感應(yīng)電壓與防護(hù)課件

1、專題：帶電作業(yè)中感應(yīng)電壓危害與防護(hù)遼寧省電力有限公司帶電作業(yè)培訓(xùn)中心提 綱感應(yīng)電壓的概念感應(yīng)電壓的危害感應(yīng)電壓的大小帶電作業(yè)中感應(yīng)電壓模型分析感應(yīng)電壓的防護(hù)一、感應(yīng)電壓的概念一、感應(yīng)電壓（induced voltage ）概念一、感應(yīng)電壓的概念 靜電感應(yīng)：當(dāng)一個(gè)導(dǎo)體和帶電體接近時(shí)，導(dǎo)體上靠近帶電體的一面感應(yīng)出與帶電體極性相反的電荷，遠(yuǎn)離帶電體的一面感應(yīng)出另一極性電荷稱為靜電感應(yīng)現(xiàn)象。 電磁感應(yīng)：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，則會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。如果電路不閉合，則會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓（電勢(shì)）。感應(yīng)電流是因?yàn)榇艌?chǎng)產(chǎn)生電，所以會(huì)有感應(yīng)電壓。感應(yīng)電壓在形成導(dǎo)電回路時(shí)會(huì)對(duì)人員造成傷害；未形成導(dǎo)電

2、回路，則存在安全隱患。感應(yīng)電壓應(yīng)該限制在一定范圍內(nèi)。一、感應(yīng)電壓的概念電磁感應(yīng)：因磁通量變化產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象一、感應(yīng)電壓的概念 處于懸浮狀態(tài)的無(wú)負(fù)荷導(dǎo)體，在工頻交流電場(chǎng)中能感應(yīng)一定電位。一、感應(yīng)電壓的概念二、感應(yīng)電壓危害 1 、 可引起電子器件工作不正常。目前很多電子設(shè)備在特殊情況下的電磁兼容問(wèn)題仍是技術(shù)難題,許多精密電子設(shè)備因工作電壓很低。在實(shí)驗(yàn)室中可以正常工作而在變電站等強(qiáng)電場(chǎng)環(huán)境內(nèi)卻工作不正常，這些設(shè)備需要解決電磁兼容問(wèn)題。比如在線檢測(cè)設(shè)備、在線機(jī)器人等需要克服強(qiáng)電磁場(chǎng)造成的邏輯混亂等問(wèn)題。同時(shí)靜電造成灰塵吸附。2 給人體造成傷害，影響生活生產(chǎn)的正常進(jìn)行。高壓輸電線路下的居民住宅經(jīng)常

3、會(huì)出現(xiàn)“電擊”現(xiàn)象。還會(huì)造成電磁污染。比如沈陽(yáng)新民2008年報(bào)告的蔬菜大棚內(nèi)經(jīng)常出現(xiàn)的感電現(xiàn)象。大棚頂?shù)牟莺熃饘倬磔S電壓很高，經(jīng)萬(wàn)用表測(cè)量瞬時(shí)電壓超過(guò)量程600V。用導(dǎo)體將其對(duì)地短路時(shí)發(fā)出的放電聲音很大。此事得到環(huán)保局和省電力公司高度重視。決定做好多點(diǎn)接地工作。3 在帶電作業(yè)工作中感應(yīng)電壓的防護(hù)是作業(yè)安全的重要保證。二、感應(yīng)電壓危害表征感應(yīng)電壓的物理量電場(chǎng)強(qiáng)度（E） 由于靜電感應(yīng)是由電場(chǎng)引起的，因此為了便于描述輸電變電設(shè)備周圍靜電感應(yīng)的水平，通常都采用電場(chǎng)強(qiáng)度（E）這一物理量。相同條件下，電場(chǎng)強(qiáng)度越高，感應(yīng)電壓往往越高。感應(yīng)電壓（Ui） 在帶電體周圍的電場(chǎng)中，對(duì)地絕緣的導(dǎo)體因靜電感應(yīng)產(chǎn)生的感應(yīng)

4、電壓值與導(dǎo)體的電壓、導(dǎo)體的尺寸和幾何形狀、導(dǎo)體和帶電體之間的電容、導(dǎo)體和接地體之間的電容等因素有關(guān).三、感應(yīng)電壓大小三、感應(yīng)電壓大小可以根據(jù)電容分壓原理求出中間導(dǎo)體上的感應(yīng)電壓Ui為式中：U帶電體上的電壓，kV；C1中間導(dǎo)體對(duì)帶電體之間的電容，pF；C0中間導(dǎo)體對(duì)地之間的電容，pF；d與c成反比三、感應(yīng)電壓大小感應(yīng)電流（Ii） 地面上的人在電場(chǎng)中，因靜電感應(yīng)產(chǎn)生流經(jīng)人體而入地的感應(yīng)電流Ii，可以近似地由下式表示： Ii=UjC1式中：U帶電體上的電壓，kV； C1人與帶電體之間的電容，pf； 由于人與帶電體之間的電容很小，所以流經(jīng)人體的感應(yīng)電流也甚微，通常都為微安級(jí)。三、感應(yīng)電壓大小三、感應(yīng)電

5、壓大小可以看到，在同塔雙回500 kV線路上當(dāng)一線運(yùn)行，另一線停運(yùn)時(shí)，在停運(yùn)線路上存在著較高幅值的電壓和電流。這主要是兩線之間存在靜電感應(yīng)及電磁感應(yīng)產(chǎn)生的。給停運(yùn)線路的檢修工作以及兩站拉合地刀的操作帶來(lái)不利的影響。投運(yùn)線路在不同的運(yùn)行方式下及不同的輸送潮流下，停運(yùn)線路的感應(yīng)電壓和電流是不同的。感應(yīng)電壓受潮流方向和大小影響不大，主要取決于接地狀態(tài)，雙側(cè)不接地時(shí)最大，約50 kV左右（穩(wěn)態(tài)值），單側(cè)接地時(shí)另一側(cè)感應(yīng)電壓明顯降低，降到幾千伏，兩側(cè)接地后接地點(diǎn)無(wú)電壓；接地點(diǎn)感應(yīng)電流隨潮流增大增大，最大可達(dá)近80 A（穩(wěn)態(tài)值）。三、感應(yīng)電壓大小1人體對(duì)地絕緣觸及接地體 由于人體電阻較小，在強(qiáng)電場(chǎng)中人體可

6、視為導(dǎo)體。當(dāng)人體對(duì)地絕緣時(shí)，因靜電感應(yīng)使人體處于某一電位（也即在人體與地之間產(chǎn)生一定的感應(yīng)電壓）。此時(shí)，如果人體的暴露部位（例如人手）觸及接地體時(shí)，人體上的感應(yīng)電荷將通過(guò)接觸點(diǎn)對(duì)接地體放電，通常把這個(gè)現(xiàn)象稱為電擊。當(dāng)放電的能量達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，就會(huì)使人產(chǎn)生刺痛感。 例如：穿絕緣鞋的作業(yè)人員攀登在線路桿塔窗口時(shí)就屬于這種工況，由于離帶電導(dǎo)線較近，人體上的感應(yīng)電荷較多，如果用手觸摸塔身鐵梁時(shí)，手上就會(huì)產(chǎn)生放電刺痛感。 四、帶電作業(yè)中的感應(yīng)電壓 2人體處于地電位觸及中間電位物體 對(duì)地絕緣的金屬物體在電場(chǎng)中因靜電感應(yīng)而積累一定量的電荷，并使其處于某一電位。此時(shí)，如果處于地電位的作業(yè)人員用手去觸摸，金屬體

7、上的感應(yīng)電荷通過(guò)人體對(duì)地放電，同樣使人遭受電擊。例如：地面作業(yè)人員在強(qiáng)電場(chǎng)中觸摸懸空吊起的大件金具或停電設(shè)備上的金屬部件時(shí)都屬于這種工況。四、帶電作業(yè)中的感應(yīng)電壓1、絕緣架空地線的感應(yīng)電壓。 輸電線路的架空地線，大多數(shù)是在每基塔上直接接地，地線電位與大地相等。但接了地的地線長(zhǎng)期流過(guò)一個(gè)感應(yīng)電流，造成重大的電能損失。 絕緣地線上的電壓等級(jí)往往達(dá)千伏以上，甚至達(dá)到幾萬(wàn)伏。多年來(lái)，因誤接觸絕緣地線的感應(yīng)電壓，發(fā)生人身傷害事故，已有多起事例。 實(shí)測(cè)表明；220kV絕緣架空地線上的感應(yīng)電壓，最低為1800V，最高達(dá)7400V；500kV絕緣架空地線上感應(yīng)電壓為8250V。五、感應(yīng)電壓防護(hù)安規(guī)作了明確規(guī)定

8、：“絕緣架空地線應(yīng)視為帶電體。作業(yè)人員與絕緣架空地線之間的距離不應(yīng)小于0.4m。如需在絕緣架空地線上作業(yè)應(yīng)用接地線將其可靠接地或采用等電位方式進(jìn)行。”五、感應(yīng)電壓防護(hù)2、電場(chǎng)中金屬導(dǎo)體的懸浮電位。在電場(chǎng)中與大地絕緣起來(lái)的導(dǎo)體都會(huì)因與大地間的電容藕合，產(chǎn)生感應(yīng)電位。其大小與導(dǎo)體的體積及所處的位置有關(guān)。這種電位稱為懸浮電位。帶電作業(yè)中，用絕緣繩索傳遞到塔上的金屬體有感應(yīng)的懸浮電位，站在塔上或地上的人員用手觸摸此物體時(shí)，會(huì)產(chǎn)生刺痛感。防護(hù)的辦法是將金屬物先接地再觸摸。五、感應(yīng)電壓防護(hù)3、空載線路的感應(yīng)電壓。在帶電斷、接空載線路的作業(yè)中，無(wú)論是斷開(kāi)或接入的過(guò)程，只要有一相導(dǎo)線還與電源接通，盡管該線路無(wú)

9、負(fù)荷電流，其他兩相會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓，作業(yè)人員如接觸這兩相未接入的導(dǎo)線形成電流通路就會(huì)感電，其危險(xiǎn)程度取決于電壓等級(jí)和線路的長(zhǎng)短。已發(fā)生過(guò)數(shù)起人身感電事故。因此必須先將線路可靠接地。接地工序必須有絕緣握手的地線夾間接接通和斷開(kāi)。五、感應(yīng)電壓防護(hù)4、如采用絕緣間隔棒的分裂導(dǎo)線應(yīng)注意的問(wèn)題。有的線路分裂導(dǎo)線采用了絕緣間隔棒，形成了相線內(nèi)的閉合電路。 許多雙分裂導(dǎo)線是垂直排列的，兩根子導(dǎo)線對(duì)地高度不同，因此兩根子導(dǎo)線對(duì)地分布電容不一樣，使兩根子導(dǎo)線的電位有差別。 在這種線路上等電位作業(yè)時(shí)，必須先在作業(yè)點(diǎn)使兩根子導(dǎo)線可靠的短接，人體方可進(jìn)入等電位，否則將給作業(yè)人員帶來(lái)危險(xiǎn)。五、感應(yīng)電壓防護(hù)接66kV空載線

10、路人身輕傷（一）電壓等級(jí)：66kV.（二）作業(yè)項(xiàng)目：帶電接空載線路 (4.5km)。（三）作業(yè)時(shí)間：1977年11月12日。（四）事故經(jīng)過(guò)：采用軟梯等電位接空載線段，一名輔助人員（工作負(fù)責(zé)人）在桿上負(fù)責(zé)解開(kāi)聯(lián)在橫擔(dān)上的空載端引線。當(dāng)邊相導(dǎo)線接入帶電后，該電工轉(zhuǎn)入中相，在即未綁腰繩又無(wú)可靠接地措施事情下，直接用手解開(kāi)引線與橫擔(dān)的綁線，被導(dǎo)線上靜電感應(yīng)電壓猛擊，從12米高的橫擔(dān)上摔下，掉在深翻不久的地里，當(dāng)時(shí)休克，肋骨兩根骨折。（五）事故教訓(xùn)與對(duì)策：1、安全規(guī)程執(zhí)行不嚴(yán)，缺乏靜電感應(yīng)電的知識(shí)；2、安全思想不牢，麻痹大意有腰繩而未綁就開(kāi)始工作；3事后加強(qiáng)培訓(xùn)，強(qiáng)調(diào)一相導(dǎo)線接入后，其它兩相應(yīng)視為帶電，

11、人身接觸時(shí)必須先行可靠接地，并綁有腰帶的安全繩。（六）事故性質(zhì)：人身輕傷。五、感應(yīng)電壓防護(hù)接66kV空載線路人身輕傷（一）電壓等級(jí)：66kV.（二）作業(yè)項(xiàng)目：接空載線路。（三）作業(yè)時(shí)間：1979年4月9日。（四）事故經(jīng)過(guò):四平條子河變電所出口，東條線與條鄭線并聯(lián)。作業(yè)人員先在停電的東條線接上三條引線分別綁在塔上接地。當(dāng)采用等電位法接完上線時(shí)。工作監(jiān)護(hù)人從地面上塔到兩米處，去拆中線的綁線，被感電擊傷，墜地。（五）事故教訓(xùn)與對(duì)策：1、認(rèn)真貫徹執(zhí)行安全工作規(guī)程；2、工作監(jiān)護(hù)人不能參與具體的作業(yè)。（六）事故性質(zhì)：人身輕傷。五、感應(yīng)電壓防護(hù)防護(hù)要點(diǎn)總結(jié)： 帶電斷、接空載引線、地線時(shí)，人體不可串入回路，有一相還未斷開(kāi)，或已經(jīng)接入，則其他相引線、導(dǎo)線視同帶電。 同塔多回線路的部分線路帶電，停電作業(yè)應(yīng)防護(hù)感應(yīng)電壓。在 220 kV 500kV 電壓等級(jí)的線路桿塔上及變電站構(gòu)架上作業(yè)，可采取防靜電感應(yīng)措施，如穿靜電感應(yīng)防護(hù)服或?qū)щ娦?。在桿塔上穿靜電感應(yīng)防護(hù)服和導(dǎo)電鞋后，可以保持人體與地的良好接觸，將人體感應(yīng)的電荷泄漏入地。 帶電更換架空地線或架設(shè)耦合地線時(shí)，應(yīng)可靠接地。架空地線或耦合地線雖與桿塔接觸良好，在進(jìn)行帶電作業(yè)時(shí)，某一側(cè)