1、第三章 防觸電技術 掌握絕緣、屏護、間距等防止直接電擊的措施；掌握絕緣、屏護、間距等防止直接電擊的措施； 掌握保護接地、保護接零、加強絕緣等防止間接電擊的措掌握保護接地、保護接零、加強絕緣等防止間接電擊的措施；施； 掌握雙重絕緣、安全電壓等防止電擊的措施；掌握雙重絕緣、安全電壓等防止電擊的措施；第一節第一節 絕緣、屏護和安全距離絕緣、屏護和安全距離1、絕緣防護的作用 使用絕緣材料將帶電導體封護或隔離起來，使電氣設備及線路能正常工作，防止人身觸電事故的發生。2、常用絕緣材料 電工技術上將電阻率在1000Mm以上的材料稱為絕緣材料。 絕緣材料按形態分為氣體、液體、固體絕緣材料；按化學性質可分為無機

2、、有機和混合絕緣材料。 常用的氣體絕緣材料有空氣、氮氣、二氧化碳、六氟化硫等。 液體絕緣材料有變壓器油、電容器油、電纜油、硅油、蓖麻油等。 固體絕緣材料使用最廣泛。 絕緣性能包括電氣性能、機械性能、熱性能、吸潮性能、化學穩定性以及抗生物性等。 電氣性能是絕緣材料的主要性能。引起絕緣電氣性能過早惡化和破壞的原因主要有： （1）產品制造質量低劣；（2）在搬運、安裝、使用及檢修過程中受到機械損傷；（3）由于設計、安裝、使用不當，絕緣材料與其工作條件不相適應。 耐熱性能是絕緣材料的重要性能之一。絕緣材料溫度升高后，其絕緣性能將下降。絕緣材料容許的極限工作溫度稱為耐熱等級。絕緣材料的耐熱等級與極限工作溫

3、度見下表。絕緣材料的耐熱等級與極限工作溫度絕緣材料的耐熱等級與極限工作溫度級 別極限工作溫度() Y 90A105E120B130F155H180C180以上3、預防電氣設備絕緣事故的措施（1）不使用質量不合格的電氣產品；（2）搬運、安裝、運行和維修中避免絕緣受機械損傷、受潮、臟污；（3）按規程和規范安裝；（4）按工作環境和使用條件正確選用電氣設備；（5）按照技術參數使用電氣設備；（6）正確選用絕緣材料；（7）按規定周期和項目對電氣設備進行絕緣預防性試驗，對有絕緣缺陷的設備及時進行處理；（8）改善絕緣結構；4、絕緣破壞擊穿：擊穿：絕緣物在強電場的作用下被破壞，喪失絕緣性能。絕緣物在強電場的作用

4、下被破壞，喪失絕緣性能。5、絕緣電阻、絕緣電阻是最基本的絕緣性能指標。是最基本的絕緣性能指標。如：新裝和大修后的低壓線路和設備，要求絕緣電阻不低于如：新裝和大修后的低壓線路和設備，要求絕緣電阻不低于0.5兆歐。兆歐。二、二、 屏護屏護 屏護就是用防護裝置將帶電部位、場所或范圍隔離開來。其作用主要有：（1）防止工作人員意外碰觸或過分接近帶電體；（2）作為檢修部位與帶電體的距離小于安全距離時的隔離措施；（3）保護電氣設備不受機械損傷。常用的屏護裝置有遮攔、護罩、護蓋、圍墻等。一、遮攔用于室內高壓配電裝置，宜做成網狀，金屬遮攔必須妥善接地并加鎖。二、柵攔用于室內、室外配電裝置，金屬制作的柵攔應妥善接

5、地。三、圍墻室外落地安裝的變配電設施應有完好的圍墻。四、保護網保護網分為鐵絲網和鐵板網兩種。 屏護裝置應符合間距的要求及有關規定，并根據需要配以明顯標志，以引起人們的注意。要求較高的屏護裝置還應裝設信號指示和連鎖裝置。所有的屏護裝置應符合防火、防風要求并具有足夠的機械力學強度。三、三、 安全距離安全距離 安全距離又稱間距，是指為防止發生事故或短路故障而規定的帶電體之間、帶電體與地面之間、帶電體與其他設施之間、工作人員與帶電體之間必須保持的最小距離或最小空氣間隙。安全距離的大小取決于電壓的高低、設安全距離的大小取決于電壓的高低、設備的類型和安裝方式等，并在規程中作出明確規定。備的類型和安裝方式等

6、，并在規程中作出明確規定。一、線路間距架空線路導線與地面或水面的距離不應低于下表所列的數值。 導線與地面或水面的最小距離導線與地面或水面的最小距離（m） 線路經過地區線路經過地區線路電壓（線路電壓（kV）1以下以下1035居民區居民區非居民區非居民區交通困難地區交通困難地區不能通航或浮運的河、湖冬季水面（或冰面）不能通航或浮運的河、湖冬季水面（或冰面）不能通航或浮運的河、湖最高水面（不能通航或浮運的河、湖最高水面（50年一遇的洪年一遇的洪水水面）水水面）6545365554553765553 架空線路應避免跨越建筑物，架空線路不應跨越燃燒材料作屋頂的建筑物。架空線路必須跨越建筑物時，應與有關部

7、門協商并取得有關部門的同意。架空線路與建筑物的距離不應低于下表所列的數值。 導線與建筑物的最小距離導線與建筑物的最小距離（m） 線路電壓（線路電壓（kV）1以下以下1035垂直距離垂直距離253040水平距離水平距離101530架空線路導線與街道或廠區樹木的距離不應低于下表所列的數值。 導線與樹木的最小距離導線與樹木的最小距離（m） 線路電壓（線路電壓（kVkV）1以下以下1035垂直距離垂直距離101530水平距離水平距離1020 35 架空線路應與有爆炸危險的廠房和有火災危險的廠房保持必要的防火間距，與鐵道、道路、管道、索道及其它架空線路之間的距離應符合有關規程的規定。 幾種線路同桿架設時

8、應取得有關部門同意，并應符合下列要求： 1電力線路在通訊線路上方，高壓線路在低壓線路上方。 2通訊線路與低壓線路之間的距離不得小于15m；低壓線路之間不得小于06m；低壓線路與10kV高壓線路之間不得小于12m；l0kV高壓線路與10kV高壓線路之間不得小于08m。 10kV接戶線對地距離不應小于40m；低壓接戶線對地距離不應小于25m；低壓接戶線跨越通車街道時，對地距離不應小于6m；跨越通車困難的街道或人行道時，不應小于35m。 直接埋地電纜埋設深度不應小于07m。 二、設備間距變配電設備各項安全距離一般不應小于下表所列的數值。 變配電設備的最小允許距離變配電設備的最小允許距離（mm） 額定

9、電壓（額定電壓（kVkV）1以下以下136l0203560不同相帶電部分不同相帶電部分之間及帶電部分之間及帶電部分與接地部分之間與接地部分之間戶外戶外75200200200300400500戶內戶內2075100125180300550帶電部分至板狀帶電部分至板狀遮欄遮欄戶外戶外戶內戶內50105130155210330580帶電部分至網狀帶電部分至網狀遮欄遮欄戶外戶外175300300300400500700戶內戶內100175200225280400650帶電部分至柵欄帶電部分至柵欄戶外戶外82595095095010501 1501350戶內戶內800825850875930105013

10、00無遮欄裸導體至無遮欄裸導體至地面地面戶外戶外2500270027002700280029003 100戶內戶內2500250025002500250026002850需要不同時停需要不同時停電檢修的無遮欄電檢修的無遮欄裸導體之間裸導體之間戶外戶外2000220022002200230024002600戶內戶內1875187519001925198021002350 室內安裝的變壓器，其外廓與變壓器室四壁應留有適當距離。變壓器外廓至后壁及側壁的距離，容量l000kVA及以下者不應小于06m，容量1250kVA及以上者不應小于08m；變壓器外廓至門的距離，分別不應小于08m和10m。 配電裝置

11、的布置，應考慮設備搬運、檢修、操作和試驗方便 。為了工作人員的安全，配電裝置需保持必要的安全通道。 低壓配電裝置正面通道的寬度，單列布置時不應小于15m；雙列布置時不應小于2m。 低壓配電裝置背面通道應符合以下要求： 1寬度一般不應小于lm，有困難時可減為08m。 2通道內高度低于23m無遮欄的裸導電部分與對面墻或設備的距離不應小于lm；與對面其它裸導電部分的距離不應小于15m。 3通道上方裸導電部分的高度低于23m時，應加遮護，遮護后的通道高度不應低于19m。 配電裝置長度超過6m時，屏后應有兩個通向本室或其它房間的出口，且其間距離不應超過15m。 室內吊燈燈具高度一般應大于25m；受條件限

12、制時可減為22m；如果還要降低，應采取適當安全措施。當燈具在桌面上方或其它人碰不到的地方時，高度可減為15m。戶外照明燈具一般不應低于3m；墻上燈具高度允許減為25m。 三、檢修間距 在檢修工作中，為了防止人體及其所攜帶工具觸及或接近帶電體，必須保證足夠的檢修間距。 在低壓工作中，人體或其所攜帶工具與帶電體的距離不應小于01m。 在高壓無遮欄操作中，人體或其所攜帶工具與帶電體之間的最小距離，10kV及以下者不應小于07m；2035kV者不應小于10m。用絕緣桿操作時，上述距離分別可減為04m和06m。不能滿足上述距離時，應裝設臨時遮欄。 在線路上工作時，人體或其所攜帶工具與臨近線路帶電導線的最

13、小距離，10kV以下者不應小于10m；35kV者不應小于25m。 一、雙重絕緣結構雙重絕緣加強絕緣工作絕緣保護絕緣二、二、 安全電壓安全電壓 從保護人身安全的意義來說，我們把人頭持續接觸而不會使人直接致死或致殘的電壓叫做安全電壓。 安全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，其涵義有三：（1）采用安全電壓可以防止觸電事故；（2）安全電壓必須由特定的電源供電；（3）安全電壓有一系列的數值，各適用于一定的用電環境。1、安全電壓值 安全電壓值Us的規定是以通過人體的電流Is（不超過安全電流30mA）與人體電阻Rb的乘積為依據的。即 Us = Is Rb。 理論上安全電壓不是確定值，但我們

14、能在一定條件下對安全電壓的上限值作出規定： 人體在狀態正常、手腳皮膚干燥的情況下，在接觸電壓有較大危險性場所，可取安全電流 Is =30mA，人體電阻Rb=1700，相應工頻安全電壓上限值為 Us = Is Rb= 30mA170050V。2、安全電壓的選用 我國規定工頻有效值的額定值有42V、36V、24V、12V和6V。特別危險環境中使用的手持電動工具應采用42V安全電壓；有電擊危險環境中使用的手持照明燈和局部照明燈應采用36V或24V安全電壓；金屬容器內、特別潮濕處等特別危險環境中使用的手持照明燈應采用12V安全電壓；水下作業等場所應采用6V安全電壓。當電氣設備采用24V以上安全電壓時，

15、必須采取直接接觸電擊的防護措施。安全變壓器接線圖安全變壓器接線圖3、安全電壓的取得為了確保人身安全，提供安全電壓的電源必須符合下列條件： （1）安全電壓必須由雙繞組變壓器降壓獲得，而不能由自耦變壓器或分壓器獲得。 （2）工作在安全電壓下的電路，必須與其他電路系統和任何無關的可導電部分實行電氣上的隔離。 （3）當電氣設備采用24V以上安全電壓時，必須采取防止直接接觸帶電體的保護措施。 （4）安全變壓器的鐵芯和外殼均應接地，以防止一、二次側繞組間絕緣擊穿時高壓竄入低壓回路引起觸電事故；此外，還應在高低壓回路中裝設熔斷器做短路保護。安全變壓器的接線如下圖所示。LNFUFUFUFU220V36V電氣隔

16、離原理圖電氣隔離原理圖4、電氣隔離 電氣隔離是采用電壓比為1：1，即一次邊、二次邊電壓相等的隔離變壓器實現工作回路與其他電氣回路電器上的隔離。 A、電氣隔離安全原理 電氣隔離安全實質是將接地的電網轉換成一范圍很小的不接地電網。原理如右圖所示 。 在正常時情況下，圖中a、b兩人的遭遇是大不相同的。由于N線（或PEN線）是直接接地的，流經a的電流將沿系統的工作接地和重復接地成回路，a的危險性很大；而流經b的電流只能沿絕緣電阻和分布電容構成回路，電擊危險性可以得到控制。NL注意！太注意！太危險了危險了對比之下，對比之下，還是我比較還是我比較安全啊！安全啊！abB、電氣隔離的安全條件 應用電氣隔離須滿

17、足以下安全條件： （1）隔離變壓器必須具有加強絕緣的結構，其溫升和絕緣電阻應符合要求。 （2）最大容量單相變壓器不得超過25kVA、三相變壓器不得超過40kVA；空載輸出電壓交流不應超過l000V、脈動直流不應超過1000 V、負載時電壓降低一般不得超過額定電壓的515。 （3）二次側繞組必須保持獨立。如果變壓器的二次側繞組接地，當有人在二次側繞組受單相電擊時，電流很容易流經人體和二次側繞組接地點構成回路，危險性將會很大，原因可通過電氣隔離原理圖分析。 （4）二次邊線路電壓過高或副邊線路過長，都會降低回路對地絕緣水平，增大故障接地的危險，并增大故障接地電流。因此，必須限制電源電壓和二次邊線路的

18、長度。按照規定，應保證電源電壓U500V、線路長度L200m、電壓與長度的乘積ULl00000Vm。 5、等電位連接 右圖中虛線是等電位聯結線。如果沒有等電位聯結線，當隔離回路中兩臺相距較近的設備發生不同相線的碰殼故障時，這兩臺設備的外殼將帶有不同的對地電壓。如果有人同時觸及這兩臺設備，則接觸電壓為線電壓，電擊危險性極大。UVWVUW等電位連接示意圖等電位連接示意圖漏電保護漏電保護 漏電保護是目前人們開發出的較完善的防止觸電事故的保護措施。其意義主要表現在三個方面：1.當人體觸及帶電體時，能在0.01秒內切斷電源，從而減輕電流對人體的傷害程度；2.電氣設備或線路發生漏電或接地故障時，能在人尚未

19、接觸之前就把電源切斷；3.可以防止漏電引起的火災事故。一、漏電保護器的類型1.按反映信號的種類分，漏電保護器主要有電壓型和電流型兩大類。2.按執行機構分有機械脫扣器和電磁脫扣器兩種。3.按極數可分為單極二線、兩極、兩極三線、三極、三極四線、四極。二、漏電保護器的主要技術參數1.脫扣器額定電流在規定的條件下，漏電保護器正常工作所允許長期通過的最大電流值。2.額定漏電動作電流制造廠規定的漏電保護器必須動作的漏電動作電流值。3.漏電動作時間保護器檢測元件從實加漏電動作電流起，到被保護電路切斷為止的時間。三、電流型漏電保護器的工作原理 電流型漏電保護器主要由零序電流互感器、輸入電路、放大電路、執行電路

20、以及整流電源五部分組成。具體分析見下圖。I KMKMKMKAR2R3C1C2R3R6L2SAV3V4R4R5I V5KAV6C3V7電子放大式漏電保護器原理圖 正常情況：零序電流互感器一次側無零序電流二次側L2無感生電動勢V1輸入電壓為零V1截止V2輸入電壓為零V2輸出截止繼電器KA無電流通過KA常閉觸點閉合交流接觸器KM處于閉合狀態，電路正常運行。 當發生人觸電或線路漏電情況：零序電流互感器一次側有零序電流二次側L2感生電動勢二次側L2與電容器C2產生電諧振V1有輸入電壓V1導通V2基極電位下降V2正向偏置，V2導通執行繼電器KA有電流通過并動作KA常閉觸點打開交流接觸器KM主觸頭斷開，切斷

21、電源。四、漏電保護方式電流型漏電保護器的保護方式通常有以下四種：1全網總保護 三種安裝方式，即安裝在電源中性點接地線上 、總電源上、引出支路。 2對于移動式電力設備，臨時用電設備和用電的家庭，應安裝末級保護。 3. 較大低壓電網應多級保護。 4. 對于保護器動作切斷電源會造成事故或重大經濟損失的用戶，其低壓電網的漏電保護可由用戶申請，經供電企業批準，而采取漏電報警方式。 。 五、漏電保護裝置的選用、安裝使用及運行維護 1漏電保護裝置選用漏電保護裝置選用（l）漏電保護器設置的場所 （2）漏電保護裝置的動作電流數值選擇 （3）根據安裝地點的實際情況 2 2漏電保護裝置安裝使用漏電保護裝置安裝使用

22、3 3漏電保護裝置運行維護漏電保護裝置運行維護（l）漏電保護器投入運行后，應每年對保護系統進行一次普查。 （2）電工每月至少對保護器用試跳器試驗一次，每當雷擊或其他原因使保護動作后，應作一次試驗。 （3 3）保護器動作后，若經檢查未發現事故點，允許試送電一次。如果再次動作，應查明原因，找出故障，不得連續強送電。 （4）嚴禁私自撤除保護器或強迫送電。 （5）漏電保護器故障后要及時更換，并由專業人員修理。 第一節第一節 接地與保護接地的概念接地與保護接地的概念一、接地與接地的方式一、接地與接地的方式什么是接地？什么是接地？ 出于不同的目的，將電氣裝置中某一部位經接地線和接地體與大出于不同的目的，將

23、電氣裝置中某一部位經接地線和接地體與大地做良好的電氣連接，稱為接地。地做良好的電氣連接，稱為接地。接地有哪些類型？接地有哪些類型？ 根據接地的目的不同，分為工作接地和保護接地。工作接地是指根據接地的目的不同，分為工作接地和保護接地。工作接地是指為運行需要而將電力系統或設備的某一點接地，如變壓器中性點直接為運行需要而將電力系統或設備的某一點接地，如變壓器中性點直接接地等；保護接地是指為防止人身觸電事故而將電氣設備的某一點接接地等；保護接地是指為防止人身觸電事故而將電氣設備的某一點接地，如將電氣設備的金屬外殼接地等。地，如將電氣設備的金屬外殼接地等。我國電力系統中性點接地方式主要有哪幾種？我國電力

24、系統中性點接地方式主要有哪幾種？（1）中性點不接地系統）中性點不接地系統適用適用360KV系統；系統；（2）中性點經消弧線圈接地系統）中性點經消弧線圈接地系統適用適用360KV系統，可系統，可避免電弧過電壓的產生；避免電弧過電壓的產生；（3）中性點直接接地系統）中性點直接接地系統適用適用110KV以上及以上及380KV以下以下低壓系統；低壓系統；二、名詞解釋二、名詞解釋1. 1. 中性線中性線 N引自電源中性點的導線。其功能有：用來通過單引自電源中性點的導線。其功能有：用來通過單相負載工作電流；用來通過三相電路中的不平衡電流；使不平衡三相負載工作電流；用來通過三相電路中的不平衡電流；使不平衡三

25、相負載上的電壓均等；與設備外殼相連，防止人體間接觸電。相負載上的電壓均等；與設備外殼相連，防止人體間接觸電。2. 2. 保護線保護線 PE以防止觸電為目的而用來與設備或線路的金屬外以防止觸電為目的而用來與設備或線路的金屬外殼、接地母線、接地端子、接地極、接地金屬部件等作電氣連接的殼、接地母線、接地端子、接地極、接地金屬部件等作電氣連接的導線或導體。導線或導體。3. 3. 保護零線保護零線 PEN當零線與保護線當零線與保護線PE共為一體，同時具有零線共為一體，同時具有零線與保護線兩種功能的導線。與保護線兩種功能的導線。4. 4. IT系統系統指電源中性點不接地（或經阻抗指電源中性點不接地（或經阻

26、抗1000歐姆接地），歐姆接地），而電氣設備的金屬外殼經各自的保護線而電氣設備的金屬外殼經各自的保護線PE線直接接地的三相三線制線直接接地的三相三線制低壓配電系統。低壓配電系統。5. 5. TT系統系統指電源中性點直接接地，而電氣設備的外露可導電指電源中性點直接接地，而電氣設備的外露可導電部分經各自的部分經各自的PE線直接接地的三相四線制低壓配電系統。線直接接地的三相四線制低壓配電系統。o第二節第二節 保護接地保護接地工作接地電阻工作接地電阻R0在中性點直接接地的電力系統中發生碰殼故障在中性點直接接地的電力系統中發生碰殼故障一、保護接地的原理一、保護接地的原理1 1. 在中性點直接接地的電網中

27、，電氣設備不接地的危險性在中性點直接接地的電網中，電氣設備不接地的危險性 如右圖所示的中性點直如右圖所示的中性點直接接地的電網中，當沒有接接接地的電網中，當沒有接地保護的電氣設備絕緣被破地保護的電氣設備絕緣被破壞時，外殼可能帶電。壞時，外殼可能帶電。 人觸及設備外殼，電流人觸及設備外殼，電流流過人體的途徑為：設備外流過人體的途徑為：設備外殼殼人身人身接地體接地體流回電流回電源中性點。源中性點。設人體電阻設人體電阻RbRb取取17001700，接，接地電阻地電阻R R0 0=4=4，則流過人體，則流過人體電流電流Ib=U相Rb+R0=129mA30mA 由上述分析，可知在中性點直接接地的電網中，

28、電氣設備一旦發生由上述分析，可知在中性點直接接地的電網中，電氣設備一旦發生碰殼故障，電氣設備不接地，人體接觸電氣設備外殼，則會發生觸電事碰殼故障，電氣設備不接地，人體接觸電氣設備外殼，則會發生觸電事故。故。o在中性點直接接地的電力系統中發生碰殼故障在中性點直接接地的電力系統中發生碰殼故障2 2. 在中性點不直接接地的電網中，電氣設備不接地的危險性在中性點不直接接地的電網中，電氣設備不接地的危險性 如右圖所示的中性點不如右圖所示的中性點不接地的電網中，沒有接地保接地的電網中，沒有接地保護的電氣設備發生碰殼故障。護的電氣設備發生碰殼故障。 在中性點不接地的電網在中性點不接地的電網中，發生碰殼事故時

29、，人觸中，發生碰殼事故時，人觸及設備外殼，電流流過人體及設備外殼，電流流過人體的途徑為：的途徑為： 設備外殼設備外殼人身人身其他其他兩相線路對地電容兩相線路對地電容另外兩另外兩相電相電源。相電相電源。XcXcXc 當線路電壓較低，線路當線路電壓較低，線路的對地電容容抗的對地電容容抗Xc較大，流較大，流過人體的電流很小，對人體過人體的電流很小，對人體危害不大；危害不大； 但當線路電壓較高，但當線路電壓較高時，線路對地電容的容抗但當線路電壓較高，但當線路電壓較高時，線路對地電容的容抗較小，所有這時流過人體的電流就會較大，對人的危害就會很大。較小，所有這時流過人體的電流就會較大，對人的危害就會很大。

30、 由上可知，不接地的電氣在發生碰殼故障時，一旦有人觸及其外由上可知，不接地的電氣在發生碰殼故障時，一旦有人觸及其外殼，也有可能造成人身觸電。殼，也有可能造成人身觸電。o在在IT系統中發生碰殼故障時保護接地的作用系統中發生碰殼故障時保護接地的作用3 3. 保護接地在保護接地在IT系統中的作用系統中的作用 如右圖所示，當如右圖所示，當電氣設備的絕緣損壞電氣設備的絕緣損壞使外殼帶電時，接地使外殼帶電時，接地短路電流經接地體和短路電流經接地體和人體同時流過。人體同時流過。 由于人體的電阻由于人體的電阻要比接地電阻要比接地電阻RE大數大數百倍，流經人體的電百倍，流經人體的電流也比流過接地體的流也比流過接

31、地體的電流小數百倍。當接電流小數百倍。當接地電阻極小時，流過地電阻極小時，流過人體的電流幾乎等于人體的電流幾乎等于零。零。 設另外，由于接地電阻很小，接地短路電流流過時，所產生的壓設另外，由于接地電阻很小，接地短路電流流過時，所產生的壓降也很小，故外殼對大地的電壓也很低，人站在大地上去碰觸外殼時，降也很小，故外殼對大地的電壓也很低，人站在大地上去碰觸外殼時，人體所承受的電壓很低，不會有危險。人體所承受的電壓很低，不會有危險。ZZZRER0o中性點直接接地系統采用保護接地的危險中性點直接接地系統采用保護接地的危險4 4. 保護接地在保護接地在TT系統中的作用系統中的作用RER0RbIbU相相=2

32、20VIERE等效電路等效電路 右圖所示為右圖所示為TT系統采用系統采用保護接地極其等效電路。保護接地極其等效電路。 通過等效電路圖我們可以通過等效電路圖我們可以看出人體電阻和保護接地電阻看出人體電阻和保護接地電阻的關系為并聯，然后與中性點的關系為并聯，然后與中性點接地電阻串聯，一般情況下接地電阻串聯，一般情況下 設設RE=R0=4，Rb=1700，在，在380/220V電網中，利用歐姆定電網中，利用歐姆定律可以求出，接地故障電流律可以求出，接地故障電流IE=27.5A，人體承受的電壓，人體承受的電壓UE=Ub=110V。流過人體的電。流過人體的電流流Ib=65mA30mA。 注意，在大多數情

33、況下，注意，在大多數情況下，27.5A的的故障電流不足以使電路的過流保護裝故障電流不足以使電路的過流保護裝置動作，這將使用電設備外殼長期存置動作，這將使用電設備外殼長期存在在110V的對地電壓，這對人體是很不的對地電壓，這對人體是很不安全的。安全的。 保護接地主要應用于中性點不接地或不直接接地的電網中（保護接地主要應用于中性點不接地或不直接接地的電網中（IT系系統統）。它的工作原理就是并聯電路中的小電阻（保護接地電阻）對大。它的工作原理就是并聯電路中的小電阻（保護接地電阻）對大電阻（人體電阻）的強分流作用。因此，接地電阻的數值對于保護的電阻（人體電阻）的強分流作用。因此，接地電阻的數值對于保護

34、的效果是最至關重要的！效果是最至關重要的！結論：結論：二、保護接地電阻的確定二、保護接地電阻的確定 1. 中性點不接地的中性點不接地的380/220V系統，要求系統，要求RE4；當變壓器容量在當變壓器容量在100KVA以下時，可放寬到以下時，可放寬到RE10。 2. 中性點不接地或經消弧線圈接地的高壓系統中性點不接地或經消弧線圈接地的高壓系統RE10。 3. 中性點直接接地的中性點直接接地的高壓高壓系統系統（額定電壓在（額定電壓在100KV及以上），設備及以上），設備外殼接地并要求接地電阻不大于外殼接地并要求接地電阻不大于0.5。中性點直接接地系統采用的保護接零中性點直接接地系統采用的保護接零

35、oUWVPEN第三節第三節 保護接零保護接零一、保護接零原理一、保護接零原理 電氣設備正常工作時，零線不帶電，由于外殼與電源零線連接，電氣設備正常工作時，零線不帶電，由于外殼與電源零線連接，人體觸摸設備外殼并沒有危險。人體觸摸設備外殼并沒有危險。工作接地電阻工作接地電阻R0 當電動機等設備發生當電動機等設備發生“碰殼碰殼”故障時（見右故障時（見右圖），金屬外殼將相線與圖），金屬外殼將相線與零線直接接通，單相接地零線直接接通，單相接地故障變成單相短路。故障變成單相短路。 短路電流的數值足以使短路電流的數值足以使安裝在線路上的熔斷器或其安裝在線路上的熔斷器或其他過流保護裝置動作，從而他過流保護裝置

36、動作，從而切斷電源。切斷電源。 注意：當設備發生碰注意：當設備發生碰殼短路到過電流保護裝置殼短路到過電流保護裝置動作切斷電源的時間間隔動作切斷電源的時間間隔內，觸及設備外殼的人體內，觸及設備外殼的人體也會承受一定電壓，因此有一定的危險性。也會承受一定電壓，因此有一定的危險性。中性點直接接地系統采用的保護接零中性點直接接地系統采用的保護接零oUWVPEN工作接地電阻工作接地電阻R0 當設備外殼發生碰殼故障當設備外殼發生碰殼故障時，在保護裝置還沒有斷電的時，在保護裝置還沒有斷電的過程中，如果有人接觸電氣設過程中，如果有人接觸電氣設備的外殼，流過人體的電流及備的外殼，流過人體的電流及加在人體的電壓可

37、以通過右圖加在人體的電壓可以通過右圖的等效電路圖求出的等效電路圖求出保護接零電路的等效電路保護接零電路的等效電路RRNRbR0U=220V 設人體電阻設人體電阻RN R0(接接地電阻地電阻)，RbRN（零線電（零線電阻）時，阻）時，R相線電阻，相線電阻，RN零線電阻，若相線截面為零線零線電阻，若相線截面為零線的的2倍，則倍，則RN=2R，利用歐姆，利用歐姆定律可以求出此時人體承受的定律可以求出此時人體承受的電壓電壓Ub=147V。 通過上述分析，我們可以通過上述分析，我們可以知道，保護接零的有效性在于知道，保護接零的有效性在于線路的短路保護裝置能否在碰線路的短路保護裝置能否在碰殼短路故障發生后

38、靈敏的動作殼短路故障發生后靈敏的動作迅速切斷電源。迅速切斷電源。二、接零保護的三種形式二、接零保護的三種形式 是指電源的中性點接地，負載設備的外露可導電部分通過保護是指電源的中性點接地，負載設備的外露可導電部分通過保護線連接到此接地點的低壓配電系統線連接到此接地點的低壓配電系統。“T”表示電源中性點直接接地表示電源中性點直接接地，“N”表示電氣設備金屬外殼接零。根據零線表示電氣設備金屬外殼接零。根據零線N和保護線和保護線PE不同的安不同的安排方式，排方式，TN系統可分為三種形式。系統可分為三種形式。什么是什么是TN系統？系統？ 1. TNC系統系統 這種系統的零線這種系統的零線N和保和保護線護

39、線 PE 合為一根保護零線合為一根保護零線PEN。所有設備的外露可導所有設備的外露可導電部分均與電部分均與PEN連接，如右連接，如右圖所示。圖所示。三相負載三相負載單相負載單相負載優點：投資較省，節約導線。優點：投資較省，節約導線。TNC 低壓配電系統低壓配電系統UVWPEN三相負載三相負載單相負載單相負載 當當PEN線斷線時，在斷線點線斷線時，在斷線點P以后的設備外殼上，由于負載以后的設備外殼上，由于負載中性點偏移，可能出現危險電中性點偏移，可能出現危險電壓。壓。斷線點后面所有接零設備外殼上將出現危險電壓缺點：缺點： 更為嚴重的是，若斷線點后更為嚴重的是，若斷線點后某一設備發生碰殼故障，開關

40、某一設備發生碰殼故障，開關保護裝置不會動作，致使斷線保護裝置不會動作，致使斷線點后所有采用保護接零的設備點后所有采用保護接零的設備外殼上都將長時間帶有相電壓。外殼上都將長時間帶有相電壓。（如右圖）（如右圖）UVWPEN 2. TNS系統系統 TNS系統的零線系統的零線N和保和保護線護線 PE 是分開設置的是分開設置的，所，所有設備的外殼只與公共的有設備的外殼只與公共的PE線相連，如右圖所示。線相連，如右圖所示。三相負載三相負載單相負載單相負載TNS 低壓配電系統低壓配電系統UVW NPEN 在在TNS系統中，零線系統中，零線N的作用僅僅是用來通過單相的作用僅僅是用來通過單相負載的電流和三相不平

41、衡電負載的電流和三相不平衡電流，所以稱作工作零線，對流，所以稱作工作零線，對人體觸電起保護作用的是人體觸電起保護作用的是PE線，所以稱為保護零線。線，所以稱為保護零線。 由于由于N線線和和PE線作用不同，功能各異，所以自電源中性點之后，線作用不同，功能各異，所以自電源中性點之后， N線和線和PE線之間以及對地之間均需加以絕緣。線之間以及對地之間均需加以絕緣。TNS系統的優點：系統的優點： （1）一旦）一旦N線斷開，只影響用電設備的正常工作，不會導致在斷線斷開，只影響用電設備的正常工作，不會導致在斷線點后的設備外殼上出現危險電壓；（線點后的設備外殼上出現危險電壓；（2）即使負載電流在零線上產）即

42、使負載電流在零線上產生較大的電位差，與生較大的電位差，與PE線相連設備外殼上仍能保持零電位，不會出現線相連設備外殼上仍能保持零電位，不會出現危險電壓；（危險電壓；（3）由于）由于PE線在正常情況下沒有電流通過，因此在用電線在正常情況下沒有電流通過，因此在用電設備之間不會產生電磁干擾。設備之間不會產生電磁干擾。TNS系統的優點：系統的優點： 消耗導電材料多，投資大，適于環境較差，對安全可靠性要求較消耗導電材料多，投資大，適于環境較差，對安全可靠性要求較高以及設備對電磁干擾要求較嚴。高以及設備對電磁干擾要求較嚴。 3. TNCS系統系統 三相負載三相負載單相負載單相負載TNCS 低壓配電系統低壓配

43、電系統UVWNPE TNCS系統是指配電系統的系統是指配電系統的 前面是前面是TNC系統，后面是系統，后面是TNS系統，兼有兩者的優點，保護性能介于兩者之間。常用于配系統，兼有兩者的優點，保護性能介于兩者之間。常用于配電系統末端環境條件較差或有數據處理設備的場所。如下圖所示。電系統末端環境條件較差或有數據處理設備的場所。如下圖所示。零線電阻零線電阻PENRN三、重復接地三、重復接地 重復接地是指在重復接地是指在TN系統中，除了對系統中，除了對電源的中性點工作接地外，電源的中性點工作接地外，還在一定得處所把還在一定得處所把PE線或線或PEN線再進行接地。如下圖所示。線再進行接地。如下圖所示。1.

44、 重復接地的作用重復接地的作用 （1）TN線路完整時，重線路完整時，重復接地可以降低碰殼故障時所復接地可以降低碰殼故障時所有被保護設備金屬外殼的對地有被保護設備金屬外殼的對地電壓，減輕開關保護裝置動作電壓，減輕開關保護裝置動作之前觸電的危險性。之前觸電的危險性。 （2）在）在PEN線斷線的情況線斷線的情況下，重復接地可以降低斷線點下，重復接地可以降低斷線點后面碰殼故障時后面碰殼故障時PE線的對地電線的對地電壓，減輕觸電事故的嚴重程度。壓，減輕觸電事故的嚴重程度。 （3）縮短了漏電故障的持續時間。）縮短了漏電故障的持續時間。 （4）改善架空線路的防雷性能。）改善架空線路的防雷性能。 （5）等效降

45、低了工作接地電阻，降低了三相負載不平衡時零線）等效降低了工作接地電阻，降低了三相負載不平衡時零線的對地電壓。的對地電壓。 （6）在零線斷線時起一定的平衡各相電壓的作用；降低高壓竄）在零線斷線時起一定的平衡各相電壓的作用；降低高壓竄入低壓電網的對地電壓。入低壓電網的對地電壓。oUWVR0重復接地的作用重復接地的作用R1R2PEN四、采用保護接零的注意事項四、采用保護接零的注意事項 （1）在由同一臺變壓器供）在由同一臺變壓器供電的系統中，不宜將一部分設電的系統中，不宜將一部分設備保護接地而另一部分設備保備保護接地而另一部分設備保護接零。即在同一系統中不宜護接零。即在同一系統中不宜保護接地和保護接零

46、混用。保護接地和保護接零混用。 如如右圖所示右圖所示 （2）接零保護的系統，其）接零保護的系統，其工作接地裝置必須可靠，接地工作接地裝置必須可靠，接地電阻值必須符合要求。電阻值必須符合要求。 （3）接零保護必須有靈敏可靠的保護裝置配合。）接零保護必須有靈敏可靠的保護裝置配合。oR0保護接地與保護接零混用的危險保護接地與保護接零混用的危險UWVRE五、重復接地的要求五、重復接地的要求 按照有關技術文件規定，按照有關技術文件規定，TN系統的保護線或保護零線必須在以下系統的保護線或保護零線必須在以下處所裝設重復接地。處所裝設重復接地。 （1）當工作接地電阻不超過）當工作接地電阻不超過4時，每處重復接

47、地電阻不得超過時，每處重復接地電阻不得超過1010；（2 2）當允許工作接地電阻不超過）當允許工作接地電阻不超過1010時，允許重復接地電阻不超過時，允許重復接地電阻不超過3030，但重復接地點不得少于，但重復接地點不得少于3 3處處。（1）架空線路干線和長度超過）架空線路干線和長度超過200m的分支線終端及沿線路每的分支線終端及沿線路每100m處；處；（2）線路引入車間及大型建筑物的第一面配電裝置處；）線路引入車間及大型建筑物的第一面配電裝置處；（3）采用金屬管配線時，金屬管與保護零線連接后作重復接地；）采用金屬管配線時，金屬管與保護零線連接后作重復接地；（4）同桿架設的高低壓架空線路的共同

48、敷設段的兩端。）同桿架設的高低壓架空線路的共同敷設段的兩端。對重復接地電阻的要求：對重復接地電阻的要求：第四節第四節 接地裝置接地裝置 接地裝置由接地體和接地線組成。接地體是埋入地中并直接與大接地裝置由接地體和接地線組成。接地體是埋入地中并直接與大地土壤接觸的金屬導體；接地線是指將電氣設備需要接地的部分與接地土壤接觸的金屬導體；接地線是指將電氣設備需要接地的部分與接地體連接起來的金屬導線。地體連接起來的金屬導線。一、接地體一、接地體 接地體分為自然接地體和人工接地體兩種。接地體分為自然接地體和人工接地體兩種。1.1.自然自然接地體接地體 接地體是兼做接地體而埋入地下的金屬管道、金屬結構、鋼筋混

49、接地體是兼做接地體而埋入地下的金屬管道、金屬結構、鋼筋混凝土地基等物體。凝土地基等物體。利用自然接地體時應注意的問題：利用自然接地體時應注意的問題： （1 1）自然）自然接地體至少應有兩根引出線與接地干線相連。接地體至少應有兩根引出線與接地干線相連。 （2 2）不得在地下利用裸鋁導體作為接地體）不得在地下利用裸鋁導體作為接地體。 （3 3）利用管道或配管作接地體時，應在管接頭處采用跨接線焊接）利用管道或配管作接地體時，應在管接頭處采用跨接線焊接。 （4 4）直流電力網的接地裝置不得利用自然接地體）直流電力網的接地裝置不得利用自然接地體。2.2. 人工接地體人工接地體 人工接地體是采用鋼管、角鋼

50、、扁鋼、圓鋼等鋼材特意制作而埋人工接地體是采用鋼管、角鋼、扁鋼、圓鋼等鋼材特意制作而埋入地中的導體。按照機械強度的要求，鋼質接地體和接地線的最小尺入地中的導體。按照機械強度的要求，鋼質接地體和接地線的最小尺寸應滿足表寸應滿足表1；銅、鋁接地線只能用于地面以上，其最小尺寸見表；銅、鋁接地線只能用于地面以上，其最小尺寸見表2。表表 1 鋼質接地體和接地線的最小尺寸鋼質接地體和接地線的最小尺寸材料種類材料種類地上地上地下地下室內室內室外室外交流交流直流直流圓鋼直徑圓鋼直徑mmmm6 68 8l0l0l2l2扁鋼扁鋼截面截面mmmm2 26060100100100100100100厚度厚度mmmm3

51、34 44 46 6角鋼厚度角鋼厚度mmmm2 22 25 54 46 6鋼管壁厚鋼管壁厚mmmm2 25 52 25 53 35 54 45 5表表 2銅、鋁接地線的最小尺寸銅、鋁接地線的最小尺寸mm mm 2 2 材料種類材料種類 銅銅 鋁鋁 明設的裸導線明設的裸導線 4 64 6 絕緣導線絕緣導線 1.5 2.51.5 2.5電電纜接地芯或與相線包在同一保護套內的多芯導線的接地芯纜接地芯或與相線包在同一保護套內的多芯導線的接地芯 1 1.51 1.5 人工接地體按其埋設方式不同，分為垂直接地體和水平接地體人工接地體按其埋設方式不同，分為垂直接地體和水平接地體兩種。兩種。 （1）垂直接地體

52、）垂直接地體 一般情況下宜用垂直接地體。垂直接地體可采用直徑一般情況下宜用垂直接地體。垂直接地體可采用直徑4050mm的鋼管，或用一定規格的角鋼制作，下端加工成尖狀以利器砸入地的鋼管，或用一定規格的角鋼制作，下端加工成尖狀以利器砸入地下。相鄰鋼管或角鋼之間的距離以不超過下。相鄰鋼管或角鋼之間的距離以不超過35m為宜。垂直接地極為宜。垂直接地極可以布置成如下圖形式。可以布置成如下圖形式。垂直接地體的布置垂直接地體的布置 （2）水平接地體）水平接地體 多巖石地區經常采用水平接地體。水平接地體可采用直徑多巖石地區經常采用水平接地體。水平接地體可采用直徑40mm4mm的扁鋼或直徑的扁鋼或直徑16mm的圓鋼制作，多采用放射形布置，的圓鋼制作，多采用放射形布置，也可以成排布置成帶形或環形。其幾種典型的布置方式如下圖所也可以成排布置成帶形或環形。其幾種典型的布置方式如下圖所示。示。水平接地體的布置水平接地體的布置二、接地線二、接地線 接地線包括接地干線和接地支線兩部分接地線應盡量利用金屬構接地線包括接地干線和接地支線兩部分接地線應盡量利用金屬構件的自然導體，用作自然接地線的有生產用金屬結構、配線的鋼管、件的自然導體，用作自然接地線的有生產用金