《安全用電與接地》ppt課件

1、7.1.1平安電壓從維護(hù)人身平安的角度來說，可以稱人體繼續(xù)接觸而不會(huì)使人直接致死、致殘的電壓為平安電壓。但電氣平安技術(shù)所規(guī)范的平安電壓是為防止觸電事故而采用的特定電源供電的電壓系列。這一定義的內(nèi)涵有三：一是采用平安電壓可防止觸電事故的發(fā)生，二是平安電壓必需由特定的電源供電；三是平安電壓有一系列數(shù)值，并適用于一定的用電環(huán)境。根據(jù)不同的環(huán)境，正確選用相應(yīng)額定值的平安電壓作為供電電壓，對(duì)于那些人們需求經(jīng)常接觸和操作的挪動(dòng)或攜帶式用電器具如行燈、手電鉆等來說，是一項(xiàng)防止觸電傷亡事故的重要技術(shù)措施。1.平安電壓值平安電壓值的規(guī)定是以經(jīng)過人體的電流不超越平安電流與人體電阻的乘積為根據(jù)的，即： 7-1式中：

2、US為平安電壓伏；IS為平安電流安；RB為人體電阻歐。在實(shí)際上平安電壓不是個(gè)確定數(shù)值。但是，我們?nèi)钥梢栽谝欢ǖ臈l件下對(duì)平安電壓值做出普通性的規(guī)范規(guī)定。例如日本電氣協(xié)會(huì)技術(shù)調(diào)查委員會(huì)、國際電工委員會(huì)IEC制定的規(guī)范以及我國公布的都對(duì)平安電壓系列的上限值作出同樣的規(guī)定：即人體在形狀正常，手腳皮膚枯燥的情況下，在接觸電壓后有較大危險(xiǎn)性的場所，可取平安電流IS30毫安，人體電阻RB1700歐，相應(yīng)的工頻平安電壓上限值伏。該導(dǎo)那么還給出了人體處于水中和顯著淋濕形狀下的平安電壓分別為2.5伏和25伏。BSSRIU表7-1 平安電壓等級(jí)及選用舉例安全電壓（交流有效值）選用舉例額定值（伏）空載上限值（伏）42

3、50在有觸電危險(xiǎn)的場所使用的手持式電動(dòng)工具等3643在礦井、多導(dǎo)電粉塵等場所的行燈等2429可供某些具有人體可能偶然觸及的帶電體設(shè)備的選用121568表中所列平安電壓空載上限值是思索到負(fù)荷變小或空載時(shí)變壓器的電壓將升高，假設(shè)變壓器空載電壓超越所規(guī)定的上限值，即使其額定電壓符合規(guī)定，仍不能以為符合上述國家規(guī)范。2.平安電壓的選用平安電壓等級(jí)的選用必需思索用電場所和用電器具對(duì)平安的影響。由于目前現(xiàn)場極少運(yùn)用42伏和6伏這兩個(gè)電壓等級(jí)，所以，現(xiàn)場選用平安電壓的根據(jù)是：凡高度缺乏2.5米的照明安裝、機(jī)床部分照明燈具、挪動(dòng)行燈、手持電開工具如手電鉆以及潮濕場所的電氣設(shè)備，其平安電壓可采用36伏。凡任務(wù)地

4、點(diǎn)狹窄、任務(wù)人員活動(dòng)困難、周圍有大面積接地導(dǎo)體或金屬構(gòu)造如在金屬容器內(nèi)，因此存在高度觸電危險(xiǎn)的環(huán)境以及特別潮濕的場所，那么應(yīng)采用12伏為平安電壓。1采用獨(dú)立的特定電源供電，以保證在正常和缺點(diǎn)情況下，任何兩根導(dǎo)線間或任一導(dǎo)線與地之間的電壓不得超越平安電壓等級(jí)系列的上限值：50伏。這一要求在于強(qiáng)調(diào)平安電壓必需由雙繞組變壓器降壓獲得，而不可由自耦變壓器或電阻分壓器獲得。由于負(fù)載雖然可以得到低壓，但導(dǎo)線對(duì)地電壓將超越50伏圖7-1b圖中A點(diǎn)對(duì)地電壓為220伏，人體觸及饋線時(shí)依然是危險(xiǎn)的。而采用雙繞組變壓器降壓時(shí)，其輸入電路與輸出電路在電氣上是被絕緣隔分開的，不會(huì)發(fā)生觸電危險(xiǎn)。PENL1(b)(a)FU

5、1FU2A圖7-1 平安電壓的獲得方式a正確雙繞組變壓器 b錯(cuò)誤自耦變壓器2任務(wù)在平安電壓下的電路，與其他電氣系統(tǒng)和任何無關(guān)的可導(dǎo)電部分實(shí)行電氣上的隔離。例如不得將平安電壓饋線與電壓超越65伏的其他電氣回路聯(lián)接。在多種電壓回路集中的處所，應(yīng)在平安變壓器的一、二次繞組作明顯標(biāo)志，以防止錯(cuò)接。3當(dāng)電氣設(shè)備采用24伏以上平安電壓時(shí)，必需采取防止直接接觸導(dǎo)電體的維護(hù)措施。如36伏行燈的握持部位采用橡膠絕緣柄。4平安變壓器的鐵心和外殼均應(yīng)接地，以防止一、二次繞組間絕緣擊穿時(shí)，高壓串入低壓回路引起觸電危險(xiǎn)。此外，應(yīng)在高、低壓回路中裝設(shè)熔斷器和短路維護(hù)。 當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生漏電或擊穿俗稱“碰殼時(shí)，平常不帶電的金

6、屬外殼以及與之相聯(lián)的金屬構(gòu)造便帶有電壓，人體觸及時(shí)就有觸電危險(xiǎn)。減少或防止這類觸電事故的技術(shù)措施有:維護(hù)接地、維護(hù)接零、裝設(shè)漏電維護(hù)器等。 1.接地與維護(hù)接地的概念 將電氣安裝中某一部位經(jīng)接地線和接地體與地做良好的電氣聯(lián)接稱為接地。根據(jù)接地的目的不同，接地可分為任務(wù)接地如變壓器中性點(diǎn)接地和維護(hù)接地。所謂維護(hù)接地是指為了人身平安的目的，將電氣安裝中平常不帶電，但能夠因絕緣損壞而帶上危險(xiǎn)的對(duì)地電壓的外露導(dǎo)電部分設(shè)備的金屬外殼或金屬構(gòu)造與大地作電氣聯(lián)接。采用維護(hù)接地后，可使人體觸及漏電設(shè)備外殼時(shí)的接觸電壓明顯降低，因此大大地減輕了觸電的危險(xiǎn)。 2.維護(hù)接地在IT系統(tǒng)中的運(yùn)用所謂IT系統(tǒng)是指電源的中性

7、點(diǎn)不接地或經(jīng)高阻抗約1000歐接地，電氣設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分如設(shè)備的金屬外殼經(jīng)各自的維護(hù)線PE分別直接接地的三相三線制的低壓配電系統(tǒng)。如圖7-2所示。REIEIP EIBZZZRBP E單 相 設(shè) 備三 相 設(shè) 備電 源CBAP E圖7-2 低壓配電的IT系統(tǒng)在這種系統(tǒng)中，有人觸及“碰殼設(shè)備的外殼時(shí)，流過人體的電流為： EBEEBIRRRI式7-2中IE為地中電流： BEBEERRRRZUI3 當(dāng)RE U I I I I I I I R C D圖7-11 RCD圖形符號(hào)a電流動(dòng)作型RCD b電壓動(dòng)作型RCD具有三相過流維護(hù)c電流動(dòng)作型RCD具有三相過流維護(hù) d四極RCD一 e四極RCD二2TT

8、系統(tǒng)中RCD的接線TT系統(tǒng)為電源端配電變壓器中性點(diǎn)直接接地，電氣安裝的外露可導(dǎo)電部分直接接地，此接地點(diǎn)獨(dú)立于電源端的接地點(diǎn)。漏電開關(guān)RCD在TT系統(tǒng)中的各種接線方式。如圖7-12所示。圖中XS為插座。N L 1 L 2 L 3 R C DEX SX SER C DN L 1 L 2 L 3 X SER C D L 1 L 2 L 3 N L 1R C DEX SM3(a)(b)(c)(d)R C DEEX SEEX SX SX SR C DN L 1 L 2 L 3 R C DN L 1 L 2 L 3 X SER C DN L 1 L 2 L 3 (g)(f)(e)圖7-12 TT系統(tǒng)中RC

9、D的接線a兩極RCD供單相負(fù)荷的接線 b三極RCD供三相平衡負(fù)荷的接線 c四極RCD供三相平衡負(fù)荷的接線 d三極四線RCD供單相負(fù)荷的接線 e四極RCD供單相負(fù)荷的接線 f四極RCD供動(dòng)力、照明回路的接線 g三極、兩極RCD供動(dòng)力、照明回路的接線3TN-C系統(tǒng)中RCD的接線NNNN PEN L PEN L 負(fù)載側(cè)負(fù)載側(cè)電源側(cè)電源側(cè)電源側(cè)負(fù)載側(cè)負(fù)載側(cè)電源側(cè)負(fù)載側(cè)負(fù)載側(cè)負(fù)載側(cè)電源側(cè)電源側(cè)電源側(cè)EEEPEPEPEPEPEPEPEXSRCD PEN L1 L2 L3 RCDPEN L1 L2 L3 RCD PEN L1 L2 L3 RCDPEN L1 L2 L3 RCD XSPEN L1 L2 L3

10、RCDPEN L1 L2 L3 RCDXSRCDXSXSXSXS(a)(b)(c)(d)(e)(f)(g)a二極RCD，供單相負(fù)荷的接線 b三極RCD，供三相平衡負(fù)荷 c四極RCD，供三相不平衡及單相負(fù)荷 d四極RCD供單相負(fù)荷的接線 e三極RCD供單相負(fù)荷的接線 f四極RCD供單相負(fù)荷、三相負(fù)荷的接線 g二極和三極RCD供單相負(fù)荷、三相負(fù)荷的接線4TN-S系統(tǒng)中RCD的接線(a) (g) (f) (e) (d) (c) (b) TANM3XS RCD XSXS PE N L1 L2 L3 RCD XSPE N L1 L2 L3 RCD XSPE N L1 L2 L3 RCD PE N L1

11、L2 L3 RCD XSPE N L1 L2 L3 RCD XSPE N L RCD XSXS RCD PE N L1 L2 L3 a三極RCD供三相動(dòng)力平衡負(fù)荷的接線 b四極RCD供三相動(dòng)力不平衡負(fù)荷的接線 c二極RCD供單相負(fù)荷、三相不平衡負(fù)荷的接線 d三極RCD供單相負(fù)荷的接線 e四極RCD供單相負(fù)荷的接線 f四極RCD供單相負(fù)荷、三相不平衡負(fù)荷的接線 g二極和三極RCD供單相負(fù)荷、三相平衡負(fù)荷的接線7.2.1電氣安裝接地的要求和范圍1.接地的要求1普通要求為保證人身和設(shè)備平安，電氣設(shè)備的外殼宜接地。交流電氣設(shè)備應(yīng)充分利用自然接地體，但應(yīng)校驗(yàn)自然接地體的穩(wěn)定。直流電力回路中，不應(yīng)利用自然

12、接地體作為電流回路的接地線或接地體。設(shè)計(jì)安裝接地安裝時(shí)，應(yīng)思索土壤枯燥或凍結(jié)等季節(jié)變化的影響，接地電阻在一年四季中均能保證所要求的電阻值。不同用途和不同電壓的電氣設(shè)備，除另有規(guī)定外，應(yīng)運(yùn)用一個(gè)總的接地體。但電氣設(shè)備的任務(wù)接地和維護(hù)接地，應(yīng)與防雷接地分開，并堅(jiān)持一定的平安間隔以防止雷擊。在中性點(diǎn)直接接地的供用電系統(tǒng)中，應(yīng)裝設(shè)能迅速自動(dòng)切除接地短路缺點(diǎn)的維護(hù)安裝。在中性點(diǎn)非直接接地的供用電系統(tǒng)中，應(yīng)裝設(shè)能迅速反響接地缺點(diǎn)的信號(hào)安裝，必要時(shí)，也可裝設(shè)延時(shí)自動(dòng)切除缺點(diǎn)的安裝。 2防靜電接地要求車間內(nèi)每個(gè)系統(tǒng)的設(shè)備和管道應(yīng)可靠聯(lián)接，接頭處接觸電阻在0.03歐以下。車間內(nèi)和棧橋上等平行管道，其相距約10厘

13、米時(shí)，每隔20米要相互聯(lián)接一次；相交或相距近于10厘米的管道，應(yīng)該在該處相互聯(lián)接，管道與金屬構(gòu)架在相距10厘米處也要相互聯(lián)接。氣體產(chǎn)品保送管干線頭尾部和分支線處都應(yīng)接地。儲(chǔ)存液化氣體，液態(tài)碳?xì)浠衔锛捌渌谢馂?zāi)危險(xiǎn)的液體的貯罐，儲(chǔ)存易燃?xì)怏w的貯氣罐以及其他貯器都應(yīng)接地。2防靜電接地要求車間內(nèi)每個(gè)系統(tǒng)的設(shè)備和管道應(yīng)可靠聯(lián)接，接頭處接觸電阻在0.03歐以下。車間內(nèi)和棧橋上等平行管道，其相距約10厘米時(shí)，每隔20米要相互聯(lián)接一次；相交或相距近于10厘米的管道，應(yīng)該在該處相互聯(lián)接，管道與金屬構(gòu)架在相距10厘米處也要相互聯(lián)接。氣體產(chǎn)品保送管干線頭尾部和分支線處都應(yīng)接地。儲(chǔ)存液化氣體，液態(tài)碳?xì)浠衔锛捌渌?/p>

14、有火災(zāi)危險(xiǎn)的液體的貯罐，儲(chǔ)存易燃?xì)怏w的貯氣罐以及其他貯器都應(yīng)接地。2.接地的運(yùn)用范圍1000伏以上的電氣設(shè)備，在各種情況下，均應(yīng)進(jìn)展維護(hù)接地，而與變壓器或發(fā)電機(jī)的中性點(diǎn)能否直接接地?zé)o關(guān)。1000伏以下的電氣設(shè)備，在變壓器中性點(diǎn)不接地的電網(wǎng)中，應(yīng)采用維護(hù)接地。在中性點(diǎn)直接接地的電網(wǎng)中，應(yīng)采用維護(hù)接零，假設(shè)沒有中性線，也可采用維護(hù)接地。同一臺(tái)發(fā)電機(jī)或變壓器，或者有幾臺(tái)發(fā)電機(jī)、變壓器的同一段母線供電的低壓線路，只能采用一種維護(hù)方式，不可對(duì)一部分電氣安裝采用維護(hù)接地，而對(duì)另一部分電氣安裝采用維護(hù)接零。由于接地接零混合運(yùn)用時(shí)，那么當(dāng)采用維護(hù)接地的設(shè)備發(fā)生絕緣擊穿時(shí)，接地電流遭到接地電阻的影響，使短路電流

15、大大減小，從而使維護(hù)開關(guān)不能動(dòng)作，但這時(shí)變壓器中性點(diǎn)的電位上升，使同一系統(tǒng)中采用接零維護(hù)的電氣設(shè)備外殼帶電，這是非常危險(xiǎn)的。所以，在同一系統(tǒng)中，絕對(duì)不允許一部分設(shè)備維護(hù)接地，而另一部分設(shè)備維護(hù)接零。 3.電氣安裝中必需接地的部分1電機(jī)、變壓器、斷路器及其他電氣設(shè)備的金屬底座、外殼；2斷路器、隔分開關(guān)等電氣安裝的操作機(jī)構(gòu)；3配電盤與控制盤的柜架；4電流互感器及電壓互感器的二次線圈；5室內(nèi)及室外配電安裝的金屬構(gòu)架；6電力電纜的金屬外皮；電纜終端頭金屬外殼；導(dǎo)線的金屬維護(hù)管等。7居民區(qū)內(nèi)，無避雷線的小接地電流線路的金屬桿塔和鋼筋混凝土桿；8有架空避雷線的電力線路桿塔；9裝在配電線路構(gòu)架上的電氣設(shè)備的

16、金屬外殼；10避雷針，避雷器，避雷線及各種過電壓維護(hù)間隙。4.電氣安裝中不需接地的部分1安裝在已接地的金屬構(gòu)架上的電氣設(shè)備的金屬外殼；2安裝在配電盤和控制盤或配電安裝上的電氣丈量儀表，繼電器和其他低壓電器等的外殼；3控制電纜的金屬外皮；4額定電壓為220伏及以下的蓄電池室內(nèi)的金屬支架；5在枯燥場所，交流額定電壓為127伏及以下，直流額定電壓為110伏及以下的電氣設(shè)備外殼；6在木質(zhì)、瀝青等不良導(dǎo)電地面的枯燥房間內(nèi)，交流380伏及以下，直流440伏及以下的電氣設(shè)備外殼但當(dāng)維護(hù)人員能夠同時(shí)觸及電氣設(shè)備外殼和接地物件時(shí)除外。7.2.2接地電阻的要求 1.電壓在1KV及以上的大接地短路電流系統(tǒng)這種情況下

17、，單相接地就是單相短路，線路電壓又很高，所以接地電流很大。因此，當(dāng)發(fā)生接地缺點(diǎn)，在接地安裝及其附近所產(chǎn)生的接觸電壓和跨步電壓很高，要將其限制在很小的平安電壓以下，實(shí)踐上是不能夠的。但是對(duì)于這樣的系統(tǒng)，當(dāng)發(fā)生單相接地短路時(shí)，繼電維護(hù)立刻動(dòng)作，出現(xiàn)接地電壓的時(shí)間極短，產(chǎn)生危險(xiǎn)較少。對(duì)于這樣的系統(tǒng)，規(guī)程允許接地網(wǎng)的對(duì)地電壓升高不超越2千伏，因此，接地電阻規(guī)定為： R 2000/Ick 7-8式7-8中，R：接地電阻，歐；Ick：計(jì)算用的接地短路電流，安。 由上式可以看出，當(dāng)接地電流Ick4000安時(shí)，接地安裝的電阻應(yīng)不大于0.5歐。當(dāng)接地電流大于4KA時(shí)，規(guī)程規(guī)定接地安裝接地電阻在一年內(nèi)任何季節(jié)均不

18、超越0.5歐即可。2.電壓在1KV及以上的小接地短路電流系統(tǒng) 這種情況下，規(guī)程規(guī)定，接地電阻在一年內(nèi)任何季節(jié)均不得超越以下數(shù)值：1高壓和低壓電氣設(shè)備共用一套接地安裝，那么對(duì)地電壓要求不超越120伏，因此： R120/Ick 7-92當(dāng)接地安裝僅用于高壓電氣設(shè)備時(shí)，要求對(duì)地電壓不要超越250伏，這時(shí)， R250/Ick 7-10 在上述兩種情況下，接地電流即使很小，接地電阻也不允許超越10歐。 3. 1KV以下中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng) 1KV以下的中性點(diǎn)直接接地的三相四線制系統(tǒng)，發(fā)電機(jī)和變壓器的中性點(diǎn)接地安裝的接地電阻，不應(yīng)大于4歐。容量不超越100千伏安時(shí)，接地電阻要求不大于10歐。 零線的每一反復(fù)

19、接地的接地電阻不應(yīng)大于10歐。容量不超越100千伏安，且當(dāng)反復(fù)接地點(diǎn)多于三處時(shí)，每一反復(fù)接地安裝的接地電阻可不大于30歐。4. 1KV以下的中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)這種系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生很大的接地短路電流，在設(shè)計(jì)時(shí)，采用10安作為計(jì)算值，把接地電阻規(guī)定為不大于4歐，亦即發(fā)生接地時(shí)的對(duì)地電壓不超越104=40伏，這就保證小于50伏的平安電壓值。對(duì)于小容量的電氣設(shè)備1千瓦及以下，由于其接地短路電流更小，故規(guī)定其接地電阻不大于10歐。 5.降低接地電阻的方法 為了保證人身和設(shè)備平安須使接地安裝的接地電阻滿足規(guī)定的要求，為此，接地安裝的接地體應(yīng)盡能夠埋設(shè)在土壤電阻率較低的土層內(nèi)。假設(shè)變、配電所和桿塔

20、處的土壤電阻率很高，而附近有較低土壤電阻率的土層時(shí)，可以用接地線引至土壤電阻率較低土層處再做集中接地，但引線不宜超越60米。此外可思索換土的方法，即在接地溝內(nèi)換用土壤電阻率較低的土壤。 假設(shè)土壤電阻率較低的土壤間隔太遠(yuǎn)，不便于引線或換土，那么可運(yùn)用化學(xué)處置方法，即用土壤分量10%左右的食鹽，加木炭與土壤混合，或用長效網(wǎng)膠減阻劑與土壤混合，這樣對(duì)降低接地電阻均有較好的作用。 ZC-8型接地電阻表7.2.3接地安裝的鋪設(shè)1.接地體的選用1自然接地體在敷設(shè)接地安裝時(shí)，應(yīng)首先利用自然接地體，以便節(jié)省施工費(fèi)用?？梢宰鳛樽匀唤拥伢w的有：敷設(shè)在地下的各種金屬管道自來水管、下水管、熱力管。但液體燃料和爆炸性氣體的金屬管道除外；建筑物與構(gòu)筑物的根底等。2人工接地體為了防止腐爛，人工接地體應(yīng)盡量選用鋼材，普通常用角鋼或鋼管。角鋼普通選用404