第二章 直接接触电击防护 ◆触及正常运行带电体所发生的电击,称为直接接触 电击。 ◆直接接触电击防护就是使危险的带电部分不会被有 意或无意地触及。最常用的防护措施是绝缘、屏护和 间距。 第一节 绝缘 绝缘是指利用绝缘材料对带电体进行封闭和隔离。绝缘是防止电事 故的重要措施,良好的绝缘也是保证电气系统正常运行的基本条件。 一、绝缘材料的电气性能 绝缘材料又称为电介质,其导电能力很差,但并非绝对不导电。工程上 应用的绝缘材的电阻率一般都不低于1×107 Ω·m 。 绝缘材料的主要作用是用于对带电的或不同电位的导体进行隔离,使电 流按照确定线路流动。 绝缘材料种类: 气体绝缘 材料 液体绝缘 材料 固体绝缘 材料 从石油原油中提炼出来的绝缘矿物油,十二烷基苯、聚丁二烯、硅油和三氯联 苯等合成油以及蓖麻油 树脂绝缘漆,纸、纸板等绝缘纤维制品,漆布、漆管和绑扎带等绝缘浸渍纤维 制品,绝缘云母制品,电工用薄膜、复合制品和粘带,电工用层压制品,电工 用塑料和橡胶、玻璃、陶瓷等 (因同时具有支撑作用,故用的较多) 空气、氮、氢、二氧化碳和六氟化硫等 ? 绝缘材料的电气性能主要表现在电场作用下材料的导电性能、介电性能 及绝缘强度。它们分别以绝缘电阻率ρ( 或电导率γ) 、相对介电常数 εr、介质损耗角 tanδ 及击穿强度EB四个参数来表示。 绝缘示意图 电源线 可触及部分 附加绝缘 基本绝缘 带电导体 钢化玻璃绝缘子串、 支柱式绝缘子 干式变压器 1.绝缘电阻率和绝缘电阻 ? 电介质的带电质点主要为本征离子和杂 质离子。在电场的作用下,它们可作有 向运动,形成泄漏电流。在外加电压作 用下的绝缘材料的等效电路如图,电阻 支路的电流 Ii为漏导电流;流经电容和 电阻串联支路的电流 Ia称为吸收电流, 是由缓慢极化和离子体积电荷形成的电 流;电容支路的电流 IC 称为充电电流, 是由几何电容等效应构成的电流。 ? 温度、湿度、杂质含量和电场强度的增加都可能降低电介质的电阻率。 温度升高时,分子热运动加剧,使离子容 易迁移,电阻率按指数规律下降。 湿度升高,一方面水分的浸入使电介 质增加了导电离子,使绝缘电阻下降; 另一方面,对亲水物质,表面的水分 还会大大降低其表面电阻率,造成泄 漏电流过大而使设备损坏 杂质的含量增加,增加了内部的导电离子, 也使电介质表面污染并吸附水分,从而降 低了体积电阻率和表面电阻率。 2. 介电常数 ? 介电常数εr是表明电介质极化特征的性能参数。介电常数愈大,电介质极化 能力愈强,产生的束缚电荷就愈多。束缚电荷也产生极化电场,极化电场总 是削弱外电场的。 相对介电常数 εr 为: ? r ? C c 0 C0为电容器极板间为真空时的电容量,C为极板间是某种电介质时的电容量。 ? 绝缘材料的介电常数受电源频率、温度、湿度等因素而产生变化。 随频率增加,有的极化过程在半周期内来不及完成,以致极化程度 随温度增加,偶极子转向极化易于进行,介电常数增大;但当温度 随湿度增加,材料吸收水分,由于水的相对介电常数很高 ( 在 80 下降,介电常数减小。 超过某一限度后,由于热运动加剧,极化反而困难一些,介电常数 左右 ),且水分的 侵入能增加极化作用,使得电介质的介电常数明 减小。 显增加。因此,通过测量介电常数,能够判质受潮程度等。 3. 介质损耗 ? 在交流电压作用下,电介质中的部分电能转变成热能,这部分能量叫 做介质损耗。 ? 单位时间内消耗的能量叫做介质损耗功率。介质损耗一种是由漏导电 流引起的;另一种是由于极化引起的。介质损耗使介质发热,是电介 质热击穿的根源。 施加交流电压时,电流、电压的相量 关系如图示。总电流与电压的相位差 φ,即电介质的功率因数角。功率因 数角的余角δ称为介质损耗角。根据 相量图,不难求出单位体积内介质损 耗功率P= 式中:ω—— 电源角频率 ;ε—— 电介 质介电常数 ;E —— 电介质内电场强 度;tan δ—— 介质损耗角正切。 ? 由于 P 值与试验电压、试品尺寸等因素有关,难于用来对介质品 质作严密的比较,所以,通常是以tanδ 来衡量电介质的介质损耗 性能。对于电气设备中使用的电介质,要求它的 tanδ 值愈小愈 好。而当绝缘受潮或劣化时, 因有功电流明显增加,会使 tanδ 值剧烈上升。也就是说,tanδ能更敏感地反映绝缘质量。因此, 在要求高的场合,需进行介质损耗试验。 ? 影响绝缘材料介质损耗的因素主要有频率、温度、湿度、电场强度 和辐射。影响过程比较复杂,从总的趋势上来说,随着上述因素的 增强,介质损耗增加。 二、绝缘的破坏 当施加于电介质上的电场强度高于临界值时,会使通过电介质的电流突然猛增, 这时绝缘材料被破坏,完全失去了绝缘性能,这种现象称为电介质的击穿。 发生击穿时的电压称为击穿电压,击穿时的电场强度简称击穿场强。 1. 绝缘击穿 (1) 气体电介质的击穿 ? 气体击穿是由碰撞电离导致的电击穿。在强电场中,带电质点 ( 主要是电子 ) 在电场中获得足够的动能,当它与气体分子发生碰撞时,能够使中性分子电离为 正离子和电子。碰撞电离过程是一个连锁反应过程,每一个电子碰撞产生一系列 新电子,因而形成电子崩向阳极发展,形成一条具有高电导的通道,导致气体击 穿。 ? 规律:气压很低时,气体分子稀少,碰撞游离少,击穿电压很高。气压增大,碰 撞游离增加,击穿电压下降,在某一特定气压下出现最小值;但当气压继续升高, 密度逐渐增大,平均自由行程很小,只有更高的电压才能使电子积聚足够的能量 产生碰撞游离,击穿电压也逐渐升高。在工程上常采用高真空和高气压的方法来 提高气体的击穿场强。空气的击穿场强约为 25~30kV/cm 。 (2) 液体电介质的击穿 ? 液体电介质的击穿特性与其纯净度有关,纯净液体的击穿与气体的击穿机理相似,是 由电子碰撞电离最后导致击穿。当液体含杂质,由于水和纤维的极性强,在强电场的 作用下使纤维极化而定向排列联成小桥,小桥贯穿两电极间引起电导剧增,局部温度 骤升,最后导致击穿。例如,变压器油中含有极少量水分就会大大降低油的击穿场强。 ? 含有气体杂质的液体电介质的击穿可用气泡击穿机理来解释。气体杂质的存在使液体 呈现不均匀性,气体迁移集中,在液体中形成气泡。由于气泡的相对介电常数较低, 使得气泡内的电场强度较高,约为油内电场强度的 2.2~2.4 倍,而气体的临界场强 比油低得多,致使气泡游离,局部发热加剧,体积膨胀,气泡扩大,形成连通两电极 的导电小桥,最终导致整个电介质击穿。为此,在液体绝缘材料使用之前,必须对其 进行纯化、脱水、脱气处理;在使用过程中应避免这些杂质的侵入。 ? 液体电介质击穿后,绝缘性能在一定程度上可以恢复。 (3) 固体电介质的击穿 固体电介质在强电场作用下,其内 ? 固体电介质在强电场作用下,由于 绝缘结构发生击穿,往往是电、热、 固体电介质在强电场作用下,由 少量处于导带的电子剧烈运动,与 固体电介质在强电场作用下,内 介质损耗等原因所产生的热量不能 放电、电化学等多种形式同时存在。 游离、发热和化学反应等因素的 晶格上的原子 ( 或离子 ) 碰撞而 部气泡首先发生碰撞游离而放电, 够及时散发出去,会因温度上升, 一般来说,电介质 tanδ值大、耐热性 综合效应造成的击穿。其特点是 使之游离,并迅速扩展下去导致的 继而加热其他杂质,使之气化形 导致电介质局部熔化、烧焦或烧裂, 差的低压电气设备,工作在温度高、 电压作用时间长,击穿电压往往 击穿。电击穿的特点是电压作用时 成气泡,由气泡放电进一步发展, 最后造成击穿。热击穿的特点是电 散热条件差时,热击穿较为多。在高 很低。它与绝缘材料本身的耐游 间短,击穿电压高。击穿场强与电 导致击穿。放电击穿的击穿电压 压作用时间长,击穿电压较低。热 压电气设备中,放电击穿的概率就大 离性能、制造工艺、工作条件等 场均匀程度密切相关,但与环境温 击穿电压随环境温度上升而下降, 些。脉冲电压下的击穿一般属电击穿。 与绝缘材料的质量有关。 因素有关。 度及电压作用时间几乎无关。 但与电场均匀程度关系不大。 电压作用时间达数十小时乃至数年时, 多数属于电化学击穿。 ? 固体电介质一旦击穿,将失去其绝缘 性能。 绝缘体电击穿时的电子路径 固体电介质的击穿 2. 绝缘老化 ? 电气设备在运行过程中,其绝缘 材料由于受热、电、光、氧、 机械力 ( 包括超声波 ) 、辐 射线、微生物等因素的长期作 一般在低压电气设备中,促使绝缘材 料老化的主要因素是热。热老化包括 低分子挥发性成分的逸出,有材料的 在高压电气设备中,促使绝缘材料 老化的主要原因是局部放电。局部 放电时产生的臭氧、氮氧化物、高 解聚和氧化裂解、热裂解、水解 , 还 用,产生一系列不可逆的物理 变化和化学变化,导致绝缘材 料的电气性能和机械性能的劣 速粒子都会降低绝缘材料的性能, 包括材料分子链继续聚合等过程。每 局部放电还会使材料局部发热,促 种绝缘材料都有其极限耐热温度,当 超过这一极限温度时,其老化将加剧, 使材料性能恶化。 电气设备的寿命就缩短。在电工技术 中,常把电机和电器中的绝缘结构和 绝缘系统按耐热等级进行分类。见下 表。 化。绝缘老化过程十分复杂。 就其老化机理而言,主要有热 老化机理和电老化机理。 我国绝缘材 料标准规定的绝缘耐热分级和极限温度 耐热分级 极限温度/℃ Y A E B F 90 105 120 130 155 H C 180 180 三、绝缘检测和绝缘试验 ? 绝缘检测和绝缘试验主要包括绝缘电阻试验、耐压试验、泄漏电流试 验和介质损耗试验。其中:绝缘电阻试验是最基本的绝缘试验;耐压 试验是检验电气设备承受过电压的能力;泄漏电流试验和介质损耗试 验只对一些要求较高的高压电气设备才有必要进行。 1.绝缘电阻试验 ? 绝缘电阻是衡量绝缘性能优劣的最基本的指标。在绝缘结构的制造和 使用中,经常需要测定其绝缘电阻,判定某些电气设备的绝缘好坏、 受潮情况等。以防因绝缘电阻降低或损坏而造成漏电、短路、电击等 电气事故。 (1)绝缘电阻的测量 ? 绝缘材料的电阻可以用比较法 ( 属于伏安法 )测量,也可以 用泄漏法来进行测量,但通常 用兆欧表( 摇表 )测量。兆欧 表主要由作为电源的手摇发电 机 ( 或其他直流电源 ) 和磁 电式流比计组成。测量时,实 际上是给被测物加上直流电压, 测量其通过的泄漏电流,在表 的盘面上读到的是经过换算的 绝缘电阻值。 ①磁电式流比汁的工作原理 ? 工作原理如图示。在同一转轴上装有 两个交叉的线圈,当两线圈通有电流 时,两个线圈分别产生互为相反方向 的转矩。其大小分别为 M1 = K1f1(α) I1、M2= K2f2(α)I2 ? 当 M1≠M2 时,线圈转动,指针偏转。 当 M1=M2 时,线圈停止转动,指针停 止偏转,且两电流之比与偏转角满足 如下的函数关系,即 I1 ? Kf ( 3 ?) I2 式中: K1、K2 为比例常数;I1、 I2 为通过两个线圈的电流;α 为线圈带动指针偏转的偏转角。 ②兆欧表的测量原理 ? 原理如图示。在接入被测电阻 Rx后,构成了两条相互并联的 支路,当摇动手摇发电机时, 两个支路分别通过电流 I1 和 I2 。可以看出 I1 (R2 ? r2) ? ? f( 4 R x) I 2 (R1 ? r1 ? Rx) 考虑到两电流之比与偏转角满足的函数关系,不难得出α=f(Rx) 。可见,指针的 偏转角α仅仅是被测绝缘电阻 Rx 的函数,而与电源电压没有直接关系。 ? 兆欧表上有三个接线端钮,分别标为接 地 E 、电路 L 和屏蔽 G 。一般测量仅用 E,L 两端,E 通常接地或接设备外壳, L 接被测线路、电机、电器的导线或电 机绕组。测量电缆芯线对外皮的绝缘电 阻时,为消除芯线绝缘层表面漏电引起 的误差,还应在绝缘上包以锡箔,并使 之与 G 端连接,如图示。这样就使得流 经绝缘表面的电流不再经过流比计的测 量线圈,而是直接流经 G 端构成回路, 所以,测得的绝缘电阻只是电缆绝缘的 体积电阻。 ③使用兆欧表的注意事项 ? 正确选用兆欧表 ? 单线单独连接 ? 断电放电 应根据被测物的额定电压正确选用 与兆欧表端钮接线的导线应用单 测量前,必须断开被测物的电源, 不同电压等级的兆欧表。所用兆欧 测量前,应对兆欧表进行检查。 线,单独连接,不能用双股绝缘 进行测量时,摇把的转速应由慢 并进行放电;测量终了也应进行 测量过程中,如指针指向 表的工作电压应高于绝缘物的额定 禁止在雷电时或邻近设备带有 首先,使兆欧表端钮处处于开路 导线,以免测量时因双股线或绞 测量应尽可能在设备刚刚停止 至快,到 120 r/min 左右时, 放电。放电时间一般不应短于 “ 0 ”,表明被测物绝缘失效, 工作电压。一般情况下,测量额定 高电压时用兆欧表进行测量工 状态,转动摇把,观察指针是否 线绝缘不良而引起误差。 运转时进行,这样,由于测量 发电机输出额定电压。摇把转速 2 ~ 3 min 。对于高电压、大电容 应停止转动摇把,以防表内线V 以下的线路或设备的绝 作。 在 “∞” 位;然后,再将 E 时的温度条件接近运转时的实 应保持均匀、稳定,一般摇动 的电缆线路,放电时间应适当延 圈发热烧坏。 缘电阻,应采用工作电压为 500V 和 L 两端短接起来,慢慢转动 际温度,使测量结果符合运转 1min 左右,待指针稳定后再进 长,以消除静电荷,防止发生触 或 100OV 的兆欧表;测量额定电 摇把,观察指针是否迅速指向 时的实际情况。 行读数。 电危险。 以上的线路或设备的绝缘 “压 0 500V ” 位。 ? 兆欧表检查 ? 摇把的转速 ? 指针指向0 ? 禁止事项 ? 最佳测量时间 电阻,应采用工作电压为 1000V 或 2500V 的兆欧表。 (2)吸收比的测定 ? 吸收比是加压测量后 60S 时读取的绝缘电阻 值与 15S 时读取的绝缘电阻值之比。其值大 小可以对绝缘受潮程度和内部有无缺陷存在 进行判断。因为,绝缘材料加上直流电压时 都有一充电过程,在绝缘材料受潮或内部有 缺陷时,泄漏电流增加很多,同时充电过程 加快,吸收比的值小,接近于1。 ? 对于电力变压器、电力电容器、交流电动机 等高压设备,要测量其吸收比。 (3)绝缘电阻指标 一般高压设备较低压要求高;新设备较老设备要求高;室外设备较室内设备要 求高 ;移动设备较固定设备要求高。 2.耐压试验 耐压试验主要有工频交流耐压试验、直流耐压试验和冲击电压试验等。其中工 频耐压试验最为常用,接近实际又简单。对分布电容很大的电气设备,只能用 直流耐压试验。图示为工频高压试验装置电路, T1为调压器,T2为试验升压变 压器,S为测量及过压保护球隙,R1、R2为保护电阻,Zx为被测试品。 耐压试验注意事项: (1)须在绝缘电阻试验合格后进行;(2)高压回路与接地物、人之间在安全距离内,有机、 电联锁围栏及警示牌等;(3)试验前检查接线)试 验后用有电阻的放电棒进行放电,并将升压变压器的高压部分短路接地。 第二节 屏护和间距 一、屏护 1.屏护的概念、种类及其应用 屏护:用遮栏、护罩、箱匣、金属管等装置把带电体与外界隔开。主要用于电气 设备不便于绝缘或绝缘不足以保证安全的场合。举例:变压器遮拦、母线护网、 开关罩盖、开关柜、检修遮拦。 作用:防电击、电弧烧伤、防止短路、便于安全操作等。 类型:有永久性与临时性装置;固定式与移动式装置。 2.屏护安全要求: ◇应与警示标志及联锁装置配合使用。 ◇所用材料应有足够的机械强度和良好的耐火性能。对金属材料制成的屏护 装置须可靠接地或接零。 ◇应有足够的尺寸,与带电体保持必要的距离。 网眼遮栏与 裸导线的距离 栅栏与裸导线KV设备 ≥0.6m 栏条间距 应< 0.2m 户内栅栏高度 户外栅栏高度 应≥1.2m 应≥1.5m 户外变电装置围墙 高度应≥2.5m 二、间距 指带电体与地面间、与其他设备和设施间、与带电体间必要的安全距离。 1.线路间距 架空线路应避免跨越建筑物,必须跨越时,应取得有关部门的同意。 线路经过地区 导线与地面或水面的最小距离(m) 居民区 非居民区 交通困难区 不能通航的或浮运的冬季水面 不能通航的或浮运的最高水面 (50年一遇 ) 线路电压 (KV) 线 导线与建筑物的最小距离(m) < 1 10 35 6 6.5 7 垂直距离 2.5 3 4 5 5.5 6 水平距离 1 1.5 3 4 4.5 5 导线与树木的最小距离(m) 5 5 5.5 垂直距离 1 1.5 3 3 3 3 水平距离 1 2 临时线路间距:临时线路应用电杆或沿墙用合格瓷瓶固定架设,导线距地面的高 度室内应不低于2.5米,室外不低于4.5米,与道路交叉跨越时不低于6米。 架空线路与工业设施的最小距离 线路电压 项目 垂直距离 标准轨距 至钢轨顶面 至承力索接触线 0.5 6.0 1.0 10kV 7.5 3.0 5.0 杆加高3.0 6.0 3.0 5.0 杆加高3.0 7.0 0.5 6.0 1.5 最高杆(塔)高 35kV 7.5 3.0 水平距离 铁路 垂直距离 窄轨 水平距离 电杆外缘至轨道中心 至钢轨顶面 至承力索接触线 电杆外缘至轨道中心 垂直距离 7.5 3.0 道路 7.0 0.5 6.0 2.0 水平距离(电杆至道路边缘) 垂直距离 水平距离 至50年一遇的洪水位 至最高航行水位的最高桅顶 边导线至河岸上缘 垂直距离 水平距离(两线KV 通航河流 弱电线 垂直距离 水平距离(两线路边导线间) 垂直距离 水平距离(两线路边导线间) 垂直距离 水平距离(两线路边导线间) 电力线路在上方 电力线路在下方 水平距离(边导线 2.0 2.5 2.0 2.5 2.0 5.0 3.0 2.0 3.0 5.0 3.0 5.0 3.0 5.0 3.0 4.0 电力线kV 特殊管道 垂直距离 同杆架设不同种类、不同电压的电气线路时,电力线路应位于弱电线路的上 方,高压线路应位于低压线路的上方。横担之间的最小距离见表 。 同杆线路横担之间的最小距离 项目 10kV与10kV 10kV与低压 低压与低压 10kV与通讯电缆 低压与通讯电缆 直线.0 0.3 — — 注:①单回线m,距下 面的横担采用0.6m。 接户线:指从配电线路到用户进线处第一个支持点间的一段导线m;低压接户线m。低压接户线跨越通车街道时 对地距离不应 ﹤6m; 跨越通车困难的街道或人行道时,对地距离不应 ﹤3.5m 。 进户线:指从接户线引入室内的一段导线。进户线的进户管口与接户线端头之间的 垂直距离不应 ﹥0.5m;进户线m 。 户内低压线路与工业管道和工艺设备之间的最小距离 布线方式 煤气管 平行 交叉 平行 交叉 平行 交叉 平行 交叉 平行 交叉 平行 交叉 平行 交叉 平行 交叉 平行 交叉 穿金属管导线) 100 电缆 500 300 1000 500 500 300 1000(500) 300 500 100 200 100 200 100 200 100 明设绝缘导线) 100 200 100 200 100 200 100 裸导线 1000 500 1000 500 1500 1500 起重机滑触线 1000 500 1000 500 1500 1500 100 100 100 100 100 500 1500 配电设备 1500 — 3000 乙炔管 氧气管 蒸气管 暖热水管 通风管 上下水管 压缩空气管 工艺设备 直埋电缆埋设深度不应小于 0.7 m ,并应位于冻土层之下。直埋电缆与工艺设备的最 小距离见表 。 当电缆与热力管道接近时,电缆周围土壤温升不应超过 10 ℃,超过 时,须进行隔热处理。表中的最小距离对采用穿管保护时,应从保护管的外壁算起。 直埋电缆与工艺设备的最小距离 敷设条件 与电杆或建筑物地下基础之间,控制电缆与控制电缆之间 10 kV以下的电力电缆之间或控制电缆之间 10 —35kV的电力电缆之间或其他电缆之间 不同部门的电缆(包括通信电缆)之间 与热力管沟之间 与可燃气体、可燃液体管道之间 与水管、压缩空气管道之间 与道路之间 与普通铁路路轨之间 与直流电气化铁路路轨之间 平行敷设 0.6 1.0 0.25 0.5 2.0 1.0 0.5 1.5 3.0 10.0 交叉敷设 — 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 1.0 1.0 — 2.设备间距 ◆变压器与四壁的间距应大于0.6~1.0米; ◆一般开关设备安装高度为1.3~1.5米; ◆拉线米; ◆暗、明装插座离地面高度可取0.3~1.5米; 3.检修间距 ◆在高压无遮栏操作中,人体或工具与带电体的间距10KV以下应 ≥0.7米、 20~35KV应≥ 1.0米; ◆在线路上工作时,人体或工具与带电导线米。 高压作业的最小距离 电压等级 类别 10kV 无遮拦作业,人体及其所携带工具与带电体之间① 0.7 35kV 1.0 无遮拦作业,人体及其所携带工具与带电体之间,用绝缘杆操作 0.4 0.6 线路作业,人体及其所携带工具与带电体之间② 带电水冲洗,小型喷嘴与带电体之间 喷灯或气焊火焰与带电体之间③ 1.0 0.4 1.5 2.5 0.6 3.0 注:① 距离不足时,应装设临时遮拦。 ② 距离不足时,邻近线路应当停电。 ③ 火焰不应喷向带电体。 4.置于伸臂范围之外 一种只用于防止人员无意识地触及电气装置带电部分的防护措施。伸臂范围值 是指无其他帮助物的赤手直接接触范围。手持大的或长的导电物体的情形,计算必 要的伸臂距离时应计入那些物品的尺寸。在伸臂范围以内,不允许出现可同时触及 的不同电位的部分。如果两个部分之间的间隔不超过2.5 m,则认为两个部分可同 时触及。 人手臂能够达到的区域 第三节 电击事故的防护准则及措施要求 一、防止电击事故的基本准则 1.基本准则 电击防护相关IEC技术报告和我国标准提出的电击防护基本准则是:在正常操作 和无故障情况下,或在单故障情况下,易触及的可导电部分均应是无危险的。 2.带电部分和外露可导电部分 准则中“易触及的可导电部分”既包括了电气设备上的“带电部分”,也包括 了其“外露可导电部分”。带电部分指正常使用时要被通电的导体或可导电部分( 含中性导体,但按惯例不包括PEN导体)。外露可导电部分指电气设备的能触及的可 导电部分,在正常情况下不带电,但在故障情况下可能带电。 3.直接接触电击和间接接触电击 电击事故分为直接接触电击和间接接触电击,直接接触电击是指人体直接接 触到上述的“带电部分”而引起的电击。而间接接触电击是指人体接触到发生漏 电故障电气设备的“外露可导电部分”而引起的电击。电击防护基本准则正是针 对上述两种情况所提出的。 4.正常情况和单故障情况 由于直接接触电击即使设备正常运行、没有故障情况下也可发生,而间接接 触电击则是在设备出现故障时才可能发生。因此,电击防护基本准则提出不仅要 “正常情况(正常操作和无故障情况下)”,也要“在单故障情况下”均应是无危 险的。 单故障”是指: (1)正常情况下不带电的易触及可导电部分变为危险的带电部分; 分变为危险的带电部分; (2)易触及的无危险的带电部 (3)正常不易触及的危险的带电部分变为易触及的。 基本原则仅考虑单故障情况,而不考虑多故障情况,主要因为:一是使用者在发现电气设备发 生故障不能工作时,应该立即由专业人员进行处理,也就排除了强行继续使用出现第二种故障的可 能性,二是故障总是在设备最薄弱环节发生,两个及以上故障同时出现的概率极小。 二、防止电击事故的措施要求 1.正常情况 需要有针对直接接触电击的基本电击防护,这可由一种防护措施来提供。如绝 缘(基本绝缘)、屏护(外护物)、间距(包括置于伸臂范围之外)、限制稳态接触电流、 限制电压(特低电压)等。 2.单故障情况 针对间接接触电击,要求除了基本防护措施之外,还要有附加防护措施。可通 过下述方法之一实现,即:两个独立的防护措施或一个加强的防护措施。 (1)两个独立的防护措施,基本要求:①两措施中任一个,在设计、制造、测试和 安装时均应能保证在该设备规定的条件(如外部影响、使用条件、设备的预期寿命) 下不会失效。②两防护措施应互不影响,一措施失效就不会使另一个也失效。 (2)一个加强的防护措施,基本要求:①在设计、制造、测试和安装时应能保证该 设备在比规定的条件严酷得多的情况下不会失效。但这种严酷情况不会经常发生。 ②在性能上相当于两个独立的防护措施。 三、防止电击事故的措施分类 根据防范的接触方式不同,防止电击事故的措施分三类: 1.直接接触电击防护措施 直接接触电击防护措施主要有绝缘、屏护、间距等措施。 2.间接接触电击防护措施 间接接触电击主要有如TN、TT、IT系统、等电位连接等。 3.兼防直接接触电击和间接接触电击的防护措施 兼防直接接触电击和间接接触电击的防护措施主要有特低电压、剩余电流动 作保护、双重绝缘及加强绝缘等。 单相电气设备分类简介 0类设备 仅仅依靠基本绝缘来防止触电的电气设备 0I 类设 备 依靠基本绝缘来防止触电的,也可以有双重绝缘或加强绝缘的部件, 以及在安全电压下工作的部件的电气设备 I 类设备 依靠基本绝缘外,还有接零或接地等附加措施的电气设备 II 类设备 具有双重绝缘和加强绝缘措施的电气设备 III 类设 备 采用基本绝缘和安全电压措施的电气设备 单元小结 ? 本章介绍了最为常用的直接接触电击的防护措施,即绝缘、屏护和间距。这 些措施是各种电气设备都必须考虑的 通用安全措施,其主要作用是防止人 体触及或过分接近带电体造成触电事故以及防止短路、故障接地等电气事故 。 ? 第一节对绝缘材料的电气性能,包括导电性能、介电性能及绝缘强度进行了 介绍;之后说明了绝缘材料破坏的三种形式:绝缘击穿、绝缘老化和绝缘损坏 ,最后对绝缘电阻试验和耐压试验重点介绍. ? 屏护是一种对电击危险因素进行隔离的手段,从防止电击的角度而言,屏护 和间距属于防止直接接触的安全措施,还能防止短路、故障接地等电气事故. 在第二节中,对屏护的概念、种类及应用、安全条件进行了介绍;并列表说明 了线路间距、用电设备间距和检修间距的要求。 复习题与作业 ? 选择题 1.为了保证测量精度,用接地电阻测量仪测量接地装置电阻时,被测 接地体与电流极之间的距离不应小于 __ 米。 a. 10; b. 20; c. 40; d. 50 答案:C 2.电工绝缘材料是指体积电阻率为 a. 102 ; b. 107 ; 欧·米以上的材料。 答案:b c. 109 ; d. 1012 ? 作业: P57,2、7

