家电维修基础知识-电工知识

低压配电接地系统分为IT系统、TT系统、TN系统三种形式，而这三种接地方式非常容易混淆。今天就来说说这三种系统的原理、特点和适用范围，希望能对广大的电气人有所帮助。

一、定义

根据现行的国家标准《低压配电设计规范》（GB50054），低压配电系统有三种接地形式，即IT系统、TT系统、TN系统。

（1）、第一个字母表示电源端与地的关系

T-电源变压器中性点直接接地。

I-电源变压器中性点不接地，或通过高阻抗接地。

（2）、第二个字母表示电气装置的外露可导电部分与地的关系

T-电气装置的外露可导电部分直接接地，此接地点在电气上独立于电源端的接地点。

N-电气装置的外露可导电部分与电源端接地点有直接电气连接。

二、分别对IT系统、TT系统、TN系统进行全面剖析

1、IT系统

IT系统就是电源中性点不接地，用电设备外露可导电部分直接接地的系统。IT系统可以有中性线，但IEC强烈建议不设置中性线。因为如果设置中性线，在IT系统中N线任何一点发生接地故障，该系统将不再是IT系统。

图1 IT系统接线图

IT系统特点：

IT系统发生第一次接地故障时，仅为非故障相对地的电容电流，其值很小，外露导电部分对地电压不超过50V，不需要立即切断故障回路，保证供电的连续性；－发生接地故障时，对地电压升高173倍；－220V负载需配降压变压器，或由系统外电源专供；－安装绝缘监察器。使用场所：供电连续性要求较高，如应急电源、医院手术室等。

IT 方式供电系统在供电距离不是很长时，供电的可靠性高、安全性好。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，例如电力炼钢、大医院的手术室、地下矿井等处。地下矿井内供电条件比较差，电缆易受潮。

运用 IT 方式供电系统，即使电源中性点不接地，一旦设备漏电，单相对地漏电流仍小，不会破坏电源电压的平衡，所以比电源中性点接地的系统还安全。但是，如果用在供电距离很长的情况下，供电线路对大地的分布电容就不能忽视了。

在负载发生短路故障或漏电使设备外壳带电时，漏电电流经大地形成架路，保护设备不一定动作，这是危险的。只有在供电距离不太长时才比较安全。这种供电方式在工地上很少见。

2、TT系统

TT系统就是电源中性点直接接地，用电设备外露可导电部分也直接接地的系统。通常将电源中性点的接地叫做工作接地，而设备外露可导电部分的接地叫做保护接地。

TT系统中，这两个接地必须是相互独立的。设备接地可以是每一设备都有各自独立的接地装置，也可以若干设备共用一个接地装置。

TT系统接线图

TT系统的主要优点是：

（1）、能抑制高压线与低压线搭连或配变高低压绕组间绝缘击穿时，低压电网出现的过电压。

（2）、对低压电网的雷击过电压有一定的泄漏能力。

（3）、与低压电器外壳不接地相比，在电器发生碰壳事故时，可降低外壳的对地电压，因而可减轻人身触电危害程度。

（4）、由于单相接地时接地电流比较大，可使保护装置（漏电保护器）可靠动作，及时切除故障。

TT系统的主要缺点是：

（1）、低、高压线路雷击时，配变可能发生正、逆变换过电压。

（2）、低压电器外壳接地的保护效果不及IT系统。

（3）、当电气设备的金属外壳带电（相线碰壳或设备绝缘损坏而漏电）时，由于有接地保护，可以大大减少触电的危险性。但是，低压断路器（自动开关）不一定能跳闸，造成漏电设备的外壳对地电压高于安全电压，属于危险电压。

（4）、当漏电电流比较小时，即使有熔断器也不一定能熔断，所以还需要漏电保护器作保护，因此TT系统难以推广。

（5）、TT系统接地装置耗用钢材多，而且难以回收、费工时、费料。

TT系统的应用：

TT系统由于接地装置就在设备附近，因此PE线断线的几率小，且容易被发现。

TT系统设备在正常运行时外壳不带电，故障时外壳高电位不会沿PE线传递至全系统。因此，TT系统适用于对电压敏感的数据处理设备及精密电子设备进行供电，在存在爆炸与火灾隐患等危险性场所应用有优势。

TT系统能大幅降低漏电设备上的故障电压，但一般不能降低到安全范围内。因此，采用TT系统必须装设漏电保护装置或过电流保护装置，并优先采用前者。

TT系统主要用于低压用户，即用于未装备配电变压器，从外面引进低压电源的小型用户。

3、TN系统

TN系统即电源中性点直接接地，设备外露可导电部分与电源中性点直接电气连接的系统。

在TN系统中，所有电气设备的外露可导电部分均接到保护线上，并与电源的接地点相连，这个接地点通常是配电系统的中性点。

TN系统的电力系统有一点直接接地，电气装置的外露可导电部分通过保护导体与该点连接。

TN系统通常是一个中性点接地的三相电网系统。其特点是电气设备的外露可导电部分直接与系统接地点相连，当发生碰壳短路时，短路电流即经金属导线构成闭合回路。形成金属性单相短路，从而产生足够大的短路电流，使保护装置能可靠动作，将故障切除。

如果将工作零线N重复接地，碰壳短路时，一部分电流就可能分流于重复接地点，会使保护装置不能可靠动作或拒动，使故障扩大化。

在TN系统中，也就是三相五线制中，因N线与PE线是分开敷设，并且是相互绝缘的，同时与用电设备外壳相连接的是PE线而不是N线。因此我们所关心的最主要的是PE线的电位，而不是N线的电位，所以在中重复接地不是对N线的重复接地。如果将PE线和N线共同接地，由于PE线与N线在重复接地处相接，重复接地点与配电变压器工作接地点之间的接线已无PE线和N线的区别，原由N线承担的中性线电流变为由N线和PE线共同承担，并有部分电流通过重复接地点分流。由于这样可以认为重复接地点前侧已不存在PE线，只有由原PE线及N线并联共同组成的PEN线，原TN-S系统所具有的优点将丧失，所以不能将PE线和N线共同接地。

随着大量的智能化楼宇的出现，对接地系统也提出了许多新的要求。在常用的几种接地型式中，哪一种能够适合智能化楼宇智能化系统的弱电设备及线路的接地要求如何与强电设备及线路的接地统筹考虑下面一一分析!

1、IT系统

I表示电源端不接地，或经过高阻抗接地。T表示负载侧电气设备外露可导电部分直接接地。IT系统最大的优点是当发生单相接地故障时，故障电流很小，可以不切断故障线路。为保证人身安全，它要求发生接地故障时发出信号，设备的接触电压不大于50V，其动作电流应符合下式要求：

RA·Id≤50V式中：RA―外露可导电部分的接触电阻(Ω)

Id―相线和外露可导电部分间第一次短路故障电流(A)

为达到此要求，应减少配电系统的对地电容，例如限制设备线路总长度。IT系统的缺点是不宜配出中性线N，并必须补充一些安全措施，不宜用于拥有大量单相设备的智能化大楼的低压配电系统。但智能化系统重要的主机房设备和各层终端设备设置防雷击、防干扰隔离变压器后可采用IT系统供电。

2、TT系统

第一个符号T表示电源端有一点直接接地;第二个符号T表示电气装置外露可导电部分直接接地，此接地点在电气上独立于电源端的接地点。

(1)TT系统的特点是中性线N与保护接地线PE无电气连接，即中性点接地与PE线接地是分开的。该系统在正常运行时，当三相负荷不平衡时，在中性线N带电情况下，PE线不会带电。

(2)当电气设备的金属外壳带电(相线碰壳或设备绝缘损坏而漏电)时，接地故障保护的动作特性应符合下式要求：RA·Ia≤50V式中：

RA―外露可导电部分的接地电阻和PE线电阻(Ω)

Ia―保证保护电器切断故障回路的动作电流(A)

由于接地故障电流的大小受电源端的接地电阻和设备外壳的接地电阻之和的限制，一般情况下其电流较小，不能启动低压断路器跳闸或熔断器熔断，将造成漏电设备的外壳对地电压高于安全电压，故应采用漏电保护器保护。

(3)TT接地型式的适用范围

适用于以低压供电远离变电所的建筑物，对接地要求高的精密电子设备以及要防火防爆的场所。

3、TN-C系统

TN-C系统是用中性线(N)兼作接地保护线(PE)，称作保护中性线，通称PEN线。

(1)TN系统的接地故障保护的动作特性应符合下式要求：ZS·Ia≤U0式中：ZS―接地故障回路阻抗(Ω)

Ia―保证保护电器在规定的时间内自动切断故障回路的电流(A)

UO―相线对地标称电压(V)

ZS包括变压器阻抗和自变压器至接地故障处相线与PE(PEN)线的阻抗。因TN系统的接地故障电流大，使故障线路的保护装置迅速动作，切断故障回路电源达到保护目的。

(2)由于三相负载不平衡，PEN线上有不平衡电流，对地有电压，所以与PEN线所连接的电气设备金属外壳有一定的电压。

(3)如果PEN断线，则设备外壳带电。

(4)如果电源的相线碰地，则设备的外壳电位升高，使PEN线上的危险电位蔓延。

(5)TN-C系统干线上不能使用漏电保护器。

(6)TN-C系统虽对接地故障灵敏度高，线路简单经济，但在智能化大楼内，有大量的照明、计算机、消防等设备，其中单相负荷所占比重较大，难以实现三相负荷平衡，PEN线的不平衡电流加上线路中存在着的由于荧光灯、晶闸管(可控硅)等设备引起的高次谐波电流，在非故障情况下，会在中PEN线上叠加，使PEN线电压波动，不但会使设备外壳(与PEN线连接)带电，对人身造成不安全，而且也无法取到一个合适的电位基准点，精密电子设备无法准确可靠运行。因此TN-C接地系统不能作为智能化建筑的接地系统。

4、TN-C-S系统

TN-C-S系统由两个部分组成，第一部分是TN-C系统，第二部分是TN-S系统，分界面在PEN线与PE线的连接点。该系统一般用在建筑物的配电由公共变电所引来的场所，进户之前为TN-C系统，在进户配电箱处做PEN线的重复接地，配电箱馈出线将N线与PE线分开至设备，并不再有电气连接。当三相电力变压器工作接地情况良好、三相负载比较平衡时，同时只要我们采取等电位连接，使电子设备共同获得一个等电位基准点，那么TN-C-S系统可以作为智能型建筑物低压配电系统的一种接地型式。

5TN-S系统

TN-S系统是把中性线N和保护接地线PE严格分开的低压配电系统。通常建筑物内设有独立变配电所时采用该系统。

(1)TN-S系统的接地故障保护特性见31。

(2)中性线N与保护接地线PE除在变压器中性点处共同接地外，两线不再有任何的电气连接。系统正常运行时，PE线上没有电流，只是N线上有不平衡电流。

3)PE线不许断线，对地没有电压，所以电气设备金属外壳是接在PE线上安全可靠。

(4)TN-S系统的适用范围

TN-S系统安全可靠，适用于工业与民用建筑等低压配电系统。智能化楼宇除计算机等主要电子设备有特殊的要求时，一般都采用这种接地系统。

6、智能化楼宇的电气接地措施

(1)防雷接地

为把雷电流迅速导入大地，以防止雷害为目的的接地叫作防雷接地。智能化楼宇内有建筑电气设备和大量的电子设备与布线系统，如通信自动化系统、 办公自动化 系统、火灾报警及消防联动控制系统、楼宇自动化系统、安全防范系统、综合布线系统、闭路电视系统、车库管理系统等。从已建成的大楼看，大楼的各层顶板，底板，侧墙，吊顶内几乎被各种布线布满。其中电子设备及布线系统一般均属于耐压等级低，防干扰要求高，最怕受到雷击的部分。不管是直击、串击、反击雷、雷电感应及雷电波侵入都会使电子设备受到不同程度的损坏或严重干扰。

(2)工作接地

将变压器中性点直接与大地作金属连接，称为工作接地，接地的中性线(N线)必须用铜芯绝缘线，不能与其它接地线混接，也不能与PE线连接。

(3)安全保护接地

安全保护接地就是将电气设备不带电的金属部分与接地体之间作良好的金属连接。即将大楼内的电气设备以及设备附近的金属构件、金属管等用PE线连接起来，但严禁将PE线与N线连接。这些措施不仅是保障智能建筑电气系统安全、有效运行的措施，也是保障非智能建筑内设备及人身安全的必要手段。

(4)屏蔽接地与防静电接地

电磁屏蔽及其正确接地是电子设备防止电磁干扰的最佳保护方法。可将设备外壳与PE线连接;穿导线或电缆的金属管、电缆的金属外皮和屏蔽层的一端或两端与PE线可靠连接;重要电子设备室的墙、顶板、地板的钢筋网及金属门窗也应多点与PE线可靠连接。

防静电干扰也很重要。防静电接地要求在洁静干燥环境中，所有设备外壳、金属管及室内(包括地坪)设施必须均与PE线多点可靠连接。

(5)共用接地系统

智能化楼宇的建筑物防雷接地、电气设备(含电子设备)的接地、屏蔽接地及防静电接地应采用一个总的共用接地装置。共用接地装置优先采用大楼的钢筋混凝土内的钢筋、金属物件及管道等自然接地体。其接地电阻应≤1Ω。若达不到要求，可增加人工接地体或采用化学降阻法，使接地电阻≤1Ω。

(6)等电位连接

等电位连接是防止人身遭受电击、发生电气火灾及电子设备抗电磁干扰的主要措施。将建筑物的各种设备金属外壳、金属管、电缆支架、金属线槽、电缆金属外皮、建筑物的钢筋网等金属体，就近与共用接地装置可靠连接。

1)强、弱电系统分别设置各自的等电位接地端子板，分别通过接地干线或接地母排与共用接地装置连接。

2)各电气设备应采用单独的PE线与等电位端子板连接，不得将几个设备用接地线串联接地。

3)等电位接地端子板与接地干线或共用接地装置的连接点，至少应有两点，并在不同位置。

4)各等电位接地端子板应设置在便于安装和检查以及接近各种引入线的位置，避免装设在潮湿或有腐蚀性气体及易受机械损伤的地方。等电位接地端子板的连接点应具有牢固的机械强度和良好的电气连续性。

5)从建筑物外引入建筑物内的各种金属管、金属线槽、电缆金属外皮等，应在引入处与共用接地装置进行等电位连接，或与强电系统等电位接地端子板连接。

7结束语

综上所述，智能化系统设备的供配电和接地应做到安全可靠、经济合理。智能化楼宇接地设计应首先采用TN-S系统，为了保证人身和设备安全及系统的正常运行，应设置电气、电子设备的防雷接地、工作接地、安全保护接地、屏蔽接地与防静电接地，各种接地应采用共用接地装置和等电位连接。

智能化系统设备的供配电和接地应做到安全可靠、经济合理。智能化楼宇接地设计应首先采用TN-S系统，为了保证人身和设备安全及系统的正常运行，应设置电气、电子设备的防雷接地、工作接地、安全保护接地、屏蔽接地与防静电接地，各种接地应采用共用接地装置和等电位连接。

家电维修基础知识-电工必备知识

任何一个复杂的电器,都是由基本电路组成的,任何一个电路都是由基本元器件组成的。要学好家电维修技术首先要懂得单个元器件的作用。下面，我为大家讲讲电工必备知识的家电维修基础知识，快来看看吧!

触电防护技术

一、直接接触电击防护措施

1、绝缘：工程上应用的绝缘材料电阻率一般都不低于107Ω·m。绝缘材料的电阻通常用兆欧表(摇表)测量。任何情况下绝缘电阻不得低于每伏工作电压1000ω。

2、屏护和间距:

1)屏护装置应有足够的尺寸，与带电体之间应保持必要的距离。

2)遮栏高度不应低于l7 m，下部边缘离地不应超过01 m。栅遮栏的高度户内不应小于l2 m、户外不应小于l5 m，栏条间距离不应大于02 m;对于低压设备，遮栏与裸导体之间的距离不应小于08 m。户外变配电装置围墙的高度一般不应小于25 m。遮栏、栅栏等屏护装置上，应有“止步，高压危险!”等标志。

3)用电设备间距：明装的车间低压配电箱底口距地面的高度可取12 m，暗装的可取l4 m。明装电度表板底口距地面的高度可取18 m。常用开关电器的安装高度为l3—l5 m;开关手柄与建筑物之间应保留150mm的距离，以便于 *** 作。墙用平开关离地面高度可取14 m。明装插座离地面高度可取13—l8 m，暗装的可取02—03m。室内灯具高度应大于25 m;受实际条件约束达不到时，可减为22 m;低于22 m时，应采取适当安全措施。当灯具位于桌面上方等人碰不到的地方时，高度可减为1 5m。

户外灯具高度应大于3 m;安装在墙上时可减为25 m。起重机具至线路导线间的最小距离，l kV及1 kV以下者不应小于15 m，10kv者不应小于2 m。

4)检修间距：低压 *** 作中，人体及其所携带工具与带电体的距离不应小于01m。

高压作业，10 kv无遮拦作业人体及其所携带工具与带电体的距离不应小于07m;线路作业，10M。

二、间接接触电击防护措施

1、IT系统(保护接地)

将电气设备在故障情况下可能呈现危险电压的金属部位经接地线、接地体同大地紧密地连接起来。通过低电阻接地，把故障电压限制在安全范围内;在380V不接地低压系统中，一般要求保护接地电阻RE≤4Ω;用于各种不接地配电网。

2、TT系统：配电网直接接地，电气设备外壳接地。

大幅度降低漏电设备上的故障电压，但必须装设剩余电流动作保护装置或过电流保护装置。工作接地不是安全电压。主要用于低压用户，即用于未装备配电变压器，从外面引进低压电源的小型用户。

3、TN系统(保护接零)

电气设备在正常情况下不带电的金属部分与配电网中性点之间直接连接。相当于传统的保护接零系统。其第一位的安全作用是迅速切断电源。

分为TN—S、TN—C—S、TN—C三种类型。TN—S系统的安全性能最好,应用有爆炸危险、火灾危险性大及其他安全要求高的场所。厂内低压配电的场所及民用楼房应采用TN—C—S系统;触电危险性小、用电设备简单的场合可采用TN—C系统。保护接零用于用户装有配电变压器的，且其低压中性点直接接地的220/380 V三相四线配电网。

应用安全要求：

1)在同一接零系统中，一般不允许部分或个别设备只接地、不接零的做法;

2)重复接地合格。

3)发生对PE线的单相短路时能迅速切断电源。220 v的TN系统，手持式电气设备和移动式电气设备末端线路或插座回路的短路保护元件应保证故障持续时间不超过04 s，配电线路或固定式电气设备的末端线路应保证故障持续时间不超过5 s。

4)工作接地合格。接地电阻一般不应超过4Ω，在高土壤电阻率地区不超过10Ω。

5)PE和PEN线上不得安装单极开关和熔断器;PE线和PEN线应有防机械损伤和化学腐蚀的`措施;PE线支线不得串联连接，即不得用设备的外露导电部分作为保护导体。

6)保护导体截面面积合格。PE线有机械防护不小于25 mm2,没有机不小于4 mm2;PEN线铜质不小于10mm2，铝质不小于16 mm2，电缆芯线不小于4mm2;SL≤16为 SL、1635为SL/2。

7)等电位联结，分主等位连结和辅助等电位连结。

三、兼防直接接触和间接接触电击的措施

1、双重绝缘

(1)电气设备的防护触电保护分类：O类、OI类和Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类。

(2)双重绝缘和加强绝缘措施：工作绝缘、保护绝缘、双重绝缘、加强绝缘。

具有双重绝缘和加强绝缘的设备属于Ⅱ类设备，设备上有“回”形标志。工作绝缘不低于2mω, 保护绝缘不低于5mω,加强绝缘不低于7mω。

2、安全电压:兼有直接接触电击和间接接触电击防护的安全措施。

(1)特低电压的限值和额定值：42v、36v、24v、12v和6v等5个等级;由特低压供电的设备属于Ⅲ类设备;额定值的选用：特别危险环境手持工具42V，点击危险环境手持照明36V或24V，金属容器、特别潮湿危险环境手持照明12V，水下6V。

3、剩余电流动作保护

又称漏电保护，作用：防止人身电击，防止因接地故障引起的火灾和监测一相接地故障。

(1)工作原理。检测元件、中间环节、执行机构三个基本环节及辅助电源和试验装置构成。

(2)主要技术参数：额定剩余动作电流、额定剩余不动作电流、分断时间。

额定剩余动作电流值分13个等级，003A及其以下者属高灵敏度，主要用于防止各种人身触电事故;003A以上至1A者属中灵敏度，用于防止触电事故和漏电火灾;1A以上者属低灵敏度，用于防止漏电火灾和监视一相接地事故。额定剩余不动作电流不得低于额定剩余动作电流的1/2。分断时间，分为一般型和延时型，延时型仅适用于I△n>003A的间接接触电击防护，延时时间的级差为02s。

(3)剩余电流动作保护装置的防护要求。在TN系统中，必须将TN—C系统改造为TN—C—S、TN—S系统或局部TT系统后，才可安装使用。在TN—C—S系统中，剩余电流动作保护装置只允许用在N线与PE线分开部分。

(4)必须安装剩余电流动作保护装置的设备和场所。1)末端保护①属于I类的移动式电气设备;②生产用的电气设备;③施工工地的电气机械设备;④安装在户外的电气装置;⑤临时用电的电气设备;⑥机关、学校、宾馆、饭店、企事业单位和住宅等除壁挂式空调电源插座外的其他电源插座或插座回路;⑦游泳池、喷水池、浴池的电气设备;⑧医院中可能直接接触人体的电气医用设备;⑨其他。2)线路保护①农村集中安装电能表箱;②农业生产设备的电源配电箱。

(5)剩余电流动作保护装置的运行和管理。工作年限6年、允许送电1次。

电气危险因素与事故种类

一、触电

1、分为电击和电伤两种伤害形式。

2、电击电流值：感知电流(平均男11ma，女07ma)，摆脱电流(平均男16ma，女105ma)，室颤电流(50ma左右，与持续时间有关)。人体阻抗：干燥时约为1000~3000ω，潮湿时约为500~800ω。

3、电击类型：

根据电击时所触及的带电体是否为正常带电状态，分为直接接触电击和间接接触电击;

按照人体触及带电体的方式，可分为单相电击、两相电击和跨步电压电击三种。单相电击事故占全部触电事故的70%以上。

4、电伤是电流的热效应、化学效应、机械效应等对人体所造成的伤害。电伤包括电烧伤、电烙印、皮肤金属化、机械损伤、电光性眼炎等多种伤害。电烧伤。是最为常见的电伤。大部分触电事故都含有电烧伤成分。电烧伤可分为电流灼伤和电弧烧伤。

二、电气火灾与爆炸

1、电气火灾爆炸是由电气引燃源引起的火灾和爆炸。电气装置在运行中产生的危险温度、电火花和电弧是电气引燃源主要形式。

(1)危险温度：短路、过载、漏电、接触不良、铁心过热、散热不良、机械故障、电压异常、电热器具和照明器具、电磁辐射能量。

(2)电火花和电弧：电火花是电极间的击穿放电，电弧是大量电火花汇集而成的。分为工作电火花及电弧、事故电火花及电弧。

2、电气装置及电气线路发生爆燃

包括油浸式变压器火灾爆炸、电动机着火、电缆火灾爆炸。

三、雷电危害

1、雷电的种类、危害形式和事故后果

(1)雷电的种类：直击雷(直击雷的每次放电过程包括先导放电、主放电、余光三个阶段)、闪电感应(包括闪电静电感应和闪电电磁感应)、球雷。

(2)雷电的危害形式

具有雷电流幅值大、雷电流陡度大、冲击性强、冲击过电压高的特点;

具有电性质、热性质和机械性质等3方面的破坏作用。

(3)雷电危害的事故后果：火灾和爆炸、触电、设备和设施毁坏、大规模停电。

2、雷电参数：雷暴日、雷电流幅值、雷电流陡度、雷电冲击过电压。

四、静电危害

1、静电的危害形式和事故后果

造成爆炸和火灾事故、可能引发二次事故、对生产产生妨碍。

2、静电的特性

(1)静电的产生

起电方式(接触-分离起电、破断起电、感应起电、电荷迁移)、固体静电、人体静电(可达10000 V以上)、粉体静电、液体静电、蒸气和气体静电。

(2)静电的消散：中和、泄漏。

(3)静电的影响因素：材质和杂质、工业设备和工业参数。

五、射频电磁场危害

泛指频率100khz以上的电磁波。危害：

1、人体吸收辐射能量受到不同程度的伤害。

2、生产感应放电造成引爆器件发生意外引爆。

六、电气装置故障危害

类别：断路、短路、异常接地、漏电、误合闸、电气设备或电气元件损坏等。

危害：引起火灾和爆炸、异常带电、异常停电、安全相关系统失效。

电气装置安全技术

一、变配电站安全

1、变配电站位置避开易燃易爆环境，宜设在企业的上风侧，有足够的消防通道并畅通。

2、建筑结构：耐火建筑;门的开启及设置：两面都有配电装置时应两边开启，超7m的高配和超10m的低配至少应有两个门。

3、间距、屏护和隔离：室内充油设备油量60kg以下者允许安装在两侧有隔板的间隔内，60—600kg装在有防爆隔墙的间隔内，600kg以上装在单独的间隔内。

4、通道：高配装置>6m时，通道设两出口;低配装置两出口>15m时增加出口。

7、标志：重要部位有“止步，高压危险!”标志。

二、主要变配电设备安全

1、电力变压器

(1)变压器的安装：防火门;居住建筑物内安装的油浸式变压器，单台容量不得超过400kV·A;10kV变压器壳体距门不应小于1m，距墙不应小于08m(装有 *** 作开关时不应小于12m);自然通风的变压器室地面应高出室外地面11m;室外变压器容量不超过315kV·A者可柱上安装，315kV·A以上者应在台上安装;—二次引线均应采用绝缘导线;柱上变压器底部距地面高度不应小于25m，裸导体距地面高度不应小于35m;变压器台高度一般不应低于05m，其围栏高度不应低于17m，壳体距围栏不应小于1m， *** 作面距围栏不应小于2m。

(2)变压器的运行：运行中变压器高压侧电压偏差不得超过额定值的±5%，低压最大不平衡电流不得超过额定电流的25%，上层油温一般不应超过85℃;呼吸器内吸潮剂的颜色为淡蓝色;干式变压器的安装场所空气相对湿度不得超过70%。

2、高压开关：高压断路器、高压隔离开关和高压负荷开关

(1)高压断路器：高压开关设备中最重要、最复杂的开关设备。有强力灭弧装置，既能在正常情况下接通和分断负荷电流，又能借助继电保护装置在故障情况下切断过载电流和短路电流。高压断路器必须与高压隔离开关或隔离插头串联使用，由断路器接通和分断电流，由隔离开关或隔离插头隔断电源。因此，切断电路时必须先拉开断路器，后拉开隔离开关;接通电路时必须先合上隔离开关，后合上断路器。10kV系统中常安装机械式或电磁式联锁装置。

(2)高压隔离开关：高压隔离开关简称刀闸。隔离开关没有专门的灭弧装置，不能用来接通和分断负荷电流，更不能用来切断短路电流。隔离开关主要用来隔断电源，以保证检修和倒闸 *** 作的安全;铜、铝导体连接须采用铜铝过渡接头;运行中的高压隔离开关连接部位温度不得超过75℃，机构应保持灵活。

(3)高压负荷开关：有比较简单的灭弧装置，用来接通和断开负荷电流;必须与高压熔断器配合使用，由熔断器切断短路电流;前方不得有可燃物。

三、配电柜(箱)

1、配电柜(箱)安装

分动力和照明;开启式的配电板、封闭式箱柜、密闭式或防爆型的电气设施。

触电危险性大或作业环境较差的加工车间等封闭式箱柜，易燃易爆气体的危险作业场所密闭式或防爆型的电气设施;落地安装的柜(箱)底面应高出地面50-100mm， *** 作手柄中心高度一般为12-15m，柜(箱)前方08-12m的范围内无障碍物。

2、配电柜(箱)运行

配电柜(箱)内各电气元件及线路接触良好，连接可靠;不得有严重发热、烧损现象;

配电柜(箱)的门应完好，门锁应有专人保管。

四、用电设备和低压电器

1、电气设备外壳防护

外壳防护：固体异物进入壳内设备、人体触及内部危险部件、水进入内部的防护。

2、手持式电动工具和移动式电气设备(7点)

手持电动工具包括手电钻、手砂轮、冲击电钻、电锤、手电锯等工具。移动式设备包括蛙夯、振捣器、水磨石磨平机等电气设备。

I类设备必须采取保护接地或保护接零措施，Ⅱ类、Ⅲ类设备没有必须。

一般场所，手持电动工具应采用Ⅱ类设备;如使用I类，采用额定剩余动作电流不大于30mA的剩余电流动作保护器、隔离变压器等保护措施;在潮湿或金属构架上等导电性能良好的作业场所，应使用Ⅱ类或Ⅲ类设备。在锅炉内、金属容器内、管道内等狭窄的特别危险场所，应使用Ⅲ类设备。如果使用Ⅱ类设备，则必须装设额定漏电动作电流不大于15mA、动作时间不大于01s的漏电保护器。

带电部分与可触及导体之间的绝缘电阻I类不低于2MΩ，Ⅱ类不低于7MΩ。

3、电焊设备：触电、火灾。空载自停装置，一次绝缘电阻不应低于1MΩ、二次绝缘电阻不应低于05MΩ，移动焊机时必须停电。

4、低压保护电器

(1)熔断器 ：短路、过载;

(2)热继电器：过载。

电气防火防爆技术

一、危险物质及危险环境

(一)危险物质分类、分组

1、危险物质分类

爆炸危险物质分为3类：ⅰ类(矿井甲烷)，ⅱ类(爆炸性气体、蒸气)，ⅲ类(爆炸性粉尘、纤维、飞絮)。

2、ⅱ类、 ⅲ类爆炸性物质的进一步分类(级)

ⅱ类爆炸性气体按最大试验安全间隙和最小引燃电流比分为ⅱa、ⅱb和ⅱc三类，ⅲ类进一步划分为三类：ⅲa、ⅲb和ⅲc，C类最危险。

3、ⅱ类、ⅲ类爆炸性物质的分组：按引燃温度分为6组。

(二)危险环境

1、爆炸性气体环境

(1)爆炸性气体环境危险场所分区：根据爆炸性气体混合物出现的频率和持续时间分为0区、1区、2区。释放源的等级和通风条件对分区有直接影响。通风主要有自然通风和人工通风两种类型，通风有效性分为“良好”(良好的通风标志是混合物中危险物质的浓度被稀释到爆炸下限的25%以下。)一般”和“差”三个等级，IEC和我国有关标准将通风分为高、中、低三个等级。

(2)爆炸性气体场所危险区域的划分：原则。

(3)爆炸性气体环境危险区域的范围。

2、爆炸性粉尘环境

根据混合物出现的频率、持续时间及粉尘层厚度分为20区、21区和22区。

3、火灾危险环境

分为21区、22区和23区。

二、防爆电气设备和防爆电气线路

1、防爆电气设备

(1)防爆电气设备类型：分为ⅰ类、 ⅱ类、ⅲ类。

(2)设备保护等级(EPL)：Ma/Mb/Ga/Gb/Gc/Da/Db/Dc

(3)防爆电气设备防爆结构型式：隔爆型、增安型、本质安全型、浇封型、无火花型、正压型等。

(4)防爆电气设备的标志：EX

(5)爆炸危险环境中电气设备的选用：依据环境、设备种类等。

2、防爆电气线路

线路安装位置、敷设方式、导体材质、连接方式等的选择均应根据环境的危险等级进行。

1区配电线路应采用铜芯导线或电缆,有剧烈振动处应选用多股铜芯软线或多股铜芯电缆,矿井下不得采用铝芯电力电缆。2区电力线路应采用截面积4mm2及以上的铝芯导线或电缆，照明线路可采用截面积25mm2及以上的铝芯导线或电缆。

1区和2区的电气线路的中间接头必须在接线盒，1区宜采用隔爆型，2区采用增安型。

雷击和静电防护技术

一、防雷措施

1、建筑物防雷的分类

第一类(火药制造车间、乙炔站、电石库、汽油提炼车间、电火花易爆炸)、第二类(有爆炸危险的露天钢质封闭气罐、电火花不易爆炸)、第三类防雷建筑物。

2、防雷技术分类：外部、内部、防雷击电磁脉冲。

3、防雷装置

外部防雷装置(直击雷)：接闪器、引下线、接地装置;

接闪器的保护范围按滚球法确定，滚球的半径按建筑物防雷类别确定，一类30m、二类45m、三类60m;防直击雷的专设引下线和人工接地体距建筑物出入口或人行道边沿不宜小于3m;独立接闪杆的冲击接地电阻不宜大于10Ω;附设接闪器每根引下线的冲击接地电阻不应大于10Ω。

内部防雷装置：屏蔽导体、等电位连接件、电涌保护器(SPD)、避雷器。

对于变配电设备，常采用避雷器作为防止雷电波侵入的装置。正常时，避雷器对地保持绝缘状态;当雷电冲击波到来时，避雷器被击穿，将雷电引入大地;冲击波过去后，避雷器自动恢复绝缘状态。氧化锌避雷器被广泛使用。

二、静电防护(7个措施)

1、环境危险程度控制, 包括：取代易燃介质，降低爆炸性气体、蒸气混合物的浓度，减少氧化剂含量。

2、工艺控制:是消除静电危险的重要方法，包括：材料的选用、限制物料的运动速度、加大静电消散过程。

3、静电接地：最基本措施。

4、增湿

5、抗静电添加剂

6、静电中和器

7、防止人体静电的危害(加强静电安全管理)。

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