接地的基本原理37页PPT课件.ppt
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- 接地 基本原理 37 PPT 课件
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1、1.4接触电压和跨步电压R0 人体的阻抗人体的阻抗Rb 地板地板/脚部电阻脚部电阻RE 可触及的主动导电部件可触及的主动导电部件的接地电阻的接地电阻If 故障电流故障电流Ut 接触电压接触电压Us 地板地板/脚部电阻上的电压降脚部电阻上的电压降Uf 故障电压故障电压Uf = Ut + Us = If RE (地板材料放置在适当的(地板材料放置在适当的地板上地板上)1.4.1接触电势与接触电压在地表面离设备水平距离为0.8米处与沿设备外壳(可触及的主动导电部件)可触及的主动导电部件)离地面高度为1.8米处两点的电位差,称为接触电势接触电势人体接触这两点时所承受的电压叫人体接触这两点时所承受的电压
2、叫接触电压接触电压如图:0112rrIuAtrA为人脚站立点离半球形接地极球心的距离r0为半球形接地极球心的半径btRRIu5 . 000或者I0为流过人体的电流,Rb为一只脚与地面的接触电阻由接地电流引起大地电位上升 当接地电流流入接地电极,其附近的大地的电位分布亦改变。在安全上重要的是地表面的电位。如x点的电位为Vx:(以无限远方为基准)在Vx式中如取xr,便得出半球状电极自身的电位v,即1.4.2跨步电势与跨步电压 由图124知道,大地电位以与离接地电极的距离成反比例下降。中央的平坦部分是存在接地电极的部分。如人在地面以跨步(0.8m)立着,两足之间便可能有电压V,把V这个值称为跨步电压
3、。DcsrrIu112rc和rd是两脚离半球中心的距离bsRRIu200或者电位梯度 在接地电极中,可因各种各样的原因有接地电流流人,如室外的输配电线可能有雷击电流流入,如是在室内电气设备接着的接地电极上,在发生接地事故时便有故障电流流入。 偶然在接地电极上有接地电流流入之际,担心在接地电极附近立着的人会因跨步电压触电。这里,比电位更重要的是 电位梯度,它可把电位微分求得: 由上式知道,电位梯度与离电极的距离x的平方成反比,即电位梯度在靠近电极的地方最大,随离电极距离增大而急速降低。安全的区域每0.8m跨步电压不应大于50V。跨步电压触电示意图1.4.4人身触电事故分析一、人身触电的危害 1.
4、电流对人体的伤害电流的热效应能使触电者烧伤甚至造成局部机体炭化;电流的化学效应能引起人体内部组织发生电解作用,严重的会造成人体机能失常;电流对人体生理性质的伤害。由于电流的强烈刺激使人体内部组织机能受到破坏引起心室颤动或呼吸停止使触电者因大脑缺氧迅速死亡。2.人体对电流的反应 (1)感知电流 使人体有感觉的最小电流 男性约为1.1mA,女性约为0.7mA; (2)摆脱电流 工频摆脱电流 ,成年男性约为16mA以下,女性约为10mA以下(3)致命电流(室颤电流) 致命电流又称之为心室颤动最小电流 ,工频电流为30mA3电流对人体伤害程度的几个因素 触电时对人体的伤害程度与电流的大小电流的大小、触
5、电持续时间触电持续时间、电源的频率电源的频率、电压的高电压的高低低、电流通过人体的途径电流通过人体的途径以及人体的健康人体的健康状况状况有关(1)电流大小的影响通过人体的电流越大,人体的生理反应越明显引起心室颤动的所需时间越短,致命危险就越大。当通过人体电流超过50mA时就有致命危险,当工频100mA的电流通过人体时,可很快使人致命。 (2)触电持续时间的影响 触电持续时间越长危险性越大其原因是: 1)电流通过人体时间越长,由于电流对人体的发热和电解作用。使人体电阻逐渐减小,在电源电压一定的情况厂,会使电流增人。对人体组织的破坏越加厉害。 2)人体心脏每收缩和扩张一次中间约有0.1s的间隙在这
6、0.1s特定时间内心脏对电流最为敏感,在这特定时间内电流通过心脏即使较小的电流也可能引起心室颤动 因此当触电时间超过1s,则必然与心脏的敏感期重合。心室颤动电流与电流的持续时间的关系可用下式表示: 当t1s时,I50mA ; 当t1s时,It=50mAs (该式所允许的时间范围是0.1-5s)以能量为允许限度的心室颤动电流与电流的持续时间的关系: It=0.0135(3)电流频率对人体的影响电流的频率对触电的伤害程度有直接影响25-300Hz的交流电对人体的伤害程度最大、当低于或高于以上频率范围时它的伤害程度就会显著减轻。对于直流电来讲它的伤害程度要远比工频交流电小。人体对直流电的极限忍耐电流
7、值约为100mA。 (4)电压高、低对人体的影响 人体触电电压越高通过人体的电流越大危险就越大。由于通过人体电流与作用于人体上的电压并非线性关系。随着作用于人体上电压得升高人体电阻急剧下降,致使电流迅速增加,从而对人体的伤害更为严重。1000V以上的高电压触电还能伴随弧光烧伤、击穿甚至引起心肌纤维断裂,因此后果更为严重。IEC规定安全电压为50V。25V以上考虑采取防电击措施。(5)电流途径的影响电流通过心脏、呼吸系统和中枢神经时危害性最大。实践证明。人身触电从左手到脚是最危险的电流途径因为在这种情况下电流通过心脏、肺部、脊椎等重要器官会造成心室颤动、呼吸停止和截瘫等。另外电流通过头部也是较危
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