電子電工基礎(chǔ)常識講義(20090319)

1、電子電工基礎(chǔ)常識弱電系統(tǒng)設(shè)計及工程施工中應(yīng)注意的問題王勇軍2008年02月本次講義說明 本講義是針對： 1、電子產(chǎn)品設(shè)計過程中 2、弱電系統(tǒng)設(shè)計過程中 3、弱電系統(tǒng)施工過程中 存在的、由于不太了解或容易被大家忽略 的電子電工知識而導(dǎo)致的產(chǎn)品設(shè)計缺陷， 系統(tǒng)設(shè)計和施工缺陷引起系統(tǒng)不穩(wěn)定，以 及本人一些處理這方面的相關(guān)經(jīng)驗?zāi)脕砼c 大家分享 王勇軍 2008年.02月電子電工基礎(chǔ)常識1.強(qiáng)電基礎(chǔ)常識(市電、工業(yè)用電）2. 電氣安全技術(shù)常識3. 弱電基礎(chǔ)常識(電子電路)4. 弱電系統(tǒng)設(shè)計及工程施工中應(yīng)注意的問題1. 強(qiáng)電基礎(chǔ)常識(市電、工業(yè)用電）1.1 低壓供電類型1.1.1 TT配電系統(tǒng)中單、三相負(fù)

2、荷供電1.1.2 TN配電系統(tǒng)中單相和三相負(fù)荷供電1.1.3 TN-S配電系統(tǒng)中單相和三相負(fù)荷供電1.1.4 IT 方式供電系統(tǒng) 1.1.1 TT配電系統(tǒng)中單、三相負(fù)荷供電 a a、當(dāng)電氣設(shè)備的金屬外殼帶電（相線碰殼或設(shè)備、當(dāng)電氣設(shè)備的金屬外殼帶電（相線碰殼或設(shè)備 絕緣損壞而漏電）時，由于有接地保護(hù)，可以絕緣損壞而漏電）時，由于有接地保護(hù)，可以大大減少觸電危險性。但是，低壓斷路器（自大大減少觸電危險性。但是，低壓斷路器（自動開關(guān)）不一定能跳閘，造成漏電設(shè)備的外殼動開關(guān)）不一定能跳閘，造成漏電設(shè)備的外殼對地電壓高于安全電壓，屬于危險電壓。對地電壓高于安全電壓，屬于危險電壓。 b b、當(dāng)漏電電流比

3、較小時，即使有熔斷器也不一定、當(dāng)漏電電流比較小時，即使有熔斷器也不一定能熔斷，能熔斷， 所以還需要漏電保護(hù)器作保護(hù)，困此所以還需要漏電保護(hù)器作保護(hù)，困此 TT TT 系統(tǒng)不宜在系統(tǒng)不宜在 380/220V380/220V供電系統(tǒng)中應(yīng)用供電系統(tǒng)中應(yīng)用。 1、TT系統(tǒng)接線 2、TT系統(tǒng)采用帶剩余電流保護(hù)斷路器的正確接線3、TT 方式是指將電氣設(shè)備的金屬外殼直接接地的保護(hù)系統(tǒng)，方式是指將電氣設(shè)備的金屬外殼直接接地的保護(hù)系統(tǒng)， 稱為保護(hù)接地系統(tǒng)，也稱稱為保護(hù)接地系統(tǒng)，也稱 TT 系統(tǒng)。第一個符號系統(tǒng)。第一個符號 T 表示電表示電 力系統(tǒng)中性點直接接地；第二個符號力系統(tǒng)中性點直接接地；第二個符號 T 表

4、示負(fù)載設(shè)備金屬表示負(fù)載設(shè)備金屬 外殼和正常不帶電的金屬部分與大地直接聯(lián)接，而與系統(tǒng)如外殼和正常不帶電的金屬部分與大地直接聯(lián)接，而與系統(tǒng)如 何接地?zé)o關(guān)。在何接地?zé)o關(guān)。在 TT 系統(tǒng)中負(fù)載的所有接地均稱為保護(hù)接地系統(tǒng)中負(fù)載的所有接地均稱為保護(hù)接地。1.1.2 TN配電系統(tǒng)中單相和三相負(fù)荷供電2、TNCS系統(tǒng)系統(tǒng) (常用常用) a、TNCS系統(tǒng)中單相和三相負(fù)荷設(shè)備的供電接系統(tǒng)中單相和三相負(fù)荷設(shè)備的供電接 線，關(guān)鍵在于正確處理好線，關(guān)鍵在于正確處理好PEN線和重復(fù)接地。線和重復(fù)接地。 b、TNCS系統(tǒng)中系統(tǒng)中PEN線是絕對不允許斷裂的，線是絕對不允許斷裂的， 重復(fù)接地也須牢固可靠才行。重復(fù)接地也須牢固

5、可靠才行。 c、變、配電所到建筑物的一段低壓母線的、變、配電所到建筑物的一段低壓母線的N線和線和PE線線 合用，稱為合用，稱為PEN線。進(jìn)建筑物處作重復(fù)接地，建筑物線。進(jìn)建筑物處作重復(fù)接地，建筑物 配電箱配電箱(屏屏)之后之后N線和線和PE線分開，再也不相混淆線分開，再也不相混淆 在這里重要的是在這里重要的是N線和線和PE線的分叉點必須在建筑物線的分叉點必須在建筑物 配電箱配電箱(屏屏)處，而不能延伸到設(shè)備終端，并且一經(jīng)分開處，而不能延伸到設(shè)備終端，并且一經(jīng)分開 后絕不允許再合并。后絕不允許再合并。 1、TNC系統(tǒng)系統(tǒng) (不常用不常用) a、TN-C 系統(tǒng)干線上使用漏電保護(hù)器時，漏系統(tǒng)干線上使

6、用漏電保護(hù)器時，漏 電保護(hù)器后面的所有重復(fù)接地必須拆除，電保護(hù)器后面的所有重復(fù)接地必須拆除， 否則漏電開關(guān)合不上；而且，工作零線在否則漏電開關(guān)合不上；而且，工作零線在 任何情況下都不得斷開。所以，實用中工任何情況下都不得斷開。所以，實用中工 作零線只能讓漏電保護(hù)器的上側(cè)有重復(fù)接地。作零線只能讓漏電保護(hù)器的上側(cè)有重復(fù)接地。 TN-C 方式供電系統(tǒng)只適用于三相負(fù)載基本方式供電系統(tǒng)只適用于三相負(fù)載基本 平衡（無平衡（無220V負(fù)載）情況負(fù)載）情況1.1.3 TN-S 方式供電系統(tǒng) TN-S 方式供電系統(tǒng)方式供電系統(tǒng) 它是把工作零線它是把工作零線 N 和專用保護(hù)線和專用保護(hù)線 PE 嚴(yán)格分開的供電系統(tǒng)

7、，稱作嚴(yán)格分開的供電系統(tǒng)，稱作 TN-S 供電系統(tǒng)供電系統(tǒng) a、系統(tǒng)正常運(yùn)行時，專用保護(hù)線上沒有電流，只是、系統(tǒng)正常運(yùn)行時，專用保護(hù)線上沒有電流，只是 工作零線上有不平衡電流。工作零線上有不平衡電流。 PE 線對地沒有電壓，線對地沒有電壓， 所以電氣設(shè)備金屬外殼接零保護(hù)是接在專用的保所以電氣設(shè)備金屬外殼接零保護(hù)是接在專用的保 護(hù)線護(hù)線 PE 上，安全可靠。上，安全可靠。 b、工作零線只用作單相照明負(fù)載回路。、工作零線只用作單相照明負(fù)載回路。 c、專用保護(hù)線、專用保護(hù)線 PE 不許斷線，也不許進(jìn)入漏電開關(guān)不許斷線，也不許進(jìn)入漏電開關(guān) 作工作零線。作工作零線。 d、干線上使用漏電保護(hù)器，漏電保護(hù)器

8、下不得有重、干線上使用漏電保護(hù)器，漏電保護(hù)器下不得有重 復(fù)接地，而復(fù)接地，而 PE 線有重復(fù)接地，但是不經(jīng)過漏電線有重復(fù)接地，但是不經(jīng)過漏電 保護(hù)器，所以保護(hù)器，所以 TN-S 系統(tǒng)供電干線上也可以安裝系統(tǒng)供電干線上也可以安裝 漏電保護(hù)器。漏電保護(hù)器。e、 TN-S 方式供電系統(tǒng)安全可靠，適用于工業(yè)與民方式供電系統(tǒng)安全可靠，適用于工業(yè)與民 用建筑等低壓供電系統(tǒng)。用建筑等低壓供電系統(tǒng)。三相供電三相供電1.1.4 IT IT 方式供電系統(tǒng) IT 方式供電系統(tǒng) I 表示電源側(cè)沒有工作接地，或經(jīng)過高阻抗接地。第 二個字母 T 表示負(fù)載側(cè)電氣設(shè)備進(jìn)行接地保護(hù)。 IT 方式供電系統(tǒng)在供電距離不是很長時，供

9、電的可靠性高、安全性 好。一般用于不允許停電的場所，或者是要求嚴(yán)格地連續(xù)供電的地方，例如連續(xù)生產(chǎn)裝置、大醫(yī)院的手術(shù)室、地下礦井等處。地下礦井內(nèi)供電條件比較差，電纜易受潮。運(yùn)用 IT 方式供電系統(tǒng)，即使電源中性點不接地，一旦設(shè)備漏電，單相對地漏電流仍小，不會破壞電源電壓的平衡，所以比電源中性點接地的系統(tǒng)還安全。 1.2 電工基礎(chǔ)-常用圖例符號一、圖形符號（略）一、圖形符號（略）根據(jù)國際根據(jù)國際GB4728GB4728電氣圖用圖形符號電氣圖用圖形符號，參照國際電工委員會（，參照國際電工委員會（IECIEC）的規(guī)定。）的規(guī)定。二、電氣技術(shù)輔助文字符號二、電氣技術(shù)輔助文字符號根據(jù)國標(biāo)根據(jù)國標(biāo)GB715

10、8-87GB7158-87電氣技術(shù)中的文字符號制定通則電氣技術(shù)中的文字符號制定通則并和國際電工委員會（并和國際電工委員會（IECIEC）規(guī)）規(guī)定的國際標(biāo)準(zhǔn)相一致的輔助文字符號定的國際標(biāo)準(zhǔn)相一致的輔助文字符號序號序號 文字符號文字符號 名稱名稱1 AC 交流交流2 BK 黑黑3 BL 藍(lán)藍(lán)4 D 差動差動5 DC 直流直流6 E 接地接地7 GN 綠綠8 H 高高9 L 低低10 M 中間線中間線11 N 中性線中性線12 PE 保護(hù)接地保護(hù)接地13 PEN 保護(hù)接地和中性線保護(hù)接地和中性線14 PU 不接地保護(hù)不接地保護(hù)15 RD 紅紅16 RES 備用備用17 TE 無噪聲接地?zé)o噪聲接地18

11、 WH 白白19 YE 黃黃1.3 1.3 電工常用名詞電工常用名詞 11電阻率電阻率-又叫電阻系數(shù)或叫比電阻。是衡量物質(zhì)導(dǎo)電性能好壞的一個物理量，單位為又叫電阻系數(shù)或叫比電阻。是衡量物質(zhì)導(dǎo)電性能好壞的一個物理量，單位為歐姆歐姆*毫米平方毫米平方/米。在數(shù)值米。在數(shù)值 上等于上等于 用那種物質(zhì)做的長用那種物質(zhì)做的長1米截面積為米截面積為1平方毫米的導(dǎo)線，平方毫米的導(dǎo)線，在溫度在溫度20時的電阻值，電阻率越大，導(dǎo)電性能越低。時的電阻值，電阻率越大，導(dǎo)電性能越低。2電阻的溫度系數(shù)電阻的溫度系數(shù)-表示物質(zhì)的電阻率隨溫度而變化的物理量，其數(shù)值等于溫度每升高表示物質(zhì)的電阻率隨溫度而變化的物理量，其數(shù)值等

12、于溫度每升高1時，電阻率的增加量與原來的電阻率的比值。時，電阻率的增加量與原來的電阻率的比值。 3 電導(dǎo)電導(dǎo)-物體傳導(dǎo)電流的本領(lǐng)叫做電導(dǎo)。在直流電路里，電導(dǎo)的數(shù)值就是電阻值的倒數(shù)。物體傳導(dǎo)電流的本領(lǐng)叫做電導(dǎo)。在直流電路里，電導(dǎo)的數(shù)值就是電阻值的倒數(shù)。 4 電導(dǎo)率電導(dǎo)率-又叫電導(dǎo)系數(shù)，也是衡量物質(zhì)導(dǎo)電性能好壞的一個物理量。大小在數(shù)值上是又叫電導(dǎo)系數(shù)，也是衡量物質(zhì)導(dǎo)電性能好壞的一個物理量。大小在數(shù)值上是電阻率的倒數(shù)。電阻率的倒數(shù)。 5 電動勢電動勢-電路中因其他形式的能量轉(zhuǎn)換為電能所引起的電位差，叫做電動勢或者簡稱電路中因其他形式的能量轉(zhuǎn)換為電能所引起的電位差，叫做電動勢或者簡稱電勢。用字母電勢。

13、用字母E表示，單位為伏特。表示，單位為伏特。 6 自感自感-當(dāng)閉合回路中的電流發(fā)生變化時，則由這電流所產(chǎn)生的穿過回路本身磁通也發(fā)當(dāng)閉合回路中的電流發(fā)生變化時，則由這電流所產(chǎn)生的穿過回路本身磁通也發(fā)生變化，因此在回路中也將感應(yīng)電動勢，這現(xiàn)象稱為自感現(xiàn)象，這種感應(yīng)電動勢叫自生變化，因此在回路中也將感應(yīng)電動勢，這現(xiàn)象稱為自感現(xiàn)象，這種感應(yīng)電動勢叫自感電動勢。感電動勢。 7 互感互感-如果有兩只線圈互相靠近，則其中第一只線圈中電流所產(chǎn)生的磁通有一部分與如果有兩只線圈互相靠近，則其中第一只線圈中電流所產(chǎn)生的磁通有一部分與第二只線圈相環(huán)鏈。當(dāng)?shù)谝痪€圈中電流發(fā)生變化時，則其與第二只線圈環(huán)鏈的磁通也第二只線圈

14、相環(huán)鏈。當(dāng)?shù)谝痪€圈中電流發(fā)生變化時，則其與第二只線圈環(huán)鏈的磁通也發(fā)生變化，在第二只線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。這種現(xiàn)象叫做互感現(xiàn)象。發(fā)生變化，在第二只線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。這種現(xiàn)象叫做互感現(xiàn)象。 1.3 1.3 電工常用名詞電工常用名詞2 28 電感電感-自感與互感的統(tǒng)稱。自感與互感的統(tǒng)稱。 9 感抗感抗-交流電流過具有電感的電路時，電感有阻礙交流電流過的作用，這種作用叫交流電流過具有電感的電路時，電感有阻礙交流電流過的作用，這種作用叫 做做感抗，以感抗，以Lx表示，表示，Lx=2fL. 10 容抗容抗-交流電流過具有電容的電路時，電容有阻礙交流電流過的作用，這種作用叫做交流電流過具有電容的電路時，

15、電容有阻礙交流電流過的作用，這種作用叫做容抗，以容抗，以Cx表示，表示，Cx=1/2fc。 11 脈動電流脈動電流-大小隨時間變化而方向不變的電流，叫做脈動電流。大小隨時間變化而方向不變的電流，叫做脈動電流。 12 振幅振幅-交變電流在一個周期內(nèi)出現(xiàn)的最大值叫振幅。交變電流在一個周期內(nèi)出現(xiàn)的最大值叫振幅。 13 平均值平均值-交變電流的平均值是指在某段時間內(nèi)流過電路的總電荷與該段時間的比值。交變電流的平均值是指在某段時間內(nèi)流過電路的總電荷與該段時間的比值。正弦量的平均值通常指正半周內(nèi)的平均值，它與振幅值的關(guān)系：平均值正弦量的平均值通常指正半周內(nèi)的平均值，它與振幅值的關(guān)系：平均值=0.637*振

16、幅值。振幅值。 14 有效值有效值-在兩個相同的電阻器件中，分別通過直流電和交流電，如果經(jīng)過同一時間，在兩個相同的電阻器件中，分別通過直流電和交流電，如果經(jīng)過同一時間，它們發(fā)出的熱量相等，那么就把此直流電的大小作為此交流電的有效值。正弦電流的它們發(fā)出的熱量相等，那么就把此直流電的大小作為此交流電的有效值。正弦電流的有效值等于其最大值的有效值等于其最大值的0.707倍。倍。 15 有功功率有功功率-又叫平均功率。交流電的瞬時功率不是一個恒定值，功率在一個周期內(nèi)的又叫平均功率。交流電的瞬時功率不是一個恒定值，功率在一個周期內(nèi)的平均值叫做有功功率，它是指在電路中電阻部分所消耗的功率，以字母平均值叫做

17、有功功率，它是指在電路中電阻部分所消耗的功率，以字母P表示，單位瓦表示，單位瓦特。特。 1.3 1.3 電工常用名詞電工常用名詞 316 視在功率視在功率-在具有電阻和電抗的電路內(nèi)，電壓與電流的乘積叫做視在功率，用字母在具有電阻和電抗的電路內(nèi)，電壓與電流的乘積叫做視在功率，用字母 Ps來表示，單位為瓦特。來表示，單位為瓦特。 17 無功功率無功功率-在具有電感和電容的電路里，這些儲能元件在半周期的時間里把電源能量在具有電感和電容的電路里，這些儲能元件在半周期的時間里把電源能量變成磁場（或電場）的能量存起來，在另半周期的時間里對已存的磁場（或電場）能變成磁場（或電場）的能量存起來，在另半周期的時

18、間里對已存的磁場（或電場）能量送還給電源。它們只是與電源進(jìn)行能量交換，并沒有真正消耗能量。我們把與電源量送還給電源。它們只是與電源進(jìn)行能量交換，并沒有真正消耗能量。我們把與電源交換能量的速率的振幅值叫做無功功率。用字母交換能量的速率的振幅值叫做無功功率。用字母Q表示，單位為乏（表示，單位為乏（Var）。）。 18 功率因數(shù)功率因數(shù)-在直流電路里，電壓乘電流就是有功功率。但在交流電路里，電壓乘電流在直流電路里，電壓乘電流就是有功功率。但在交流電路里，電壓乘電流是視在功率，而能起到作功的一部分功率（即有功功率）將小于視在功率。有功功率是視在功率，而能起到作功的一部分功率（即有功功率）將小于視在功率

19、。有功功率與視在功率之比叫做功率因數(shù)，以與視在功率之比叫做功率因數(shù)，以COS表示。表示。 19 相電壓相電壓-三相輸電線（火線）與中性線間的電壓叫相電壓。三相輸電線（火線）與中性線間的電壓叫相電壓。 20 線電壓線電壓-三相輸電線各線（火線）間的電壓叫線電壓，線電壓的大小為相電壓的三相輸電線各線（火線）間的電壓叫線電壓，線電壓的大小為相電壓的1.73倍。倍。 21 相量相量-在電工學(xué)中，用以表示正弦量大小和相位的矢量叫相量，也叫做向量。在電工學(xué)中，用以表示正弦量大小和相位的矢量叫相量，也叫做向量。 22 磁通磁通-磁感應(yīng)強(qiáng)度與垂直于磁場方向的面積的乘積叫做磁通，以字母磁感應(yīng)強(qiáng)度與垂直于磁場方向

20、的面積的乘積叫做磁通，以字母表示，單位為表示，單位為麥克斯韋。麥克斯韋。 23 磁通密度磁通密度-單位面積上所通過的磁通大小叫磁通密度，以字母單位面積上所通過的磁通大小叫磁通密度，以字母B表示，磁通密度和磁表示，磁通密度和磁場感應(yīng)強(qiáng)度在數(shù)值上是相等的。場感應(yīng)強(qiáng)度在數(shù)值上是相等的。 24 磁阻磁阻-與電阻的含義相仿，磁阻是表示磁路對磁通所起的阻礙作用，以符號與電阻的含義相仿，磁阻是表示磁路對磁通所起的阻礙作用，以符號Rm表示，表示，單位為單位為1/亨。亨。 1.3 1.3 電工常用名詞電工常用名詞 425 導(dǎo)磁率導(dǎo)磁率-又稱導(dǎo)磁系數(shù)，是衡量物質(zhì)的導(dǎo)磁性能的一個系數(shù)，以字母又稱導(dǎo)磁系數(shù)，是衡量物質(zhì)

21、的導(dǎo)磁性能的一個系數(shù)，以字母表示，單位是表示，單位是亨亨/米。米。 26 磁滯磁滯-鐵磁體在反復(fù)磁化的過程中，它的磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化總是滯后于它的磁場強(qiáng)度，鐵磁體在反復(fù)磁化的過程中，它的磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化總是滯后于它的磁場強(qiáng)度，這種現(xiàn)象叫磁滯。這種現(xiàn)象叫磁滯。 27 磁滯回線磁滯回線-在磁場中，鐵磁體的磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁場強(qiáng)度的關(guān)系可用曲線來表示，當(dāng)磁在磁場中，鐵磁體的磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁場強(qiáng)度的關(guān)系可用曲線來表示，當(dāng)磁化磁場作周期的變化時，鐵磁體中的磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁場強(qiáng)度的關(guān)系是一條閉合線，這化磁場作周期的變化時，鐵磁體中的磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁場強(qiáng)度的關(guān)系是一條閉合線，這條閉合線叫做磁滯回線。條閉合線叫做磁滯回線

22、。 28 基本磁化曲線基本磁化曲線-鐵磁體的磁滯回線的形狀是與磁感應(yīng)強(qiáng)度（或磁場強(qiáng)度）的最大值有鐵磁體的磁滯回線的形狀是與磁感應(yīng)強(qiáng)度（或磁場強(qiáng)度）的最大值有關(guān)，在畫磁滯回線時，如果對磁感應(yīng)強(qiáng)度（或磁場強(qiáng)度）最大值取不同的數(shù)值，就得關(guān)，在畫磁滯回線時，如果對磁感應(yīng)強(qiáng)度（或磁場強(qiáng)度）最大值取不同的數(shù)值，就得到一系列的磁滯回線，連接這些回線頂點的曲線叫基本磁化曲線。到一系列的磁滯回線，連接這些回線頂點的曲線叫基本磁化曲線。 29 磁滯損耗磁滯損耗-放在交變磁場中的鐵磁體，因磁滯現(xiàn)象而產(chǎn)生一些功率損耗，從而使鐵磁放在交變磁場中的鐵磁體，因磁滯現(xiàn)象而產(chǎn)生一些功率損耗，從而使鐵磁體發(fā)熱，這種損耗叫磁滯損耗

23、。體發(fā)熱，這種損耗叫磁滯損耗。 30 擊穿擊穿-絕緣物質(zhì)在電場的作用下發(fā)生劇烈放電或?qū)щ姷默F(xiàn)象叫擊穿。絕緣物質(zhì)在電場的作用下發(fā)生劇烈放電或?qū)щ姷默F(xiàn)象叫擊穿。 31 介電常數(shù)介電常數(shù)-又叫介質(zhì)常數(shù)，介電系數(shù)或電容率，它是表示絕緣能力特性的一個系數(shù)。又叫介質(zhì)常數(shù)，介電系數(shù)或電容率，它是表示絕緣能力特性的一個系數(shù)。 32 電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)-當(dāng)環(huán)鏈著某一導(dǎo)體的磁通發(fā)生變化時，導(dǎo)體內(nèi)就出現(xiàn)電動勢，這種現(xiàn)象叫當(dāng)環(huán)鏈著某一導(dǎo)體的磁通發(fā)生變化時，導(dǎo)體內(nèi)就出現(xiàn)電動勢，這種現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)。電磁感應(yīng)。 33 趨膚效應(yīng)趨膚效應(yīng)-又叫集膚效應(yīng)，當(dāng)高頻電流通過導(dǎo)體時，電流將集中在導(dǎo)體表面流通，這又叫集膚效應(yīng)，當(dāng)高頻電流通

24、過導(dǎo)體時，電流將集中在導(dǎo)體表面流通，這種現(xiàn)象叫趨膚效種現(xiàn)象叫趨膚效2. 電氣安全技術(shù)常識 用電安全和電器安全用電安全和電器安全2.1 2.1 電流對人體的傷害電流對人體的傷害電氣安全概述電氣安全概述v 以安全為目標(biāo)以安全為目標(biāo), ,以電氣為領(lǐng)域的應(yīng)用科學(xué)。以電氣為領(lǐng)域的應(yīng)用科學(xué)。v 包括用電安全和電器安全，但不僅如此。包括用電安全和電器安全，但不僅如此。 ( ( 電氣電氣 電器電器 ) )v 涉及的領(lǐng)域：涉及的領(lǐng)域： 電氣安全實踐電氣安全實踐 電氣安全教育電氣安全教育 電氣安全科研電氣安全科研電氣電氣 用電用電電磁輻射電磁輻射靜電靜電雷電雷電電器電器 2.1.1 觸電事故觸電事故的類型觸電事故

25、的類型v 電傷電傷（外傷）（外傷） 電灼傷電灼傷 皮膚金屬化皮膚金屬化 電烙印電烙印 機(jī)械損傷機(jī)械損傷 電光眼電光眼v電擊電擊（內(nèi)傷）（內(nèi)傷） 分直接電擊與間接電擊分直接電擊與間接電擊 單線電擊單線電擊 兩線電擊兩線電擊 跨步電壓電擊跨步電壓電擊由電流形式的電能造成的事故。由電流形式的電能造成的事故。2.1.2 2.1.2 電擊的類型電擊的類型單線電擊單線電擊電流：電流：I= U / ( Rr+Ro)R0RrOCBAOCBAR0Rr兩線電擊兩線電擊電流：電流：I= U / Rr；U可達(dá)可達(dá)線電壓線電壓零線火線雙雙相相觸觸電電這樣是安全的！2.1.3 低壓觸電的兩低壓觸電的兩 種形式種形式單單相

26、相觸觸電電2.1.4 2.1.4 電擊的類型電擊的類型 跨步電壓電擊跨步電壓電擊對地電壓、接觸電壓和跨步電壓對地電壓、接觸電壓和跨步電壓U高壓電弧觸電高壓電弧觸電2.1.5 高壓觸電的兩種形式高壓觸電的兩種形式高壓跨步觸電高壓跨步觸電2.1.6 2.1.6 電流對人體作用的影響因素電流對人體作用的影響因素 電流的大小 通常，1mA的工頻電流通過人體時，就會使人有不舒服的感覺， 1 0mA 電流人體尚可擺脫，稱為擺脫電流，而在50mA的電流通過人體時，就會有生命危險。當(dāng)流過人體的電流達(dá)到100mA時，就足以使人死亡。電源線上晾衣服線破損火線露出水水2.1.7 用電不安全因素用電不安全因素2.2

27、接地與接零 安全保護(hù)安全保護(hù)2.2.1保護(hù)接地保護(hù)接地v不接地系統(tǒng)故障分析不接地系統(tǒng)故障分析例如：若線路對地電阻無窮大，例如：若線路對地電阻無窮大，但對地電容為但對地電容為0.5uF0.5uF時，由于時，由于U Ud d= =3URr/3URr/ 9Rr9Rr2 2+(1/+(1/2 2C C 2 2) ) ，假設(shè)相電壓假設(shè)相電壓=230V=230V，頻率，頻率=50Hz=50Hz，人體電阻人體電阻RrRr=2000=2000 。如果設(shè)如果設(shè)備漏電，其故障對地電壓為備漏電，其故障對地電壓為UdUd=133.4V=133.4V，流過人體的電流，流過人體的電流Id=66.7mAId=66.7mA。

28、遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人的心室。遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人的心室顫動電流，足以使人致命。顫動電流，足以使人致命。 2.2 接地與接零接地與接零2.2.2保護(hù)接地保護(hù)接地vITIT系統(tǒng)防護(hù)系統(tǒng)防護(hù)有有保護(hù)保護(hù)接地電阻接地電阻RbRb時，時，由于由于RbRb與人體電阻與人體電阻RrRr并聯(lián)，并聯(lián)，且且RbRrRbRr，可視為：，可視為： U Ud d=3URb=3URb/|3Rr+Z3Rr+Z|因為因為RrRrZZ，故設(shè)備對地，故設(shè)備對地電壓大大降低，只要控制電壓大大降低，只要控制RbRb足夠小，就可將漏電設(shè)備對地電壓限制在安全范圍之內(nèi)。足夠小，就可將漏電設(shè)備對地電壓限制在安全范圍之內(nèi)。 2.2 接地與接零接地與接零 2.2.

29、3 保護(hù)接零保護(hù)接零vTTTT系統(tǒng)的危險系統(tǒng)的危險 在接地系統(tǒng)中，如果沒有在接地系統(tǒng)中，如果沒有保護(hù)接地，當(dāng)設(shè)備漏電時，保護(hù)接地，當(dāng)設(shè)備漏電時，人體接觸漏電設(shè)備外殼將承人體接觸漏電設(shè)備外殼將承受受U=220VU=220V的相電壓。的相電壓。 如果有保護(hù)接地，當(dāng)設(shè)備如果有保護(hù)接地，當(dāng)設(shè)備漏電時，人體接觸漏電設(shè)備漏電時，人體接觸漏電設(shè)備外殼時，受承受的電壓為：外殼時，受承受的電壓為：UrUr RbRbU U/(Ro+Rb(Ro+Rb) )，由于由于RoRo與與RbRb大小相當(dāng)，所以大小相當(dāng)，所以UrUr將在將在100V100V以上，這仍是相當(dāng)危險的。以上，這仍是相當(dāng)危險的。2.2 接地與接零接地與

30、接零2.2.4 保護(hù)接零保護(hù)接零v保護(hù)接零保護(hù)接零 是將設(shè)備外殼導(dǎo)電部是將設(shè)備外殼導(dǎo)電部份與系統(tǒng)零線相聯(lián)接，在份與系統(tǒng)零線相聯(lián)接，在熔斷器熔斷器FuFu的配合下，當(dāng)設(shè)的配合下，當(dāng)設(shè)備漏電時，該相與零線短備漏電時，該相與零線短路，巨大的短路電流可使路，巨大的短路電流可使熔斷器迅速動作，從而切熔斷器迅速動作，從而切斷故障部分電源。斷故障部分電源。2.2 接地與接零接地與接零2.2.5 重復(fù)接地重復(fù)接地可降低漏電設(shè)備的接觸電壓。可降低漏電設(shè)備的接觸電壓。有重復(fù)接地有重復(fù)接地?zé)o重復(fù)接地?zé)o重復(fù)接地2.2 接地與接零接地與接零2.2.6 2.2.6 重復(fù)接地重復(fù)接地v 降低漏電設(shè)備的對地電壓；降低漏電設(shè)備

31、的對地電壓；v 減少零線斷線時的危險；減少零線斷線時的危險；v 縮短了短路故障的持續(xù)時間；縮短了短路故障的持續(xù)時間；v 改善了架空線路的防雷性能改善了架空線路的防雷性能。 2.2 接地與接零接地與接零2.2. 7 接地裝置接地裝置v接地和接零裝置的安全要求：接地和接零裝置的安全要求：導(dǎo)電的連續(xù)性和連接可靠；導(dǎo)電的連續(xù)性和連接可靠；足夠的機(jī)械強(qiáng)度和防腐性能；足夠的機(jī)械強(qiáng)度和防腐性能；足夠的導(dǎo)電能力和熱穩(wěn)定性；足夠的導(dǎo)電能力和熱穩(wěn)定性；地下安裝距離地下安裝距離( (與建筑物與建筑物1.5m1.5m，與獨立避雷針，與獨立避雷針3m)3m)；適當(dāng)?shù)穆裨O(shè)深度適當(dāng)?shù)穆裨O(shè)深度( (一般一般0.6m0.6m，

32、并應(yīng)在凍土層以下，并應(yīng)在凍土層以下) ) ；接地支線不得串聯(lián)；接地支線不得串聯(lián)；不得將不得將220V220V兩線制的零線用作設(shè)備外殼的接地線；兩線制的零線用作設(shè)備外殼的接地線；接地和接零線既要便于檢查，又要防止機(jī)械損傷。接地和接零線既要便于檢查，又要防止機(jī)械損傷。2.2 接地與接零接地與接零2.3 2.3 防雷技術(shù)防雷技術(shù)v 低壓配電防雷低壓配電防雷2.3 防雷技術(shù)2.3.1 雷電事故雷電事故v雷電：雷電：是大自然分離和積累的電荷放電現(xiàn)象。當(dāng)帶有是大自然分離和積累的電荷放電現(xiàn)象。當(dāng)帶有不同電荷的雷云接近，電場強(qiáng)度超過不同電荷的雷云接近，電場強(qiáng)度超過252530KV30KV/cmcm時，將發(fā)時，

33、將發(fā)生放電。放電溫度可達(dá)生放電。放電溫度可達(dá)2600026000。v雷電類型：雷電類型：直擊雷直擊雷雷電感應(yīng)雷電感應(yīng)雷球雷球（直徑右達(dá)（直徑右達(dá)20cm 20cm 10m10m）雷電侵入雷電侵入（在電線和管道的傳播速度可達(dá)（在電線和管道的傳播速度可達(dá)300m/300m/s s，在低壓系統(tǒng)中約占雷害事故的在低壓系統(tǒng)中約占雷害事故的70%70%）2.3 防雷技術(shù)2.3.2 防雷裝置防雷裝置v 閃接器：閃接器：避雷針、避雷線、避雷網(wǎng)、避雷帶、金屬屋面避雷針、避雷線、避雷網(wǎng)、避雷帶、金屬屋面可作為閃接器?？勺鳛殚W接器。v 避雷器：避雷器：有閥型、管形和保護(hù)間隙三種類型。有閥型、管形和保護(hù)間隙三種類型。

34、v 下引線：下引線：常用園鋼或扁鋼制成，要求路線盡可能短。建常用園鋼或扁鋼制成，要求路線盡可能短。建筑物和構(gòu)筑物的金屬結(jié)構(gòu)可用作下引線，但須連接可靠。筑物和構(gòu)筑物的金屬結(jié)構(gòu)可用作下引線，但須連接可靠。v 接地裝置：接地裝置：與一般接地裝置相同。與一般接地裝置相同。要求：用園鋼直徑要求：用園鋼直徑10mm10mm，用扁鋼，用扁鋼厚度厚度4mm4mm、截面積、截面積100mm2100mm2，用角鋼厚度，用角鋼厚度4mm4mm，用鋼管壁厚，用鋼管壁厚3.5mm3.5mm。2.3 防雷裝置防雷裝置2.3.3 避雷針的保護(hù)范圍避雷針的保護(hù)范圍45 1.5 hhh/2Rxhx任意高度任意高度hx上的保護(hù)半

35、徑上的保護(hù)半徑Rx為：為：Rx=(h-hx)K 當(dāng)當(dāng)hxh/2h/2時時Rx=(1.5h-2hx)K 當(dāng)當(dāng)hxh/2h/2時時其中其中K為高度影響系數(shù)為高度影響系數(shù),h 30m時，時， K=1；30h 120m 時，時，K=5.5/ h 2.3 防雷措施防雷措施2.3.4直擊雷防護(hù)直擊雷防護(hù)： 裝設(shè)裝設(shè)避雷針、避雷線、避雷網(wǎng)、避雷帶。一般要避雷針、避雷線、避雷網(wǎng)、避雷帶。一般要求接地電阻不超過求接地電阻不超過1010歐姆。歐姆。 照明電源必須采用鉛皮電纜或穿入鐵管，并將鉛照明電源必須采用鉛皮電纜或穿入鐵管，并將鉛皮電纜或鐵管直接埋入地中皮電纜或鐵管直接埋入地中1010米以上（水平距離，埋米以上

36、（水平距離，埋深深0.50.5 0.80.8米）才能引入室內(nèi)。米）才能引入室內(nèi)。 露天裝設(shè)的有爆炸危險的金屬封閉罐或工藝裝置，露天裝設(shè)的有爆炸危險的金屬封閉罐或工藝裝置，必須接地，接地點不小于兩處，其間距不大于必須接地，接地點不小于兩處，其間距不大于3030米；米； 接閃器、下引線、接地裝置與鄰近的導(dǎo)體之間應(yīng)接閃器、下引線、接地裝置與鄰近的導(dǎo)體之間應(yīng)有足夠的安全距離，以防止反擊。有足夠的安全距離，以防止反擊。2.3 防雷措施防雷措施2.3.5感應(yīng)雷防護(hù)感應(yīng)雷防護(hù)：（針對第一、二類建筑物）（針對第一、二類建筑物）為了防止靜電感應(yīng)，應(yīng)將建筑物內(nèi)的金屬設(shè)備、金屬為了防止靜電感應(yīng)，應(yīng)將建筑物內(nèi)的金屬設(shè)

37、備、金屬管道、金屬構(gòu)架、鋼屋架、鋼窗、電纜金屬外皮，以及突管道、金屬構(gòu)架、鋼屋架、鋼窗、電纜金屬外皮，以及突出屋面的放散管、風(fēng)管等金屬物件與防雷電感應(yīng)的接地裝出屋面的放散管、風(fēng)管等金屬物件與防雷電感應(yīng)的接地裝置相連。屋面結(jié)構(gòu)鋼筋宜綁扎或焊接成閉合回路置相連。屋面結(jié)構(gòu)鋼筋宜綁扎或焊接成閉合回路。為了防止電磁感應(yīng)，平行敷設(shè)的管道、構(gòu)架、電纜相為了防止電磁感應(yīng)，平行敷設(shè)的管道、構(gòu)架、電纜相距不到距不到100mm100mm時，須用金屬線跨接；跨接點之間的距離不時，須用金屬線跨接；跨接點之間的距離不應(yīng)超過應(yīng)超過30m30m；交叉相距不到；交叉相距不到100mm100mm時，交叉處也應(yīng)用金屬線時，交叉處也應(yīng)用金屬線跨接?？缃?。2.3 防雷措施防雷措施2.3.6雷電侵入防護(hù)雷電侵入防護(hù)：安裝避雷器安裝避雷器。采用直接埋地電纜供電，在進(jìn)戶處將電纜采用直接埋地電纜供電，在進(jìn)戶處將電纜的金屬外皮接地。無條件時可在電