《帶電作業(yè)原理》PPT課件.ppt

1、帶電作業(yè)的基本原理及作業(yè)方法,第一節(jié) 帶電作業(yè)的基本原理,一.電流對人體的影響 表1給出的是在干燥條件下，接觸面積為50cm2100cm2,電流路徑為手手或手腳的人體阻抗值。 人體對工頻穩(wěn)態(tài)電流的生理反應可以分為：感知、震驚、擺脫、呼吸痙攣和心室纖維性顫動，其相應電流閥值如表2所示。,從表1數(shù)據可看出，人體阻抗因人而異。從安全出發(fā)，人體阻抗一般可按1000進行估算。,表1 人體阻抗Z r,表2 人體對穩(wěn)態(tài)電擊產生生理反應的電流閥值（mA）,國際電工委員會(IEC)對交流電流下人體生理效應有表3的推薦值。,表3 IEC對交流電流下人體生理效應的推薦意見,表4 人體對暫態(tài)電擊產生生理反應的能量閥值

2、。,二.電場對人體的影響,人員在帶電作業(yè)過程中，構成了各種各樣的電極結構。其中主要的電極結構有：導線人與構架、導線人與橫擔、導線與人構架、導線與人橫擔、導線與人導線等。由于帶電作業(yè)的現(xiàn)場環(huán)境和帶電設備布局的不同、帶電作業(yè)工具和作業(yè)方式的多樣性、人在作業(yè)過程中有較大的流動性等因素，使帶電作業(yè)中遇到的高壓電場變化多端，這就需要了解電場的基本特征和分類。,自然界存在著正、負兩種電荷，電荷的周圍存在著電場，相對于觀察者是靜止的，且其電量不隨時間而變化的電場為靜電場。例如在直流電壓下兩電極之間的電場就是靜電場。在工頻電壓下，兩電極上的電量將隨時間變化，因而兩極性之間的電場也隨時間而變化。但由于其變化的速

3、度相對于電子運動的速度而言是相對緩慢的，并且電極間的距離也遠小于相應的電磁波波長。因此對于任何一個瞬間的工頻電場可以近似地按靜電場考慮。,將一個靜止電荷引入到電場中，該電荷就會受到電場力的作用。電場的強弱常用電場強度（簡稱場強）來描述，電場強度是電荷在電場中所受到的作用力與該電荷所具有的電量之比。 當導體接近一個帶電體時，靠近帶電體的一面會感應出與帶電體極性相反的電荷，而背離的一面則感應出與帶電體極性相同的電荷，這種現(xiàn)象稱為靜電感應。在帶電作業(yè)中，靜電感應會對作業(yè)人員產生不利的影響，特別是在超高壓帶電作業(yè)中，甚至可能危及作業(yè)人員的安全。,按電場的均勻程度可將靜電場分為均勻電場、稍不均勻電場和極

4、不均勻電場三類。 在均勻電場中，各點的場強大小與方向都完全相同。例如，一對平行平板電極，在極間距離比電極尺寸小得多的情況下，電極之間的電場就是均勻電場（電極邊緣部分除外）。均勻電場中各點的電場強度E為： E=U/d (kV/m) 式中:U施加在兩電極間的電壓 （kV） d平板電極間的距離（m）,在不均勻電場中，各點場強的大小或方向是不同的。根據電場分布的對稱性，不均勻電場又可分為對稱型分布和不對稱型分布兩類。在極不均勻電場中，一般以棒極電極作為典型的不對稱分布電場，以棒棒電極作為典型的對稱分布電場。 由于不均勻電場中各點場強隨電極形狀與所在位置而變化，所以通常采用平均場強Eav和電場不均勻系數(shù)

5、f予以描述。電場不均勻系數(shù)f是最大場強與平均場強的比值，即： f=Emax/Eav,稍不均勻電場與極不均勻電場之間沒有十分明顯的劃分，對于空氣介質通常以f=2為分界線。當f2時，逐漸向極不均勻電場過渡。當f4時，則認為是極不均勻電場。 電場的不均勻程度與電極形狀與極間距離有關 。在相同電極形狀的條件下，當極間距離增大時，電場的不均勻程度將隨之增加，例如兩個金屬圓球間的電場。當極間的距離相對球的直徑而言較小時，是稍不均勻電場。但當極間距離增大時，電場的不均勻程度逐漸增大，最后成為極不均勻電場。,對于空氣介質，判斷電場的不均勻程度可由間隙擊穿前在高壓電極周圍是否發(fā)生電暈為依據。擊穿前沒有電暈現(xiàn)象為

6、稍不均勻電場，擊穿前發(fā)生電暈現(xiàn)象則為極不均勻電場。,在帶電作業(yè)中，當外界電場達到一定強度時，人體裸露的皮膚上就有“微風吹拂”的感覺發(fā)生，此時測量到的體表場強為2.4kV/cm，要相當于人體體表有0.08A/cm2的電流流入肌體。風吹感的原因，是電場中導體的尖端，因強場引起氣體游離和移動的現(xiàn)象。在等電位作業(yè)電工的顏面常會有一種沾上蜘蛛網樣的感覺，這是強電場引起電荷在汗毛上集聚，使之豎起牽動皮膚形成的一種感覺。有的等電位電工把手中的扳手伸向遠處，耳邊會聽到“嗡嗡”聲，扳手晃動越快聲音就越明顯。在高壓輸電線路的強電場下，穿塑料涼鞋在草地上行走，裸露的腳面碰到地上的草時有時會有很強的針刺感。如果打金屬

7、傘架的雨傘在強電場下走動，握著絕緣把手的手如果與金屬桿形成一個小間隙，就會看到大火花放電并對肌體產生電擊感。,人體皮膚對表面局部場強的“電場感知水平”為240kV/m，據試驗研究，人站在地面時頭頂部的局部最高場強為周圍場強的13.5倍。一個中等身材的人站在地面場強為10kV/m的均勻電場中，頭頂最高處體表場強為135kV/m，小于人體皮膚的“電場感知水平”。所以，國際大電網會議認為高壓輸電線路下地面場強為10kV/m時是安全的。原蘇聯(lián)規(guī)定在地面場強為5kV/m以下時，工作時間不受限制，超過20 kV/m的地方，則需采取防護措施。我國帶電作業(yè)用屏蔽服及試驗方法標準中規(guī)定，人體面部裸露處的局部場強

8、允許值為240kV/m。,帶電作業(yè)是指在帶電的情況下，對送變電設備進行測試、維護和更換部件的作業(yè)。要做到帶電作業(yè)時不僅保證人身沒有觸電受傷的危險，而且也能保證作業(yè)人員沒有任何不舒服的感覺，就必須滿足下面三條要求： （1）流經人體的電流不超過人體的感知水平1mA(1000A)。 （2）人體體表局部場強不超過人體的感知水平240kV/m。 （3）與帶電體保持規(guī)定的安全距離。,三.帶電作業(yè)方式的劃分 1. 按人與帶電體的相對位置來劃分 帶電作業(yè)方式根據作業(yè)人員與帶電體的位置分為間接作業(yè)與直接作業(yè)兩種方式。,2. 按作業(yè)人員的人體電位來劃分 按作業(yè)人員的自身電位來劃分，可分為地電位作業(yè)、中間電位作業(yè)、等電位作業(yè)三種方式。 地電位作業(yè)時人體與帶電體的關系是：大地（桿塔）人絕緣工具帶電體。 中間電位作業(yè)時人體與帶電體的關系是：大地（桿塔）絕緣體人體絕緣工具帶電體。 等電位作業(yè)時人體與帶電體的關系是：帶電體（人體）絕緣體 大地（桿塔）。 三種作業(yè)方式的區(qū)別及特點見圖1。,圖1 三種作業(yè)方式的區(qū)別及特點,3. 按采用的絕緣工具來劃分。 根據作業(yè)人員采用的絕緣工具來劃分作業(yè)方式也是一種常用的表述方法。如絕緣桿作業(yè)法絕緣手套作業(yè)法等。 四帶電作業(yè)工作原理 1. 地電位作業(yè)工作原理 地電位作業(yè)的位置示意圖及等效電路如圖2所示