論供電系統(tǒng)的防雷、接地保護(hù)及電氣安全

1、論供電系統(tǒng)的防雷、接地保護(hù)及電氣安全 目 錄摘 要.1第1章 緒 論.21.1課題的來源.21.2課題的主要內(nèi)容.21.3課題的意義.2第2章 供電系統(tǒng)概述.32.1供電系統(tǒng)的定義.32.2供電系統(tǒng)的組成.32.3供電系統(tǒng)的特點.4第3章 供電系統(tǒng)的防雷. . . . .53.1雷擊的危害. . . . . .5 3.1.1直擊雷. . . . . .5 3.1.2雷電波侵入. . . . . .53.1.3感應(yīng)過電壓. . . .53.1.4地電位反擊 . . . . .53.2防雷設(shè)備. . . . . .63.2.1接閃器. . . . . .63.2.2避雷器. . . . . .63

2、.3供電系統(tǒng)的防雷.7 3.3.1電源系統(tǒng)防雷方案. .73.3.2終端設(shè)備防雷設(shè)計.8第4章 供電系統(tǒng)的接地保護(hù).104.1接地系統(tǒng).104.1.1接地的概念及意義.104.1.2接地裝置.104.1.3接地電阻.10 4.2供電系統(tǒng)的接地保護(hù).114.2.1接地的分類.114.2.2供電系統(tǒng)的接地保護(hù)方案.12第5章 供電系統(tǒng)的電氣安全.155.1電氣安全.15 5.1.1電氣事故的危害.155.1.2電氣事故分類及處理方法.155.2人體觸電的生理反應(yīng).165.3觸電時的應(yīng)急措施與急救. 17結(jié) 論.18致 謝.19參 考 文 獻(xiàn).20摘 要供電系統(tǒng)將發(fā)電站生產(chǎn)的電能通過輸電線、變壓器等

3、設(shè)備輸送給用戶，在這一系列的輸變電中，若沒有相應(yīng)的保護(hù)措施，由于雷擊、操作、失誤、靜電等原因產(chǎn)生危及供電系統(tǒng)、設(shè)備絕緣的過電壓，就會嚴(yán)重危害危害供電系統(tǒng)、電氣設(shè)備的運行安全，所以必須要對供電系統(tǒng)及電氣設(shè)備采取相應(yīng)的防雷措施、接地保護(hù)。根據(jù)雷電對電氣系統(tǒng)破壞的原理，提出了外部防雷和內(nèi)部避雷的綜合防雷要求，介紹了防雷保護(hù)設(shè)備與措施闡述了電氣系統(tǒng)防雷保護(hù)應(yīng)采取的技術(shù)原則和實際措施，做好了防雷保護(hù)，才能有效避免雷電對電氣系統(tǒng)的危害，造成不必要的生命財產(chǎn)損失；電氣系統(tǒng)的接地保護(hù)在電氣系統(tǒng)中也是必不可少的，在發(fā)生漏電、觸電及短路時有著極其重要的保護(hù)作用，保證整個系統(tǒng)的可靠運行，同時接地保護(hù)還是對安全用電的

4、有效保護(hù)措施，保證人在使用電氣設(shè)備過程中的安全；當(dāng)供電系統(tǒng)運行過程中，電氣安全也十分重要，發(fā)生觸電事故時，人們需要知道必要的安全措施，必須認(rèn)識電流對人體的危害，觸電的形式和觸電后脫離電源的方法，同時還需了解觸電后的急救知識,以保證在遇到觸電事故后能作出正確的處理。只有做好了以上幾個方面的防護(hù)措施，才能保證供電系統(tǒng)為用戶提供安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)的電能。因此，我結(jié)合現(xiàn)代建筑物供電系統(tǒng)實際情況，淺談供電系統(tǒng)中的防雷、接地保護(hù)及電氣安全。關(guān)鍵詞 供電系統(tǒng)；防雷；接地保護(hù)；電氣安全 第1章 緒 論1.1課題的來源隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平不斷提高，人們的生產(chǎn)、生活都離不開對電能的需求，供電系統(tǒng)成

5、為重要的基礎(chǔ)設(shè)施。供電系統(tǒng)在國民經(jīng)濟(jì)中有著不可或缺的地位，要使供電系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠地提供優(yōu)質(zhì)的電能，并安全地運行，就必須采取一定的措施來保護(hù)供電系統(tǒng)，使其供電性能不受外界的影響。其中雷電對供電系統(tǒng)的影響非常大，我們需要了解供電系統(tǒng)的工作原理，從而才能有效地避免供電系統(tǒng)遭受雷擊的危害，避免造成生命財產(chǎn)或在造成重大影響。同時，供電系統(tǒng)的接地保護(hù)也至關(guān)重要，保證電氣系統(tǒng)的正常運行，使電氣安全有一定的保障。對電氣安全的研究，有利于防范電氣設(shè)備在運行過程中發(fā)生安全事故，保證用戶的生命財產(chǎn)安全。所以，對供電系統(tǒng)的防雷、接地保護(hù)及電氣安全這個課題的研究顯得尤為重要。1.2課題的主要內(nèi)容論供電系統(tǒng)的防雷、接地保

6、護(hù)及電氣安全論文的主要內(nèi)容為：分析雷擊的形式、預(yù)防雷擊事故的方案；接地保護(hù)的的作用及接地保護(hù)的方法；電氣安全保護(hù)的重要性、觸電事故發(fā)生后的正確處理辦法等。1.3課題的意義論供電系統(tǒng)的防雷、接地保護(hù)及電氣安全是為了使供電系統(tǒng)安全、穩(wěn)定地運行，為用戶提供優(yōu)質(zhì)的電能，防止由于雷擊、因接地保護(hù)等因素而造成給用戶不必要的損失。同時對電氣安全作出分析，并闡述了對于觸電事故發(fā)生后的處理辦法，以保證用戶生命財產(chǎn)安全。只有將供電系統(tǒng)的安全保護(hù)措施做好了，供電系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的運行才能得到保障。第2章 供電系統(tǒng)概述2.1供電系統(tǒng)的定義供電系統(tǒng)由發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)、升壓及降壓變電設(shè)備、電力網(wǎng)及電能用戶（用電設(shè)備）組成，如

7、圖2-1所示。圖2-1 電力系統(tǒng)的組成2.2 供電系統(tǒng)的組成1發(fā)電廠發(fā)電廠是生產(chǎn)電能的場所，在這里可以把自然界中的一次能源轉(zhuǎn)換為用戶可以直接使用的二次能源電能。根據(jù)所取一次能源的不同，主要有火力發(fā)電廠、水利發(fā)電廠、核能發(fā)電廠等發(fā)電形式。2電力網(wǎng)電力網(wǎng)的主要作用是變換電壓、傳輸電能，通常由升壓、降壓配變電所（站）和與之對應(yīng)的電力傳輸線路組成，負(fù)責(zé)將發(fā)電廠生產(chǎn)的電能經(jīng)過輸電線路送到用戶（用電設(shè)備）。3配電系統(tǒng)配電系統(tǒng)位于電力系統(tǒng)的末端，包含了降壓、分配電能等內(nèi)容。主要承擔(dān)將電力系統(tǒng)的電能最終傳輸給電力用戶的任務(wù)。電力用戶即是指消耗電能的場所，將電能通過用電設(shè)備轉(zhuǎn)換為滿足用戶需求的其它形式的能量。2

8、.3供電系統(tǒng)的特點電能作為一種商品，它的生產(chǎn)、輸送、分配和使用與其他工業(yè)產(chǎn)品相比有明顯不同的特點，主要表現(xiàn)為以下幾個方面：1.電能的生產(chǎn)、傳輸及消費幾乎同時進(jìn)行，因為發(fā)電設(shè)備任何時刻生產(chǎn)的電能必須與消耗的電能相平衡。2.電能能與國民經(jīng)濟(jì)各部門之間的關(guān)系密切。3.電力系統(tǒng)的暫態(tài)過程非常短暫。4.電能質(zhì)量的要求頗為嚴(yán)格。供電系統(tǒng)根據(jù)不同的供電要求，將供電對象的負(fù)荷分為三級，并由此負(fù)荷等級采取相應(yīng)的供電方式，減少因事故中斷供電造成的損失或影響的程度，提高投資的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。用電負(fù)荷的分級如下：一級負(fù)荷：凡是因中斷供電，將造成人身事故，設(shè)備損壞，產(chǎn)生廢品，使生產(chǎn)秩序長時間不能恢復(fù)，人民生活發(fā)生混

9、亂的負(fù)荷。 二級負(fù)荷：凡是中斷供電，將造成大量減產(chǎn)，使人民生活受到影響的負(fù)荷 三級負(fù)荷：所有不屬于一、二級負(fù)荷的負(fù)荷。如工廠的附屬車間、小城鎮(zhèn)等。第3章 供電系統(tǒng)的防雷3.1雷擊的危害常所謂的雷擊是指一部分帶電的云層與另一部分帶異種電荷的云層，或是帶電的云層對大地迅猛的放電，這種迅猛的放電過程產(chǎn)生強烈的閃電并伴隨著巨大的聲音。云層之間的放電主要是對飛行器產(chǎn)生危害，對地面上的事物沒有很大的影響。然而，云層對大地的放電，對地面的電氣設(shè)備、建筑物和人、畜的危害甚大，這是電氣防雷設(shè)計的主要對象。下面介紹幾種雷擊方式及其危害:3.1.1直擊雷帶電的云層對大地上的某一點發(fā)生的猛烈放電現(xiàn)

10、象，稱為直擊雷。它的破壞力十分巨大，若不能迅速的將其導(dǎo)入大地，可導(dǎo)致放電通道內(nèi)的物體、火災(zāi)、建筑物損壞、電子電氣系統(tǒng)摧毀，甚至危及人畜的生命安全。3.1.2雷電波侵入雷電不直接放電在建筑和設(shè)備本身，而是對布放在建筑物外部的線纜放電。線纜上的雷電波或過電壓幾乎以光速沿著電纜線路擴(kuò)散，侵入并危及室內(nèi)的供電系統(tǒng)。因此，往往在聽到雷聲之前，我們的電子設(shè)備、控制系統(tǒng)等可能已經(jīng)損壞。3.1.3感應(yīng)過電壓雷擊在設(shè)備設(shè)施或線路的附近發(fā)生，或閃電不直接對地放電，只在云層與云層之間發(fā)生放電現(xiàn)象。閃電釋放電荷，并在電源和數(shù)據(jù)傳輸線路及金屬管道金屬支架上感應(yīng)生成過電壓。雷擊放電于具有避雷設(shè)施的建筑物時，雷電波沿著建筑

11、物頂部接閃器（避雷帶、避雷線、避雷網(wǎng)或避雷針）、引下線泄放到大地的過程中，會在引下線周圍形成強大的瞬變磁場，輕則造成電子設(shè)備受到干擾，數(shù)據(jù)丟失，產(chǎn)生誤動作或暫時癱瘓；嚴(yán)重時可引起元器件擊穿及電路板燒毀，使整個系統(tǒng)陷于癱瘓。3.1.4.地電位反擊如果雷電直接擊中具有避雷裝置的建筑物或供電設(shè)備，接地網(wǎng)的地電位會在數(shù)微秒之內(nèi)被抬高數(shù)萬或數(shù)十萬伏。高度破壞性的雷電流將從各種裝置的接地部分，流向供電系統(tǒng)或各種網(wǎng)絡(luò)信號系統(tǒng)，或者擊穿大地絕緣而流向另一設(shè)施的供電系統(tǒng)或各種網(wǎng)絡(luò)信號系統(tǒng)，從而反擊破壞或損害供電系統(tǒng)。同時，在未實行等電位連接的導(dǎo)線回路中，可能誘發(fā)高電位而產(chǎn)生火花放電的危險。以上四方面中雷電對供電

12、系統(tǒng)的危害主要以后雷電波侵入、感應(yīng)過電壓與地電位反擊三者居多，這三者統(tǒng)稱為雷電電磁脈沖。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計資料，直擊雷的損壞僅占15%，而雷電電磁脈沖的損壞占85%。因此，對供電系統(tǒng)的防雷設(shè)計已不同以往，對雷電電磁脈沖的防護(hù)必須要加以重視。3.2防雷設(shè)備3.2.1接閃器接閃器是接閃桿（避雷針）、避雷帶(線)、避雷網(wǎng)以及用作接閃的金屬屋面和金屬構(gòu)件等的總稱。功能是把接引來的雷電流，通過引下線和接地裝置向大地中泄放，以保護(hù)建筑物免受雷害?，F(xiàn)在常用的接閃器有避雷針、避雷帶(線)、避雷網(wǎng)等幾種。3.2.2避雷器避雷器是用來防止雷電產(chǎn)生的過電壓波沿線路侵入配變電所或其他建筑物內(nèi)，以免危及被保護(hù)設(shè)備的絕緣。避雷器

13、的接線方式是與被保護(hù)設(shè)備并聯(lián)，接入被保護(hù)設(shè)備的電源側(cè)，如圖3-1所示。常用的避雷器有閥式避雷器、金屬氧化物避雷器、保護(hù)間隙避雷器、管型避雷器等。圖3-1 避雷器的連接3.3供電系統(tǒng)的防雷3.3.1電源系統(tǒng)防雷方案 由于電力供給是由大樓的建筑物配電室引入的，電源高壓端的防雷保護(hù)已由電力供電部門實施。因此，對于電源系統(tǒng)的雷電防護(hù)，我們采取以下的防雷保護(hù)方案：1機(jī)房低壓配電柜系統(tǒng)安裝一級間隙放電防雷保護(hù)；2配電回路安裝防雷配電柜，采取三級防雷保護(hù)（安裝于 UPS輸入端）；3UPS電源輸出端做一級過電壓防雷保護(hù)；4終端設(shè)備電源輸入端安裝防雷箱進(jìn)行末級電源防雷防護(hù)。從機(jī)房目前的情況來分析，一般機(jī)房均采用

14、大型 UPS不間斷電源設(shè)備為機(jī)房內(nèi)的部分負(fù)載提供安全可靠的供電運行方式，由于UPS是用于為機(jī)房內(nèi)計算機(jī)信息系統(tǒng)各用電設(shè)備提供穩(wěn)定、可靠和高質(zhì)量用電環(huán)境的唯一重要設(shè)備，并且是由市電供電輸入機(jī)房的主要途徑，所以我們將電源系統(tǒng)防護(hù)的重點放在了對UPS不間斷電源的輸入和輸出端的保護(hù)上。防雷保護(hù)設(shè)計采取第一級火花間隙放電保護(hù)，在UPS電源輸入端安裝兩級半導(dǎo)體過電壓防雷保護(hù)，在三級雷擊電流放電器間安裝解耦器來協(xié)調(diào)各級間對雷電波或浪涌電壓的有效吸收和釋放。在三級防雷保護(hù)中，第一級防護(hù)為粗保護(hù)，對直擊雷進(jìn)行防護(hù)，吸收約90%的大能量雷電流；第二級為中級保護(hù)，選用浪涌電壓雷電放電器，即半導(dǎo)體放電器，對雷電流進(jìn)一

15、步吸收；第三級為細(xì)保護(hù)，同樣采用浪涌電壓放電器，將殘余的雷電流基本吸收，通過地線泄入大地。在第二級及第三級采用過電壓保護(hù)器件，進(jìn)行有效的吸收，在第二級將第一級變量解耦后的4000伏殘壓降至900伏，第三級將第二級變量解耦后的900伏殘壓限制在550伏以下，同時第三級還將起到吸收線路上的感性負(fù)載和容性負(fù)載的“通”“斷”引起的浪涌電壓及對相電壓可能的誤輸入線電壓的保護(hù)。3.3.2終端設(shè)備防雷設(shè)計為了確保機(jī)房設(shè)備萬無一失，考慮從電源配電室至機(jī)房有一定距離，而感應(yīng)雷害又無孔不入，同時因考慮到電網(wǎng)的浪涌可能帶來對設(shè)備的沖擊，可在設(shè)備電源輸入端安裝電源防雷箱，實施對終端用電設(shè)備的精細(xì)防護(hù)。同樣我們還將采用

16、以上的防護(hù)原理對其它重要設(shè)備實施同樣電源終端的防雷保護(hù)，以確保整個電氣部分的安全運行。供電系統(tǒng)在建筑物內(nèi)的等電位連接也是供電系統(tǒng)防雷系統(tǒng)中重要的一項基本措施。GB5005794 2000版里強調(diào)了等電位連接在內(nèi)部防雷中的作用。等電位連接是為減小在需要防雷的空間內(nèi)發(fā)生火災(zāi)、爆炸、生命危險的一項很重要的措施，特別是在建筑物內(nèi)部防雷空間防止發(fā)生生命危險的最重要的措施。建筑物內(nèi)的等電位連接設(shè)計主要有以下幾種：1.總等電位連接和局部等電位連接總等電位連接MEB的作用在于降低建筑物內(nèi)間接接觸電壓和不同金屬部件間的電位差，并消除自建筑物外經(jīng)電氣線路和各種金屬管道引入的危險故障電壓的危害，它主要通過進(jìn)線配電箱

17、近旁的總等電位聯(lián)結(jié)端子板(接地母排)將下列導(dǎo)電部分互相連通：進(jìn)線配電箱的PE(PEN)母排；公用設(shè)施的金屬管道，如上、下水、煤氣等管道；建筑物金屬結(jié)構(gòu)；如果做了人工接地，也包括其接地極引線。 建筑物每一電源進(jìn)線都應(yīng)做總等電位連接，各個總等電位連接端子板應(yīng)互相連通。局部等電位連接LEB是指當(dāng)電氣裝置或電氣裝置的某一部分的接地故障保護(hù)不能滿足切斷故障回路的時間要求時，應(yīng)在局部范圍內(nèi)做的等電位連接。它包括PE母線或PE干線；公用設(shè)施的金屬管道；如果可能，也包括建筑物金屬結(jié)構(gòu)。2.建筑物內(nèi)部導(dǎo)電部件的等電位連接等電位連接不僅僅是針對雷電暫態(tài)過電壓的，還包括其它如工作過電壓、操作過電壓等暫態(tài)過電壓的防護(hù)

18、，特別是在有過電壓的瞬間對人身和設(shè)備的安全防護(hù)。因此，有必要將建筑物內(nèi)的設(shè)備外殼、水管、暖氣片、金屬梯、金屬構(gòu)架和其他金屬外露部分與共用接地系統(tǒng)做等電位連接。而且需要注意的是，絕不能因檢修等原因切斷這些連接。但是，對于燃?xì)夤艿?，只在進(jìn)入建筑物處與接地系統(tǒng)相連，但在每個接頭處要有輔助跨接線。因為燃?xì)夤艿辣旧聿蝗菰S有多個接地連接，使其成為接地系統(tǒng)的一部分。3.各樓層的等電位連接將每個樓層的等電位連接與建筑物內(nèi)的主鋼筋相連，并在每個房間或區(qū)域設(shè)置接地端子，由于每層的所有接地端子彼此相連，而且又與建筑物主鋼筋相連，這就使每個樓層成了等電位面。再將建筑物所有接地極、接地端子連接形成等電位空間。最后，將屋

19、頂上的設(shè)備和避雷針等與避雷帶連接形成屋面上的等電位。4.接地網(wǎng)的等電位連接在某中意義上說，建筑物的共用接地系統(tǒng)在大范圍內(nèi)即為等電位連接，比如我們常見的計算機(jī)房的工作接地、屏蔽接地和防雷接地等采用同一接地系統(tǒng)的原理就是避免各接地間產(chǎn)生的瞬態(tài)過電壓差對設(shè)備造成影響。因此，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑物利用基礎(chǔ)鋼筋網(wǎng)做接地體，一般要圍繞建筑物四周增設(shè)環(huán)形接地體，并與建筑物被柱內(nèi)用作引下線的柱筋焊接，這樣就大大降低了接地網(wǎng)由于雷電流造成地電位不均衡的概率。綜上所述，樓層下部有接地網(wǎng)，樓層里有等電位均壓網(wǎng)，樓頂物體與避雷裝置連接在一起形成等電位，這樣就在電氣上成為法拉第籠式結(jié)構(gòu)，人和設(shè)備在此環(huán)境中絕無雷擊危險。第

20、4章 供電系統(tǒng)的接地保護(hù)4.1接地系統(tǒng)4.1.1接地的概念及意義接地是為防止觸電或保護(hù)設(shè)備的安全,把電力電訊等設(shè)備的金屬底盤或外殼接上地線，將電工設(shè)備和其他生產(chǎn)設(shè)備上可能產(chǎn)生的漏電流、靜電荷以及雷電電流等引入地下，是為了保證電工設(shè)備正常工作和人身安全而采取的一種用電安全措施利用大地作電流回路接地線。接地的功用除了將一些無用的電流或是噪聲干擾導(dǎo)入大地外，最大功用為保護(hù)使用者不被電擊，以 UPS 而言，有些 UPS 會將零線與地線間的電壓標(biāo)示出來，確保產(chǎn)品不會造成對人體的電擊傷害。同時避免人身觸電和可能發(fā)生的火災(zāi)、爆炸等事故。4.1.2接地裝置 接地裝置由接地體和接地線組成。直接與土壤接觸的金屬導(dǎo)

21、體稱為接地體。電氣設(shè)備需接地點與接地體連接的金屬導(dǎo)體稱為接地線。接地體可分為自然接地體和人工接地體兩類。自然接地體主要有：與大地地敷設(shè)的不少于兩可靠連接的建筑物的鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋、行車的鋼軌、埋地的非可燃可爆的金屬管道及埋根的電纜金屬外皮等。在設(shè)計和裝設(shè)接地裝置時，首先應(yīng)充分利用自然接地體，以減少投資，節(jié)約資源。人工接地體 ：最常用的人工接地體是直徑為50mm、長2.5m的鋼管，垂直或水平埋入，且為減小外界溫度對流散電阻的影響，埋入的接地體頂端與地面的距離必須大于0.6m。4.1.3接地電阻接地電阻一般指接地體上的工頻交流或直流電壓與通過接地體而流入地下的電流之比。散泄雷電沖擊電流時的接地電阻指電

22、壓峰值與電流峰值之比，稱為沖擊接地電阻。接地電阻主要是電流在地下流散途徑中土壤的電阻。接地體與土壤接觸的電阻以及接地體本身的電阻小得可以忽略。一般情況下，接地裝置散泄電流時，離單個接地體20米處的電位實際上已接近零電位。接地電阻值與土壤電導(dǎo)率、接地體形狀、尺寸和布置方式、電流頻率等因素有關(guān)。通常根據(jù)對接地電阻值的要求，確定應(yīng)埋置的接地體形狀、尺寸、數(shù)量及其布置方式，對于土壤電阻率高的地區(qū)（如山區(qū)），為了節(jié)約金屬材料，可以采取改善土壤電導(dǎo)率的措施，在接地體周圍土壤中填充電導(dǎo)率高的物質(zhì)或在接地體周圍填充一層降阻劑（含有水和強介質(zhì)的固化樹脂）等，以降低接地電阻值。接地體流入雷電流時，由于雷電流幅值很

23、大，接地體上的電位很高，在接地體周圍的土壤中會產(chǎn)生強烈的火花放電，土壤電導(dǎo)率相應(yīng)增大，相當(dāng)于降低了散流電阻。 4.2低壓供電系統(tǒng)的接地保護(hù)4.2.1接地保護(hù)的分類1.保護(hù)接地：為保障人身安全、防止間接觸電，將設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分進(jìn)行接地，稱為保護(hù)接地。2.重復(fù)接地：在中性線直接接地系統(tǒng)中，為確保保護(hù)安全可靠，除在變壓器或發(fā)電機(jī)中性點處進(jìn)行工作接地外，還在保護(hù)線其他地方進(jìn)行必要的接地，稱為重復(fù)接地。3.保護(hù)接中性線(接零保護(hù))：在380/220V低壓系統(tǒng)中，由于中性點是直接接地的，通常又將電氣設(shè)備的外殼與中性線相連，稱為低壓保護(hù)接中性線。低壓供電系統(tǒng)按保護(hù)接地的形式不同可分為：IT 系統(tǒng)、TT

24、系統(tǒng)和TN 系統(tǒng)。IT 系統(tǒng)和TT 系統(tǒng)為保護(hù)接地。TN 系統(tǒng)為接零保護(hù)。第一個字母表示電力系統(tǒng)的對地關(guān)系： T-一點直接接地； I- 所有帶電部分與地絕緣，或一點經(jīng)阻抗接地。第二個字母表示裝置的外露可導(dǎo)電部分的對地關(guān)系： T- 外露可導(dǎo)電部分對地直接電氣連接，與電力系統(tǒng)的任何接地點無關(guān)； N-外露可導(dǎo)電部分與電力系統(tǒng)的接地點直接電氣連接(在交流系統(tǒng)中，接地點通常就是中性點)。后面還有字母時，這些字母表示中性線與保護(hù)線的組合：S- 中性線和保護(hù)線是分開的；C- 中性線和保護(hù)線是合一的。4.2.2供電系統(tǒng)的接地保護(hù)方案1.IT 系統(tǒng)。IT 系統(tǒng)的電源中性點是對地絕緣的或經(jīng)高阻抗接地，而用電設(shè)備的

25、金屬外殼直接接地。即：過去稱三相三線制供電系統(tǒng)的保護(hù)接地。其工作原理是：若設(shè)備外殼沒有接地，在發(fā)生單相碰殼故障時，設(shè)備外殼帶上了相電壓，若此時人觸摸外殼，就會有相當(dāng)危險的電流流經(jīng)人身與電網(wǎng)和大地之間的分布電容所構(gòu)成的回路。而設(shè)備的金屬外殼有了保護(hù)接地后，由于人體電阻遠(yuǎn)比接地裝置的接地電阻大，在發(fā)生單相碰殼時，大部分的接地電流被接地裝置分流，流經(jīng)人體的電流很小，從而對人身安全起了保護(hù)作用（如圖4-1）。圖4-1 IT系統(tǒng)的接地方式2.TT 系統(tǒng)TT 系統(tǒng)的電源中性點直接接地；用電設(shè)備的金屬外殼亦直接接地，且與電源中性點的接地?zé)o關(guān)。即：過去稱三相四線制供電系統(tǒng)中的保護(hù)接地。其工作原理是：當(dāng)發(fā)生單相

26、碰殼故障時，接地電流經(jīng)保護(hù)接地裝置和電源的工作接地裝置所構(gòu)成的回路流過。此時如有人觸帶電的外殼，則由于保護(hù)接地裝置的電阻小于人體的電阻，大部分的接地電流被接地裝置分流，從而對人身起保護(hù)作用。（如圖4-2）。圖4-2 TT系統(tǒng)的接地方式3.TN 系統(tǒng)。在變壓器或發(fā)電機(jī)中性點直接接地的380/220V三相四線低壓電網(wǎng)中，將正常運行時不帶電的用電設(shè)備的金屬外殼經(jīng)公共的保護(hù)線與電源的中性點直接電氣連接。即：過去稱三相四線制供電系統(tǒng)中的保護(hù)接零。其工作原理是：當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生單相碰殼時，故障電流經(jīng)設(shè)備的金屬外殼形成相線對保護(hù)線的單相短路。這將產(chǎn)生較大的短路電流，令線路上的保護(hù)裝置立即動作，將故障部分迅速切

27、除，從而保證人身安全和其他設(shè)備或線路的正常運行。按保護(hù)線形式，TN 系統(tǒng)又分為：TN-C系統(tǒng)、TN-S系統(tǒng)和TNC-S 系統(tǒng)等三種。TN-C 系統(tǒng)(三相四線制)。該系統(tǒng)的中性線(N)和保護(hù)線(PE)是合一的，該線又稱為保護(hù)中性線(PEN)線。它的優(yōu)點是節(jié)省了一條導(dǎo)線，但在三相負(fù)載不平 衡或保護(hù)中性線斷開時會使所有用電設(shè)備的金屬外殼都帶上危險電壓。在一般情況下，如保護(hù)裝置和導(dǎo)線截面選擇適當(dāng)，TN-C 系統(tǒng)是能夠滿足要求的(如圖4-3)。圖4-3 TN-C系統(tǒng)的接地方式TN-S 系統(tǒng)(三相五線制)。該系統(tǒng)的N 線和PE 線是分開的。它的優(yōu)點是PE 線在正常情況下沒有電流通過，因此不會對接在PE 線

28、上的其他設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾。此外，由于N 線與PE 線分開，N 線斷開也不會影響PE 線的保護(hù)作用。但TN-S 系統(tǒng)耗用的導(dǎo)電材料較多,投資較大(如圖4-4)。 圖4-4 TN-S系統(tǒng)的接地方式TN-C-S系統(tǒng)(三相四線與三相五線混合系統(tǒng))。系統(tǒng)中有一部分中性線和保護(hù)是合一的；而且一部分是分開的。它兼有TN-C 系統(tǒng)和TN-S 系統(tǒng)的特點，常用于配電系統(tǒng)末端環(huán)境較差或有對電磁抗干擾要求較嚴(yán)的場所(如圖4-5)。圖4-5 TN-C-S系統(tǒng)的接地方式供電系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)其類別、性質(zhì)、用途以及用電設(shè)備的特殊要求，并結(jié)合低壓供電系統(tǒng)保護(hù)接地的工作原理，選擇不同的供電系統(tǒng)，采用正確的接地形式，以確保用電設(shè)備的正

29、常運行和人身安全，避免發(fā)生用電安全事故。第5章 供電系統(tǒng)的電氣安全5.1 電氣安全5.1.1電氣事故的危害電氣安全是為防止各種電氣事故危害而采取一些列的技術(shù)措施。電氣事故的危害有直接危害和間接危害兩種。直接危害包括觸電和電弧燒傷；間接危害包括電氣故障造成的大面積停電、火災(zāi)等。電氣安全技術(shù)的內(nèi)容很多，人們最關(guān)心的是人體觸電的生理反應(yīng)、防觸電措施、用電設(shè)備和電力系統(tǒng)安全運行等問題。5.1.2電氣事故的分類及處理方法電氣事故按發(fā)生災(zāi)害的形式，可以分為人身事故、設(shè)備事故、電氣火災(zāi)和爆炸事故等；按發(fā)生事故時的電路狀況，可以分為短路事故、斷線事故、接地事故、漏電事故等；按事故的嚴(yán)重性，可以分為特大性事故、

30、重大事故、一般事故等；按傷害的程度，可以分為死亡、重傷、輕傷三種。如果按事故的基本原因，電氣事故可分為以下幾類：1觸電事故。人身觸及帶電體（或過分接近高壓帶電體）時，由于電流流過人體而造成的人身傷害事故。觸電事故是由于電流能量施于人體而造成的。觸電又可分為單相觸電、兩相觸電和跨步電壓觸電三種。對于觸電事故，我們避免與帶電體接觸，遠(yuǎn)離危險點，在自己未驗電的情況下不得對帶電體進(jìn)行操作。2雷電和靜電事故。局部范圍內(nèi)暫時失去平衡的正、負(fù)電荷，在一定條件下將電荷的能量釋放出來，對人體造成的傷害或引發(fā)的其他事故。雷擊?？纱輾Ыㄖ?，傷及人、畜，還可能引起火災(zāi)；靜電放電的最大威脅是引起火災(zāi)或爆炸事故，也可能

31、造成對人體的傷害。在這類事故中，我們在設(shè)備投入使用前做好防雷接地的工作，保證不會因雷電和靜電而發(fā)生安全事故。3電路故障。電能在傳遞、分配、轉(zhuǎn)換過程中或者由于線路老化、絕緣損壞等原因，而失去控制而造成的事故。線路和設(shè)備故障不但威脅人身安全，而且也會嚴(yán)重?fù)p壞電氣設(shè)備。電路故障在實際的生產(chǎn)運行中必然會出現(xiàn)，要保證電路出現(xiàn)故障時不對人和設(shè)備造成危害，要做到以下幾點：在電力線路中接入可靠的保護(hù)裝置，如過電流繼電器等；安裝電力線路時，應(yīng)選擇質(zhì)量過硬、正規(guī)廠家生產(chǎn)的導(dǎo)線、設(shè)備，避免在使用過程中絕緣損壞，發(fā)生事故；電力線路投入生產(chǎn)使用后，定期對設(shè)備、線路進(jìn)行安全隱患檢查，做到提前發(fā)現(xiàn)，提前處理，杜絕事故。5.

32、2 人體觸電的生理反應(yīng)電流通過人體時，會產(chǎn)生各種反應(yīng)，其中最危險的是電流通過心臟，產(chǎn)生心室顫動，導(dǎo)致死亡。反應(yīng)的程度與電流種類、電流通過的路徑、電流大小、電流通過的時間長短、人體狀況等因素有關(guān)。 25300Hz的正弦交流電流引起的生理反應(yīng)最嚴(yán)重，50Hz工頻交流電流引起的生理反應(yīng)是很重的；1000Hz以上的電流引起的生理反應(yīng)明顯減輕；直流和沖擊電流引起的生理反應(yīng)小于工頻交流電流。電流從左手到胸部通過人體時危險性最大；從手到手、從手到腳，危險性也很大；從腳到腳，危險性較小。通過人體的電流愈大，生理反應(yīng)愈嚴(yán)重。按通過人體的工頻電流大小(有效值)，可分為感知電流、擺脫電流、致命電流三級。感知電流，是

33、人能感覺的最小電流，成年男性約為1.1mA，成年女性約為O.7mA。擺脫電流，人能自主擺脫電源的最大電流，成年男性約為16mA，成年女性約為10.5mA。從安全考慮，宜取99.5的人都能擺脫的電流作為依據(jù)，稱為最小擺脫電流，成年男性約為9mA，成年女性約為6mA。致命電流，是在較短時間內(nèi)就危及人的生命的最小電流。一般認(rèn)為，能產(chǎn)生心室顫動的電流是致命電流。電流通過人體的時間愈長，生理反應(yīng)愈大。1感知電流，對應(yīng)于概率50%的感知電流成年男子約1.1mA,成年女子約0.7mA,對于直流電約為0.5mA2最大擺脫電流，對應(yīng)于概率50%的擺脫電流成年男子約16mA,成年女子約10.5mA,對于直流電約為50mA3致命電流，在較短時間內(nèi)危及生命的最小電流稱為致命電流，一般情況下通過人體的電流超過50mA時心臟就會停止跳動，出現(xiàn)致命的危險。5.3 觸電時的應(yīng)急措施與急救當(dāng)發(fā)現(xiàn)有人觸電后，應(yīng)迅速使其脫離電源?？偟脑瓌t是使電源離開人，或是使人離開電源。如果觸電是在低壓系統(tǒng)上觸電，可以拉開就近的開關(guān)；拔下就近的插頭；取下就近的熔斷器；剪斷導(dǎo)線；使用相應(yīng)的絕緣物挑開帶電導(dǎo)線等措施。如果在設(shè)備上觸電，可采取安全措施將人拖離帶電設(shè)備。如觸電者衣服干燥可拉其衣服(但不得觸及觸電人身體)；用絕緣物(如圍巾、尼龍繩、絕緣導(dǎo)線等)將觸