直接接触电击防护

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1、第二章直接接触电击防护张水平本章要点电阻率、介电常数、介质损耗、耐电强度的概念，绝缘击穿、绝缘老化、绝缘损坏的机理及预防对策，绝缘电阻的测试、兆欧表原理及使用，吸收比测定的概念及目的，常用设备的绝缘电阻指标。屏护定义、分类及应用，屏护的安全条件，线路、设备、检修间距的概念及其规定绝缘屏护间距第一节绝缘绝缘是指利用绝缘材料对带电体进行封闭和隔离。绝缘材料又称为电介质，其导电能力很小，但并非绝对不导电。工程上应用的绝缘材的电阻率一般都不低于1×107Ω·m。绝缘材料品种：①气体绝缘材料；②液体绝缘材料；③固

2、体绝缘材料。绝缘材料的电气性能主要表现在电场作用下材料的导电性能介电性能绝缘强度。它们分别以绝缘电阻率ρ(或电导γ)、相对介电常数εr、介质损耗角tanδ及击穿强度EB四个参数来表示。绝缘电阻率和绝缘电阻(1)任何电介质都不可能是绝对的绝缘体，总存在一些带电质点，主要为本征离子和杂质离子。在电场的作用下，它们可作有方向的运动，形成漏导电流，通常又称为泄漏电流。Ii：漏导电流Ia：吸收电流Ic：充电电流绝缘电阻率和绝缘电阻(2)绝缘电阻率和绝缘电阻分别是绝缘结构和绝缘材料的主要电性参数之一。为了检验

3、绝缘性能的优劣，在绝缘材料的生产和应用中，经常需要测定其绝缘电阻率，包括体积电阻率和表面电阻率，而在绝缘结构的性能和使用中经常需要测定绝缘电阻。温度、湿度、杂质含量和电场强度的增加都会降低电介质的电阻率。温度升高时，分子热运动加剧，使离子容易迁移，电阻率按指数规律下降。湿度升高，一方面水分的浸入使电介质增加了导电离子，使绝缘电阻下降；另一方面，对亲水物质，表面的水分还会大大降低其表面电阻率。电气设备特别是户外设备，在运行过程中，往往因受潮引起绝缘材料电阻率下降，造成泄漏电流过大而使设备损坏。绝缘电阻率和

4、绝缘电阻(3)杂质的含量增加，增加了内部的导电离子，也使电介质表面污染并吸附水分，从而降低了体积电阻率和表面电阻率。在较高的电场强度作用下，固体和液体电介质的离子迁移能力随电场强度的增强而增大，使电阻率下降。当电场强度临近电介质的击穿电场强度时，因出现大量电子迁移，使绝缘电阻按指数规律下降。介电常数(1)电介质在处于电场作用下时，电介质中分子、原子中的正电荷和负电荷发生偏移、使得正、负电荷的中心不再重合，形成电偶极子。电偶极子的形成及其定向排列称为电介质的极化。电介质极化后，在电介质表面上产生束缚电荷。

5、介电常数是表明电介质极化特征的性能参数。介电常数愈大，电介质极化能力愈强，产生的束缚电荷就愈多。束缚电荷也产生电场，且该电场总是削弱外电场的。介电常数(2)现用电容器来说明介电常数的物理意义。设电容器极板间为真空时，其电容量为Co，而当极板间充满某种电介质时，其电容量变为C，则C与Co的比值即该电介质的相对介电常数，即：在填充电介质以后，由于电介质的极化，使靠近电介质表面处出现了束缚电荷，与其对应，在极板上的自由电荷也相应增加，即填充电介质之后，极板上容纳了更多的自由电荷，说明电容被增大。因此，可以看出

6、，相对介电常数总是大于1的。介电常数(3)绝缘材料的介电常数受电源频率、温度、湿度等因素而产生变化。频率增加，介电常数减小。温度增加，介电常数增大；但当温度超过某一限度后，由于热运动加剧，极化反而困难一些，介电常数减小。湿度增加，电介质的介电常数明显增加，因此，通过测量介电常数，能够判断电介质受潮程度。大气压力对气体材料的介电常数有明显影响，压力增大，密度就增大，相对介电增大。介质损耗在交流电压作用下，电介质中的部分电能不可逆地转变成热能，这部分能量叫做介质损耗。单位时间内消耗的能量叫做介质损耗功率。介

7、质损耗使介质发热，是电介质热击穿的根源。施加交流电压时，电流、电压的相量关系如图所示。介质损耗总电流与电压的相位差φ，即电介质的功率因数角。功率因数角的余角δ称为介质损耗角。根据相量图，不难求出单位体积内介质损耗功率为P=式中:ω——电源角频率,ω=2πf;ε——电介质介电常数;E——电介质内电场强度;tanδ一一介质损耗角正切。由于P值与试验电压、试品尺寸等因素有关，难于用来对介质品质作严密的比较，所以，通常是以tanδ来衡量电介质的介质损耗性能。介质损耗①介质损耗将使介质发热，是介质热击穿的

8、根源。②电气设备中使用的电介质，要求它的tanδ值愈小愈好。而当绝缘受潮或劣化时，因有功电流明显增加，会使tanδ值剧烈上升。也就是说，tanδ能敏感地反映绝缘质量。因此，在要求高的场合，需进行介质损耗试验。③影响绝缘材料介质损耗的因素主要有频率、温度、湿度、电场强度和辐射。影响过程比较复杂，从总的趋势上来说，随着上述因素的增强，介质损耗增加。绝缘的破坏在电气设备的运行过程中，绝缘材料会由于电场、热、化学、机械、生物等因素的作用，使绝缘性能