在电源系统中,( )可避免电源设备的金属外壳因绝缘受损而带电。
A 、交流工作地
B 、直流工作地
C 、保护地
D 、防雷接地
【正确答案:C】
1、防雷接地是为了消除过电压危险影响而设的接地,如避雷针、避雷线和避雷器的接地。防雷接地只是在雷电冲击的作用下才会有电流流过,流过防雷接地电极的雷电流幅值可达数十至上百千安培,但是持续时间很短。
2、保护接地是为了防止设备因绝缘损坏带电而危及人身安全所设的接地,如电力设备的金属外壳、钢筋混凝土杆和金属杆塔。保护接地只是在设备绝缘损坏的情况下才会有电流流过,其值可以在较大范围内变动。
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处理地线要注意的问题:
(1)接地电阻——共用接地地桩的接地电阻应满足各种接地中最小接地电阻的要求。
(2)为防止接地系统的相互干扰,确保对建筑物的绝缘,接地母线应使用带有绝缘外皮的屏蔽线,屏蔽套的一端应进行接地。
(3)直流地、交流地和安全地虽然最后都接在地桩上,但并不意味着各种地之间可以随意连接,也应按照上述要求在其未接入同一地桩之前彼此应保持严格的绝缘。
(4)在直流地与机壳安全地分开接地的计算机设备中,因其直流地与机架严格绝缘,各自分别接系统地桩,但有些计算机的机壳与直流地在电器上是接在一起的,其交流设备的工作地与机壳是严格绝缘的。
参考资料来源:百度百科-接地
要做到安全用电与防电,就要知道以下一些常识:
(1)安全电压:经验证明,只有不高于36V的电压才是安全电压。家庭电路的电压是220V;动力电路的电压是380V,都超出了安全电压。
(2)用测电笔辨别火线和零线。家庭电路中的两根电线,一根是火线,一根是零线。使用测电笔时,用手接触笔尾的金属,笔尖接触电线或与电线相连的导体。如氖管发光则接触的是火线,不发光,则接触的是零线。
(3)安全用电原则:不接触低压带电体,不靠近高压带电体。
(4)日常用电应特别警惕本来不应该带电的物体带了电,本来应该绝缘的物体导了电。因此应该注意:①防止绝缘部分破损;
②保持绝缘部分干燥;
③避免电线跟其它金属物接触;
④要定期检查及时修理。
⑤当发现有人触电时,应赶快拉断开关或用干燥木棍将电线挑开,绝不能用手去拉。防止触电的常用技术措施有:绝缘、屏护、间距、接地、接零、加装漏电保护装置和使用安全电压等。在完善技术措施的前提下,还要严格遵守安全操作规程,从而最大限度地避免触电事故的发生。
1.绝缘、屏护和间距是最为常见的安全措施它是防止人体触及或过分接近带电体造成触电事故以及防止短路、故障接地等电气事故的主要安全措施。
(1)绝缘。就是用绝缘物把带电体封闭起来。瓷、玻璃、云母、橡胶、木材、胶木、塑料、布、纸和矿物油等都是常用的绝缘材料。应当注意,很多绝缘材料受潮后会丧失绝缘性能或在强电场作用下,会遭到破坏,丧失绝缘性能。
(2)屏护。即采用遮拦、护罩、护盖箱闸等把带电体同外界隔绝开来。电器开关的可动部分一般不能使用绝缘,而需要屏护。高压设备不论是否有绝缘,均应采取屏护。这样不仅可防止触电,还可防止电弧伤人。
(3)间距。就是保证必要的安全距离。间距除用于防止触用或过分接近带电体外,还能起到防止火灾、防止混线、方便操作的作用。在低压工作中,最小检修距离不应小于0.1m。
2.接地和接零接地是指与大地的直接连接,电气装置或电气线路带电部分的某点与大地连接,电气装置或其他装置正常时不带电部分某点与大地的人为连接,都叫接地。接地分为正常接地、故障接地和保护接地。正常接地即人为接地。故障接地即电气装置或电气线路的带电部分与大地之间意外的连接。保护接地即为了防止电气设备外露的不带电导体意外带电造成危险,将该电气设备经保护接地线与深埋地下的接地体紧密连接起来。由于绝缘破坏或其他原因而可能呈现危险电压的金属部分,都应采取保护接地措施。如电机、变压器、开关设备、照明器具及其他电器设备的金属外壳都应予以接地。一般低压系统中,保护接电电阻应小于4Ω。保护接零就是把电气设备在正常情况下不带电的金属部分与电网的零线紧密地连接起来。应当注意的是,在三相四线制的电力系统中,通常是把电气设备的金属外壳同时接地、接零,这就是所谓的重复接地保护措施,但还应该注意,零线回路中不允许装设熔断器和开关。
3.装设漏电保护装置为了保证在故障情况下人身和设备的安全,应装设漏电流动作保护器。它可以在设备及线路漏电时通过保护装置的检测机构取得异常信号,经中间机构转换和传递,然后促使执行机构动作,自动切断电源来起保护作用。
4.加强绝缘加强绝缘就是采用双重绝缘或另加总体绝缘,即保护绝缘体以防止通常绝缘损坏后的触电。从事服务业的实习生应认真学习安全用电知识,提高自己防范触电的能力。认识了解电源总开关,学会在紧急情况下关掉总电源。注意电气安全距离,不进入已标识电气危险标志的场所。发生电气设备故障时,不要自行拆卸,要找持有电工操作证的电工维修。公共用电设备或高压线路出现故障时,要打报警电话请电力部门处理。不乱动、乱摸电气设备,特别是当人体出汗或手脚潮湿时,不要操作电气设备。不用手或导电物(如铁丝、钉子、别针等金属制品)去接触、试探电源插座内部。电器使用完毕后应拔掉电源插头;插拔电源插头时不要用力拉拽电线,以防止电线的绝缘层受损造成触电;电线的绝缘皮剥落,要及时更换新线或者用绝缘胶布包好。发现有人触电时要设法及时关掉电源;或者用干燥的木棍等物将触电者与带电的电器分开,不要用手去直接救人。使用中发现电器有冒烟、冒火花、发出焦糊的异味等情况,应立即关掉电源开关,停止使用。电吹风机、电饭锅、电熨斗、电暖气等电器在使用中会发出高热,应注意将它们远离纸张、棉布等易燃物品,防止发生火灾;同时,使用时要注意避免烫伤。要避免在潮湿的环境下使用电器,更不能使电器淋湿、受潮,这样不仅会损坏电器,还会发生触电危险。电风扇的扇叶、洗衣机的脱水筒等在工作时是高速旋转的,不能用手或者其他物品区触摸,以防止受伤。电器长期搁置不用,容易受潮、受腐蚀而损坏,重新使用前需要认真检查。电器设备一定要有保护接零和保护接地装置。并经常进行检查,确保其安全可靠。根据线路安全载流量配置设备和导线,不任意增加负荷,防止过流发热而引起短路、漏电。更换线路保险丝时不要随意加大规格,更不要用其他金属丝代替。修理电器设备和移动电器设备时,要完全断电,在醒目位置悬挂“禁止合闸,有人工作”的安全标示牌。未经验电的设备和线路一律认为有电。带电容的设备要先放电,可移动的设备要防止拉断电线。使用中经常接触的配电箱、配电盘、闸刀、按钮、插座、导线等要完好无损。绝缘老化、损坏的要及时更换。手提临时照明灯,要使用不超过36V的安全电压。遇到雷雨天气,要停止使用电视机,并拔下室外天线插头,防止遭受雷击。雷雨天应远离高压电杆、铁塔和避雷针。避雷针要完好无损,并定期进行检测。各项施工中要避开高压线的保护距离。发生电器火灾时,应立即切断电源,用黄沙、二氧化碳灭火器灭火,切不可用水或泡沫灭火器灭火。
以保护人身安全为目的,把电气设备不带电的金属外壳接地或接零,叫做保护接地及保 护接零。
一、保 护 接 地
在中性点不接地的三相电源系统中,当接到这个系统上的某电气设备因绝缘损坏而使外壳带电时,如果人站在地上用手触及外壳,由于输电线与地之间有分布电容存在,将有电流通过人体及分布电容回到电源,使人触电,如图6-7-13所示。在一般情况下这个电流是不大的。但是,如果电网分布很广,或者电网绝缘强度显著下降,这个电流可能达到危险程度,这就必须采取安全措施。
图6-7-13 没有保护接地的电动机一相碰壳情况
保护接地就是把电气设备的金属外壳用足够粗的金属导线与大地可靠地连接起来。电气设备采用保护接地措施后,设备外壳已通过导线与大地有良好的接触,则当人体触及带电的外壳时,人体相当于接地电阻的一条并联支路,如图6-7-14所示。由于人体电阻远远大于接地电阻,所以通过人体的电流很小,避免了触电事故。
图6-7-14 装有保护接地的电动机一相碰壳情况
保护接地应用于中性点不接地的配电系统中。
二、保 护 接 零
(一)保护接零的概念
所谓保护接零(又称接零保护)就是在中性点接地的系统中,将电气设备在正常情况下不带电的金属部分与零线作良好的金属连接。图6-7-15是采用保护接零情况下故障电流的 示意图。当某一相绝缘损坏使相线碰壳,外壳带电时,由于外壳采用了保护接零措施,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,从而将漏电设备与电源断开,从而避免人身触电的可能性。
图6-7-15 保护接零
保护接零用于380/220V、三相四线制、电源的中性点直接接地的配电系统。
在电源的中性点接地的配电系统中,只能采用保护接零,如果采用保护接地则不能有效 地防止人身触电事故。如图6-7-16所示,若采用保护接地,电源中性点接地电阻与电气设 备的接地电阻均按4Ω考虑,而电源电压为220V,那么当电气设备的绝缘损坏使电气设备外壳带电时,则两接地电阻间的电流将为:
图6-7-16 中性点接地系统采用保护接地的后果
熔断器熔体的额定电流是根据被保护设备的要 求选定的,如果设备的容易较大,为了保证设备在正常情况下工作,所选用熔体的额定电流也会较大,在27.5A接地短路电流的作用下,将不断熔断,外壳带电的电气设备不能立 即脱离电源,所以在设备的外壳上长期存在对地电压Ud,其值为:
Ud=27.5×4=110V
显然,这是很危险的。如果保护接地电阻大于电源中性 点接地电阻,设备外壳的对地电压还要高,这时危险更大。
(二)系统采用保护接零时需要注意的问题
1.在保护接零系统中,零线起着十分重要的作用。一旦出现零线断线,接在断线处后面一段线路上的电气设备,相当于没作保护接零或保护接地。如果在零线断线处后面有的电气设备外壳漏电,则不能构成短路回路,使熔断器熔断,不但这台设备外壳长期带电,而且使接在断线处后面的所有作保护接零设备的外壳都存在接近于电源相电压的对地电压,触电的危险性将被扩大,如图6-7-17(a)所示。
对于单相用电设备,即使外壳没漏电,在零线断开的情况下,相电压也会通过负载和断线处后面的一段零线,出现在用电设备的外壳上,如图6-7-17(b)所示。
图6-7-17 采用保护接零时零线断开的后果
零线的连接应牢固可靠、接触良好。零线的连接线与设备的连接应用螺栓压接。所有电 气设备的接零线,均应以并联方式接在零线上,不允许串联。在零线上禁止安装保险丝或单独的断流开关。在有腐蚀性物质的环境中,为了防止零线的腐蚀,应在其表面涂以必要的防腐涂料。
2.电源电性点不接地的三相四线制配电系统中,不允许用保护接零,而只能用保护接地。
在电源中性点接地的配电系统中,当一根相线和大地接触时,通过接地的相线与电源中性点接地装置的短路电流,可以使熔断器熔断,立即切断发生故障的线路。但在中性点不接地的配电系统中,任一相发生接地,系统虽仍可照常运行,但这时大地与接地的相线针等电位,则接在零线上的用电设备外壳对地的电压将等于接地的相线从接地点到电源中性点的电压值,是十分危险的,如图6-7-18所示。
图6-7-18 中性点不接地系统采用保护接零的后果
3.在采用保护措施时,必须注意不允许在同一系统上把一部分设备接零,另一部分用电设备接地。
在图6-7-19中,当外壳接地的设备发生碰壳漏电,而引起的事故电流烧不断熔丝时,设备外壳就带电110V,并使整个零线对地电位升高到110V,于是其他接零设备的外壳对地都有110V电位,这是很危险的。由此可见,在同一个系统上不准采用部分设备接零、部分设备接地的混合做法。即使熔丝符合能烧断的要求,也不允许混合接法。因为熔丝在使用中经常调换,很难保证不出差错。
图6-7-19 不正确的接零保护
4.在采用保护接零的系统中,还要在电源中性点进行工作接地和在零线的一定间隔距离及终端进行重复接地。
在三相四线制的配电系统中,将配电变压器副边中性点通过接地装置与大地直接连接叫工作接地。将电源中性点接地,可以降低每相电源的对地电压,当人触及一相电源时,人体受到的是相电压。而在中性点不接地系统中,当一根相线接地,人体触及另一根相线时,作用于人体的是电源的线电压,其危险性很大。同时配电变压器的中性点接地,为采用保护接零方式提供必备条件。工作接地的接地电阻不得大于4Ω,如图6-7-20所示。
图6-7-20 工作接地示意图
(a)电源中性点不接地系统 (b)电源中性点接地系统
在中性点接地的系统中,除将配电变压器中性点作工作接地外,沿零线走向的一处或多 处还要再次将零线接地,叫重复接地。
重复接地的作用是当电气设备外壳漏电时可以降低零线的对地电压;当零线断线时,也 可减轻触电的危险。
当设备外壳漏电时,如前所述,经过相线、零线构成了短路回路,短路电流能迅速将熔断器熔断,切断电路,金属外壳亦随之无电,避免发生触电的危险性。但是从设备外壳漏电到熔断器熔断要经过一个很短的时间,在这短时间内,设备外壳存在对地电压,其值为短路电流在零线上的电压降。在这很短的时间内,如果有人触及设备外壳,还是很危险的。若在接近该设备处,再加一接地装置,即实行重复接地,如图6-7-21所示,设备外壳的对地电压则可降低。
图6-7-21 重复接地
此外,如果没有重复接地,当零线某处发生断线时,在断线处后面的所有电气设备就处在既没有保护接零,又没有保护接地的状态。一旦有一相电源碰壳,断线处后面的零线和与其相连的电器设备的外壳都将带上等于相电压的对地电压,是十分危险的,如图6-7-22所示。
图6-7-22 无重复接地时零线断线情况
在有重复接地的情况下,当零线偶尔断线,发生电器设备外壳带电时,相电压经过漏电的设备外壳,与重复接地电阻、工作接地电阻构成回路,流过电流,如图6-7-23所示。漏 电设备外壳的对地电压为相电压在重复接地电阻上的电压降,使事故的危险程度有所减轻,但对人还是危险的,因此,零线断线事故应尽量避免。
图6-7-23 有重复接地时零线断线情况
在作接零保护的线路中,架空线路的干线和分支线的终端及沿线每一公里处,零线应重 复接地。电缆线路和架空线路在引入建筑物处,零线亦应重复接地,但是如无特殊要求时,距接地点不超过50m的建筑物可以不作重复接地。
三、保护接零和保护接地的适用范围
对于以下电气设备的金属部分均应采取保护接零或保护接地措施。
(1)电机、变压器、电器、照明器具、携带式及移动式用电器具等的底座和外壳;
(2)电气设备的传动装置;
(3)电压和电流互感器的二次绕阻;
(4)配电屏与控制屏的框架;
(5)室内、外配电装置的金属架、钢筋混凝土的主筋和金属围栏;
(6)穿线的钢管、金属接线盒和电缆头、盒的外壳;
(7)装有避雷线的电力线路的杆塔和装在配电线路电杆上的开关设备及电容器的外壳 。