1、第12章 工业企业供电与安全用电,12.3 安全用电 12.3.1 电流对人体的危害 12.3.2 触电方式 12.3.3 低压系统接地型式 12.3.4 接地和接零,12.3.1 电流对人体的危害,触电：当人体触及带电体承受过高的电压而导致死 亡或局部受伤的现象。,人体触电时电流对人体造成两种伤害：电击和电伤。,电击是指电流通过人体，使内部器官组织受到损 伤。如果触电者不能迅速摆脱带电体，则最后会 造成死亡事故。,电击多发生在220V低压线路或带电设备上，因为这些带电体是人们日常工作和生活中易接触到的。,电伤是指在电弧作用下或熔丝熔断时,对人体外部 的伤害,如烧伤、金属溅伤等。严重时也危及人2、命。,电伤多发生在1kV及以上的高压带电体上。,绝大部分触电事故是由电击造成。电击伤害的程度取决于通过人体电流的大小、持续时间、电流的频率以及电流通过人体的途径等。,人体电阻的大小,电流的频率,当皮肤有完好的角质外层且很干燥时，人体电阻大约为104105，当角质外层破坏时，则降到8001000。人体电阻越大，通入电流越小，伤害程度越轻。,电流频率不同，对人体伤害程度不同，一般来说，50Hz60Hz工频交流电对人体的伤害最严重，频率偏离工频越远危险性就越低。,电流的大小,电流持续时间与通过人体的路径,电流通过心脏，触电伤害最严重，危险性最大。其中电流从左手到右脚的路径是最危险的。电流不同路径的危3、险程度：手胸脚手手脚脚。,电压对人体的伤害,电流越大危险越大，一般来说，通过人体的50Hz交流电超过10mA、直流超过50mA时，触电者自身难以摆脱电源，有生命危险。,电流通过人体的时间越长，伤害越大。,触电电压越高，通过人体的电流越大就越危险。我国规定的安全电压等级是42V、36V、24V、12V、6V五个等级。,12.3.2 触电方式,1、接触正常带电体,电源中性点接地系统的单相触电,通过人体电流:,式中:UP：电源相电压(220V)R0：接地电阻 4 Rb：人体电阻 1000,人体处于相电压下，危险较大。如果人体与地面绝缘较好，可大大减轻触电危险。,电源中性点不接地系统的单相触电,这种触4、电也有危险，通过人体的电流取决于人体电阻与输电线对地绝缘电阻的大小。交流情况下，导线与地面间存在的电容也可构成电流通路。,两相触电,两相触电最为危险。此时人体处于线电压之下，通过人体的电流为：,2、接触正常不带电的金属体,例如电机外壳是不带电的，但电机内线圈绕组绝缘损坏而与外壳接触使其带电，当人触及带电的外壳时，相当于单相触电。,3、跨步电压触电,电线断线落地时,电流从落地点流入大地。离落地点越远,电位越低,20m外电位近似为0。如人走近落地点附近，在两脚间出现电位差,称为跨步电压。离落地点越近，跨步电压越大；离落地点越远，跨步电压越小；20m外跨步电压可以看作0。,12.3.3 低压系统接地5、型式,根据现行国家标准系统接地的型式及安全技术要求(GB14050-2008)定义，220/380V低压配电系统接地型式分为三种：TN系统、TT系统、IT系统。,第一个字母表示电源端与地的关系,T：表示电源端中性点直接接地。,I：表示电源端中性点不接地，或通过阻抗接地。,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的接地点有 直接电气连接。,1、TN系统,电源端中性点直接接地，电气装置的外露可导电部分通过保护线(PE线)或保护中性线(PEN线)连接到此接地点。,根据N线和P6、E线的组合情况，TN系统有三种型式：TN-S系统、TN-C系统、TN-C-S系统,TN-S系统(系统N线和PE线是分开的),电源端接地点,(S：N线和PE线是分开的；C：N线和PE线是合一的),TN-C系统(系统N线和PE线是合一的),电源端接地点,TN-C-S系统(系统中部分线路N线和PE线是合一的),电源端接地点,2、TT系统,电源端中性点直接接地，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。,电源端接地点,接地装置,3、IT系统,电源端中性点不接地或通过阻抗接地，电气装置的外露可导电部分直接接地。,电源端接地点,接地装置,12.3.4 接地和接零,1、接地、接7、零的概念,为了人身安全和电力系统工作需要，电气设备需采取接地措施。,接地体：埋入地中与土壤直接接触的金属导体。,接 地：电气设备的某一金属部分(如金属外壳)通 过导体与接地体作良好的电气连接。,低压配电系统中接地按目的的不同主要可分为：工作接地、保护接地、保护接零,接 零：电气设备的某一金属部分(如金属外壳)直 接与零线(中性线)相连接。,2、工作接地,低压配电系统中，电源中性点有接地和不接地两种。,作用：降低人体的触电电压；迅速切断电源；降低电气设备和输电线 路对地的绝缘水平；满足电气设备运行中的 特殊需要。,接地的目的是出于电力系统运行和安全需要将中性点接地，这种接地称为工作接地。,工作接8、地,3、保护接地,保护接地：为防止人身因电气设备绝缘损坏而遭受 触电，将电气设备的金属外壳(正常情况 下不带电)与接地体连接。,适用范围：电源端中性点不接地的低压配电系统。,当电气设备内部绝缘损坏发生一相碰壳时，由于外壳带电，当人触及外壳，接地电流 Ie 将经过人体入地，再经其它两相对地绝缘电阻R 及分布电容C回到电源。当R 较小、C 较大时，Ib 将达到或超过危险值。,R：对地绝缘电阻,C：分布电容,电气设备金属外壳未采取保护接地时,通过人体的电流：,所以通过人体的电流可减小到安全值以内。,利用金属接地体的分流作用来减少通过人体的电流。,电气设备金属外壳采取了保护接地时,因为Rb与R0并联，9、且 Rb R0,4、保护接零,保护接零：为防止人身因电气设备绝缘损坏而遭受 触电，将电气设备的金属外壳(正常情况 下不带电)与电源中性线(零线)连接。,适用范围：电源端中性点直接接地的低压配电系统。,保护接零属于TN-C系统。,当电气设备绝缘损坏造成一相碰壳，该相电源短路，其短路电流使该相保护电器(熔断器)动作，将故障设备从电源中切除，防止人身触电。,中性点接地系统，不允许采用保护接地，只能采用保护接零。,若采用保护接地，当某一相绝缘损坏碰壳时，接地电流,Ie,如果系统电压为220/380V，R0=R0=4，当某一相绝缘损坏碰壳时，接地电流,此电流不足以使大容量电气设备的保护装置动作，而使设备10、外壳长期带电，其对地电压为110V。,5、保护接零与重复接地,电源端中性点接地系统中采用保护接零时，还要采用重复接地，即将中性线间隔一定距离多处接地。,零线“X”处断开，发生单相碰壳时：多处重复接地的接地电阻并联，使电气设备金属外壳对地电压大大减小，从而减小了人体触电危险程度。,零干线上不允许装开关、熔断器。,6、工作零线与保护线,三线四线制系统中,N线有电流,对地电压不为0。为确保设备外壳对地电压为0,专设PE线。,工作零线进入建筑物入口处要接地，进户后再设一PE线，系统成为三相五线制。设备外壳接零通过三孔插座(L、N、E)接到PE线上。,接零正确,接零不正确,忽视接零,TN-C-S系统,L,N线都装FU增加短路时熔断概率。,第12章内容小结：,1、电击、电伤的概念，影响电击伤害程度的因素；,2、人体触电方式；,3、220/380V低压配电系统的三种接地型式：TN系 统、TT系统、IT系统；,4、工作接地、保护接地、保护接零、重复接地；,