《直接接触电击防护》PPT课件

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1、第二章直接接触电击防护张村峰Email：cfzh@njut.edu.cn2012年4月电气安全内容绝缘屏护和间距概述触及正常运行带电体所发生的电击，称为直接接触电击。直接接触电击的基本防护原则就是使危险的带电部分不会被有意或无意地触及。最为常用的直接接触电击的防护措施是绝缘、屏护和间距。这些措施可以防止人体触及或过分接近带电体造成触电事故以及防止短路、故障接地等电气事故。绝缘概念绝缘是指利用绝缘材料对带电体进行封闭和隔离。绝缘是防止电事故的重要措施，良好的绝缘也是保证电气系统正常运行的基本条件。绝

2、缘材料的电气性能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。绝缘材料的主要作用是用于对带电的或不同电位的导体进行隔离，使电流按照确定线路流动。绝缘材料的电气性能气体绝缘材料空气、氮、氢、二氧化碳和六氟化硫等液体绝缘材料从石油原油中提炼出来的绝缘矿物油，十二烷基苯、聚丁二烯、硅油和三氯联苯等合成油以及蓖麻油固体绝缘材料树脂绝缘漆，纸、纸板等绝缘纤维制品，漆布、漆管和绑扎带等绝缘浸渍纤维制品，绝缘云母制品，电工用薄膜、复合制品和粘带，

3、电工用层压制品，电工用塑料和橡胶、玻璃、陶瓷等绝缘材料的电气性能绝缘电阻率和绝缘电阻介电常数介质损耗绝缘电阻率和绝缘电阻在电场的作用下，它们可作有向运动，形成泄漏电流。电阻支路的电流Ii为漏导电流；流经电容和电阻串联支路的电流Ia称为吸收电流，是由缓慢极化和离子体积电荷形成的电流；电容支路的电流IC称为充电电流，是由几何电容等效应构成的电流。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。介电常数介电常数是用来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

4、荷就愈多。相对介电常数：介电常数受电源频率、温度、湿度等因素的影响会产生变化。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，相对介电常数也增大。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。介质损耗可以是由漏导电流引起，也可以由极化所引起。介质损耗使电介质发热，是电介质发生热击穿的根源。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，其性能发生破坏。绝缘击穿绝缘老化绝缘损坏绝缘击穿施加于电介质上的电场

5、强度高于临界值（击穿场强）时发生的破坏。气体电介质的击穿液体电介质的击穿固体电介质的击穿气体电介质的击穿碰撞电离导致的击穿。电子崩向阳极发展，最后形成一条具有高电导的通道。击穿场强与气体压力有关，低压（真空）和高压时的击穿场强都很高。空气的击穿场强约为25～30kV/cm。液体电介质的击穿纯净液体的击穿与气体的击穿机理相似，但击穿强度要高多。当液体中混有气体、液体和固体杂质时，击穿场强将大大降低。液体电介质击穿后，绝缘性能在一定程度上可以得到恢复。固体电介质的击穿电击穿：强电场的作用下，其内少量处

6、于导带的电子剧烈运动与晶格上的原子（或离子）碰撞而使之游离，并迅速扩展下去导致的击穿。特点是电压作用时间短，击穿电压高。电击穿的击穿场强几乎只与电场的均匀程度有关。热击穿：介质损耗等原因产生的热量不能及时散发所致。特点是电压作用时间长，击穿电压较低。热击穿电压随环境温度上升而下降，与电场均匀程度关系不大。固体电介质的击穿电化学击穿：游离、发热和化学反应等因素综合效应造成的击穿。特点是电压作用时间长，击穿电压往往很低。主要与绝缘材料本身的耐游离性能、制造工艺、工作条件等因素有关。放电击穿：内部气泡首

7、先发生碰撞游离而放电，继而加热其他杂质，使之气化形成气泡，由气泡放电进一步发展导致击穿。击穿电压与绝缘材料的质量有关。固体电介质的击穿固体电介质一旦击穿，将失去其绝缘性能。热击穿多发生在低压电气设备；放电击穿多发生于高压电气设备；而当电压作用时间达数十小时乃至数年时，大多数属于电化学击穿。绝缘老化电气设备在运行过程中,其绝缘材料由于受热、电、光、氧、机械力(包括超声波)、辐射线、微生物等因素的长期作用，产生一系列不可逆的物理变化和化学变化，导致绝缘材料的电气性能和机械性能的劣化。绝缘老化热老化：促

8、使绝缘老化的主要因素是热。多发生在低压电气设备上。原因包括：低分子挥发成分的逸出；材料的解聚和氧化裂解、热裂解、水解；材料分子链继续聚合等过程。绝缘材料都有其极限耐热温度。电老化：由局部放电所致。多发生于高压电气设备。原因包括：局部放电时产生的臭氧、氮氧化物、高速粒子；材料局部发热等。我国绝缘材料标准规定的绝缘耐热分级和极限温度耐热分级极限温度/℃Y90A105E120B130F155H180C>180绝缘损坏绝缘损坏是指由于：绝缘材料选用不当、电气设备和线路安装不正确或使用不合理