電學(xué)試驗(yàn)儀器如何保護(hù)實(shí)驗(yàn)人員安全
作為絕緣材料或者電氣產(chǎn)品常用的電學(xué)試驗(yàn)檢測(cè)儀器,電壓擊穿試驗(yàn)儀、耐壓測(cè)試儀、絕緣電阻測(cè)試儀等等儀器在試驗(yàn)過程中常常涉及到高電壓,那么這些儀器是怎么保護(hù)操作人員的人身安全呢,本篇文章來(lái)介紹下常用的防觸電保護(hù)措施。
直接接觸電擊防護(hù)
基本防護(hù)原則:應(yīng)使危險(xiǎn)的帶電體不會(huì)被有意或無(wú)意地觸及。
基本防護(hù)措施:絕緣、屏護(hù)和間距。
例如:電壓擊穿試驗(yàn)儀的安全門既保證了安全間距,也起到了屏護(hù)作用。
LDJC-100kV電壓擊穿試驗(yàn)儀
間接接觸電擊防護(hù)
①保護(hù)接地是防止間接接觸電擊的基本安全技術(shù)措施。
采用了外殼接地后,接地短路電流將同時(shí)沿著接地體和人體與電網(wǎng)對(duì)地絕緣阻抗形成兩條通路。Ir/Id=Rd/Rr,Rd越小,流過人體電流越小,漏電設(shè)備對(duì)地電壓主要決定于接地保護(hù)Rd的大小。一般使 Ra<4Ω,就可以避免人體觸電,起到保護(hù)作用。
電壓擊穿試驗(yàn)儀涉及高電壓,要求外殼接地,接地電阻<4Ω,所以要求相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)室具有合格的接地排。
接地保護(hù)等效電路
②中性點(diǎn)直接接地(常見方式)如不采用外殼接地,通過人體電流為Ir=Ux/(Rr十Ro)。如人體電阻按1000Ω計(jì),中性點(diǎn)接地電阻<4Ω,流過人體電流為接近220mA,非常危險(xiǎn)。采用了外殼接地后,接地短路電流約為:Id=220/(4十4)=27.5A,不足以使保護(hù)動(dòng)作(Rr<<Rd+Ro);根據(jù)電壓分布,近似求得作用于人體電壓為 110V,流過人體電流近似為110mA。
③保護(hù)接零(TN系統(tǒng))。為防止人身因電氣設(shè)備絕緣損壞而遭受觸電,將電氣設(shè)備的金屬外殼與電網(wǎng)的零線相連接,稱為保護(hù)接零。適用于中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)(TN-S,TN-C)。當(dāng)采用保護(hù)接零時(shí),除電源中性點(diǎn)必須采用工作接地外,零線要在規(guī)定的地點(diǎn)采取重復(fù)接地。采用保護(hù)接零方式,設(shè)備發(fā)生外殼漏電,接地短路電流通過該相和零線構(gòu)成回路,由于零線阻抗很小,短路電流很大,使低壓斷路器或繼電保護(hù)動(dòng)作,切除故障。
保護(hù)接零適用于低壓中性點(diǎn)直接接地的三相四線配電網(wǎng)。保護(hù)接零裝置的具體要求采用重復(fù)接地,當(dāng)零線斷線后,保護(hù)接零設(shè)備就成為保護(hù)接地設(shè)備。零線上不允許裝設(shè)熔斷器和斷路器,防止斷開后設(shè)備出現(xiàn)相電壓引起觸電。為保證保護(hù)裝置迅速動(dòng)作,使任一點(diǎn)短路的短路電流均大于保護(hù)熔斷器額定電流的4倍,大于斷路器保護(hù)整定電流的1.5倍。在同一低壓電網(wǎng)中(如同一變壓器供電電網(wǎng)),不允許將一部分設(shè)備保護(hù)接地,而將另一部分設(shè)備保護(hù)接零,當(dāng)保護(hù)接地設(shè)備漏電后,由于電壓分布,使零線帶電「Uo=RoUx/(Ro+Rd),所有保護(hù)接零設(shè)備外殼帶電「Uo=RdUx/(Ro十Rd)]。使用三眼插座時(shí),不準(zhǔn)將插座內(nèi)的電源零線與接地端串接在一起,否則零線松脫或折斷,會(huì)使設(shè)備外殼帶電;若零線與地線接反,也會(huì)使外殼帶電,造成觸電事故。此系統(tǒng)中,凡因絕緣損壞而可能呈現(xiàn)危險(xiǎn)對(duì)地電壓的金屬部分均應(yīng)接零。
④工作接地。在正常或故障情況下,為保證電氣設(shè)備安全可靠工作,即運(yùn)行需要電力系統(tǒng)中的某一點(diǎn)(通常為中性點(diǎn))直接或通過特殊設(shè)備(如消弧線圈、電抗、電阻)的接地,叫做工作接地。能夠滿足電氣設(shè)備運(yùn)行中的特殊需要,如防止高壓電壓串人低壓系統(tǒng);降低電氣設(shè)備和輸電線路的絕緣水平,減少電氣設(shè)備制造成本和節(jié)省投資。
⑤特低電壓。特低電壓又稱安全特低電壓,是屬于兼有直接接觸電擊和間接接觸電擊防護(hù)的安全措施。保護(hù)原理是通過對(duì)系統(tǒng)中可能會(huì)作用于人體的電壓進(jìn)行限制,從而使觸電時(shí)流過人體的電流受到抑制,將觸電危險(xiǎn)性控制在沒有危險(xiǎn)的范圍內(nèi)。特低電壓額定值(工頻有效值)的等級(jí):42V、36V、24V、12V和6V,可根據(jù)使用環(huán)境、人員和使用方式等因素確定選用。