防止人身觸電的基本措施

電力安全生產(chǎn)及防護范明樹電力工程系第2章防止人身觸電的基本措施

防止人身直接觸電的基本措施絕緣措施間距屏護防止人身觸及意外帶電體的基本措施電氣保護接地電氣保護接零剩余電流保護器安全電壓4、電氣保護接地接地的基本知識保護接地的基本概念保護接地的原理保護接地的接地方式4.1接地的基本知識接地把電氣設(shè)備的某一金屬部分通過導(dǎo)體與土壤間作良好的電氣連接稱為接地。接地裝置接地裝置由接地體和接地線組成。埋入土壤并直接與大地土壤接觸的金屬導(dǎo)體或金屬組體稱為接地體。接地電阻指電流經(jīng)過接地體進入大地并向周圍擴散時所遇到的電阻。通常近似以散流電阻作為接地電阻。接地體埋入土壤并直接與大地土壤接觸的金屬導(dǎo)體或金屬組體稱為接地體。（a)垂直敷設(shè)的接地體（b)人工接地體接地裝置接地裝置本身是安全裝置，對于防止觸電事故的發(fā)生有十分重要的意義，要求必須足夠的機械強度以及良好的導(dǎo)電能力和熱穩(wěn)定性。安裝接地裝置時，應(yīng)作防腐蝕處理、埋入適當(dāng)?shù)纳疃龋ú坏眯∮?.6m）、聯(lián)接可靠、防止機械損傷。4231111-1剖面接地裝置示意圖1-接地體；2-接地干線；3-接地支線；4-電氣設(shè)備4.2保護接地的基本概念為防止電氣設(shè)備外露的不帶電導(dǎo)體意外觸及帶電體造成危險，將電氣設(shè)備外露金屬部分及其附件經(jīng)保護接地線與深埋在地下的接地體緊密連接起來，稱為保護接地。正常接地：工作接地、保護接地和保護接零、防雷接地、防靜電接地故障接地：即故障接地4.3保護接地的原理設(shè)備采用保護接地后，若設(shè)備發(fā)生碰殼事故，人觸及設(shè)備帶電的外殼，因為人體電阻和接地電阻相互并聯(lián)，人體電阻比接地電阻大得多，故流過人體的電流較小，當(dāng)接地電阻足夠小時，流過人體的電流小于安全電流，保證了用電的安全。4.4保護接地的接地方式配電系統(tǒng)中的接地方式有TT、IT和TN三種。TT、IT或TN表示三相電力系統(tǒng)和電氣裝置可導(dǎo)電部分的對地關(guān)系。第一個字母表示電力系統(tǒng)的對地關(guān)系，即T表示系統(tǒng)一點直接接地（通常指中性點直接接地）；I表示所有帶電部分不接地或通過阻抗及通過等值線路接地。第二個字母表示電氣裝置外露可導(dǎo)電部分的對地關(guān)系，即T表示獨立于電力系統(tǒng)的可接地點直接接地；N表示外露可導(dǎo)電部分與低壓系統(tǒng)可接地點直接進行電氣連接。一般將TT、IT系統(tǒng)稱為保護接地，TN系統(tǒng)稱為保護接零。一、TT系統(tǒng)電力系統(tǒng)有一個直接接地點（中性點接地），電氣裝置的外殼、底座等外露可導(dǎo)電部分接到電氣上與電力系統(tǒng)接地點無關(guān)的獨立接地裝置上，稱為TT系統(tǒng)。TT系統(tǒng)保護原理

IrIdIjdTT系統(tǒng)保護原理圖R0RdTT系統(tǒng)的特點當(dāng)設(shè)備發(fā)生一相碰外殼接地故障時，接地電流流過設(shè)備的接地電阻和系統(tǒng)的接地電阻形成回路，在兩電阻上產(chǎn)生壓降，因此設(shè)備外殼的對地電壓將遠比相電壓小。當(dāng)人觸及外殼時，承受的接觸電壓變小，從而起到保護作用。通常低壓配電系統(tǒng)的相電壓為220V，而設(shè)備的接地電阻和系統(tǒng)的接地電阻一般均不超過4Ω，若按4Ω考慮，則設(shè)備外殼的對地電壓約為110V。這個電壓對人體仍然是很危險的。也就是說，在TT系統(tǒng)中，保護接地降低了接觸電壓，但對人身還存在著很大的危險。所以必須限制接觸電壓值，此時一般可使用剩余電流動作保護器或過電流保護器作保護。二、IT系統(tǒng)電力系統(tǒng)的可接地點不接地或通過阻抗（電阻器或電抗器）接地，電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分單獨直接接地或通過保護導(dǎo)體接到電力系統(tǒng)的接地極上，稱為IT系統(tǒng)。（a）獨立接地（b）公共接地

IT系統(tǒng)保護原理

保護接地原理圖

IT系統(tǒng)的特點對于中性點不接地的電力系統(tǒng)，當(dāng)發(fā)生相間接地短路時，情況和中性點接地的系統(tǒng)基本相同；但如果只發(fā)生一相接地，兩者將有很大差別。在中性點接地系統(tǒng)中，單相接地電流的大小與電網(wǎng)的絕緣好壞及規(guī)模大小等因素?zé)o關(guān)，而中性點不接地系統(tǒng)則不然，它和電網(wǎng)的絕緣狀況以及對地電容值有著密切關(guān)系。如果電網(wǎng)絕緣良好和對地電容電流很小，設(shè)備發(fā)生一相碰外殼接地時電流也會很小，人體觸及時其危險性要比中性點直接接地系統(tǒng)小的多。如果電網(wǎng)的絕緣降低，或因線路較長使得對地電容電流很大，漏電設(shè)備的單相接地電流也會很大，人體觸及時也是很危險的。對于IT低壓電網(wǎng)，發(fā)生單相接地時，兩非故障相的對地電壓將升高到線電壓，因此一般還應(yīng)裝設(shè)絕緣監(jiān)察裝置以及在兩相接地時能自動切斷電源的保護器。5、電氣保護接零在中性點直接接地的系統(tǒng)中，把電氣設(shè)備在正常情況下不帶電的的金屬部分與中性點接地系統(tǒng)的零線連接起來，稱為保護接零。保護接零原理一旦設(shè)備發(fā)生碰殼事故，借PEN線形成單相短路，漏電電流將上升為很大的短路電流，迫使線路上的保護裝置迅速動作而切斷電源。設(shè)備外露可導(dǎo)電部分PEPENL1L2L3系統(tǒng)接地點保護接零的形式TN-STN-CTN-C-S5.1TN-S系統(tǒng)系統(tǒng)采用三相五線制供電，保護線PE和零線N在整個系統(tǒng)中是分開的。5.2TN-C系統(tǒng)這種系統(tǒng)中，保護線PE和零線N在整個系統(tǒng)中是合一的。5.3TN-C-S系統(tǒng)組合方式前端用TN-C，給一般的三相平衡負荷供電，末端采用TN-S，給少量但相不平衡負荷或?qū)╇娰|(zhì)量要求高的電子設(shè)備供電。采用TN-C-S系統(tǒng)時，在將PEN線一經(jīng)分開為N線和PE線以后，不得再合并。保護接零系統(tǒng)特點當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生接地故障時，接地電流經(jīng)PE線和N線構(gòu)成回路，形成金屬性單相短路，產(chǎn)生足夠大的短路電流，使保護裝置能可靠動作，切斷電源。中性點直接接地系統(tǒng)宜采用保護接零，且應(yīng)裝設(shè)能夠迅速自動切除接地短路電流的保護裝置。對保護接零系統(tǒng)的要求在同一低壓系統(tǒng)中，不允許將一部分電氣設(shè)備采用保護接地，而另一部分設(shè)備采用保護接零。否則，當(dāng)保護接地的用電設(shè)備發(fā)生碰殼短路時，接零設(shè)備的外殼上將產(chǎn)生危險的對地電壓，這樣將會使故障范圍擴大。零線上不能安裝熔斷器和斷路器，以防止零線回路斷開時，零線出現(xiàn)相電壓而引起的觸電事故。在接三眼插座時，不允許將插座上接電源中性線的孔同保護線的孔串聯(lián)。

同一低壓電網(wǎng)中混用保護接地和保護接零的危險示意圖L1L2L3系統(tǒng)接地點PENIdR0Rd分析討論如果PEN線斷線會有何后果？如何解決？保護接地&保護接零保護原理不同保護接地是限制設(shè)備漏電后的對地電壓，使之不超過安全范圍。在高壓系統(tǒng)中，保護接地除限制對地電壓外，在某些情況下，還有促使電網(wǎng)保護裝置動作的作用；保護接零是借助接零線路使設(shè)備漏電形成單相短路，促使線路上的保護裝置動作，以及切斷故障設(shè)備的電源。此外，在保護接零電網(wǎng)中，保護零線和重復(fù)接地還可限制設(shè)備漏電時的對地電壓。適用范圍不同保護接地即適用于一般不接地的高低壓電網(wǎng)，也適用于采取了其他安全措施（如裝設(shè)漏電保護器）的低壓電網(wǎng)；保護接零只