《安全生产技术》第二章辅导（二）

第二节　触电防护技术

　　所有电气装置都必须具备防止危害的直接接触防护和间接接触防护

　　一、直接接触电击防护措施：
　　绝缘、屏护、间距是直接接触电击的基本防护措施。
　　1.绝缘
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　　绝缘的电气指标主要是绝缘电阻。绝缘电阻用兆欧表测量。任何情况下绝缘电阻不得低于每伏工作电压1000Ω，并应符合专业标准的规定。
　　2.屏护和间距
　　（1）屏护：是一种对电击危险因素进行隔离的手段，即采用遮栏、护罩、护盖、箱闸等将带电体同外界隔绝开来。屏护装置应有足够的尺寸。
　　应与带电体保持足够的安全距离：遮栏与低压裸导体的距离不应小于0.8m；网眼遮栏与裸导体之间的距离，低压设备不宜小于0.15m，10kV设备不宜小于0.35m。
　　金属材料制成的屏护装置应可靠接地（或接零）。
　　遮栏、栅栏应根据需要挂标示牌。遮栏出入口的门上应根据需要安装信号装置和联锁装置。
　　3.间距：是指带电体与地面之间、带电体与其他设施和设备之间、带电体与带电体之间必要的安全距离。
　　间距是将可能触及的带电体置于可能触及的范围之外。

　　二、间接接触电击防护措施：
　　IT系统（保护接地）、TT系统、TN系统（保护接零）
　　1.IT系统（保护接地）
　　IT系统就是保护接地系统。
　　教材P81图2-4中，L₁、L₂、L₃是相线，N是中性点，Z是配电网对地绝缘阻抗，R_P是人体电阻，R_E是保护接地电阻，IE是接地电流。
　　保护接地的做法是将电气设备在故障情况下可能呈现危险电压的金属部位经接地线、接地体同大地紧密地连接起来；其安全原理是把故障电压限制在安全范围以内。
　　IT系统的字母I表示配电网不接地或经高阻抗接地，字母T表示电气设备外壳接地。
　　保护接地适用于各种不接地配电网。
　　在380 V不接地低压系统中，一般要求保护接地电阻R_E≤4Ω。当配电变压器或发电机的容量不超过100 kV·A时，要求R_E≤10Ω。
　　

　　图2—4　IT系统
　　2.TT系统
　　系统如图2—5所示。
　　图中，中性点的接地RN叫做工作接地，中性点引出的导线叫做中性线（也叫做工作零线）。
　　TT系统的第一个字母T表示配电网直接接地，第二个字母T表示电气设备外壳接地。
　　TT系统的接地RE也能大幅度降低漏电设备上的故障电压，但一般不能降低到安全范围以内。因此，采用TT系统必须装设漏电保护装置或过电流保护装置，并优先采用前者。
　　TT系统主要用于低压用户，即用于未装备配电变压器，从外面引进低压电源的小型用户。
　　

　　图1—8　TT系统
　　3.TN系统（保护接零）
　　N系统相当于传统的保护接零系统。典型的TN系统如图2—6所示。
　　图中，PE是保护零线，R_S叫做重复接地。
　　TN系统中的字母N表示电气设备在正常情况下不带电的金属部分与配电网中性点之间，亦即与保护零线之间紧密连接。
　　保护接零的安全原理是当某相带电部分碰连设备外壳时，形成该相对零线的单相短路；短路电流促使线路上的短路保护元件迅速动作，从而把故障设备电源断开，消除电击危险。
　　虽然保护接零也能降低漏电设备上的故障电压，但一般不能降低到安全范围以内。其第一位的安全作用是迅速切断电源。
　　保护接零用于用户装有配电变压器的，且其低压中性点直接接地的220/380V三相四线配电网。
　　

　　图2—6　TN系统
　　TN系统分为TN—S，TN—C—S，TN—C三种类型。如图2—7所示。
　　TN—S系统是PE线与N线完全分开的系统；
　　TN—C—S系统是干线部分的前一段PE线与N线共用为PEN线，后一段PE线与N线分开的系统；
　　TN—C系统是干线部分PE线与N线完全共用的系统。
　　TN—S系统的安全性能最好。有爆炸危险、火灾危险性大及其他安全要求高的场所应采用TN—S系统；厂内低压配电的场所及民用楼房应采用TN—C—S系统；触电危险性小、用电设备简单的场合可采用TN—C系统。
　　

　　图2—7　TN系统三种类型
　　（a）TN—S系统　（b）TN—C—S系统　（c）TN—C系统

　　三、兼防直接接触和间接接触电击的措施
　　1.双重绝缘
　　（1）电气设备的防触电保护分类
　　1）0类设备。
　　（0类设备 ，英文名称：class 0 equipment 定义：仅依靠基本绝缘作为防止电击的电气设备。其可触及的导电部分不与电气装置的PE线连接。如果基本绝缘失效，其安全性能只能靠环境条件来保证。）
　　2）OI类设备和I类设备。
　　3）II类设备。
　　4）III类设备。
　　（2）双重绝缘和加强绝缘措施
　　双重绝缘和加强绝缘是在基本绝缘的直接接触电击防护基础上，通过结构上附加绝缘或绝缘加强，使之具备了间接接触电击防护功能的安全措施。
　　2.安全电压（特低电压）
　　安全电压是属于兼有直接接触电击和间接接触电击防护的安全措施。其保护原理是：通过对系统中可能会作用于人体的电压进行限制，从而使触电时流过人体的电流受到抑制，将触电危险性控制在没有危险的范围内。由特低电压供电的设备属于Ⅲ类设备。
　　（1）特低电压的限值和额定值
　　1）安全电压额定值：
　　等级为：42、36、24、12和6V。
　　2）安全电压额定值的选用：
　　特别危险环境使用的携带式电动工具应采用42V特低电压；在有电击危险环境使用的手持照明灯和局部照明灯应采用36V或24V特低电压；金属容器内、特别潮湿处等特别危险环境中使用的手持照明灯应采用12V安全电压；水下作业等场所应采用6V特低电压。
　　3.剩余电流动作保护（漏电保护）
　　剩余电流动作保护又称漏电保护，是利用剩余电流动作保护装置防止电气事故的一种安全技术措施。
　　剩余电流动作保护装置主要用于防止人身电击，也用于防止因接地故障引起的火灾和监测一相接地故障。
　　例题分析
　　1.保护接零系统的安全原理是（　）。
　　A.限制短路电流　　B.迅速切断电源
　　C.限制故障电压　　D.提高绝缘水平

　　『正确答案』B
『答案解析』参见教材P82。

　　2.IT系统中电气设备金属外壳的接地是（　）。
　　A.工作接地　　B.保护接地　　C.重复接地　　D.防雷接地

　　『正确答案』B
『答案解析』参见教材P81。

　　3.TT系统中的用电设备外壳与配电变压器低压中性点之间经（　）相连接。
　　A.接地电阻　　B.开关设备　　C.继电保护元件　　D.金属导体

　　『正确答案』A
『答案解析』参见教材P81-82。

　　4.电动机漏电时，直接触及电动机金属外壳属于（　）电击。
　　A.直接接触　　B.间接接触 　　C.跨步电压　　D.双线

　　『正确答案』B
『答案解析』参见教材P82。

　　5.保持安全间距是一项重要的电气安全措施。在10kV无遮拦作业中，人体及其所携带工具与带电体之间最小距离为（　）m。
　　A.O.7 　　B.O.5　　C.O.35 　　D.1

　『正确答案』A
『答案解析』参见教材P80。

　　7.电气设备外壳接保护线是最基本的安全措施之一。下列电气设备外壳接保护线的低压系统中，允许应用的系统有（　）。
　　A.TN—S系统 　　B.TN—C—S系统　　C.TN—C系统
　　D.TN—S—C系统　　E.TT系统

　　『正确答案』ABC
『答案解析』参见教材P82-83。