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04 第四章 双重绝缘、加强绝缘、安全电压和漏电保护.pptx

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本课件可查阅工作绝缘与保护绝缘的结构及绝缘电阻、耐压、泄漏电流指标,SELV、PELV、FELV三类特低电压的电源与回路配置要求,以及漏电保护装置的组成、七种分类方式、动作性能参数与选用、安装、运行要点。

第四章章前导览页,列出双重绝缘、安全电压、电气隔离与剩余电流保护四节
功能定位对比页,说明安全电压着眼于限值、剩余电流保护着眼于时间
双重绝缘导览页,列出结构、安全条件与不导电环境三部分
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第1页:双重绝缘与漏电保护章导览

§4第四章双重绝缘、加强绝缘、安全电压和漏电保护§4.1双重绝缘和加强绝缘§4.2安全电压§4.3电气隔离§4.4漏电保护

第2页:本章防护措施的功能定位

双重绝缘、加强绝缘、安全电压和漏电保护均具有直接接触电击防护和间接接触电击防护双重功能。安全电压的着眼点在于对带电部分的电压值进行限制;漏电保护的着眼于针对作用于人体上不同的电流强度,在作用时间进行限制。

第3页:双重绝缘和加强绝缘导览

  • 1双重绝缘和加强绝缘
  • 一、双重绝缘和加强绝缘的结构
  • 二、双重绝缘和加强绝缘的安全条件
  • 三、不导电环境

第4页:双重绝缘的典型结构

双重绝缘和加强绝缘的结构相关概念:工作绝缘和保护绝缘。双重绝缘和加强绝缘的典型结构双重绝缘:加强绝缘:具有双重绝缘和加强绝缘的设备属于Ⅱ类设备。

第5页:工作绝缘

工作绝缘,又称基本绝缘或功能绝缘,是保证电气设备正常工作和防止触电的基本绝缘,位于带电体与不可触及金属件之间。

第6页:保护绝缘

保护绝缘,又称附加绝缘,是在工作绝缘因机械破损或击穿等而失效的情况下,可防止触电的独立绝缘,位于不可触及金属件与可触及金属件之间。

第7页:双重绝缘的定义

双重绝缘:兼有工作绝缘和附加绝缘的绝缘;

第8页:加强绝缘的定义

加强绝缘:基本绝缘经改进后,在绝缘强度和机械性能上具备了与双重绝缘同等防触电能力的单一绝缘,构成上可以包含一层或多层绝缘材料。

第9页:Ⅱ类设备的类型

  • Ⅱ类设备包括:
  • 全部绝缘外壳的Ⅱ类设备
  • 全部金属外壳的Ⅱ类设备
  • 兼有绝缘外壳和金属外壳两种特征的Ⅱ类设备。

第10页:双重绝缘的安全条件

  • 双重绝缘和加强绝缘的安全条件由于具有双重绝缘或加强绝缘,Ⅱ类设备无需再采用接地、接零等安全措施。双重绝缘和加强绝缘的设备应满足以下安全条件:
  • 绝缘电阻和电气强度
  • 外壳防护和机械强度
  • 电源连接线

第11页:绝缘电阻指标

双重绝缘和加强绝缘的绝缘电阻指标
绝缘类型绝缘电阻下限(MΩ)
工作绝缘2
保护绝缘5
加强绝缘7

表中数值为直流500V测试条件下的绝缘电阻下限。

第12页:交流耐压试验电压

交流耐压试验电压
绝缘类型试验电压(V)
工作绝缘1250
保护绝缘2500
加强绝缘3750

对于有可能产生谐振电压者,试验电压应比2倍谐振电压高出1000V;耐压持续时间为1min。

第13页:直流泄漏电流试验

直流汇漏电流试验的试验电压,对于额定电压不超过250V的Π类设备,应为其额定电压上限值或峰值的1.06倍;于施加电压5s后读数,泄漏电流允许值0.25mA。

第14页:外壳防护和机械强度

外壳防护和机械强度Ⅱ类设备应能保证在正常工作时以及在打开门盖和拆除可拆卸部件时,人体不会触及仅由工作绝缘与带电体隔离的金属部件。其外壳上不得有易于触及到上述金属部件的孔洞

第15页:绝缘外护物与标志

若利用绝缘外护物实现加强绝缘,则要求外护物必须用钥匙或工具才能开启,其上不得有金属件穿过,并有足够的绝缘水平和机械强度Ⅱ类设备应在明显位置标上作为Π类设备技术信息一部分的“回”形标志。例如标在额定值标牌上。

第16页:电源连接线要求

电源连接线Ⅱ类设备的电源连接线应符合加强绝缘要求,电源插头上不得有起导电作用以外的金属件,电源连接线与外壳之间至少应有两层单独的绝缘层。电源线的固定件应使用绝缘材料。如使用金属材料,应加以保护绝缘等级的绝缘。

第17页:电源线截面与选用

对电源线截面取决于所承受的额定电流,其要求见表4-1。此外,电源连接线还应经受基于电源连接线拉力试验标准的拉力试验而不损坏。一般场所使用的手持电动工具应优先选用Π类设备。在潮湿场所或金属构架上工作时除选用安全电压工具之外,也应尽量选用Π类工具。

第18页:不导电环境

  • 不导电环境利用不导电的材料制成地板、墙壁等,使人员所处的场所成为一个对地绝缘水平较高的环境,这种场所称为不导电环境或非导电环境。其安全要求:
  • 地板和墙壁每一点对地的电阻
  • 保持间距或设置屏障
  • 维持不导电的特征
  • 场所的不导电性能应具有永久性特征。

第19页:安全电压导览

  • 2安全电压
  • 一、特低电压的区段、限值和安全电压额定值
  • 二、特低电压防护的类型及安全条件
  • 三、SELV和PELV的安全电源及回路配置
  • 四、SELV和PELV的特殊要求
  • 五、FELV的辅助要求
  • 六、插头和插座

第20页:安全电压的保护原理

安全电压(安全特低电压),兼有直接接触电击和间接接触电击防护的功能。安全电压保护原理:通过对系统中可能作用于人体的电压进行限制,从而使触电时流过人体的电流受到抑制,将触电危险性控制在没有危险的范围内。

第21页:特低电压区段与限值

  • 特低电压的区段、限值和安全电压额定值
  • 特低电压区段交流:≤50V(有效值);直流:≤120V。
  • 特低电压限值限值是指任何运行条件下,允许存在于两个可触及导体间的最高电压值。不同环境条件下要求不同。
  • 安全电压额定值

第22页:限值的影响因素

包括正常情况、故障状态、电源频率、接触面积以及是否可握紧部件等。

第23页:特低电压防护类型

  • 特低电压防护的类型及安全条件
  • 类型
  • 安全条件

第24页:三类特低电压的含义

  • 类型:
  • 安全特低电压(SELV):不接地系统的安全特低电压
  • 保护特低电压(PELV):保护接地系统的安全特低电压
  • 功能特低电压(FELV):非电击防护目的特低电压。

第25页:特低电压的安全条件

  • 安全条件:要达到兼有直接接触电击和间接接触电击防护的保护要求,必须满足:
  • 线路或设备的标准电压不超过标准所规定的安全特低电压值
  • SELV和PELV必须满足安全电源、回路配置和各自的特殊要求
  • FELV必须满足其辅助要求。

第26页:安全电源与回路配置

SELV和PELV的安全电源及回路配置SELV和PELV对安全电源的要求完全相同,在回路配置上有共同要求,也有特殊要求。

第27页:安全电源的种类

  • SELV和PELV的安全电源必须有安全电源供电。可以作为安全电源的有:
  • 安全隔离变压器或与其等效的具有多个隔离绕组的电动发电机组,其绕组的绝缘至少相当于双重绝缘或加强绝缘
  • 电化电源或与高于安全特低电压回路无关的电源
  • 在故障时仍能够确保输出端子上的电压不超过特低电压值的电子装置电源等。

第28页:回路配置要求

  • SELV和PELV的回路配置
  • SELV和PELV回路带电部分相互之间、回路与其他回路之间应实行电气隔离
  • SELV和PELV回路的导线应与其他任何回路的导线分开敷设,以保持适当的物理上的隔离。

第29页:SELV的特殊要求

  • SELV和PELV的特殊要求
  • SELV的特殊要求
  • SELV回路的带电部分严禁与大地或其他回路的带电部分或保护导体相连接
  • 外露可导电部分不应有意地连接到大地或其他回路的保护导体和外露可导电部分,也不能连接到外部可导电部分
  • 若标称电压超过25V交流有效值或60V无纹波直流值,应装设必要的遮栏或外护物,或者提高绝缘等级。

第30页:PELV的特殊要求

  • PELV的特殊要求
  • 利用必要的遮栏或外护物,或者提高绝缘等级来现直接接触电击防护
  • 特殊情况可不进行上述直接接触电击防护。

第31页:可不防护的两种情形

①当标称电压不超过25V交流有效值或60V无纹波直流值,而且设备仅在干燥情况下使用,且带电部分不大可能同人体大面积接触时;②在其他任何情况下,标称电压不超过6V交流有效值或15V无纹波直流值。

第32页:FELV的辅助要求

  • FELV的辅助要求
  • 装设必要的遮栏或外护物,或者提高绝缘等级来实现直接接触电击防护
  • 当FELV回路设备的外露可导电部分与一次侧回路的保护导体相连接时应在一次侧回路装设自动断电的防护装置,以实现间接接触电击的防护。

第33页:插头和插座的要求

插头和插座为了避免经电源插头和插座将外部电压引入,必须从结构上保证SELV,PELV及FELV回路的插头和插座不致误插入其他电压系统或被其他系统的插关插入。SELV和PELV回路的插座还不得带有接零或接地插孔,而FELV回路则根据需要决定是否带接零或接地插孔。

第34页:电气隔离导览

  • 3电气隔离电气隔离防护的主要要求之一是被隔离设备或电路必须有单独的电源供电。
  • 一、电气隔离的安全原理
  • 二、电气隔离的安全条件

第35页:电气隔离的安全原理

电气隔离的安全原理电气隔离实质上是将接地的电网转换为一范围很小的不接地电网。

第36页:电气隔离的安全条件

电气隔离的安全条件单独的供电电源有的仅对单一设备供电,有的同时对多台设备供电。对这两种情况,从安全条件上有其通用的要求,也有各自的特殊的要求。

第37页:隔离回路的通用要求

  • 通用要求:
  • 电气上隔离的回路其电压不得超过500V交流有效值
  • 电气上隔离的回路必须由隔离的电源供电
  • 被隔离回路的带电部分保持独立
  • 软电线电缆中易受机械损伤的部分的全长均应是可见的
  • 被隔离回路应尽量采用独立的布线系统
  • 必须限制变压器二次侧电压和二次侧线路长度。

第38页:单一设备隔离的特殊要求

特殊要求⑴当实行电气隔离的为单一电气设备时,设备的外露可导电部分严禁与系统或装置中的保护导体或其他回路的外露可导电部分连接,以防止从隔离回路以外引入故障电压。若设备的外露可导电部分易于与其他回路的外露可导电部分形成接触,则触电防护就不应再依赖于电气隔离,而必须采取电击防护措施。

第39页:多台设备隔离的特殊要求

  • 当实行电气隔离的为多台电气设备时
  • 必须用绝缘和不接地的等电位联结导体相互连接
  • 回路中所有插座必须带肝供等电位联结用的专用插孔
  • 除了为Ⅱ类设备供电的软电缆之外,所有软电缆都必须包含一根用于等电位联结的保护芯线
  • 设置自动切断供电的保护装置,用于在隔离回路中两台设备发生不同相线的碰壳故障时,按规定的时间自动切断故障回路的供电。

第40页:漏电保护导览

  • 4漏电保护
  • 一、漏电保护装置的原理
  • 二、漏电保护装置的分类
  • 三、漏电保护装置的主要技术参数
  • 四、漏电保护装置的应用

第41页:漏电保护的作用

漏电保护是利用漏电保护装置来防止电气事故的一种安全技术措施。

第42页:漏电保护原理导览

  • 漏电保护装置的原理
  • 漏电保护装置的组成
  • 漏电保护装置的工作原理

第43页:漏电保护装置原理

漏电保护装置是通过检测异常电流或异常电压信号,经处理后促使执行机构动作,籍助开关设备迅速切断电源。分为电流型和电压型,目前常用的是电流型。

第44页:漏电保护装置的组成

  • 漏电保护装置的组成
  • 检测元件
  • 中间环节
  • 执行机构
  • 辅助电源
  • 实验装置

第45页:漏电保护的动作过程

当被保护电路发生漏电或有人触电时,由于漏电电流存在,出现了交变磁通。在交变磁通作用下,漏电保护器二次侧线圈就有感应电动势产生。此漏电信号经中间环节进行处理和比较,当达到预定值时,使主开关分励脱扣器线圈通电,驱动主开关自动跳闸,迅速切断被保护电路的供电电源。

第46页:漏电保护器工作原理图

漏电保护器工作原理图:本页为图示,展示零序电流互感器、中间环节与主开关分励脱扣器的配合关系。

第47页:漏电保护装置的分类依据

  • 漏电保护装置的分类
  • 按漏电保护装置中间环节的结构特点分类
  • 按结构特征分类
  • 按安装方式分类
  • 按级数和线数分类
  • 按运行方式分类
  • 按动作时间分类
  • 按动作灵敏度分类

第48页:按中间环节分类

  • 按漏电保护装置中间环节的结构特点分类
  • 电磁式漏电保护装置
  • 电子式漏电保护装置

第49页:按结构特征分类

  • 按结构特征分类
  • 开关型漏电保护装置
  • 组合型漏电保护装置

第50页:按安装方式分类

  • 按安装方式分类
  • 固定位置安装、固定接线方式的漏电保护装置
  • 带有电缆的可移动使用的漏电保护装置

第51页:按级数和线数分类

按级数和线数分类按照主开关的极数和穿过零序电流互感器的线数可将漏电保护装置分为;单极二线漏电保护装置、二极漏电保护装置、二极三线漏电保护装置、三极漏电保护装置、三极四线漏电保护装置和四极漏电保护装置。其中,单极二线漏电保护装置、二极三线漏电保护装置、三极四线漏电保护装置均有一根直接穿过零序电流互感器而不能被主开关断开的中性线。

第52页:按运行方式分类

  • 按运行方式分类
  • 不需要辅助电源的漏电保护装置
  • 需要辅助电源的漏电保护装置。

第53页:按动作时间分类

按动作时间分类分为快速动作型、延时型和反时限型漏电保护装置。

第54页:按动作灵敏度分类

按动作灵敏度分类分为高灵敏度型、中灵敏度型和低灵敏度型漏电保护装置。

第55页:主要技术参数导览

  • 漏电保护装置的主要技术参数
  • 漏电动作性能技术参数
  • 其他技术参数
  • 接通分断能力

第56页:漏电动作性能参数

  • 漏电动作性能的技术参数
  • 额定漏电动作电流(I△n)
  • 额定漏电不动作电流(I△no)
  • 漏电动作分断时间

第57页:额定漏电动作电流

额定漏电动作电流(I△n)在规定的条件下,漏电保护装置必须动作的漏电电流值。

第58页:额定漏电不动作电流

额定漏电动作电流(I△no)在规定的条件下,漏电保护装置必须不动作的漏电电流值。

第59页:漏电动作分断时间

漏电动作分断时间从突然施加漏电动作电流开始到被保护电路完全被切断为止的全部时间。反时限动作特性!

第60页:其他技术参数

其他技术参数主要有:额定频率(50Hz)、额定电压(220V或380V)、额定电流(…)。

第61页:接通分断能力

接通分断能力漏电保护装置的接通分断能力应符合相关规定。

第62页:漏电保护的应用导览

  • 漏电保护装置的应用
  • 漏电保护装置的选用
  • 漏电保护装置的安装
  • 漏电保护装置的运行

第63页:漏电保护装置的选用原则

  • 漏电保护装置的选用选用漏电保护装置应首先根据保护对象的不同要求进行选型,既要保证在技术上有效,还应考虑经济上的合理性。
  • 动作性能参数的选择
  • 其他性能的选择

第64页:动作性能参数的选择

  • 动作性能参数的选择原则:
  • 防止人身触电事故用于直接接触电击防护的漏电保护装置应选用额定动作电流为30mA及其以下的高灵敏度、快速型漏电保护装置等。
  • 防止火灾
  • 防止电气设备烧毁

第65页:其他性能的选择

其他性能的选择对于连接户外架空线路的电气设备,应选用冲击电压不动作型漏电保护装置。对于不允许停转的电动机,应选用漏电报警方式,而不是漏电切断方式的漏电保护装置。对于照明线路宜根据泄漏电流的大小和分布,采用分级保护的方工期。支线上用高灵敏度的漏电保护装置,干线上选用中灵敏度漏电保护装置等。

第66页:安装与不安装的判定

  • 漏电保护装置的安装
  • 需要安装漏电保护装置的场所
  • 不需要安装漏电保护装置的设备或场所
  • 漏电保护装置的安装要求。

第67页:需要安装的场所

需要安装漏电保护装置的场所:带金属外壳的Ⅰ类设备和手持式电动工具,安装在潮湿或强腐蚀等恶劣场所的电气设备,建筑施工工地的电气施工机械设备,临时性电气设备,宾馆类的客房内的插座触电危险性较大的民用建筑物内的插座,游泳池,喷水池或浴室类场所的水中照明设备,安装在水中的供电线路和电气设备,以及医院中直接接触人体的电气医疗设备(胸腔手术室除外等均应安装漏电保护装置。

第68页:应装报警装置的场所

对于公共场所的通道照明及应急照明电源,消防用电梯及确保公共场所安全的电气设备的电源,消防设备(如火灾报警装置、消防水泵、消防通道照明等)的电源,防盗报警装置的电源,以及其他不允许突然停电的场所或电气装置的电源,若在发生漏电时上述电源被立即切断,将会造成严重事故或重大经济损失。因此,在上述情况下,应装设不切断电源的漏电报警装置。

第69页:可不安装的设备与场所

不需要安静装漏电保护装置的设备或场所:使用安全电压供电的电气设备,一般环境情况下使用的具有双重绝缘或加强绝缘的电气设备设备,使用隔离变压器供电的电气设备,在采用了不接地的局部等电位联结安全措施的场所中适用的电气设备,以及其他没有间接接触电击危险场所电气设备。

第70页:安装的技术要求

漏电保护装置的安装要求:漏电保护装置的安装应符合生产厂家产品说明书的要求,应考虑供电线路、供电方式、系统接地类型和用电设备特征等因素。漏电保护装置的额定电压、额定电流额定分断能力、极数、环境条件以及额定漏电动作电流和分断时间,应满足被保护供电线路和设备的运行要求。

第71页:安装安全要求

安装安全要求:安装漏电保护装置之前,应检查电气线路和电气设备的泄漏电流值和绝缘电阻值。安装漏电保护装置不得拆除或放弃原有的安全防护措施,漏电保护装置只能作为电气安全防护系统中的附加保护措施。漏电保护装置标有电源侧和负载侧,安装时必须加以区别,按照规定接线,不得接反。安装漏电保护装置时,必须严格区分中性线和保护线。保护线不得接入漏电保护装置。漏电保护装置安装完毕后应操作试验按钮试验3次,带负载分合3次,确认动作正常后,才能投入使用。

第72页:运行管理内容

  • 漏电保护装置的运行
  • 漏电保护装置的运行管理
  • 漏电保护装置的误动作或拒动作分析:
  • 误动作
  • 拒动作。

第73页:运行管理要求

  • 为了确保漏电保护装置的正常运行,必须加强运行管理。
  • 定期进行可靠性试验
  • 动作特性(包括漏电动作电流值、漏电不动作电流值及动作时间)试验
  • 漏电保护器跳闸后,应认真检查其动作原因,排除故障后再合闸送电。

第74页:误动作的两方面原因

误动作的原因主要来自两方面;一方面是由漏电保护装置本身的原因引起;另一方面是由来自线路的原因引起。此外,偏离使用条件,制造安装质量低劣,抗干扰性能差等都可能引起误动作的发生。

第75页:装置本身引起误动作

由漏电保护装置本身引起误动作的主要原因是质量问题。如装置在设计上存在缺陷,选用元件质量不良,装配质量差,屏蔽不良等,均会降低保护器的稳定性和平衡性,使可靠性下降,从而导致误动作。

第76页:线路原因引起误动作(一)

由线路原因引起误动作的原因主要有:a、接线错误。例如,保护装置后方的零线与其他零线连接或接地,或保护装置后方的相线与其他支路的同相相线连接,或将负载跨接在保护装置电源侧和负载侧等。b、绝缘恶化。保护器后方一相或两相对地绝缘破坏或对地绝缘不对称降低,都将产生不平衡的泯漏电流,从而引发误动作。

第77页:线路原因引起误动作(二)

c、冲击过电压。冲击过电压产生较大的不平衡冲击泄漏电流,从而导致误动作。d、不同步合闸。不同步合闸时,先于其他相合闸的一相可能产生足够大的泄漏电流从而引起误动作。e、大型设备启动。在漏电保护装置的零序电流互感器平衡特性差时,大型设备的大启动电流作用下,零序电流互感器一次绕组的漏磁可能引发误动作。

第78页:拒动作的原因

拒动作造成拒动作的原因主要有:a、接线错误。b、动作电流选择不当。c、线路绝缘阻抗降低或线路太长。此外零序电流互感器二次线圈断线。脱扣元件粘连等各种各样的漏电保护装置内故障,缺陷均可造成拒动作。

第79页:本章小结页

本章结束

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