直接间接接触电击防护

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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
3. 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。
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。
(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。
1.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。
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。
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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。
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。