一、 間接接觸觸電防護
(1) 在正常情況下電氣設(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)故障的情況下,為避免發(fā)生人身觸電傷亡事故而進行的防護,稱為間接接觸觸電防護,或稱為防止間接接觸帶電體的保護。
(3) 間接接觸電防護措施有以下幾種:
① 自動切斷供電電源(接地故障保護)。
② 采用雙重絕緣或加強絕緣的電氣設(shè)備(即Ⅱ級電工產(chǎn)品)。
③ 將有觸電危險的場所絕緣,構(gòu)成不導電環(huán)境。
④ 采用不接地的局部等電位連接保護,或采取等電位均壓措施。
⑤ 采用安全特低電壓。
⑥ 實行電氣隔離。
二、 中性點與零點、中性線與零線的區(qū)別
當電源側(cè)(變壓器或發(fā)電機)或者負載側(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載中性點。由中性點引出的導線稱為中性線,簡稱中線。
如果中性點與接地裝置直接連接而取得大地的參考零電位,則該中性點稱為零點,從零點引出的導線稱為零線。
通常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。嚴格地說,應(yīng)該是,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。
當為三相線路時,除了三根相線外,還可從中性點引出一根導線,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。
中性點是否接地,亦稱為中性點制度。中性點制度可以大致分為兩大類,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、 保護接地
所謂保護接地,就是將電氣設(shè)備在故障情況下可能出現(xiàn)危險對地電壓的金屬部分(如外殼等)用導線與大地做電氣連接。
如果電氣設(shè)備沒有保護接地,當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)備實行保護接地后,接地短路電流將同時沿接地體和人體兩條通路通過。接地電阻一般為4歐以下,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、 保護接零
保護接零簡稱為接零,就是將電氣設(shè)備在正常情況下不帶電的金屬部分(外殼),用導線與低壓配電網(wǎng)的零線(中性線)直接連接,以保護人身安全,防止發(fā)生觸電事故。
保護接零一般與熔斷器、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標準中稱之為TN-C系統(tǒng))的防觸電措施。
有了保護接零,當發(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,所以故障電流很大,它足以使線路上的保護裝置(熔斷器或自動開關(guān))迅速動作,從而將漏電的設(shè)備斷開電源,消除危險,起到保護作用。
雖然保護接地和保護接零都可以保證人身安全,但保護接零較保護接地更具有優(yōu)越性,因為零線的阻抗小、短路電流大,從而克服了保護接地要求其電阻值很小的局限性。
五、 保護接地與保護接零的區(qū)別
保護接地與保護接零的主要區(qū)別是:
(1) 保護原理不同 保護接地是限制設(shè)備漏電后的對地電壓,使之不超過安全范圍。在高壓系統(tǒng)中,保護接地除限制對地電壓外,在某些情況下,還有促使電網(wǎng)保護裝置動作的作用;保護接零是借助接零線路使設(shè)備漏電形成單相短路,促使線路上的保護裝置動作,以及切斷故障設(shè)備的電源。此外,在保護接零電網(wǎng)中,保護零線和重復接地還可限制制備漏電時的對地電壓。
(2) 適用范圍不同 保護接地既適用于一般不接地的高低壓電網(wǎng),也適用于采取了其他安全措施(如裝設(shè)漏電保護器)的低壓電網(wǎng);保護接零只適用于中性點直接接地的低壓電網(wǎng)。
(3) 線路結(jié)構(gòu)不同 如果采取保護接地措施,電網(wǎng)中可以無工作零線,只設(shè)保護接地線;如果采取保護接零措施,則必須設(shè)工作零線,利用工作零線作接零保護。保護接零線不應(yīng)接開關(guān)、熔斷器,當在工作零線上裝設(shè)熔斷器等開斷電器時,還必須另裝保護接地線或接零線。
六、 電氣設(shè)備的哪些金屬部分應(yīng)進行保護接地或接零
凡是在正常情況下不帶電,而當絕緣損壞、碰殼短路或發(fā)生其他故障時,有可能帶電的電氣設(shè)備金屬部分及其附件都應(yīng)實行接地或接零。這些金屬部分或附件包括:
(1) 電機、變壓器、斷路器和其他電氣設(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) 導線、電纜的金屬保護管和金屬外皮,交、直流電力電纜的接線盒和終端盒的金屬外殼,母線的保護罩和保護網(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) 超過安全電壓而未采用隔離變壓器的手持電動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行保護接地或接零
電氣設(shè)備的以下金屬部分,除另有規(guī)定者外,一般可不實行保護接地或接零:
(1) 干燥場所采用的安全電壓或低于安全電壓(交流50伏以下、直流110伏以下)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、繼電器和其他低壓電器的外殼。
(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,已接地機床上的電機和電器的外殼。
(5) 不導電場所的低壓電氣設(shè)備(包括與之有金屬性連接的機械設(shè)備等)的外殼。
(6) 裝有確保人身安全的高靈敏度漏電保護器的電氣裝置。
八、 保護接地線的顏色
我國過去生產(chǎn)的電工產(chǎn)品,其接地線都以黑色為標志,這種標志已被淘汰。目前,我國已執(zhí)行國際標準,采用黃、綠雙色絕緣線作為保護接地線。黃、綠雙色是國際電工委員會規(guī)定的保護接地線專用色標,已為國際通用,我國亦在相應(yīng)標準中明確規(guī)定使用這一色標。但日本、西歐一些國家采用單一綠色線作為保護接地線,所以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。如果對保護接地線的色標難以判斷,應(yīng)查看說明書,或拆開辨認,或用萬用表判別。
九、 在低壓配電系統(tǒng)中,采用保護接零應(yīng)注意的事項
在1千伏以下配電系統(tǒng)中,采用保護接零應(yīng)注意以下事項:
(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)定要求,以保證零線起工作和保護雙重作用。
(2) 必須在規(guī)定地點將零線重復接地,以防止零線斷線造成危險。
(3) 零線回路上不得裝設(shè)開關(guān)和熔斷器,以防止零線斷開時接零設(shè)備外殼產(chǎn)生危險的對地電壓;但對于不起保護作用的零線,或另裝保護接零線時,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)要求與相線相同,以防止零線發(fā)生斷線故障。
(5) 所有電氣設(shè)備的保護接零線,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)備實行保護接地。
(7) 零線的載流量至少應(yīng)大于相線載流量的1/2。
(8) 零線的最小截面不得小于規(guī)程規(guī)定的最小截面,以保證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措施,是指采用適當?shù)拈_關(guān)電器,當設(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,以防止因人體接觸危險電壓的時間過長而引起觸電傷亡事故。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,在保證人身安全所要求的時間內(nèi)及時被切斷。
采取這一保護措施,是以下述兩個相互關(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)。通常,所采用的TN、TT、IT各種不同系統(tǒng)的故障環(huán)路是各不相同的。
(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。但關(guān)鍵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標準規(guī)定的中性點工作制度
根據(jù)IEC標準,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,負載設(shè)備的外露導電部分(金屬外殼)通過保護導體與該接地點相連接。根據(jù)中性導體(工作零線)與保護導體(保護地線)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,中性導體和保護導體是嚴格分開的,即所謂的單相三線制和三相五線制;TN-C-S系統(tǒng),系統(tǒng)中有一部分中性導體和保護導體的功能合在一根導體上,另一部分中性導體和保護體則是分開的;TN-C系統(tǒng),在整個系統(tǒng)中,中性導體和保護導體的功能合在一根導體上,即我國常用的接零保護系統(tǒng)。
上述字母所表示的意義為:第一個字母“T”表示電源系統(tǒng)中的一點(或中性點)直接接地;第二個字母“N”表示設(shè)備的外露導電部分與電源系統(tǒng)接地點實行直接電氣連接;字母“S”表示中性導體和保護導體是分開的;字母“C”表示中性導體和保護導體的功能合在一根導體上。
(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),我國稱之為保護接地系統(tǒng)。
第一個字母“T”表示電源系統(tǒng)中的一點直接接地;第二個字母“T”表示設(shè)備的外露導電部分的接地與電源系統(tǒng)的接地在電氣上無關(guān)聯(lián)。
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