130 壳就带电,这时人碰到设备外壳就会触电。为了防止这样的危害,把电气设备 130 的外壳和接地体连接起来,称为保护接地。
130 有了保护接地后,如设备外壳带电,保护接地线便把电流导入大地。如人 130 触及设备外壳,因人体电阻较大,分流到人体的电流就极微小,不会使人触电 130 一般将保护接地的接地电阻降低到4Ω以下,就可避免对人体的伤害。 131 TM 什么是保护接零?它是如何起保护作用的?
131 在380/220V系统中将电气设备的金属外壳与零线相连,称为保护接零。 131 在此低压系统中,当设备一相绝缘损坏使相线碰壳时,单相接地短路电流 131 通过则通过该相和零线构成回路。由于零线的阻抗很小,所以单相短路电流很 131 大,足以使电路上的保护装置(如熔断器)迅速动作,使设备脱离电源,消除 131 触电的危险。
132 TM 380/220V系统的电动机采用保护接地方式后,能否绝对保证人身安全? 132 该系统的电动机采用保护接地后,当发生碰壳时,电流经损坏的相、碰壳 132 点、电动机的接地体、大地、电源中性点的接地装置、电源形成回路。如果此 132 电流能使保护电动机的熔断器熔断或开关跳闸,切断了电源,人就不会触电。 132 如果电动机的容量较大时,该电流常常不足以使熔断器熔断或开关跳闸,电动 132 机外壳接地体上的压降即为外壳的对地电压,人碰到机壳就有危险。 133 TM 380/220V三相四线制系统的电气设备采用接零保护应注意什么?
133 该低压系统的电气设备采用接零保护应注意:⑴不能一部分设备采用保护 133 接地,而另一部分采用保护接零;⑵零线必须在2~3处重复接地;⑶零线上 133 不能装接开关或熔断器,零线截面须满足机械强度的要求,不能发生断线。 134 TM 低压触电和高压触电哪一种多?
134 触电事故绝大多数是低压触电。因为人们与低压线路和低压设备接触较多 134 思想上误以为低压触电没多大关系而重视不够。低压触电多数属于电击,触电 134 者神经麻痹不能脱离带电体。而高压触电往往是电弧放电,触电者还未完全触 134 及带电体时,电弧已经形成,触电者由于神经受到刺激而弹开。因此,低压触 134 电事故较多。当然,由于高压电场范围大,在高压设备附近工作时,必须有严 134 格的防护措施和注意遵守安全工作制度。
135 TM 有人认为,人体触及6kV中性点不接地系统的导线时,因电流无形成回路,故 135 TM 没有触电危险,对吗?
135 人体触及6kV中性点不接地系统的导线,并非无电流经过人体形成回路, 135 可能有三种电流通过人体:⑴电容电流,即电流经人体和其它两相的对地电容 135 形成回路,这时的电流不仅决定于人体的电阻,同时也决定于线路对地电容, 135 电压越高或对地电容越大,就可能触电。⑵泄漏电流,即三相系统对地不是绝 135 对绝缘,对地总有泄漏电流,如系统绝缘老化或严重受潮,泄漏电流很大,人 135 体就有很大危险。⑶静电,即高、低压线路及设备有静电电荷当人体触及时, 135 静电电荷经由人体泄入大地而使人触电。
136 TM 电气设备以对地电压250V为界分为高压和低压设备,低压是否为安全电压? 136 以对地电压250V为高、低压的界限,是从安全角度出发定义的。因为人触 136 及250V以上的电压时,有较大的危险性。但是,上述低压并不是安全电压。 136 规程规定的安全电压为:⑴在干燥而无粉尘、危险性不大的地面环境为 136 65V⑵在潮湿或有粉尘危险性较大的地面环境为36V;⑶特别潮湿危险的地面 136 环境为12V。
137 TM 电压值同样为220V的直流电和交流电(工频),哪一种对人的危险性大?
137 交流电更具有危险性。因用交流电压表测量交流电压所读得的数值是电压 137 的有效值,交流电是按正弦波变化的,它的最大值是有效值的?倍,以220V而 137 言,其峰值是?3220=310(V),而直流电则没有最大值与有效值的差别。 138 TM 为什么50~60Hz的交流电对人体的伤害最厉害?
138 由实验得知:人体的电阻不是纯电阻,而是带电容性,当人触及交流电后 138 人体实际上是一个电容性的阻抗。当频率高时,容抗小,看来好象频率高时, 138 人体的阻抗便降低。事实上,人体的细胞组织在50~60Hz时极化得最厉害,因 138 而对人体的伤害也最大。频率很高或很低时则来不及极化,偶极子的形成亦不 138 容易,因而细胞组织就不容易起变化,所以对人体伤害的程度就小。对直流来 138 说,人体电容不起作用,故人体的总电阻便较大,因此对直流电而言,人体电 138 流较小,加上直流电的频率为零,人体细胞不会因极化形成偶极子而被损伤, 138 所以从安全角度来看,直流电比交流电要安全得多。
139 TM 为什么人触及高频率的交流电比工频交流电安全?
139 高频率的交流电有着很显著的集肤效应,于是电流都通过皮肤,不致通过 139 心脏,只容易产生皮肤灼伤,不易引起心脏麻痹,所以较安全。 140 TM 直流系统都是不接地系统,如人体接触是否会触电?
140 直流系统的导线对地是没有电容电流存在的,但有静电电荷和一定的泄漏 140 电流。因此,当人体触及时,如有相当高的电压,静电电荷通过人体或泄漏电 140 流经过人体形成回路时,也会造成触电。
141 TM 低压设备采用保护接零好,还是采用保护接地好?
141 采用保护接地时,若接地电阻?=4Ω,低压电源中性点接地电阻?=4 141 Ω,电源电压U=220V,设备碰壳时接地短路电流?=220/(4+4)=27.5(A) 141 ,这接地电流只能断开额定电流 20A左右的保险丝,若保险丝额定电流稍大于 141 20A,将不会熔断,设备上可能有 U=22034/(4+4)=110(V)的电压,这电 141 压很不安全。若采用保护接零,在碰壳时接地电流只经很小的零线阻抗形成回 141 路,所以可得较大的短路电流,使熔断器(或其它保护电器)在很短的时间内 141 断开电路,以防止人触摸已碰壳的设备而触电。所以还是采用保护接零好。 142 TM 中性点不接地的380/220V系统是否可以采用设备外壳与中性线相连接的保护 142 TM 方式?
142 中性点不接地的380/220V系统不允许采用这种保护方式。因为该系统在 142 一相发生接地故障的情况下,其它两相对地电压升高为线电压,中性线及所有 142 外壳接在中性线的设备外壳均带相电压,这是很危险的。因此,中性点不接地 142 的380/220V系统只允许采用保护接地的方式。
143 TM 在同样的接地电位分布区域内,人站在土壤电阻率高的地上与站在土壤电阻率 143 TM 低的地上,哪一种更危险?
143 人站在接地电位分布区域内,跨开两脚,因两脚所处的电位不同,就产生 143 了跨步电压。在同样的分布区域及其它条件相同的情况下,人站在土壤电阻率 143 高的地上,危险性较小。这是因为人能耐受的跨步电压的允许值是随地面土壤 143 电阻率增大而提高的,即跨步电压一样的情况下经土壤通过人体的电流小了。 144 TM 在屋外配电装置发生接地短路故障时,现场工作人员是小步走动,还是大步走 144 TM 动,或者是跑步为好?
144 因发生接地短路故障后,接地电流沿地面造成电位降落,工作人员在此区 144 域走动,两脚间有跨步电压存在,而跨步电压的大小正是和两脚同时落地时的 144 步距大小直接相关。所以,小步走比大步走安全,而跑步时因只有一脚着地,
144 故不承受跨步电压。
145 TM 电压互感器是为了能测量高电压用的,其低压侧与高压侧没有电的联系,为什 145 TM 么低压绕组上必须有一点可靠接地?
145 低压绕组上一点接地,是为了避免当高压侧因绝缘破损而有高电压窜入低 145 压侧,使它带有高电位而危及人身和二次设备绝缘的安全。
146 TM 为什么接有单相负荷的交流电源相线和零线有的均装设熔断器,而电气设备的 146 TM 接零导线却不允许加装熔断器?
146 电源相线和零线均装设熔断器适用于无接零保护要求的单相负荷电路,其 146 作用有:⑴增加短路事故熔断的机会;⑵可不必区分相线和零线。缺点是零 146 线熔断器先熔断时,设备仍带电。
146 在保护接零系统中,电气设备外壳应与电源的零线直接相连。当设备绝缘 146 损坏时,若相线的熔断器熔断,可避免人体触及设备外壳造成触电事故。若设 146 备外壳的接零导线装了熔断器,而该熔断器因接触不良等原因使熔丝先熔断时 146 就不能保证设备的外壳处于可靠的接地电位,从而会造成触电事故。所以,规 146 程规定:保护接零用的零线,绝不允许装设熔断器。
147 TM 为什么不同用途和不同电压等级的电气设备可共用一个接地装置?使用时应注 147 TM 意什么?
147 除直流系统另有规定外,不同用途和不同电压的电气设备应该共用一个总 147 的接地装置,这既节约接地装置费用,又有利于降低接地网的电阻。事实上, 147 由于受到空间的限制,要将接地网分开,往往也很难做到。
147 应当注意,共用一个接地装置时,其接地电阻应符合其中最小值的要求。 148 TM 发电厂以及变电所为什么须敷设以水平接地体为主且边缘闭合的人工均压接地 148 TM 网?
148 发电厂以及变电所的接地装置除充分利用自然接地体外,还须敷设人工接 148 网。当可以敷设的闭合接地网的面积大于 100平方米时,工频接地电阻可近似 148 用R= 0.5ρ/?计算。当土壤电阻率ρ一定时,工频接地电阻与接地网的面 148 积有关,此时垂直接地体对降低接地电阻的作用不明显,因此接地网应以水平 148 接地体为主。屋外配电装置范围敷设的水平接地网,除有降低接地电阻的作用 148 外,还可以采取均压措施,以减少接触电压和跨步电压。
149 TM 为什么接地装置的接地线及其附件均涂黑漆,而埋设在地中的接地体不涂漆? 149 明敷设的接地线及其固定零件涂上黑漆是为了有明显的标志,并为了防止 149 生锈。埋设于地中的接地体的接地电阻应尽可能小,如涂上漆则接触不良。所 149 以规程规定不许涂漆。
150 TM 将接地体埋深一些是否可以降低接地电阻?其作用是什么?
150 接地体埋深后不一定可以降低接地电阻。因为接地电阻仅取决于土壤电阻 150 率。但埋深后,可避免土壤电阻率由于季节和气候变化而受到影响;同时,若 150 接地体接近地下水面时,由于地层的电阻率减小,接地电阻亦会降低些;此外 150 当接地体埋深时,沿地面的电流密度较小,因而跨步电压对人畜的危害也较小 151 TM 什么叫内部过电压?
151 由于倒闸操作时进行拉、合闸,或事故引起电力系统的状态发生变化,将 151 出现从一种稳定到另一种稳定状态的过渡过程,在这一过程的过电压,称为内 151 部过电压。
152 TM 过电压对电气设备有什么危害?
152 不管操作过电压还是大气过电压,它的电压值都是比较高的,可能引起电
152 气设备的绝缘击穿或闪络,而造成设备损坏等电气事故。
153 TM 户外配电装置一般安装有高大的避雷针,在雷雨时运行人员能否在露天设备附 153 TM 近工作?
153 户外配电装置的避雷针实际上就是“引雷针”,避雷针有引下线连到接地 153 体上,当避雷针上落雷时,在接地体周围有很高的电位,两脚间就可能有很高 153 的跨步电压。人们在露天工作时,两只脚多半是分开的。两脚间的跨步电压就 153 可能对人有生命危险。因此,落雷时一般不宜在露天设备附近工作。
154 TM 为什么三绕组变压器低压绕组出线端要装一只避雷器,而高、中压侧却不装? 154 变压器的高压绕组装设避雷器只能保护高压绕组的绝缘。当雷电波侵入高 154 压绕组时,由于高低压绕组之间有电容以及有电磁联系,所以低压绕组也会有 154 很高的对地电位。特别是当低压绕组的一侧开路运行时,情况更为严重。为了 154 保护低压绕组,必须在低压绕组出口处再加装避雷器。以前通常只在低压侧一 154 相上装设避雷器就可以了,根据各地的运行经验,有的规定必须三相都装设避 154 雷器。对于高、中压侧,由于绝缘水平较高,电容传递过电压对其损坏的可能 154 性非常小,所以出线端一般不再装避雷器。
155 TM 6.3 kV的直配发电机的机端和中性点应装设什么型号的阀型避雷器和多大的防 155 TM 雷电容器?它们的作用是什么?
155 6.3kV的直配发电机的机端应选用 FCD-6型,中性点选用FCD-4型,机端装 155 设0.25~0.5μF的防雷电容器。
155 FCD-6型的作用是保护发电机的主绝缘以及其它设备的绝缘;FCD-4型是保 155 护发电机中性点的绝缘;防雷电容器的作用是限制雷电流幅值和陡度,既保护 155 了发电机的主绝缘、纵绝缘和中性点绝缘,也保护了其它设备的绝缘。
156 TM 6~35kV电力系统中的避雷器接在相对地电压上,什么避雷器要按额定线电压 156 TM 选择?
156 6~35kV系统是小接地短路电流系统,在正常情况下,避雷器处于相对地 156 电压的作用下;但在发生单相接地故障时,非故障相的对地电压就上升到线电 156 压,而这种接地故障允许短时间内存在,此时避雷器不应动作。所以,避雷器 156 的额定电压必须选用系统的额定线电压而不是额定相电压。
157 TM 为什么要将配电变压器低压侧的中性点、外壳以及避雷器的接地线三处连接起 157 TM 来共同接地?
157 避雷器的接地线应和变压器外壳连在一起共同接地。这样,当高压侧落雷 157 时,避雷器放电时的残压即为变压器绝缘承受的电压,而接地装置上的电压降 157 并没有作用在变压器绝缘上,对保护变压器是有利的。
157 变压器低压侧中性线如不经过外壳接地,当高压侧避雷器动作时,雷电流 157 在接地装置的电压降,将使变压器外壳的电位大为提高,可能由外壳向低压侧 157 逆闪络。因此,必须将低压的中性点也连在变压器外壳上,这样外壳电位提高 157 时,中性点及低压绕组电位也提高,外壳与低压侧相对地电位不变,就不会发 157 生逆闪络。
158 TM 有人说,发电厂和变电所装设了避雷针保护装置,就可以不要避雷器? 158 这种说法是错误的。因为避雷针只能防止直接雷击,而不能防止感应雷过 158 电压和雷电侵入波过电压,所以必须二者都要,才能得到良好的防雷效果。 159 TM 为什么规程规定直配发电机的防雷保护,不仅要用避雷器,还要加装电容器? 159 由于制造工艺的影响,一般发电机的绝缘水平是较低的,特别是线圈匝间 159 的绝缘。加装电容器是为了降低雷电波的陡度和幅值,特别是陡度,以避免匝
159 间绝缘的击穿。
160 TM 配电变压器一次侧用跌落式熔断器作保护电器时,避雷器应安装在何处? 160 避雷器越靠近变压器安装,保护效果越好。一般要求避雷器装在熔断器内 160 侧。因避雷器接地端到变压器铁壳间的连线有电感,每0.6米约1μH。在雷电 160 流不大(10kA/μs)时,接地引线压降即达10kV,它和避雷器残压一起加到变 160 压器绝缘上,引线越长破坏性越大。据运行经验,该引线以3~4米以下为宜。 161 TM 高压输电线路一般都装有避雷线,何以配电线路一般不装?
161 配电线路一般为6~10kV及以下等级,其绝缘水平虽不高,但高度低,受 161 雷击的机会少。若装了避雷线,就易引雷,使雷电从避雷线的接地引下线向导 161 线反击(逆闪络),这时不但起不到防止雷击的作用,而且反可能引起雷害。 161 同时,因装设避雷线的费用也很大,所以在配电线路上一般都不装设避雷线。 162 TM 怎样防护直击雷过电压?怎样防护侵入波过电压?
162 防护直击雷过电压的措施是利用高出被保护物的避雷针较接近带电雷云使 162 针尖电场畸变,将雷云引向自身并经良好的接地装置将雷电荷对地释放,从而 162 使其保护区内的物体免受直接雷击而得到保护。
162 防护雷电侵入波过电压的措施是利用装在进线端或母线上的避雷器或保护 162 间隙,在侵入波来到时其先击穿放电,从而将侵入波引入大地而保护站内的设 162 备。但应保证避雷装置流过侵入波电流时产生的残压应低于被保护设备的绝缘 162 水平。
163 TM 雷雨时,人站在避雷针下是否安全?
163 雷击避雷针时,雷电流通过接地装置入地,附近地面有很高的电位。人站 163 在避雷针附近时,两足间承受的跨步电压对人身是有危险的。同时避雷针接地 163 引下线还有电感,当雷电流通过时,接地引下线上有很高的对地电压,可能对 163 附近的人或物产生反击(即逆闪络),所以只有距避雷针5米以外才较安全。 164 TM 为什么发电厂和变电所很多6~10kV出线采用一段电力电缆引出? 164 原因有两个:⑴电缆出线不受建筑物等空间限制,并较安全;⑵电缆对架 164 空线路的雷电侵入波起削波和减幅作用,可减少配电装置内电气设备过电压击 164 穿的危险。
165 TM 线路避雷线引进到配电装置的门型构架上有什么好处?为什么有一些又不允许 165 TM 引入?
165 由于避雷线有两端分流的特点,雷击时要比避雷针引起的电位升高要小一 165 些。将避雷线直接引到出线门型构架上,构架再装设集中接地装置,可利于降 165 低总接地电阻。35kV配电装置由于绝缘水平较低,为防止反击事故,当土壤电 165 阻率大于 500Ω.m时,避雷线不能从空中引到出线门型构架上,而只能引至最 165 后一根终端杆塔上。如要降低总接地阻,可将避雷线通过地下与配电装置的构 165 架相连。末档线路可用独立避雷针保护。
166 TM 雷雨时站在大树下是危险的,站在避雷针下是否安全?
166 当雷击避雷针时,在雷电流和接地电阻的作用下,避雷针附近的地面上产 166 生了很高的电位,如站立的位置离避雷针很近时,两足间所承受的跨步电压对 166 人身是有危险的。同时,避雷针接地引下线还有电感作用,当雷电流通过时, 166 在接地引下线上将产生很高的电压,可能击穿附近的空气,向站在近旁的人或 166 物产生反击。所以,只有距避雷针5米以外才较安全。
167 TM 10.5kV的直配发电机的机端和中性点应装设什么型号的阀型避雷器和多大的防 167 TM 雷电容器?它们的作用是什么?