第四章+雙重絕緣漏電保護

1、電擊防護特點電擊防護特點:n雙重絕緣、加強絕緣、安全電壓、電氣隔離和漏雙重絕緣、加強絕緣、安全電壓、電氣隔離和漏電保護電保護均屬兼有直接接觸電擊防護和間接接觸電擊防護的安全措施。n 雙重絕緣和加強絕緣雙重絕緣和加強絕緣是在基本絕緣的直接接觸電擊防護的基礎上，通過結構上附加絕緣或加強絕緣，使之具備了間接接觸電擊防護功能的安全措施。第四章第四章 雙重絕緣、加強絕緣、安全雙重絕緣、加強絕緣、安全電壓、電氣隔離和漏電保護電壓、電氣隔離和漏電保護n安全電壓、電氣隔離和漏電保護安全電壓、電氣隔離和漏電保護的保護原理，本質上都是將作用于人體的電流能量限制到沒有危險的程度，不同之處是：前者的著眼點在于對帶電部

2、分的電壓值進行限制，后者的著眼點在于對作用于人體的電流強度和作用時間進行限制。第一節(jié)第一節(jié) 雙重絕緣和加強絕緣雙重絕緣和加強絕緣n雙重絕緣和加強絕緣的結構雙重絕緣和加強絕緣的結構n工作絕緣，工作絕緣，又稱基本絕緣或功能絕緣基本絕緣或功能絕緣，是保證電氣設備正常工作和防止觸電的基本絕緣，位于帶電體與不可觸及金屬件之間。n保護絕緣保護絕緣，又稱附加絕緣附加絕緣，是在工作絕緣因機械破損或擊穿等而失效的情況下，可防止觸電的獨立絕緣，位于不可觸及金屬件與可觸及金屬件之間。n雙重絕緣雙重絕緣，是兼有工作絕緣和附加絕緣的絕緣。n加強絕緣加強絕緣，在絕緣強度和機械性能上具備了與雙重絕緣同等防觸電能力的單一絕緣

3、，在構成上可以包含一層或多層絕緣材料。n具有雙重絕緣和加強絕緣的設備屬于類設備。按外殼特征分為以下三類類設備：n全部絕緣外殼的類設備。n全部金屬外殼的類設備。n兼有絕緣外殼和金屬外殼兩種特征的類設備。 類設備應在明顯位置標上作為類設備技術信息一部分的“回”形標志。例如標在額定值標牌上。2 2 雙重絕緣和加強絕緣的雙重絕緣和加強絕緣的安全條件安全條件n由于具有雙重絕緣或加強絕緣，類設備無須再采取接地、接零等安全措施，因此，對雙重絕緣和加強絕緣的設備可靠性要求較高。雙重絕緣和加強絕緣的設備應滿足以下安全條件安全條件。n絕緣電阻和電氣耐壓強度n外殼防護和機械強度n電源連接線3 3 不導電環(huán)境不導電環(huán)

4、境n不導電環(huán)境不導電環(huán)境:地板、墻壁等等都用不導電的材料制成的場所。n不導電環(huán)境應符合如下的安全要求安全要求：n地板和墻壁每一點的電阻：500V及以下者不應小于50k，500V以上者不應小于100k。n保持間距或設置屏障，防止人體在工作絕緣失效后同時觸及到不同電位的導體。場所內不得設置保護零線或保護地線。n并應有防止場所內高電位引出場所外和場所外低電位引入場所內的措施。n場所的不導電性能應具有永久性特征，不應因受潮或設備的變動等原因使安全水平降低。第二節(jié)第二節(jié) 安全電壓安全電壓n安全電壓是指使通過人體的電流不超過允許范圍的電壓（又稱安全特低電壓），人體的電流是不可能事先計算出來的.因此為確定安

5、全條件,不按“安全電流”而是按“安全電壓”來估算n安全電壓是屬于兼有直接接觸電擊和間接接觸電擊防護的安全措施。n保護原理：通過對系統(tǒng)中可能作用于人體的電壓進行限制，從而使觸電時流過人體的電流受到抑制，將觸電危險性控制在沒有危險的范圍內。1 特低電壓的區(qū)段、限值和安全電壓額定值n特低電壓區(qū)段n交流 ( 工頻 )：無論是相對地或相對相之間均不大于 50V( 有效值 )；n直流 (無紋波)：無論是極對地或極對極之間均不大于 120V。2)特低電壓限值n限值是指任何運行條件下，任何兩導體間不可能出現的最高電壓值。n特低電壓值可作為從電壓值的角度評價電擊防護安全水平的基礎性數據。我國國家標準 GB380

6、5-83 安全電壓規(guī)定，工頻有效值的限值為50V、直流電壓的限值為120V。n我國標準還推薦：當接觸面積大于 12 、接觸時間超過 1s 時，干燥環(huán)境中工頻電壓有效值的限值為33V、直流電壓限值為 70V；潮溫環(huán)境中工頻電壓有效值的限值為16V、直流電壓限值為 35V 。3 3） 安全電壓額定值安全電壓額定值我國國家標準我國國家標準 GB3805-83 GB3805-83 安全電壓安全電壓規(guī)定了安全電規(guī)定了安全電壓的系列壓的系列，將安全電壓額定值將安全電壓額定值 ( (工工頻頻有效值有效值) )的等級規(guī)的等級規(guī)定為定為：42V42V、36V36V、24V24V、12V 12V 和和 6V6V。

7、 特別危險環(huán)境中使用的手持電動工具應采用特別危險環(huán)境中使用的手持電動工具應采用 42V 42V 安全安全電壓電壓； 有有電電擊危險環(huán)境中使用的手持照明燈和局部照明燈應擊危險環(huán)境中使用的手持照明燈和局部照明燈應采用采用 36V 36V 或或 24V 24V 安全電壓安全電壓； 金屬容器金屬容器內內、特別潮濕處等特別危險環(huán)境中使用的手、特別潮濕處等特別危險環(huán)境中使用的手持照明燈應采用持照明燈應采用 12V 12V 安全電壓安全電壓； 水下作業(yè)等場水下作業(yè)等場所所應采用應采用 6V 6V 安全電壓安全電壓；當電氣設備采用當電氣設備采用 24V 24V 以上安全電壓時以上安全電壓時，必須采取防護必須采

8、取防護直接接觸電直接接觸電擊擊的措施的措施。2.2 2.2 特低電壓防護的類型及安全條件特低電壓防護的類型及安全條件1)1)特低電壓保護類型分為以下三類特低電壓保護類型分為以下三類 : :n安全特低電壓安全特低電壓 SELVSELV(Safety Extra Low (Safety Extra Low V Voltage, oltage, 縮寫縮寫 SELV) SELV) 。 n保護特低電壓保護特低電壓PELVPELV (Protective Extra Low (Protective Extra Low Voltage, Voltage, 縮寫縮寫 PELV)PELV) 。只作為保護接地系統(tǒng)

9、的只作為保護接地系統(tǒng)的安全特低電壓用防護。安全特低電壓用防護。功能特低電壓功能特低電壓 FELVFELV (Functional Extra Low (Functional Extra Low Voltage, Voltage, 縮寫縮寫 FELV) FELV) 。由于功能上的原因由于功能上的原因 ( ( 非電擊防護目的非電擊防護目的 ) )，采用了采用了特特低電壓低電壓，但不能滿但不能滿足或沒有必要滿足足或沒有必要滿足 SELV SELV 和和 PELV PELV 的所有條件的所有條件。2)2)安全條件與安全條件與防電擊比較防電擊比較nSELVSELV適用于適用于不接地系統(tǒng)的安全特低電壓用的

10、防護。不接地系統(tǒng)的安全特低電壓用的防護。n交流交流25v25v，直流，直流60v60v以下以下, ,無須直接接觸電擊防護；無須直接接觸電擊防護；n若標稱電壓超過若標稱電壓超過25V25V交流有效值或交流有效值或60V60V無紋波直流無紋波直流 值值，應裝設必要的遮欄或外護物應裝設必要的遮欄或外護物，或者提高絕緣或者提高絕緣 等級等級；nSELV SELV 回路的帶電部分嚴禁與大地或其他回路的帶回路的帶電部分嚴禁與大地或其他回路的帶電部分或保護導體相連接電部分或保護導體相連接；n若設備功能要求與外部可導電部分進行連若設備功能要求與外部可導電部分進行連接，則應采取措施，使這部分所能出現的接，則應采

11、取措施，使這部分所能出現的電壓不超過安全特低電壓。電壓不超過安全特低電壓。n如果如果 SELV SELV 回路的外露可導電部分容易偶回路的外露可導電部分容易偶然或被有意識地與其他回路的外露可導電然或被有意識地與其他回路的外露可導電部分相接觸部分相接觸，則電擊保護就不能再僅僅依則電擊保護就不能再僅僅依賴于賴于 SELV SELV 的保護措施的保護措施，還應依靠其他回還應依靠其他回路的外露可導電部分的保護方法路的外露可導電部分的保護方法，如發(fā)生如發(fā)生接地故障時自動切斷電源。接地故障時自動切斷電源。nPELVPELV只作為保護接地系統(tǒng)的安全特低電壓用防護。只作為保護接地系統(tǒng)的安全特低電壓用防護。 P

12、ELVPELV允許回路接地允許回路接地。由于由于 PELV PELV 回路的接地回路的接地，有可能有可能從大地引入故障電壓從大地引入故障電壓，使回路的電位升高使回路的電位升高，因此因此，PELV PELV 的的防護水平要求比防護水平要求比 SELV SELV 要高。要高。n利用必要的遮欄或外護物利用必要的遮欄或外護物，或者提高絕緣等級來實現直接或者提高絕緣等級來實現直接接觸電擊防護。接觸電擊防護。n如果設備在等電位聯結有效區(qū)域內如果設備在等電位聯結有效區(qū)域內，以下情況可不進行上以下情況可不進行上述直接接觸電擊防護。述直接接觸電擊防護。 當標稱電壓不超過當標稱電壓不超過 25V 25V 交流有效

13、值或交流有效值或 60V 60V 無紋波直流值無紋波直流值，而且設備僅在干燥情況下使用而且設備僅在干燥情況下使用，且?guī)щ姴糠植淮罂赡芡規(guī)щ姴糠植淮罂赡芡梭w大面積接觸時人體大面積接觸時；在其他任何情況下在其他任何情況下，標稱電壓不超過標稱電壓不超過 6V 6V 交流有效值或交流有效值或 15V 15V 無紋波直流值。無紋波直流值。3)FELV3)FELV 由于功能上的原因由于功能上的原因 ( ( 非電擊防護目的非電擊防護目的 ) )，采用了采用了特特低電壓低電壓，但不能滿足或沒有必要滿足但不能滿足或沒有必要滿足 SELV SELV 和和 PELV PELV 的所有條件的所有條件。FELV F

14、ELV 防護是在這種前提下防護是在這種前提下，補充規(guī)定了某些直接接觸電擊和間接接觸電擊防護補充規(guī)定了某些直接接觸電擊和間接接觸電擊防護措施的一種防護。措施的一種防護。第一第一 裝設必要的遮欄或外護物裝設必要的遮欄或外護物，或者提高絕緣等或者提高絕緣等 級來實現直接接觸電擊防護。級來實現直接接觸電擊防護。第二第二 當當 FELV FELV 回路設備的外露可導電部分與一次回路設備的外露可導電部分與一次側回路的保護導體相連接時側回路的保護導體相連接時，應在一次側回路應在一次側回路裝設自動斷電的防護裝置裝設自動斷電的防護裝置，以實現間接接觸電以實現間接接觸電擊的防護。擊的防護。 上述三類中以上述三類中

15、以 SELV SELV 應用最廣，應用最廣，國家標準國家標準 GB3805-83 GB3805-83 安全電壓安全電壓中的安全電壓相當于中的安全電壓相當于 SELV SELV 。第三節(jié)第三節(jié) 電氣隔離電氣隔離n所謂電氣隔離，就是將電源與用電回路做所謂電氣隔離，就是將電源與用電回路做電氣上的隔離，即將用電的分支電路與整電氣上的隔離，即將用電的分支電路與整個電氣系統(tǒng)隔離，使之成為一個在電氣上個電氣系統(tǒng)隔離，使之成為一個在電氣上被隔離的獨立的不接地的安全系統(tǒng)，以防被隔離的獨立的不接地的安全系統(tǒng)，以防止發(fā)生間接接觸觸電。止發(fā)生間接接觸觸電。 采用電壓比為1:1，即一次側與二次側電壓相等的隔離變壓器，實

16、現工作回路與其他電氣回路上的電氣隔離。 采用安全等級相當于隔離變壓器的電源（如具有同等能力的發(fā)電機、蓄電池）1 1 電氣隔離防護方式電氣隔離防護方式2 2 電氣隔離的安全原理電氣隔離的安全原理n電氣隔離實質上是將接地的電網轉換為一范圍很小的不接地電網。3 3 電氣隔離的安全條件電氣隔離的安全條件n單獨的供電電源有的僅對單一設備供電，有的同時對多臺設備供電。對這兩種情況，從安全條件上有其通用的要求，也有各自特殊要求。(1) 通用要求n電氣上隔離的回路，其電壓不得超過 500V 交流有效值。電氣上隔離的回路必須由隔離的電源供電。使用隔離變壓器供電時，隔離變壓器必須具有加強絕緣的結構，其溫升和絕緣電

17、阻要求與安全隔離變壓器相同。最大容量單相變壓器不得超過25kVA、三相變壓器不得超過4OKVA。n被隔離回路的帶電部分保持獨立，嚴禁與其他電氣回路、保護導體或大地有任何電氣連接。應有防止被隔離回路發(fā)生故障接地及竄入其他電氣回路的措施。n若設備的外露可導電部分易于與其他回路的外露可導電部分形成接觸，則觸電防護就不應再依賴于電氣隔離，而必須采取電擊防護措施，例如實行以外露可導電部分接地為條件的自動切斷電源的防護。n軟電線電纜中易受機械損傷的部分的全長均應是可見的。n被隔離回路應盡量采用獨立的布線系統(tǒng)。n隔離變壓器的二次側線路電壓過高或線路過長都會降低回路對地絕緣水平。因此，必須限制二次側電壓和二次

18、側線路長度，電壓與長度的乘積不應超過10000O Vm 。此時，布線系統(tǒng)的長度不應超過200m 。(2)對多臺電氣設備隔離的補充要求： 當實行電氣隔離的為多臺電氣設備時，必須用絕緣和不接地的等電位聯結導體相互連接。還須注意，等電位聯結導體嚴禁與其他回路的保護導體、外露可導電部分或任何可導電部分連接。 回路中所有插座必須帶有供等電位聯結用的專用插孔。 除了為類設備供電的軟電纜之外，所有軟電纜都必須包含一根用于等電位聯結的保護芯線； 設置自動切斷供電的保護裝置，用于在隔離回路中兩臺設備發(fā)生不同相線的碰殼故障時，按規(guī)定的時間自動切斷故障回路的供電。第四節(jié) 漏電保護 在電力系統(tǒng)中，當帶電導體對大地的絕

19、緣阻抗在電力系統(tǒng)中，當帶電導體對大地的絕緣阻抗降低到一定程度，使經該阻抗流入大地的電流增大降低到一定程度，使經該阻抗流入大地的電流增大到一定程度，該系統(tǒng)就發(fā)生了漏電故障。流入大地到一定程度，該系統(tǒng)就發(fā)生了漏電故障。流入大地的電流叫做漏電電流。的電流叫做漏電電流。1. 帶電系統(tǒng)入地電流達到一定值的故障叫漏電。帶電系統(tǒng)入地電流達到一定值的故障叫漏電。2. 入地電流有泄漏、漏電、短路電流三個層次。入地電流有泄漏、漏電、短路電流三個層次。3. 人身觸電是電網漏電的特例。人身觸電是電網漏電的特例。n漏電保護漏電保護是利用漏電保護裝置來防止電氣事故的一種安全技術措施。漏電保護裝置又稱為剩剩余電流保護裝置余

20、電流保護裝置(Residual Current Operated Protective Device, 縮寫 RCDRCD)。n名稱： 接地故障斷路器（美） 故障電壓保護器（德） 剩余電流動作斷路器（英） 差動剩余電流斷路器（法） 漏電電流斷路器（日）1 漏電保護功能特點n 漏電保護裝置漏電保護裝置是一種低壓安全保護電器n主要用于單相電擊保護n用于防止由漏電引起的火災n用于檢測和切斷各種一相接地故障漏電保護裝置的功能是提供間接接觸電擊保護，而額定漏電動作電流不大于30mA 的漏電保護裝置，在其他保護措施失效時，也可作為直接接觸電擊的補充保護，但不能作為基本的保護措施。但不能作為基本的保護措施。

21、2 漏電保護原理n電氣設備漏電時，將呈現出異常的電流和電壓信號。漏電保護裝置通過檢測此異常電流或異常電壓信號， 經信號處理，促使執(zhí)行機構動作，藉助開關設備迅速切斷電源。目前，國內外漏電保護裝置的研制生產及有關技術標準均以電流型漏電保護裝置為對象。（1）電流型漏電保護裝置）電流型漏電保護裝置N1TA(零序電流互感器零序電流互感器)SB試驗裝置試驗裝置執(zhí)執(zhí)行行機機構構TLTGFNRXN2L3L1M整形整形放大放大比較比較環(huán)節(jié)環(huán)節(jié)輔助電源輔助電源L21LI2LI3LI(2) 電壓型漏電保護電壓型漏電保護 RPQAKMKARNNTAL2L3L1KAKMKMKMKM3 3 漏電保護裝置的分類漏電保護裝置

22、的分類(1)按漏電保護裝置中間環(huán)節(jié)的結構特點分類n電磁式漏電保護裝置。其中間環(huán)節(jié)為電磁元件。其特點是耐過電流和過電壓沖擊的能力較強，因而無需輔助電源，當主電路缺相時仍能起漏電保護作用。但其靈敏度不易提高，且制造工藝復雜，價格較高。n電子式漏電保護裝置。其中間環(huán)節(jié)使用了由電子元件構成的電子電路。其特點是靈敏度高、動作電流和動作時間調整方便、使用耐久。但電子式漏電保護裝置對使用條件要求嚴格，抗電磁干擾性能差，當主電路缺相時，可能會失去輔助電源而喪失保護功能。(2) (2) 按結構特征分類按結構特征分類n開關型漏電保護裝置。它是一種將零序電流互感器、中間環(huán)節(jié)和主開關組合安裝在同一機殼內的開關電器，通

23、常稱為漏電開關或漏電斷路器。其特點是：當檢測到觸電、漏電后，保護器本身即可直接切斷被保護主電路的供電電源。這種保護器有的還兼有短路保護及過載保護功能。n組合型漏電保護裝置。它是一種由漏電繼電器和主開關通過電氣連接組合而成的漏電保護裝置。當發(fā)生觸電、漏電故障時，由漏電繼電器進行信號檢測、處理和比較，通過其脫扣器或繼電器動作，發(fā)出報警信號；也可通過控制觸點去操作主開關切斷供電電源。(3 ) 按安裝方式分類n固定位置安裝、固定接線方式的漏電保護裝置；n帶有電纜的可移動使用的漏電保護裝置。(4) 按極數和線數分類n單極二線漏電保護裝置n二極漏電保護裝置n二極三線漏電保護裝置n三極漏電保護裝置n三極四線

24、漏電保護裝置n四極漏電保護裝置(5)按動作時間分類按動作時間可將漏電保護裝置分為：n快速動作型漏電保護裝置n延時型漏電保護裝置n反時限型漏電保護裝置。(6)按動作靈敏度分類按動作靈敏度可將漏電保護裝置分為：n高靈敏度型漏電保護裝置n中靈敏度型漏電保護裝置n低靈敏度型漏電保護裝置。4 4 漏電保護裝置的主要技術參數漏電保護裝置的主要技術參數n動作參數動作參數（1） 額定漏電動作電流（額定漏電動作電流（In）。）。 指在規(guī)定的條件下，漏電保護裝置必須動作的漏指在規(guī)定的條件下，漏電保護裝置必須動作的漏電動作電流值。該值反映了漏電保護裝置的靈敏度。電動作電流值。該值反映了漏電保護裝置的靈敏度。I In

25、n30mA:6mA,10mA,30mA 30mA:6mA,10mA,30mA 高靈敏度高靈敏度30mA30mAI Inn1A:100mA,300mA,500mA 1A:100mA,300mA,500mA 中靈敏度中靈敏度1A1AI Inn20A:3A,5A,10A,20A 20A:3A,5A,10A,20A 低靈敏度低靈敏度 (2) (2) 額定漏電不動作電流額定漏電不動作電流 (I(Inono) ) 。 指在規(guī)定的條件下，漏電保護裝置必須不動作的漏電不指在規(guī)定的條件下，漏電保護裝置必須不動作的漏電不動作電流值。為了防止誤動作，漏電保護裝置的額定不動作動作電流值。為了防止誤動作，漏電保護裝置的

26、額定不動作電流不得低于額定動作電流的電流不得低于額定動作電流的 1/21/2。（3 3）動作電阻動作電阻R Rnn（直流檢測式）（直流檢測式） 當電網對地總的絕緣電阻等于或小于當電網對地總的絕緣電阻等于或小于R Rnn時，漏電保護時，漏電保護裝置動作，使主開關跳閘。與電壓等級有關：裝置動作，使主開關跳閘。與電壓等級有關： 127V127V交流：交流：R Rnn2k2k 380V 380V交流：交流：R Rnn3.5k3.5k 660V 660V交流：交流：R Rnn11k11k 1140V 1140V交流交流:R:Rnn20k20k(3) 漏電動作分斷時間。漏電動作分斷時間。 當系統(tǒng)發(fā)生漏電故

27、障開始，到被保護電路完全被切斷電當系統(tǒng)發(fā)生漏電故障開始，到被保護電路完全被切斷電源為止的全部時間。它包括漏電保護裝置的時間和主開關固源為止的全部時間。它包括漏電保護裝置的時間和主開關固有分閘時間。一般有分閘時間。一般有快速型、延時型和反時限型三種有快速型、延時型和反時限型三種，從從0.2s0.2s2s2s不等。不等。 快速型漏電保護裝置動作時間與動作電流的乘積不應超快速型漏電保護裝置動作時間與動作電流的乘積不應超過過 30mAs 。n其他技術參數(1) 額定頻率為 50Hz;(2) 額定電壓為 220V 或 380V;(3) 額定電流 (In) 為 6A、10A、16A、20A、25A、32A

28、、40A、50A、(60A)、63A、(80A)、100A、(125A)、160A、200A、250A ( 帶括號值不推薦優(yōu)先采用 ) 。 n接通分斷能力接通分斷能力額定動作電流In/mA接通分斷電流/AIn1030010In5050050In1001000100In1501500150In2002000200 In25030005 漏電保護裝置的選用n選用漏電保護裝置應首先根據保護對象的不同要求進行選型，既要保證在技術上有效，還應考慮經濟上的合理性。不合理的選型不僅達不到保護目的，還會造成漏電保護裝置的拒動作或誤動作。正確合理地選用漏電保護裝置，是實施漏電保護措施的關鍵。1)動作性能參數的選

29、擇：n防止人身觸電事故。 10mA 6mA 的快速型漏電保護裝置 n防止火災。 30mA 及其以下的漏電保護裝置。 n防止電氣設備燒毀。通常選用 100mA 到數安的漏電保護裝置。2) 其他性能的選擇。n漏電保護裝置的極線數應根據被保護電氣設備的供電方式選擇 n漏電保護裝置的額定電壓、額定電流、分斷能力等性能指標應與線路條件相適應。n漏電保護裝置的類型應與供電線路、供電方式、系統(tǒng)接地類型和用電設備特征相適應。6 6 漏電保護裝置的安裝漏電保護裝置的安裝n需要安裝漏電保護裝置的場所。n安裝漏電保護裝置不得拆除或放棄原有的安全防護措施，漏電保護裝置只能作為電氣安全防護系統(tǒng)中的附加保護措施。n漏電保護裝置標有電源側和負載側，安裝時必須加以區(qū)別，按照規(guī)定接線，不得接反。 如果接反，會導致電子式漏電保護裝置的脫扣線圈無法隨電源切斷而斷電，以致長時間通電而燒毀。n安裝漏電保護裝置時必須嚴格區(qū)分中性線和保安裝漏電保護裝置時必須嚴格區(qū)分中性線和保護線。使用三極四線式和四極四線式漏電保護護線。使用三極四線式和四極四線式漏電保護裝置時，裝置時，中性線應接入漏電保護裝置中性線應接入漏電保