电气安全一电气安全基础版PPT课件.ppt
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1、第一章 电气安全基础 第一节 电气安全问题立论 第二节 电气危害 第三节 绝缘技术基础 第四节 接地技术基础 第五节 工程接地装置 第六节 外界影响及环境技术基础 第七节 安全认证及电气安全相关的标准化组织1第一节 电气安全问题立论 一、电气安全问题的背景 1、社会背景 各类“电”系统产生的危害。需要电能的工作都面临的问题,在现代社会极其广泛和基础,与环境污染等问题类同,属于技术性的社会问题。2、自然背景 自然界雷电、静电、电磁辐射等产生的危害。包括对电气电子系统和非电对象的危害。2 3、技术发展规律背景 理论(如物理学)研究获得突破趋利应用 形成工程(业)体系 负面作用显现形成技术性社会问题
2、避害对策 4、学科背景 问题本身的基础性、所涉及学科的广泛性与理论深度、灾害形式的多样性、工程体系的系统性与综合性等,形成以电气工程学科为主干的多学科交叉的学科背景3 二、电气安全问题的工程现状 1)对比知不足与IEC、IEEE等标准对比,内容与涉及范围的差距;与电气安全先进国家单位用电量事故率对比。2)学习与进步国家标准逐渐与国际标准接轨;行业广泛的贯标技术交流活动;勘察设计行业与设备制造业和施工安装行业的相互促进;院校专业教育对相关知识原理性和系统性的强化等。3)努力的方向更新观念(非常困难),纠正错误,普及知识,发展技术。4 三、本课程研究范围和重点 面向非电气专业场所,面对非电气专业人
3、员,研究各类电气危害产生的机理和特性参数计算,并提出有效的技术防护措施。关键词:两个“非”,“技术措施”5 四、本课程的特点和学习方法 1、特点 案例式教学特征。2、学习方法 1)掌握知识结构两条主线:电气安全问题的理论基础;电气安全问题在工程体系中的位置。2)归纳共性,对比个性。3)从问题出发展开研究。6第二节 电气危害一、电气危害分类7 二、电气危害的主要加害源简介 1、供配电系统 危害对象:系统自身;系统所处环境中的其他事物。2、雷电、静电及其他电磁污染 危害对象:环境中的事物,包括电气电子系统、室内空间和建(构)筑屋实体等。8 三、电气危害的特点 1、非直观。2、途径广。3、能量大小悬
4、殊,谱密度多样。4、作用时间长短不一。5、关联性。不同危害之间、危害与防护措施之间、不同防护措施相互之间。9 四、电气危害的规律 1、电气危害总是缘于电能的非期望分配。理解某种危害产生机理的最基本依据。2、电气危害的发生一定伴生着电气参量的变化。变化:量值大小,特征、组合特性等。判断某种危害是否发生的技术依据。10第三节 绝缘技术基础 一、绝缘材料 绝缘材料导电能力很小的一类材料的总称,又称电介质。本质特征:材料中基本没有可自由移动的载流子。参数界定:电阻率不低于107m。用途:对带电导体进行封闭、隔离。物态:气体、液体、固体绝缘。典型材料:空气、变压器油、塑料11 1、绝缘材料的主要电气参数
5、 (1)绝缘电阻率。107m。与温度反相关,温度每降低10,增大1.52倍。注意绝缘的温度特性与导体相反。与所加电压反相关。与湿度反相关。与特性老化相关。12 (2)介质损耗因数。1)介质损耗:交变电压作用下绝缘介质中产生的有功功率损耗,简称介损。2)介损机理探讨。交变电压作用下介质中主要会产生泄漏和极化两种现象。泄漏即介质中少量载流子在电压作用下发生的定向运动,产生电流,由此产生的损耗叫做电导损耗或泄漏损耗。载流子多少主要与材料中的杂质和老化因素有关。13 极化又分有损与无损极化。无损极化:中性分子在外电场作用下正、负电荷中心分离,但外电场消失后会重新重合,无能量消耗,又称弹性极化。有损极化
6、:偶极子在外电场作用下重新取向,外电场消失后不复原,有能量消耗,又称非弹性极化。介质等效电路。三个支路解释实际介质理想介质14 3)介质损耗角与介损因数tan。介损功率大小与介质体积、形状尺寸等有关,不能表征材料的性质。介损角在规定测试条件下只与材料有关。工程上一般测量介损角正切值tan,称为介损因数。实际介质相量图理想介质有功损耗在相量图上表现为电流的有功分量大小,即电流相量在电压相量上的投影大小。15 (3)介电强度。指绝缘不被击穿所能承受的最大电场强度,又称介质强度。介电强度不仅与绝缘材料本身的性质有关,还与外加电场的形式有关。如直流与交流电压作用下,介质的介电强度可能不同。介质介电强度
7、受环境条件影响较大,如温度、湿度、压力等。举例:规定的正常条件下空气的直流介电强度为3kV/mm。16小结:绝缘材料的最常见电气参数为:绝缘电阻率、介损因数(或介质损耗角)和介电强度。这些参数只与介质材料有关,与介质形状、尺寸体积等无关。介质材料电气参数受温度、湿度等环境条件影响较大。17 2、绝缘材料耐热分级 在保证寿命的前提下,根据绝缘材料所能长期承受的最高工作温度,可将它们分为若干等级。耐热等级耐热等级YAEBFH长期允许使用的最高温度长期允许使用的最高温度/C90105120130155180 绝缘耐热分级有时又称为绝缘等级,取决于绝缘热老化特性,注意不要与介电强度参数混淆。使绝缘寿命
8、减半的额外温升,Y级绝缘为8,B级为10,H级为12。18 二、绝缘结构及分类 1、绝缘结构的概念 由一种或若干种绝缘材料制作的绝缘体,连同全部端子组成的完整几何结构,称为绝缘结构。绝缘结构可理解为由绝缘物料所加工成的零、部件,以方便应用在各种不同的电气设备上。绝缘结构按功能可分为工作绝缘和保护绝缘。19 2、按保护功能区分的绝缘形式 (1)基本绝缘。带电部件上对触电起基本保护作用的绝缘结构。(介绍工作绝缘)(2)附加绝缘。为在基本绝缘损坏情况下防止触电而附加在基本绝缘之外的一种独立绝缘结构,又称辅助绝缘。(3)双重绝缘。由基本和附加绝缘构成的组合绝缘结构。基本绝缘和附加绝缘是可以分开的,各自
9、本身就是一个独立的绝缘结构。(4)加强绝缘。相当于双重绝缘保护程度的单独绝缘结构,由一种或若干种绝缘材料构成,但不能分拆,是一个整体。20a、b、c、d双重绝缘 e、f加强绝缘21 3、爬电距离和电气间隙 是两个与绝缘结构相关的常用参数。爬电现象:带电部分沿绝缘表面发生的电弧放电。电弧呈水纹或树枝样,像在绝缘表面爬行一样。22 三、绝缘检测 1、绝缘电阻测试 1)测试设备。兆欧表。2)测试内容。吸收比,绝缘电阻。吸收比:屏蔽极应用偏转角为Rx的一元函数绝缘电阻R23 2、介损角正切值tan测试 1)测试设备。介损电桥,又称西林电桥。2)测试结果。介损角正切值。反接线试件接地正接线试件不接地24
10、第四节 接地技术基础 一、电气地与电气接地 电气“地”:可用作为参考电位且电容无穷大的物体。用作参考电位:任何扰动下,电位都保持不变。(这一点实际上不可能完全做到)电容无穷大:可提供或接受任意多的电荷。电气“接地”:将电气系统或装置上特定可导电部分与电气“地”进行电气连接的技术措施。25 二、接地的分类 功能性接地,保护性接地,电磁兼容接地。1、功能性接地 为保证系统(设备)正常工作,或为保证系统(设备)正确可靠地实现其功能所作的接地。过去又称为工作接地。例如:系统中性点接地,单极直流输电系统大地回流极接地。26 2、保护性接地 以人身和(或)设备安全为目的的接地。如:安全保护接地 防雷接地
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