电气基础知识培训资料修改.docx

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1、电电 气气 知知 识识首先，介绍中国的电气应用水平在世界上层次。、一一接地接地1 1地的概念：地的概念：人经常活动脚所接触到的体量较大的零电位参考点，如大地、飞行中的飞机外壳、军舰外壳等。2 2何为接地：何为接地：接地就是接到依附体上如地球、飞机、汽车、钢平台等。通过接地极将设备及大地相连或通过导体将设备外壳及依附体相连。接地极及大地的连接效果差级；用导线及金属外壳的连接效果好级。3 3接地的目的：接地的目的：将雷电、感应静电的电荷泄放到地。但如飞机上的静电却不能自行泄放到大地，因此飞机着陆后需要专门进展放电处理。4 4接地故障：接地故障：带电导体及地间发生短路。一次接地故障：相对地短路二次接

2、地故障：相间短路5 5供电系统接地分类：供电系统接地分类：系统接地：一般为电源中性点接地；保护接地：设备外露金属体接地。在此应标准平时的用词，标准已废除了“工作接地“接零系统“零线“保护接零等概念模糊的名词。6 6接地构成：接地构成：由接地极、接地极引线和接地母排构成。利用建筑物根底作为接地极是最好最科学的方式，既节约又耐腐蚀，且接地效果又好，人工接地的方式不可取。即使是无桩根底也应该将扁铁埋入地圈梁的混凝土内。7 7系统接地的作用：系统接地的作用：降低线路和设备的绝缘等级要求，降低了供电电压，并在电网中带高压时通过 SPD 将高压泄放入地。8 8保护接地的作用：保护接地的作用：降低电气装置外

3、露导体在漏电时的对地电压。9 9接地电阻值：接地电阻值：当然是越小越好，但接地系统带主要目的是泄放雷电流和静电，低接地电阻对于低频电压效果好，但对于高频信号的接地因电抗量太大而意义不大；雷电流常常伴随高频电流。因此仅追求 1的联合接地电阻毫无意义。在高频系统中接地系统对人身保护和设备保护作用不大，人身保护和设备保护要靠等电位来实现。1010TNTN、TTTT、ITIT 系统系统TN 系统中性点接地系统：分为 TN-C、TN-S、TN-C-STT 系统分别接地系统：室外照明、动力系统IT 系统不接地系统：手术室、奥运会、大会堂T地法N中性线I隔离C合一S分开IEC 要求变压器不能中性点直接接地，

4、而是通过绝缘导线在配电屏内将PEN 线及 PE 线连接实现系统接地。假设不然，中性线中会产生杂散电流。因此要求“变压器要直接接地是错误的。杂散电流最大的危害是干扰；并有强腐蚀作用。PEN 线接地点多容易引起杂散电流。1111TNTN 系统的适用范围系统的适用范围TN 系统分为 TN-C、TN-S、TN-C-S 系统。IECIEC 对对 TN,TTTN,TT 系统的要求：系统的要求：PEN 线必须紧靠相线，IEC 要求 PEN 线不允许断开，故开关是三极开关。TN-CTN-C 系统的缺陷：系统的缺陷：1假设 PEN 系中断，外壳直接带 220V 电压，非常危险；2不能安装 RCD；3PEN 线因

5、通过中性线而有电压，从而使设备金属外壳带电，此电位可能在危险场所内打火引爆。因此，现在因此，现在 TN-CTN-C 系统很少采用。系统很少采用。TN-STN-S 系统：系统：适用于内部设有变电所的建筑物，平安可靠，易于安装 RCD,特别适用于爆炸危险场所。TN-S 系统必须做等电位系统消除沿 PE 线传导来的故障电压。TN-S 系统中的 PE 线和 N 线间会产生共模电压，线路越长，共模电压越大。除 IT 系统外，供电系统中的 PEN 线不可防止，因此 TN-S 系统是指从配电柜或配电箱开场引出，而不是从变压器开场引出。“三相五线制是一个错误提法，因为 PE 线不通过正常工作电流，TN-S系统

6、和 TT 系统都有五线，但接地线不同。故应该称为“三相四线“IEC 提法。TN-C-STN-C-S 系统：系统：适用于自电源到另一建筑物用户电气装置之间,进入建筑物后应该变更为 TN-S 系统。节省了一根专用 PE 线；对于信息技术设备的抗干扰而言，TN-C-S 系统因减少了 PE 线和 N 线间的共模干扰，其性能还要优于 TN-S 系统。因此低压供电应尽量采用 TN-C-S 系统，防止长距离采用 TN-S 系统。注意：注意：PEN 线必须紧靠相线敷设。TN-C-S 系统的 PEN 线进入建筑物电源箱时必须先接 PE 母排，再从 PE 母牌引线至 N 母牌，防止断 PE 线而系统仍在运行。进线

7、开关不应带 RCDTN 系统必须做等电位系统，实用于室内易做等电位的场所消除沿 PE 线传导来的故障电压。1212TTTT 系统系统:TT 系统适用于在室外不易做等电位的场所，如户外照明、路灯、广场、农场、户外临时用电场所等。TT 系统的中性线除在电源处一点接地外，为了防止杂散电流的产生不得在其他地方再接地。即 TT 系统不需要做重复接地。TT 系统可以防止其供电范围内的接地故障通过 PE 线蔓延到其他地方。同时因为接地电阻较大，接地故障产生的故障电流较小，不能致使过流保护动作，因此 TT 系统的回路上必须装 RCD。TT 系统对保护接地电阻的要求不高，在前端剩余电流保护器选用 100mA规格

8、时的接地电阻要求：InRA=50V(平安电压)TT 系统保护接地再做等电位联接更理想RA=50V/=500TT 系统的回路上必须装 RCD，装 RCD 后开关推不上可能是因为室外灯具质量有问题。在出现开关合不上时应检查问题，而不能为此取消 RCD。路灯要求较高，不能随便断电，国外虽然也采用 TT 系统对路灯供电，但一般做了备用回路做两排路灯，分为两个回路高杆灯假设在地下埋设了三圈铜环，那么已形成地面等电位，可以采用TN-C 系统供电。TT 系统最主要的问题就是不能保证断路器正常动作。1313ITIT 系统系统IT 系统的中性线不接地，接地故障时不具备返回电源的回路，故障对地电压很低，不易出现电

9、击，即发生故障时不跳闸，也不会电死人，因为电源不接地，形不成回路；但 IT 系统一般不引出中性线，不能直接提供 220V 电源，对使用上需增加本钱，即增加 380V 变 220V 的变压器。IT 系统假设有一相接地，那么另外两相对地电压为 380V，因此对线路绝缘要求较高。IT 系统一般用在供电不连续和防电击要求很高的场所，如井下、医院手术室、重要会议室等。可以在 TN 系统或 TT 系统的局部重要局部通过隔离变压器建立局部 IT 系统，如高级会议室。国内对 IT 系统不甚了解，使用较少。奥运会场、人民大会堂等重要地方采用 IT 系统，国外住宅一般采用单相变压器供电。一台隔离变压器供多台设备需

10、做不接地的等电位连接。IT 系统应采取的防电击措施：装绝缘监测器：它装设在相线及地之间，监测第一次接地故障；1过电流保护器：用以在发生第二次接地故障时安 TN 系统切断电源；2RCD：用以发生第二次接地故障时按 TT 或 TN 系统切断电源。3、二二等电位联接：等电位联接：1定义：将可导电金属体之间用导线作电气连接，使其电位相等或相近的连接。2作用：保护性等电位联接：防止发生电击事故、电气火灾等灾害；功能性等电位联接：保证各类电气系统正常运行。3“联接是连接一种，主要是传递电位。4为了使信息设备、动力设备、雷电感应的电位保持在同一水平，需直接用导线将各电气设备接地端连接在一起，减少因高频电流产

11、生的电压。5塑料管连接的给水设备不需要做等电位联接。6低压系统户内户外地面电位差很小，不会引起跨步电压危险，不需要在建筑物入口处作等电位均衡措施，但金属水管进入建筑物处应作干管总等电位联结。7等电位联接不是必须接地，是两个概念。8不是作了重复接地就能保证不遭受电击危险，IEC 不提出重复接地，而重视等电位连接。、三三电接触人体电流效应电接触人体电流效应1“触电和“电击不是一回事微量的电接触不会引起人身伤害，如心电图。电击是通过人体的电流对人身产生了伤害，是人体接触的电流量较大，接触时间过长。2感觉阀值是人体能感感出的最小电流，一般为 0.5mA，此值及电流通过的时间无关。3摆脱阀值：IEC 取

12、为 10MA(但因人而异)，手握带电导体小于该值一般是可以摆脱的，手心遭电击最危险。固定设备人体可轻易摆脱。4心室纤维性颤抖阀值：人体遭电击而引起心室纤维性颤抖致死所通过的电流最低值。此值及通过人体电流的大小和时间有关，一般认为，30mA、0.4S 以下是不会死人的。然而在做人体心脏手术时 50A 就死人。因此平时只能是指在正常接触电位差时产生 30mA 不会死人。漏电保护选 30mA 就是针对人体可能直接接触相线的情况。大于 30mA 的RCD 是防止其它漏电情况，如电气火灾和爆炸危险。5平安电压：电流不好计算和规定，引用平安电压。枯燥场所：50V潮湿场所：25V36V 的说法太陈旧水下：1

13、2V泳池下用电必须为 12V 以下，喷泉喷水池用电设备供电电压是 220V，有电击危险，必须加 RCD，且应做等电位连接，一般是不允许进入喷水池。平安电压一般不会打死人，但可能造成二次伤害而死人。标准称“36V 平安电压要接地接零是错误的，平安电压不允许接地或接零。、四四防电击措施防电击措施1加装剩余电流保护器RCD剩余电流保护器是测量回路中的正常泄漏电流和接地故障电流之和，它需要将相线和中性线同时穿过 RCD。其值以毫安mA计，灵敏度高，可用以保护人体免受电击伤害。零序保护测量的是三相不平衡电流、谐波电流、三相正常泄漏电流之和，其值以数十安培计，灵敏度差。只是发生接地故障时，保护线路绝缘的灵

14、敏度高于过电流保护器。RCD 分为电子式和电磁式，我们国家多采用电子式。电子式电子式 RCDRCD：借助 RCD 所在回路处的接地故障的残压提供能量来使 RCD动作，假设残压过低能量就缺乏，RCD 可能拒动；另外，中性线断线，电子式 RCD 也会拒动。但是电子式 RCD 较为经济。电磁式电磁式 RCDRCD：靠接地故障电流本身的能量来使 RCD 动作，动作可靠。本钱较高。欧洲采用电磁式220V 供电,残压约 100V、美国和日本采用电子式改电磁1(110V 供电，残压约 50V)。中国采用的 RCD 不合理，解决方案：多做局部等电位联结。2式；RCD 不是万能的，可能因各种原因拒动作，最平安的

15、防电击措施是等电位联结。等电位联接降低接触电压，RCD 缩短通电时间，两者结合更稳妥。RCD 动作值不是越低越好，国外有 6mA、10mA 的 RCD,那是用于牲口的保护，如牛奶挤奶器的供电回路。对于人身保护，30mA 的 RCD 就行了。心脏手术有 50A 电流就会死人，因此 RCD 灵敏度达不到要求，解决方法就是采用 IT 系统供电。对手持设备，在枯燥环境下，IEC 规定相电压为 277V、400V 及400V 的保护电器切断时间分别为 0.4S、0.2S、0.1S。所以 RCD 设定为 30mA，动作时间在 0.4S 以下，是依据此实验数据而来。但对于潮湿场所的 RCD,即使是工作电压为

16、 250V 的动作时间也应小于 0.2S。插座回路需要安装 RCD，是因为插座回路一般都是使用手持式包括移动式设备，电击电流超过 10mA 人手就不能摆脱带故障的设备，因此需要安装能快速切断电源的保护装置RCD。临时用电配电箱的两相开关应装 RC 在因用手持式工具较多，大型临时供电应设 23 级 RCD。对固定式设备供电可以不装设 RCD，如电冰箱、电加热器等，遭电击时能够迅速摆脱，可以选用过电流保护器在不大于 5s 的时间内切断电源即可。不大于 30mA 的电流一般不会电死人，但有因电击而造成二次伤害致死的可能性。RCDRCD 误动作的症结所在：误动作的症结所在：中性线接地：RCD 后的中性

17、线接地。检查线路不允许 RCD 后的 N 线接地中性线接反：PE 线和 N 线接反。用线色分清 PE 线和 N 线共用中性线：多个回路共用一根中性线。各设备使用单独的中性线n：整个回路中的各设备正常泄漏电流之和过大。重新选择 RCD，根据实测确定 RCD 的动作电流值 In谐波电流大造成泄漏电流增加：回路中产生谐波电流的负荷过多。重新选择 RCD，根据实测确定 RCD 的动作电流值 In2TN 系统内发生接地故障时可能出现的电气灾害：故障点熔化连接通，保护电器动作，假设电器保护不动作，那么易引起电击事故。保护电器：过电流和 RCDTN 系统供电在建筑物内做等电位连接的效果要远优于 PE 线的重

18、复接地。有概念就引如：相线拖地，会造成 PEN 线或 PE 线带电，假设在设备处电位超过50V，也会发生电击事故，假设做等电位就有效降低电位差。但此时假设室外采用 TN 系统，危险电压通过 PE 线传导到设备外壳，引起电击事故，因此室外应采用 TT 系统TT 加 RCD。临时用电：手持式移动式设备前端需安装 RCD，切断时间小于30.4S。移动设备有：台灯、碘钨灯、手枪钻、电锤、电烙铁等高层建筑漏电防火报警是有必要的，任何位置均有平安隐患。所以只4需在总配电柜的 N 线和 PEN 线间安装一个电流互感器再加上电铃报警就能到达要求，不要高得太过于复杂。3TT 系统防电击电故措施：加 RCD；1加

19、过电流保。24IT 系统：特点：1IT 系统中变压器中性点不接地或经高阻抗接地；IT 系统不配中性线，直接为三相三线制；IT 系统的优点是供电不连续性高。IT 系统采用以下保护电器来防电击：2加绝缘监测器，装在相线和地之间；过电流保护：用以在发生二次接地故障时按 TN 系统切断电源；加 RCD：用以在发生二次接地故障时按 TT 或 TN 系统切断电源。5其它防电击措施：.a采用类设备：双重绝缘如塑料外壳的台灯；.b隔离变压器供电；隔离变压器供电不用保护接地，但供多台用电设备应将各用电设备外壳连成等电位用绝缘线连接成不接地等电位。隔离变压器供电及 IT 系统供电有本质区别，隔离变压器供电不做保护

20、接地，而 IT 系统供电有保护接地。.c特低电压供电：即平安电压：枯燥场所：48V潮湿场所：24V水下：12V 或 6V特低电压供电不得再连接 PE 线做保护接地。、五五过电流保护：过电流保护：1过电流保护：大于回路导体额定载流量的电流；分为过载电流和短路电流。2过载电流：因电气回路所接负载过大而引起的过电流。3短路电流：因回路绝缘损坏或裸露导体直接接触使不同电位的导体短路而引志的过电流。4一般情况供电回路均应安装过电流保护器：断路器或熔断器。小于 30A 的过流保护宜采用断路器方便；大于 30A 的过流保护宜采用熔断器廉价。熔断器比断路器有较优的过载防护，级间选择性、较小的体积，较易到达高短

21、路电流。需要说明的是，必须采用符合产品标准的刀形触头型、螺栓连接型、圆筒帽型、螺旋型熔断器，不能采用早已淘汰的瓷插熔断器，胶盖开关熔断器。刀型螺栓连接型圆头帽型螺旋型磁插式 淘汰胶壳开关淘汰5负载电流 IB：断路器额定电流 In导体载流量 Iz保护电器动作电流 I2即熔断或脱扣电流IEC 规定：IBInIzI26对于周期性负载的回路允许短时间少量过载，一般电气回路的负载都不是恒定不变的，而是周期性地变化，短时间少量过载不会对回路绝缘造成不良影响；但是对于恒定负载回路不允许过载，即使是少量的过载也会使回路绝缘的劣化加快。7多根电缆供电，为有效对线路进展过载保护，要求各导体阻抗相等。1并联导体的材

22、质、长度和截面积一样；2电缆的构造一样；3布线方式一样；4导体全长无分支线引出。8非线性负荷容易产生电网谐波，特别是三次谐涉及其奇数信谐波会使中性线电流增大，因此在考虑非线性负荷的供电线路时中性线截面要增大。非线性负荷：1电磁饱和型：各种铁芯设备，如变压器、电抗器，其磁饱和特性呈非线性；2电子开关型：如直流整流器、逆变器、双向晶闸管等；3电弧型：如电焊机、气体放电灯等。、六六防电气火灾：防电气火灾：最好的方法仍然是采用 RCD，因为接地故障引起火灾的时机最大。相间短路的保护是通过开关的短路保护来实现的。电气火灾的主要原因是因为导体的绝缘下降引起的，因此公司要求的线路绝缘测试是很重要的。、七七瞬

23、态冲击过电压：瞬态冲击过电压：主要来源是雷电，也有大功率设备投切产生；、1雷电涌压产生有二种情况：、a外方雷电因瞬变感应到电网中传输；、b直接击中建筑物，雷电流泄放过程中产生的强磁场感应出的瞬态过电压电源线和信号线内、2按 IEC 标准，单相系统的电气设备额定耐冲击电压值应为单元箱4000V分户或楼层箱2500V普通家用电器1500V电子和信息设备 800V、3解决方法：安装避雷器、电涌保护器SPD1做等电位联接2线路屏蔽3注意不能滥装 SPD，本钱高，有隐患，适当安装，辅以其它手段。电源进线总箱应安一级 SPD，其 UP2500V，下一级配电箱视设备情况安二级 SPD，电子设备可再加装三级

24、SPD。SPD 前端串取的过电流保护器应采用熔断器。三相供电：用电负荷不平衡不会导致某相电压升高而烧坏单相设备、八八其他考前须知其他考前须知、1公司内部很多人常将接地及防雷合称为防雷接地，我们应弄清各自的概念：.a接地系统：由接地极、接地极引线和接地母排构成，不包括防雷系统的接闪器和引下线局部。接地系统不单用于防雷的接地，还肩负着电气系统接地、保护接地和信息系统接地等功能。.b联合接地：电气系统、信息系统、防雷系统等共用一个接地系统，省工省料，且形成等电位，效果最好。.c单独接地：不提倡，太理想化，且太浪费。.d接地电阻：不用太强求，为了到达设计要求和防雷中心的测试要求，可采用多栋连通，枯燥时

25、临时在柱脚注水等方法，不必打人工接地桩。.e为何 PE 线包括 PEN 线不允许串联连接。串联连接容易导致 PE 线断线。假设将串联头焊接成一个整体，就属连通线，不再属于串联。相线断线设备不工作；中性线断线可能引起设备不工作或局部设备烧坏，都能及时发现。但是 PE 线断线设备仍然工作，不易发现，直到发生电击事故或火灾事故，后果严重。、2慎用四极开关四极开关如果有一极不导电，一般都是中性线这一极，因为四极开关通常要求分闸时先断开三个相线触头，合闸时先闭合中性线触头，以防止中性线断线引起的事故。这样就使中性线触头没有通过电弧清洁其氧化膜的时机，时间一长中性线触头就因接触不好而不导通，出现“断零。因

26、为接地极上存在电压降，中性线因为各种原因而对地可能带有危险电位，因此在进展电气维修时应该切断中性线。TN-C 系统绝对不允许使用四极开关，因为其 PEN 线中含有 PE 线。常用的 TN-C-S 系统和 TN-S 系统中，因为标准已规定建筑物内必须作等电位联结，因此不切断中性线也不会造成电击危险，不需要采用四极开关。但是如果采用三极开关在断开相线后，将相应中性线再脱离 N 排就更平安了。因此，N 母排上的中性线应该做好标识。但是 TT 系统中的中性线和等电位系统是不相通的，这是中性线带电位就相当危险，因此 TT 系统应在电源进线处设四极开关，以便检修时断开零线。这就是广泛采用 TT 系统的一些

27、欧洲国家较多使用四极开关的原因，终究人身平安比设备平安更重要。其他场合一般不允许使用四极开关。、3中性线断线为什么会烧毁设备不是因为三相供电不平衡引起的，而是因为加在两各负荷上的 380V分配不均匀造成的，如以下图防止中性线断线的要点:中性线不宜选择过小，在一般情况下中性线应相线截面；除特殊情况不许使用四极开关；线路中间减少连接接头；不允许在中性线上接任何保护；中性线在 N 排上连接，尽量一个端子一根线。多零线连接应将每根零线作标识，防止检修时断错中性线而造成中性线断线。、4信息系统抗干扰强电、弱电的说法不科学，应该称为电气系统和信息系统。信息系统抗干扰最有效的措施就是做等电位联结。我国现行标

28、准规定信息系统允许及其他接地系统共用接地，但要求接地电阻值不得大于 1。但在 IEC 中并无对接地电阻值的规定，道理很简单，作等电位联结后，信息系统技术装置的参考电位已变成了等电位联结的电位，这时要求的是高频条件下等电位联结系统中的低阻抗 Z，而非低接地电阻 R。另外，线路敷设时电源线和信号线穿插应尽量垂直穿插。信号线要远离避雷引下线，必要时安装 SPD。、5电涌保护器 SPDSPD 前端的保险或开关不是在雷电时保护 SPD，而是在 SPD 失效短路时保护回路平安。SPD 前不应该采用断路器，因为断路器线路有电感，会增加残压且容易跳闸使 SPD 不起作用，因此 SPD 前应安装熔断器。那种认为熔断器保护已经过时的观念是错误的。、6双控开关双控开关的接线需要注意，从一个开关进电源，就得从另一个开关上线到灯。