低压供电系统中的防触电措施

低压供电系统中的防触电措施保护接零、漏电保护器的使用、等电位连接保护接零在施工现场临时用电的三项基本原则中，第一项就是：“必须采用TN-S系统、接零保护”。我们在工地上说起安全用电就要提到“三相五线制接线”。她们之间是什么关系？是怎么保证安全用电的呢？在家里或者办公室里，许多电器的插头是“三极”的。多出来的这个“头”是干什么用的？下面我们具体看一下：两极和三极的插头TN-S（三相五线制）TN-S系统的接线方式把变压器低压侧中性点直接接地。再从中性点引出两根中性线，俗称“零线”，分别是：工作零线(N，蓝色或者黑色)；保护零线（PE，黄绿色）。系统中，所有用电设备的金属外壳采用保护接零方式。保护接零的原理保护接零(PE)：把电气设备的金属外壳与系统中的保护零线（PE）可靠连接在一起。当电气设备因为绝缘损坏导致单相电源与设备外壳接触时，造成单相金属性短路。瞬间上升的短路电流，使该设备的继电保护装置迅速动作，切除故障设备的供电，保护人身安全。回答开始提出的问题TN-S是低压供电系统的接线方式，就是“三相五线制”接线。“三相五线制”接线中，电气设备的防触电保护方式是保护接零。电器的“三极”插头的最上面的一极接的是保护零线。是实现保护接零用的。特别注意在TN-S系统里，黄绿色的线是保护零线，不是接地线。在TN-S系统里，不能接零保护和接地保护混用。实例在家里，有些电器的接地线没处接，常是在墙上砸个钉子，把线接上。问题一：钉子的接地电阻比较大。电器外壳带电后，如果接地电流不够大，开关不会跳闸，故障不会消除。问题二：（看图）这就是一个保护接零、保护接地混用的情况。有漏电电流存在时，会因为两个接地点之间的电阻而在零线上产生电压降，使部分保护接零的电器外壳通过零线而带电。简单介绍与TN-S有关的知识TN系统又分为：TN-C系统(图1)；TN-C-S系统(图2)；TN-S系统(图3)。TN系统的在我国的使用情况1.我国早期低压供电普遍采用比较经济的TN-C系统，即整个系统的工作零线(N)与保护线(PE)是合在一起共用的(PEN)。2.随着电气化发展，为了提高保护接零的可靠性，从TN-C系统衍生出TN-C-S系统。即从变压器低压侧至用电配电箱的这一段，工作零线N和保护线PE是共用的．从配电箱至各用户则是分成两路。TN系统的在我国的使用情况TN-C-S系统还不能满足对设备安全要求更高的场所。这样，就有了进一步的改进：TN-S系统，俗称三相五线制。TT系统2.TT系统(图4)：把变压器低压侧中性点直接接地，再从中性点引出中性线N。系统中，所有用电设备采用保护接地方式。TT系统通常适用于农村公用低压电力网。IT系统3.IT系统(图5)：变压器低压侧中性点不接地或经高阻抗接地。单相接地后，不会造成接地短路，不会破坏三相电源电压的平衡。供电系统仍可带“病”运行，保证电气设备继续正常工作。一般用于不允许停电的场所，或者是要求严格地连续供电的地方。如：医院的手术室。系统中，所有用电设备采用保护接地方式。保护接零和保护接地的区别主要是保护原理不同。接零保护的基本原理是在设备外壳带电时，造成单相金属性短路而使保护动作，切除故障；接地保护的原理是设备外壳带电时，造成接地短路，而使保护动作，切除故障。可见，接零保护的灵敏性、可靠性更高。漏电保护器的工作原理和应用为什么进行了保护接零（接地）后，还要加装漏电保护器?电气设备的外壳带电的故障并不频繁，经常发生的是漏电故障，如设备受潮、负荷过大、线路过长、绝缘老化等造成的漏电，这些漏电电流值较小，不能迅速切断保险，因此，故障不会自动消除而长时间存在。但这种漏电电流对人身安全已构成严重的威胁。所以，还需要加装灵敏度更高的漏电保护器进行补充保护。哪些用电设备需要安装漏电保护器?《施工现场临时用电安全技术规范》中规定，“施工现场所有用电设备，除作保护接零外，必须在设备负荷线的首端处设置漏电保护装置。”以上规定讲了三个方面的内容：①施工现场所有用电设备都要装设漏电保护器。因为建筑施工露天作业、潮湿环境、人员多变，再加上设备管理环节薄弱，所以用电危险性大，要求所有用电设备包括动力及照明设备、移动式和固定式设备等。当然不包括使用安全电压供电和隔离变压器供电的设备。②原有按规定进行的保护接零（接地）措施仍按要求不变，这是安全用电的最基本的技术措施不能拆除。③漏电保护器安装在用电设备电线的首端处。这样做的目的，对用电设备进行保护的同时，也对其负荷线路进行保护，防止由于线路绝缘损坏造成的触电事故。漏电保护器的安装位置第一级漏电保护器安装在配电变压器低压侧出口处。第二级漏电保护器安装于分支线路出口处。第三级漏电保护器用于保护用电设备,是直接防止人身触电的保护。被保护线路和设备的用电量小,漏电电流小,一般不超过10mA,宜选用额定动作电流为30mA,动作时间不大于0.1s的漏电保护器。漏电保护器的工作原理图1是三相四线制供电系统的漏电保护器工作原理示意图。TA为零序电流互感器,GF为主开关,TL为主开关的分励脱扣器线圈。工作原理图两极的保护器漏电保护器的主要技术参数①额定漏电动作电流(IΔn)在规定的条件下，使漏电保护器动作的电流值。例如30mA的保护器，当通入电流值达到30mA时，保护器即动作断开电源。漏电动作电流３０mA的漏电保护装置作为防止人体直接或间接保护；漏电动作电流75mA以上的漏电装置作为防止电缆破损和老化造成漏电发热引起火灾的保护。②额定漏电动作时间(t)是指从突然施加额定漏电动作电流起，到保护电路被切断为止的时间。例如30mA×0.1s的保护器，从电流值达到30mA起，到主触头分离止的时间不超过0.1s。③额定漏电不动作电流(IΔn0)在规定的条件下，漏电保护器不动作的电流值，一般应选漏电动作电流值的二分之一。例如漏电动作电流30mA的漏电保护器，在电流值达到15mA以下时，保护器不应动作，否则容易误动作，影响用电设备的正常运行。“30mA•s”这个参数的意义通过大量的动物试验和研究表明，引起心室颤动的因素是由通过人体的“电流和时间的乘积”来确定，一般为50mA•s。低于50mA•s不会发生触电致死的后果，但也会导致触电者失去知觉或发生二次伤害事故。实践证明，用30mA•s作为漏电保护的动作特性，无论从使用的安全性还是制造方面来说都比较合适，从“30mA•s”这个安全限值可以看出，即使电流达到100mA，只要漏电保护器在0.3s之内动作并切断电源，人体不会引起致命的危险。故30mA•s这个限值也成为漏电保护器产品的选用依据。漏电断路器有哪些保护功能?目前广泛采用了将漏电保护装置与电源开关（自动空气断路器）组装在一起的漏电断路器，这种新型的电源开关具有短路保护、过载保护、漏电保护和欠压保护的效能。安装时简化了线路，缩小了电箱的体积和便于管理。梅兰日兰漏电保护开关使用效果国内外多年的运行经验表明，推广使用漏电保护器，对防止触电伤亡事故，避免因漏电而引起的火灾事故,具有明显的效果。漏电保护器的接线图安全电压和隔离变压器刚才提到《施工现场临时用电安全技术规范》中规定：必须装设漏电保护器的设备，不包括使用安全电压供电和隔离变压器供电的设备。下面我们看下“安全电压的标准”和隔离变压器的作用。什么是安全电压标准？安全电压是为了防止触电事故而采用的由特定电源供电的电压系列。人们可根据场所特点，采用我国安全电压标准规定的交流电安全电压等级：1、42伏（空载上限小于等于50伏）可供有触电危险的场所使用的手持式电动工具；2、36伏（空载上限小于等于43伏），可在矿井、多导电粉尘等场所使用的行灯；3、24伏、12伏、6伏（空载上限分别小于或等于29伏、15伏、8伏）三档可供某些人体可能偶然触及的带电设备选用。在大型锅炉内工作、金属容器内工作，为了确保人身安全一定要使用12伏或6伏低压行灯。胶柄行灯行灯控制变压器隔离变压器作用要知道为什么要用隔离变压器，首先要先了解我国的供电系统。我国的供电系统给低压用户供电时，一般采取三相四线制或者三相五线制，中性点接地。这样相电压对地就有参考电位。如果使用隔离变压器，因为它的一次侧和二次侧之间没有电的联系,只有磁的联系。所以它的二次侧对地没有参考电位。就算人体触及它的二次带电部分，也不会引起触电。JBK系列单相隔离变压器安全隔离变压器的电路图等电位连接在防触电中的作用引言我们可能都有在家里的或者办公室不小心被电的经历。电击会使人觉得全身发热、发麻，肌肉发生抽搐；严重的电击会危及人的生命。但是，我们常见到小鸟落在一根电线上，甚至是500kV的高压输电线路上，安然无恙。其实，这是等电位保护了它。如果是人，抓住一根500kV的高压输电线路，而与周围的东西保持足够的安全距离也一样安全。当然，这只鸟的翅展很大，展翅时和旁边的电线距离超过安全距离后，就会瞬间被“火化”。安规中的安全距离根据工作人员的工作方式不同，安全距离有所差别。我们看一下第一种安全距离：其规定数值如下：10kV及以下—0.7m，35kV—1.0m，110KV—1.5m，220kV—3.0m，500kV—5.0m。生活中的例子电是如何对人体造成伤害的触电也称电击伤，是一定的电流或电能量通过人体所引起的电损伤。误触电路、使用漏电设备以及雷击等，都是造成触电的主要原因。触电的发生，是因为人体的不同部位所接触的电位不一致，造成有电位差（电压）。有了这个差值，就会在人体内形成电流。电流的热效应、化学效应、机械效应等都会对人体造成伤害。通常，直流电（DC）比交流电（AC）的危险性小。直流电一般会引起强烈的肌肉收缩，这样往往迫使受害者脱离电源。60赫兹交流电引起触电部位肌肉僵直，往往妨碍受害者脱离电源，由此，触电时间延长，引起严重烧伤。无论是交流电还是直流电，电压与电流的强度越高，损伤越大。就象是水因为地势的高低差别而流动一样。电流的产生是因为电位有差别。我们想办法消除了电位差，也就消除了电流产生的条件。这就是我们在日常生活中常用的一种非常有效的防触电措施——等电位连接。等电位连接的发展在电气安全技术不断地发展和更新的进程中，人们注意到，大量电气事故是由过大的电位差引起的，为防止因此而导致的种种电气事故，20世纪60年起，国际上推广等电位联结安全技术的应用，现在，新建的建筑物中基本上都采用了等电位连接。等电位接线盒等电位连接箱等电位连接板墙内隐蔽的等电位连接等电位连接的必要性我们以浴室为例说明等电位连接是如何防触电的。浴室被列为电击危险极大的特殊场所。这是因为人在沐浴时遍体湿透，人体阻抗大大下降，接触到10～20V电压即足以使人发生心室纤维性颤动而致死。浴室中的金属的进水、排水管道，金属的采暖管道，金属浴缸，墙里的金属预埋件等，都可能在雷电或者其它强电场的感应下产生电压。墙内穿管敷设的保护线（PE），它的连接是否良好我们无法看到。如果连接不好，失去接零保护，浴室内的电器如：电热水器的漏电，故障无法切除。对人身安全是个严重的威胁。为此，浴室内的上述金属件都要做等电位连接。使得整个浴室完全处在一个相同的电位上，从而避免了触电的可能性。而，孤立的金属件：毛巾杆、地漏等可以不做连接。等电位连接的实例局部等电位连接（LEB）浴室的等电位连接属于局部等电位连接。接地与等电位的关系接地也是等电位连接。它是把要保护的设备和大地保持相同电位的大范围的等电位连接。在一般概念中不接大地就是违反了安全用电的基本要求。其实，这一概念有一定的局限性。飞机飞行中极少发生电击事故和电气火灾，但飞机并没有接大地。飞机中的用电安全措施之一，就是以机身为基准电位来作等电位连接。