配用電設(shè)備的接地

配用電設(shè)備的接地電流對(duì)人體的作用觸電對(duì)人體的傷害有兩種：

#電擊：電流通過人體使內(nèi)部組織受到損傷。

#電傷：指在電弧作用下或熔斷絲熔斷時(shí)，對(duì)人體外部的傷害。電擊與哪些因素有關(guān)：

#人體電阻的大小

#電流通過時(shí)間的長短

#電流的大小第2頁,共38頁，2024年2月25日，星期天一觸電方式安全電壓：36V和12V兩種。（1）一般情況下可采用36V的安全電壓。（2）在非常潮濕的場所或容易大面積觸電的場所，如坑道內(nèi)、鍋爐內(nèi)作業(yè)，應(yīng)采用12V的安全電壓。第3頁,共38頁，2024年2月25日，星期天（1）、電源中性點(diǎn)接地的單相觸電：（2）、電源中性點(diǎn)不接地的單相觸電：第4頁,共38頁，2024年2月25日，星期天單相觸電(a)電源中性點(diǎn)接地的單相觸電通過人體電流:式中:

UP:電源相電壓(220V)Ro:接地電阻4Rb:人體電阻1000

這時(shí)人體處于相電壓下，危險(xiǎn)較大。1、直接觸電及其防護(hù)——接觸正常帶電體。直接觸電又可分為單相觸電和兩相觸電。R0第5頁,共38頁，2024年2月25日，星期天(b)電源中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的單相觸電R'對(duì)地絕緣電阻Ib人體接觸某一相時(shí)，通過人體的電流取決于人體電阻Rb與輸電線對(duì)地絕緣電阻R'的大小。若輸電線絕緣良好，絕緣電阻R'較大，對(duì)人體的危害性就減小。但導(dǎo)線與地面間的絕緣可能不良（R'較?。?，甚至有一相接地，這時(shí)人體中就有電流通過。實(shí)際生活較少第6頁,共38頁，2024年2月25日，星期天2)雙相觸電3）接觸漏電設(shè)備的金屬體觸電雙相觸電觸電后果更為嚴(yán)重通過人體的電流：這時(shí)人體處于線電壓下，Ib當(dāng)電氣設(shè)備內(nèi)部絕緣損壞而與外殼接觸，將使其外殼帶電。當(dāng)人觸及帶電設(shè)備的外殼時(shí)，相當(dāng)于單相觸電。這是觸電事故發(fā)生最多的情況。第7頁,共38頁，2024年2月25日，星期天2、間接觸電及其防護(hù)間接觸電主要有跨步電壓觸電和接觸電壓觸電。雖然危險(xiǎn)程度不如直接觸電的情況，但也應(yīng)盡量避免。防護(hù)的方法是將設(shè)備正常時(shí)不帶電的外露可導(dǎo)電部分接地，并裝設(shè)接地保護(hù)等。第8頁,共38頁，2024年2月25日，星期天1）跨步電壓觸電在高壓輸電線斷線落地時(shí)，有強(qiáng)大的電流流入大地，在接地點(diǎn)周圍產(chǎn)生電壓降。如圖所示。當(dāng)人體接近接地點(diǎn)時(shí)，兩腳之間承受跨步電壓而觸電。跨步電壓的大小與人和接地點(diǎn)距離，兩腳之間的跨距，接地電流大小等因素有關(guān)。U電位分布接地點(diǎn)20m0.8m跨步電壓雙腳跨步

10KV高壓線落地，一般在半徑20m之外為安全區(qū)。380V火線落地，一般在半徑5m之外為安全區(qū)。如果誤入危險(xiǎn)區(qū)，應(yīng)雙腳并攏或單腳跳離危險(xiǎn)區(qū)。第9頁,共38頁，2024年2月25日，星期天2）感應(yīng)觸電3)剩余電荷觸電帶電設(shè)備，架空線的電磁感應(yīng)和靜電感應(yīng)作用，在附近的停電設(shè)備上會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓，人體接觸時(shí)可能觸電；直接在人體上產(chǎn)生過高感應(yīng)電壓，也會(huì)發(fā)生觸電事故。人與帶電設(shè)備的安全距離用電設(shè)備對(duì)地的電容效應(yīng)，使用電設(shè)備斷電后，殘存剩余電荷，或電容器充電后沒有充分放電，當(dāng)人體接觸時(shí)，會(huì)通過人體放電。帶電體電壓等級(jí)（KV）最小安全距離（m）≤101.535311042205第10頁,共38頁，2024年2月25日，星期天3、觸電時(shí)間觸電時(shí)間越長，情緒緊張，發(fā)熱出汗，人體電阻減小，危險(xiǎn)大。若可迅速脫離電源則危險(xiǎn)小。4、電流頻率人體被傷害程度與電流頻率及通電時(shí)間的關(guān)系50~60HZ最危險(xiǎn)，大于或小于，其危險(xiǎn)性降低通電時(shí)間越長，危險(xiǎn)性越大。第11頁,共38頁，2024年2月25日，星期天5、電流途徑最危險(xiǎn)：經(jīng)過心臟（手——手，手——腳）危險(xiǎn)較?。徊唤?jīng)過心臟（腳——腳）6、環(huán)境影響低矮潮濕，仰臥操作，特別是在金屬容器中工作，不易脫離現(xiàn)場的情況下觸電危險(xiǎn)大，安全電壓取12V。其它條件較好的場所，可取24V或36V。7、觸電部位的壓力壓力越大，接觸電阻就越小，危險(xiǎn)性就越大。8、人體健康情況及精神狀態(tài)身心健康，情緒樂觀的人電阻大，較安全。情緒悲觀，疲勞過度的人電阻小，較危險(xiǎn)。第12頁,共38頁，2024年2月25日，星期天二、觸電規(guī)律1、年齡規(guī)律年輕人較多，老年人很少2、季節(jié)性規(guī)律雨季較多，6、7、8、9月份較多3、電壓規(guī)律低壓電比高壓電多4、行業(yè)規(guī)律冶金、建筑、建材、礦山等行業(yè)較多。第13頁,共38頁，2024年2月25日，星期天三、安全用電常用的防護(hù)方法1、采用護(hù)欄或阻擋物進(jìn)行保護(hù)2、使設(shè)備置于伸直手臂范圍以外的保護(hù)3、在裸露的高壓帶電體旁應(yīng)設(shè)置護(hù)欄或標(biāo)志4、施工操作應(yīng)保持安全距離5、架空線路應(yīng)保持最小的安全距離6、間接接觸保護(hù)法7、直接接觸與間接接觸兼顧的保護(hù)第14頁,共38頁，2024年2月25日，星期天第15頁,共38頁，2024年2月25日，星期天四、建立完善的安全管理制度

1、凡屬于電氣維修、安裝的工作，必須由電工來操作，嚴(yán)禁非電工進(jìn)行電工作業(yè)。2、嚴(yán)格執(zhí)行電工安全操作規(guī)程，凡不合格的電氣設(shè)備、工具應(yīng)停止使用。一切手持電動(dòng)工具必須符合國家標(biāo)準(zhǔn)、專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。3、嚴(yán)禁赤手觸摸一切帶電的絕緣導(dǎo)線。不要帶電作業(yè)。4、所有用電設(shè)備的金屬外殼均要可靠接地或接零。5、所有電氣設(shè)備必須按規(guī)格加裝熔斷器，電源上應(yīng)安裝漏電保安器。第16頁,共38頁，2024年2月25日，星期天五、對(duì)電氣設(shè)備絕緣的要求1、電阻率在107Ω以上才稱為絕緣材料2、常用絕緣電阻值的規(guī)定為每1000V為一個(gè)MΩ。3、絕緣材料的極限溫度絕緣級(jí)別YAEBFHC極限溫度90105120130155180>180第17頁,共38頁，2024年2月25日，星期天六、保護(hù)接地的技術(shù)要求接地保護(hù)接地工作接地重復(fù)接地防雷接地靜電接地小電流接地大電流接地第18頁,共38頁，2024年2月25日，星期天幾個(gè)常用概念：

“地”——電位等于0的地方。接地電壓——接地點(diǎn)與“地”之間的電壓。零點(diǎn)——將中性點(diǎn)引地稱零點(diǎn)。中性點(diǎn)——三相繞線組的聯(lián)結(jié)點(diǎn)（Y聯(lián)結(jié)）幾種線：零線N（中性線）——由中性點(diǎn)引出的導(dǎo)線。提供電位差，保證電流通路。保護(hù)線PE——公共線，將外露可導(dǎo)電部分接到中性點(diǎn)上去的線。保護(hù)中性線PEN/NPE（工作零線）——二者兼有（在TN-C系統(tǒng)中有）第19頁,共38頁，2024年2月25日，星期天1．保護(hù)接地電氣設(shè)備的金屬外殼或構(gòu)架與土壤之間作良好的電氣連接稱為接地?？煞譃楣ぷ鹘拥睾捅Ｗo(hù)接地兩種。*工作接地:保證電器設(shè)備在正常及事故情況下可靠工作而進(jìn)行的接地，如三相四線制電源中性點(diǎn)的接地。*保護(hù)接地:防止電器設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)，不帶電的金屬外殼或框架因漏電使人體接觸時(shí)發(fā)生觸電事故而進(jìn)行的接地。適用于中性點(diǎn)不接地的三相三線制低壓電網(wǎng)。第20頁,共38頁，2024年2月25日，星期天2．保護(hù)接零在中性點(diǎn)接地的電網(wǎng)中，由于單相對(duì)地電流較大，保護(hù)接地就不能完全避免人體觸電的危險(xiǎn)，而要采用保護(hù)接零。將電氣設(shè)備的金屬外殼或構(gòu)架與電網(wǎng)的零線相連接的保護(hù)方式叫保護(hù)接零。適用于中性點(diǎn)接地的三相四線制低壓電網(wǎng)。第21頁,共38頁，2024年2月25日，星期天在中性點(diǎn)接地系統(tǒng)(三相四線制)中注意1:保護(hù)接零與重復(fù)接地第22頁,共38頁，2024年2月25日，星期天在中性點(diǎn)接地系統(tǒng)(三相四線制)中注意2:工作零線與保護(hù)零線L相線Ｎ工作零線Ｅ保護(hù)零線～２２０vabc第23頁,共38頁，2024年2月25日，星期天3、保護(hù)接地與保護(hù)接零的適用范圍（1）電機(jī)、變壓器、電器、照明器具、攜帶式及移動(dòng)式用電器具的底座和外殼。（2）電器設(shè)備的傳動(dòng)裝置（3）配電屏及控制屏的框架（4）室內(nèi)外配電裝置的金屬架構(gòu)和混凝土的架構(gòu)，以及靠近帶電部分的金屬遮擋、金屬門。（5）交直流電力電纜的接線盒的外殼以及電纜的金屬外皮、穿線鋼管等。第24頁,共38頁，2024年2月25日，星期天

(1)IT系統(tǒng)(高阻接地方式):IT系統(tǒng)是在中性點(diǎn)不接地的三相三線系統(tǒng)中采用的保護(hù)接地方式，電氣設(shè)備的不帶電金屬部分直接經(jīng)接地體接地。

低壓配電的IT系統(tǒng)

七、不同低壓配電系統(tǒng)的接地保護(hù)第25頁,共38頁，2024年2月25日，星期天（2)TN系統(tǒng)。TN系統(tǒng)是中性點(diǎn)直接接地的三相四線制系統(tǒng)中采用的保護(hù)接地方式。根據(jù)電氣設(shè)備的不同接地方法，TN系統(tǒng)又分為以下三種形式。TN－C系統(tǒng)：配電線路中性線N與保護(hù)線PE接在一起，電氣設(shè)備不帶電金屬部分與之相接。統(tǒng)中，當(dāng)某相線因絕緣損壞而與電氣設(shè)備外殼相碰時(shí)，形成較大的單相對(duì)地短路電流，引起熔斷器熔斷切除故障線路，從而起到保護(hù)作用。該接線保護(hù)方式適用于三相負(fù)荷比較平衡且單相負(fù)荷不大的場所，在工廠低壓設(shè)備接地保護(hù)中使用相當(dāng)普遍。第26頁,共38頁，2024年2月25日，星期天

TN－S系統(tǒng)：配電線路中性線N與保護(hù)線PE分開，電氣設(shè)備的金屬外殼接在保護(hù)線PE上，如圖(b)所示。在正常情況下，PE線上沒有電流流過，不會(huì)對(duì)接在PE線上的其它設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾。這種接線適用于環(huán)境條件較差、安全可靠要求較高以及設(shè)備對(duì)電磁干擾要求較嚴(yán)的場所。第27頁,共38頁，2024年2月25日，星期天TN－C－S系統(tǒng)(三相四線半制)：該系統(tǒng)是TN－C與TN－S系統(tǒng)的綜合。電氣設(shè)備大部分采用TN－C系統(tǒng)接線，在設(shè)備有特殊要求的場合，局部采用專設(shè)保護(hù)線接成TN－S形式。第28頁,共38頁，2024年2月25日，星期天（3)TT系統(tǒng)(直接接地方式):TT系統(tǒng)是中性點(diǎn)直接接地的三相四線制系統(tǒng)中的保護(hù)接地方式。如圖，配電系統(tǒng)的中性線N引出，但電氣設(shè)備的不帶電金屬部分經(jīng)各自的接地裝置直接接地，與系統(tǒng)接地線不發(fā)生關(guān)系。當(dāng)發(fā)生單相接地、機(jī)殼帶電故障時(shí)，通過接地裝置形成單相短路電流，使故障設(shè)備電路中的過電流保護(hù)裝置動(dòng)作，迅速切除故障設(shè)備，減少人體觸電的危險(xiǎn)。

第29頁,共38頁，2024年2月25日，星期天3）重復(fù)接地在電源中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，為確保公共PE線或PEN線安全可靠，除在中性點(diǎn)進(jìn)行工作接地外，還應(yīng)在PE線或PEN線的下列地方進(jìn)行重復(fù)接地：(1)在架空線路終端及沿線每1km處。(2)電纜和架空線引入車間或大型建筑物處。(a)沒有重復(fù)接地的系統(tǒng)；(b)采用重復(fù)接地的系統(tǒng)

第30頁,共38頁，2024年2月25日，星期天PELN單相插座的不正確接法重復(fù)接地PEN第31頁,共38頁，2024年2月25日，星期天

3.接地電阻及其要求

當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生接地故障時(shí)，電流就通過接地體向地中作半球形擴(kuò)散，該電流稱為接地電流，用IE表示。由于大地中存在電阻，因而接地電流向地中擴(kuò)散的過程中，也就存在著不同的電位差。在距接地體越遠(yuǎn)的地方球面越大，流散電阻越小，電位越小。試驗(yàn)證明，在遠(yuǎn)離接地體20m以外的地方才是真正的“地”，即零電位。電氣設(shè)備的接地部分到20m以外零電位之間的電位差，稱為接地部分的對(duì)地電壓，用UE表示。接地體的對(duì)地電壓UE與接地電流IE之比稱為接地電阻RE。

接地電阻：是接地體的流散電阻與接地線和接地體電阻的總和。由于接地線和接地體的電阻相對(duì)很小，可略去不計(jì)，因而接地電阻可認(rèn)為就是接地體的流散電阻。接地電阻是衡量接地裝置質(zhì)量的重要技術(shù)指標(biāo)，不管是保護(hù)接地還是工作接地，接地電阻的大小國家都有規(guī)定。

第32頁,共38頁，2024年2月25日，星期天保護(hù)電阻允許值主要由對(duì)地安全電壓值確定。我國規(guī)定安全電流為30mA·s，即人體通過30mA電流，時(shí)間不超過1s，對(duì)人體是安全的；當(dāng)通過人體電流達(dá)到50mA·s時(shí)，就有致命危險(xiǎn)。我國規(guī)定的安全電壓為交流有效值50V。在接地電流一定的情況下，要保證對(duì)地電壓在安全值范圍內(nèi)，應(yīng)將接地電阻限制在一定的允許值范圍內(nèi)。

關(guān)于TT系統(tǒng)和IT系統(tǒng)中電氣設(shè)備外露可導(dǎo)電部分的保護(hù)接地電阻，按規(guī)定應(yīng)滿足在接地電流通過時(shí)產(chǎn)生的對(duì)地電壓不應(yīng)高于安全特地電壓50V，因此保護(hù)接地電阻為≤50V/，如果漏電斷路器的動(dòng)作電流取為30mA，則≤50V/0.03A=1667Ω。這一接地電阻值很大，容易滿足要求。一般取≤100Ω，以確保安全。對(duì)TN系統(tǒng)，其中所有外露可導(dǎo)電部分均接在公共PE線或PEN線上，因此無所謂保護(hù)接地電阻問題。

第33頁,共38頁，2024年2月25日，星期天七、接地體與接地線（1）接地體自然接地體、人工接地體