感应电压与防护 优秀课件.ppt
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1、感应电压与防护 第1页,本讲稿共28页提 纲感应电压的概念感应电压的概念感应电压的危害感应电压的危害感应电压的大小感应电压的大小带电作业中感应电压模型分析带电作业中感应电压模型分析感应电压的防护感应电压的防护第2页,本讲稿共28页一、感应电压的概念一、感应电压的概念一、感应电压(一、感应电压(induced voltage)概念)概念第3页,本讲稿共28页一、感应电压的概念一、感应电压的概念 静电感应:当一个导体和带电体接近时,导体上靠近带电体的一面感应出与带电体极性相反的电荷,远离带电体的一面感应出另一极性电荷称为静电感应现象。电磁感应:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,则会产生
2、感应电流。如果电路不闭合,则会产生感应电压(电势)。感应电流是因为磁场产生电,所以会有感应电压。感应电压在形成导电回路时会对人员造成伤害;未形成导电回路,则存在安全隐患。感应电压应该限制在一定范围内。第4页,本讲稿共28页一、感应电压的概念第5页,本讲稿共28页电磁感应:因磁通量变化产生感应电动势的现象电磁感应:因磁通量变化产生感应电动势的现象一、感应电压的概念一、感应电压的概念第6页,本讲稿共28页 处处于于悬悬浮浮状状态态的的无无负负荷荷导导体体,在在工工频频交交流流电电场场中中能感应一定电位。能感应一定电位。一、感应电压的概念一、感应电压的概念第7页,本讲稿共28页二、感应电压危害二、感
3、应电压危害 1 、可引起电子器件工作不正常。目前很多电子设备在特殊情况下的电磁兼容问题仍是技术难题,许多精密电子设备因工作电压很低。在实验室中可以正常工作而在变电站等强电场环境内却工作不正常,这些设备需要解决电磁兼容问题。比如在线检测设备、在线机器人等需要克服强电磁场造成的逻辑混乱等问题。同时静电造成灰尘吸附。第8页,本讲稿共28页2 给人体造成伤害,影响生活生产的正常进行。高压输电线路下的居民住宅经常会出现“电击”现象。还会造成电磁污染。比如沈阳新民2008年报告的蔬菜大棚内经常出现的感电现象。大棚顶的草帘金属卷轴电压很高,经万用表测量瞬时电压超过量程600V。用导体将其对地短路时发出的放电
4、声音很大。此事得到环保局和省电力公司高度重视。决定做好多点接地工作。3 在带电作业工作中感应电压的防护是作业安全的重要保证。二、感应电压危害二、感应电压危害第9页,本讲稿共28页表征感应电压的物理量表征感应电压的物理量电场强度(电场强度(E)由于静电感应是由电场引起的,因此为了便于描述输电变电设备周围静电感应的水平,通常都采用电场强度(E)这一物理量。相同条件下,电场强度越高,感应电压往往越高。感应电压(感应电压(Ui)在带电体周围的电场中,对地绝缘的导体因静电感应产生的感应电压值与导体的电压、导体的尺寸和几何形状、导体和带电体之间的电容、导体和接地体之间的电容等因素有关.三、感应电压大小第1
5、0页,本讲稿共28页三、感应电压大小三、感应电压大小可以根据电容分压原理求出中间导体上的感应电压Ui为式中:U带电体上的电压,kV;C1中间导体对带电体之间的电容,pF;C0中间导体对地之间的电容,pF;第11页,本讲稿共28页d与c成反比三、感应电压大小三、感应电压大小第12页,本讲稿共28页感应电流(感应电流(Ii)地面上的人在电场中,因静电感应产生流经人体地面上的人在电场中,因静电感应产生流经人体而入地的感应电流而入地的感应电流Ii,可以近似地由下式表示:,可以近似地由下式表示:Ii=UjC1式中:式中:U带电体上的电压,带电体上的电压,kV;C1人与带电体之间的电容,人与带电体之间的电
6、容,pf;由于人与带电体之间的电容很小,所以流经人体的由于人与带电体之间的电容很小,所以流经人体的感应电流也甚微,通常都为微安级。感应电流也甚微,通常都为微安级。三、感应电压大小第13页,本讲稿共28页三、感应电压大小三、感应电压大小第14页,本讲稿共28页可以看到,在同塔双回可以看到,在同塔双回500 kV线路上当一线运行,另线路上当一线运行,另一线停运时,在停运线路上存在着较高幅值的电压和一线停运时,在停运线路上存在着较高幅值的电压和电流。这主要是两线之间存在静电感应及电磁感应产电流。这主要是两线之间存在静电感应及电磁感应产生的。给停运线路的检修工作以及两站拉合地刀的操生的。给停运线路的检
7、修工作以及两站拉合地刀的操作带来不利的影响。作带来不利的影响。投运线路在不同的运行方式下及不同的输送潮流下,停投运线路在不同的运行方式下及不同的输送潮流下,停运线路的感应电压和电流是不同的。感应电压受潮流方向和运线路的感应电压和电流是不同的。感应电压受潮流方向和大小影响不大,主要取决于接地状态,大小影响不大,主要取决于接地状态,双侧不接地时最大,双侧不接地时最大,约约50 kV左右(稳态值)左右(稳态值),单侧接地时另一侧感应电压明显,单侧接地时另一侧感应电压明显降低,降到几降低,降到几千伏千伏,两侧接地后接地点无电压;,两侧接地后接地点无电压;接地点感应接地点感应电流随潮流增大增大,最大可达
8、近电流随潮流增大增大,最大可达近80 A(稳态值)。(稳态值)。三、感应电压大小三、感应电压大小第15页,本讲稿共28页1人体对地绝缘触及接地体人体对地绝缘触及接地体 由于人体电阻较小,在强电场中人体可视为导体。当人由于人体电阻较小,在强电场中人体可视为导体。当人体对地绝缘时,因静电感应使人体处于某一电位(也即在体对地绝缘时,因静电感应使人体处于某一电位(也即在人体与地之间产生一定的感应电压)。此时,如果人体的人体与地之间产生一定的感应电压)。此时,如果人体的暴露部位(例如人手)触及接地体时,人体上的感应电荷暴露部位(例如人手)触及接地体时,人体上的感应电荷将通过接触点对接地体放电,通常把这个
9、现象称为电击。将通过接触点对接地体放电,通常把这个现象称为电击。当放电的能量达到一定数值时,就会使人产生刺痛感。当放电的能量达到一定数值时,就会使人产生刺痛感。例如:穿绝缘鞋的作业人员攀登在线路杆塔窗口时就属例如:穿绝缘鞋的作业人员攀登在线路杆塔窗口时就属于这种工况,由于离带电导线较近,人体上的感应电荷较于这种工况,由于离带电导线较近,人体上的感应电荷较多,如果用手触摸塔身铁梁时,手上就会产生放电刺痛感。多,如果用手触摸塔身铁梁时,手上就会产生放电刺痛感。四、带电作业中的感应电压第16页,本讲稿共28页 2人体处于地电位触及中间电位物体人体处于地电位触及中间电位物体 对地绝缘的金属物体在电场中
10、因静电感应而积累一定量的电荷,对地绝缘的金属物体在电场中因静电感应而积累一定量的电荷,并使其处于某一电位。此时,如果处于地电位的作业人员用手去并使其处于某一电位。此时,如果处于地电位的作业人员用手去触摸,金属体上的感应电荷通过人体对地放电,同样使人遭受电触摸,金属体上的感应电荷通过人体对地放电,同样使人遭受电击。击。例如:地面作业人员在强电场中触摸悬空吊起的大件金具或停电设例如:地面作业人员在强电场中触摸悬空吊起的大件金具或停电设备上的金属部件时都属于这种工况。备上的金属部件时都属于这种工况。四、带电作业中的感应电压第17页,本讲稿共28页1、绝缘架空地线的感应电压。、绝缘架空地线的感应电压。
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