电气设备的保护word版

永城职业学院

毕业论文论文题目：电气设备的漏电保护及接地

专业：机电一体化

班级：

2011年9月26日

目录

摘要 (1)

1．电气设备的发展过程 (2)

1．1安全电压和安全用电 (3)

2．电气接地 (4)

2.1电气接地的作用及分类 (4)

2.2电气接地范围 (5)

2.3接地装置 (6)

3．接地系统 (8)

3.1接地系统的定义 (8)

3.2保护接地和保护接零 (9)

3.3中性点接地 (10)

4．漏电保护的实现 (11)

4.1漏电保护器安装及使用 (11)

结束语 (13)

参考文献 (14)

摘要

电和电器设备在工业、农业、商业、国防、人们日常生活及各个领域中的作用越来越重要，做到用电安全最基本和最重要的防范措施之一，就是用电设备必须设置良好的接地与适宜的过电流保护装置（漏电保护器、熔丝、熔片、空气开关等）。电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能的输送的分配既简单经济，有利于实现生产过程自动化。因此，电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。电能关系到国家财产和人身的安全。加之用之广泛，因此，找到安全的防事故的使用方法是十分必要的。低压配电系统中设漏电保护器是防止人身触电事故的有效措施之一，也是防止因漏电引起电气火灾和电气设备损坏事故的技术措施。但安装漏电保护器后并不等于绝对安全，运行中仍应以预防为主，并应同时采取其他防止触电和电气设备损坏事故的技术措施。接地为防止触电或保护设备的安全,把电力电讯等设备的金属底盘或外壳接上地线;利用大地作电流回路接地线。在电力系统中，将设备和用电装置的中性点、外壳或支架与接地装置用导体作良好的电气连接叫做接地。接地的功用除了将一些无用的电流或是噪声干扰导入大地外，最大功用为保护使用者不被电击，以 UPS 而言，有些 UPS 会将零线与地线间的电压标示出来，确保产品不会造成对人体的电击伤害。

关键词：安全电流;安全电压;电气接地

1．电气设备的发展过程

我国的电力系统形成于19 世纪90年代，电气设备基本上采取故障后维修。解放后我国的电力行业发展很快，故障后维修已不能满足电力行业发展的要求，从1954年开始，开始以时间为标准进行维修，该维修亦称为计划维修或定期维。通过定期维修，一般可在维修时发现设备存在的缺陷，对保证设备安全经济运行发挥了重大作用，同时长期的运行经验也积累了设备应当监测和实验的项目及监测方法。但定期维修也有它的缺点，会造成人力、物力的浪费和停电的损失。甚至由于维修人员的水平和责任心等原因，有时会发生本身良好的设备维修后状态变坏的情况。同时定期维修还存在一定的“维修不足”，对该维修的设备没有进行维修，其原因或是实验方法、设备有问题，或是有的缺陷未被发现，或是维修任务重。

时间紧，造成该修的设备没修，这样设备发生故障而引起损失。定期维修造成维修费用浪费，提高了电能成本。由于定期维修方式存在以上问题，人们希望改变维修方式，做到需要维修再修。2001-12-03，国家电力公司印发了《火力发电厂实施设备状态检修的指导意见》，开始逐渐在全国电力系统范围内开展状态检修工作。状态维修可减少维修过剩，减少停电时间，节约人力物力，保证电气设备的健康水平，使电气设备的更新有了依据，尤其在电力市场的条件下，可保障电力系统运行的安全性和经济性，做到投入少，售电多，增加供电企业和用户的效益。

1．1安全电压和安全用电

所谓安全电压，是指为了防止触电事故而由特定电源供电时采用的电压系列。这个电压系列的上限值，即两导体间或任一与地之间的电压，在任何情况下，都不超过交流有效值50伏。

我国定安全电压额定值的等级为42、36、24、12、6伏。当电气设备采用的电压超过安全电压时，必须按规定采取防止直接接触带电体的保护措施。

安全电压是指在各种不同环境条件下，人体接触到带电体后各部分组织(如皮肤、心脏、呼吸器官和神经系统等)不发生任何损害的电压。安全电压一方面是相对于电压的高低而言，但更主要是指对人体安全危害甚微或没有威胁的电压。安全电压的划分与人体的电阻和人体允许的电流有关。人体的电阻不是纯电阻，除电阻外还包含与皮肤电阻

并联的电容电抗。由于电容值很小，故可忽略不计。人体的体内电阻值主要取决于人体的胖瘦程度，基本上不受外界因素影响，其数值约为500

Ω，但皮肤电阻则随条件不同而有着很大差异，使得人体电阻也在很大的范围内变化。影响人体电阻的因素很多，除皮肤厚薄外，皮肤潮湿、多汗、有损伤、带有导电性粉尘等都会降低人体电阻。接触面积加大、接触压力增加也会降低人体电阻。接触电压增高，会击穿表皮角质层，并增加人体的机体电解，也会降低人体电阻。此外，人体电阻还随电源频率的增高而降低，例如100kHz时的人体电阻约为50Hz时的一半。一般情况下，人体的电阻可按1000～1500Ω考虑，最低可按800Ω计。又经实验与分析得知，人体允许通过的工频极限电流约为50mA，故此可依据欧姆定律计算，U=IR≈0.05×800＝40(V)，得知人体所允许的最大工频电压约为40V。所以，我国的安全电压规定为36V 和12V。而对那些工作环境较差的场所，即导电情况良好、人体电阻值更低或碰触机会增多的大型管道、矿井、锅炉等金属容器来说，还应将安全电压定得更低些，通常取为24V 或12V。对12V则又称为绝对安全电压

安全用电，防止触电使用各种电气设备时，应严格遵守使用规程；正确安装电气设备，加装保护接地装置，带电部分应当有防护罩或者放在不易接触之处或采用联锁装置；各种电气设备应定期检查，如发现电线绝缘有破坏、漏电和其它故障应立即修理；严禁将电线架设在经常接触的金属器物和物架上；不懂电气知识、不熟练电气技术的人切不可盲目冒险地去修理、安装电气设备；尽量不带电工作。在危险场所，应严禁带电工作。必须带电工作时，应采用各种安全工具，如绝缘手套、绝缘靴、绝缘钳和必要的仪器仪表等。当在低压电气装置(对地电压250 伏及以下的) 上发生触电事故，可用干燥而不导电的材料，如木棒、竹竿、绳索等拨开带电部分，千万不能用潮湿的或金属的物件来进行这一工作，还可利用受害人干燥而不紧身的衣服拉他脱离电源，用干燥木板塞在他脚下，用干燥绳索套他的双足拉离地面，使他的身体与地隔离，也可用干木柄的斧头、砍刀把附近的电线砍断或用绝缘钳子剪断电线。

2．电气接地

2.1电气接地的作用及分类

按接地的作用分类：可分为工作接地、保护接地、过压保护接地、防静电接地、屏蔽接地、信号地等多种。下面结合广电技术实际作一阐述。

1．保护接地。保护接地是为防止绝缘损坏造成设备带电危及人身安全而设置的保护装置，它有接地与接零两种方式。按电力规定，凡采用三相四线供电的系统，由于中性线接地，所以应采用接零方式，而把设备的金属外壳通过导体接至零线上，而不允许将设备外壳直接接地。这在广电系统的配电房中的开关设备，中央空调机、发射机等电源开关设备和大耗电设备中尤为常见。在规划设计时，应从地网中引出接地母线至各设备上，再将机器外壳用导体连至接地母线上。值得指出的是：接地线应接在设备的接地专用端子上，另一端最好使用焊接。

2．屏蔽地。为防止电磁感应而对视、音频线的屏蔽金属外皮、电子设备的金属外壳、屏蔽罩、建筑物的金属屏蔽网（如测灵敏度、选择性等指标的屏蔽室）进行接地的一种防护措施。在所有接地中，屏蔽地最复杂，有种说不清，道不明的感觉。因为屏蔽本身既可防外界干扰，又可能通过它对外界构成干扰，而在设备内各元器件之间也须防电磁干扰，如大家熟知的中周外壳、电子管屏蔽罩就是例子。屏蔽不良、接地不当会引起干扰，这些干扰主要有：

交流干扰：这主要由交流电源引起。高频干扰：这类干扰来自各类无线发射台的变频或超变频信号，它们窜入电子设备后在机内得到非正常解调而形成声频干扰。屏蔽及其正确接地是防止电磁干扰的最佳保护方法。可将设备外壳与PE线连接；导线的屏蔽接地要求屏蔽管路两端与PE线可靠连接；室内屏蔽也应多点与PE线可靠连接。

3．信号地。各种电子电路，都有一个基准电位点，这个基准电位点就是信号地。它的作用是保证电路有一个统一的基准电位，不至于浮动而引起信号误差。信号地的连接是：同一设备的信号输入端地与信号输出端地不能联在一起，而应分开；前级（设备）的输出地只有与后级（设备）的输入地相连。否则，信号可能通过地线形成反馈，引起信号的浮动。这在设备的测试中，信号地的连接尤其要引起注意。不然就会造成测试结果的不准确。

2.2电气接地范围

需保护接地的范围下列电气装置外露可导电部分，除另有规定者外，均应保护接地：－电机、变压器、电器、携带式及移动式用电器具等的底座和外壳；－电气设备传动装置；

－互感器的二次绕组；－配电屏（箱）、控制屏（箱）、各类箱体操作台等金属的框架；－户内外配电装置的金属构架和钢筋混凝土构架以及靠近带电部分的金属围栏和金属门等；

－封闭式组合电器和箱式变电站的金属箱体；－电力电缆和控制电缆的金属护套，穿线的金属管；

－电气用各类金属构架、支架等；

－电缆桥架、电缆线槽及金属支架；

－电涌保护器；

－发电机中性点外壳、发电机出线柜和封闭式母线（密集型或空气绝缘型）金属外护层；

－装有避雷线的电力线路杆塔；

－在非沥青地面的居民区，无避雷线小接地电流架空电力线路的金属杆塔和钢筋混凝土杆塔；

－安装在配电线路杆塔上的开关设备、电容器等电力设备。

不需保护接地的范围

下列电气装置外露可导电部分，除另有规定者外，可不做保护接地：

－电气装置安装在非导电场所，其地板和墙体对地绝缘电阻：额定电压500V时，绝缘电阻不小于50kΩ；额定电压超过500V时，绝缘电阻不小于100kΩ，可使用0级设备。在该场所内，人体伸臂2m范围内，不会同时触及两个外露可导电部分或一个外露可导电部分和任何一个外部可导电部分；在伸臂的范围外，该距离可缩短至1.25 m。必需采取措施防止通过外部可导电部分在该场所之外出现电位。

－超低电压（SELV）用电设备；安装在配电屏、控制屏和配电装置上的电气测量仪表、继电器和其它低压电器等的外壳，以及当发生绝缘损坏时，在支持物上不会引起危及人身安全电压的绝缘子金属底座等；－安装在已接地的金属构架上的设备，如套管等（应保证电气接触良好）；

－额定电压220V及以下的蓄电池室内的支架；

－与已接地的机床机座之间有可靠电气接触的电动机和电器外壳；

－双重绝缘的用电设备；

－采用电气隔离保护方式供电的用电设备，隔离变压器的每个绕组，只供电给单台设备；每个绕组供电给多台设备时，各设备间应做不接地的等电位联结。

电器产品按防电击措施划分四类，防间接接触电击措施见下表：

(3)水平和垂直的等电位连接网系统

在建筑物每一楼层都设置等电位联结网，能使常规的保护导体作用得到加强。这些等电位网逐个与建筑物金属构件、电气装置的外露可导电部分和其他用途的金属物做重复的联结，从而实现了楼层间的垂直等电位联结。这种接地方法也可使用一个环状接地干线来延伸建筑物的总接地端子。

这种方法可提供足够低的阻抗，去解决只具有一般抗干扰能力的设备上的大部分噪声问题，解决效果取决于工作和干扰频谱及网眼间隔。但是如若不能将整个网保持封闭状态，是会出现问题，因为所有可能的噪声源都将会被联结到系统上。因此应特别注意网眼的间隔以消散来自此类噪声源的干扰。

2.3接地装置

1、接地装置；变(配)电所的接地装置的接地体应水平敷设。其接地体采用长度为2.5m、直径不小于12mm的圆钢或厚度不小于4mm的角钢，或厚度不小于4mm的钢管，并用截面不小于25mm×4mm的扁钢相连为闭合环形，外缘各角要做成弧形。接地体应埋设在变(配)所墙外，距离不小于3m，接地网的埋设深度应超过当地冻土层厚度，最小埋设深度不得小于0.6m。变(配)电所的主变压器，其工作接地和保护接地，要分别与人工接地网连接。避雷针(线)宜设独立的接地装置。

2、漏电保护器所保护的电气设备的外壳必须接地，对其接地一般有以下要求：

（1）所保护电气设备的金属外壳应实行单独接地。

（2）所保护电气设备金属外壳的接地，最好与电源中性点的接地分开。

当无法满足上述要求而必须采取共同接地方式时，则应符合以下要求：

（1）采用电磁式漏电保护器时，所保护电气设备的外壳可接至保护地线（PE线）或保护零线（PEN线）。在这种情况下，可不对自动开关进行校核，但必须校核漏电保护器（零序互感器）的动稳定度和热稳定度。

（2）采用电子式漏电保护器时，所保护电气设备的金属外壳也可与保护地线相连。在这种情况下，除应校核零序互感器的动稳定度和热稳定度之外，还应校核发生单相接地时漏电保护器的辅助电源电压是否在允许的电压范围以内，漏电保护器能可靠动作。

（3）接地电阻应能够保证漏电保护器可靠动作。

（4）当配电系统采用漏电保护器分级保护时，为了使各级保护器有选择性地动作，各级的分断时间应不相同。此时，如果各级保护接地无地分开，则应对分断时间加以校核，以满足分级保护的要求。