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电气系统中常用的三种人身保护措施
刘广立
(淮北矿业(集团)公司铁运处,安徽淮北235025)
随着我国工农业的发展和电气化水平的日益提高,电能的使用已经遍及各行各业,成为人们生活在不可缺少的一种能源。长期以来电力安全运行和如何预防电气事故的发生就成为了人们时刻关心的一个重要问题。
一、电气系统中常用的三种人身保护措施
电气系统中间接接触防护主要采用接地保护、接零保护和漏电保护等,就会造成电气设备严重漏电,使外露金属部件呈现出危险电压,当人们触及时,就构成间接触电。间接接触防护的目的是为了防止电气设备故障隋况下,发生人身触电事故。
二、保护措施的作用
(一)接地保护的作用
1)三相三线中性点不接地系统中的电气设备若没有采取接地保护,当电气设备一相绝缘损坏漏电使金属外壳带电时,操作人员误触及漏电设备,故障电流将通过^体和线路对地绝缘阻抗构成回路。若漏电设备已采取接地保护措施时,故障电流将会通过接地体流散,流过人体的电流仅是全部接地电流中的—部分。
2)三相四线制中J【生点直接接地系统中的电气设备如不采取接地保护措施,一旦电气设备漏电,人体误触及漏电设备外壳时,加在人体的接触电压为相电压,接地短路电流通过人体电阻与变压器工作接地电阻组成串联电路,通过^体的接地电流足以使人致命。
㈡保护接零的作用
保护接零一般与熔断器、自动开关等保护装置配合,电气设备的金属外壳直接与低压配电系统的零线连接在一起。当其中任何一相绝缘损坏而使外壳带电,形成相线和零线短路时,短路电流就由相线流经外壳到零线,再回到中性点。由于故障回路的电阻、电抗都很小,所以有足够大的故障电流使线路E的保护装置迅速动作,从而将故障的设备与电源断开,起到防止人身触电的保护作用。
(三)漏电保护的作用
漏电保护器是一种电气安全装置,主要是提供间接接触保护,在一定条件下用作直接接触的补充保护,对致命的触电事故进行保护。
将漏电保护器安装在低压电路中,当发生漏电和触电时,且达到保护器所限定的动作电流值时,就立即在限定的时间内动作自动断开电源进行保护。漏电保护器主要由三部分组成:检测元件、中间放大环节、操作抽行机构。当电气设备发生漏电时,漏电保护器通过检测元件检测取得异常讯号,经过中间机构转换传递,使执行机构动作,通过开关装置断开电源。
三、几种措施的比较
接地保护与接零保护和漏电保护都是为了防止人身触电事故、保证电气设备正常运行所采取的一项重要技术措施。保护的不同点主要表现在几个方面:
1)保护原理不同。接地保护的基本原理是限制漏电设备对地的泄露电流,使其不超过某一安全范围,一旦超过某一整定值保护器就能自动切断电源:接零保护的原理是借助接零线路,使设备在绝缘损坏后碰壳形成单相金属性短路时,利用短路电流促使线路上的保护装置迅速动作。
2)适用范围不同。保护接地既适用于一般不接地的高低压电网,也适用于采取了其他安全措施(如装设漏电保护器)的低压电网;保护接零只适用于中性点直接接地的低压电网。
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3)线路结构不同。如果采取保护接地措施,电网中可以无工作零线,只设保护接地线:接零保护必须
确保保护中性线的存在,必要时还要将保护中性线与接零保护线分开架设,同时保护中性线必须多处重复接地。保护零线不应接开关、熔断器,当在工作零线上装设熔断器等时,还必须另装保护接地线或接零线。
4)漏电保护器灵敏度高、可靠性强,是当电路中发生漏电或触电时,能够自动切断电源的保护装置,利用回路电流原理工作。当进出电流不平衡,超过20—30m A时即跳闸,而人体的触电电流为50m A。一般来讲安装了“漏电保护器”能够避免触电伤亡事故,同时它能监督电网的绝缘水平,所以装设漏电保护器是防止人身触电伤亡事故的有效技术措施,也是防止由漏电而引起的电气火灾和电气设备损坏事故的技术措施。
四、几种保护措施之间的配合使用
低压配电系统中的接地、接零和安装漏电开关,都是安全用电的常用而且重要措施,每一种都有其具体的保护效果和有效使用范围,同时也都有自身无法克服的局限性。一般生产和生活中,我们通常将不同的保护措施配合使用,以满足最佳的安全保护目的。
(一)漏电保护掰卜深护接地的不足
设备外壳漏电或人员触电时,通过人体的故障电流仅为低压电网的电容电流。其数值不足以引起首端
保护装置动作,但对人身已造成极大的危险。为确保这种情况下的人身安全,往往将电气设备的金属外壳直接与地连接,进行保护接地。因而起到了保护人身安全的目的,但是这种方法的缺点是,不能及时有效的将故障点切除,完全避免触电危险。只有安装漏电保护器才是人身触电保护的叫理想的安全保护措施,因为它能保证在人身触电的瞬间立即将电源断开,既保证了人身安全,又从根本上消除了故障。
㈡漏电保护圣{痒懈保护的不足
接零保护有以下弱点:1)保护接零线,由于截面小,容易折断,一旦零线断开,在设备漏电时,将是故障设备的外壳长期存在危险电压。2)在低压电网中,如果变压器中性点接线发生断线,在三相负荷严重不平衡时,将使变压器的中性点发生位移,将使中性点位移电压加到设备的外壳上,使非故障设备的外壳也出现危险电压。所以保护接零也不是一个绝对可靠的人身保安措施。安装漏电保护器后,可以弥补以上缺点,消除隐患,保证人身安全。
(三)漏电保护自身的局限
以下场所不宜安装漏电保护器:1)公共场所的通道照明、紧急出口照明、应急设备电源等;2)用于消防设备的电源及确保公共场所安全的设备:3)用于防盗报警的电源:4)特殊工作环境排水设备、通风设备电源等。
对于这些一旦发生漏电切断电源时,会造成事故或重大经济损失的电气装置或场所,不宜安装漏电保护器,应安装报警式漏电保护器,在设备发生漏电故障时提出警示。此时漏电保护就不能再当做~种首选保护措施了,只能选用接地保护、接零保护或其他保护作为主要保护。
五、结语
电气系统在时刻存在着不安全的因素,任何一种技术性的保护措施都有其有效的一面和其局限的一面,根具体的实际情况正确的采用合适的保护措施,才是预防电气人身伤亡事故的有力手段。

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