電網運行的安全技術第二章電網運行的安全技術1前言電氣安全技術也就是電網運行的安全技術。就防止觸電來說，觸電事故發生不外乎是偶然觸及或接近帶電體（即直接電擊）或者是觸及正常不帶電意外帶電的導電體（即間接電擊）。為了防止直接電擊，可采取絕緣、屏護、間距等安全措施；為了防止間接電擊，可采取保護接地、保護接零、應用漏電保護等安全措施。這些安全措施都是通用的、基本的安全措施，即不論是什么行業，不論周圍環境如何，也不論是什么電氣設備，都應當要考慮這些安全措施，而且必須滿足采用這些措施的技術要求。前言電氣安全技術也就是電網運行的安全2第一節絕緣和加強絕緣絕緣是用絕緣材料把帶電體封閉起來。各種線路和設備都是由帶電部分和絕緣部分組成的。良好的絕緣能保證設備正常運行，還能保證人體不致接觸帶電部分。電工絕緣材料的電阻率一般在10厘米.歐以上。瓷、玻璃、云母橡膠、木材、膠木、塑料、布、紙、礦物油等都是常用的絕緣材料。雙重絕緣是指除基本絕緣外，還有一層獨立的附加絕緣，如轉子鐵心與轉軸間的絕緣層等，用來保證在基本絕緣損壞時，對操作者進行觸電保護。加強絕緣是指絕緣材料的機械強度和絕緣性能都加強了的基本絕緣它具有與雙重絕緣相同或相似的觸電保護能力。

一、絕緣的破壞絕緣材料所承受的電壓超過某一程度時，就會在某些地方發生放電而使絕緣性能遭到破壞，這就是擊穿現象。固體絕緣的擊穿一般不能恢復絕緣性能，而液體和氣體絕緣的擊穿在電壓撤除后絕緣性能還能恢復，但性能往往有所降低。第一節絕緣和加強絕緣絕緣是用絕緣材料把帶電體3固體擊穿有兩種基本形式，即熱擊穿和電擊穿。熱擊穿是絕緣材料在外加電壓作用下，產生了泄漏電流使絕緣材料發熱，如果產生的熱量來不及散發，材料的溫度就要升高，由于絕緣材料具有負的電阻溫度系數，使得絕緣電阻隨溫度的升高而減少，而增大的電流又使材料進一步發熱，直至絕緣材料中電流流經某途徑發生熔化和燒穿的現象。熱擊穿是熱起主要作用。電擊穿是絕緣材料在強電場的作用下，其中的離子獲得高速，從而使中性分子產生碰撞電離，以至產生大量電流而致擊穿。電擊穿主要決定于電場強度的大小。絕緣材料除因擊穿而破壞外，腐蝕性氣體、蒸汽、潮濕、粉塵、機械損傷也都會降低其絕緣性能或導致破壞。在正常工作的情況小，絕緣材料也會逐漸“老化”而降低以至失去絕緣性能。玻璃絕緣子瓷絕緣子固體擊穿有兩種基本形式，即熱擊穿和電擊穿。熱擊穿4二、介質損耗角絕緣材料的好壞，除可用絕緣電阻值來衡量外，還可用介質“損耗角“度量。絕緣材料又稱介質，理想的介質中傳導電流為零，“通過“理想介質的電流唯有電容性電流，它超前電壓90角；而在實際的介質中卻存在微小的傳導電流，這個電流使與電容電流并聯的，因而介質中的實際電流包含著兩種電流：一種是超前電壓90角的電容電流，另一種是與電壓同相的傳導電流（亦稱泄漏電流）。這種并聯總電流超前于電壓的角度就小于90角。它與90角之差值稱為“損耗角”。當泄漏電流越大、介質中電流超前電壓的角度越小，其損耗角越大。所以絕緣材料的“損耗角”（一般用符號“&”來表示它）也可表征絕緣性能的優劣。但通常都是用絕緣電阻值來衡量。二、介質損耗角5絕緣的好壞，主要由絕緣材料所具有電阻大小來反映，絕緣材料的絕緣電阻是加于絕緣的直流電壓與流經絕緣的電流（泄漏電流）之比，絕緣電阻可分為體積電阻和表面電阻，前者是電流通過絕緣厚度的電阻值，后者是電流通過絕緣表面的電阻值。而絕緣的全電阻就是這兩者之并聯值，通常所講的絕緣電阻主要是這個全電阻。與此相對應的是絕緣材料的電阻率，電阻率也有體積電阻率和表面電阻率之分。絕緣電阻通常用搖表（兆歐表）測定。不同線路或設備對絕緣電阻有不同的要求。一般來說，高壓較低壓要求高，新設備較老設備要求高；室外的較室內的要求高，移動的較固定的要求高等。下面是幾種主要線路和設備應當達到的絕緣電阻值。

配電線路新裝和大修后的低壓電力和照明線路，要求絕緣電阻值不低于0.5兆歐。運行中的線路可降低至每伏工作電壓1000歐。在潮濕的環境，要求可降低為每伏工作電壓500歐。三、絕緣指標和測定（一）指標和測定絕緣的好壞，主要由絕緣材料所具有電阻大小來反映，絕緣6新裝盒大修后的高壓架空電力線路，要求每個絕緣子的絕緣電阻不于300兆歐。配電盤的二次線路，絕緣電阻不應低于1兆歐，潮濕的環境可降低為0.5兆歐。絕緣物發生電擊穿的電壓叫做擊穿電壓。擊穿時的電場強度叫做材料的耐壓強度。泄漏電流是線路或設備在外加電壓作用下流經絕緣部分的電流。搖表實質上就是測量泄漏電流，只不過是以電阻值的形式指示出來。搖表的額定電壓是搖表空轉時的電壓。（二）耐壓強度（三）泄漏電流新裝盒大修后的高壓架空電力線路，要求每個絕緣子的絕緣電阻7第二節屏護和間距屏護是采用遮攔、護罩、護蓋、箱匣等把帶電體同外界隔絕開來，以防止人身觸電的措施。除防止觸電的作用之外，有的屏護裝置還起防止電弧傷人、防止弧光短路或便利檢修工作的作用。開關電器的可動部分一般不能包以絕緣，而需要屏護。不論高壓設備是否有絕緣，均應采取屏護或其他防止接近的措施。變配電設備，安裝在室外地上的變壓器以及安裝在車間或公共場所的變配電裝置，均需設遮攔或柵欄作為屏護，所采用網眼遮攔高度不應低于1.7米，下部邊緣離地不應超過0.1米，網眼不應大于40*40平方毫米。對于低壓設備，網眼遮攔與裸導體距離不應小于0.15米；10千伏設備不應小于0.35米；20~35千伏設備不應小于0.6米。戶內柵欄高度不應低于1.2米，戶外不應低于1.5米。對于高壓設備，柵欄與裸導體距離不應低于1.5米，對于低于設備，柵欄與裸導體距離不應小于0.8米。戶外變電裝置圍墻高度一般不應低于2.5米。一、屏護第二節屏護和間距屏護是采用遮攔、護罩、護蓋、箱8電網運行的安全技術培訓課件9屏護裝置不直接與帶電體接觸。屏護裝置所用材料應當有足夠的機械強度和良好的耐火性能。金屬材料制成的屏護裝置，必須接地或接零。屏護裝置應與以下安全措施配合使用：

①屏護裝置應有足夠的尺寸，與帶電體之間應保持必要的距離。

②被屏護的帶電部分應有明顯標志，標明規定的符號或涂上規定的顏色。

③遮攔、柵欄等屏護裝置上，應根據被屏護對象掛上“高壓，生命危險”、“站住，生命危險“、“切勿攀登，生命危險”等警告牌。必要時應上鎖。

④配合采用信號裝置和聯鎖裝置。前者一般是用燈光或儀表指示有電；后者是采用專門裝置，當人體越過屏護裝置可能接近帶電體時，被屏護裝置能自動斷電。屏護裝置不直接與帶電體接觸。屏護裝置所用10

間距就是保證人體與帶電體之間的安全距離。為了避免車輛或其他器具碰撞或過分接近帶電體造成的事故，以及為了防止火災、防止過電壓放電和各種短路事故，在帶電體與地面之間，帶電體與其它設施和設備之間，帶電體與帶電體之間均需保護一定的安全距離。安全距離的大小取決于電壓的高低、設備的類型、安裝的方式等因素。

二、間距間距就是保證人體與帶電體之間的安全距離。為了避免11

架空線路是指檔距超過25米，利用桿、塔敷沒的高、低壓線路。它主要由導線、桿、塔、橫擔、絕緣子和金具等組成。架空線路所用導線可以是裸線，也可以是絕緣線，如果露天架設，導線絕緣經風吹日曬也極易損壞。架空線路斷線接地時，為防止跨步電壓傷人，在接地點周圍8-10米范圍內，不能隨意進入。架空導線在電桿上的排列，一般有水平、垂直和三角形方式，如低壓、380/220伏三相四線制的導線，采用水平排列，且零線在靠電桿位置，保證檢修人員上桿操作安全。1.架空線路(一)線路安全距離架空線路是指檔距超過25米，利用桿、12

10千伏接戶線對地距離不應小于4.0米；低壓接戶線對地距離不應小于2..5米。低壓接戶線跨越通車街道時，對地距離不應小于6米；跨越通車困難的街道或人行道時，不得小于3.5米。低壓接戶線和進戶線接戶線系指從用戶進線處第一個支持物到配電網的一段導線；進戶線系指從接戶線引入室內的一段導線。2.接戶線和進戶線10千伏接戶線對地距離不應小于4.0米；13低壓接戶線與建筑物有關部分的距離，不應小于下表中所列數值：

與接戶線下方窗方的垂直距離30厘米與接戶線上方陽臺或窗戶的垂直距離80厘米與窗戶或陽臺的水平距離75厘米與墻壁、構架的距離5厘米低壓接戶線的檔距不宜超過25米；檔距超過25米時宜設接戶桿。低壓進戶線進線管口對地面距離不應低于2.7米；高壓一般不應小于4.5米；進戶線進線管口與接戶線端頭之間的距離一般不應超過0.5米。低壓接戶線與建筑物有關部分的距離，不應小于下表中所列數值：14低壓接戶線間的線間距離不應小于下表所列數值：架設方式檔距（米）線間距離（厘米）自電桿上引下25及以下15215以上20外墻敷設6及以下106以上15低壓接戶線間的線間距離不應小于下表所列數值：架設方式檔距（15戶內低壓裸導線與地面、生產設備和建筑物之間的最小距離不應小于下列數值：3.戶內線路距地面3.5米距汽車通道的地面6米距起重機鋪板2.2米距需要經常維護的管道1米距要經常維護的生產設備1.5米固定點間距2米以內時距建筑物0.05米固定點間距2~3米時距建筑物0.10米固定點間距4~6米時距建筑物0.15米固定點間距6米以上時距建筑物0.20米裸導線采用網狀遮攔保護時，離地面最小高度可以減低為2.5米

戶內低壓裸導線與地面、生產設備和建筑物之間的最小距16電纜線路主要由電纜、電纜終端頭以及電纜中間接頭組成。而電纜由導電線芯絕緣層和保護層組成。電纜線路可以暗設也可以明設。暗設的有沿電纜隧道或電纜溝敷設的，也有直接埋在地下的。直接埋地電纜與一些工程設施的最小距離不應小于下表的要求：4.電纜線路敷設條件平行敷設交叉敷設與電桿或建筑物地下基礎之間0.6m-控制電纜與控制電纜之間0.1m0.5m10KV以下的電力電纜之間（或與控制電纜之間）0.25m0.5m10~35KV的電力電纜之間（或與其他電纜之間）0.5m0.5m不同部門的電纜（包括通訊電纜之間與熱力管道之間）2.0m0.5m與可燃氣體及易燃、客人液體管道之間1.0m0.5m與水管、壓縮空氣管道之間0.5m0.5m與道路之間1.5m1.0m與普通鐵路路軌之間3.0m1.0m與直流電氣化鐵路路軌之間10m-電纜線路主要由電纜、電纜終端頭以及電纜中間接頭組成17

①電纜相互交叉時，高壓電纜應在低壓電纜下方，如果其中一條電纜在交叉點前后1米范圍內穿管保護或用隔板隔開時，最小距離可減少為0.25米。

②電纜與熱力管道接近或交叉時，如有隔熱措施，平行和交叉的最小距離可分別減為0.5和0.25米；

③電纜與熱力管道交叉時的隔熱措施，應采用電纜穿石棉水泥管保護時，保護管應超出熱力管（溝）兩端2米；當采用隔熱層保護時，隔熱層應超過熱力管（溝）兩邊和電纜兩邊1米；

④電纜和鐵路或道路交叉時應穿管保護，保護管應伸出軌道或路面2米以外；

⑤電纜與建筑物基礎的距離，應能保證電纜埋設在建筑物散水以外；電纜引入建筑物時應穿管保護，保護管亦應超出建筑物散水以外。在應用上表時，應注意以下幾點：直接埋在地下的電纜與一般接地裝置的接地體之間應相離0.25~0.5米。直接埋在地下的電纜埋設深度一般不應小于0.7米，并應在凍土層以下。①電纜相互交叉時，高壓電纜應在低壓電纜下方，如18用電設備的安裝應考慮到防震、防塵、防潮、防水、防觸電等安全距離的要求。以下為常見用電設備的安全距離：

1.常用開關設備安裝高度為1.3~1.5米。為了便于操作，開關手柄與建筑物之間應保持150毫米的距離。板把開關離地面高度可取1.4米。拉線開關離地面高度可取3米。明裝插座離地面高度1.3~1.5米，暗裝的可取0.2~0.3米。

2.室內吊燈燈具高度應大于2.5米；受條件限制時可減為2.2米（如果還要降低，可采取適當的安全措施），當燈具在桌面上方或人碰不到的地方時，高度可減為1.5米。

3.戶外照明燈具高度不應小于3米；墻上燈具高度允許減為2.5米。（二）用電設備安全距離庭院燈用電設備的安裝應考慮到防震、防塵、防潮、防水、防19為了防止人體接近帶電體，必須保證足夠的檢修間距。在低壓操作中，人體或其所攜帶工具等于帶電體之間的最小距離不應小于0.1米，在高壓無遮攔操作中，人體或其所攜帶工具與帶電體之間的最小距離不應小于下列數值：（三）檢修安全距離10KV及以下0.7米20~35KV1.0米當不足上述距離時，應裝設臨時遮攔，并應符合有關間距的需求。用絕緣桿操作時，上述距離可減為：10KV及以下0.3米20~35KV0.5米為了防止人體接近帶電體，必須保證足夠的檢修間距。20在線路上工作時，人體或其所攜帶工具等于臨近帶電線路之間的最小距離不應小于下列數值：10KV及以下1.0米35KV2.5米

如不足上述數值，臨近的線路應當停電。用水沖洗時，小型噴嘴與帶電體之間的最小距離不應小于下列數值：10KV及以下0.4米35KV0.6米在線路上工作時，人體或其所攜帶工具等于臨近帶電線21第三節電網的安全性分析由電能的生產、輸送、轉換、分配和應用的所有設備和裝置的總組合體稱為電力系統，其中由各種電壓等級所組成的輸配電線路、包括各級變電站、配電所所組成的部分稱為電力網，簡稱電網。電網可分為：直流電網、單相電網和三相電網。單相和三相電網又可分為接地或不接地兩種電網。中性點接地的三相交流電網是低壓供電的主要方式。

一、基本名詞解釋低壓電網的標準額定線電壓按國家規定分為三種：①127V（只用于礦井和其他保安條件要求較高的場所），②220V，③380V（又稱220V/380V電網），應用最為廣泛，深圳特區低壓供電就是這種等級，全國各大中城市、大型工礦企業也多是這種電網。第三節電網的安全性分析由電能的生22三相發電機和三相變壓器初、次級三繞組成的聯結點，該點對三繞組任一端的電壓絕對值相等，故稱為中點，亦稱中性點。2.零點通過接地線、接地體與大地直接連接的中點稱為零點。3.中線由中點引出并與三相線分別形成單相供電回路的引線成為中線。1.中點4.零線由零點引出的、作為單相供電公用回路的線稱為零線。

注意：經過漏電保護開關以后的零線不可再行接地。

零線的作用：①.作為通過單相回路電流和三相不平衡電流之用，應該經過漏電保護開關，稱為工作零線；②.專作通過單相短路電流和漏電電流之用，稱為保護零線。三相發電機和三相變壓器初、次級三繞組成的聯結點23所謂接地，就是把電源或用電設備的某一部分、通常是其金屬外殼用接地裝置同大地作電的緊密連接，接地裝置由埋入地下的金屬接地體和接地線組成。1.定義2.接地的分類按不同用途，接地可分為正常接地和故障接地兩類。正常接地又有工作接地和安全接地之分。安全接地主要包括防止觸電的保護接地、防雷接地、防靜電接地及屏蔽接地等。故障接地是指帶電體與大地之間發生意外的連接，如電氣設備的碰殼短路，電力線路的接地短路等。

二、接地所謂接地，就是把電源或用電設備的某一部分、通243.跨步電壓跨步電壓是指人站立在流過電流的地面上，加于人的兩腳之間的電壓如圖1的U1和U2。人的跨步一般按0.8米考慮。圖2跨步電壓觸電示意圖圖1跨步電壓示意圖復習：由跨步電壓造成的觸電成為跨步電壓觸電。如圖2中所示，人站在距離電線落地點8～10米以內，就可能發生跨步電壓觸電事故3.跨步電壓跨步電壓是指人站立在流過電流的地253.保護接零保護接零是中點接地的三相四線和五線制低壓配電電網中為防止間接電擊和電網的安全運行所采取的最主要的安全措施。所謂保護接零或接零保護就是將電氣設備在正常情況下不帶電的金屬部分與電網的零干線緊密地聯接起來。如下圖所示。保護接零原理圖①保護接零原理和應用如左圖所示，某設備發生V相電源線碰殼。這時，由于有了保護接零線，則形成V相電源的直接短路。短路電流Id的值很大，?？蛇_數百安培，足以使電路上的保護裝置迅速動作，如使熔斷器FU燒斷或使自動開關跳閘（圖中未標出）從而及時切斷電源、消除了觸電危險，也使故障暴露、方便維修。所以在接地的低壓電網中，除少數觸電危險性較小的環境，如具有不導電性地面和墻壁的辦公室、實驗室和民居等以外，所有生產、生活用電器設備都應采取保護接零措施以保證安全。3.保護接零保護接零是中點接地的三相四線和五26②在中點接地低壓電網中，采用保護接地不能保證安全

如下圖所示，電源電壓為220V，工作接地電阻設為Ro=4?,即使保護接地電阻Rb也達到4?的較高標準，這時的碰殼短路電流

這個短路電流值是不足以促使5KW及以上設備的熔斷器動作的。于是故障長期存在，觸電危險也長期存在。

一旦有人觸及該漏電設備外殼，則人體所承受的觸電電壓Ur=外殼電壓=IdRb=27.5*4=110V，這個數值的觸電電壓是相當危險的。UUdUoD接地電網中采用保護接地的危險性原理圖這就是說，在接地電網中，如果用電設備采取保護接地，雖然能夠多少降低設備漏電時觸電的危險性，但一般不能消除這種危險性。因此，在接地電網中，除裝設有漏電時能自動切斷電源的自動裝置以及采取了其他防止觸電措施的少數情況外，不能采用保護接地，而只能采用保護接零作為安全措施。②在中點接地低壓電網中，采用保護接地不能保證安全27③在接地的低壓電網中，嚴禁個別設備只接地、不接零

由同一臺變壓器供電的采用保護接零的系統中，所有用電設備的金屬外殼都必須同零線連接起來，構成一個零線網。如果有個別設備離開零線網，采取保護接地措施，則情況是相當嚴重的。如下圖所示，圖中，設備D接地而未接零。當設備D漏電時，電流通過Rb和Ro構成回路。電流不會太大，線路可能不會斷開，故障長時間存在。該設備對地電壓和零線對地電壓分別為：Ud和Uo都可能是危險電壓。即該設備及其他所有按規定接零的設備的外殼都可能帶有危險電壓。因此，在D設備未裝設漏電時能自動切斷電源的自動裝置或在未采取相應措施的情況下，不允許其單獨采取接地保護。個別設備不接零的危險③在接地的低壓電網中，嚴禁個別設備只接地、不接零28第四節絕緣監測和漏電保護

絕緣監視或絕緣監測就是監視某臺變壓器二次側整個輸配電線路對地的絕緣狀況。在不接地電網中，當線路對地絕緣良好時，單相觸電無危險（因為電流不成回路），這是不接地電網在安全運行上的最大優點。一、絕緣監測低壓電網的絕緣監視

低壓電網的絕緣監視，是用三只規格相同的電壓表來實現的，其接線圖如右圖所示。電網對地絕緣正常時，三相平衡，三只電壓表讀數均為相電壓；當一相接地時，該相電壓表讀數急劇降低，另兩相則顯著升高。即使系統沒有接地，而是一相或二相對地絕緣顯著惡化時，三只電壓表也會給出不同的分數，引起工作人員注意。如果用三只燈泡監視效果更為明顯。（一）低壓不接地電網絕緣監視的方法和原理第四節絕緣監測和漏電保護絕緣監視或絕緣監29

高壓電網可以用類似的方法進行絕緣監視，其接線如下圖所示：監視儀表（器）通過電壓互感器同高壓連接。互感器有兩組低壓線圈，一組接成星形，共絕緣監視的電壓表用；一組接成開口三角形，開口處接信號繼電器。正常時，三相平衡，三只電壓表讀數相同；三角形開口處電壓為零，信號繼電器不動作。當一相接地或一、兩相絕緣明顯惡化時，三只電壓表出現不同讀數；同時，三角形開口處出現電壓，信號繼電器動作，發出信號。（二）高壓電網絕緣監視的方法和原理高壓電網的絕緣監視高壓電網可以用類似的方法進行絕緣監視，其接線如下圖所30

漏電保護裝置是近代電網中防止直接和間接電擊的主要安全措施和設備，種類繁多、應用廣泛。它們主要的功能是：

1、防止設備漏電引起的觸電事故；

2、防止單相觸電事故；

3、防止因漏電而引起的火災和爆炸事故；

4、有的還能防止電動機缺相運行事故。二、漏電保護裝置

漏電保護裝置廣泛應用于低壓電網，也可用于高壓電網，作檢查漏電情況之用。

通常漏電保護裝置還要自動開關組裝在一起，成為漏電自動開關，（不可成為自動漏電開關），成為具備短路、過載、欠壓、失壓和漏電等多種保護功能的新型開關。漏電自動開關三相漏電保護器漏電保護裝置是近代電網中防止直接和間接電擊的31

如下圖所示，設備漏電時，出現異?，F象：

1.三相電流的平衡遭到破壞，出現零序電流，即：（一）漏電保護裝置的基本原理

漏電保護裝置就是通過檢測機構取得這兩種異常訊號，經過中間機構的轉換盒傳遞，然后使執行機構動作，并通過開關設備斷開電源。有時，異常訊號很微弱，中間還需要增設放大環節。漏電保護裝置種類很多，按照反映訊號的種類，可分為電流型漏電保護裝置和電壓型漏設備漏電圖

2.某些正常時不帶電的金屬部分出現對地電壓，即：電保護裝置和電壓型漏電保護裝置。電流型漏電保護裝置又可分為零序電流型和泄漏電流型兩種。如下圖所示，設備漏電時，出現異?，F象：（一）漏32

為了進一步提高線路運行的安全水平，應用漏電保護后還應同時應用接零保護。在三相四線制中，在設備對地絕緣的情況下（如安裝在枕木上的電動機）發生碰殼短路時，總漏電保護已不起作用，一旦保護接零又因為線路太長或接零線太細而不能促使有關熔斷器及時燒斷時，設備將被燒毀。如下圖所示：（二）漏電保護與接零保護的公用漏電保護與接零保護公用時的錯誤接法為了進一步提高線路運行的安全水平，應用漏電保護33

這時，除了每臺設備都安裝三級漏點保護開關將設備直接與大地連接以確保碰殼電器在漏電時都能有漏電保護外更為完善的解決方案是實行三相五線制。其特點是：將零線一分為二，一根成為工作零線，它與相線一同穿過互感器鐵芯，只通過單相回路電流和三相不平衡電流。工作零線末端或中端均不可再行重復接地。另一條稱為保護零線。它不穿過互感器，只作為短路電流和漏電電流的主要回路。與所有設備的接零保護線直接聯接。它的末端必須重新接地。如下圖所示：漏電保護與接零保護公用時的正確接法這時，除了每臺設備都安裝三級漏點保護開關將設備34

由上述可知，三相五線制是最完善的配電用電制度。因為采用五線制后就可以全面實施電保護和接零保護的共用。一旦設備碰殼短路，即使設備對地絕緣、短路電流既可以促使保護電氣迅速動作切斷電源，也可以促使漏電保護開關跳閘以切斷電源。兩種保護措施從而“并行不?！倍摇跋嗟靡嬲谩?。發達國家早已經實行三相五線制，香港在96年3月通過法令禁止使用二孔插座和插銷、也已經全面實施了三相五線制。深圳市的許多高層建筑和大型工廠也都應用了五線制。由上述可知，三相五線制是最完善的配電用電制度。35安全第一，預防為主。END安全第一，預防為主。END36演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！37電網運行的安全技術第二章電網運行的安全技術38前言電氣安全技術也就是電網運行的安全技術。就防止觸電來說，觸電事故發生不外乎是偶然觸及或接近帶電體（即直接電擊）或者是觸及正常不帶電意外帶電的導電體（即間接電擊）。為了防止直接電擊，可采取絕緣、屏護、間距等安全措施；為了防止間接電擊，可采取保護接地、保護接零、應用漏電保護等安全措施。這些安全措施都是通用的、基本的安全措施，即不論是什么行業，不論周圍環境如何，也不論是什么電氣設備，都應當要考慮這些安全措施，而且必須滿足采用這些措施的技術要求。前言電氣安全技術也就是電網運行的安全39第一節絕緣和加強絕緣絕緣是用絕緣材料把帶電體封閉起來。各種線路和設備都是由帶電部分和絕緣部分組成的。良好的絕緣能保證設備正常運行，還能保證人體不致接觸帶電部分。電工絕緣材料的電阻率一般在10厘米.歐以上。瓷、玻璃、云母橡膠、木材、膠木、塑料、布、紙、礦物油等都是常用的絕緣材料。雙重絕緣是指除基本絕緣外，還有一層獨立的附加絕緣，如轉子鐵心與轉軸間的絕緣層等，用來保證在基本絕緣損壞時，對操作者進行觸電保護。加強絕緣是指絕緣材料的機械強度和絕緣性能都加強了的基本絕緣它具有與雙重絕緣相同或相似的觸電保護能力。

一、絕緣的破壞絕緣材料所承受的電壓超過某一程度時，就會在某些地方發生放電而使絕緣性能遭到破壞，這就是擊穿現象。固體絕緣的擊穿一般不能恢復絕緣性能，而液體和氣體絕緣的擊穿在電壓撤除后絕緣性能還能恢復，但性能往往有所降低。第一節絕緣和加強絕緣絕緣是用絕緣材料把帶電體40固體擊穿有兩種基本形式，即熱擊穿和電擊穿。熱擊穿是絕緣材料在外加電壓作用下，產生了泄漏電流使絕緣材料發熱，如果產生的熱量來不及散發，材料的溫度就要升高，由于絕緣材料具有負的電阻溫度系數，使得絕緣電阻隨溫度的升高而減少，而增大的電流又使材料進一步發熱，直至絕緣材料中電流流經某途徑發生熔化和燒穿的現象。熱擊穿是熱起主要作用。電擊穿是絕緣材料在強電場的作用下，其中的離子獲得高速，從而使中性分子產生碰撞電離，以至產生大量電流而致擊穿。電擊穿主要決定于電場強度的大小。絕緣材料除因擊穿而破壞外，腐蝕性氣體、蒸汽、潮濕、粉塵、機械損傷也都會降低其絕緣性能或導致破壞。在正常工作的情況小，絕緣材料也會逐漸“老化”而降低以至失去絕緣性能。玻璃絕緣子瓷絕緣子固體擊穿有兩種基本形式，即熱擊穿和電擊穿。熱擊穿41二、介質損耗角絕緣材料的好壞，除可用絕緣電阻值來衡量外，還可用介質“損耗角“度量。絕緣材料又稱介質，理想的介質中傳導電流為零，“通過“理想介質的電流唯有電容性電流，它超前電壓90角；而在實際的介質中卻存在微小的傳導電流，這個電流使與電容電流并聯的，因而介質中的實際電流包含著兩種電流：一種是超前電壓90角的電容電流，另一種是與電壓同相的傳導電流（亦稱泄漏電流）。這種并聯總電流超前于電壓的角度就小于90角。它與90角之差值稱為“損耗角”。當泄漏電流越大、介質中電流超前電壓的角度越小，其損耗角越大。所以絕緣材料的“損耗角”（一般用符號“&”來表示它）也可表征絕緣性能的優劣。但通常都是用絕緣電阻值來衡量。二、介質損耗角42絕緣的好壞，主要由絕緣材料所具有電阻大小來反映，絕緣材料的絕緣電阻是加于絕緣的直流電壓與流經絕緣的電流（泄漏電流）之比，絕緣電阻可分為體積電阻和表面電阻，前者是電流通過絕緣厚度的電阻值，后者是電流通過絕緣表面的電阻值。而絕緣的全電阻就是這兩者之并聯值，通常所講的絕緣電阻主要是這個全電阻。與此相對應的是絕緣材料的電阻率，電阻率也有體積電阻率和表面電阻率之分。絕緣電阻通常用搖表（兆歐表）測定。不同線路或設備對絕緣電阻有不同的要求。一般來說，高壓較低壓要求高，新設備較老設備要求高；室外的較室內的要求高，移動的較固定的要求高等。下面是幾種主要線路和設備應當達到的絕緣電阻值。

配電線路新裝和大修后的低壓電力和照明線路，要求絕緣電阻值不低于0.5兆歐。運行中的線路可降低至每伏工作電壓1000歐。在潮濕的環境，要求可降低為每伏工作電壓500歐。三、絕緣指標和測定（一）指標和測定絕緣的好壞，主要由絕緣材料所具有電阻大小來反映，絕緣43新裝盒大修后的高壓架空電力線路，要求每個絕緣子的絕緣電阻不于300兆歐。配電盤的二次線路，絕緣電阻不應低于1兆歐，潮濕的環境可降低為0.5兆歐。絕緣物發生電擊穿的電壓叫做擊穿電壓。擊穿時的電場強度叫做材料的耐壓強度。泄漏電流是線路或設備在外加電壓作用下流經絕緣部分的電流。搖表實質上就是測量泄漏電流，只不過是以電阻值的形式指示出來。搖表的額定電壓是搖表空轉時的電壓。（二）耐壓強度（三）泄漏電流新裝盒大修后的高壓架空電力線路，要求每個絕緣子的絕緣電阻44第二節屏護和間距屏護是采用遮攔、護罩、護蓋、箱匣等把帶電體同外界隔絕開來，以防止人身觸電的措施。除防止觸電的作用之外，有的屏護裝置還起防止電弧傷人、防止弧光短路或便利檢修工作的作用。開關電器的可動部分一般不能包以絕緣，而需要屏護。不論高壓設備是否有絕緣，均應采取屏護或其他防止接近的措施。變配電設備，安裝在室外地上的變壓器以及安裝在車間或公共場所的變配電裝置，均需設遮攔或柵欄作為屏護，所采用網眼遮攔高度不應低于1.7米，下部邊緣離地不應超過0.1米，網眼不應大于40*40平方毫米。對于低壓設備，網眼遮攔與裸導體距離不應小于0.15米；10千伏設備不應小于0.35米；20~35千伏設備不應小于0.6米。戶內柵欄高度不應低于1.2米，戶外不應低于1.5米。對于高壓設備，柵欄與裸導體距離不應低于1.5米，對于低于設備，柵欄與裸導體距離不應小于0.8米。戶外變電裝置圍墻高度一般不應低于2.5米。一、屏護第二節屏護和間距屏護是采用遮攔、護罩、護蓋、箱45電網運行的安全技術培訓課件46屏護裝置不直接與帶電體接觸。屏護裝置所用材料應當有足夠的機械強度和良好的耐火性能。金屬材料制成的屏護裝置，必須接地或接零。屏護裝置應與以下安全措施配合使用：

①屏護裝置應有足夠的尺寸，與帶電體之間應保持必要的距離。

②被屏護的帶電部分應有明顯標志，標明規定的符號或涂上規定的顏色。

③遮攔、柵欄等屏護裝置上，應根據被屏護對象掛上“高壓，生命危險”、“站住，生命危險“、“切勿攀登，生命危險”等警告牌。必要時應上鎖。

④配合采用信號裝置和聯鎖裝置。前者一般是用燈光或儀表指示有電；后者是采用專門裝置，當人體越過屏護裝置可能接近帶電體時，被屏護裝置能自動斷電。屏護裝置不直接與帶電體接觸。屏護裝置所用47

間距就是保證人體與帶電體之間的安全距離。為了避免車輛或其他器具碰撞或過分接近帶電體造成的事故，以及為了防止火災、防止過電壓放電和各種短路事故，在帶電體與地面之間，帶電體與其它設施和設備之間，帶電體與帶電體之間均需保護一定的安全距離。安全距離的大小取決于電壓的高低、設備的類型、安裝的方式等因素。

二、間距間距就是保證人體與帶電體之間的安全距離。為了避免48

架空線路是指檔距超過25米，利用桿、塔敷沒的高、低壓線路。它主要由導線、桿、塔、橫擔、絕緣子和金具等組成。架空線路所用導線可以是裸線，也可以是絕緣線，如果露天架設，導線絕緣經風吹日曬也極易損壞。架空線路斷線接地時，為防止跨步電壓傷人，在接地點周圍8-10米范圍內，不能隨意進入。架空導線在電桿上的排列，一般有水平、垂直和三角形方式，如低壓、380/220伏三相四線制的導線，采用水平排列，且零線在靠電桿位置，保證檢修人員上桿操作安全。1.架空線路(一)線路安全距離架空線路是指檔距超過25米，利用桿、49

10千伏接戶線對地距離不應小于4.0米；低壓接戶線對地距離不應小于2..5米。低壓接戶線跨越通車街道時，對地距離不應小于6米；跨越通車困難的街道或人行道時，不得小于3.5米。低壓接戶線和進戶線接戶線系指從用戶進線處第一個支持物到配電網的一段導線；進戶線系指從接戶線引入室內的一段導線。2.接戶線和進戶線10千伏接戶線對地距離不應小于4.0米；50低壓接戶線與建筑物有關部分的距離，不應小于下表中所列數值：

與接戶線下方窗方的垂直距離30厘米與接戶線上方陽臺或窗戶的垂直距離80厘米與窗戶或陽臺的水平距離75厘米與墻壁、構架的距離5厘米低壓接戶線的檔距不宜超過25米；檔距超過25米時宜設接戶桿。低壓進戶線進線管口對地面距離不應低于2.7米；高壓一般不應小于4.5米；進戶線進線管口與接戶線端頭之間的距離一般不應超過0.5米。低壓接戶線與建筑物有關部分的距離，不應小于下表中所列數值：51低壓接戶線間的線間距離不應小于下表所列數值：架設方式檔距（米）線間距離（厘米）自電桿上引下25及以下15215以上20外墻敷設6及以下106以上15低壓接戶線間的線間距離不應小于下表所列數值：架設方式檔距（52戶內低壓裸導線與地面、生產設備和建筑物之間的最小距離不應小于下列數值：3.戶內線路距地面3.5米距汽車通道的地面6米距起重機鋪板2.2米距需要經常維護的管道1米距要經常維護的生產設備1.5米固定點間距2米以內時距建筑物0.05米固定點間距2~3米時距建筑物0.10米固定點間距4~6米時距建筑物0.15米固定點間距6米以上時距建筑物0.20米裸導線采用網狀遮攔保護時，離地面最小高度可以減低為2.5米

戶內低壓裸導線與地面、生產設備和建筑物之間的最小距53電纜線路主要由電纜、電纜終端頭以及電纜中間接頭組成。而電纜由導電線芯絕緣層和保護層組成。電纜線路可以暗設也可以明設。暗設的有沿電纜隧道或電纜溝敷設的，也有直接埋在地下的。直接埋地電纜與一些工程設施的最小距離不應小于下表的要求：4.電纜線路敷設條件平行敷設交叉敷設與電桿或建筑物地下基礎之間0.6m-控制電纜與控制電纜之間0.1m0.5m10KV以下的電力電纜之間（或與控制電纜之間）0.25m0.5m10~35KV的電力電纜之間（或與其他電纜之間）0.5m0.5m不同部門的電纜（包括通訊電纜之間與熱力管道之間）2.0m0.5m與可燃氣體及易燃、客人液體管道之間1.0m0.5m與水管、壓縮空氣管道之間0.5m0.5m與道路之間1.5m1.0m與普通鐵路路軌之間3.0m1.0m與直流電氣化鐵路路軌之間10m-電纜線路主要由電纜、電纜終端頭以及電纜中間接頭組成54

①電纜相互交叉時，高壓電纜應在低壓電纜下方，如果其中一條電纜在交叉點前后1米范圍內穿管保護或用隔板隔開時，最小距離可減少為0.25米。

②電纜與熱力管道接近或交叉時，如有隔熱措施，平行和交叉的最小距離可分別減為0.5和0.25米；

③電纜與熱力管道交叉時的隔熱措施，應采用電纜穿石棉水泥管保護時，保護管應超出熱力管（溝）兩端2米；當采用隔熱層保護時，隔熱層應超過熱力管（溝）兩邊和電纜兩邊1米；

④電纜和鐵路或道路交叉時應穿管保護，保護管應伸出軌道或路面2米以外；

⑤電纜與建筑物基礎的距離，應能保證電纜埋設在建筑物散水以外；電纜引入建筑物時應穿管保護，保護管亦應超出建筑物散水以外。在應用上表時，應注意以下幾點：直接埋在地下的電纜與一般接地裝置的接地體之間應相離0.25~0.5米。直接埋在地下的電纜埋設深度一般不應小于0.7米，并應在凍土層以下。①電纜相互交叉時，高壓電纜應在低壓電纜下方，如55用電設備的安裝應考慮到防震、防塵、防潮、防水、防觸電等安全距離的要求。以下為常見用電設備的安全距離：

1.常用開關設備安裝高度為1.3~1.5米。為了便于操作，開關手柄與建筑物之間應保持150毫米的距離。板把開關離地面高度可取1.4米。拉線開關離地面高度可取3米。明裝插座離地面高度1.3~1.5米，暗裝的可取0.2~0.3米。

2.室內吊燈燈具高度應大于2.5米；受條件限制時可減為2.2米（如果還要降低，可采取適當的安全措施），當燈具在桌面上方或人碰不到的地方時，高度可減為1.5米。

3.戶外照明燈具高度不應小于3米；墻上燈具高度允許減為2.5米。（二）用電設備安全距離庭院燈用電設備的安裝應考慮到防震、防塵、防潮、防水、防56為了防止人體接近帶電體，必須保證足夠的檢修間距。在低壓操作中，人體或其所攜帶工具等于帶電體之間的最小距離不應小于0.1米，在高壓無遮攔操作中，人體或其所攜帶工具與帶電體之間的最小距離不應小于下列數值：（三）檢修安全距離10KV及以下0.7米20~35KV1.0米當不足上述距離時，應裝設臨時遮攔，并應符合有關間距的需求。用絕緣桿操作時，上述距離可減為：10KV及以下0.3米20~35KV0.5米為了防止人體接近帶電體，必須保證足夠的檢修間距。57在線路上工作時，人體或其所攜帶工具等于臨近帶電線路之間的最小距離不應小于下列數值：10KV及以下1.0米35KV2.5米

如不足上述數值，臨近的線路應當停電。用水沖洗時，小型噴嘴與帶電體之間的最小距離不應小于下列數值：10KV及以下0.4米35KV0.6米在線路上工作時，人體或其所攜帶工具等于臨近帶電線58第三節電網的安全性分析由電能的生產、輸送、轉換、分配和應用的所有設備和裝置的總組合體稱為電力系統，其中由各種電壓等級所組成的輸配電線路、包括各級變電站、配電所所組成的部分稱為電力網，簡稱電網。電網可分為：直流電網、單相電網和三相電網。單相和三相電網又可分為接地或不接地兩種電網。中性點接地的三相交流電網是低壓供電的主要方式。

一、基本名詞解釋低壓電網的標準額定線電壓按國家規定分為三種：①127V（只用于礦井和其他保安條件要求較高的場所），②220V，③380V（又稱220V/380V電網），應用最為廣泛，深圳特區低壓供電就是這種等級，全國各大中城市、大型工礦企業也多是這種電網。第三節電網的安全性分析由電能的生59三相發電機和三相變壓器初、次級三繞組成的聯結點，該點對三繞組任一端的電壓絕對值相等，故稱為中點，亦稱中性點。2.零點通過接地線、接地體與大地直接連接的中點稱為零點。3.中線由中點引出并與三相線分別形成單相供電回路的引線成為中線。1.中點4.零線由零點引出的、作為單相供電公用回路的線稱為零線。

注意：經過漏電保護開關以后的零線不可再行接地。

零線的作用：①.作為通過單相回路電流和三相不平衡電流之用，應該經過漏電保護開關，稱為工作零線；②.專作通過單相短路電流和漏電電流之用，稱為保護零線。三相發電機和三相變壓器初、次級三繞組成的聯結點60所謂接地，就是把電源或用電設備的某一部分、通常是其金屬外殼用接地裝置同大地作電的緊密連接，接地裝置由埋入地下的金屬接地體和接地線組成。1.定義2.接地的分類按不同用途，接地可分為正常接地和故障接地兩類。正常接地又有工作接地和安全接地之分。安全接地主要包括防止觸電的保護接地、防雷接地、防靜電接地及屏蔽接地等。故障接地是指帶電體與大地之間發生意外的連接，如電氣設備的碰殼短路，電力線路的接地短路等。

二、接地所謂接地，就是把電源或用電設備的某一部分、通613.跨步電壓跨步電壓是指人站立在流過電流的地面上，加于人的兩腳之間的電壓如圖1的U1和U2。人的跨步一般按0.8米考慮。圖2跨步電壓觸電示意圖圖1跨步電壓示意圖復習：由跨步電壓造成的觸電成為跨步電壓觸電。如圖2中所示，人站在距離電線落地點8～10米以內，就可能發生跨步電壓觸電事故3.跨步電壓跨步電壓是指人站立在流過電流的地623.保護接零保護接零是中點接地的三相四線和五線制低壓配電電網中為防止間接電擊和電網的安全運行所采取的最主要的安全措施。所謂保護接零或接零保護就是將電氣設備在正常情況下不帶電的金屬部分與電網的零干線緊密地聯接起來。如下圖所示。保護接零原理圖①保護接零原理和應用如左圖所示，某設備發生V相電源線碰殼。這時，由于有了保護接零線，則形成V相電源的直接短路。短路電流Id的值很大，常可達數百安培，足以使電路上的保護裝置迅速動作，如使熔斷器FU燒斷或使自動開關跳閘（圖中未標出）從而及時切斷電源、消除了觸電危險，也使故障暴露、方便維修。所以在接地的低壓電網中，除少數觸電危險性較小的環境，如具有不導電性地面和墻壁的辦公室、實驗室和民居等以外，所有生產、生活用電器設備都應采取保護接零措施以保證安全。3.保護接零保護接零是中點接地的三相四線和五63②在中點接地低壓電網中，采用保護接地不能保證安全

如下圖所示，電源電壓為220V，工作接地電阻設為Ro=4?,即使保護接地電阻Rb也達到4?的較高標準，這時的碰殼短路電流

這個短路電流值是不足以促使5KW及以上設備的熔斷器動作的。于是故障長期存在，觸電危險也長期存在。

一旦有人觸及該漏電設備外殼，則人體所承受的觸電電壓Ur=外殼電壓=IdRb=27.5*4=110V，這個數值的觸電電壓是相當危險的。UUdUoD接地電網中采用保護接地的危險性原理圖這就是說，在接地電網中，如果用電設備采取保護接地，雖然能夠多少降低設備漏電時觸電的危險性，但一般不能消除這種危險性。因此，在接地電網中，除裝設有漏電時能自動切斷電源的自動裝置以及采取了其他防止觸電措施的少數情況外，不能采用保護接地，而只能采用保護接零作為安全措施。②在中點接地低壓電網中，采用保護接地不能保證安全64③在接地的低壓電網中，嚴禁個別設備只接地、不接零

由同一臺變壓器供電的采用保護接零的系統中，所有用電設備的金屬外殼都必須同零線連接起來，構成一個零線網。如果有個別設備離開零線網，采取保護接地措施，則情況是相當嚴重的。如下圖所示，圖中，設備D接地而未接零。當設備D漏電時，電流通過Rb和Ro構成回路。電流不會太大，線路可能不會斷開，故障長時間存在。該設備對地電壓和零線對地電壓分別為：Ud和Uo都可能是危險電壓。即該設備及其他所有按規定接零的設備的外殼都可能帶有危險電壓。因此，在D設備未裝設漏電時能自動切斷電源的自動裝置或在未采取相應措施的情況