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云南電工培訓(xùn):雙重絕緣、安全電壓和漏電保護(hù)

[日期:2022-03-21]   來(lái)源:云南技能考試網(wǎng)  作者:云南技能考試網(wǎng)   閱讀:735次

 雙重絕緣、安全電壓和漏電保護(hù)

 

雙重絕緣屬于防止間接接觸電擊的安全措施;安全電壓和漏電保護(hù)屬于既能防止直接接觸電擊,也能防止間接接觸電擊的安全措施。

一、雙重絕緣

1.雙重絕緣結(jié)構(gòu)

雙重絕緣是強(qiáng)化的絕緣結(jié)構(gòu),包括雙重絕緣和加強(qiáng)絕緣兩種類(lèi)型。圖3-2所示為雙重絕緣結(jié)構(gòu)和加強(qiáng)絕緣結(jié)構(gòu)的示意圖。雙重絕緣指工作絕緣(基本絕緣)和保護(hù)絕緣(附加絕緣)。前者是帶電體與不可觸及的導(dǎo)體之間的絕緣,是保證設(shè)備正常工作和防止電擊的基本絕緣;后者是不可觸及的導(dǎo)體與可觸及的導(dǎo)體之間的絕緣,是當(dāng)工作絕緣損壞后用于防止電擊的絕緣。加強(qiáng)絕緣是具有與上述雙重絕緣相同絕緣水平的單一絕緣。

 


具有雙重絕緣的電氣設(shè)備屬于類(lèi)設(shè)備。按其外殼特征,類(lèi)設(shè)備分為以下3種類(lèi)型

(1)絕緣外殼基本上連成一體的類(lèi)設(shè)備。

2)金屬外殼基本上連成一體的類(lèi)設(shè)備。

3)兼有絕緣外殼和金屬外殼兩種特征的類(lèi)設(shè)備。

2.雙重絕緣設(shè)備的使用

應(yīng)定期測(cè)量雙重絕緣設(shè)備可觸及部位與工作時(shí)帶電部位之間的絕緣電阻是否符合要求;使用前,應(yīng)檢查雙重絕緣設(shè)備及其電源線(xiàn)是否完好;凡屬雙重絕緣的設(shè)備,不得再行接地或接零。

從安全角度考慮,一般場(chǎng)所使用的手持電動(dòng)工具應(yīng)優(yōu)先選用類(lèi)設(shè)備。在潮濕場(chǎng)所或金屬構(gòu)架上工作應(yīng)盡且選用類(lèi)工具或選用安全電壓的工具。

 

二、安全電壓

安全電壓是在一定條件下、一定時(shí)間內(nèi)不危及生命安全的電壓。根據(jù)歐姆定律,可以把加在人身上的電壓限制在某一范圍之內(nèi),使得在這種電壓下,通過(guò)人體的電流不超過(guò)允許的范圍。這一電壓就叫做安全電壓,也叫做安全特低電壓。具有安全電壓的設(shè)備屬于類(lèi)設(shè)備。

1.安全電壓限值和額定值

1)限值。安全電壓限值是在任何情況下,任意兩導(dǎo)體之間都不得超過(guò)的電壓值。我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定工頻安全電壓有效值的限值為50V。這一限值是根據(jù)人體電流30mA 和人體電阻1700Ω的條件確定的。

對(duì)于電動(dòng)兒童玩具及類(lèi)似電器,當(dāng)接觸時(shí)間超過(guò)1s時(shí),建議干燥環(huán)境中工頻安全電壓有效值的限值取33V、直流安全電壓的限值取70V;潮濕環(huán)境中工頻安全電壓有效值的限值取16V、直流安全電壓的限值取35V。

2)額定值。我國(guó)規(guī)定工頻有效值的額定值有42V、36V、24V、12V6V。凡特別危險(xiǎn)環(huán)境使用的攜帶式電動(dòng)工具應(yīng)采用42V安全電壓;凡有電擊危險(xiǎn)環(huán)境使用的手持照明燈和局部照明燈應(yīng)采用36V24V安全電壓;金屬容器內(nèi)、隧道內(nèi)、水井內(nèi)以及周?chē)写竺娣e接地導(dǎo)體等工作地點(diǎn)狹窄、行動(dòng)不便的環(huán)境應(yīng)采用12 V安全電壓;水下作業(yè)等特殊場(chǎng)所應(yīng)采用6V安全電壓。當(dāng)電氣設(shè)備采用24V 以上安全電壓時(shí),必須采取直接接觸電擊的防護(hù)措施。

2.安全電源及回路配置

1)安全電源。通常采用安全隔離變壓器作為安全電壓的電源。

其接線(xiàn)如圖3-3所示。安全隔離變壓器的一次線(xiàn)圈與二次線(xiàn)圈之間有良好的絕緣;其間還可用接地的屏蔽隔離開(kāi)來(lái)。除隔離變壓器外,具有同等隔離能力的發(fā)電機(jī)、蓄電池、電子裝置等均可做成安全電壓電源。但不論采用什么電源,安全電壓邊均應(yīng)與高壓邊保持雙重絕緣的水平。

 


一般用途的單相安全隔離變壓器的額定容量不應(yīng)超過(guò)10kV·A,三相的不應(yīng)超過(guò)16kV·A。電鈴用變壓器的額定容量不應(yīng)超過(guò)100V·A。玩具用變壓器的額定容量不應(yīng)超過(guò)200V·A

安全隔離變壓器的外殼一般不能打開(kāi)。其外殼結(jié)構(gòu)應(yīng)能防止偶然觸及帶電部分的可能性。變壓器的各附件應(yīng)予緊固,運(yùn)行中不得因振動(dòng)、發(fā)熱而松動(dòng)。蓋板至少應(yīng)有兩種方式加以固定,而且,其中至少有一種方式必須使用工具實(shí)現(xiàn)。安全隔離變壓器應(yīng)具有耐熱、防潮、防水及抗振的結(jié)構(gòu)。

2)回路配置。安全電壓回路的帶電部分必須與較高電壓的回路保持電氣隔離,并不得與大地、保護(hù)接零(地)線(xiàn)或其他電氣回路連接。但變壓器外殼及其一、二次線(xiàn)圈之間的屏蔽隔離層應(yīng)按規(guī)定接地或接零。如果變壓器不具備雙重絕緣的結(jié)構(gòu),為了減輕變壓器一次線(xiàn)圈與二次線(xiàn)圈短接的危險(xiǎn),二次線(xiàn)圈應(yīng)接地或接零。

安全電壓的配線(xiàn)最好與其他電壓等級(jí)的配線(xiàn)分開(kāi)敷設(shè)。否則,其絕緣水平應(yīng)與共同敷設(shè)的其他較高電壓等級(jí)配線(xiàn)的絕緣水平一致。

3)插銷(xiāo)座。安全電壓的設(shè)備的插銷(xiāo)座不得帶有接零或接地插頭或插孔。為了保證不與其他電壓的插銷(xiāo)座有插錯(cuò)的可能,安全電壓應(yīng)采用不同結(jié)構(gòu)的插銷(xiāo)座,或者在其插座上有明顯的標(biāo)志。

4)短路保護(hù)。安全隔離變壓器的一次邊和二次邊均應(yīng)裝設(shè)短路保護(hù)元件。

5)功能特低電壓。如果電壓值與安全電壓值相符,而由于功能上的原因,電源或回路配置不完全符合安全電壓的要求,則稱(chēng)為功能特低電壓。其補(bǔ)充安全要求是裝設(shè)必要的屏護(hù)或加強(qiáng)設(shè)備的絕緣,以防止直接接觸電擊;當(dāng)該回路同一次邊保護(hù)零線(xiàn)或保護(hù)地線(xiàn)連接時(shí),一次邊應(yīng)裝設(shè)防止電擊的自動(dòng)斷電裝置,以防止間接接觸電擊。其他要求與安全電壓相同。

3.電氣膈高

電氣隔離指工作回路與其他回路實(shí)現(xiàn)電氣上的隔離。電氣隔離是通過(guò)采用1∶1,即一次邊、二次邊電壓相等的隔離變壓器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。電氣隔離的安全原理是在隔離變壓器的二次邊構(gòu)成了一個(gè)不接地的電網(wǎng),因而阻斷了在二次邊工作的人員單相電擊時(shí)電擊電流的通路。

 

三、漏電保護(hù)

漏電保護(hù)裝置主要用于防止間接接觸電擊和直接接觸電擊。漏電保護(hù)裝置也用于防止漏電火災(zāi),以及用于監(jiān)測(cè)一相接地故障。

漏電保護(hù)裝置種類(lèi)很多。按照動(dòng)作原理,分為電壓型和電流型兩類(lèi);按照有無(wú)電子元器件,分為電子式和電磁式兩類(lèi);按照極數(shù),分為二極、三極和四極漏電保護(hù)器等。

電壓型漏電保護(hù)裝置以設(shè)備上的故障電壓為動(dòng)作信號(hào),電流型漏電保護(hù)裝置以漏電電流或觸電電流為動(dòng)作信號(hào)。動(dòng)作信號(hào)經(jīng)處理后帶動(dòng)執(zhí)行元件動(dòng)作,促使線(xiàn)路迅速分?jǐn)唷?/span>

1.漏電保護(hù)裝置選用

選用漏電保護(hù)裝置應(yīng)當(dāng)考慮多方面的因素。其中,首先是正確選擇漏電保護(hù)裝置的動(dòng)作電流。在浴室、游泳池、隧道等電擊危險(xiǎn)

性很大的場(chǎng)合,應(yīng)選用高靈敏度的漏電保護(hù)裝置。如果在作業(yè)場(chǎng)所遭受電擊后,有其他人幫助及時(shí)脫離電源,則漏電保護(hù)裝置的動(dòng)作電流可以大于擺脫電流;如系快速型保護(hù)裝置,動(dòng)作電流可按室顫電流選取;如果是前級(jí)保護(hù),即分保護(hù)前面的總保護(hù),動(dòng)作電流可超過(guò)心室顫動(dòng)電流。如果作業(yè)場(chǎng)所無(wú)他人配合工作,動(dòng)作電流不應(yīng)超過(guò)擺脫電流。在觸電后可能導(dǎo)致嚴(yán)重二次事故的場(chǎng)合。應(yīng)

選用6mA動(dòng)作電流。為了保護(hù)兒童或病人,應(yīng)采用10mA 以下的動(dòng)作電流。

選擇動(dòng)作電流還應(yīng)考慮誤動(dòng)作的可能性。保護(hù)器應(yīng)能避開(kāi)線(xiàn)路不平衡的泄漏電流而不動(dòng)作;還應(yīng)能在安裝位置可能出現(xiàn)的電磁干擾下不誤動(dòng)作。選擇動(dòng)作電流還應(yīng)考慮保護(hù)器制造的實(shí)際條件。例如,純電磁式產(chǎn)品很難達(dá)到30 mA 以下的動(dòng)作電流。在多級(jí)保護(hù)的情況下,選擇動(dòng)作電流還應(yīng)考慮多級(jí)保護(hù)的需要。

對(duì)于電動(dòng)機(jī),保護(hù)器應(yīng)能躲過(guò)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的泄漏電流而不動(dòng)作。保護(hù)器應(yīng)有較好的平衡特性,以避免在數(shù)倍于額定電流的堵轉(zhuǎn)電流沖擊下誤動(dòng)作。對(duì)于不允許停轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī),應(yīng)采用漏電報(bào)警方式,而不采用漏電切斷方式。對(duì)于照明線(xiàn)路,宜根據(jù)泄漏電流的大小和分布,采用分級(jí)保護(hù)的方式。支線(xiàn)上選用高靈敏度保護(hù)器,干線(xiàn)上選用中靈敏度保護(hù)器。在建筑工地、金屬構(gòu)架上等電擊危險(xiǎn)性大的場(chǎng)合。類(lèi)移動(dòng)式設(shè)備應(yīng)配用高靈敏度漏電保護(hù)裝置。電熱設(shè)備應(yīng)按熱態(tài)泄漏狀況選擇保護(hù)器的動(dòng)作電流。對(duì)于電焊機(jī),應(yīng)考慮保護(hù)器的正常工作不受電焊的短時(shí)沖擊電流、電流急劇的變化、電源電壓的波動(dòng)的影響。對(duì)干高頻焊機(jī)。保護(hù)器還應(yīng)有良好的抗電磁干擾性能。對(duì)于有非線(xiàn)性元件而產(chǎn)生高次諧波以及對(duì)有整流元件的設(shè)備,應(yīng)采用零序電阻互感器二次邊接有濾波電容的保護(hù)器,而且互感器鐵心應(yīng)選用剩磁低的軟磁材料制成。

用于防止漏電火災(zāi)的漏電報(bào)警裝置的動(dòng)作電流可在100500mA 范圍內(nèi)選擇。

漏電保護(hù)裝置的額定電壓、額定電流、分?jǐn)嗄芰Φ染鶓?yīng)與線(xiàn)路條件相適應(yīng)。

漏電保護(hù)裝置的極數(shù)應(yīng)按線(xiàn)路特征選擇。單相線(xiàn)路選用二極保護(hù)器,僅帶三相負(fù)載的三相線(xiàn)路可選用三極保護(hù)器,動(dòng)力與照明合用的三相四線(xiàn)線(xiàn)路和三相照明線(xiàn)路必須選用四極保護(hù)器。

2.漏電保護(hù)裝置安裝和運(yùn)行

1)安裝。有金屬外殼的類(lèi)移動(dòng)式電氣設(shè)備和手持式電動(dòng)工具、安裝在潮濕或強(qiáng)腐蝕等惡劣場(chǎng)所的電氣設(shè)備、建筑施工工地的施工電氣設(shè)備、臨時(shí)性電氣設(shè)備、賓館類(lèi)的客房?jī)?nèi)的插座、觸電危險(xiǎn)性較大的民用建筑物內(nèi)的插座、游泳池或浴池類(lèi)場(chǎng)所的水中照明設(shè)備、安裝在水中的供電線(xiàn)路和電氣設(shè)備,以及醫(yī)院中直接接觸人體的醫(yī)用電氣設(shè)備(胸腔手術(shù)室的除外)等均應(yīng)安裝漏電保護(hù)裝置。

對(duì)于公共場(chǎng)所的通道照明電源和應(yīng)急照明電源、消防用電梯及確保公共場(chǎng)所安全的電氣設(shè)備、用于消防設(shè)備的電源(如火災(zāi)報(bào)警裝置、消防水泵、消防通道照明等)、用于防盜報(bào)警的電源,以及其他不允許突然停電的場(chǎng)所或電氣裝置的電源,漏電時(shí)立即切斷電源將會(huì)造成其他事故或重大經(jīng)濟(jì)損失。在這些場(chǎng)合,應(yīng)裝設(shè)不切斷電源的漏電報(bào)警裝置。

從防止觸電的角度考慮,使用安全電壓供電的電氣設(shè)備、一般環(huán)境條件下使用的具有雙重絕緣或加強(qiáng)絕緣結(jié)構(gòu)的電氣設(shè)備、一般環(huán)境條件下使用隔離變壓器供電的電氣設(shè)備、在采用不接地的局部等電位聯(lián)結(jié)措施的場(chǎng)所中使用的電氣設(shè)備,以及其他沒(méi)有漏電危險(xiǎn)和觸電危險(xiǎn)的電氣設(shè)備可以不安裝漏電保護(hù)裝置。

安裝漏電保護(hù)裝置前,應(yīng)仔細(xì)檢查其外殼、銘牌、接線(xiàn)端子、試驗(yàn)按鈕、合格證等是否完好。

漏申保護(hù)裝置的安裝應(yīng)合牛產(chǎn)廠產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)的要求 ∶漏電保護(hù)裝置的額定電壓、額定電流、額定分?jǐn)嗄芰、極數(shù)、環(huán)境條件以及額定漏電動(dòng)作電流和分?jǐn)鄷r(shí)間在滿(mǎn)足被保護(hù)供電線(xiàn)路和電氣設(shè)備運(yùn)行要求的同時(shí),還必須滿(mǎn)足安全要求。

裝有漏電保護(hù)裝置的電氣線(xiàn)路和設(shè)備的泄漏電流必須控制在允許范圍內(nèi)。所選用漏電保護(hù)裝置的額定不動(dòng)作電流不應(yīng)小于正常泄漏電流最大值的2倍。當(dāng)泄漏電流大于允許值時(shí),必須更換絕緣良好的電氣線(xiàn)路或設(shè)備。當(dāng)電氣設(shè)備裝有高靈敏度的漏電保護(hù)裝置時(shí),則電氣設(shè)備單獨(dú)接地裝置的接地電阻可適當(dāng)放寬,但應(yīng)限制預(yù)期的接觸電壓在允許范圍內(nèi)。安裝漏電保護(hù)裝置的電動(dòng)機(jī)及其他電氣設(shè)備在正常運(yùn)行時(shí)的絕緣電阻值不應(yīng)低于0.5MΩ。

漏電保護(hù)裝置應(yīng)安裝在無(wú)腐蝕性氣體、無(wú)爆炸危險(xiǎn)(防爆型除外)的場(chǎng)所,并應(yīng)注意防潮、防塵、防強(qiáng)震、防陽(yáng)光直射、防磁場(chǎng)干擾的要求;安裝位置應(yīng)便于檢查、便于操作。保護(hù)器應(yīng)垂直安裝,并安裝牢固。安裝帶有短路保護(hù)的漏電開(kāi)關(guān)必須保證在電弧噴出方向留有足夠的飛弧距離。

用于防止觸電事故的漏電保護(hù)裝置只能作為附加保護(hù)。加裝漏電保護(hù)裝置的同時(shí)不得取消或放棄原有的基本安全措施。

2)誤動(dòng)作和拒動(dòng)作。誤動(dòng)作是指漏電保護(hù)裝置在線(xiàn)路或設(shè)備未發(fā)生預(yù)期的觸電或漏電時(shí)的動(dòng)作。拒動(dòng)作是指發(fā)生預(yù)期動(dòng)作的觸電或漏電時(shí),保護(hù)裝置拒絕動(dòng)作。誤動(dòng)作和拒動(dòng)作都會(huì)影響漏電保護(hù)裝置正常運(yùn)行。

3)接線(xiàn)。漏電保護(hù)裝置的接線(xiàn)必須正確。接線(xiàn)錯(cuò)誤可能導(dǎo)致漏電保護(hù)裝置誤動(dòng)作,也可能導(dǎo)致漏電保護(hù)裝置拒動(dòng)作。

接線(xiàn)前應(yīng)分清漏電保護(hù)裝置的輸入端和輸出端、分清相線(xiàn)和零線(xiàn),不得反接或錯(cuò)接。輸入端與輸出端接錯(cuò)時(shí),電子式漏電保護(hù)裝置的電子線(xiàn)路可能由于沒(méi)有電源而不能正常工作。

漏電保護(hù)裝置負(fù)載側(cè)的線(xiàn)路必須保持獨(dú)立,即負(fù)載側(cè)的線(xiàn)路(包括相線(xiàn)和工作零線(xiàn))不得與接地裝置連接,不得與保護(hù)零線(xiàn)連接,也不得與其他電氣回路連接。在保護(hù)接零線(xiàn)路中,應(yīng)將工作零線(xiàn)與保護(hù)零線(xiàn)分開(kāi)∶N線(xiàn)必須經(jīng)過(guò)保護(hù)器,PE線(xiàn)或PEN線(xiàn)不得經(jīng)過(guò)保護(hù)器。

4)使用。對(duì)于運(yùn)行中的漏電保護(hù)裝置,應(yīng)當(dāng)定期檢查和試驗(yàn)。外部檢查。保護(hù)器外殼各部及其上部件、連接端子應(yīng)保持清潔,完好無(wú)損;膠木外殼不應(yīng)變形、變色,不應(yīng)有裂紋和燒傷痕跡;制造廠名稱(chēng)(或商標(biāo))、型號(hào)、額定電壓、額定電流、額定動(dòng)作電流等應(yīng)標(biāo)志清楚,并應(yīng)與運(yùn)行線(xiàn)路的條件和要求相符合。保護(hù)器外殼防護(hù)等級(jí)應(yīng)與使用場(chǎng)所的環(huán)境條件相適應(yīng)。

接線(xiàn)端子不應(yīng)松動(dòng);連接部位不得變色。接線(xiàn)端子不應(yīng)被明顯腐蝕。

保護(hù)器工作時(shí)應(yīng)沒(méi)有雜音。

漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)的操作手柄應(yīng)靈活、可靠。

自檢裝置。用力壓下試驗(yàn)按鈕后,按鈕應(yīng)能完全復(fù)位。漏電保護(hù)裝置安裝完畢后,應(yīng)操作試驗(yàn)按鈕檢驗(yàn)其動(dòng)作可靠性,確認(rèn)可以正常動(dòng)作后才允許投入使用。使用過(guò)程中也應(yīng)定期用試驗(yàn)按鈕試驗(yàn)其可靠性。為了防止燒壞試驗(yàn)電阻,不宜過(guò)于頻繁地試驗(yàn)。

溫度。保護(hù)器外殼膠木件最高溫度不得超過(guò)65 ℃,外殼金屬件最高溫度不得超過(guò)55℃;接線(xiàn)端子溫度一般不得超過(guò)65 ℃。

絕緣電阻。絕緣電阻應(yīng)在運(yùn)行位置斷電測(cè)定。測(cè)定應(yīng)采用500 V兆歐表。應(yīng)測(cè)定保護(hù)器斷開(kāi)時(shí)同極進(jìn)出線(xiàn)之間,保護(hù)器閉合時(shí)每極與連在一起的其他各極之間,保護(hù)器閉合時(shí)連在一起的各極與保護(hù)框架之間、與覆蓋金屬箔的絕緣外殼之間的絕緣電阻。各部絕緣電阻均不得低于1.5MQ。

管理。已安裝的保護(hù)器應(yīng)有專(zhuān)人負(fù)責(zé)動(dòng)作記錄、檢查、外部維護(hù)和更換,并應(yīng)建立設(shè)備檔案。使用人應(yīng)了解保護(hù)器的功能,掌握保護(hù)器的自檢方法;應(yīng)熟知正確的停、送電程序。

經(jīng)維修后的漏電保護(hù)裝置,性能指標(biāo)不得降低,并應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)檢查和校驗(yàn)。


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