单元6用电保护

《电工技术基础与技能》单元6用电保护单元6用电保护电在造福人类的同时，对人及物也存在很大的潜在危险。在生产、生活用电中，如果我们严格遵守电气安全操作规程，如果我们采取了有效的预防措施，就会避免或大幅度减少触电事故的发生。保护接地和保护接零就是为保护人身安全、保证电气设备正常运行所采取的技术措施。这一单元，我们来学习保护接地的原理、保护接零的方法及其应用；学习电气安全操作规程、触电现场的处理方法等一些基础知识和基本技能。安全生产单元6用电保护学习目标6.1保护接地和保护接零（1）了解保护接地的原理。（2）掌握保护接零的方法，了解其应用。单元6用电保护当线路或电气设备因绝缘损坏而发生漏电或击穿（俗称“碰壳”）时，平时不带电的金属外壳及与之相连的其他金属部分便带了电，人体触及这些意外的带电部位时，就可能发生触电事故。减少或避免这类触电事故的技术措施主要有保护接地、保护接零等。6.1.1保护接地1．接地的概念接地是指从电网运行和人身安全的需要出发，人为地把电气设备的某一部位与大地做良好的电气连接。根据接地的目的不同,分为：（1）工作接地是指由于运行和安全需要，为保证电网在正常情况或事故情况下都能可靠地工作而将电气回路中某一点实行的接地。如电源（发电机或变压器)中性点接地、电压互感器一次侧中性点的接地等。（2）保护接地是指为了保障人身安全，避免发生触电事故，将电气设备在正常情况下不带电的金属部分与大地作电气连接。电气设备采用了保护接地后，使得人体触及漏电设备外壳时的接触电压明显降低，大大降低了触电的危险。单元6用电保护6.1保护接地和保护接零（1）中性点不接地电网中电气设备不接地的危险中性点不接地电网中，电动机外壳未接地（如图）。当电动机正常运行时，电动机外壳不带电，人触及外壳时并无危险。当电动机的绝缘击穿或损坏时，其外壳便带有电压，这时若人体触及电动机外壳，将有电流经人体和电网对地绝缘阻抗形成回路。此时，流经人体的电流可达安全电流(30mA)的两倍多，这对触电者是相当危险的。6.1.1保护接地2．保护接地的原理（一）单元6用电保护6.1保护接地和保护接零（2）电源中性点不接地系统中保护接地的原理在电源中性点不接地系统中，若有人触及“碰壳”设备外壳,（图中Re表示接地体的电阻，简称接地电阻），单相接地短路电流就会沿接地装置和人体这两条并联支路流过。一般，人体电阻大于1kΩ，接地电阻按规定不能大于4Ω。两条并联支路的电流大小与电阻值成反比，所以流经接地装置的电流很大，流经人体的电流很小，低于安全电流。这样就减小了电器设备漏电后人体触电的危险。单元6用电保护6.1保护接地和保护接零6.1.1保护接地2．保护接地的原理（二）在中性点不接地电网中，采用保护接地可以有效地防止或减轻间接触电的危险。在中性点直接接地的电网中，采用保护接地的效果如何呢？6.1.1保护接地单元6用电保护6.1保护接地和保护接零你知道吗保护接地有局限性中性点直接接地电网如图，R0为电源工作接地电阻，Re为保护接地电阻。一般，R0和Re都不超过4Ω。假如电动机发生了单相“碰壳”故障，若取人体电阻为1700Ω，经分析，此时加于人体的电压约110V，流经人体的电流约65mA，是安全电流30mA的两倍多。但通过线路的故障电流却不是很大，在多数情况下，不足以使电路中的过流保护装置动作，电动机外壳将长时间带电，这对人体仍是很危险的。所以保护接地方式存在着一定的局限性。保护接零是把电气设备平时不带电的外露可导电部分（如金属外壳）与电源的中性线Ｎ连接。这时的中性线直接与大地有良好的电气连接，称为保护零线或保护中性线，代号PEN。如图在采用保护接零的中性点直接接地的低压配电系统中，所有用电设备的金属外壳与构架都与零线有良好的连接。正常运行时，零线不带电压，人体触及设备外壳时无触电危险。当某一相绝缘损坏使相线碰壳，外壳带电时，由于外壳采用了接零保护措施，因此该相线和零线构成回路，单相短路电流很大，足以使线路上的保护装置（如熔断器）迅速熔断，将漏电设备与电流断开，从而避免人身触电的可能。可见，接零保护的有效性，关键在于线路的短路保护装置能否在“碰壳”故障发生后灵敏的动作，迅速切断电源。6.1.2保护接零单元6用电保护6.1保护接地和保护接零（1）在由同一台变压器供电的系统中，不宜将一部分设备保护接零，而另一部分设备保护接地，即在同一系统中，不允许保护接地和保护接零混用。因为如果这样，当采用保护接地的电气设备发生“碰壳”故障，且故障电流又不足以使电路中的保护装置动作时，不仅将造成采用保护接地的电动机外壳带有危险电压，而且所有接零设备的外壳全都带有危险电压。在线路保护装置未动作的情况下，设备外壳将长时间带电，对接触电气设备的人是很危险的。一般保护接零适用于中性点直接接地低压电网。注意问题：6.1.2保护接零单元6用电保护6.1保护接地和保护接零保护接零的应用（一）（2）采用保护接零的系统，其工作接地的装置必须可靠，接地的电阻值必须符合要求（一般要求不大于4Ω）。因为如果工作接地回路断开，相当于在中性点不接地的三相四线制系统中采用了保护接零，如图。其后果是当电网发生单相接地故障时，保护装置不会动作，零线及所有采用保护接零的设备外壳都将带上危险电压，同时电网非故障相的对地电压也将升高（最大可达线电压值），使触电的危险增大，还可能导致两相接地短路。此外，工作接地回路断开，还将使高压窜入低压时失去防护。6.1.2保护接零单元6用电保护6.1保护接地和保护接零保护接零的应用（二）（3）保护接零必须有灵敏可靠的保护装置配合。因为保护接零的保护原理是借助保护零线将“碰壳”设备的故障电流扩大为短路电流，从而迫使线路的保护装置迅速动作而切断电源。如果没有灵敏可靠的保护装置配合，保护接零也便起不到保护作用。另外，还有如下一些要求：⑴在采用保护接零的同时，还应装设足够的重复接地装置；⑵设备与保护线或保护零线之间的连接处应牢固可靠，接触良好；⑶有保护接零要求的单相移动式用电设备，应使用三孔插座供电；⑷禁止在保护线或保护零线上安装熔断器或单独的断流开关；⑸、⑹6.1.2保护接零单元6用电保护6.1保护接地和保护接零保护接零的应用（三）⑸零线截面应保证在低压电网内任何一处短路时，能够承受大于熔断器额定电流2.5~4倍及低压断路器额定电流1.25～2.5倍的短路电流，且不小于相线截面一半；⑹所有电气设备的保护线或保护零线，均应以“并联”方式接到零干线上，如图（a）、（c）所示；严禁串联，如图（b）、（d）所示。图中PEN为保护零线（保护中性线），XS为插座，M为电动机。6.1.2保护接零单元6用电保护6.1保护接地和保护接零保护接零的应用（四）学习目标了解电气安全操作规程，学会保护人身与设备安全，防止发生事故；初步掌握触电现场的处理方法。单元6用电保护6.2电气安全操作和触电现场处理电气电力工作人员在进行作业时将直接或间接与带电体相接触，很易发生危险。电气安全操作规程是用来确保电气设备正常运行和作业人员生命安全的，工作人员必须严格遵守，切实执行。一般安全操作包括如下几个方面。6.2.1电气安全操作规程单元6用电保护6.2电气安全操作和触电现场处理1．正确使用电工用具2．严格执行各项制度3．关于倒闸操作4．关于带电作业5．关于停电作业6．关于移动电具的使用发生触电事故时，触电现场的处理包括脱离电源、准确诊断和对症救护三项。1．迅速使触电者脱离电源脱离电源的方法如“第1单元1.2.1触电与触电防护”中“3．触电的现场处理措施”所述。2．立即确定触电者的情况需要立即确定的是：有无知觉、有无呼吸、有无心跳。如果触电者尚未失去知觉或一度昏迷后已恢复清醒，应让其在通风良好、湿度适宜的地方静卧休息，注意观察。如果触电者处于昏迷，呼吸停止但有心跳，需进行人工呼吸救护。如果有呼吸但没有心跳，需进行胸外挤压救护。如果既无呼吸也无心跳，则应同时进行人工呼吸和胸外挤压救护。6.2.2触电现场处理方法单元6用电保护6.2电气安全操作和触电现场处理（1）人工呼吸急救法（口对口呼吸法效果最好，且简单易学，容易掌握）6.2.2触电现场处理方法单元6用电保护6.2电气安全操作和触电现场处理3.正确操作施行救护(一)操作要领（a）清理口腔（b）头仰口张（1）人工呼吸急救法（口对口呼吸法效果最好，且简单易学，容易掌握）6.2.2触电现场处理方法单元6用电保护6.2电气安全操作和触电现场处理（c）对口吹气（d）放松换气操作要领3.正确操作施行救护(二)（2）胸外心脏挤压急救法（适用于心跳停止或不规则的情况）6.2.2触电现场处理方法单元6用电保护6.2电气安全操作和触电现场处理（a）找准压点（b）叠掌就位操作要领3.正确操作施行救护(三)（2）胸外心脏挤压急救法（适用于心跳停止或不规则的情况）6.2.2触电现场处理方法单元6用电保护6.2电气安全操作和触电现场处理（c）掌根下压（d）放松复位操作要领3.正确操作施行救护(四)1．实训目的（1）熟悉带有接地线的电源插座的安装。（2）掌握触电的现场救护方法：人工呼吸急救法和胸外心脏挤压急救法。2．实训器材（1）电工工具一套，万用表一块，单相、三相电源插座各一套，电源导线若干。（2）复苏人体模型一具。6.3实训：电源插座安装触电现场救护单元6用电保护3．实训准备6.3实训：电源插座安装触电现场救护单元6用电保护电源插座，根据电源相数的不同分为三相（四孔）插座和单相（两孔或三孔）插座。电源线入户有三根线，火线、零线和接地线。单相三孔电源插座的接线规定，面对插座正面，“左零右相（火）上接地”，将导线分别接入插座的接线柱上用螺丝刀拧紧即可。图示是插座背面，且上下倒置。3．实训准备6.3实训：电源插座安装触电现场救护单元6用电保护单相电源插座接线口诀单相插座有多种，常分两孔和三孔。两孔并排分左右，三孔组成品字形。接线孔旁标字母，L为火、N为零。三孔之中还有E，保证安全要接地。面对插座定方向，各孔接线有规定：左接零线右接火，保护地线接正中。（1）电源插座安装（单相三孔）①插座接线：按照单相插座的接线规定，将导线分别接入插座的接线柱上用螺丝刀拧紧。分清接线颜色，规定接地线用黄绿双色线。②通电检验：接通电源，将万用表置于交流250V挡，两表笔分别插入相线与零线两孔内，万用表应显示220V左右。再将零线一端的表笔拔出插入接地孔内，同样应显示220V左右，如果显示为零，说明接地线没有接好。操作时，注意安全。6.3实训：电源插座安装触电现场救护单元6用电保护4．实训步骤与要求6.3实训：电源插座安装触电现场救护单元6用电保护4．实训步骤与要求（2）触电现场救护在教师指导下，利用复苏人体模型，按照口对口人工呼吸急救法和胸外心脏挤压急救法的技术要领进行模拟训练。单元小结1．减少或避免触电事故的技术措施主要有保护接地、保护接零。（1）保护接地：将电气设备在正常情况下不带电的金属部分与大地作电气连接。在电源中性点不接地系统中，若有人触及“碰壳”设备外壳，单相接地短路电流就会沿接地装置和人体这两条并联支路分别流过。因为人体电阻Rb远大于保护接地电阻Re，所以人体电流Ib远小于接地体电流Ie，减小了人体触电的危险。单元6用电保护单元小结1．减少或避免触电事故的技术措施主要有保护接地、保护接零。（2）保护接零：把电气设备平时不带电的外露可导电部分与电源的中性线Ｎ连接起来。这时的中性线与大地有直接良好的电气连接。当某一相碰壳时，该相线和零线构成回路，单相短路电流很大，足以使线路上的保护装置（如熔断器）迅速熔断,将漏电设备与电流断开,从而避免人身触电的可能。单元6用电保护单元小结2．电气电力工作人员，必须遵守相关的安全规程与制度，防止事故发生，确保人身及设备的安全。3．发生触电事故时，触电现场的处理包括脱离电源、准确诊断和对症救护。施行救护的方法有人工呼吸急救法和胸外心脏挤压急救法。单元6用电保护