1、第二章第二章 直接接觸電擊防護直接接觸電擊防護 2.1 2.1 絕緣絕緣 一、絕緣材料的電氣性能一、絕緣材料的電氣性能 二、絕緣材料的破壞二、絕緣材料的破壞 三、絕緣檢測和絕緣試驗三、絕緣檢測和絕緣試驗 2.2 2.2 屏護和間距屏護和間距2.1 2.1 絕緣絕緣絕緣：絕緣：是指利用絕緣材料對帶電體進行封閉和隔離是指利用絕緣材料對帶電體進行封閉和隔離，把不同，把不同電位的導體分隔開，使之在電氣上不相連接，沒有電流通過。電位的導體分隔開，使之在電氣上不相連接，沒有電流通過。用作電氣絕緣的材料稱為絕緣材料或電介質。用作電氣絕緣的材料稱為絕緣材料或電介質。種類：種類： 氣體絕緣材料氣體絕緣材料空氣、

2、氮、氫、二氧化碳、六氟化硫空氣、氮、氫、二氧化碳、六氟化硫 液體絕緣材料液體絕緣材料絕緣礦物油、十二烷基苯、聚丁二烯、硅油、三氯聯苯、蓖絕緣礦物油、十二烷基苯、聚丁二烯、硅油、三氯聯苯、蓖麻油麻油 固體絕緣材料固體絕緣材料樹脂絕緣漆、絕緣纖維制品、漆布、漆管、綁扎帶、云母、樹脂絕緣漆、絕緣纖維制品、漆布、漆管、綁扎帶、云母、電工用薄膜、粘帶、塑料、橡膠、玻璃、陶瓷電工用薄膜、粘帶、塑料、橡膠、玻璃、陶瓷一、絕緣材料的電氣性能一、絕緣材料的電氣性能1.1.絕緣電阻率和絕緣電阻絕緣電阻率和絕緣電阻2.2.電介質的極化和介電常數電介質的極化和介電常數 在電場作用下電介質中的電荷質點在電場方向上產生有

3、在電場作用下電介質中的電荷質點在電場方向上產生有限的位移的現象就稱為限的位移的現象就稱為電介質的極化。電介質的極化。3.3.介質損耗介質損耗 在交流電壓作用下，電介質中的部分電能不可逆地轉變在交流電壓作用下，電介質中的部分電能不可逆地轉變成熱能，這部分能量叫做成熱能，這部分能量叫做介質損耗介質損耗。單位時間內消耗的能量。單位時間內消耗的能量叫做叫做介質損耗功率介質損耗功率。介質損耗將使電介質發熱，加速絕緣老介質損耗將使電介質發熱，加速絕緣老化，是導致固體電介質熱擊穿的根源。化，是導致固體電介質熱擊穿的根源。 對于電氣設備中使用的電介質，要求它的對于電氣設備中使用的電介質，要求它的tantan越

4、小越好，當絕緣越小越好，當絕緣受潮或劣化時，因有功電流明顯增加，會使受潮或劣化時，因有功電流明顯增加，會使tantan值劇烈上升。值劇烈上升。二、絕緣的破壞（擊穿、老化、損壞）二、絕緣的破壞（擊穿、老化、損壞）1.1.絕緣擊穿絕緣擊穿 當施加于電介質上的電場強度高于臨界值時，會使通過當施加于電介質上的電場強度高于臨界值時，會使通過電介質的電流突然猛增，這時絕緣材料被破壞，完全失去了電介質的電流突然猛增，這時絕緣材料被破壞，完全失去了絕緣性能，這種現象稱為電介質的擊穿。發生擊穿時的電壓絕緣性能，這種現象稱為電介質的擊穿。發生擊穿時的電壓稱為擊穿電壓，擊穿時的電場強度簡稱擊穿場強。稱為擊穿電壓，擊

5、穿時的電場強度簡稱擊穿場強。1 1）氣體電介質的擊穿）氣體電介質的擊穿（碰撞電離（碰撞電離 擊穿后可恢復）擊穿后可恢復）提高擊穿場強的方法：高真空、高氣壓。提高擊穿場強的方法：高真空、高氣壓。2 2）液體電介質的擊穿）液體電介質的擊穿（小橋理論（小橋理論 擊穿后一定程度上可恢復）擊穿后一定程度上可恢復） 提高擊穿場強的方法：使用前純化、脫水、脫氣；使用提高擊穿場強的方法：使用前純化、脫水、脫氣；使用過程中避免雜質的侵入。過程中避免雜質的侵入。3 3）固體電介質的擊穿）固體電介質的擊穿（擊穿后失去絕緣性能）（擊穿后失去絕緣性能）（1 1）電擊穿）電擊穿 固體電介質在強電場作用下，其內少量處于導固

6、體電介質在強電場作用下，其內少量處于導帶的電子劇烈運動，與晶格上的原子（或離子）碰撞而使之帶的電子劇烈運動，與晶格上的原子（或離子）碰撞而使之游離，并迅速擴展下去導致的擊穿。游離，并迅速擴展下去導致的擊穿。特點是電壓作用時間短，特點是電壓作用時間短，擊穿電壓高。擊穿電壓高。（2 2）熱擊穿）熱擊穿 固體電介質在強電場作用下，由于介質損耗等固體電介質在強電場作用下，由于介質損耗等原因所產生的熱量不能夠及時散發出去，會因溫度上升，導原因所產生的熱量不能夠及時散發出去，會因溫度上升，導致電介質局部熔化、燒焦或燒裂，最后造成擊穿。致電介質局部熔化、燒焦或燒裂，最后造成擊穿。特點是電特點是電壓作用時間長

7、，擊穿電壓較低。壓作用時間長，擊穿電壓較低。（3 3）電化學擊穿）電化學擊穿 固體電介質在強電場作用下，由游離、發固體電介質在強電場作用下，由游離、發熱和化學反應等因素的綜合效應造成的擊穿。熱和化學反應等因素的綜合效應造成的擊穿。特點是電壓作特點是電壓作用時間長，擊穿電壓往往很低。用時間長，擊穿電壓往往很低。（4 4）放電擊穿）放電擊穿 固體電介質在強電場作用下，內部氣泡固體電介質在強電場作用下，內部氣泡首先發生碰撞游離而放電，繼而加熱其他雜質，使之氣化首先發生碰撞游離而放電，繼而加熱其他雜質，使之氣化形成氣泡，由氣泡放電進一步發展，導致擊穿。形成氣泡，由氣泡放電進一步發展，導致擊穿。放電擊穿

8、放電擊穿的擊穿電壓與絕緣材料的質量有關。的擊穿電壓與絕緣材料的質量有關。固體介質擊穿場強與電壓作用時間的關系 實際上，絕緣結構發生擊穿，往往是電、熱、放電、電化學等實際上，絕緣結構發生擊穿，往往是電、熱、放電、電化學等多種形式同時存在，很難截然分開。多種形式同時存在，很難截然分開。2.2.絕緣老化絕緣老化1 1）熱老化）熱老化 一般在低壓電氣設備中，促使絕緣材料老化一般在低壓電氣設備中，促使絕緣材料老化的主要因素是熱。的主要因素是熱。2 2）電老化）電老化 主要由局部放電引起，在高壓電氣設備中，主要由局部放電引起，在高壓電氣設備中，促使絕緣材料老化的主要原因是局部放電。促使絕緣材料老化的主要原

9、因是局部放電。3.3.絕緣損壞絕緣損壞 絕緣損壞是指由于不正確選用絕緣材料，不正確地進絕緣損壞是指由于不正確選用絕緣材料，不正確地進行電氣設備及線路的安裝，不合理地使用電氣設備等，導行電氣設備及線路的安裝，不合理地使用電氣設備等，導致絕緣材料受到外界腐蝕性液體、氣體、蒸汽、潮氣、粉致絕緣材料受到外界腐蝕性液體、氣體、蒸汽、潮氣、粉塵的污染和侵蝕，或受到外界熱源、機械因素的作用，在塵的污染和侵蝕，或受到外界熱源、機械因素的作用，在較短或很短的時間較短或很短的時間內失去其電氣性能或機械性能的現象。內失去其電氣性能或機械性能的現象。動物和植物也可能破壞電氣設備和線路的絕緣結構。動物和植物也可能破壞電

10、氣設備和線路的絕緣結構。三、絕緣檢測和絕緣試驗三、絕緣檢測和絕緣試驗目的：目的：檢查電氣設備或線路的絕緣指標是否符合要求。檢查電氣設備或線路的絕緣指標是否符合要求。1 1. .絕緣電阻試驗絕緣電阻試驗1 1）絕緣電阻的測量（兆歐表測量）絕緣電阻的測量（兆歐表測量） 原理原理 測量測量 在兆歐表上有三個接線端鈕，分別標為接地在兆歐表上有三個接線端鈕，分別標為接地E E、電路、電路L L和和屏蔽屏蔽G G。一般測量僅用。一般測量僅用E E， L L兩端，兩端，E E通常接地或接設備外殼，通常接地或接設備外殼， L L接被測線路、電機、電器的導線或電機繞組。接被測線路、電機、電器的導線或電機繞組。測

11、量電纜芯線測量電纜芯線對外皮的絕緣電阻時，為消除芯線絕緣層表面漏電引起的誤對外皮的絕緣電阻時，為消除芯線絕緣層表面漏電引起的誤差，還應在絕緣層上包以錫箔，并使之與差，還應在絕緣層上包以錫箔，并使之與G G端聯接。端聯接。2 2）吸收比的測定）吸收比的測定 工程上常把吸收電流工程上常把吸收電流 i i2 2 持續的過程稱為吸收現象。持續的過程稱為吸收現象。絕緣良好時，吸收電流持續的時間長達數十秒或數分鐘，絕緣良好時，吸收電流持續的時間長達數十秒或數分鐘，絕緣劣化或受潮時，吸收電流持續的時間短，而且絕緣劣化或受潮時，吸收電流持續的時間短，而且泄露電泄露電流增大流增大，吸收現象不明顯。因此，利用這一

12、事實可通過測，吸收現象不明顯。因此，利用這一事實可通過測量吸收比量吸收比 K Ka a 來判斷絕緣是否受潮和內部有無缺陷。來判斷絕緣是否受潮和內部有無缺陷。加壓加壓15s15s和和60s60s時對應的絕緣電阻時對應的絕緣電阻加壓加壓 15s15s和和60s60s時對應的泄漏電流時對應的泄漏電流（Ka1.3Ka1.3時絕緣狀況良好，時絕緣狀況良好，KaKa越小泄漏電流越大。）越小泄漏電流越大。）2.2.耐壓試驗耐壓試驗 主要用以檢查電氣設備承受過電壓的能力。主要用以檢查電氣設備承受過電壓的能力。2.2 2.2 屏護和間距屏護和間距一、屏護一、屏護1.1.概念、種類及應用概念、種類及應用 屏護是一

13、種對電擊危險因素進行隔離的手段，即屏護是一種對電擊危險因素進行隔離的手段，即采用采用遮攔、護罩、護蓋、箱匣等把危險的帶電體同外界隔離開遮攔、護罩、護蓋、箱匣等把危險的帶電體同外界隔離開來，以防止人體觸及或接近帶電體所引起的觸電事故。來，以防止人體觸及或接近帶電體所引起的觸電事故。屏屏護還起到防止電弧傷人，防止弧光短路或便利檢修工作的護還起到防止電弧傷人，防止弧光短路或便利檢修工作的作用。（作用。（屏蔽、障礙屏蔽、障礙）2.2.屏護裝置的安全條件屏護裝置的安全條件二、間距二、間距 間距是指間距是指帶電體與地面之間，帶電體與其他設備和帶電體與地面之間，帶電體與其他設備和設施之間，帶電體與帶電體之間必要的安全距離設施之間，帶電體與帶電體之間必要的安全距離。1.1.線路間距線路間距2.2.用電設備間距用電設備間距3.3.檢修間距檢修間距作業：作業： 1. 1.試確定圖試確定圖1 1所示供電系統中發電機和所有變壓所示供電系統中發電機和所有變壓器的額定電壓。器的額