絕緣屏蔽安全間距防護(hù)課件

絕緣、屏蔽、安全間距防護(hù)主講：李蓓教授常州工學(xué)院2015-09.絕緣、屏蔽、安全間距防護(hù)主講：李蓓教授常州工學(xué)院.1第二章觸電事故及防范第二節(jié)電氣絕緣.第二章觸電事故及防范第二節(jié)電氣絕緣.2第二節(jié)電氣絕緣

一、絕緣防護(hù)絕緣：是指用絕緣材料對帶電體進(jìn)行封閉和隔離，是防止電擊發(fā)生的預(yù)防措施。絕緣材料又稱為電介質(zhì)，導(dǎo)電能力小，工程上的絕緣材料通常要求電阻率高于1X107?·m。絕緣通常分為氣體絕緣、液體絕緣、固體絕緣三類。其中，固體絕緣是廣泛使用的一種可靠絕緣物質(zhì)。.第二節(jié)電氣絕緣

一、絕緣防護(hù).3第二節(jié)電氣絕緣

絕緣通常分為氣體絕緣、液體絕緣、固體絕緣三類。其中，固體絕緣是廣泛使用的一種可靠絕緣物質(zhì)。氣體絕緣材料：空氣、氮?dú)?、氫氣、二氧化碳和六氟化硫等?第二節(jié)電氣絕緣

絕緣通常分為氣體絕緣、液體絕緣、固體絕緣三4第二節(jié)電氣絕緣

液體絕緣材料：樹脂絕緣漆，紙、紙板等絕緣纖維制品，漆布、漆管和綁扎帶等絕緣浸漬纖維制品，絕緣云母制品，電工用薄膜，復(fù)合制品和粘帶，電工用層壓制品，電工用塑料和橡膠、玻璃、陶瓷等。例如：變壓器的絕緣介質(zhì)有油絕緣、六氟化硫等，電線和電纜多采用聚氯乙烯絕緣材料，架空線路上采用陶瓷作為橫擔(dān)及絕緣子。.第二節(jié)電氣絕緣

液體絕緣材料：樹脂絕緣漆，紙、紙板等絕緣纖5第二節(jié)電氣絕緣1、絕緣材料的電氣性能主要為：導(dǎo)電性、節(jié)電性、絕緣強(qiáng)度等，分別以絕緣電阻率、相對介電常數(shù)、擊穿強(qiáng)度等參數(shù)表示。絕緣電阻率是絕緣材料的主要電氣參數(shù)，它是絕緣材料在電場強(qiáng)度與通過絕緣材料的電流密度之比:

Ρ=E/J(?/m)Ρ——絕緣電阻率；E——電場強(qiáng)度（V/m）;J——電流密度（A/m2）此值越大，絕緣電阻越大.第二節(jié)電氣絕緣1、絕緣材料的電氣性能.6第二節(jié)電氣絕緣絕緣電阻率不僅與所加電壓大小有關(guān)，同時又與溫度相關(guān)，一般溫度每下降10℃，絕緣電阻率會增大1.5～2.0倍，除此之外，濕度及雜質(zhì)含量的增加會降低材料的電阻率。絕緣電阻的大小表明了在一定電壓作用下，絕緣材料泄露電流的大小。如果泄漏電流過大，往往會使絕緣材料發(fā)熱，從而縮短其使用壽命，甚至造成損壞。.第二節(jié)電氣絕緣絕緣電阻率不僅與所加電壓大小有關(guān)，同時又與溫7第二節(jié)電氣絕緣2.絕緣形式絕緣形式按其保護(hù)功能，可分為：1）基本絕緣、2）附加絕緣、3）雙重絕緣4）加強(qiáng)絕緣。具有雙重絕緣和加強(qiáng)絕緣的設(shè)備屬于II類設(shè)備，II類設(shè)備無需再采取接地、接零等安全措施。隱藏對雙重絕緣和加強(qiáng)絕緣的設(shè)備可靠性要求較高。.第二節(jié)電氣絕緣2.絕緣形式.8第二節(jié)電氣絕緣基本絕緣：保證電氣設(shè)備正常工作和防止觸電的絕緣。又稱工作絕緣位于帶電體與不可觸及金屬件之間。附加絕緣：又稱保護(hù)絕緣，是在工作絕緣因機(jī)械破損或擊穿等而失效的情況下，可防止觸電的獨(dú)立絕緣。位于不可觸及金屬件與可觸及金屬件之間。.第二節(jié)電氣絕緣基本絕緣：保證電氣設(shè)備正常工作和防止觸電的絕9第二節(jié)電氣絕緣雙重絕緣：是兼有工作絕緣和附加絕緣的絕緣。加強(qiáng)絕緣：對基本絕緣進(jìn)行改進(jìn)后增強(qiáng)絕緣能力的絕緣。在構(gòu)成上可以包含一層或多層絕緣材料。.第二節(jié)電氣絕緣雙重絕緣：是兼有工作絕緣和附加絕緣的絕緣。.10第二節(jié)電氣絕緣△雙重絕緣和加強(qiáng)絕緣的安全條件雙重絕緣和加強(qiáng)絕緣的設(shè)備應(yīng)滿足以下安全條件：1）絕緣電阻和電氣強(qiáng)度絕緣電阻在直流電壓為500V的條件下測試，工作絕緣的絕緣電阻不得低于2M?，保護(hù)絕緣的絕緣電阻不得低于5M?，加強(qiáng)絕緣的絕緣電阻不得低于7M?..第二節(jié)電氣絕緣△雙重絕緣和加強(qiáng)絕緣的安全條件.11第二節(jié)電氣絕緣交流耐壓試驗(yàn)：工作絕緣為1250V，保護(hù)絕緣為2500V，加強(qiáng)絕緣為3750V。（有可能產(chǎn)生諧振電壓的，試驗(yàn)電壓應(yīng)比2倍諧振電壓高出1000V）耐壓持續(xù)時間為1min，試驗(yàn)中不得有閃絡(luò)或者擊穿。直流泄漏電流的試驗(yàn)電壓：對于額定電壓不超過250V的II類設(shè)備，應(yīng)為其額定電壓上限或者峰值的1.06倍；在加電壓5s后讀數(shù)，泄漏電流允許值為0.25mA。.第二節(jié)電氣絕緣交流耐壓試驗(yàn)：.12第二節(jié)電氣絕緣2）外殼防護(hù)和機(jī)械強(qiáng)度II類設(shè)備應(yīng)能保證在正常工作時及時打開門蓋和拆卸部件時，人體不會觸及僅由工作絕緣與帶電體隔離的金屬部件，其外殼上不得有易于觸及到上述金屬部件的孔洞。若利用絕緣外護(hù)物實(shí)現(xiàn)加強(qiáng)絕緣，則要求外護(hù)物必須用鑰匙或工具才能打開，其上不得有金屬件穿過，并有足夠的絕緣水平和機(jī)械強(qiáng)度。II類設(shè)備應(yīng)在明顯位置上標(biāo)“回”形標(biāo)志。.第二節(jié)電氣絕緣2）外殼防護(hù)和機(jī)械強(qiáng)度.13第二節(jié)電氣絕緣3）電源連接線II類設(shè)備的電源連接線應(yīng)符合加強(qiáng)絕緣要求。電源插頭上不得有起導(dǎo)電作用以外的金屬件，電源連接線與外殼之間至少應(yīng)有兩層單獨(dú)的絕緣層。電源線的固定件應(yīng)使用絕緣材料，如使用金屬材料應(yīng)加保護(hù)絕緣等級的絕緣。一般場所使用的手持電動工具應(yīng)優(yōu)先選用II類設(shè)備；在濕場所或者金屬構(gòu)架上工作的時候，除選用安全電壓的工具以外，也應(yīng)盡量選用II類設(shè)備。.第二節(jié)電氣絕緣3）電源連接線.14第二節(jié)絕緣、屏蔽、安全間距防護(hù)△外殼防護(hù)及選擇電氣設(shè)備觸電防護(hù)分類共有五類：0類指用基本絕緣作為防護(hù)的設(shè)備；Ⅰ類指還需要加保護(hù)接地措施作為防護(hù)的設(shè)備；Ⅱ類指還需要附加絕緣作為防護(hù)的設(shè)備；Ⅲ類指用特低電壓保證安全的設(shè)備；0Ⅰ類指任何部件都是基本絕緣并裝有接地端子的設(shè)備。.第二節(jié)絕緣、屏蔽、安全間距防護(hù)△外殼防護(hù)及選擇.15第二節(jié)絕緣、屏蔽、安全間距防護(hù)△電氣設(shè)備外殼防護(hù)及選擇分為對固體異物進(jìn)入防護(hù)、水進(jìn)入防護(hù)兩種。應(yīng)根據(jù)安裝使用場所進(jìn)行選擇。.第二節(jié)絕緣、屏蔽、安全間距防護(hù)△電氣設(shè)備外殼防護(hù)及選擇.16第二節(jié)電氣絕緣3.絕緣的破壞1）絕緣擊穿當(dāng)電場的強(qiáng)度超過某一極限值時，通過介質(zhì)的電壓關(guān)系將不再符合歐姆定律，而使電流猛增，這時的絕緣材料被破壞而失去了絕緣的性能，這種現(xiàn)象就稱為電介質(zhì)的擊穿。.第二節(jié)電氣絕緣3.絕緣的破壞.17第二節(jié)電氣絕緣氣體擊穿：氣體擊穿是由碰撞電離導(dǎo)致的。在強(qiáng)電場中，帶電質(zhì)點(diǎn)（主要是電子），在電場中獲得足夠的動能，當(dāng)它與氣體分子發(fā)生碰撞時，能夠使中性分子電離為正離子和電子，新形成的電子又在電場中積累能量而碰撞其他分子，使其電離，這就是碰撞電離。碰撞電離過程是一個連鎖反應(yīng)過程，每個電子碰撞產(chǎn)生一系列新電子，因而形成電子崩。電子崩向陽極發(fā)展最后形成一條具有高電導(dǎo)的通道，導(dǎo)致氣體擊穿。.第二節(jié)電氣絕緣氣體擊穿：.18第二節(jié)電氣絕緣在均應(yīng)電場中，當(dāng)溫度一定，電極距離不變，氣體壓力很低時，氣體中分子稀少，碰撞游離機(jī)會很少，因此擊穿電壓很高。當(dāng)氣體壓力增大碰撞游離增加，擊穿電壓有所下降，在某一特定的氣壓下出現(xiàn)最小值；當(dāng)氣體壓力繼續(xù)升高，密度逐漸增大，平均自由行程很小，只有更高的電壓才能使電子積聚足夠的能量以產(chǎn)生碰撞游離，擊穿電壓也逐漸升高?？諝獾膿舸﹫鰪?qiáng)為25～30KV/cm。工程上常采用高真空和高氣壓的方法來提高氣體的擊穿場強(qiáng)。.第二節(jié)電氣絕緣在均應(yīng)電場中，當(dāng)溫度一定，電極距離不變，氣體19第二節(jié)電氣絕緣液體電介質(zhì)擊穿：液體電介質(zhì)擊穿特性與純凈度有關(guān)，一般認(rèn)為純凈液體的擊穿與氣體的擊穿機(jī)理相似，是由于電子碰撞電離后導(dǎo)致?lián)舸?。但液體的密度大，電子自由行程短，積聚能量小，因此擊穿場強(qiáng)比氣體高。工程上的液體絕緣材料不可避免地含有氣體、液體和固體雜質(zhì)。例如：含有水和纖維等。由于水和纖維的極性強(qiáng)，在強(qiáng)電場的作用下，使纖維極化而定向排列，并運(yùn)動到電場強(qiáng)度最高處聯(lián)成小橋，小橋貫穿兩電極間引起電導(dǎo)劇增，局部溫度驟升，最后導(dǎo)致?lián)舸?。例如：變壓器油中含有極少量水分子就會大大降低油的擊穿場強(qiáng)。.第二節(jié)電氣絕緣液體電介質(zhì)擊穿：.20第二節(jié)電氣絕緣固體電介質(zhì)擊穿固體電介質(zhì)擊穿比較復(fù)雜，有電擊穿、熱擊穿、電化學(xué)擊穿、放電擊穿等形式。在工程實(shí)踐中，常采用某些針對性措施來提高固體絕緣材料的擊穿強(qiáng)度。例如：將其用液體絕緣材料浸漬，適當(dāng)增加其厚度，填充內(nèi)部氣孔，減少氣泡，改善散熱條件，提高擊穿電壓。提高擊穿強(qiáng)度，防止絕緣破壞。.第二節(jié)電氣絕緣固體電介質(zhì)擊穿.21第二節(jié)電氣絕緣2）絕緣老化電氣設(shè)備運(yùn)行過程中，其絕緣材料由于受熱、電、光、氧、機(jī)械力（包括超聲波）、輻射線、微生物等因素的長期作用，產(chǎn)生一系列不可逆的物理變化和化學(xué)變化，導(dǎo)致絕緣材料的電氣性能和機(jī)械性能劣化。絕緣老化過程十分復(fù)雜，就其老化機(jī)理而言，主要有熱老化和電老化兩種。.第二節(jié)電氣絕緣2）絕緣老化.22第二節(jié)電氣絕緣熱老化一般在低壓電氣設(shè)備中，促使絕緣材料老化的主要原因是熱。熱老化包括低分子揮發(fā)性成分的逸出，包括材料的解聚和氧化裂解、熱裂解、水解；還包括材料分子鏈繼續(xù)聚合等過程。每種絕緣材料都有其極限耐熱溫度，超過這極限，其老化將加劇，電氣設(shè)備的壽命就縮短。.第二節(jié)電氣絕緣熱老化.23第二節(jié)電氣絕緣電老化主要是由局部放電引起的。在高壓電氣設(shè)備中，促使絕緣材料老化的主要原因是局部放電。局部放電時產(chǎn)生臭氧、氮氧化物、高速粒子，這些都會降低絕緣材料的性能，局部放電還會使材料局部發(fā)熱，促使材料性能惡化。3）絕緣損壞是指由于不正確選用絕緣材料、不正確地進(jìn)行電氣設(shè)備及線路的安裝、不合理地使用電氣設(shè)備等，導(dǎo)致絕緣材料收到外界腐蝕性液體、氣體、蒸汽、潮氣、粉塵的污染和侵蝕，或受到外界熱源、機(jī)械因素的作用，在較短的時間內(nèi)失去其電氣性能或者機(jī)械性能。.第二節(jié)電氣絕緣電老化.24第二節(jié)電氣絕緣4.絕緣測試和絕緣試驗(yàn)1）絕緣電阻試驗(yàn)絕緣電阻是衡量絕緣性能優(yōu)劣的最基本指標(biāo)。通過絕緣電阻的測定，可以在一定程度上判斷某些電氣設(shè)備的絕緣好壞，判斷某些電氣設(shè)備（如電機(jī)、變壓器）的受潮情況等，以防止絕緣電阻降低或損壞而造成的漏電、短路、電擊等電氣事故。2）耐壓試驗(yàn).第二節(jié)電氣絕緣4.絕緣測試和絕緣試驗(yàn).25第二節(jié)電氣絕緣2）耐壓試驗(yàn)?zāi)蛪涸囼?yàn)是破壞性的試驗(yàn)，目的是檢驗(yàn)電氣設(shè)備承受過電壓的能力；確切地掌握投運(yùn)設(shè)備的絕緣良好程度，爆炸設(shè)備在實(shí)際使用中能長期正常地工作；此外，也是檢驗(yàn)出廠產(chǎn)品或者研制的新產(chǎn)品的絕緣是否完好、或是否存在缺陷的一種重要手段。主要有工頻交流耐壓試驗(yàn)和直流耐壓試驗(yàn)兩種。.第二節(jié)電氣絕緣2）耐壓試驗(yàn).26第二節(jié)電氣絕緣5.絕緣安全工具為了防止電氣工作人員發(fā)生觸電、灼傷、高處摔跌、煤氣中毒等事故，必須正確使用相應(yīng)的電氣安全工具。電氣安全用具分絕緣安全用具和一般防護(hù)安全用具兩大類。一般安全防護(hù)用具有：安全帶、安全帽、安全照明燈、防毒面具、護(hù)目眼鏡、標(biāo)示牌和臨時遮攔等。絕緣安全用具有：絕緣桿、絕緣夾鉗、絕緣臺、絕緣手套、絕緣靴（鞋）、絕緣墊、驗(yàn)電筆、攜帶型接地線等。.第二節(jié)電氣絕緣5.絕緣安全工具.27第二節(jié)電氣絕緣絕緣安全用具又分兩大類：基本安全用具：它的絕緣強(qiáng)度大，能長時間承受電氣設(shè)備的工作電壓，并能在該電壓等級內(nèi)產(chǎn)生過電壓時保證工作人員的人身安全，如：絕緣桿，絕緣夾鉗，驗(yàn)電筆等。輔助安全用具：它的絕緣強(qiáng)度小，不能承受電氣設(shè)備的工作電壓，只是用來加強(qiáng)基本安全用具的防護(hù)作用，能防止接觸電壓、跨步電壓和電弧對操作人員的傷害，如：絕緣臺，絕緣手套，絕緣鞋及絕緣墊等。.第二節(jié)電氣絕緣絕緣安全用具又分兩大類：.28第二章觸電事故及防范第三節(jié)屏護(hù)與安全間距.第二章觸電事故及防范第三節(jié)屏護(hù)與安全間距.29第三節(jié)屏護(hù)與安全間距一、屏障防護(hù)與安全標(biāo)識1.屏護(hù)的概念屏護(hù)是一種對電擊危險因素進(jìn)行隔離的手段。即采用遮欄、護(hù)罩、護(hù)蓋、箱匣等把危險的帶電體與外界隔離開的措施。屏護(hù)可分為：屏蔽和障礙。屏蔽是完全的防護(hù)，障礙是不完全的防護(hù)。后者不能防止有意識的移開繞過或者翻過障礙觸及或者接近帶電體。.第三節(jié)屏護(hù)與安全間距一、屏障防護(hù)與安全標(biāo)識.30第三節(jié)屏護(hù)與安全間距屏護(hù)裝置主要用于電氣設(shè)備不便于絕緣或者絕緣不足的場合。如開關(guān)電氣的可移動部分，除了為防止觸電的措施外，還是未來防止電弧傷人，防止電弧短路的重要措施。對于高壓設(shè)備，由于全部絕緣是有困難的，如果人接近至一定距離即會凡是嚴(yán)重的觸電事故，因此無論高壓設(shè)備是否有絕緣，均要加屏護(hù)裝置。室內(nèi)外的變壓器和變配電裝置均要有完善的防護(hù)措施。.第三節(jié)屏護(hù)與安全間距屏護(hù)裝置主要用于電氣設(shè)備不便于絕緣或者31第三節(jié)屏護(hù)與安全間距2.屏護(hù)的分類屏護(hù)裝置按照使用要求分為永久性屏護(hù)裝置和臨時性屏護(hù)裝置。前者如配電裝置的遮欄、開關(guān)的罩蓋等；后者如：檢修工作中使用的臨時屏護(hù)裝置和臨時設(shè)備的屏護(hù)裝置。屏護(hù)裝置按照使用對象分為固定屏護(hù)裝置和移動屏護(hù)裝置，如：母線的護(hù)網(wǎng)就屬于固定屏護(hù)裝置；而跟隨天車移動的天車滑線屏護(hù)裝置就屬于移動屏護(hù)裝置。.第三節(jié)屏護(hù)與安全間距2.屏護(hù)的分類.32第三節(jié)屏護(hù)與安全間距3.屏護(hù)的應(yīng)用屏護(hù)裝置主要用于電氣設(shè)備不便于絕緣或者絕緣不足的場合，用于保證生產(chǎn)安全。以下場合需要屏護(hù)：1）開關(guān)電器的可移動部分：閘刀開關(guān)的膠蓋、鐵殼開關(guān)的鐵殼等。2）人體可能接近或觸及的裸線、行車滑線、母線等。3）高壓設(shè)備：無論有無絕緣。4）按照在人體可能接近或者觸及的場所的變配電裝置。5）在帶電體附近作業(yè)時，作業(yè)人員與帶電體之間、過道、入口等處應(yīng)設(shè)置可移動臨時屏護(hù)裝置。.第三節(jié)屏護(hù)與安全間距3.屏護(hù)的應(yīng)用.33第三節(jié)屏護(hù)與安全間距4.屏護(hù)裝置的安全條件盡管屏護(hù)裝置是簡單裝置，但為了保證其有效性，必須滿足如下條件：1）屏護(hù)裝置使用的材料應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和良好的耐火性能，此外，為防止金屬屏護(hù)裝置以外帶電造成觸電事故，金屬屏護(hù)裝置必須實(shí)行可靠接地或者接零；2）屏護(hù)裝置應(yīng)有足夠的尺寸，遮攔高度不低于1.7m，下部邊緣離地面不應(yīng)超過0.1m，對于低壓設(shè)備，網(wǎng)眼遮欄與裸導(dǎo)體距離不宜小于0.15m；10KV設(shè)備不宜小于0.35m；20～30KV設(shè)備不宜小于0.6m；戶內(nèi)柵欄的高度不應(yīng)低于1.2m，戶外不應(yīng)低于1.5m。.第三節(jié)屏護(hù)與安全間距4.屏護(hù)裝置的安全條件.34第三節(jié)屏護(hù)與安全間距3）與帶電體之間應(yīng)保持必要距離，對于低壓設(shè)備，柵欄與裸露導(dǎo)體之間距離不宜小于0.8m，欄條間距離不應(yīng)超過0.2m，戶外變電裝置圍墻高度不應(yīng)低于2.5m;4）遮欄、柵欄等屏護(hù)裝置根據(jù)被屏護(hù)對象應(yīng)用統(tǒng)一的顏色表示禁止、警告、指示、提示等含義。標(biāo)志“止步，高壓危險！”“禁止攀登，高壓危險”。5）必要時應(yīng)配合采用聲光警報信號和連鎖裝置等。.第三節(jié)屏護(hù)與安全間距3）與帶電體之間應(yīng)保持必要距離，對于低35第三節(jié)屏護(hù)與安全間距國家規(guī)定的安全色有：紅、藍(lán)、黃、綠四種顏色。

1）紅色--用來標(biāo)志禁止、停止和消防，如信號燈、信號旗、機(jī)器上的緊急停機(jī)按鈕等都是用紅色來表示“禁止”的信息。如：禁止啟動

禁止合閘

禁止觸摸

2）黃色--用來標(biāo)志注意危險。如“當(dāng)心觸電”、“注意安全”、“當(dāng)心電纜”等。.第三節(jié)屏護(hù)與安全間距國家規(guī)定的安全色有：紅、藍(lán)、黃、綠四種36第三節(jié)屏護(hù)與安全間距

3）綠色--用來標(biāo)志安全無事。如“在此工作”等。

4）藍(lán)色--用來標(biāo)志強(qiáng)制執(zhí)行。如“必須帶安全帽”、“必須帶防護(hù)手套”等。

5）黑色--用來標(biāo)志圖像、文字符號和警告標(biāo)志的幾何圖形。.第三節(jié)屏護(hù)與安全間距3）綠色--用來標(biāo)志安全無事。如“在37第三節(jié)屏護(hù)與安全間距二、安全間距安全間距是為保證人身與設(shè)備安全所設(shè)置的距離。包括人與帶電體之間、設(shè)備之間、設(shè)備與地之間等的距離。.第三節(jié)屏護(hù)與安全間距二、安全間距.38第三節(jié)屏護(hù)與安全間距.第三節(jié)屏護(hù)與安全間距.39第三節(jié)屏護(hù)與安全間距.第三節(jié)屏護(hù)與安全間距.40第三節(jié)屏護(hù)與安全間距.第三節(jié)屏護(hù)與安全間距.41第三節(jié)屏護(hù)與安全間距.第三節(jié)屏護(hù)與安全間距.42第三節(jié)屏護(hù)與安全間距.第三節(jié)屏護(hù)與安全間距.43導(dǎo)線與地面的最小距離KV1以下6-1035-110220500居民區(qū)/m66.577.5不允許非居民區(qū)/m55.566.5>10交通困難地區(qū)/m44.555.510.導(dǎo)線與地面的最小距離KV1以下6-1035-1102205044導(dǎo)線與道路行道樹間的最小距離線路電壓KV356-101以下最大計算弧垂情況的垂直距離/m3.01.51.0最大計算風(fēng)偏情況的水平距離/m3.52.01.0.導(dǎo)線與道路行道樹間的最小距離線路電壓KV356-101以下最45導(dǎo)線與建筑物凸出部分之間的最小距離線路電壓KV1以下1-1035110220垂直距離/m2.53.0>5>5>5邊導(dǎo)線水平距離/m1.01.5345.導(dǎo)線與建筑物凸出部分之間的最小距離線路電壓KV1以下1-1046導(dǎo)線與地面的最小距離KV1以下6-1035-110220500居民區(qū)/m66.577.5不允許非居民區(qū)/m55.566.5>10交通困難地區(qū)/m44.555.510.導(dǎo)線與地面的最小距離KV1以下6-1035-1102205047同級電壓線路相互交叉或與低電壓線路交叉最小垂直距離線路電壓KV1以下6-1035-110220最小垂直距離/m1234.同級電壓線路相互交叉或與低電壓線路交叉最小垂直距離線路電壓K48導(dǎo)線與山坡、峭壁、巖石的最小凈空距離線路電壓KV1以下6-1035-110220步行可達(dá)到的山坡/m34.555.5步行不能達(dá)到的山坡、峭壁、巖石/m11.534.0.導(dǎo)線與山坡、峭壁、巖石的最小凈空距離線路電壓KV1以下6-149ThanksThanks易水寒江雪敬奉易水寒江雪敬奉.ThanksThanks易水寒江雪敬奉易水寒江雪敬奉.50絕緣、屏蔽、安全間距防護(hù)主講：李蓓教授常州工學(xué)院2015-09.絕緣、屏蔽、安全間距防護(hù)主講：李蓓教授常州工學(xué)院.51第二章觸電事故及防范第二節(jié)電氣絕緣.第二章觸電事故及防范第二節(jié)電氣絕緣.52第二節(jié)電氣絕緣

一、絕緣防護(hù)絕緣：是指用絕緣材料對帶電體進(jìn)行封閉和隔離，是防止電擊發(fā)生的預(yù)防措施。絕緣材料又稱為電介質(zhì)，導(dǎo)電能力小，工程上的絕緣材料通常要求電阻率高于1X107?·m。絕緣通常分為氣體絕緣、液體絕緣、固體絕緣三類。其中，固體絕緣是廣泛使用的一種可靠絕緣物質(zhì)。.第二節(jié)電氣絕緣

一、絕緣防護(hù).53第二節(jié)電氣絕緣

絕緣通常分為氣體絕緣、液體絕緣、固體絕緣三類。其中，固體絕緣是廣泛使用的一種可靠絕緣物質(zhì)。氣體絕緣材料：空氣、氮?dú)?、氫氣、二氧化碳和六氟化硫等?第二節(jié)電氣絕緣

絕緣通常分為氣體絕緣、液體絕緣、固體絕緣三54第二節(jié)電氣絕緣

液體絕緣材料：樹脂絕緣漆，紙、紙板等絕緣纖維制品，漆布、漆管和綁扎帶等絕緣浸漬纖維制品，絕緣云母制品，電工用薄膜，復(fù)合制品和粘帶，電工用層壓制品，電工用塑料和橡膠、玻璃、陶瓷等。例如：變壓器的絕緣介質(zhì)有油絕緣、六氟化硫等，電線和電纜多采用聚氯乙烯絕緣材料，架空線路上采用陶瓷作為橫擔(dān)及絕緣子。.第二節(jié)電氣絕緣

液體絕緣材料：樹脂絕緣漆，紙、紙板等絕緣纖55第二節(jié)電氣絕緣1、絕緣材料的電氣性能主要為：導(dǎo)電性、節(jié)電性、絕緣強(qiáng)度等，分別以絕緣電阻率、相對介電常數(shù)、擊穿強(qiáng)度等參數(shù)表示。絕緣電阻率是絕緣材料的主要電氣參數(shù)，它是絕緣材料在電場強(qiáng)度與通過絕緣材料的電流密度之比:

Ρ=E/J(?/m)Ρ——絕緣電阻率；E——電場強(qiáng)度（V/m）;J——電流密度（A/m2）此值越大，絕緣電阻越大.第二節(jié)電氣絕緣1、絕緣材料的電氣性能.56第二節(jié)電氣絕緣絕緣電阻率不僅與所加電壓大小有關(guān)，同時又與溫度相關(guān)，一般溫度每下降10℃，絕緣電阻率會增大1.5～2.0倍，除此之外，濕度及雜質(zhì)含量的增加會降低材料的電阻率。絕緣電阻的大小表明了在一定電壓作用下，絕緣材料泄露電流的大小。如果泄漏電流過大，往往會使絕緣材料發(fā)熱，從而縮短其使用壽命，甚至造成損壞。.第二節(jié)電氣絕緣絕緣電阻率不僅與所加電壓大小有關(guān)，同時又與溫57第二節(jié)電氣絕緣2.絕緣形式絕緣形式按其保護(hù)功能，可分為：1）基本絕緣、2）附加絕緣、3）雙重絕緣4）加強(qiáng)絕緣。具有雙重絕緣和加強(qiáng)絕緣的設(shè)備屬于II類設(shè)備，II類設(shè)備無需再采取接地、接零等安全措施。隱藏對雙重絕緣和加強(qiáng)絕緣的設(shè)備可靠性要求較高。.第二節(jié)電氣絕緣2.絕緣形式.58第二節(jié)電氣絕緣基本絕緣：保證電氣設(shè)備正常工作和防止觸電的絕緣。又稱工作絕緣位于帶電體與不可觸及金屬件之間。附加絕緣：又稱保護(hù)絕緣，是在工作絕緣因機(jī)械破損或擊穿等而失效的情況下，可防止觸電的獨(dú)立絕緣。位于不可觸及金屬件與可觸及金屬件之間。.第二節(jié)電氣絕緣基本絕緣：保證電氣設(shè)備正常工作和防止觸電的絕59第二節(jié)電氣絕緣雙重絕緣：是兼有工作絕緣和附加絕緣的絕緣。加強(qiáng)絕緣：對基本絕緣進(jìn)行改進(jìn)后增強(qiáng)絕緣能力的絕緣。在構(gòu)成上可以包含一層或多層絕緣材料。.第二節(jié)電氣絕緣雙重絕緣：是兼有工作絕緣和附加絕緣的絕緣。.60第二節(jié)電氣絕緣△雙重絕緣和加強(qiáng)絕緣的安全條件雙重絕緣和加強(qiáng)絕緣的設(shè)備應(yīng)滿足以下安全條件：1）絕緣電阻和電氣強(qiáng)度絕緣電阻在直流電壓為500V的條件下測試，工作絕緣的絕緣電阻不得低于2M?，保護(hù)絕緣的絕緣電阻不得低于5M?，加強(qiáng)絕緣的絕緣電阻不得低于7M?..第二節(jié)電氣絕緣△雙重絕緣和加強(qiáng)絕緣的安全條件.61第二節(jié)電氣絕緣交流耐壓試驗(yàn)：工作絕緣為1250V，保護(hù)絕緣為2500V，加強(qiáng)絕緣為3750V。（有可能產(chǎn)生諧振電壓的，試驗(yàn)電壓應(yīng)比2倍諧振電壓高出1000V）耐壓持續(xù)時間為1min，試驗(yàn)中不得有閃絡(luò)或者擊穿。直流泄漏電流的試驗(yàn)電壓：對于額定電壓不超過250V的II類設(shè)備，應(yīng)為其額定電壓上限或者峰值的1.06倍；在加電壓5s后讀數(shù)，泄漏電流允許值為0.25mA。.第二節(jié)電氣絕緣交流耐壓試驗(yàn)：.62第二節(jié)電氣絕緣2）外殼防護(hù)和機(jī)械強(qiáng)度II類設(shè)備應(yīng)能保證在正常工作時及時打開門蓋和拆卸部件時，人體不會觸及僅由工作絕緣與帶電體隔離的金屬部件，其外殼上不得有易于觸及到上述金屬部件的孔洞。若利用絕緣外護(hù)物實(shí)現(xiàn)加強(qiáng)絕緣，則要求外護(hù)物必須用鑰匙或工具才能打開，其上不得有金屬件穿過，并有足夠的絕緣水平和機(jī)械強(qiáng)度。II類設(shè)備應(yīng)在明顯位置上標(biāo)“回”形標(biāo)志。.第二節(jié)電氣絕緣2）外殼防護(hù)和機(jī)械強(qiáng)度.63第二節(jié)電氣絕緣3）電源連接線II類設(shè)備的電源連接線應(yīng)符合加強(qiáng)絕緣要求。電源插頭上不得有起導(dǎo)電作用以外的金屬件，電源連接線與外殼之間至少應(yīng)有兩層單獨(dú)的絕緣層。電源線的固定件應(yīng)使用絕緣材料，如使用金屬材料應(yīng)加保護(hù)絕緣等級的絕緣。一般場所使用的手持電動工具應(yīng)優(yōu)先選用II類設(shè)備；在濕場所或者金屬構(gòu)架上工作的時候，除選用安全電壓的工具以外，也應(yīng)盡量選用II類設(shè)備。.第二節(jié)電氣絕緣3）電源連接線.64第二節(jié)絕緣、屏蔽、安全間距防護(hù)△外殼防護(hù)及選擇電氣設(shè)備觸電防護(hù)分類共有五類：0類指用基本絕緣作為防護(hù)的設(shè)備；Ⅰ類指還需要加保護(hù)接地措施作為防護(hù)的設(shè)備；Ⅱ類指還需要附加絕緣作為防護(hù)的設(shè)備；Ⅲ類指用特低電壓保證安全的設(shè)備；0Ⅰ類指任何部件都是基本絕緣并裝有接地端子的設(shè)備。.第二節(jié)絕緣、屏蔽、安全間距防護(hù)△外殼防護(hù)及選擇.65第二節(jié)絕緣、屏蔽、安全間距防護(hù)△電氣設(shè)備外殼防護(hù)及選擇分為對固體異物進(jìn)入防護(hù)、水進(jìn)入防護(hù)兩種。應(yīng)根據(jù)安裝使用場所進(jìn)行選擇。.第二節(jié)絕緣、屏蔽、安全間距防護(hù)△電氣設(shè)備外殼防護(hù)及選擇.66第二節(jié)電氣絕緣3.絕緣的破壞1）絕緣擊穿當(dāng)電場的強(qiáng)度超過某一極限值時，通過介質(zhì)的電壓關(guān)系將不再符合歐姆定律，而使電流猛增，這時的絕緣材料被破壞而失去了絕緣的性能，這種現(xiàn)象就稱為電介質(zhì)的擊穿。.第二節(jié)電氣絕緣3.絕緣的破壞.67第二節(jié)電氣絕緣氣體擊穿：氣體擊穿是由碰撞電離導(dǎo)致的。在強(qiáng)電場中，帶電質(zhì)點(diǎn)（主要是電子），在電場中獲得足夠的動能，當(dāng)它與氣體分子發(fā)生碰撞時，能夠使中性分子電離為正離子和電子，新形成的電子又在電場中積累能量而碰撞其他分子，使其電離，這就是碰撞電離。碰撞電離過程是一個連鎖反應(yīng)過程，每個電子碰撞產(chǎn)生一系列新電子，因而形成電子崩。電子崩向陽極發(fā)展最后形成一條具有高電導(dǎo)的通道，導(dǎo)致氣體擊穿。.第二節(jié)電氣絕緣氣體擊穿：.68第二節(jié)電氣絕緣在均應(yīng)電場中，當(dāng)溫度一定，電極距離不變，氣體壓力很低時，氣體中分子稀少，碰撞游離機(jī)會很少，因此擊穿電壓很高。當(dāng)氣體壓力增大碰撞游離增加，擊穿電壓有所下降，在某一特定的氣壓下出現(xiàn)最小值；當(dāng)氣體壓力繼續(xù)升高，密度逐漸增大，平均自由行程很小，只有更高的電壓才能使電子積聚足夠的能量以產(chǎn)生碰撞游離，擊穿電壓也逐漸升高?？諝獾膿舸﹫鰪?qiáng)為25～30KV/cm。工程上常采用高真空和高氣壓的方法來提高氣體的擊穿場強(qiáng)。.第二節(jié)電氣絕緣在均應(yīng)電場中，當(dāng)溫度一定，電極距離不變，氣體69第二節(jié)電氣絕緣液體電介質(zhì)擊穿：液體電介質(zhì)擊穿特性與純凈度有關(guān)，一般認(rèn)為純凈液體的擊穿與氣體的擊穿機(jī)理相似，是由于電子碰撞電離后導(dǎo)致?lián)舸?。但液體的密度大，電子自由行程短，積聚能量小，因此擊穿場強(qiáng)比氣體高。工程上的液體絕緣材料不可避免地含有氣體、液體和固體雜質(zhì)。例如：含有水和纖維等。由于水和纖維的極性強(qiáng)，在強(qiáng)電場的作用下，使纖維極化而定向排列，并運(yùn)動到電場強(qiáng)度最高處聯(lián)成小橋，小橋貫穿兩電極間引起電導(dǎo)劇增，局部溫度驟升，最后導(dǎo)致?lián)舸＠纾鹤儔浩饔椭泻袠O少量水分子就會大大降低油的擊穿場強(qiáng)。.第二節(jié)電氣絕緣液體電介質(zhì)擊穿：.70第二節(jié)電氣絕緣固體電介質(zhì)擊穿固體電介質(zhì)擊穿比較復(fù)雜，有電擊穿、熱擊穿、電化學(xué)擊穿、放電擊穿等形式。在工程實(shí)踐中，常采用某些針對性措施來提高固體絕緣材料的擊穿強(qiáng)度。例如：將其用液體絕緣材料浸漬，適當(dāng)增加其厚度，填充內(nèi)部氣孔，減少氣泡，改善散熱條件，提高擊穿電壓。提高擊穿強(qiáng)度，防止絕緣破壞。.第二節(jié)電氣絕緣固體電介質(zhì)擊穿.71第二節(jié)電氣絕緣2）絕緣老化電氣設(shè)備運(yùn)行過程中，其絕緣材料由于受熱、電、光、氧、機(jī)械力（包括超聲波）、輻射線、微生物等因素的長期作用，產(chǎn)生一系列不可逆的物理變化和化學(xué)變化，導(dǎo)致絕緣材料的電氣性能和機(jī)械性能劣化。絕緣老化過程十分復(fù)雜，就其老化機(jī)理而言，主要有熱老化和電老化兩種。.第二節(jié)電氣絕緣2）絕緣老化.72第二節(jié)電氣絕緣熱老化一般在低壓電氣設(shè)備中，促使絕緣材料老化的主要原因是熱。熱老化包括低分子揮發(fā)性成分的逸出，包括材料的解聚和氧化裂解、熱裂解、水解；還包括材料分子鏈繼續(xù)聚合等過程。每種絕緣材料都有其極限耐熱溫度，超過這極限，其老化將加劇，電氣設(shè)備的壽命就縮短。.第二節(jié)電氣絕緣熱老化.73第二節(jié)電氣絕緣電老化主要是由局部放電引起的。在高壓電氣設(shè)備中，促使絕緣材料老化的主要原因是局部放電。局部放電時產(chǎn)生臭氧、氮氧化物、高速粒子，這些都會降低絕緣材料的性能，局部放電還會使材料局部發(fā)熱，促使材料性能惡化。3）絕緣損壞是指由于不正確選用絕緣材料、不正確地進(jìn)行電氣設(shè)備及線路的安裝、不合理地使用電氣設(shè)備等，導(dǎo)致絕緣材料收到外界腐蝕性液體、氣體、蒸汽、潮氣、粉塵的污染和侵蝕，或受到外界熱源、機(jī)械因素的作用，在較短的時間內(nèi)失去其電氣性能或者機(jī)械性能。.第二節(jié)電氣絕緣電老化.74第二節(jié)電氣絕緣4.絕緣測試和絕緣試驗(yàn)1）絕緣電阻試驗(yàn)絕緣電阻是衡量絕緣性能優(yōu)劣的最基本指標(biāo)。通過絕緣電阻的測定，可以在一定程度上判斷某些電氣設(shè)備的絕緣好壞，判斷某些電氣設(shè)備（如電機(jī)、變壓器）的受潮情況等，以防止絕緣電阻降低或損壞而造成的漏電、短路、電擊等電氣事故。2）耐壓試驗(yàn).第二節(jié)電氣絕緣4.絕緣測試和絕緣試驗(yàn).75第二節(jié)電氣絕緣2）耐壓試驗(yàn)?zāi)蛪涸囼?yàn)是破壞性的試驗(yàn)，目的是檢驗(yàn)電氣設(shè)備承受過電壓的能力；確切地掌握投運(yùn)設(shè)備的絕緣良好程度，爆炸設(shè)備在實(shí)際使用中能長期正常地工作；此外，也是檢驗(yàn)出廠產(chǎn)品或者研制的新產(chǎn)品的絕緣是否完好、或是否存在缺陷的一種重要手段。主要有工頻交流耐壓試驗(yàn)和直流耐壓試驗(yàn)兩種。.第二節(jié)電氣絕緣2）耐壓試驗(yàn).76第二節(jié)電氣絕緣5.絕緣安全工具為了防止電氣工作人員發(fā)生觸電、灼傷、高處摔跌、煤氣中毒等事故，必須正確使用相應(yīng)的電氣安全工具。電氣安全用具分絕緣安全用具和一般防護(hù)安全用具兩大類。一般安全防護(hù)用具有：安全帶、安全帽、安全照明燈、防毒面具、護(hù)目眼鏡、標(biāo)示牌和臨時遮攔等。絕緣安全用具有：絕緣桿、絕緣夾鉗、絕緣臺、絕緣手套、絕緣靴（鞋）、絕緣墊、驗(yàn)電筆、攜帶型接地線等。.第二節(jié)電氣絕緣5.絕緣安全工具.77第二節(jié)電氣絕緣絕緣安全用具又分兩大類：基本安全用具：它的絕緣強(qiáng)度大，能長時間承受電氣設(shè)備的工作電壓，并能在該電壓等級內(nèi)產(chǎn)生過電壓時保證工作人員的人身安全，如：絕緣桿，絕緣夾鉗，驗(yàn)電筆等。輔助安全用具：它的絕緣強(qiáng)度小，不能承受電氣設(shè)備的工作電壓，只是用來加強(qiáng)基本安全用具的防護(hù)作用，能防止接觸電壓、跨步電壓和電弧對操作人員的傷害，如：絕緣臺，絕緣手套，絕緣鞋及絕緣墊等。.第二節(jié)電氣絕緣絕緣安全用具又分兩大類：.78第二章觸電事故及防范第三節(jié)屏護(hù)與安全間距.第二章觸電事故及防范第三節(jié)屏護(hù)與安全間距.79第三節(jié)屏護(hù)與安全間距一、屏障防護(hù)與安全標(biāo)識1.屏護(hù)的概念屏護(hù)是一種對電擊危險因素進(jìn)行隔離的手段。即采用遮欄、護(hù)罩、護(hù)蓋、箱匣等把危險的帶電體與外界隔離開的措施。屏護(hù)可分為：屏蔽和障礙。屏蔽是完全的防護(hù)，障礙是不完全的防護(hù)。后者不能防止有意識的移開繞過或者翻過障礙觸及或者接近帶電體。.第三節(jié)屏護(hù)與安全間距一、屏障防護(hù)與安全標(biāo)識.80第三節(jié)屏護(hù)與安全間距屏護(hù)裝置主要用于電氣設(shè)備不便于絕緣或者絕緣不足的場合。如開關(guān)電氣的可移動部分，除了為防止觸電的措施外，還是未來防止電弧傷人，防止電弧短路的重要措施。對于高壓設(shè)備，由于全部絕緣是有困難的，如果人接近至一定距離即會凡是嚴(yán)重的觸電事故，因此無論高壓設(shè)備是否有絕緣，均要加屏護(hù)裝置。室內(nèi)外的變壓器和變配電裝置均要有完善的防護(hù)措施。.第三節(jié)屏護(hù)與安全間距屏護(hù)裝置主要用于電氣設(shè)備不便于絕緣或者81第三節(jié)屏護(hù)與安全間距2.屏護(hù)的分類屏護(hù)裝置按照使用要求分為永久性屏護(hù)裝置和臨時性屏護(hù)裝置。前者如配電裝置的遮欄、開關(guān)的罩蓋等；后者如：檢修工作中使用的臨時屏護(hù)裝置和臨時設(shè)備的屏護(hù)裝置。屏護(hù)裝置按照使用對象分為固定屏護(hù)裝置和移動屏護(hù)裝置，如：母線的護(hù)網(wǎng)就屬于固定屏護(hù)裝置；而跟隨天車移動的天車滑線屏護(hù)裝置就屬于移動屏護(hù)裝置。.第三節(jié)屏護(hù)與安全間距2.屏護(hù)的分類.82第三節(jié)屏護(hù)與安全間距3.屏護(hù)的應(yīng)用屏護(hù)裝置主要用于電氣設(shè)備不便于絕緣或者絕緣不足的場合，用于保證生產(chǎn)安全。以下場合需要屏護(hù)：1）開關(guān)電器的可移動部分：閘刀開關(guān)的膠蓋、鐵殼開關(guān)的鐵殼等。2）人體可能接近或觸及的裸線、行車滑線、母線等。3）高壓設(shè)備：無論有無絕緣。4）按照在人體可能接近或者觸及的場所的變配電裝置。5）在帶電體附近作業(yè)時，作業(yè)人員與帶電體之間、過道、入口等處應(yīng)設(shè)置可移動臨時屏護(hù)裝置。.第三節(jié)屏護(hù)與安全間距3.屏護(hù)的應(yīng)用.83第三節(jié)屏護(hù)與安全間距4.屏護(hù)裝置的安全條件盡管屏護(hù)裝置是簡單裝置，但為了保證其有效性，必須滿足如下條件：1）屏護(hù)裝置使用的材料應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和良好的耐火性能，此外，為防止金屬屏護(hù)裝置以外帶電造成觸電事故，金屬屏護(hù)裝置必須實(shí)行可靠接地或者接零；2）屏護(hù)裝置應(yīng)有足夠的尺寸，遮攔高度不低于1.7m，下部邊緣離地面不應(yīng)超過0.1m，對于低壓設(shè)備，網(wǎng)眼遮欄與裸導(dǎo)體距離不宜小于0.15m；10KV設(shè)備不宜小于0.35m；20～30KV設(shè)備不宜小于0.6m；戶內(nèi)柵欄的高度不應(yīng)低于1.2m，戶外不應(yīng)低于1.5m。.第三節(jié)屏護(hù)與安全間距4.屏護(hù)裝置的安全條件.84第三節(jié)屏護(hù)與安全間距3）與帶電體之間應(yīng)保持必要距離，對于低壓設(shè)備，柵欄與裸露導(dǎo)體之間距離不宜小于0.8m，欄條間距離不應(yīng)超過0.2m，戶外變電裝置圍墻高度不應(yīng)低于2.5m;4）遮欄、柵欄等屏護(hù)裝置根據(jù)被屏護(hù)對象應(yīng)用統(tǒng)一的顏色表示禁止、警告、指示、提示等含義