《感应电压与防护》PPT课件.ppt

专题： 带电作业中感应电压危害与防护 辽宁省电力有限公司 带电作业培训中心 提 纲 感应电压的概念 感应电压的危害 感应电压的大小 带电作业中感应电压模型分析 感应电压的防护 一、感应电压的概念 一、感应电压（ induced voltage ）概念 一、感应电压的概念 静电感应：当一个导体和带电体接近时，导体上靠 近带电体的一面感应出与带电体极性相反的电荷，远离 带电体的一面感应出另一极性电荷称为静电感应现象。 电磁感应：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割 磁感线运动，则会产生 感应电流 。如果电路不闭合，则 会产生感应电压（电势）。感应电流是因为磁场产生电 ，所以会有感应电压。感应电压在形成导电回路时会对 人员造成伤害；未形成导电回路，则存在安全隐患。感 应电压应该限制在一定范围内。 一、感应电压的概念 电磁感应：因磁通量变化产生感应电动势的现象 一、感应电压的概念 处于悬浮状态的无负荷导体 ， 在工频交流电场中 能感应一定电位 。 交 流 高 压 线 路 悬 浮 导 体 A C 地 电 位 交 变 电 磁 场 一、感应电压的概念 二、感应电压危害 1 、 可引起电子器件工作不正常。目前很多电子 设备在特殊情况下的电磁兼容问题仍是技术难题 , 许多精密电子设备因工作电压很低。在实验室中 可以正常工作而在变电站等强电场环境内却工作 不正常，这些设备需要解决电磁兼容问题。比如 在线检测设备、在线机器人等需要克服强电磁场 造成的逻辑混乱等问题。同时静电造成灰尘吸附 。 2 给人体造成伤害，影响生活生产的正常进行。 高压输电线路下的居民住宅经常会出现“电击 ”现象。还会造成电磁污染。比如沈阳新民 2008 年报告的蔬菜大棚内经常出现的感电现象。大棚顶 的草帘金属卷轴电压很高，经万用表测量瞬时电压 超过量程 600V。用导体将其对地短路时发出的放 电声音很大。此事得到环保局和省电力公司高度重 视。决定做好多点接地工作。 3 在带电作业工作中感应电压的防护是作业安全的 重要保证。 二、感应电压危害 表征感应电压的物理量 电场强度（ E） 由于静电感应是由电场引起的，因此为了便于 描述输电变电设备周围静电感应的水平，通常都 采用电场强度（ E）这一物理量。相同条件下， 电场强度越高，感应电压往往越高。 感应电压（ Ui） 在带电体周围的电场中，对地绝缘的导体因静 电感应产生的感应电压值与导体的电压、导体的 尺寸和几何形状、导体和带电体之间的电容、导 体和接地体之间的电容等因素有关 . 三、感应电压大小 三、感应电压大小 01 1 CC CUU i 可以根据电容分压原理求出中间导体上的感应电 压 Ui为 式中： U 带电体上的电压， kV； C1 中间导体对带电体之间的电容， pF； C0 中间导体对地之间的电容， pF； U i U E d 1 d 0 E = U / ( d 1 + d 0 ) = U i/ d 0 + + + + + + d与 c成反比 U i= U * d 0 / ( d 1 + d 0 ) 三、感应电压大小 感应电流（ Ii） 地面上的人在电场中，因静电感应产生流经人 体而入地的感应电流 Ii，可以近似地由下式表 示： Ii=UjC1 式中： U 带电体上的电压， kV； C1 人与带电体之间的电容， pf； 由于人与带电体之间的电容很小，所以流经人 体的感应电流也甚微，通常都为微安级。 三、感应电压大小 三、感应电压大小 可以看到，在同塔双回 500 kV线路上当一线运行 ，另一线停运时，在停运线路上存在着较高幅值的 电压和电流。这主要是两线之间存在静电感应及电 磁感应产生的。给停运线路的检修工作以及两站拉 合地刀的操作带来不利的影响。 投运线路在不同的运行方式下及不同的输送潮 流下，停运线路的感应电压和电流是不同的。感应 电压受潮流方向和大小影响不大，主要取决于接地 状态， 双侧不接地时最大，约 50 kV左右（稳态值） ，单侧接地时另一侧感应电压明显降低，降到几 千 伏 ，两侧接地后接地点无电压； 接地点感应电流随 潮流增大增大，最大可达近 80 A（稳态值）。 三、感应电压大小 1 人体对地绝缘触及接地体 由于人体电阻较小，在强电场中人体可视为导体 。当人体对地绝缘时，因静电感应使人体处于某一 电位（也即在人体与地之间产生一定的感应电压） 。此时，如果人体的暴露部位（例如人手）触及接 地体时，人体上的感应电荷将通过接触点对接地体 放电，通常把这个现象称为电击。当放电的能量达 到一定数值时，就会使人产生刺痛感。 例如：穿绝缘鞋的作业人员攀登在线路杆塔窗口 时就属于这种工况，由于离带电导线较近，人体上 的感应电荷较多，如果用手触摸塔身铁梁时，手上 就会产生放电刺痛感。 四、带电作业中的感应电压 2人体处于地电位触及中间电位物体 对地绝缘的金属物体在电场中因静电感应而积累一定 量的电荷，并使其处于某一电位。此时，如果处于地电 位的作业人员用手去触摸，金属体上的感应电荷通过人 体对地放电，同样使人遭受电击。 例如：地面作业人员在强电场中触摸悬空吊起的大件金 具或停电设备上的金属部件时都属于这种工况。 C 1 C 0 接 地 体 人对地绝缘 C 1 C 0 U j 人在地电位 对地绝缘导体 U U 四、带电作业中的感应电压 1、 绝缘架空地线的感应电压 。 输电线路的架空地线 ， 大多数是在每基塔上直接接地 ， 地 线电位与大地相等 。 但接了地的地线长期流过一个感应电 流 ， 造成重大的电能损失 。 绝缘地线上的电压等级往往达千伏以上 ， 甚至达到几万 伏 。 多年来 ， 因误接触绝缘地线的感应电压 ， 发生人身伤 害事故 ， 已有多起事例 。 实测表明； 220kV绝缘架空地线上的感应电压 ， 最低为 1800V， 最高达 7400V； 500kV绝缘架空地线上感应电压为 8250V。 五、感应电压防护 安规 作了明确规定 ： “ 绝缘架空地线应视为带电 体 。 作业人员与绝缘架空地线之间的距离不应小于 0.4m。 如需在绝缘架空地线上作业应用接地线将其可 靠接地或采用等电位方式进行 。 ” 五、感应电压防护 2、 电场中金属导体的悬浮电位 。 在电场中与大地绝缘起 来的导体都会因与大地间的电容藕合 ， 产生感应电位 。 其大小 与导体的体积及所处的位置有关 。 这种电位称为悬浮电位 。 带 电作业中 ， 用绝缘绳索传递到塔上的金属体有感应的悬浮电位 ， 站在塔上或地上的人员用手触摸此物体时 ， 会产生刺痛感 。 防 护的办法是将金属物先接地再触摸 。 五、感应电压防护 3、 空载线路的感应电压 。 在带电断 、 接空载线路的作业中 ， 无论是断开或接入的过程 ， 只要有一相导线还与电源接通 ， 尽 管该线路无负荷电流 ， 其他两相会产生感应电压 ， 作业人员如 接触这两相未接入的导线形成电流通路就会感电 ， 其危险程度 取决于电压等级和线路的长短 。 已发生过数起人身感电事故 。 因此必须先将线路可靠接地 。 接地工序必须有绝缘握手的地线 夹间接接通和断开 。 五、感应电压防护 4、 如采用绝缘间隔棒的分裂导线应注意的问题 。 有的线路分 裂导线采用了绝缘间隔棒 ， 形成了相线内的闭合电路 。 许多双分裂导线是垂直排列的 ， 两根子导线对地高度不同 ， 因此两根子导线对地分布电容不一样 ， 使两根子导线的电位有 差别 。 在这种线路上等电位作业时 ， 必须先在作业点使两根子导 线可靠的短接 ， 人体方可进入等电位 ， 否则将给作业人员带来 危险 。 五、感应电压防护 接 66kV空载线路人身轻伤 （ 一 ） 电压等级： 66kV. （ 二 ） 作业项目：带电接空载线路 (4.5km)。 （ 三 ） 作业时间： 1977年 11月 12日 。 （ 四 ） 事故经过： 采用软梯等电位接空载线段 ， 一名辅助人员 （ 工作负责人 ） 在杆 上负责解开联在横担上的空载端引线 。 当边相导线接入带电后 ， 该 电工转入中相 ， 在即未绑腰绳又无可靠接地措施事情下 ， 直接用手 解开引线与横担的绑线 ， 被导线上静电感应电压猛击 ， 从 12米高的 横担上摔下 ， 掉在深翻不久的地里 ， 当时休克 ， 肋骨两根骨折 。 （ 五 ） 事故教训与对策： 1、 安全规程执行不严 ， 缺乏静电感应电的知识； 2、 安全思想不牢 ， 麻痹大意有腰绳而未绑就开始工作； 3事后加强培训 ， 强调一相导线接入后 ， 其它两相应视为带电 ， 人身接触时必须先行可靠接地 ， 并绑有腰带的安全绳 。 （ 六 ） 事故性质：人身轻伤 。 五、感应电压防护 接 66kV空载线路人身轻伤 （ 一 ） 电压等级： 66kV. （ 二 ） 作业项目：接空载线路 。 （ 三 ） 作业时间： 1979年 4月 9日 。 （ 四 ） 事故经过 :四平条子河变电所出口 ， 东条线与条郑线并联 。 作业人员先在停 电的东条线接上三条引线分别绑在塔上接 地 。 当采用等电位法接完上线时 。 工作监 护人从地面上塔到两米处 ， 去拆中线的绑 线 ， 被感电击伤 ， 坠地 。 （ 五 ） 事故教训与对策： 1、 认真贯彻执行安全工作规程； 2、 工作监护人不能参与具体的作业 。 （ 六 ） 事故性质：人身轻伤 。 五、感应电压防护 防护要点总结： 带电断、接空载 引线、地线时， 人体 不可串入回路 ，有一 相还未断开，或已经 接入，则 其他相引线 、导线视同带电。 同 塔多回线路的部分线 路带电，停电作业应 防护感应电压。 在 220 kV 500kV 电压等级的线路杆塔上及变 电站构架上作业，可采取防静电感应措施， 如穿静 电感应防护服或导电鞋等。 在杆塔上穿静电感应防 护服和导电鞋后，可以保持人体与地的良好接触， 将人体感应的电荷泄漏入地。 带电更换架空地线或架设耦合地线时，应可靠接 地。架空地线或耦合地线虽与杆塔接触良好，在进 行带电作业时，某一侧或某一段在一定时间内可能 与杆塔构架解开悬空，与地电位隔离而产生感应电 压。 五、感应电压防护 绝缘架空地线应视为带电体。作业人员与绝缘架 空地线之间的距离不应小于 0.4m。如需在绝缘架空 地线上作业，应用接地线将其可靠接地或采用等电 位方式进行。 用绝缘绳索传递大件金属物品 （包括工具、材料 等）时，杆塔或地面上作业人员应将金属物品接地 后再接触，以防电击。 五、感应电压防护 谢谢