电气安全(隔离)--课件

第四部份第四部份双重绝缘、加强绝缘、安全双重绝缘、加强绝缘、安全电压、漏电保护、电气隔离电压、漏电保护、电气隔离第一节双重绝缘和加强绝缘基本绝缘（工作绝缘、功能绝缘）basic insulation，带电部分上对防触电起基本保护作用的绝缘，位于带电体与不可接触及金属件之间，主要用于直接电击防护。v附加绝缘（保护绝缘）supplementaryinsulation，为了在基本绝缘损坏的情况下防止触电，而在基本绝缘之外使用的独立绝缘，位于不可接触及金属件与可接触及金属件之间。v双重绝缘doubleinsulation同时具有基本绝缘和附加绝缘的绝缘。v加强绝缘reinforcedinsulation，是基本绝缘经改进后，在绝缘强度和机械性能上具备了与双重绝缘同等同等防触电能力的单一绝缘。电气设备按电击防护方式的分类电气设备按电击防护方式的分类电气设备按电击防护方式的分类电气设备按电击防护方式的分类类别0类I类II类III类设备主要特征基本绝缘，无保护连接手段基本绝缘，有保护连接手段双重绝缘或加强绝缘，没有保护接地手段由安全特低电压供电，设备不会产生高于安全特低电压的电压安全措施用于不导电环境与保护接地相连不需要接于安全特低电压第二节安全电压 首先澄清一个概念：“安全电压”中的“安全”一词，并不具有“确保不发生电击”或“完全无电击危险”等含义，而是指用较低的电压值来取得较小的电击危险性。所以有个国家称之为“”基于小电压的保护“或”“特低电压”。安全电压（SELV）额定值安全电压额定值（交流有效值）的等级为42，36，24，12，6V。不适用于水下等特殊场所，也不适用于有带电部分伸入人体的医疗设备。特别注意l具体选用时，应根据使用环境、人员和使用方式等因素确定：（1）特别危险环境中使用的手持电动工具应采用42V安全电压。（2）有电击危险环境中使用的手持照明灯和局部照明灯应采用36V或24V安全电压。（3）金属容器内、特别潮湿处等特别危险环境中使用的手持照明灯应采用12V安全电压。（4）水下作业等场所应采用6V安全电压。当电气设备采用24V以上安全电压时，必须采取防护直接接触电击的措施。第三节电气隔离 电气隔离是指使一个器件或电路与别外的器件或电路在电气完全断开的技术措施。电气隔离的主要要求之一是被隔离设备或线路必须由单独的电源供电。通常是采用电压为1：1的的隔离变压器。电气隔离的安全原理 实质上是将接地的电网转换为范围很小的不接地电网。电气隔离如图所示。设备0为采用电动机发电机的电气隔离，设备1、2、3为采用变压器的电气隔离。从图中可以看出，隔离变压器两侧只是通过磁路联系的，没有直接的电气联系，符合电气隔离要求。正常工作情况分析由于变压器二次侧线路L1和L2对地分布电容等效值C1和C2一般应相等，则两线路容抗相等等（j/(jC)），因此每一串联容抗分得一半组电压，故此时二次绕组中间点为地电位。进一步简化如下图。人体触电时电击危险分析由于采用电气隔离的单台设备其外壳未做任何电气联结，故当发生碰壳故障时系统的运行状态无任何变化。此时，人触及设备外壳，由于人体站立于地面，则被隔离部分与外界发生电气联系，等效电路图如图所示。RM为人体总等效电阻。由于RM与任一线路对地容抗并联，RMZC，故RM/ZCRM，则这时相当于人体与另一线路的对地容抗对相电压分压，同样RMZC，所以分得的电压很小，流过人体的电流，即近似等于在线路上产生的泄漏电流，因此只要限制了线路对地电容的大小，就可以确保安全。第四节漏电保护漏电保护装置又称为剩余电流保护装置（ResidualCurrentOperatedProtectiveDevice,RCD.）用途是一种低压安全保护装置，主要用于单相电击保护，也用于防止由漏电引起的火灾，还可用于检测和切断各种一相接地故障。漏电保护装置的功能是提供间接接触电击保护，而额定漏电动作电流不大于30mA的漏电保护装置，在其他保护措施失效时，也可作为直接接触电击的补充，但不能作为基本的保护措施。原理 正常情况下，电流通过所有线路穿过零序电流互感器的铁芯环，根据基乐堆夫电流定律，这些电流之和为零，不会在铁芯中产生磁通并感应出二次侧电流。电气设备漏电时，将呈现出异常的电流和电压信号。漏电保护装置通过检测此异常电流或电压信号，经信号处理，促使执行机构动作，藉开关设备迅速切断电源。当正常工作时，相线L与中性线N中的电流相等（I1I2），在铁心中产生方向相反、大小相等的磁通，因而互相抵消，电流互感器无输出。一旦发生漏电（存在I3），使流经相线L与中性线N的电流不等，电流互感器便有输出，直接（或经电子放大）使脱扣装置动作切断电源，起到保护作用。RCD在IT系统中的应用IT系统中发生一次接地故障时一般不要求切断电源，系统仍可继续运行，此进应由绝缘监视装置发出接地故障信号。当发生二次接地（碰壳）时，若故障设备本身的过电流保护装置不能在规定时间内动作，则应装设RCD切除故障。RCD在TT系统中的应用由于TT系统靠设备接地电阻很难将预期触电电压降低到安全电压，所以RCD对TT系统尤其重要。图中包括三相无中线、三相有中线、单相负荷的情况。如上图，在系统中有的设备没有装设RCD，未采用RCD的设备与装设RCD的设备不能采取共同接地。原因：当未装设RCD的设备2发生碰壳故障时，外壳电压将传导到设备1，而设备1的RCD对设备2的碰壳故障不起作用。若设备2为固定设备，设备1为移动设备，则设备2的过电流保护装置(如熔断器)在5S内动作即可，但对于移动设备，危险电压存在时间超过了规定时间。此时可对采用共同接地的所有设备设置一个共同的RCD，缺点是有一台设备出故障时，所有设备都将停电。降低了对接地电阻的要求对于TT系统，要求REIa50V，Ia为在规定时间内使保护装置动作的电流，当采用了RCD后，则变化为额定漏电动作电流In。而In的要求见下表。TTTT系统中系统中RCDRCD额定漏电动作电流与设备接地电阻的关系额定漏电动作电流与设备接地电阻的关系额定漏电动作电流（mA）30501002005001000设备最大接地电阻1667100050025010050未安装RCD时 RCD在TN系统中的应用一般情况下TN系统中的过电流保护在很多情况下都在规定时间内动作切断故障。由于检查不细、PE或PEN线断等原因。还是采用RCD保护。在TNS中采用了RCD后，电击防护对单相接地故障电流的要求大大降低，相应短路回路阻抗要求也降低，可见在采用RCD后，系统保护动作灵敏性提高，接线方法见下图。TNC系统中RCD由于PEN线在正常工作时有不平衡电流，因而不能将其作为剩余电流通道，否则会发生误动作。基在设备电源处将TNC改为TNS系统，则可采用RCD作设备的漏电保护。一定要将连接设备外壳的PE端子的PE线引至RCD电源侧。二.漏电保护器误动、拒动的原因（1）.接线错误线路上的接地、接零的方法和漏电保护器的接线有很大的关系，接线错误会造成保护的误动或拒动。图a为设备外壳未接专用保护地线而悬浮；图b为设备外壳未接地线，该两种情况下，即使设备出现故障而碰壳，由于仍有I1I2，因此漏电保护器不会动作。图c中未采用漏电保护器的设备A与采用漏电保护器的设备B共用一根接地干线，若A设备外壳因故带电而又未切除时，则B设备外壳将带电而漏电保护器却不动作。b.绝缘恶化：保护器后方一相或两相对地绝缘破坏或对地绝缘不对称降低,将产生不平衡的泄漏电流；c.冲击过电压：冲击过电压产生较大的不平衡冲击泄漏电流；d.不同步合闸：不同步合闸时,先于其他相合闸的一相可能产生足够大的泄漏电流；e.大型设备启动：大型设备的大启动电流作用下,零序电流互感器一次绕组的漏磁可能引发误动作；f.偏离使用条件,制造安装质量低劣,抗干扰性能差等都可能引起误动作的发生。a.接线错误：错将保护线也接入漏电保护装置,从而导致拒动作；b.动作电流选择不当：额定动作电流选择过大或整定过大,从而造成拒动作；c.线路绝缘阻抗降低或线路太长：由于部分电击电流经绝缘阻抗再次流经零序电流互感器返回电源，从而导致拒动作。造成拒动作的原因造成拒动作的原因