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文檔簡介
間接接觸觸電防護(hù)一、間接接觸觸電防護(hù)(1)在正常狀況下電氣設(shè)備不帶電的外露金屬部分,如金屬外殼、金屬護(hù)罩和金屬構(gòu)架等,在發(fā)生漏電、碰殼等金屬性短路故障時就會出現(xiàn)危險的接觸電壓,此時人體觸及這些外露的金屬部分,稱為間接接觸觸電。(2)在電氣設(shè)備、線路等出現(xiàn)故障的狀況下,為避免發(fā)生人身觸電傷亡事故而進(jìn)行的防護(hù),稱為間接接觸觸電防護(hù),或稱為避免間接接觸帶電體的保護(hù)。(3)間接接觸電防護(hù)方法有下列幾個:①自動切斷供電電源(接地故障保護(hù))。②采用雙重絕緣或加強(qiáng)絕緣的電氣設(shè)備(即Ⅱ級電工產(chǎn)品)。③將有觸電危險的場合絕緣,構(gòu)成不導(dǎo)電環(huán)境。④采用不接地的局部等電位連接保護(hù),或采用等電位均壓方法。⑤采用安全特低電壓。⑥實施電氣隔離。二、中性點與零點、中性線與零線的區(qū)別當(dāng)電源側(cè)(變壓器或發(fā)電機(jī))或者負(fù)載側(cè)為星形接線時,三相線圈的首端(或尾端)連接在一起的共同接點稱為中性點,簡稱中點。中性點分電源中性點和負(fù)載中性點。由中性點引出的導(dǎo)線稱為中性線,簡稱中線。如果中性點與接地裝置直接連接而獲得大地的參考零電位,則該中性點稱為零點,從零點引出的導(dǎo)線稱為零線。普通220伏單相回路兩根線中的一根稱“相線”或“火線”,而另一根線稱為“零線”或“地線”?!盎鹁€”與“地線”的稱法,只是實用中的一種俗稱,特別是“地線”的稱法不確切。嚴(yán)格地說,應(yīng)當(dāng)是,如果該回路電源側(cè)(三相配電變壓器中性點)接地,則稱“零線”;若不接地,則應(yīng)稱“中線”,以免與接地裝置中的“地線”相混。當(dāng)為三相線路時,除了三根相線外,還可從中性點引出一根導(dǎo)線,即中性線,從而構(gòu)成三相四線制線路。這種線路中相線之間的電壓,稱為線電壓,相線與零線之間的電壓稱為相電壓。中性點與否接地,亦稱為中性點制度。中性點制度能夠大致分為兩大類,即中性點接地系統(tǒng)與中性點絕緣系統(tǒng)。而按照國際電工委員會(IEC)的規(guī)定,將低壓配電系統(tǒng)分為IT、TT、TN三種,其中TN系統(tǒng)又分為TN-C、TN-S、TN-C-S三類。三、保護(hù)接地所謂保護(hù)接地,就是將電氣設(shè)備在故障狀況下可能出現(xiàn)危險對地電壓的金屬部分(如外殼等)用導(dǎo)線與大地做電氣連接。如果電氣設(shè)備沒有保護(hù)接地,當(dāng)其某一部分的絕緣損壞時,外殼將帶電,同時由于線路與大地間存在電容,人體觸及此絕緣損壞的電氣設(shè)備的外殼,將遭受觸電危險。對電氣設(shè)備實施保護(hù)接地后,接地短路電流將同時沿接地體和人體兩條通路通過。接地電阻普通為4歐下列,而人體電阻約為1000歐,因此通過接地體的分流作用,流經(jīng)人體的電流幾乎等于零,這樣就避免了在短路故障電流下人體觸電的危險。四、保護(hù)接零保護(hù)接零簡稱為接零,就是將電氣設(shè)備在正常狀況下不帶電的金屬部分(外殼),用導(dǎo)線與低壓配電網(wǎng)的零線(中性線)直接連接,以保護(hù)人身安全,避免發(fā)生觸電事故。保護(hù)接零普通與熔斷器、脫扣器等配合,作為低壓中性點直接接地系統(tǒng)和380/220伏三相四線制系統(tǒng)(在IEC原則中稱之為TN-C系統(tǒng))的防觸電方法。有了保護(hù)接零,當(dāng)發(fā)生碰殼短路時,短路電流就由相線流經(jīng)外殼到零線,再回到變壓器的中性點。由于故障回路的電阻、電抗都很小,因此故障電流很大,它足以使線路上的保護(hù)裝置(熔斷器或自動開關(guān))快速動作,從而將漏電的設(shè)備斷開電源,消除危險,起到保護(hù)作用。即使保護(hù)接地和保護(hù)接零都能夠確保人身安全,但保護(hù)接零較保護(hù)接地更含有優(yōu)越性,由于零線的阻抗小、短路電流大,從而克服了保護(hù)接地規(guī)定其電阻值很小的局限性。五、保護(hù)接地與保護(hù)接零的區(qū)別保護(hù)接地與保護(hù)接零的重要區(qū)別是:(1)保護(hù)原理不同保護(hù)接地是限制設(shè)備漏電后的對地電壓,使之不超出安全范疇。在高壓系統(tǒng)中,保護(hù)接地除限制對地電壓外,在某些狀況下,尚有促使電網(wǎng)保護(hù)裝置動作的作用;保護(hù)接零是借助接零線路使設(shè)備漏電形成單相短路,促使線路上的保護(hù)裝置動作,以及切斷故障設(shè)備的電源。另外,在保護(hù)接零電網(wǎng)中,保護(hù)零線和重復(fù)接地還可限制制備漏電時的對地電壓。(2)合用范疇不同保護(hù)接地既合用于普通不接地的高低壓電網(wǎng),也合用于采用了其它安全方法(如裝設(shè)漏電保護(hù)器)的低壓電網(wǎng);保護(hù)接零只合用于中性點直接接地的低壓電網(wǎng)。(3)線路構(gòu)造不同如果采用保護(hù)接地方法,電網(wǎng)中能夠無工作零線,只設(shè)保護(hù)接地線;如果采用保護(hù)接零方法,則必須設(shè)工作零線,運用工作零線作接零保護(hù)。保護(hù)接零線不應(yīng)接開關(guān)、熔斷器,當(dāng)在工作零線上裝設(shè)熔斷器等開斷電器時,還必須另裝保護(hù)接地線或接零線。六、電氣設(shè)備的哪些金屬部分應(yīng)進(jìn)行保護(hù)接地或接零但凡在正常狀況下不帶電,而當(dāng)絕緣損壞、碰殼短路或發(fā)生其它故障時,有可能帶電的電氣設(shè)備金屬部分及其附件都應(yīng)實施接地或接零。這些金屬部分或附件涉及:(1)電機(jī)、變壓器、斷路器和其它電氣設(shè)備的金屬外殼或基座。(2)配電屏(盤)和控制屏(臺)的框架,變、配電所的金屬構(gòu)架及靠近帶電部分的金屬遮欄和金屬門,鋼筋混凝土構(gòu)架中的鋼筋。(3)導(dǎo)線、電纜的金屬保護(hù)管和金屬外皮,交、直流電力電纜的接線盒和終端盒的金屬外殼,母線的保護(hù)罩和保護(hù)網(wǎng)等。(4)照明燈具、電扇及電熱設(shè)備的金屬底座和外殼,起重機(jī)的軌道。(5)架空地線和架空線的金屬桿塔,以及裝在桿塔上的開關(guān)、電容器等的外殼和支架。(6)電流互感器和電壓互感器的二次繞組。(7)超出安全電壓而未采用隔離變壓器的手持電開工具或移動式電氣設(shè)備的外殼等。(8)電氣設(shè)備的傳動裝置。(9)避雷器、保護(hù)間隙、避雷針和耦合電容器的底座。七、電氣設(shè)備的哪些金屬部分可不實施保護(hù)接地或接零電氣設(shè)備的下列金屬部分,除另有規(guī)定者外,普通可不實施保護(hù)接地或接零:(1)干燥場合采用的安全電壓或低于安全電壓(交流50伏下列、直流110伏下列)的電氣設(shè)備外殼。(2)裝在配電盤(屏)、控制屏(臺)和配電裝置金屬框架上的電氣測量儀表、繼電器和其它低壓電器的外殼。(3)架空線路木桿上和變電所室外木構(gòu)架上的絕緣瓷瓶金具,以及絕緣損壞時不會危及人身安全的絕緣子金屬底座。(4)已接地金屬的構(gòu)架上的支持絕緣子和套管的金具,已接地機(jī)床上的電機(jī)和電器的外殼。(5)不導(dǎo)電場合的低壓電氣設(shè)備(涉及與之有金屬性連接的機(jī)械設(shè)備等)的外殼。(6)裝有確保人身安全的高敏捷度漏電保護(hù)器的電氣裝置。八、保護(hù)接地線的顏色我國過去生產(chǎn)的電工產(chǎn)品,其接地線都以黑色為標(biāo)志,這種標(biāo)志已被裁減?,F(xiàn)在,我國已執(zhí)行國際原則,采用黃、綠雙色絕緣線作為保護(hù)接地線。黃、綠雙色是國際電工委員會規(guī)定的保護(hù)接地線專用色標(biāo),已為國際通用,我國亦在對應(yīng)原則中明確規(guī)定使用這一色標(biāo)。但日本、西歐某些國家采用單一綠色線作為保護(hù)接地線,因此我國出口這些國家的某些電工產(chǎn)品也用單一綠色線作為保護(hù)接地線。如果使用這此出口轉(zhuǎn)內(nèi)銷的電工產(chǎn)品,必須注意,不要因接地線顏色不同而接錯線,造成觸電。如果對保護(hù)接地線的色標(biāo)難以判斷,應(yīng)查看闡明書,或拆開識別,或用萬用表鑒別。九、在低壓配電系統(tǒng)中,采用保護(hù)接零應(yīng)注意的事項在1千伏下列配電系統(tǒng)中,采用保護(hù)接零應(yīng)注意下列事項:(1)三相四線制低壓電源的中性點必須良好接地,工作接地電阻應(yīng)符合規(guī)定規(guī)定,以確保零線起工作和保護(hù)雙重作用。(2)必須在規(guī)定地點將零線重復(fù)接地,以避免零線斷線造成危險。(3)零線回路上不得裝設(shè)開關(guān)和熔斷器,以避免零線斷開時接零設(shè)備外殼產(chǎn)生危險的對地電壓;但對于不起保護(hù)作用的零線,或另裝保護(hù)接零線時,可同時在電路的相線和零線上裝開關(guān)和熔斷器。(4)對零線的敷設(shè)規(guī)定與相線相似,以避免零線發(fā)生斷線故障。(5)全部電氣設(shè)備的保護(hù)接零線,應(yīng)以并聯(lián)方式接到零干線上。(6)在接零系統(tǒng)中不許任一設(shè)備實施保護(hù)接地。(7)零線的載流量最少應(yīng)不不大于相線載流量的1/2。(8)零線的最小截面不得不大于規(guī)程規(guī)定的最小截面,以確保零線能承受短路故障電流和自動切除故障設(shè)備的電源。十、自動切斷供電電源的基本原則自動切斷供電電源這一保護(hù)方法,是指采用適宜的開關(guān)電器,當(dāng)設(shè)備絕緣損壞后,在規(guī)定時間內(nèi)自動切斷損壞設(shè)備的電源,以避免因人體接觸危險電壓的時間過長而引發(fā)觸電傷亡事故。因此,基本原則是:電氣設(shè)備的任何故障所產(chǎn)生的故障電流,在確保人身安全所規(guī)定的時間內(nèi)及時被切斷。采用這一保護(hù)方法,是下列述兩個互有關(guān)聯(lián)的條件為前提的:(1)電流流通的通路,或稱為“故障環(huán)路”,亦即故障電源在該環(huán)路內(nèi)流通。這種環(huán)路的構(gòu)成,與配電系統(tǒng)的型式(或中性點制度)有關(guān)。普通,所采用的TN、TT、IT多個不同系統(tǒng)的故障環(huán)路是各不相似的。(2)切斷故障電流的時間,亦即故障發(fā)生后,在一定時間內(nèi)切斷故障電流,以保障人身安全。切斷故障電流的時間,與許多因素有關(guān)。例如,故障發(fā)生的幾率,發(fā)生故障時人體觸及設(shè)備外殼的幾率。但核心是人體觸及帶電外殼時,可能遭受的接觸電壓大小十一、按IEC原則規(guī)定的中性點工作制度根據(jù)IEC原則,低壓配電系統(tǒng)的中性點工作制度有三種:(1)TN系統(tǒng)電源的中性點直接接地,負(fù)載設(shè)備的外露導(dǎo)電部分(金屬外殼)通過保護(hù)導(dǎo)體與該接地點相連接。根據(jù)中性導(dǎo)體(工作零線)與保護(hù)導(dǎo)體(保護(hù)地線)連接方式的不同,TN系統(tǒng)又分為三種型式:TN-S系統(tǒng),在整個系統(tǒng)中,中性導(dǎo)體和保護(hù)導(dǎo)體是嚴(yán)格分開的,即所謂的單相三線制和三相五線制;TN-C-S系統(tǒng),系統(tǒng)中有一部分中性導(dǎo)體和保護(hù)導(dǎo)體的功效合在一根導(dǎo)體上,另一部分中性導(dǎo)體和保護(hù)體則是分開的;TN-C系統(tǒng),在整個系統(tǒng)中,中性導(dǎo)體和保護(hù)導(dǎo)體的功效合在一根導(dǎo)體上,即我國慣用的接零保護(hù)系統(tǒng)。上述字母所示的意義為:第一種字母“T”表達(dá)電源系統(tǒng)中的一點(或中性點)直接接地;第二個字母“N”表達(dá)設(shè)備的外露導(dǎo)電部分與電源系統(tǒng)接地點實施直接電氣連接;字母“S”表達(dá)中性導(dǎo)體和保護(hù)導(dǎo)體是分開的;字母“C”表達(dá)中性導(dǎo)體和保護(hù)導(dǎo)體的功效合在一根導(dǎo)體上。(2)TT系統(tǒng)電源系統(tǒng)有一點直接接地,設(shè)備外露導(dǎo)電部分的接地與電源系統(tǒng)的接地在電氣上無關(guān)聯(lián),我國稱之為保護(hù)接地系統(tǒng)。第一種字母“T”表達(dá)電源系統(tǒng)中的一點直接接地;第二個字母“T”表達(dá)設(shè)備的外露導(dǎo)電部分的接地與電源系統(tǒng)的接地在電氣上無關(guān)聯(lián)。(3)IT系統(tǒng)電源端不接地或通過阻抗接地,電氣設(shè)備的外露導(dǎo)電部分(金屬外殼)接地。第一種字母“I”表達(dá)電源端全部帶電部分不接地或一點通過阻抗接地;第二個字母“T”表達(dá)設(shè)備外露導(dǎo)電部分的接地與電源系統(tǒng)的接地(無論與否接地)在電氣上無關(guān)聯(lián)。十二、采用自動切斷供電電源的保護(hù)方法時對切斷電源的時間規(guī)定當(dāng)發(fā)生接地故障時,最佳是快速切斷故障點的供電電源。普通,切斷時間與接觸電壓的大小和所在場合的環(huán)境特性有關(guān)。對于普通環(huán)境,接觸電壓應(yīng)不不不大于工頻交流50伏;對于三相交流380/220伏系統(tǒng),接地故障發(fā)生后,切斷供電電源的時間有下列規(guī)定:(1)只向固定電氣設(shè)備供電的線路和配電線路,應(yīng)在故障發(fā)生后5秒內(nèi)切斷供電電源。(2)在TN系統(tǒng)中,對持電開工具和移動式電氣設(shè)備供電的線路,應(yīng)在0.4秒內(nèi)切斷供電電源。此時,保護(hù)導(dǎo)體的截面不應(yīng)不大于相線截面的1/2,且在受電端進(jìn)線處必須重復(fù)接地。(3)在TN系統(tǒng)中,如果由同一配電盤向手持電開工具、移動式電氣設(shè)備和固定式電氣設(shè)備供電,則由該配電盤供電的全部線路的電源切斷時間,應(yīng)符合上述第(2)項的規(guī)定。(4)在TT系統(tǒng)中,向手持電開工具和移動式電氣設(shè)備供電的電源切斷時間,普通不應(yīng)超出0.1秒。當(dāng)所采用的保護(hù)電器不能滿足有關(guān)電源切斷時間的規(guī)定時,可采用漏電保護(hù)電器,此時電源切斷時間不應(yīng)超出0.1秒。十三、采用TN系統(tǒng)時要實現(xiàn)自動切斷電源保護(hù)應(yīng)采用的方法及規(guī)定在TN系統(tǒng)中,為了使自動切斷供電電源保護(hù)更加可靠,所采用的方法和應(yīng)滿足的規(guī)定以下:(1)全部電氣設(shè)備的金屬外殼都應(yīng)使用保護(hù)地線或通過工作零線與電源端的接地點可靠連接。如果附近有其它金屬構(gòu)件(如管道等)可作為自然接地體,則應(yīng)盡量將保護(hù)地線與其連接,并將保護(hù)地線或零線在建筑物的進(jìn)線處作重復(fù)接地。(2)選擇保護(hù)電器和導(dǎo)線截面時,應(yīng)考慮電路一旦發(fā)生接地故障(單相接地或碰殼接地等),能在規(guī)定時間內(nèi)自動切斷電源,即應(yīng)符合下式規(guī)定:式中Z<sub>s</sub>為接地故障回路的阻抗,歐;I<sub>d</sub>為保護(hù)電器在規(guī)定時間內(nèi)自動切斷故障回路的最小動作電流,安;U<sub></sub>為額定相電壓,伏。(3)在NT-C系統(tǒng)(即接零系統(tǒng))中,普通電氣設(shè)備應(yīng)采用過電流保護(hù)電器作為自動切斷電源的保護(hù)裝置。而手持電開工具和移動式電氣設(shè)備,則應(yīng)裝設(shè)漏電保護(hù)器(為滿足切斷時間的規(guī)定以及其它因素),因此這些工具和設(shè)備的保護(hù)地線須單獨接地(構(gòu)成局部的TT系統(tǒng));如果沒有單獨的接地極,則應(yīng)與漏電保護(hù)器電源側(cè)的保護(hù)地線相連。(4)為了確保能自動切斷供電電源,除了應(yīng)滿足上述第(2)項的規(guī)定外,還應(yīng)滿足下列規(guī)定:保護(hù)干線的截面不不大于10毫米<sup>2</sup>(銅線)或16毫米<sup>2</sup>(鋁線),保護(hù)支線的截面(如果采用多芯電纜或保護(hù)地線與相線共穿保護(hù)管敷設(shè))不不大于1.5毫米<sup>2</sup>(銅線)或2.5毫米<sup>2</sup>(鋁線)。十四、采用TT系統(tǒng)時要實現(xiàn)自動切斷電源保護(hù)應(yīng)采用的方法及規(guī)定普通,TT系統(tǒng)的電源端接地點(中性點接地)與用電設(shè)備的保護(hù)接地點是分開的,即設(shè)備采用保護(hù)接地方式。因此,當(dāng)全部用電設(shè)備都使用同一種保護(hù)電器進(jìn)行保護(hù)時,應(yīng)將這些用電設(shè)備的金屬外殼用保護(hù)地線連接在一起,并應(yīng)滿足下列規(guī)定:Re·Id≤Us式中R<sub>e</sub>為接地極電阻與保護(hù)地線電阻之和,歐;I<sub>d</sub>為確保保護(hù)電器自動切斷電源的動作電流,安;U<sub>s</sub>為規(guī)定的極限接觸電壓,伏。當(dāng)采用漏電保護(hù)器時,I<sub>d</sub>為額定動作電流;當(dāng)采用過電流保護(hù)電器時,如果為反時限特性的保護(hù)電器,I<sub>d</sub>應(yīng)為確保切斷裝置在5秒內(nèi)動作的電流;如果為瞬時動作特性的保護(hù)電器,I<sub>d</sub>應(yīng)為切斷裝置的最小瞬時動作電流。在TT系統(tǒng)中,應(yīng)優(yōu)先采用漏電保護(hù)器。如果能滿足上述規(guī)定,也可采用過電流保護(hù)電器。十五、采用IT系統(tǒng)時對觸電保護(hù)的規(guī)定采用TT系統(tǒng)時,電源端(中性點)普通不接地;變壓器中性點絕緣,也不引出。但用電設(shè)備可導(dǎo)電的外露部分(金屬外殼)必須接地。在這種狀況下,當(dāng)發(fā)生單相接地故障時,接地電流很小,即當(dāng)觸電者觸碰外殼時,通過人體進(jìn)入地中的電流,又通過線路導(dǎo)線的絕緣泄漏和通過耦合電容返回電源。如果導(dǎo)線絕緣良好(含有很大的絕緣電阻),則比接觸中性點接地線路(TN或TT系統(tǒng))的一根相線的危險性要小得多。這是指線路無端障和對地電容電流很小的狀況而言。但是,在故障狀況下,即發(fā)生單相接地時,另兩相的對地電壓將升高到線電壓。因此,普通應(yīng)采用避免單相接地的監(jiān)視和報警方法(尚不需切斷電源),以避免發(fā)生雙重接地(兩相接地)??紤]到發(fā)生雙重接地這一狀況,應(yīng)采用TT系統(tǒng)中同樣的自動切斷供電電源的方法(用電設(shè)備單獨接地時),或者采用TN系統(tǒng)中自動切斷電源的方法(用電設(shè)備實施共同接地時)。如果線路的分支線既多又長,且相線與大地之間的電容電流也很大,則觸碰一根相線的危險性是很大的。因此,采用IT系統(tǒng)時,應(yīng)安裝絕緣監(jiān)視裝置,以及在雙重接地時能自動切斷供電電源的保護(hù)電器(過電流保護(hù)電器或漏電保護(hù)器)。十六、選擇配電系統(tǒng)的接地方式(或中性點制度)的根據(jù)選擇配電系統(tǒng)的接地方式,應(yīng)兼顧經(jīng)濟(jì)和安全這兩方面的規(guī)定。從經(jīng)濟(jì)方面考慮,低壓配電系統(tǒng)慣用三相四線制或三相五線制,將380和220伏這兩種工作電壓分別用于動力負(fù)荷和照明負(fù)荷。這樣,不僅變壓器數(shù)量少,并且還能夠采用較小截面的導(dǎo)線,從而能節(jié)省投資。從安全方面考慮,如果線路能保持較高的絕緣水平,且對地電容電流又很小,可采用IT系統(tǒng)。例如,在某些分支線路既少又很短的配電網(wǎng)中,如果線路不易受腐蝕性介質(zhì)的侵蝕,且有條件進(jìn)行經(jīng)常的絕緣監(jiān)視和維護(hù)(例如,有移動式機(jī)械,并規(guī)定安全性較高的場合),可采用這種系統(tǒng)。下列場合應(yīng)首先采用中性點接地的系統(tǒng):(1)生產(chǎn)場合很潮濕,有腐蝕性介質(zhì),不能確保電氣設(shè)備有良好的絕緣。(2)難以及時發(fā)現(xiàn)和快速消除已損壞的絕緣。(3)分支線路諸多,線路的電容電流很大。因此,公司中的大型車間和不易進(jìn)行絕緣監(jiān)視的生產(chǎn)廠房,均應(yīng)采用中性點接地的系統(tǒng)。根據(jù)統(tǒng)計資料,從安全方面來看,上述兩種系統(tǒng)的運行可靠性基本相似。對于1000伏以上、35千伏下列的系統(tǒng),由于技術(shù)上的因素,中性點絕緣的狀況較多,現(xiàn)在,有將中性點通過電阻接地的傾向。至于35千伏以上的系統(tǒng),其中性點最佳接地。十七、TT系統(tǒng)避免觸電及應(yīng)采用什么方法消除所存在的缺點在TT系統(tǒng)中,普通將設(shè)備的金屬外殼接地,與系統(tǒng)的中性點接地不有關(guān)聯(lián)。當(dāng)電氣設(shè)備的絕緣損壞時,如果其外殼未接地,則外殼上就帶有相電壓,人體與之觸碰就很危險。如果實施保護(hù)接地,就可使絕大部分電流通過接地流散。由于人體電阻與接地電阻是并聯(lián)的,并且人體電阻遠(yuǎn)不不大于接地電阻,因此通過人體的電流很小。但是這種系統(tǒng)尚有某些缺點,需要采用適宜方法予以消除。例如,在1000伏下列的中性點直接接地的TT系統(tǒng)中,中性點接地電阻為4歐,如果保護(hù)接地的電阻也按4歐計算,則在單相碰殼短路時,短路電流僅為27.5安,即I=220/(4+4)=27.5,要確保在出現(xiàn)故障時能自動切斷供電電源,熔斷器和自動開關(guān)的額定電流就要受到限制,即自動開關(guān)的整定電流不應(yīng)超出18安,熔斷器的熔體額定電流不應(yīng)超出7安。如果電氣設(shè)備稍大,所選保護(hù)電器的整定值或額定值超出上述值,將不能自動切斷供電電源,且在外殼上長時間存在對地電壓27.5×4=110伏,這對人體是很危險的。采用單一的TT系統(tǒng)時,電源側(cè)的接地點與用電設(shè)備的保護(hù)接地是分開的。如果電源側(cè)接地點的接地電阻為4歐,發(fā)生單相接的短路(碰殼)時,要使電氣設(shè)備外殼上的對地電壓降到50伏安全電壓下列,則保護(hù)接地電阻必須降到1歐下,即使如此,也只能使設(shè)備外殼在故障時的對地電壓減少到50伏下列,觸電的危險性仍然存在,仍不能確保保護(hù)裝置動作。因此,在這種系統(tǒng)中,應(yīng)優(yōu)先考慮采用漏電保護(hù)器。只有在能夠確保保護(hù)裝置動作的條件下,才采用過電流保護(hù)電器。因此,采用TT系統(tǒng)時,應(yīng)作下列考慮:(1)由同一保護(hù)裝置(電器)來保護(hù)的各用電設(shè)備,其接地外殼應(yīng)用保護(hù)地線連接在一起。(2)設(shè)備的極限接觸電壓應(yīng)確保在50伏下列,此時極限接觸電壓≥保護(hù)裝置的自動切斷動作電流×[接地極電阻+保護(hù)地線(連接各用電設(shè)備的外殼)電阻]。(3)采用過電流保護(hù)裝置時,如果使用反時限特性的電器,則應(yīng)有確保在5秒內(nèi)動作的電流。而使用瞬時動作的電器時,則取最小瞬時動作電流。如果采用漏電保護(hù)器。則應(yīng)取額定敏捷度的動作電流。(4)優(yōu)先采用漏電保護(hù)器作為保護(hù)裝置。十八、采用TN-C系統(tǒng)時應(yīng)滿足的規(guī)定低壓配電線路如果采用TN-C系統(tǒng),亦即實施保護(hù)接零,應(yīng)滿足下列規(guī)定:(1)電源側(cè)中性點必須直接、良好接地,工作接地電阻應(yīng)符合規(guī)定規(guī)定。(2)應(yīng)按規(guī)定將零線重復(fù)接地。(3)不允許其中任一設(shè)備再采用保護(hù)接地。(4)零線上不得裝設(shè)開關(guān)和熔斷器。(5)零線截面的選擇,除規(guī)定考慮機(jī)械強(qiáng)度外,還必須確保發(fā)生短路故障時,短路電流能達(dá)成使保護(hù)電器動作的水平。(6)全部電氣設(shè)備的保護(hù)接零線,應(yīng)以并聯(lián)方式接到零干線上,不允許互相串聯(lián)。十九、TN-C系統(tǒng)避免觸電及應(yīng)采用什么方法來消除所存在的缺點在TN-C系統(tǒng)中,如果電氣設(shè)備發(fā)生單機(jī)碰殼短路,就會形成一種單相短路回路,短路電流比TT系統(tǒng)的短路電流大,因此能使保護(hù)電器快速自動切斷電源。我國各廠礦公司廣泛采用這種系統(tǒng),由于它含有一定的優(yōu)點。如果系統(tǒng)構(gòu)造簡樸,由于短路電流較大,能很快使保護(hù)裝置動作,因而含有一定的安全性和可靠性。但是,各公司采用TN-C系統(tǒng)的實踐經(jīng)驗表達(dá),這種系統(tǒng)尚有局限性之處,例如:(1)當(dāng)三相負(fù)荷不平衡時,在正常運行狀態(tài)下,零線中有電流通過,因而產(chǎn)生壓降,使接零設(shè)備的金屬外殼上出現(xiàn)電壓。(2)采用這種系統(tǒng),規(guī)定在發(fā)生單相接地短路時能快速切斷故障回路。但是,在某些狀況下(如容量較大、距電源較遠(yuǎn)的電動機(jī)、其保護(hù)裝置的選擇,往往滿足不了快速切斷故障回路的規(guī)定),單相短路電流局限性以使故障回路斷開,造成設(shè)備外殼上長久存在危險電壓。(3)當(dāng)零線斷線(例如設(shè)備接零的前端斷線)時,零線和接零設(shè)備的對地電壓升高,帶來觸電危險。(4)容易將相線與零線接錯,或者因交換而引發(fā)外殼帶電。(5)在同一系統(tǒng)中,易出現(xiàn)接零與接地保護(hù)同時存在的狀況,這是我國規(guī)范所不允許的。由于一旦發(fā)生單相短路,短路電流局限性以使保護(hù)裝置動作,成果接零設(shè)備的外殼上也會出現(xiàn)危險電壓。針對TN-C系統(tǒng)存在的缺點,可采用下列方法和對策:(1)針對零線在正常運行時帶電的缺點,在三相負(fù)荷明顯不平衡的狀況下,可采用TN-S系統(tǒng)(將工作零線與保護(hù)地線分開的系統(tǒng)),亦即采用單相三線制或三相五線制。(2)為確??焖偾袛喙收匣芈?,必須滿足有關(guān)自動切斷電源保護(hù)的規(guī)定。(3)避免零線斷線的方法有:①加設(shè)重復(fù)接地;②按機(jī)械強(qiáng)度的規(guī)定選擇零線截面。(4)將工作零線、保護(hù)地線與相線嚴(yán)格分辨,如采用不同顏色的絕緣導(dǎo)線等。(5)不允許在中性點直接接地的低壓電網(wǎng)的同一系統(tǒng)中,同時出現(xiàn)接零和接地保護(hù)。國標(biāo)也規(guī)定:“由同一臺發(fā)電機(jī)、同一臺變壓器或由同一段母線供電的低壓線路,不適宜采用接零與接地兩種保護(hù)方式”。應(yīng)避免出現(xiàn)這種狀況。二十、IT系統(tǒng)與中性點接地的TN、TT系統(tǒng)的比較在其它條件均相似的前提下,如果電氣網(wǎng)絡(luò)處在正常運行狀態(tài)(非故障狀態(tài)),且線路的對地電容又很小,則采用IT系統(tǒng)(中性點絕緣系統(tǒng))比采用TN、TT系統(tǒng)(中性點接地系統(tǒng))更為安全。但是,在故障狀況下(例如發(fā)生單相短路事故),則IT系統(tǒng)非故障相的對地電壓將靠近或等于線電壓。此時存在著雙重接地和對地電壓高的潛在危險。在這種狀況下,如果未裝設(shè)絕緣監(jiān)視裝置,則IT系統(tǒng)也是很危險的。另外,現(xiàn)在敷設(shè)的電氣線路普通都很長,分支線也諸多,客觀上增加了相線與大地之間的電容電流,因而也增加了在IT系統(tǒng)中單相觸電的危險性。因此,從安全的觀點出發(fā),要選擇合理的中性點制度,應(yīng)結(jié)合線路的具體狀況、電氣設(shè)備的具體條件和檢測手段的實際水平,綜合地加以衡量。兩種系統(tǒng)的特點比較如表7—16。接地系統(tǒng)不接地系統(tǒng)接地電流大可克制異常電位升高相鄰的單獨接地系統(tǒng)可難會互相干擾合用于規(guī)模較大、線路較長、分支線路較多的系統(tǒng)地檢測容易接地電流小無法克制異常電位的升高(如高低壓擊穿、高低壓線路靠近放電、雷電過電壓、操作過電壓、靜電感應(yīng)等)與其它系安全隔離對于規(guī)模較大的系統(tǒng),要長久保持不接地狀態(tài)是很困難的接地檢測困難表7—16接地系統(tǒng)與不接地系統(tǒng)的比較二十一、普通低配電系統(tǒng)的中性點接地在380/220伏三相四線制(或五線制)低壓配電系統(tǒng)中,普通都將配電變壓器的中性點進(jìn)行工作接地(或稱系統(tǒng)接地),這是由于:(1)在正常供電狀況下,能保持相線對地電壓的基本穩(wěn)定,從而可對負(fù)荷實施兩種電壓供電,即380伏供動力負(fù)荷,220伏供照明、電熱等民用負(fù)荷或工業(yè)負(fù)荷。(2)與中性點不接地系統(tǒng)(如IT系統(tǒng))相比,更符合當(dāng)代工業(yè)供配電的需要,所受限制較少,而相對安全性則更高。(3)能夠避免高壓向低壓竄電的危險。因此,我國的低壓配電線路普通都采用中性點接地系統(tǒng),只有在特殊狀況下,或有特殊規(guī)定時(例如礦山),才采用中性點不接地系統(tǒng)。二十二、同一配電系統(tǒng)中保護(hù)接地和保護(hù)接零這兩種保護(hù)方式不能混用由同一臺配電變壓器供電的低壓配電系統(tǒng),普通只能采用一種保護(hù)方式,亦即或者全部采用保護(hù)接地,或者全部采用保護(hù)接零,而不能混用兩種保護(hù)方式。如果同時采用兩種保護(hù)方式,即某些設(shè)備采用保護(hù)接地,另某些設(shè)備采用保護(hù)接零,則實施接地保護(hù)的設(shè)備一旦發(fā)生碰殼短路,零線的對地電壓將升高到不能允許的程序,這就會造成接零保護(hù)的設(shè)備外殼上出現(xiàn)高電位,從而對接觸這些設(shè)備的人員造成觸電危險。當(dāng)采用接地保護(hù)的設(shè)備碰殼短路時,零線的對地電壓將升高到此時,如果把D電機(jī)的外殼再與系統(tǒng)中的零線連接起來(即構(gòu)成IEC原則中的TN-C-S系統(tǒng)),就能滿足安全規(guī)定。D電機(jī)外殼的接地電阻R<sub>d</sub>事實上就相稱于系統(tǒng)的重復(fù)接地。二十三、不接地系統(tǒng)中應(yīng)裝絕緣監(jiān)視裝置在不接地系統(tǒng)中,當(dāng)發(fā)生單相接地短路故障時,其它兩相的對地電壓將升高到與線電壓靠近的水平。這不僅會損壞線路和用電設(shè)備的絕緣,增加觸電的危險性,并且,單相接地電流很小,局限性以使線路保護(hù)裝置動作,故障可能持續(xù)較長時間,從而增加了觸電的可能性。因此,在不接地系統(tǒng)中,應(yīng)對系統(tǒng)的絕緣經(jīng)常進(jìn)行監(jiān)視。一旦發(fā)生單相短路接地或?qū)Φ亟^緣明顯惡化,監(jiān)視裝置就發(fā)出信號,提配電工人員及時消除故障,以保護(hù)設(shè)備和人身的安全。二十四、防上高壓竄入低壓側(cè)所謂高壓竄入低壓側(cè),就是指變壓器高壓側(cè)與低壓側(cè)之間的絕緣損壞,或者高壓線路斷線搭落在低壓配電線路上,使整個低壓系統(tǒng)的對地電壓升高到相稱于高壓系統(tǒng)的對地電壓。高壓竄入低壓,嚴(yán)重威脅著低壓系統(tǒng)中各類作業(yè)人員的安全,使觸電的幾率和觸電的危險程序大大增加。對于中性點不接地的低壓系統(tǒng),應(yīng)將中性點或某一相經(jīng)擊穿保險器接地。采用這一方法,在正常狀況下,低壓系統(tǒng)仍為不接地系統(tǒng),但當(dāng)高壓竄入低壓系統(tǒng)時,擊穿保險器被擊穿,故障電流經(jīng)接地裝置流入大地。如果故障電流較大,則可引發(fā)高壓側(cè)的過電流保護(hù)裝置動作,以切斷電源;如果故障電流較小,局限性以引發(fā)高壓保護(hù)裝置動作,則能夠通過接地電阻的分流作用,使低壓系統(tǒng)的電壓升高不超出120伏,從而達(dá)成一定的保護(hù)目的。在這種狀況下,避免高壓竄入低壓的接地電阻應(yīng)滿足下列規(guī)定:式中I<sub>d</sub>為高壓側(cè)的單相接地電流,安。二十五、使用擊穿保險器應(yīng)注意的事項擊穿保險器是在不接地低壓系統(tǒng)中避免高壓竄入的重要保護(hù)裝置。擊穿保險器的間隙由一對平板電極和一帶孔的云母片構(gòu)成,其放電電壓不不大于對應(yīng)的額定電壓。一旦發(fā)生過電壓,達(dá)成保險器的放電電壓,間隙即行放電,故障電流經(jīng)接地裝置流入大地,從而可將過電壓限制在一定數(shù)值之內(nèi)。使用擊穿保險器應(yīng)注意下列事項:(1)應(yīng)根據(jù)高壓系統(tǒng)的電壓等級,選擇對應(yīng)規(guī)格的擊穿保險器,使其擊穿電壓與高壓系統(tǒng)的相電壓相適應(yīng)。(2)在正常狀況下,擊穿保險器必須保持良好的絕緣,以確保低壓系統(tǒng)處在不接地狀態(tài)。(3)為確保擊穿保險器可靠工作,應(yīng)經(jīng)常對其絕緣狀況進(jìn)行檢查,或運用高內(nèi)阻電壓表進(jìn)行經(jīng)常監(jiān)視。二十六、重復(fù)接地在中性點直接接地的低壓配電系統(tǒng)中,為了確保線路運行安全可靠,避免零線斷線所造成的危害,系統(tǒng)中除了系統(tǒng)(工作)接地外,還必須在引出零線的其它地點進(jìn)行必要的重復(fù)接地。需要進(jìn)行重復(fù)接地的地點有:(1)室外架空線路宜實施集中重復(fù)接地;架空線路的終端、分支線長度通過200米的分支處以及沿線每1公里處,零線應(yīng)重復(fù)接地。(2)高壓線路與低壓線路同桿架設(shè)時,同桿段的兩端低壓零線也應(yīng)重復(fù)接地。(3)電纜或架空線引入車間或大型建筑物的進(jìn)線處,如距接地點超出50米,應(yīng)將零線重復(fù)接地;或者在室內(nèi)將零線與配電屏(盤)、控制屏(盤)的接地裝置相連。(4)以金屬外皮作為零線的低壓電纜應(yīng)重復(fù)接地。(5)車間內(nèi)部宜實施環(huán)路式重復(fù)接地;零線與接地裝置最少有兩點連接,除進(jìn)線處一點外,其對角處最遠(yuǎn)點也應(yīng)連接;當(dāng)車間周邊邊長超出400米時,每200米應(yīng)有一點與接地裝置相連。二十七、接零保護(hù)與供電線路上的保護(hù)裝置的關(guān)系在采用接零保護(hù)的配電系統(tǒng)中,如果電氣設(shè)備漏電,其供電線路上的保護(hù)裝置與否快速動作,是能否避免或減輕觸電事故的核心。要使保護(hù)裝置快速動作,就規(guī)定有足夠大的單相短路電流,而短路電流的大小,又取決于相線回路的阻抗。從安全方面考慮,但愿增大相線和零線的截面,以減小相一零回路的阻抗,但這就必然增加材料消耗,從而增加了費用,也是不可取的。另首先,當(dāng)線路已選定時,短路電流也是一定的,保護(hù)裝置能否快速動作,取決于調(diào)節(jié)保護(hù)裝置的動作電流大小。動作電流調(diào)節(jié)得小,保護(hù)裝置動作快,對確保安全有利;但動作電流如果調(diào)節(jié)得太小,又會造成不必要的跳閘,影響設(shè)備的正常運行。因此,在選擇和調(diào)節(jié)保護(hù)裝置時,有關(guān)安全與經(jīng)濟(jì)以及保護(hù)裝置動作電流大小的問題,要全方面衡量,綜合考慮,加以解決。二十八、在直接接地的低壓配電系統(tǒng)中,零線經(jīng)常出現(xiàn)帶電現(xiàn)象的因素在低壓配電系統(tǒng)中,零線帶電現(xiàn)象普通較為普遍,其因素有下列幾個:(1)線路上有電氣設(shè)備漏電,而保護(hù)裝置未動作。(2)線路上有一相接地,而系統(tǒng)中的總保護(hù)裝置未動作。(3)零線斷開,斷開處背面的電氣設(shè)備漏電,或者接有單相負(fù)荷。(4)在接零保護(hù)系統(tǒng)(TN-C系統(tǒng))中,個別采用保護(hù)接地的設(shè)備漏電或碰殼。(5)在采用接零保護(hù)的系統(tǒng)中,有個別單相設(shè)備采用一相一地(不用工作零線)方式,使零線帶電。(6)系統(tǒng)中有些電氣設(shè)備的絕緣電阻損壞,因而爬電。(7)系統(tǒng)接地不良,接地電阻較大,三相負(fù)荷嚴(yán)重不平衡。(8)采用二線一地運行方式時,如果接地體靠近低壓工作接地或重復(fù)接地,零線也往往帶電。(9)磁場感應(yīng)或靜電感應(yīng)使零線帶電。(10)由于絕緣電阻和對地電容的分壓作用,可能造成電氣設(shè)備外殼帶電。二十九、對零線的安全規(guī)定從安全著眼,對零線有下列規(guī)定:(1)對其截面積的規(guī)定從安全并兼顧節(jié)省的觀點考慮,其最大截面,鋼線不不不大于800毫米<sup>2</sup>,鋁線不不不大于70毫米<sup>2</sup>,銅線不不不大于50毫米<sup>2</sup>。為確保零線含有足夠的機(jī)械強(qiáng)度,其最小截面不得不大于下列值:裸銅線為4毫米<sup>2</sup>;裸鋁線為6毫米<sup>2</sup>;絕緣銅線為1.5毫米<sup>2</sup>;絕緣鋁線為2.5毫米<sup>2</sup>;鐵線為12毫米<sup>2</sup>。(2)對其連接的規(guī)定零線連接線與設(shè)備的連接應(yīng)使用螺栓壓接,必要時要加彈簧墊圈。鋼質(zhì)零線或零線連接線本身的連接應(yīng)采用焊接。運用自然導(dǎo)體作為零線時,在連接不可靠的地點,應(yīng)另加跨接線。全部電氣設(shè)備的接零線,均應(yīng)以并聯(lián)方式接在零干線上,不得串聯(lián)。(3)對其防腐的規(guī)定在有腐蝕性物質(zhì)的環(huán)境中,為避免零線腐蝕,其表面應(yīng)涂以防腐涂料。(4)對加強(qiáng)檢查的規(guī)定對臨時設(shè)備、移動式設(shè)備、攜帶式設(shè)備和手持電開工具的零線,要加強(qiáng)檢查,以防錯接、斷線和萬一發(fā)生碰殼時造成觸電事故。(5)對嚴(yán)禁安裝斷流設(shè)備的規(guī)定嚴(yán)禁在零線上安裝熔斷器或單獨的斷流開關(guān),否則,一旦產(chǎn)生碰殼短路電流,熔體熔斷或開關(guān)動作時,零線將被切斷。此時如果相線沒有同時斷開,會造成嚴(yán)重的觸電事故。三十、設(shè)備的基本絕緣、附加絕緣、雙重絕緣和加強(qiáng)絕緣基本絕緣,是指用于帶電部分,提供防觸電基本保護(hù)的絕緣。附加絕緣,是為了在基本絕緣失效后提供防觸保護(hù),而在基本絕緣以外另加的單獨絕緣。雙重絕緣,是由基本絕緣和附加絕緣組合而成的絕緣。加強(qiáng)絕緣,是用于帶電部分的一種單一絕緣系統(tǒng),其防觸電保護(hù)等級相稱于雙重絕緣。三十一、雙重絕緣構(gòu)造普通,含有雙重絕緣構(gòu)造的電氣設(shè)備,不需采用保護(hù)接地或其它特殊的安全方法,就含有一定的防止間接接觸觸電的功效。因此,這種設(shè)備的應(yīng)用范疇日益廣泛。某些場合,如果采用普通電氣設(shè)備,難以采用其它安全方法,或者局限性以確保安全,則可采用雙重絕緣構(gòu)造的電氣設(shè)備;手持電開工具和移動式電氣設(shè)備,由于使用地點不固定,其構(gòu)造能夠采用雙重絕緣;特別潮濕或有腐蝕性介質(zhì)的場合,所使用的電動機(jī)多為雙重絕緣構(gòu)造。另外,某些家用電器或器械的外殼和手柄,也采用雙重絕緣。為確保雙重絕緣的電氣設(shè)備安全可靠地運行,雙重絕緣構(gòu)造中的零部件應(yīng)滿足下列基本規(guī)定:(1)帶電零件與不可觸及的金屬零件之間,必須用工作(基本)絕緣隔開。(2)不可觸及的金屬零件與可觸及的金屬零件之間,應(yīng)使用保護(hù)(附加)絕緣隔開。(3)帶電零件與可觸及的金屬零件之間,必須用雙重絕緣或加強(qiáng)絕緣隔開。(4)上述各零件之間,應(yīng)有必要的爬電距離和電氣距離。三十二、電氣隔離所謂電氣隔離,就是將電源與用電回路作電氣上的隔離,即將用電的分支電路與整個電氣系統(tǒng)隔離,使之成為一種在電氣上被隔離的、獨立的不接地安全系統(tǒng),以避免在裸露導(dǎo)體故障帶電狀況下發(fā)生間接觸電危險。要實施電氣隔離,必須滿足下列條件:(1)每一分支電路
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