直接、间接接触电击防护

null直接接触电击防护 间接接触电击防护直接接触电击防护 间接接触电击防护第一章 直接接触电击防护第一章 直接接触电击防护直接接触电击的基本防护原则是：应当使危险的带电部分不会被有意或无意地触及。 最为常用的直接接触电击的防护措施，即绝缘、屏护和间距。 这些措施是各种电气设备都必须考虑的通用安全措施，其主要作用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。第一节绝缘第一节绝缘绝缘是指利用绝缘材料对带电体进行封闭和隔离。长久以来， 绝缘一直是作为防止电事故的重要措施，良好的绝缘也是保证电气系统正常运行的基本条件。 一、绝缘材料的电气性能 绝缘材料又称为电介质，其导电能力很小，但并非绝对不导电。工程上应用的绝缘材的电阻率一般都不低于1×107 Ω·m 。 绝缘材料的主要作用是用于对带电的或不同电位的导体进行隔离，使电流按照确定线路流动。绝缘材料的品种绝缘材料的品种一般分为： ①气体绝缘材料，常用的有空气、氮、氢、二氧化碳和六氟化硫等； ②液体绝缘材料，常用的有从石油原油中提炼出来的绝缘矿物油，十二烷基苯、聚丁二烯、硅油和三氯联苯等合成油以及蓖麻油； ③固体绝缘材料，常用的有树脂绝缘漆，纸、纸板等绝缘纤维制品，漆布、漆管和绑扎带等绝缘浸渍纤维制品，绝缘云母制品，电工用薄膜、复合制品和粘带，电工用层压制品，电工用塑料和橡胶、玻璃、陶瓷等。null1.绝缘电阻率和绝缘电阻 绝缘材料的电气性能主要表现在电场作用下材料的导电性能、介电性能及绝缘强度。 它们分别以绝缘电阻率 ( 或电导) 、相对介电常数 、介质损耗及击穿强度四个参数来表示。null绝缘电阻率和绝缘电阻分别是绝缘结构和绝缘材料的主要电性参数之一。 为了检验绝缘性能的优劣，在绝缘材料的生产和应用中，经常需要测定其绝缘电阻率，包括体积电阻率和表面电阻率，而在绝缘结构的性能和使用中经常需要测定绝缘电阻。 温度、湿度、杂质含量和电场强度的增加都会降低电介质的电阻率。 温度升高时，分子热运动加剧，使离子容易迁移，电阻率按指数规律下降。 null湿度升高，一方面水分的浸入使电介质增加了导电离子，使绝缘电阻下降；另一方面，对亲水物质，表面的水分还会大大降低其表面电阻率。电气设备特别是户外设备，在运行过程中，往往因受潮引起绝缘材料电阻率下降，造成泄漏电流过大而使设备损坏。因此，为了预防事故的发生，应定期检查设备绝缘电阻的变化。 杂质的含量增加，增加了内部的导电离子，也使电介质表面污染并吸附水分，从而降低了体积电阻率和表面电阻率。null在较高的电场强度作用下，固体和液体电介质的离子迁移能力随电场强度的增强而增 大，使电阻率下降。当电场强度临近电介质的击穿电场强度时，因出现大量电子迁移，使绝 缘电阻按指数规律下降。2. 介电常数 2. 介电常数 电介质在处于电场作用下时，电介质中分子、原子中的正电荷和负电荷发生偏移、使得 正、负电荷的中心不再重合，形成电偶极子。电偶极子的形成及其定向排列称为电介质的极 化。电介质极化后，在电介质表面上产生束缚电荷。束缚电荷不能自由移动。 介电常数是表明电介质极化特征的性能参数。介电常数愈大，电介质极化能力愈强，产 生的束缚电荷就愈多。束缚电荷也产生电场，且该电场总是削弱外电场的。null绝缘材料的介电常数受电源频率、温度、湿度等因素而产生变化。 随频率增加，有的极化过程在半周期内来不及完成，以致极化程度下降，介电常数减小。 随温度增加，偶极子转向极化易于进行，介电常数增大；但当温度超过某一限度后，由于热运动加剧，极化反而困难一些，介电常数减小。 随湿度增加，材料吸收水分，由于水的相对介电常数很高 ( 在 80 左右 )，且水分的 侵入能增加极化作用，使得电介质的介电常数明显增加。因此，通过测量介电常数，能够判质受潮程度等。 大气压力对气体材料的介电常数有明显影响，压力增大，密度就增大，相对介电增大。null3. 介质损耗 在交流电压作用下，电介质中的部分电能不可逆地转变成热能，这部分能量叫做介质损耗。单位时间内消耗的能量叫做介质损耗功率。介质损耗一种是由漏导电流引起的；另一种是由于极化引起的。介质损耗使介质发热，是电介质热击穿的根源。 二、绝缘的破坏 二、绝缘的破坏 在电气设备的运行过程中，绝缘材料会由于电场、热、化学、机械、生物等因素的作用，使绝缘性能发生劣化。 1. 绝缘击穿 当施加于电介质上的电场强度高于临界值时，会使通过电介质的电流突然猛增，这时绝缘材料被破坏，完全失去了绝缘性能，这种现象称为电介质的击穿。发生击穿时的电压称为击穿电压，击穿时的电场强度简称击穿场强。(1) 气体电介质的击穿。(1) 气体电介质的击穿。气体击穿是由碰撞电离导致的电击穿。在强电场中，带电质点 ( 主要是电子 ) 在电场中获得足够的动能，当它与气体分子发生碰撞时，能够使中性分子电离为正离子和电子。新形成的电子又在电场中积累能量而碰撞其他分子，使其电离，这就是碰撞电离。碰撞电离过程是一个连锁反应过程，每一个电子碰撞产生一系列新电子，因而形成电子崩。电子崩向阳极发展，最后形成一条具有高电导的通道，导致气体击穿。 在均匀电场中，当温度一定，电极距离不变，只有更高的电压才能使电子积聚足够的能量以产生碰撞游离，击穿电压也逐渐升高。利用此规律，在工程上常采用高真空和高气压的方法来提高气体的击穿场强。 空气的击穿场强约为 25～3OkV/cm 。(2) 液体电介质的击穿。(2) 液体电介质的击穿。液体电介质的击穿特性与其纯净度有关，一般认为纯净液体的击穿与气体的击穿机理相似，是由电子碰撞电离最后导致击穿。但液体的密度大，电子自由行程短，积聚能量小，因此击穿场强比气体高。 工程上液体绝缘材料不可避免地含有气体、液体和固体杂质。如液体中含有乳化状水滴和纤维时，由于水和纤维的极性强，在强电场的作用下使纤维极化而定向排列，并运动到电场强度最高处联成小桥，小桥贯穿两电极间引起电导剧增，局部温度骤升，最后导致击穿。例如，变压器油中含有极少量水分就会大大降低油的击穿场强。null在液体绝缘材料使用之前，必须对其进行纯化、脱水、脱气处理；在使用过程中应避免这些杂质的侵入。 液体电介质击穿后，绝缘性能在一定程度上可以得到恢复。(3) 固体电介质的击穿。(3) 固体电介质的击穿。固体电介质的击穿有电击穿、热击穿、电化学击穿、放电击穿等形式。 ①电击穿。这是固体电介质在强电场作用下，其内少量处于导带的电子剧烈运动，与晶格上的原子( 或离子 ) 碰撞而使之游离，并迅速扩展下去导致的击穿。电击穿的特点是电压作用时间短，击穿电压高。电击穿的击穿场强与电场均匀程度密切相关，但与环境温度及电压作用时间几乎无关。null②热击穿。 这是固体电介质在强电场作用下，由于介质损耗等原因所产生的热量不能够及时散发出去，会因温度上升，导致电介质局部熔化、烧焦或烧裂，最后造成击穿。热击穿的特点是电压作用时间长，击穿电压较低。热击穿电压随环境温度上升而下降，但与电场均匀程度关系不大。null③电化学击穿。这是固体电介质在强电场作用下，由游离、发热和化学反应等因素的综合效应造成的击穿。其特点是电压作用时间长，击穿电压往往很低。它与绝缘材料本身的耐游离性能、制造工艺、工作条件等因素有关。 ④放电击穿。这是固体电介质在强电场作用下，内部气泡首先发生碰撞游离而放电，继而加热其他杂质，使之气化形成气泡，由气泡放电进一步发展，导致击穿。放电击穿的击穿电压与绝缘材料的质量有关。null固体电介质一旦击穿，将失去其绝缘性能。 实际上，绝缘结构发生击穿，往往是电、热、放电、电化学等多种形式同时存在，很难截然分开。一般来说，耐热性差的电介质的低压电气设备，在工作温度高、散热条件差时，热击穿较为多见。 而在高压电气设备中，放电击穿的概率就大些。脉冲电压下的击穿一般属电击穿。当电压作用时间达数十小时乃至数年时，大多数属于电化学击穿。2. 绝缘老化 2. 绝缘老化 电气设备在运行过程中,其绝缘材料由于受热、电、光、氧、机械力 ( 包括超声波 ) 、辐射线、微生物等因素的长期作用，产生一系列不可逆的物理变化和化学变化，导致绝缘材料的电气性能和机械性能的劣化。 绝缘老化过程十分复杂。就其老化机理而言，主要有热老化机理和电老化机理。null(1) 热老化。一般在低压电气设备中，促使绝缘材料老化的主要因素是热。热老化包括低分子挥发性成分的逸出，包括材料的解聚和氧化裂解、热裂解、水解 , 还包括材料分子链继续聚合等过程。 每种绝缘材料都有其极限耐热温度，当超过这一极限温度时，其老化将加剧，电气设备的寿命就缩短。在电工技术中，常把电机和电器中的绝缘结构和绝缘系统按耐热等级进行分类。 null绝缘耐热分级及其极限温度 null(2) 电老化。它主要是由局部放电引 起的。在高压电气设备中，促使绝缘材料老化的主要原因是局部放电。 局部放电时产生的臭氧、氮氧化物、高速粒子都会降低绝缘材料的性能，局部放电还会使材料局部发热，促使材料性能恶化。3. 绝缘损坏 3. 绝缘损坏 绝缘损坏是指由于不正确选用绝缘材料，不正确地进行电气设备及线路的安装，不合理地使用电气设备等，导致绝缘材料受到外界腐蚀性液体、气体、蒸气、潮气、粉尘的污染和侵蚀，或受到外界热源、机械因素的作用，在较短或很短的时间内失去其电气性能或机械性能的现象。 另外，动物和植物也可能破坏电气设备和电气线路的绝缘结构。三、绝缘和绝缘试验 三、绝缘检测和绝缘试验 绝缘检测和绝缘试验的目的是检查电气设备或线路的绝缘指标是否符合要求。 绝缘检测和绝缘试验主要包括绝缘电阻试验、耐压试验、泄漏电流试验和介质损耗试验。 绝缘电阻试验是最基本的绝缘试验； 耐压试验是检验电气设备承受过电压的能力，主要用于新品种电气设备的型式试验及投入运行前的电力变压器等设备、电工安全用具等； 泄漏电流试验和介质损耗试验只对一些要求较高的高压电气设备才有必要进行。null1. 绝缘电阻的测量。绝缘材料的电阻可以用比较法( 属于伏安法 )测量，也可以用泄漏法来进行测量，但通常用兆欧表( 摇表 )测量。 兆欧表主要由作为电源的手摇发电机 ( 或其他直流电源 ) 和作为测量机构的磁电式流比计( 双动线圈流比计 )组成。测量时，实际上是给被测物加上直流电压，测量其通过的泄漏电流，在表的盘面上读到的是经过换算的绝缘电阻值。null在兆欧表上有三个接线端钮，分别标为接地 E 、电路 L 和屏蔽 G 。一般测量仅用 E，L 两端，E 通常接地或接设备外壳，L 接被测线路，电机、电器的导线或电机绕组。测量电缆芯线对外皮的绝缘电阻时，为消除芯线绝缘层表面漏电引起的误差，还应在绝缘上包以锡箔，并使之与 G 端连接，如图 2-5 所示。这样就使得流经绝缘表面的电流不再经过流比计的测量线圈，而是直接流经 G 端构成回路，所以，测得的绝缘电阻只是电缆绝缘的体积电阻。使用兆欧表测量绝缘电阻时，应注意下列事项：使用兆欧表测量绝缘电阻时，应注意下列事项： ① 应根据被测物的额定电压正确选用不同电压等级的兆欧表。所用兆欧表的工作电压应高于绝缘物的额定工作电压。 或设备的绝缘电阻，应采用工作电压为 500V 或 100OV 的兆欧表； 测量额定电压 500V 以上的线路或设备的绝缘电阻，应采用工作电压为 1000V 或 2500V 的兆欧表。null② 与兆欧表端钮接线的导线应用单线，单独连接，不能用双股绝缘导线，以免测量时因双股线或绞线绝缘不良而引起误差。 ③ 测量前，必须断开被测物的电源，并进行放电；测量终了也应进行放电。放电时间一般不应短于 2～3 min。对于高电压、大电容的电缆线路，放电时间应适当延长，以消除静电荷，防止发生触电危险。 ④ 测量前，应对兆欧表进行检查。首先，使兆欧表端钮处处于开路状态，转动摇把，观察指针是否在 “∞” 位；然后，再将 E 和 L 两端短接起来，慢慢转动摇把，观察指针是否迅速指 向 “ 0 ” 位。null⑤ 进行测量时，摇把的转速应由慢至快，到 120 r/min 左右时，发电机输出额定电压。摇把转速应保持均匀、稳定，一般摇动 1min 左右，待指针稳定后再进行读数。 ⑥ 测量过程中，如指针指向 “0”，表明被测物绝缘失效，应停止转动摇把，以防表内线圈发热烧坏。 ⑦ 禁止在雷电时或邻近设备带有高电压时用兆欧表进行测量工作。 ⑧ 测量应尽可能在设备刚刚停止运转时进行，这样，由于测量时的温度条件接近运转时的实际温度，使测量结果符合运转时的实际情况。第二节 屏护和间距 第二节 屏护和间距 屏护和间距是最为常用的电气安全措施之一。 从防止电击的角度而言，屏护和间距属于防止直接接触的安全措施。此外，屏护和间距还是防止短路、故障接地等电气事故的安全措施之一。一、屏护 一、屏护 1．屏护的概念、种类及其应用 屏护是一种对电击危险因素进行隔离的手段，即采用遮栏、护罩、护盖、箱匣等把危险的带电体同外界隔离开来，以防止人体触及或接近带电体所引起的触电事故。屏护还起到防止电弧伤人，防止弧光短路或便利工作的作用。 屏护可分为屏蔽和障碍 ( 或称阻挡物 ), 两者的区别在于：后者只能防止人体无意识触及或接近带电体，而不能防止有意识移开、绕过或翻越该障碍触及或接近带电体。从这点来说，前者属于一种完全的防护，而后者是一种不完全的防护。null 屏护装置的种类又有永久性屏护装置和临时性屏护装置之分，前者如配电装置的遮栏、开关的罩盖等；后者如检修工作中使用的临时屏护装置和临时设备的屏护装置等。 屏护装置还可分为固定屏护装置和移动屏护装置，如母线的护网就属于固定屏护装置；而跟随天车移动的天车滑线屏护装置就属于移动屏护装置。null屏护装置主要用于电气设备不便于绝缘或绝缘不足以保证安全的场合。如开关电气的可动部分一般不能包以绝缘，因此需要屏护。对于高压设备，由于全部绝缘往往有困难，因此，不论高压设备是否有绝缘，均要求加装屏护装置。室内、外安装的变压器和变配电装置应装有完善的屏护装置。当作业场所邻近带电体时，在作业人员与带电体之间、过道、入口等处均应装设可移动的临时性屏护装置。 2. 屏护装置的安全条件 2. 屏护装置的安全条件 尽管屏护装置是简单装置，但为了保证其有效性，须满足如下的条件： (1) 屏护装置所用材料应有足够的机械强度和良好的耐火性能。为防止因意外带电而造成触电事故，对金属材料制成的屏护装置必须实行可靠的接地或接零。null(2) 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。遮栏高度不应低于 1.7m，下部边缘离地不应超过 0.1m ， 网眼遮栏与带电体之间的距离不应小于表 2-2 所示的距离。栅遮栏的高度户内不应小于 1.2 m ,户外不应小于 1.5m ，栏条间距离不应大于 0.2 m 。对于低压设备，遮栏与裸导体之间的距离不应小于 0.8 m 。户外变配电装置围墙的高度一般不应小于 2.5 m 。 null(3) 遮栏、栅栏等屏护装置上应有 “ 止步 , 高压危险 !” 等标志。 (4) 必要时应配合采用声光报警信号和联锁装置。 表 2-2 网眼遮栏与带电体之间的距离二、间距 二、间距 间距是指带电体与地面之间，带电体与其他设备和设施之间，带电体与带电体之间必要的安全距离。 间距的作用是防止人体触及或接近带电体造成触电事故；避免车辆或其他器具碰撞或过分接近带电体造成事故；防止火灾、过电压放电及各种短路事故，以及方便操作。在间距的选择时，既要考虑安全的要求，同时也要符合人- 机工效学的要求。 不同电压等级、不同设备类型、不同安装方式、不同的周围环境所要求的间距不同。1． 线路间距 架空线路导线在弛度最大时与地面或水面的距离不应小于表 2-3 所示的距离。1． 线路间距 架空线路导线在弛度最大时与地面或水面的距离不应小于表 2-3 所示的距离。表 2-3 导线与地面或水面的最小距离 在未经相关管理部门的情况下，架空线路不得跨越建筑物。架空线路与有爆炸、火灾危险的厂房之间应保持必要的防火间距，且不应跨越具有可燃材料屋顶的建筑物。架空线路导线与建筑物的最小距离见表 2-4 。 架空线路导线与街道树木、厂区树木的最小距离见表 2-5，架空线路导线与绿化区树木、公园的树木的最小距离为 3 m 。在未经相关管理部门许可的情况下，架空线路不得跨越建筑物。架空线路与有爆炸、火灾危险的厂房之间应保持必要的防火间距，且不应跨越具有可燃材料屋顶的建筑物。架空线路导线与建筑物的最小距离见表 2-4 。 架空线路导线与街道树木、厂区树木的最小距离见表 2-5，架空线路导线与绿化区树木、公园的树木的最小距离为 3 m 。表 2-4 导线与建筑物的最小距离 表 2-5 导线与树木的最小距离 null表2-6 架空线路与工业设施的最小距离同杆架设不同种类、不同电压的电气线路时，电力线路应位于弱电线路的上方，高压线路应位于低压线路的上方。横担之间的最小距离见表 2-7 。同杆架设不同种类、不同电压的电气线路时，电力线路应位于弱电线路的上方，高压线路应位于低压线路的上方。横担之间的最小距离见表 2-7 。表2-7 同杆线路横担之间的最小距离 null从配电线路到用户进线处第一个支持点之间的一段导线称为接户线。10kV 接户线对地距离不应小于 4.5m； 低压接户线对地距离不应小于 2.75m。 低压接户线跨越通车街道时对地距离不应小于 6m； 跨越通车困难的街道或人行道时，对地距离不应小于 3.5m 。 从接户线引入室内的一段导线称为进户线。进户线的进户管口与接户线端头之间的垂直距离不应大于 0.5m；进户线对地距离不应小于 2.7m 。null户内低压线路与工业管道和工艺设备之间的最小距离见表 2-8 。 表中无括号的数字为电缆管线在管道上方的数据，有括号的数字为电缆管线在管道下方的数据。电缆管线应尽可能敷设在热力管道的下方。当现场的实际情况无法满足表 2-8 所规定距离时，应采取包隔热层，对交叉处的裸母线外加保护网或保护罩等措施。null表 2-8 户内低压线路与工业管道和工艺设备之间的最小距离 nullnull直埋电缆埋设深度不应小于 0.7 m ，并应位于冻土层之下。直埋电缆与工艺设备的最小距离见表 2-9。 当电缆与热力管道接近时，电缆周围土壤温升不应超过 10 ℃，超过时，须进行隔热处理。表 2-9 中的最小距离对采用穿管保护时，应从保护管的外壁算起。null表2-9 直埋电缆与工艺设备的最小距离 2．用电设备间距 2．用电设备间距 明装的车间低压配电箱底口的高度可取1.2 m，暗装的可取1.4 m 。明装电能表板底距地面的高度可取1.8 m 。 常用开关电器的安装高度为1.3～1.5 m，开关手柄与建筑物之间保留150㎜的距离，以便于操作。墙用平开关，离地面高度可取1.4 m。明装插座离地面高度可取1.3～1.8 m，暗装的可取0.2～0.3 m。null户内灯具高度应大于2.5 m，受实际条件约束达不到时，可减为2.2 m，低于2.2 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1.5 m 。户外灯具高度应大于3 m；安装在墙上时可减为2.5 m 。 起重机具至线路导线间的最小距离，1kV及1kV以下者不应小于1.5 m ，10kV 者不应小于 2 m 。3.检修间距 低压操作时，人体及其所携带工具与带电体之间的距离不得小于0.1 m 。 高压作业时，各种作业类别所要求的最小距离见表2-10。3.检修间距 低压操作时，人体及其所携带工具与带电体之间的距离不得小于0.1 m 。 高压作业时，各种作业类别所要求的最小距离见表2-10。 注： ① 距离不足时，应装设临时遮拦。 ② 距离不足时，邻近线路应当停电。 ③ 火焰不应喷向带电体。 第二章 间接接触电击防护第二章 间接接触电击防护　保护接地与保护接零是防止间接接触电击最基本的措施。在当前我国电气化从传统标准向国际标准过渡的情况下，掌握保护接地和保护接零的方法和应用，对安全用电是十分重要的。null　一、IT系统 　　IT系统就是电源系统的带电部分不接地或通过阻抗接地，电气设备的外露导电部分接地的系统。第一个大写“I”表示配电网不接地或经高阻抗接地、第二个大写“T”表示电气设备金属外壳接地。1．IT系统安全原理 1．IT系统安全原理 　　　为了保证电气设备(包括变压器、电机和配电装置)在运行、维护和检修时，不因设备的绝缘损坏而导致人身触电事故，所有这些电气设备不带电的部分如外壳、金属构架和操作机构以及互感器的二次绕组等都应妥善接地。 电气设备的接地规程规定：电压在1000V以下电源中性点不接地的电网和1000V以上任何形式的电网中，均需采用保护接地(称之为IT系统)，作为保安技术措施，应用很广泛。 　　保护接地的原理是给人体并联一个小电阻，以保证发生故障时，减小通过人体的电流和承受的电压。null　图3—1所示电动机采用保护接地后，当一相绕组因绝缘损坏而碰壳，即与外壳短路时，此时若工作人员触及带电的设备外壳，因人体的电阻远较接地极的电阻大，大部分电流流经接地极入地，而通过人体的电流极其微小，从而保证了人身的安全。  2．IT系统应用范围 2．IT系统应用范围 　　IT系统适用于各种不接地配电网，包括低压不接地配电网(如井下配电网)和高压不接地配电网，还包括不接地直流配电网。在这些电网中，凡由于绝缘损坏或其它原因而可能带危险电压的正常不带电金属部分，除另有规定外，均应接地。应当接地具体部位是：null(1)电动机、变压器、开关设备、照明器具、移动式电气设备的金属外壳或金属结构； 　　(2)0Ⅰ类和Ⅰ类电动工具或民用电器的金属外壳； 　　(3)配电装置的金属构架、控制台的金属框架及靠近带电部分的金属遮栏和金属门； 　　(4)配线的金属管； 　　(5)电气设备的传动装置； 　　(6)电缆金属接头盒、金属外皮和金属支架； 　　(7)架空线路的金属杆塔； 　　(8)电压互感器和电流互感器的二次线圈。二、TT系统 二、TT系统 　　1．TT系统安全原理 　　TT系统是电源系统有一点直接接地，设备外露导电部分的接地用保护接地线PE接到独立的接地体上。前后两个字母“T”分别表示配电网中性点和电气设备金属外壳接地。null　图3—2所示的配电网俗称三相四线配电网。这种配电网引出三条相线(L1、L2、L3线)和一条中性线(N线，工作零线)。在这种低压中性点直接接地的配电网中，如电气设备金属外壳未采取任何安全措施，则当外壳故障带电时，故障电流将沿低阻值的低压工作接地(配电系统接地)构成回路。由于工作接地的接地电阻很小，设备外壳将带有接近相电压的故障对地电压，电击的危险性很大。因此，必须采取间接接触电击防护措施。  null在这种系统中，当某一相线直接连接设备金属外壳时，其对地电压为： 式中。RN为工作接地的接地电阻。该电压低于相电压，但由于RA与RN同在一个数量级，所以几乎不可能被限制在安全范围内。对于一般的过电流保护，实现速断是不可能的。因此，一般情况下不能采用TT系统。如确有困难，不得不采用TT系统，则必须将故障持续时间限制在允许范围内。 　　在TT系统中，故障最大持续时间原则上不得超过5s，这样才能减少电流对人体的危害。 　　2．TT系统应用范围 　　TT系统主要用于低压共用用户，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。三、TN系统三、TN系统 　　目前，我国地面上低压配电网绝大多数都采用中性点直接接地的三相四线配电网。在这种配电网中，TN系统是应用最多的配电及防护方式。1．TN系统安全原理1．TN系统安全原理 　　TN系统是电源系统有一点直接接地，负载设备的外露导电部分通过保护导体连接到此接地点的系统，即采取接零措施的系统。 字母“T”和“N”分别表示配电网中性点直接接地和电气设备金属外壳接零。设备金属外壳与保护零线连接的方式称为保护接零。典型的TN系统见图3—3。在这种系统中，当某一相线直接连接设备金属外壳时，即形成单相短路。短路电流促使线路上的短路保护装置迅速动作，在规定时间内将故障设备断开电源，消除电击危险。null(a)TN—S系统 (b)TN—C—S系统 (c)TN—C系统null由同一台变压器供电的配电网中，不允许一部分电气设备采用保护接地而另一部分电气设备采用保护接零， 即一般不允许同时采用TN系统和TT系统的混合运行方式。null3．重复接地 　　TN系统中，保护中性导体上一处或多处通过接地装置与大地再次连接的接地，称为重复接地。图3—4中的Rc即重复接地。  (a)无重复接地 (b)有重复接地null　(1)重复接地的作用 　　重复接地有以下作用： 　　①减轻PE线或PEN线意外断线或接触不良时接零设备上电击的危险性。当PE线或PEN线断开时，如像图3—4(a)所示的那样，断线后方某接零设备漏电但断线后方无重复接地，则断线后方的零线及其上所有接零设备都带有将近相电压的对地电压，电击危险性极大。如像图3—4(b)那样，断线后方某接零设备漏电但断线后方有重复接地，则断线后方的零线及接零设备和断线前方的零线及接零设备分别带有如下的对地电压：这两个电压虽然都可能是危险电压，但毕竟都远远低于相电压，总的危险程度得以降低。null　②减轻PEN线断线时负载中性点“漂移”。TN—C系统的零线断开后，如断线后方有不平衡负荷，则负载中性点发生电位“漂移”，使三相电压失去平衡，可能导致接在一相或两相上的用电器具烧坏。 null如图3—5所示的工作零线断线、第1相未用电、第2相和第3相分别接有P2＝4kW和P3＝1kW(设功率因数相同)的负荷的例子。这时，第2、3两相负载串联在线电压上，如线电压为380V，则第2、3两相负载上的电压分别为：图3-5 TN—C系统的零线断线null　③进一步降低故障持续时间内意外带电设备的对地电压。如图3—6所示，如有设备漏电，过电流保护装置尚未动作，则无重复接地时漏电设备对地电压为：而有重复接地时，漏电设备对地电压降低为：图3-6 重复接地降低设备漏电对地电压 (a)无重复接地 (b)有重复接地null　④缩短漏电故障持续时间 由于重复接地在短路电流返回的途径上增加丁一条并联支路，可增大单相短路电流，缩短漏电故障持续时间。 　　⑤改善架空线路的防雷性能 由于重复接地对雷电流起分流作用，可降低雷击过电压，改善架空线路的防雷性能。null(2)重复接地的要求 　　以下处所应装设重复接地： 　　①架空线路干线和分支线的终端、沿线路每1km处、分支线长度超过200m分支处。 　　②线路引入车间及大型建筑物的第1面配电装置处(进户处)。 　　③采用金属管配线时，金属管与保护零线连接后做重复接地；采用塑料管配线时，另行敷设保护零线并做重复接地。 　　当工作接地电阻不超过4Ω时，每处重复接地电阻不得超过10Ω；当允许工作接地电阻不超过10Ω时，允许重复接地电阻不超过30Ω，但不得少于3处。4．工作接地 4．工作接地 　　在TN—C系统和TN—C—S系统中，为了电路或设备达到运行要求的接地，如变压器低压中性点的接地。该接地称为工作接地或配电系统接地。 　　工作接地的作用是保持系统电位的稳定性，即减轻低压系统由高压窜入低压等原因所产生过电压的危险性。如没有工作接地，则当10kV的高压窜入低压时，低压系统的对地电压上升为5800V左右。5．接地电阻允许值 5．接地电阻允许值 　　因为故障对地电压等于故障接地电流与接地电阻的乘积，所以，各种保护接地电阻不得超过规定的限值。对于低压配电网，由于分布电容很小，单相故障接地电流也很小，限制电气设备的保护接地电阻不超过4Ω即能将其故障时对地电压限制在安全范围以内；如配电容量在100kVA以下，由于配电网分布范围很小，单相故障接地电流更小，限制电气设备的保护接地电阻不超过10Ω即可满足安全要求。null在高压配电网中，由于接地故障电流比低压配电网的大得多，将故障电压限制在安全范围以内是难以实现的。因此，对高压电气设备规定了数值较低的保护接地电阻允许值，并限制故障持续时间。各种保护接地电阻允许值见表3—7。 null表3-7 保护接地电阻允许值 　　注：IE为接地电流或接地短路电流。null