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摘要:隨著城市化的進(jìn)程,大量的建筑物拔地而起,建筑物內(nèi)部配有大量固定式或移動(dòng)式電氣設(shè)備,在長(zhǎng)時(shí)間的使用中,電氣設(shè)備也存在絕緣老化導(dǎo)致的外露可導(dǎo)電部分漏電而發(fā)生電擊人身的事故。本文詳細(xì)介紹了在低壓配電系統(tǒng)中,當(dāng)直接接觸防護(hù)不能完全起到防護(hù)措施時(shí),合理采用間接接觸防護(hù)措施可以降低接觸電壓,盡可能的避免電擊事故,可靠保證人身安全。
關(guān)鍵詞:建筑電氣;絕緣老化;電擊事故;電擊防護(hù);接觸電壓
1直接接觸防護(hù)簡(jiǎn)述
在建筑電氣設(shè)計(jì)中,低壓配電系統(tǒng)往往采用TN-C-S或TN-S系統(tǒng),而直接接觸防護(hù)的措施也是對(duì)電擊事故抑制的第一步,直接接觸防護(hù)的具體措施為:①將帶電部分絕緣;②采用遮欄或外護(hù)物;③采用阻擋物;④置于伸臂范圍之外;4個(gè)方面,而在民用建筑電氣的實(shí)際使用中,電氣設(shè)備絕緣老化的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,作為直接防護(hù)措施往往就不會(huì)起到電擊防護(hù)的作用。這時(shí),使用額定剩余動(dòng)作電流不超過(guò)30mA的剩余電流動(dòng)作保護(hù)器,可作為其他直接接觸防護(hù)措施失效或使用者疏忽時(shí)的附加防護(hù),但不能單獨(dú)作為直接接觸防護(hù)措施,也不能單獨(dú)作為間接接觸防護(hù)措施,而其只能作為一種附加防護(hù)措施來(lái)保證人身安全。而當(dāng)剩余電流動(dòng)作保護(hù)器出現(xiàn)故障時(shí),且電氣設(shè)備絕緣老化,外露可導(dǎo)電部分會(huì)有接觸電壓,當(dāng)該接觸電壓大于50V就會(huì)發(fā)生危害人身安全的電擊事故。
2間接接觸防護(hù)的討論
常用的間接接觸防護(hù)措施有:1采用II類設(shè)備;2采取電氣分隔措施;3采用特低電壓供電;4將電氣設(shè)備安裝在非導(dǎo)電場(chǎng)所內(nèi);5設(shè)置不接地的等電位聯(lián)結(jié)。II類設(shè)備除一層基本絕緣外還加有第二層絕緣以形成雙重絕緣,或采用具有相當(dāng)于雙重絕緣水平的加強(qiáng)絕緣。例如帶塑料外殼的家用電器都屬于II類設(shè)備。由于在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中加強(qiáng)了絕緣能力,消除了發(fā)生接地故障的可能性,在電氣裝置設(shè)計(jì)中就沒(méi)必要再補(bǔ)充防間接接觸電擊措施。II類設(shè)備的絕緣外殼的機(jī)械強(qiáng)度和耐高溫水平不高,其外形尺寸和用電功率都不能設(shè)計(jì)得過(guò)大,使它的應(yīng)用范圍受到一定的限制。采用電氣分隔的基本防護(hù)是所有用電設(shè)備的帶電部分應(yīng)覆以基本絕緣或安裝遮攔或外護(hù)物,也可采用雙重絕緣或加強(qiáng)絕緣;其故障防護(hù)是采用隔離變壓器供電,實(shí)現(xiàn)被保護(hù)回路與其他回路或地之間的分隔,除特殊場(chǎng)所,這種措施在經(jīng)濟(jì)性和實(shí)際使用方面也不利于普通推廣。特低電壓供電是采用變壓器將供電電壓設(shè)置到安全電壓以下來(lái)保證安全,但是需要增加相應(yīng)設(shè)備的投資,也不利于在普遍的民用建筑電氣場(chǎng)所使用。在非導(dǎo)電場(chǎng)所內(nèi)不應(yīng)有保護(hù)接地導(dǎo)體,并應(yīng)確保裝置外可導(dǎo)電部分不自場(chǎng)所外將電位引人非導(dǎo)電場(chǎng)所內(nèi)。這種方式在特定方式下使用,范圍也受到限制。等電位聯(lián)結(jié)分為總等電位聯(lián)結(jié),輔助等電位聯(lián)結(jié),局部等電位聯(lián)結(jié),在等電位聯(lián)結(jié)中,將保護(hù)接地導(dǎo)體、總接地導(dǎo)體或總接地端子(或母線)、建筑物內(nèi)的金屬管道和可利用的建筑物金屬結(jié)構(gòu)等可導(dǎo)電部分連接在一起,稱為總等電位聯(lián)結(jié)。輔助等電位聯(lián)結(jié)則是在伸臂范圍內(nèi)有可能出現(xiàn)危險(xiǎn)電位差的可同時(shí)接觸的電氣設(shè)備之間或電氣設(shè)備與外界可導(dǎo)電部分(如金屬管道、金屬結(jié)構(gòu)件)之間直接用導(dǎo)體作聯(lián)結(jié)。局部等電位聯(lián)結(jié)是在建筑物內(nèi)的局部范圍內(nèi)將各導(dǎo)電部分連通并實(shí)施的再一次保護(hù)等電位聯(lián)結(jié)。等電位聯(lián)結(jié)的作用是降低建筑物間接接觸電壓和不同金屬物體間的電位差,避免自建筑物外經(jīng)電氣線路和金屬管道引入的故障電壓的危害,減少保護(hù)電器動(dòng)作不可靠帶來(lái)的危險(xiǎn),有利于避免外界電磁場(chǎng)引起的干擾,改善裝置的電磁兼容性。在防電擊措施中,等電位聯(lián)結(jié)的目的就是保證將故障設(shè)備的接觸電壓降到允許值以內(nèi),而安全電壓為:干燥場(chǎng)所50V,潮濕場(chǎng)所25V。
3間接接觸防護(hù)采用等電位聯(lián)結(jié)措施
在低壓配電系統(tǒng)中,對(duì)于建筑物,由于可以做等電位聯(lián)結(jié),往往采用TN-C-S或TN-S系統(tǒng),而對(duì)于戶外分散配電的設(shè)備如道路照明,由于無(wú)法做等電位聯(lián)結(jié),如采用TN-C-S或TN-S系統(tǒng),當(dāng)一處發(fā)生單相接地短路時(shí),故障電流會(huì)沿著接地線傳導(dǎo),導(dǎo)致一處故障引起其他電氣設(shè)備觸電的危險(xiǎn),故常常使用TT系統(tǒng)作為戶外配電的接地方式。而對(duì)于建筑物內(nèi),TN接地系統(tǒng)的低壓電氣裝置與高壓電器裝置往往使用共同接地裝置,這是由于接地裝置采用(含建筑物鋼筋的)保護(hù)總等電位聯(lián)結(jié)系統(tǒng),這樣簡(jiǎn)化了接地裝置的設(shè)置,也很容易將接地電阻值限制再安全值內(nèi),但是當(dāng)建筑物內(nèi)TN接地系統(tǒng)未做等電位聯(lián)結(jié),或者低壓電氣裝置采用TT或IT系統(tǒng)時(shí),低壓系統(tǒng)電源中性點(diǎn)嚴(yán)禁與該變壓器保護(hù)接地共用接地裝置,低壓電源系統(tǒng)的接地應(yīng)按工程條件研究確定,這樣接地裝置的設(shè)置會(huì)變的復(fù)雜。綜合可見(jiàn),建筑物做等電位聯(lián)結(jié)是一種比較可靠的防電擊人體的措施,例如在衛(wèi)生間做局部等電位聯(lián)結(jié),把衛(wèi)生間墻體里的鋼筋網(wǎng)和所有外露可導(dǎo)電部分可靠聯(lián)結(jié),形成局部等電位聯(lián)結(jié),他們之間的電位幾乎相等,沒(méi)有電位差,當(dāng)人手碰觸到漏電物體,但是其他部位碰觸到的電位與漏電物體電位是相等的,此時(shí)的人體沒(méi)有電位差,也就沒(méi)有故障電流流過(guò),人身就不會(huì)發(fā)生電擊事故。作為建筑物內(nèi)設(shè)置的等電位聯(lián)圖,如圖1所示。正常情況下,圖中位置1,2,3,4點(diǎn)之間沒(méi)有電位差,但是在故障情況下,位置1,2,3,4點(diǎn)之間有故障電流流過(guò)PE線,各點(diǎn)電位就不在相等了,如果位置1,2點(diǎn)之間距離太遠(yuǎn),Rpe分壓太大會(huì)使位置4點(diǎn)接觸電壓>AC50v,這時(shí)如果在設(shè)備附近位置2點(diǎn)設(shè)置等電位聯(lián)結(jié),把設(shè)備附近的暖氣片,水管,鋼筋等容易引入電位,又與電氣無(wú)關(guān)的外部可導(dǎo)電部分連在一起,用一根PE線聯(lián)結(jié)夠成等電位聯(lián)結(jié),由于位置2,4點(diǎn)間線路足夠短,使該段分壓<AC50v,那么人體的不同部位同時(shí)接觸到這附近兩點(diǎn)時(shí),接觸電壓<AC50v,即便發(fā)生電擊人體,也不會(huì)構(gòu)成危險(xiǎn)。也就是等電位聯(lián)結(jié)可以降低接觸電壓而保證人身電擊事故的安全。
4結(jié)語(yǔ)
綜上所述,建筑物內(nèi)的低壓配電系統(tǒng),當(dāng)直接接觸防護(hù)措施不能可靠保證人體受到電擊事故危害時(shí),通過(guò)合理方式間接接觸防護(hù)措施的等電位聯(lián)結(jié),即總等電位聯(lián)結(jié),輔助等電位聯(lián)結(jié),局部等電位聯(lián)結(jié),從而減少接觸電壓至安全值以下,避免電擊人體危險(xiǎn),提高配電可靠性。
參考文獻(xiàn)
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[3]中國(guó)電力科學(xué)研究院.交流電氣裝置接地設(shè)計(jì)規(guī)范:GB/T50065-2011
作者:張超 單位:太原市城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院
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