1、电击防护-间接接触防护( 上) 间接接触防护 如果电气设备的外露可导电部分接地正确，用自动切断电源作防护间接接触危险的目的就 可达到。 间接接触防护措施为: *自动切断电源(视不同的接地系统在发生第一次或第二次故障时切断); *根据环境条件采取特殊的防护措施。 电气设备制造过程中外露可导电部分是用“基本绝缘” 与带电部分相隔开的。基本绝缘如果 失效，外露可导电部分将带电。 电气设备正常情况的不带电部分由于绝缘失效而变成带电部分，这时人体与它的接触就被 称作间接接触。 多种措施被用来防范这一电气危险，其中包括： *自动切断所接电气设备的电源。 *特殊的防护措施，诸如: 口 采用 n 类绝缘材料或
2、同等水平的绝缘材料; 口 置于不导电场所、伸臂范围之外或加装遮挡物; 口 等电位连接; 口 用隔离变压器作电气隔离。 1 自动切断电源的防护措施 防护原理 此种防护措施基于两个基本要求: *将电气装置内所有电气设备的外露可导电部分进行接地并构成一个等电位连接网络; *自动切断电气装置有故障部分的电源，以使在任一接触电压 Uc(1)下都能满足人体接触电 压/通电持续时间的安全要求。 (1) 接触电压 Uc 是(由于绝缘失效 )存在于外露导电部分和处于不同电位(通常是地电位) 的可导电体之间的电压。 为保证防护有效，Uc 的值越大，切断电源的速度要求越快(见图表 1)。对人体而言，允许 通电时间为
3、无限长的最高 Uc 值为交流 50V。 切断电源时间的理论限值： U0 (V) 505 瞬动型 0.3 0.15 0.04 0.04家用型 选择型 0.5 0.2 0.15 0.15 瞬动型 0.3 0.15 0.04 0.04 延时型(0.06) 0.5 0.2 0.15 0.15 工业型 延时型(其他) 根据制造商的说明书 图表 4:RCD 的最大切断时间(S) TN 系统的自动切断电源可采用过电流保护电器或剩余电流防护电器来实现。 3 TN 系统的自动切断电源 防护原理 在 TN 系统内电气装置的所有外露可导电部分和装置外可导电部分用保护线直接和电源的 接地点相连接。 实施这一直接连接的
4、方式需视在实现 TN 系统的接地,原则中是采用 TN-C、TN-S 或 TN-C- S 系统中的哪一种而定。图表 5 所示为 TN-C 系统，在此种系统中，中性线在全部 TN 系 统中兼起保护接地线和中性线(即 PEN 线)的作用。在所有的 TN 系统中，任一对地的绝缘 故障将成为相线和中性线间的短路。 大故障电流可采用过电流保护电器来切断电源，但在切断电源的短时间内故障点处的接触 电压可能升高至超过 50%的相对中性线电压。 实际在地区公用配电网内，通常沿保护线(PE 线或 PEN 线)每隔一规定距离打有接地极， 而电力用户也常被要求在电源进线处打接地极。在大型电气装置的建筑物周围常分散地打
5、 接地极，以尽量降低接触电压。在高层建筑住宅楼房内，每一楼层内的装置外导电部分都 与保护线相连接。为确保防护的有效，接地故障电流为: Id=Uo/Zs 或 0.8(Uo/Zc)=Ia ,式中： *Uo-相线对中性线标称电压; *Zs-接地故障电流环路阻抗，它是电源故障点前的带电相线、自故障点至返回至电源的 保护线的阻抗的总和; *Zc-故障回路的环路阻抗(见第 6.2 分条的“ 通用计算方法”); 注:经接地极返回电源的通路的阻抗 (一般)远大于上文所列的诸阻抗，因此不必予以考虑。 *Id-故障电流; *Ia-能使保护电器在规定时间内动作的电流。 示例(见图表 5) 图表 5:TN 系统内的自
6、动切断电源 故障电压 Uf=230/2=115（V）, 此电压值是危险的; 故障环路阻抗 Zs=ZAB+ZBC+ZDE+ZEN+ZNA 如果 ZBC 和 ZDE 是故障环路阻抗的主要部分，则 Zs=2p（l/s）=64.3 欧，故 Id=230/64300=3576A(如采用 NS 160 型断路器，则要求约为 22In) 此种断路器的“瞬动”电磁脱扣器的整定值远小于此短路电流值，因此可确保断路器能在最 短时间内可靠地动作。 注:某些权威性专家将这种计算方法立足于一个假设 :BANE 部分环路阻抗上产生的电压降占 相电压的 20%。 对最大切断时问的规定 IEC 60364-4-41 标准规定
7、了在 TN 系统内防间接接触危险的保护电器的最大切断时间 : *对于额定电流不大于 32A 的末端回路，最大切断时间不得大于图表 6 所列的值; *对于所有其他回路，最大切断时间固定为 5s，这一时间限值使安装在配电回路内的保护 电器之间具有选择性。 注:在 TN 接地系统内也可能需装用 RCD，在 TN-C-S 系统内装用 RCD 时显然必须在 RCD 的电源侧将保护线和中性线分开，通常在电源进线处分开。 U0（1） （V） T (s) 50100 k (500V电气装置电压1000V)。 此电阻系用“兆欧表”( 手摇发电机式或电池式电子仪表 )在地板或墙上的测试电极和地(即最 近的保护接地
8、线)间测得。在所有测试中电极和墙或地板的接触面积显然必须是相同的。 各个制造商为各自的产品提供专用的电极，因此需注意使用的电极应是与仪表配套来的电 极。 (1)IEC 60364_41 标准建议回路标称电压(V) 和回路长度(m)的乘积不宜超过 100000，回路 长度不宜超过 500m。 *电气设备和阻挡物之间的位置必须保证不会出现同时接触两个外露导电部分或一个外露导 电部分及一个装置外导电部分的情况。 *在采取此措施的房间内不得引入裸露的保护线。 *上述房间的进入处的布置必须使进入的人免于危险，例如站在房外导电地板上的人必须不 可能触及房门内的外露导电部分，比如触及房内安装在工业型金属接线
9、盒上的照明开关。 图表 F24：置于伸臂范围以外和插入不导电阻挡物的措施。 不接触地的等电位房间和一些特殊的装配连接(例如实验室) ，会引起大 t 的特殊安装的困难 。 不接触地的等电位房间 在这一措施内，所有外露可导电部分，包括地板 (l)都用适当的大截面导线进行连接，以使 在任意两点间不出现明显的电位差。带电导体和用电器金属外壳的绝缘损坏，将导致整个“ 等电位笼”相对地电压的电位升高，但不出现故障电流。 在此情况下，进入房间的人将遭遇危险(因为他/她踩在带电的地板上)，必须采取合适的预 防措施来使人体免遭这种危险(例如在进房处铺设不导电的地板等) 。当绝缘损坏而故障电 流不大时必须装设专门的保护电器来检测这种绝缘故障。 图表 F25：将所有可能同时触及的外露可导电部分作等电位连接。 (1)进入(或离开)等电位空间的装置外可铮电部分( 例如水管等)必须包援在合适的绝缘材料 内，并与房间内等电位网络分开，因为这些部分很可能与电气装里内别处的(接地的) 保护 线相连接。
