí)，N線、PE線分開后，任何情況下都不能再合并。第六十四頁，共235頁。

曾一度將“TN-C系統(tǒng)”、“TN-S系統(tǒng)”分別稱為“三相四線制系統(tǒng)”、“三相五線制系統(tǒng)”。但因正常時(shí)PE線上沒電流，只能視為電位連線，故兩者均為“三相四線制系統(tǒng)”。上述系統(tǒng)中PE線為電位連接的保護(hù)性線路，任何時(shí)候均不能斷開。故PE線路中，不應(yīng)安裝可能切斷的開關(guān)及熔斷器等。第六十五頁，共235頁。圖8-10低壓配電保護(hù)系統(tǒng)中用電設(shè)備接法示意圖1—工作接地2—重復(fù)接地3—保護(hù)接地XL—?jiǎng)恿ε潆娤鋁M—照明配電箱M—電動(dòng)機(jī)K—臺(tái)燈開關(guān)第六十六頁，共235頁。8.3等電位聯(lián)結(jié)8.3.1概念

⑴等電位聯(lián)結(jié)電位差是造成人身電擊、電氣火災(zāi)、電氣及電子設(shè)備損傷的重要原因。將電氣裝置各外露可導(dǎo)電部分、裝置外導(dǎo)電部分及可能帶電的金屬體作電氣連接，降低甚至消除電位差，這種保持人身、設(shè)備安全的安全措施即等電位聯(lián)結(jié)。

⑵要求雖然這種聯(lián)結(jié)僅在發(fā)生故障時(shí)才通過部分故障電流，平時(shí)不流通電流，但電氣連接的牢靠性要求高。這一點(diǎn)在施工中及臨時(shí)維修時(shí)應(yīng)尤為注意。第六十七頁，共235頁。8.3.2分類

⑴總等電位聯(lián)結(jié)MEB)在建筑物電源進(jìn)線處，將PE或PEN干線與電氣裝置的接地干線、建筑物金屬物體及各種金屬管道（水、暖通、空調(diào)、燃?xì)夤艿溃┫嗷ミM(jìn)行使彼此電位相等的電氣連接便是“總等電位聯(lián)結(jié)”，簡稱MEB。此接線端子排往往孤立于進(jìn)線配電箱，另設(shè)一處或另裝一個(gè)箱內(nèi)，見圖8-11。

⑵輔助等電位聯(lián)結(jié)(LEB)在遠(yuǎn)離總箱、非常潮濕、觸電危險(xiǎn)高的局部區(qū)域（如浴室、游泳池）作的輔助、補(bǔ)充等電位連接便是“輔助等電位聯(lián)結(jié)”，簡稱LEB。輔助等電位端子排有設(shè)于分配電箱內(nèi)的，也有單獨(dú)另外設(shè)置的，見圖8-11。第六十八頁，共235頁。圖8-11等電位聯(lián)結(jié)的接線示意圖第六十九頁，共235頁。8.4.1基礎(chǔ)1.人身安全

電氣安全包括人身安全和設(shè)備安全兩個(gè)方面。人身安全是指電氣從業(yè)人員或其他人員的安全；設(shè)備安全是指包括電氣設(shè)備及其所拖動(dòng)的機(jī)械設(shè)備的安全。設(shè)備安全前面章節(jié)已述。一般電氣安全多針對(duì)人身安全。

（1）觸電變化人體觸電時(shí)內(nèi)部組織將產(chǎn)生復(fù)雜的變化：

1）雷擊和高壓觸電多發(fā)生在人體尚未觸及帶電體的電擊帶來的電弧灼傷。強(qiáng)烈的觸點(diǎn)刺激肢體痙攣收縮而脫離電源，較大的安培數(shù)量級(jí)的第七十頁，共235頁。電流通過人體所產(chǎn)生的熱效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)，將使人的肌體遭受嚴(yán)重的電灼傷、組織碳化壞死及其他難以恢復(fù)的永久性傷害。個(gè)別場(chǎng)合，人觸及高壓后，不能自主地脫離電源，將迅速導(dǎo)致死亡。

2）低壓觸電在數(shù)十至數(shù)百毫安電流作用下，人的肌體反應(yīng)有針刺痛感，痙攣、血壓升高、心律不齊以致昏迷等暫時(shí)性的功能失常，呼吸停止、心臟驟停、心室纖維性顫動(dòng)，甚至致死。常在電流的“安全曲線”中將此相對(duì)地劃分為“安全區(qū)”與“不安全區(qū)”。第七十一頁，共235頁。（2）安全電流安全電流是人體觸電后的最大擺脫電流。安全電流值，各國規(guī)定并不完全一致。我國一般取30mA（50Hz交流）為安全電流，但是觸電時(shí)間按不超過1s計(jì)，因此這一安全電流也稱為。一般情況通過人體電流不超過30mA·s時(shí)，對(duì)人身肌體不會(huì)有損傷，不致引起心室纖維性顫動(dòng)和器質(zhì)性損傷。如果達(dá)到50mA·s時(shí)，對(duì)人就有致命危險(xiǎn)，而達(dá)到100mA·s時(shí)，一般要致人死命。這100mA，即稱為“致命電流”。第七十二頁，共235頁。安全電流主要與下列因素有關(guān)1)觸電時(shí)間：觸電時(shí)間超過0.2s時(shí)，致顫電流值將急劇降低。2)電流性質(zhì)：直流、交流和高頻電壓通過人體時(shí)對(duì)人體的危害程度是不一樣的，通常以50~60HZ的工頻電流對(duì)人體的危害最為嚴(yán)重。

3)電流路徑：電流對(duì)人體的傷害程度，主要取決于心臟受損的程度。不同路徑的電流對(duì)心臟有不同的損害程度，而以電流從手到腳，特別是從一手到另一手的路徑對(duì)人最為危險(xiǎn)。第七十三頁，共235頁。

4)體重和健康狀況：健康的心臟和衰弱病人的心臟對(duì)電流損害的抵抗能力大不一樣。人的心理狀態(tài)、情緒好壞以及人的體質(zhì)也使電流對(duì)人的危害程度有所差異。（3）安全電壓安全電壓指不致人直接致死或致殘的電壓。我國國家標(biāo)準(zhǔn)GB3805-1983《安全電壓》規(guī)定的安全電壓等級(jí)如表8-5所示。表內(nèi)的額定電壓值指用安全隔離變壓器或具有獨(dú)立繞組的互感器與供電干線隔離開的電源。表中所列空載上限值，主要是考慮到某些重載的電氣設(shè)備，其額定電壓雖符合規(guī)定，但空載電壓往往很高，如果超過規(guī)定的上限值，仍不符合安全標(biāo)準(zhǔn)。第七十四頁，共235頁。額定值空載上限值425036432429121568安全電壓（交流有效值）/V

選用舉例在有觸電危險(xiǎn)的場(chǎng)所使用的手持式電動(dòng)工具等在礦井、多導(dǎo)電粉塵等場(chǎng)所使用的行燈等可供某些具有人體可能偶然觸及的帶電體設(shè)備選用表8-5安全電壓（摘自GB3805-83）第七十五頁，共235頁。從安全電流的角度分析，安全電壓與人體電阻有關(guān)。人體電阻由體內(nèi)電阻和皮膚電阻兩部分組成，體內(nèi)電阻約500，與接觸電壓無關(guān)。皮膚電阻隨皮膚表面的干濕、潔污狀況、接觸面積及緊密程度而變。從人身安全的角度考慮，人體電阻一般取下限值1700（平均約為2000）。由于安全電流取30mA，而人體電阻取1700，因此人體允許持續(xù)接觸的安全電壓為：

Usaf=30mA170050V（50Hz交流有效值）稱為一般正常環(huán)境條件下允許持續(xù)接觸的“安全特低電壓”。第七十六頁，共235頁。=30170050V（4）電擊防護(hù)根據(jù)人體觸電的情況將觸電防護(hù)分為兩種：

1)直接接觸電擊防護(hù)：對(duì)直接接觸正常帶電部分的防護(hù)，例如對(duì)帶電導(dǎo)體加隔離柵或加保護(hù)罩等。2)間接接觸電擊防護(hù)：對(duì)故障時(shí)可能帶危險(xiǎn)電壓，而正常時(shí)不帶電的外露可導(dǎo)電部分的防護(hù)，例如將正常不帶電的設(shè)備的金屬外殼和框架接地，并裝設(shè)接地故障保護(hù)等。第七十七頁，共235頁。2.電氣安全的一般措施

供配電工程中發(fā)電、供電、配電、用電同時(shí)進(jìn)行，系統(tǒng)成網(wǎng)，高度自動(dòng)化，因此必須特別注意電氣安全。如果稍有麻痹或疏忽，就可能造成嚴(yán)重的人身觸電（亦稱電擊）事故，導(dǎo)致系統(tǒng)斷電、起火或爆炸，給國家和人民將帶來極大的損失。第七十八頁，共235頁。（1）安全教育加強(qiáng)電氣安全教育，樹立“安全第一”的觀念。①供配電系統(tǒng)一旦發(fā)生事故，不僅影響自身，而且影響各行各業(yè)，千家萬戶，甚至涉及政治，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)治安等重大問題；②供配電要作到安全文明；③無論動(dòng)力、照明、還是生活用電，必須作到安全用電。第七十九頁，共235頁。（2）持證上崗①經(jīng)醫(yī)師鑒定，無妨礙工作的病癥（體格檢查約兩年一次）；

②具備必要的電氣知識(shí)，且按其職務(wù)和工作性質(zhì)，熟悉《電業(yè)行業(yè)安全工作規(guī)定》的有關(guān)部分，并經(jīng)考試合格，取得相應(yīng)資格，方可上崗；

③學(xué)會(huì)緊急救護(hù)法，特別要學(xué)會(huì)觸電急救，會(huì)使用各種電氣安全用具和電氣消防器材。第八十頁，共235頁。（3）從業(yè)基本要求

1）樹立事業(yè)心和責(zé)任心事故源于麻痹，安全來自警惕。

2）嚴(yán)格遵守安全規(guī)章制度對(duì)國家關(guān)于電業(yè)安全的工作規(guī)程和本單位的安全規(guī)章制度，做到“有章必循，執(zhí)章必嚴(yán)，違章必究”：

①安全基本制度：崗位責(zé)任制、安全教育制、安全檢查制、事故分析報(bào)告制、安全操作制……②發(fā)生安全事故“三不放過”：原因不查清不放過、事故責(zé)任者和相關(guān)人員未受到教育不放過、防范措施未制定不放過。第八十一頁，共235頁。3）嚴(yán)格保證工作人員與帶電體的安全距離：①工作人員工作中正?；顒?dòng)范圍與帶電設(shè)備的安全距離，見表8-6。

表8-6工作人員工作中正?；顒?dòng)范圍與帶電設(shè)備的安全距離（摘自DL408—1991）

電壓等級(jí)/kV10及以下20~354460~110154220安全距離/m0.350.600.901.502.003.00第八十二頁，共235頁。②進(jìn)行地電位帶電做業(yè)時(shí)，人身與帶電體間的安全距離不得小于表8-7。表8-7進(jìn)行地電位帶電作業(yè)時(shí)人身與帶電體的最小安全距離（摘自DL408—1991）電壓等級(jí)/kV103563（66）110220安全距離/m0.40.60.71.01.8（1.6）第八十三頁，共235頁。③等電位作業(yè)人員對(duì)鄰相導(dǎo)線的距離不得小于表8-8的規(guī)定。表8-8等電位作業(yè)人員對(duì)相鄰導(dǎo)線的最小安全距離（摘自DL408-1991）（摘自DL408—1991）

電壓等級(jí)/kV103563（66）110220安全距離/m0.60.80.91.42.5第八十四頁，共235頁。④在高壓設(shè)備上工作的要求填寫工作票或口頭、電話命令；至少應(yīng)兩人在一起工作；保證安全的組織措施，即工作票制、工作許可證制、工作監(jiān)護(hù)制、工作間斷、轉(zhuǎn)移和終結(jié)制等；保證安全的技術(shù)措施，即停電、驗(yàn)電、裝設(shè)接地線、懸掛標(biāo)牌和裝設(shè)遮攔等規(guī)定第八十五頁，共235頁。

（4）循規(guī)設(shè)計(jì)、安裝電氣設(shè)備和線路的設(shè)計(jì)、安裝應(yīng)嚴(yán)格遵循相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)，做到精心設(shè)計(jì)、按圖施工、確保質(zhì)量、不留隱患。

（5）維護(hù)、檢修加強(qiáng)運(yùn)行維護(hù)和檢修試驗(yàn)工作。應(yīng)定期測(cè)量在用電氣設(shè)備的絕緣電阻及接地裝置的接地電阻，確保處于合格狀態(tài)。對(duì)安全用具、避雷器、保護(hù)電器，也應(yīng)定期檢查。（6）采用安全用具對(duì)于容易觸電及有觸電危險(xiǎn)的場(chǎng)所，采用相應(yīng)的安全電壓值及符合安全要求的相應(yīng)電器。對(duì)于在有爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)的環(huán)境中使用的電氣設(shè)備和導(dǎo)線、電纜，應(yīng)采用符合安全要求的相應(yīng)設(shè)備和導(dǎo)線、電纜。按規(guī)定采用電氣安全用具，電氣安全用具分：第八十六頁，共235頁。1)基本安全用具：絕緣足以承受電氣設(shè)備的工作電壓，操作人員必須使用它，才允許操作帶電設(shè)備。例如操作高壓隔離開關(guān)和跌開式熔斷器的絕緣棒（俗稱令克棒）和用來裝拆低壓熔斷器管的絕緣操作手柄等；2)輔助安全用具：其絕緣不足以完全承受電氣設(shè)備工作電壓，但使用它，可使人身安全有進(jìn)一步的保障。例如絕緣手套、絕緣靴、絕緣地毯、絕緣墊臺(tái)、高壓驗(yàn)電器、低壓試電筆、臨時(shí)接地線及“禁止合閘，有人工作”、“止步，高壓危險(xiǎn)！”等標(biāo)示牌等。第八十七頁，共235頁。（7）安全用電常識(shí)

不得私拉電線，裝拆電線應(yīng)請(qǐng)電工，以免發(fā)生短路和觸電事故；不得超負(fù)荷用電，不得隨意加大熔體規(guī)格或更換熔體材質(zhì)；開關(guān)要裝在相線（火線）上，螺口燈頭的螺口不得與相線連接；不得用濕手或濕布去安裝或卸下燈泡，不可將醫(yī)用膠布代替電工用黑膠布；不可將牲畜栓在電桿或其他供配電設(shè)施上；裝拆電線及電氣設(shè)備，應(yīng)請(qǐng)電工；電線上不得晾掛衣物，以防電線絕緣破損，漏電傷人；不可用彈弓或鳥槍打電線桿上的鳥或絕緣子，不可向架空線路上拋擲物件；不可在架空線路或變配電裝置附近放風(fēng)箏，以免造成短路或接地故障；第八十八頁，共235頁。非電氣工作人員不得攀登電桿和變配電裝置的機(jī)構(gòu)；當(dāng)電線斷落在地上時(shí)，不可手拉，應(yīng)離開落地點(diǎn)8～10m以上，通知電工或相關(guān)部門處理；有人觸電，應(yīng)即設(shè)法斷開電源，并正確進(jìn)行緊急救護(hù)，不得直接用手觸及觸電者；不可在浴室里使用電吹風(fēng)、電卷發(fā)器等；浴室里一般不要安裝開關(guān)或插座，非裝不可的，必須采用防潮、密閉型；浴室中的燈具須采用防潮、密閉型燈具。電熱水器一定要可靠接地；移動(dòng)電器的插座，一般應(yīng)采用帶保護(hù)接地（PE）線插孔的插座；在使用單相三孔插座的電器時(shí)，必須保證插座的保護(hù)線連接可靠；在幼兒園或家里有幼兒時(shí)，除告誡外，要把電器插座安裝在幼兒不可觸及處；所有可觸及的設(shè)備外露可導(dǎo)電部分都必須可靠接地，或接PE線、PEN線。第八十九頁，共235頁。3.觸電的急救現(xiàn)場(chǎng)急救觸電者，是搶救中關(guān)鍵的一步。若處理及時(shí)和正確，則因觸電而呈假死的人有可能獲救。（1）脫離電源觸電急救，首先要使觸電者盡早脫離電源，在脫離電源時(shí)，救護(hù)人員既要救人，又要注意保護(hù)自己，防止觸電。觸電者未脫離電源前，救護(hù)人員不得直接觸及觸電者。①如果觸電者觸及低壓帶電設(shè)備，救護(hù)人員應(yīng)拉開電源開關(guān)或拔下電源插頭，或者使用絕緣工具、不導(dǎo)電物體等方法迅速解脫觸電者。為使觸電者與帶電體解脫，最好用單手進(jìn)行救護(hù)。②如果觸電者觸及高壓帶電設(shè)備，救護(hù)人員應(yīng)迅速切斷電源，或用適合該電壓等級(jí)的絕緣工具（戴絕緣手套、穿絕緣靴并用絕緣棒）解脫觸電者。救護(hù)人員在搶救過程中，應(yīng)注意保持自身與周圍帶電部分必要的安全距離。

第九十頁，共235頁。③如果觸電者處于高處，要防止解脫電源后觸電者從高處墜落，以便繼續(xù)進(jìn)行急救。（2）急救處理①當(dāng)觸電者脫離電源后，立即根據(jù)具體情況對(duì)癥救治，同時(shí)通知醫(yī)生前來搶救前，如果觸電者神志尚清醒，使之就地躺平，嚴(yán)密觀察，暫時(shí)不要讓他站立或走動(dòng)。②如果觸電者已神志不清，使之就地躺平，且確保氣道暢通，并用5s時(shí)間，呼叫傷員或輕拍其肩部，以判斷其是否意識(shí)喪失。禁止搖動(dòng)傷員頭部、呼叫傷員。第九十一頁，共235頁。③如果觸電者失去知覺，停止呼吸，但心臟有跳動(dòng)（可用兩指去試傷員喉結(jié)旁凹陷處的頸動(dòng)脈有無搏動(dòng)），應(yīng)在通暢氣道后，立即施行口對(duì)口或口對(duì)鼻的人工呼吸。④如果觸電者傷害相當(dāng)嚴(yán)重，心臟和呼吸均已停止，完全失去知覺，則在通暢氣道后，立即同時(shí)進(jìn)行口對(duì)口（鼻）的人工呼吸和胸外按壓心臟的人工循環(huán)。如果現(xiàn)場(chǎng)僅有一人搶救時(shí)，可交替進(jìn)行人工呼吸和人工循環(huán)，先胸外按壓心臟4～8次，然后口對(duì)口（鼻）吹氣2～3次，再按壓心臟4～8次，又口對(duì)口（鼻）吹氣2～3次，如此循環(huán)反復(fù)進(jìn)行。

第九十二頁，共235頁。（3）堅(jiān)持搶救在急救過程中，人工呼吸和人工循環(huán)的措施必須堅(jiān)持進(jìn)行。在醫(yī)務(wù)人員未來接替救治前，不應(yīng)放棄現(xiàn)場(chǎng)搶救，更不能只根據(jù)沒有呼吸和脈搏就擅自判斷傷員死亡，放棄搶救。只有醫(yī)生有權(quán)作出傷員死亡的診斷。第九十三頁，共235頁。8.4.2電氣防火和防爆火災(zāi)和爆炸往往造成人身傷亡和設(shè)備損壞，還可能造成大規(guī)?；蜷L時(shí)間停電，造成極大損失。電氣火災(zāi)和爆炸事故在所有火災(zāi)和爆炸事故中占有很高比例，引起火災(zāi)的電氣原因位列第二。第九十四頁，共235頁。1.火災(zāi)及爆炸的電氣原因火災(zāi)及爆炸的電氣原因主要在于電氣線路和電氣設(shè)備的架設(shè)、安裝不符安全技術(shù)規(guī)程：1)線路短路：如三相、二相相間短路，相線與中性線或設(shè)備外露可導(dǎo)電部分的碰接，架空線路的倒桿、斷線、絕緣損壞，施工、安裝、檢修過程中違反安全技術(shù)規(guī)程的誤接，接地線未及時(shí)拆除等，都可能引起線路短路；2)導(dǎo)線及電氣設(shè)備的過負(fù)荷發(fā)熱：導(dǎo)線或電氣設(shè)備因過荷而引起導(dǎo)線或觸頭發(fā)熱，電動(dòng)機(jī)繞組過熱等；第九十五頁，共235頁。3)電氣設(shè)備爆炸：如電纜頭制作不良，電力變壓器內(nèi)部短路而繼電保護(hù)裝置失靈，油斷路器中的油位過低或過高等引起爆炸；4)靜電放電：包括介電體摩擦產(chǎn)生的靜電和容器內(nèi)液體流動(dòng)引起的靜電，電荷的積聚可使電位達(dá)到數(shù)百伏甚至數(shù)千伏以上而擊穿空氣絕緣產(chǎn)生放電；5)其他：除了人為破壞的原因外，諸如低壓開關(guān)的拉合，熔斷器熔體熔斷，白熾燈、日光燈、電熱器使用不當(dāng)?shù)?，都可能產(chǎn)生電火花而引起火災(zāi)或爆炸事故。第九十六頁，共235頁。2.電氣火災(zāi)的特點(diǎn)①失火的電氣設(shè)備可能帶電，滅火時(shí)要防止觸電，盡快切斷失火設(shè)備的電源；②失火的電氣設(shè)備充有大量的油時(shí)，要防止噴油甚至爆炸事故，擴(kuò)大火災(zāi)范圍。第九十七頁，共235頁。3.帶電滅火的措施和注意事項(xiàng)電氣失火后應(yīng)首先切斷電源，但有時(shí)為了爭取時(shí)間，來不及斷電或因生產(chǎn)需要等原因不允許斷電時(shí)，對(duì)10kV及以下線路的設(shè)備采用帶電滅火，此時(shí)必須注意如下問題。第九十八頁，共235頁。

1)選擇適當(dāng)?shù)牡臏缁鹌鳌?/p>

二氧化碳、四氯化碳、二氟一氯溴甲烷（俗稱“1211”）或干粉滅火劑均不導(dǎo)電，可用于帶電滅火。二氧化碳（干冰）滅火器使用時(shí)，要打開門窗，離火區(qū)2～3m噴射，防窒息。勿使干冰沾著皮膚，以防凍傷。四氯化碳滅火器滅火要防止中毒，應(yīng)打開門窗，有條件的最好戴上防毒面具。因四氯化碳與氧氣在熱作用下會(huì)起化學(xué)反應(yīng)，生成有毒的光氣和氯氣。不能使用一般的泡沫滅火器，因泡沫滅火劑為水溶液，具有一定的導(dǎo)電性，而且對(duì)電氣設(shè)備具有腐蝕作用。第九十九頁，共235頁。

2)小范圍帶電滅火：可使用干砂覆蓋（但損壞電機(jī)絕緣）。因?yàn)樗卸嗌俸袑?dǎo)電雜質(zhì)，用水進(jìn)行帶電滅火，易發(fā)生觸電事故，一般人員不能用水來滅電氣失火。3)專業(yè)滅火人員：用水槍滅火時(shí)，宜采用噴霧水槍。這種水槍通過水柱的泄露電流較小，帶電滅火比較安全。用普通直射水槍滅火時(shí)，為防止泄漏電流流過人體，可將水槍噴嘴接地，也可讓滅火人員穿戴絕緣手套、絕緣靴或穿戴均壓服后進(jìn)行滅火。第一百頁，共235頁。8.4.3靜電防護(hù)1.產(chǎn)生及危害

（1）產(chǎn)生1)接觸、分離：包括剝離、破裂、電解、受熱和感應(yīng)；2)摩擦：包括擠壓、撞擊、切割、攪拌、噴濺、流動(dòng)、過濾，甚至穿脫衣物。（2）危害

1)火災(zāi)和爆炸：放電的靜電火花，會(huì)引燃易燃物品，引爆易爆物品，造成火災(zāi)和爆炸；2)電擊：極高的靜電電壓，會(huì)引起人體摔倒、墜落等二次間接事故；3)危及電氣設(shè)備：靜電放電通過電磁感應(yīng)、靜電感應(yīng)、傳導(dǎo)耦合和放電輻射危及高精電氣設(shè)備；4)妨礙生產(chǎn)：靜電電壓會(huì)引起纖維纏結(jié)、粉塵吸附、物體粘連，從而妨礙生產(chǎn)、降低產(chǎn)品質(zhì)量，甚至損傷設(shè)備、造成停產(chǎn)。第一百零一頁，共235頁。2.防護(hù)措施1)靜電接地：這是最基本、最有效的措施，其接地電阻一般為1000Ω，可結(jié)合入“等電位聯(lián)結(jié)”一并處理；2)增濕：使帶靜電非導(dǎo)體表面電阻降低，形成靜電泄漏，限制電荷積累；3)加抗靜電添加劑：大大降低帶靜電非導(dǎo)體的表面電阻，但對(duì)彼此絕緣的懸浮粉塵、蒸汽靜電無效；4)靜電中和：借助靜電中和器提供電子、離子，以中和異性靜電；5)工藝控制：從生產(chǎn)工藝采取適當(dāng)方法，限制靜電電荷的產(chǎn)生和積累。第一百零二頁，共235頁。8.4.4電氣安全的用具1.驗(yàn)電工具

(1)分類

1)高壓(10kV)見圖8-12a；

2)低壓（市電）見圖8-12b。

(2)使用注意事項(xiàng)

1）使用前先在有電的部分校驗(yàn)其正常工作與否；2）測(cè)試時(shí)只能接觸絕緣部分。第一百零三頁，共235頁。圖8-14驗(yàn)電工具a)高壓(10kV)驗(yàn)電器b)低壓(市電)試電筆1-觸頭；2-氖燈；3-電容器；4-接地螺釘；5-絕緣棒；6-護(hù)環(huán)；7-絕緣手柄；8-碳質(zhì)電阻；9-金屬掛鉤；10-彈簧；11-觀察窗孔第一百零四頁，共235頁。2.剩余電流保護(hù)裝置剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置是低壓配電系統(tǒng)中防止人身電擊、防止電氣設(shè)備損壞、防止單相接地引起電氣火災(zāi)、減少剩余電流造成電能損耗的保護(hù)電器，簡稱為“剩余電流保護(hù)裝置”，其英文名縮寫為RCD。原名漏電保護(hù)器，國家標(biāo)準(zhǔn)GB13955-2005“剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置安裝和運(yùn)行”替代了GB13955-1992“漏電保護(hù)器安裝和運(yùn)行”時(shí)更名。顯然安裝剩余電流保護(hù)裝置是供配電工程“安全第一，預(yù)防為主”的需要。第一百零五頁，共235頁。（1）概念

1）剩余電流。“剩余電流”是指從設(shè)備工作端子以外的地方流出去的電流，也即通常所說的“漏電電流”。一般情況下，這個(gè)電流是從I類設(shè)備的PE端子流走的，此時(shí)，RCD是作間接接觸電擊防護(hù)；但當(dāng)人體發(fā)生直接接觸電擊時(shí)，從人體上流過的電流便成了剩余電流，因此剩余電流保護(hù)也可以用于直接接觸電擊防護(hù)的補(bǔ)充保護(hù)?？梢姡Ｓ嚯娏魇前▽?duì)地短路電流、電容電流、諧波電流及雜散電流等多種電流的統(tǒng)稱。第一百零六頁，共235頁。

2）剩余電流保護(hù)裝置。剩余電流保護(hù)裝置是電路中剩余電流超過規(guī)定值時(shí)，能自動(dòng)切斷電源或報(bào)警的保護(hù)裝置。包括各類帶剩余電流保護(hù)功能的斷路器、移動(dòng)式剩余電流保護(hù)裝置和剩余電流電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)、剩余電流繼電器及其組合電器。第一百零七頁，共235頁。

3）對(duì)電氣火災(zāi)的防護(hù)：當(dāng)?shù)蛪号潆娤到y(tǒng)發(fā)生接地故障時(shí),其故障往往不能及時(shí)排除,長時(shí)間的接地故障電流,使故障點(diǎn)或接地線的不良接觸處產(chǎn)生電弧或電火花,其高溫極易引燃周圍易燃物而引起火災(zāi)。此時(shí)產(chǎn)生的接地故障電流達(dá)不到一般的斷路器或過電流保護(hù)電器的保護(hù)動(dòng)作值,而不能有效地防范。為防止電氣火災(zāi)發(fā)生而安裝剩余電流動(dòng)作電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)時(shí),應(yīng)對(duì)建筑物內(nèi)防火區(qū)域作出合理的分布設(shè)計(jì),確定適當(dāng)?shù)目刂票Ｗo(hù)范圍。其剩余動(dòng)作電流的預(yù)定值和預(yù)定動(dòng)作時(shí)間，應(yīng)滿足分級(jí)保護(hù)的動(dòng)作特性相配合的要求。第一百零八頁，共235頁。（2）工作原理在正常情況下，電路中沒有人身電擊、設(shè)備漏電或接地故障時(shí)，通過剩余電流保護(hù)裝置電流互感器一次側(cè)電路的電流矢量和為零。則在電流互感器鐵心中產(chǎn)生的磁通的矢量和也為零。在電流互感器的二次線圈中沒有感應(yīng)電壓輸出，因此剩余電流保護(hù)裝置保持正常供電。第一百零九頁，共235頁。

當(dāng)電路中發(fā)生人身電擊、設(shè)備漏電或接地故障時(shí)，通過設(shè)備有一個(gè)接地電流流過，則通過互感器電流的矢量和不等于零。剩余電流互感器鐵心中產(chǎn)生的磁通矢量和也不等于零。這時(shí)互感器二次回路就有一個(gè)感應(yīng)電壓輸出，此電壓直接或通過一個(gè)電信號(hào)放大器在脫扣線圈上產(chǎn)生一個(gè)電流。當(dāng)接地故障電流達(dá)到額定值時(shí)，脫扣線圈中的電流足以推動(dòng)脫扣器動(dòng)作，使主開關(guān)斷開電路或使報(bào)警裝置發(fā)出報(bào)警信號(hào)。第一百一十頁，共235頁。（3）結(jié)構(gòu)RCD的結(jié)構(gòu)如圖8-13所示，一般包括：1)檢測(cè)元件W：即剩余電流互感器。它把檢測(cè)到的剩余電流施加到剩余電流脫扣器的脫扣線圈上，推動(dòng)脫扣器動(dòng)作，或通過信號(hào)放大裝置將信號(hào)放大以后施加到脫扣線圈上，使脫扣器動(dòng)作。2)判別元件A：即剩余電流脫扣器。它用以判別剩余電流是否達(dá)到預(yù)定值，從而確定剩余電流保護(hù)裝置是否應(yīng)該動(dòng)作。剩余電流保護(hù)裝置的脫扣器一般有兩種，一種是電磁式，另一種是電子式。第一百一十一頁，共235頁。

3)執(zhí)行元件M：即機(jī)械開關(guān)電器或報(bào)警裝置。對(duì)剩余電流斷路器，其執(zhí)行元件是一個(gè)可開斷主電路的機(jī)械開關(guān)電器。對(duì)剩余電流繼電器，其執(zhí)行元件一般是一對(duì)或幾對(duì)控制觸頭，輸出機(jī)械開閉信號(hào)。4)電子信號(hào)放大器E：在剩余電流互感器和脫扣器之間增加一個(gè)信號(hào)放大裝置，大大地縮小互感器的重量和體積，使剩余電流保護(hù)裝置的成本降低。信號(hào)放大裝置一般采用電子式放大器。5)試驗(yàn)裝置T：以按鍵方式人為地接入剩余電流預(yù)定值，以試驗(yàn)其工作狀態(tài)正常、可靠否。第一百一十二頁，共235頁。圖8-13剩余電流保護(hù)裝置的工作原理圖第一百一十三頁，共235頁。（4）分類1）按動(dòng)作機(jī)理分。①電壓型：以電壓值作為動(dòng)作閾值,不如后者適用，已少見。②電流型：分為電磁式ELM及電子式ELE兩種。前者不要輔助電源、不受電源電壓影響、抗干擾、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、要求精度高、價(jià)格昂貴。后者經(jīng)電子線路放大、特性反之、價(jià)廉、廣用。第一百一十四頁，共235頁。2）按結(jié)構(gòu)方式分。

①漏電開關(guān)：RCD與手控開關(guān)聯(lián)接在一起,達(dá)漏電值,直接切斷開關(guān)。開關(guān)復(fù)位,RCD投入。

②漏電斷路器：微型或塑殼斷路器附上RCD，原有保護(hù)功能上增添RCD漏電時(shí)斷開斷路器的功能。

③漏電繼電器：繼電器附上RCD附件，在繼電器原有功能上增加漏電時(shí)的聲光報(bào)警，而不具開閉主回路功能。

④漏電插座：與插座組合成插座板，成為提供16A以下，保護(hù)電流6mA以下的便攜式安全移動(dòng)電源。第一百一十五頁，共235頁。

（5）應(yīng)用

1）動(dòng)作特性參數(shù)。①額定剩余動(dòng)作電流（I△n）：制造時(shí)設(shè)定裝置在規(guī)定的條件下的必需動(dòng)作值。②額定剩余不動(dòng)作電流（I△ro）。制造時(shí)設(shè)定裝置在規(guī)定的條件下的不應(yīng)誤動(dòng)作值。③剩余電流動(dòng)作斷路器的分?jǐn)鄷r(shí)間：從施加動(dòng)作電流到所有極電弧熄滅所經(jīng)過的短瞬時(shí)間段。第一百一十六頁，共235頁。

2）RCD的選用。①按電氣設(shè)備的供電方式選用。單相220V電源供電的電氣設(shè)備，應(yīng)優(yōu)先選用二極二線式RCD；

三相三線式380V電源供電的電氣設(shè)備，應(yīng)選用三相三線式RCD；

三相四線式380V電源供電的電氣設(shè)備，三相設(shè)備與單相設(shè)備共用的電路應(yīng)選用三極四線或四極四線式RCD。第一百一十七頁，共235頁。②按電氣設(shè)備的工作環(huán)境條件選用。電源電壓偏差較大地區(qū)---優(yōu)先選用動(dòng)作功能與電源電壓無關(guān),即電磁式RCD；

高溫或特低溫環(huán)境---選用非電子型,亦即電磁式RCD；

家用電器---可選用滿足過電壓保護(hù)的RCD；

易燃、易爆、潮濕或有腐蝕性氣體等惡劣環(huán)境---按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)選用特殊防護(hù)條件的RCD。第一百一十八頁，共235頁。③動(dòng)作參數(shù)的選擇。RCD的額定動(dòng)作電流---要充分考慮電氣線路和設(shè)備的對(duì)地泄漏電流值，應(yīng)不小于被保護(hù)電氣線路和設(shè)備的正常運(yùn)行時(shí)泄漏電流最大值的2倍。必要時(shí)可通過實(shí)際測(cè)量取得被保護(hù)線路或設(shè)備的對(duì)地泄漏電流。因季節(jié)性變化引起對(duì)地泄漏電流值變化時(shí)，應(yīng)考慮用動(dòng)作電流可調(diào)節(jié)的RCD。

手持式電動(dòng)工具、移動(dòng)電器、家用電器---優(yōu)先選用額定剩余動(dòng)作電流不大于30mA、一般（無延時(shí)）的RCD。第一百一十九頁，共235頁。單臺(tái)電氣機(jī)械設(shè)備——可根據(jù)其容量大小選用額定剩余動(dòng)作電流30mA以上、100mA以下、一般型（無延時(shí)）的剩余電流保護(hù)裝置。

電氣線路或多臺(tái)電氣設(shè)備（或多住戶）的電源端——為防止接地故障電流引起電氣火災(zāi)，RCD的動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)間應(yīng)按被保護(hù)線路和設(shè)備的具體情況及其泄漏電流值確定，必要時(shí)應(yīng)選用動(dòng)作電流可調(diào)和延時(shí)動(dòng)作型。第一百二十頁，共235頁。（6）接線剩余電流保護(hù)裝置安裝時(shí)，必須嚴(yán)格區(qū)分N線和PE線，三極四線式或四極四線式剩余電流保護(hù)裝置的N線應(yīng)接入保護(hù)裝置。通過剩余電流保護(hù)裝置的N線，不得作為PE線，不得重復(fù)接地或接設(shè)備外露可導(dǎo)電部分。PE線不得接入剩余電流保護(hù)裝置。TN-C系統(tǒng)需改造為TN-C-S或局部TT接地系統(tǒng)N線接入裝置，PE不接入裝置。各種RCD在低壓配電線路中的接線見摘自規(guī)范《剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置安裝和運(yùn)行》（GB13955-2005）的圖8-14。第一百二十一頁，共235頁。圖8-14各種RCD在低壓線路中的接線示意圖第一百二十二頁，共235頁。（7）分級(jí)保護(hù)

1）緣由。低壓供用電系統(tǒng)中為了縮小發(fā)生人身電擊事故和接地故障切斷電源時(shí)引起的停電范圍，剩余電流保護(hù)裝置應(yīng)采用分級(jí)保護(hù)。

2）設(shè)置原則。①應(yīng)根據(jù)用電負(fù)荷和線路具體情況的需要設(shè)置，一般可分為兩級(jí)或三級(jí)。②各級(jí)RCD的動(dòng)作電流值與動(dòng)作時(shí)間應(yīng)協(xié)調(diào)配合，實(shí)現(xiàn)動(dòng)作的選擇性。第一百二十三頁，共235頁。

3）分級(jí)設(shè)置。①分級(jí)保護(hù)應(yīng)以末端保護(hù)為基礎(chǔ)。住宅和末端用電設(shè)備必須安裝RCD。配電線路電源端或分支線路上的RCD的動(dòng)作特性應(yīng)與線路末端保護(hù)協(xié)調(diào)配合。②末端保護(hù)上一級(jí)保護(hù)的保護(hù)范圍應(yīng)根據(jù)負(fù)荷分布的具體情況確定其保護(hù)范圍，上一級(jí)剩余保護(hù)電流裝置的極限不驅(qū)動(dòng)時(shí)間應(yīng)大于下一級(jí)剩余電流保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)間，上下級(jí)剩余電流保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)間差值不得小于0.2s。第一百二十四頁，共235頁。③除末端保護(hù)外，各級(jí)剩余電流保護(hù)裝置應(yīng)選用低靈敏度延時(shí)型的RCD。電源端的剩余電流保護(hù)裝置應(yīng)滿足防接地故障引起電氣火災(zāi)的要求。④在建筑物照明總進(jìn)線處，裝設(shè)防電氣火災(zāi)的帶剩余電流保護(hù)功能的塑殼斷路器，安裝于高層住宅樓電纜分接柜之后，動(dòng)作于切斷電源。⑤在建筑物動(dòng)力總進(jìn)線處，裝設(shè)用于防止電氣火災(zāi)的帶剩余電流保護(hù)功能的斷路器或火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，安裝于高層住宅樓電纜分接柜之后，動(dòng)作于報(bào)警。第一百二十五頁，共235頁。⑥帶消防用電設(shè)備的回路不能裝設(shè)作用于切斷電源的剩余電流保護(hù)裝置，應(yīng)裝設(shè)報(bào)警式剩余電流保護(hù)裝置。

⑦照明總進(jìn)線處的剩余電流保護(hù)裝置切斷電源，和動(dòng)力總進(jìn)線處剩余電流保護(hù)裝置的事故報(bào)警，除在配電柜上有顯示外，還應(yīng)將報(bào)警信號(hào)送至值班室，在值班室應(yīng)有聲光報(bào)警。⑧電源端和分支線路上安裝的剩余電流保護(hù)裝置應(yīng)能滿足防止接地故障引起電氣火災(zāi)的要求。第一百二十六頁，共235頁。8.5節(jié)約用電8.5.1意義

節(jié)約用電就是采取技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理和對(duì)環(huán)境保護(hù)無礙的一切措施，盡可能地消除用電過程中的電能浪費(fèi)，提高利用率。意義如下：第一百二十七頁，共235頁。⑴緩解電力供需矛盾節(jié)約電能就相當(dāng)于節(jié)約煤炭、水力、石油等一次能源，既緩解電力供需矛盾,又使能源合理使用，也減輕交通運(yùn)輸?shù)木o張。⑵節(jié)省國家基金投資節(jié)電就節(jié)約了國家用于發(fā)電、輸配電及用電設(shè)備和線網(wǎng)的投資，有助于國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。⑶提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益節(jié)電減少了企業(yè)的電費(fèi)支出，降低了生產(chǎn)成本，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。第一百二十八頁，共235頁。

⑷促進(jìn)企業(yè)發(fā)展推動(dòng)企業(yè)采用新技術(shù)、新材料、新設(shè)備、新工藝，加速技改，促進(jìn)企業(yè)的技術(shù)發(fā)展，也提高了企業(yè)的經(jīng)營管理水平。⑸覆行電氣技術(shù)工作者的時(shí)代