用電安全與低壓電器

1、用電安全與低壓電器一）概述二）低壓電器及其安全保護(hù)功能極介紹人體觸電與剩余電流保護(hù)器案例分析（備選）用電安全與低壓電器概述電氣安全主要包括人身安全與設(shè)備安全兩具方面。人身安全是指在從事工作和電氣設(shè)備操作使用過程中人員的安全；設(shè)備安全是指電氣設(shè)備及有關(guān)其他設(shè)備、建筑的安全。用電安全安全用電-財(cái)物設(shè)施的安全發(fā)電系統(tǒng)、輸電系統(tǒng)、供用電設(shè)備、用戶用電設(shè)施的安全（耗電設(shè)備等）人身、生命的安全是指系統(tǒng)內(nèi)員工生產(chǎn)、維護(hù)人員的安全用戶和其他相關(guān)人員的安全據(jù)了解，電力系統(tǒng)及相關(guān)部門（含基建）每年都有人身傷亡和死亡事故的發(fā)生，所以我們系統(tǒng)特別重視安全生產(chǎn)。但從整個社會的人身觸電傷亡事故來看，電力系統(tǒng)的此類事故是小

2、巫見大巫，事故整體數(shù)量是電力部門的上百倍（每年都有萬人左右死于各類觸電事故，但發(fā)生在低壓供電網(wǎng)絡(luò)又占據(jù)了95%以上的比重）。而社會發(fā)生此類事故的電壓等級95%又在低壓端，即我們所說的380/220低壓用電系統(tǒng)和廣大用戶以及群眾生活密切相關(guān)的電壓等級-也是導(dǎo)致人身傷亡的危險(xiǎn)等級（人們往往忽視了防范）！所以了解和重視低壓配電（用電）系統(tǒng)以及與其相關(guān)的低壓電器對我們來說是非常重要的。本次講座的主要內(nèi)容分為三個方面1、低壓電器及其安全保護(hù)功能極介紹；2、剩余電流保護(hù)器與人體觸電；3、觸電死亡事故案例分析。二、低壓電器及其安全保護(hù)功能極介紹1、電器定義凡是根據(jù)外界指定信號和要求，自動或手動接通和斷開電路

3、，斷續(xù)或連續(xù)的改變電路參數(shù)實(shí)現(xiàn)對電路或非電對象切換、控制、保護(hù)、檢測、變換、和調(diào)節(jié)用的電氣設(shè)備都是電器的范疇；低壓電器應(yīng)用于低壓系統(tǒng)（領(lǐng)域）的電器，是一種使用量大面廣按工作職能分類：手動操作電器自動切換電器自動控制電器啟動調(diào)速電器自動保護(hù)電器的電器，不光是在電力系統(tǒng)領(lǐng)域應(yīng)用，更是遍布在人們的生活和生產(chǎn)之中的各個領(lǐng)域。-刀開關(guān)、隔離開關(guān)、按鈕、手動變阻器等-高壓斷路器、低壓自動開關(guān)-交直流接觸器、各種控制繼電器等星三角啟動器、變阻器器、調(diào)速裝置等-保護(hù)繼電器、熔斷器、避雷器等穩(wěn)壓與調(diào)壓電器：-自動調(diào)壓器、自動穩(wěn)壓裝置等測量、放大與變換元件：一傳感器、磁放大器、PT、CT等牽引與傳動元件：-操作和

4、牽引電磁鐵及機(jī)械負(fù)載用的電磁離合器等按結(jié)構(gòu)工藝和生產(chǎn)分類：高壓電器：一高壓斷路器、隔離開關(guān)、組合電器（GIS）等低壓開關(guān)電器：-接觸器、啟動器、自動開關(guān)、熔斷器、繼電器和主令電器等自動電磁元件：-閥用電磁鐵、電磁離合器、磁放大器傳感器成套電器和自動化裝置：-開關(guān)屏（高低壓配電柜）、繼電保護(hù)柜、及相關(guān)自動化裝置等2、常用低壓電器種類-特點(diǎn)-保護(hù)功能-應(yīng)用領(lǐng)域在低壓用電領(lǐng)域，低壓電器的主要用途是：對供電線路進(jìn)行保護(hù)和控制：以保障線路及設(shè)備的安全，并提高供電的可靠性。對用電設(shè)備進(jìn)行保護(hù)和控制：以保障用電設(shè)備的安全以及正常工作的可靠性。保護(hù)人身安全，防范觸電事故及漏電火災(zāi)事故。低壓電器保護(hù)的種類：過流

5、（過載）保護(hù)：線路或設(shè)備過載（過流）時進(jìn)行保護(hù)，斷開電源。一般采用反時限特性原理的元件：過流倍數(shù)的大小與動作時間成反比；短路保護(hù)：當(dāng)線路或設(shè)備發(fā)生短路故障情況下，切除（斷開）故障側(cè)電源。保護(hù)線路、設(shè)備不被燒毀，防止故障擴(kuò)大至上級系統(tǒng)。過壓保護(hù)：當(dāng)電壓高至非正常工作電壓范圍并對線路、設(shè)備的絕緣和工作狀況產(chǎn)生危害時切斷電源；欠壓保護(hù)：電壓過低，使設(shè)備非正常工作并對正使用的線路及設(shè)備產(chǎn)生危害時，斷開電源或設(shè)備；失壓保護(hù)：線路失去電壓時開關(guān)切斷，避免重新來電時設(shè)備突加電源而產(chǎn)生的非正常狀態(tài)；如需要星-三角轉(zhuǎn)換進(jìn)行啟動的拖動設(shè)備鐵電動機(jī)負(fù)載；雷擊保護(hù)：當(dāng)發(fā)生雷擊或頻繁發(fā)生雷擊（過電壓）時，斷開線路或設(shè)備

6、，避免遭受雷擊損壞；另序電流保護(hù)：零序電流超過設(shè)定值時斷開被保護(hù)設(shè)備（如變壓器等）差流保護(hù)：輸出和輸入端參數(shù)不匹配時驅(qū)動開關(guān)動作保護(hù)或報(bào)警；電力系統(tǒng)用此保護(hù)較多：如變壓器差流保護(hù)、母線差流保護(hù)、線路差流保護(hù)等；剩余電流保護(hù)：線路泄露電流超過設(shè)定范圍，斷開電源的保護(hù)，也具有防火保護(hù)功能；人或動物或觸及到線路或供電設(shè)備而發(fā)生危險(xiǎn)；單相接地或火災(zāi)發(fā)生時，也能切斷設(shè)備電源和線路；其他分勵保護(hù)：-間接保護(hù)，由其他裝置給出分勵信號而切斷電源或報(bào)警,如：煙霧等氣體保護(hù)：環(huán)境內(nèi)CO2或其他氣體如煤氣、天然氣、酒精、汽油等超標(biāo)，給出切斷電源信號或報(bào)警信號溫度極限保護(hù)：超出設(shè)定溫度高溫保護(hù)紅外柵欄闖入保護(hù)：當(dāng)人或

7、動物進(jìn)入到紅外柵欄以內(nèi)時給出報(bào)警信號或其他動作信號等等保護(hù)，還有很多未列出。3、常用開斷電路類低壓電器元件（設(shè)備）的功能低壓電力供電系統(tǒng)及相關(guān)用電設(shè)備中常用低壓電器元件的品種、特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域如下表：序號種類特點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域1低壓斷路器高開斷能力，有過流過載保護(hù)短路（速斷）保護(hù)分勵保護(hù)保護(hù)和控制電路及用電設(shè)備塑殼式斷路器手動為主，中等容量體積小框架式斷路器-易控制，可遠(yuǎn)程操控大容量微型斷路器-低開斷能力，線路末端保護(hù)2接觸器容易控制開斷正常IN接通（3-12）IN無短路分?jǐn)嗄芰︻l繁控制和投/切轉(zhuǎn)換的環(huán)境如電機(jī)拖動，恒溫加熱等場所分為線路保護(hù)用接觸器和電動機(jī)保護(hù)用接觸器3刀開關(guān)有斷口明顯斷開點(diǎn)無分?jǐn)嗄?/p>

8、力主要對電路或設(shè)備進(jìn)行斷電隔離安全需要4熔斷器高分?jǐn)嗄芰叻磿r限過流保護(hù)特性不可重復(fù)使用（一次性）耗能、容量不能太大一般開關(guān)開斷能力達(dá)不到場所：大容量配電系統(tǒng)低壓首端小容量回路中等容量5刀熔開關(guān)（刀開關(guān)-熔斷器組合）高開斷，有可.視斷口用在不經(jīng)常操作又需要高分?jǐn)啾Ｗo(hù)的場所，檢修時又有明顯斷開點(diǎn)6RC組合（熔斷器-接觸器組合）易控制、操作又具有過載、短路保護(hù)能力（高分?jǐn)啵┹^大容量供電系統(tǒng)首端和頻繁操作（切換的）場所7切（轉(zhuǎn)換）換開關(guān)用電設(shè)備之間轉(zhuǎn)換供電電源回路轉(zhuǎn)換用在電源線路主供與備供之間的切換用電設(shè)備轉(zhuǎn)換的切換8漏電保護(hù)器漏電保護(hù)需要防火、防觸電保護(hù)的場所應(yīng)用廣泛漏電斷路器有斷路器功能又具有觸

9、（漏）電保護(hù)功能漏電繼電器與接觸器類電器配合，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動合分閘操作與自動重合閘操作綜合型漏電保護(hù)器能實(shí)現(xiàn)過載、速斷、漏電、過壓、分勵等齊全保護(hù)，并能實(shí)現(xiàn)自動重合與遠(yuǎn)程控制，智能型保護(hù)器還可以進(jìn)行遠(yuǎn)程通訊與線路（設(shè)備）各種參數(shù)交換三、人體觸電與剩余電流保護(hù)器1、人體觸電的基本特征國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)將人體觸電時通過人體的電流定義為接觸電流。接觸電流是漏電流的一種，但又和漏電流不同，接觸電流的特性受人體（或哺乳類活體動物）阻抗特性的制約。人體（或哺乳類活體動物）的阻抗為一復(fù)雜的電網(wǎng)絡(luò)。由于生理的原因，人（或哺乳類活體動物）在觸電的瞬間（約20ms40ms）,皮膚阻抗為時變網(wǎng)絡(luò)，其阻值由大變小，并迅速變

10、為非時變網(wǎng)絡(luò)，達(dá)到穩(wěn)態(tài)。皮膚阻抗在角質(zhì)膜擊穿過程瞬間的這一特性，決定了流過人體或動物的電流在這一瞬間為一遞增的非線性函數(shù)。（見圖示）同時，當(dāng)接觸電流只要大于5mA時，電流接觸部分的肌肉必然會出現(xiàn)痙攣的現(xiàn)象。這一現(xiàn)象的發(fā)生又必然導(dǎo)致在一段時間內(nèi)，觸電波形出現(xiàn)某種規(guī)律性的變化。這種變化是哺乳類活體所特有的，其它狀況下很難出現(xiàn)的變化。上述二點(diǎn)經(jīng)過幾千次活動物的觸電試驗(yàn)，可以證明，在正常情況下，是人（或哺乳類活體動物）觸電時的主要基本特征。3、漏電保護(hù)器原2、動物觸電波形保護(hù)器的工作原理保護(hù)器主要包括檢測單元（零序電流互感器）、中間信號識別處理放大器、比較器、脫扣器等分。、執(zhí)行機(jī)構(gòu)（主開關(guān)等）和試驗(yàn)單

11、元漏電漏電單元（含等幾個部1）漏電（觸電）檢測單元被保?元的各相門電路工作正常，沒有發(fā)生漏電和觸電的情況下，通過漏電檢測單（線）電流矢量和為零，漏電檢測單元沒有漏電信號輸出，漏電保護(hù)器不動作，工作正常。當(dāng)被保護(hù)線路發(fā)生漏電或觸電（指人、畜或樹木）時，通過漏電檢測單元的各相（線）電流矢量和不為零，漏電檢測單元有漏電或觸電信號輸出，傳送到信號識別處理單元。2）信號識別處理單元單元對來自漏電檢測單元的信號進(jìn)行放大、識別和處理，當(dāng)漏電（觸電）信號超過一定的強(qiáng)度（即危害到對人的生命或影響到供電線路和設(shè)備的正常供電）時，信號識別單元發(fā)出動作指令，并驅(qū)動脫扣器來斷開線路或用電設(shè)備。漏電（觸電）信號過小或無信

12、號時，信號識別處理單元則不發(fā)出脫扣指令。3）執(zhí)行機(jī)構(gòu)該機(jī)構(gòu)用于接收信號識別處理單元發(fā)出的脫扣指令，實(shí)施動作，自動切斷故障處的電源。該機(jī)構(gòu)一般是線路的主控電器，并同時含有其他保護(hù)功能如空氣斷路器，接觸器等。4）試驗(yàn)單元由于漏電保護(hù)器是一個保護(hù)裝置，因此應(yīng)定期檢查其保護(hù)功能是否完好與可靠。實(shí)驗(yàn)裝置就是通過試驗(yàn)按鈕和限流電阻的串聯(lián)，模擬漏電電流信號，以檢查整個裝置漏電動作功能是否工作正常。漏電保護(hù)器原理圖如下4、漏電保護(hù)器的種類和作用漏電保護(hù)器具有漏電和觸電保護(hù)功能漏電斷路器有斷路器功能又具有觸（漏）電保護(hù)功能漏電繼電器與接觸器類電器配合，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動合分閘操作與自動重合閘操作綜合型漏電保護(hù)器能實(shí)現(xiàn)過載、速斷、漏電、過壓、分勵等齊全保護(hù)，并能實(shí)現(xiàn)自動重合與遠(yuǎn)程控制智能型保護(hù)器-除具有綜合型漏電保護(hù)器的各項(xiàng)功能外，還可以進(jìn)行遠(yuǎn)程通訊與線路（設(shè)備）