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1、感应电压与防护第1页，共28页，编辑于2022年，星期六提 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，共28页，编辑于2022年，星期六一、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，共28页，编辑于2022年，星期六一、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
2、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，共28页，编辑于2022年，星期六一、感应电压的概念一、感应电压的概念第5页，共28页，编辑于2022年，星期六电磁感应：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，共28页，编辑于2022年，星期六 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
3、频频交交流流电电场场中中能能感应一定电位。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，共28页，编辑于2022年，星期六二、感应电压危害二、感应电压危害 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，共28页，编辑于2022年，星期六2 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
4、。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，共28页，编辑于2022年，星期六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
5、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、感应电压大小三、感应电压大小第10页，共28页，编辑于2022年，星期六三、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，共28页，编辑于2022年，星期六d与c成反比三、感应电压大小三、感应电压大小第12页，共28页，编辑于2022年，星期六感应电流（感应电流（Ii）地面上
6、的人在电场中，因静电感应产生流经人体而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、感应电压大小三、感应电压大小第13页，共28页，编辑于2022年，星期六三、感应电压大小三、感应电压大小第14页，共28页，编辑于2022年，星期六可以看到，在同
7、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，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大小影响不大，
8、主要取决于接地状态，向和大小影响不大，主要取决于接地状态，双侧不接地时双侧不接地时最大，约最大，约50 kV左右（稳态值）左右（稳态值），单侧接地时另一侧感应，单侧接地时另一侧感应电压明显降低，降到几电压明显降低，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；接地点感应电流随潮流增大增大，最大可达近接地点感应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，共28页，编辑于2022年，星期六1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。当由于人体电阻较小，在强电场中人体可视为导
9、体。当人体对地绝缘时，因静电感应使人体处于某一电位（也人体对地绝缘时，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，如果即在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，人体上的感应电荷将通过接触点对接地体放电，通常把这个现象感应电荷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。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例如：穿绝缘鞋的作业人员攀登在线路杆塔窗口时就属于
10、这种工况，由于离带电导线较近，人体上的感就属于这种工况，由于离带电导线较近，人体上的感应电荷较多，如果用手触摸塔身铁梁时，手上就会产应电荷较多，如果用手触摸塔身铁梁时，手上就会产生放电刺痛感。生放电刺痛感。四、带电作业中的感应电压四、带电作业中的感应电压第16页，共28页，编辑于2022年，星期六 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触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
11、体上的感应电荷通过人体对地放电，同样使人遭受电击。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。例如：地面作业人员在强电场中触摸悬空吊起的大件金具例如：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。或停电设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四、带电作业中的感应电压第17页，共28页，编辑于2022年，星期六1、绝缘架空地线的感应电压。、绝缘架空地线的感应电压。输输电电线线路路的的架架空空地地线线，大大多多数数是是在在每每基基塔塔上上直直接接接接地地，地地线线电电位位与与大大地地相相等等。但但接接了了地地的的地地线线长长期期
12、流流过过一一个个感感应应电电流流，造造成成重重大大的的电电能损失。能损失。绝绝缘缘地地线线上上的的电电压压等等级级往往往往达达千千伏伏以以上上，甚甚至至达达到到几几万万伏伏。多多年年来来，因因误误接接触触绝绝缘缘地地线线的的感感应应电电压压，发发生生人人身身伤伤害害事事故故，已已有多起事例。有多起事例。实实测测表表明明；220kV绝绝缘缘架架空空地地线线上上的的感感应应电电压压，最最低低为为1800V，最高达，最高达7400V；500kV绝缘架空地线上感应电压为绝缘架空地线上感应电压为8250V。五、感应电压防护五、感应电压防护第18页，共28页，编辑于2022年，星期六安安规规作作了了明明确
13、确规规定定：“绝绝缘缘架架空空地地线线应应视视为为带带电电体体。作作业业人人员员与与绝绝缘缘架架空空地地线线之之间间的的距距离离不不应应小小于于0.4m。如如需需在在绝绝缘缘架架空空地地线线上上作作业业应应用用接接地地线线将将其其可可靠靠接接地地或或采采用用等等电电位方式进行。位方式进行。”五、感应电压防护五、感应电压防护第19页，共28页，编辑于2022年，星期六2、电场中金属导体的悬浮电位。在电场中与大地绝缘起电场中金属导体的悬浮电位。在电场中与大地绝缘起来来的的导导体体都都会会因因与与大大地地间间的的电电容容藕藕合合，产产生生感感应应电电位位。其其大大小小与与导导体体的的体体积积及及所所
14、处处的的位位置置有有关关。这这种种电电位位称称为为悬悬浮浮电电位位。带带电电作作业业中中，用用绝绝缘缘绳绳索索传传递递到到塔塔上上的的金金属属体体有有感感应应的的悬悬浮浮电电位位，站站在在塔塔上上或或地地上上的的人人员员用用手手触触摸摸此物体时，会产生刺痛感。防护的办法是将金属物先接地再触摸。此物体时，会产生刺痛感。防护的办法是将金属物先接地再触摸。五、感应电压防护五、感应电压防护第20页，共28页，编辑于2022年，星期六3、空空载载线线路路的的感感应应电电压压。在在带带电电断断、接接空空载载线线路路的的作作业业中中，无无论论是是断断开开或或接接入入的的过过程程，只只要要有有一一相相导导线线
15、还还与与电电源源接接通通，尽尽管管该该线线路路无无负负荷荷电电流流，其其他他两两相相会会产产生生感感应应电电压压，作作业业人人员员如如接接触触这这两两相相未未接接入入的的导导线线形形成成电电流流通通路路就就会会感感电电，其其危危险险程程度度取取决决于于电电压压等等级级和和线线路路的的长长短短。已已发发生生过过数数起起人人身身感感电电事事故故。因因此此必必须须先先将将线线路路可可靠靠接接地。接地工序必须有绝缘握手的地线夹间接接通和断开。地。接地工序必须有绝缘握手的地线夹间接接通和断开。五、感应电压防护五、感应电压防护第21页，共28页，编辑于2022年，星期六4、如如采采用用绝绝缘缘间间隔隔棒棒
16、的的分分裂裂导导线线应应注注意意的的问问题题。有有的的线线路路分分裂裂导导线线采采用用了绝缘间隔棒，形成了相线内的闭合电路。了绝缘间隔棒，形成了相线内的闭合电路。许许多多双双分分裂裂导导线线是是垂垂直直排排列列的的，两两根根子子导导线线对对地地高高度度不不同同，因因此两根子导线对地分布电容不一样，使两根子导线的电位有差别。此两根子导线对地分布电容不一样，使两根子导线的电位有差别。在在这这种种线线路路上上等等电电位位作作业业时时，必必须须先先在在作作业业点点使使两两根根子子导导线线可靠的短接，人体方可进入等电位，否则将给作业人员带来危险。可靠的短接，人体方可进入等电位，否则将给作业人员带来危险。
17、五、感应电压防护五、感应电压防护第22页，共28页，编辑于2022年，星期六接接66kV空载线路人身轻伤空载线路人身轻伤（一）电压等级：（一）电压等级：66kV.（二）作业项目：带电接空载线路（二）作业项目：带电接空载线路(4.5km)。（三）作业时间：（三）作业时间：1977年年11月月12日。日。（四）事故经过：（四）事故经过：采采用用软软梯梯等等电电位位接接空空载载线线段段，一一名名辅辅助助人人员员（工工作作负负责责人人）在在杆杆上上负负责责解解开开联联在在横横担担上上的的空空载载端端引引线线。当当边边相相导导线线接接入入带带电电后后，该该电电工工转转入入中中相相，在在即即未未绑绑腰腰绳
18、绳又又无无可可靠靠接接地地措措施施事事情情下下，直直接接用用手手解解开开引引线线与与横横担担的的绑绑线线，被被导导线线上上静静电电感感应应电电压压猛猛击击，从从12米米高高的的横横担担上上摔摔下下，掉掉在在深深翻翻不不久久的的地地里里，当当时休克，肋骨两根骨折。时休克，肋骨两根骨折。（五）事故教训与对策：（五）事故教训与对策：1、安全规程执行不严，缺乏静电感应电的知识；、安全规程执行不严，缺乏静电感应电的知识；2、安全思想不牢，麻痹大意有腰绳而未绑就开始工作；、安全思想不牢，麻痹大意有腰绳而未绑就开始工作；3事事后后加加强强培培训训，强强调调一一相相导导线线接接入入后后，其其它它两两相相应应视
19、视为为带带电电，人人身身接接触触时必须先行可靠接地，并绑有腰带的安全绳。时必须先行可靠接地，并绑有腰带的安全绳。（六）事故性质：人身轻伤。（六）事故性质：人身轻伤。五、感应电压防护五、感应电压防护第23页，共28页，编辑于2022年，星期六接接66kV空载线路人身轻伤空载线路人身轻伤（一）电压等级：（一）电压等级：66kV.（二）作业项目：接空载线路。（二）作业项目：接空载线路。（三）作业时间：（三）作业时间：1979年年4月月9日。日。（四四）事事故故经经过过:四四平平条条子子河河变变电电所所出出口口，东东条条线线与与条条郑郑线线并并联联。作作业业人人员员先先在在停停电电的的东东条条线线接接
20、上上三三条条引引线线分分别别绑绑在在塔塔上上接接地地。当当采采用用等等电电位位法法接接完完上上线线时时。工工作作监监护护人人从从地地面面上上塔塔到到两两米米处处，去拆中线的绑线，被感电击伤，坠地。去拆中线的绑线，被感电击伤，坠地。（五）事故教训与对策：（五）事故教训与对策：1、认真贯彻执行安全工作规程；、认真贯彻执行安全工作规程；2、工作监护人不能参与具体的作业。、工作监护人不能参与具体的作业。（六）事故性质：人身轻伤。（六）事故性质：人身轻伤。五、感应电压防护五、感应电压防护第24页，共28页，编辑于2022年，星期六防护要点总结：带电断、接空载引线、地线时，人体人体不可串入回路不可串入回路
21、，有一相还未断开，或已经接入，则其他相引线、其他相引线、导线视同带电。导线视同带电。同塔同塔多回线路的部分线路多回线路的部分线路带电，停电作业应防带电，停电作业应防护感应电压。护感应电压。第25页，共28页，编辑于2022年，星期六在 220 kV 500kV 电压等级的线路杆塔上及变电站构架上作业，可采取防静电感应措施，如穿静电感应如穿静电感应防护服或导电鞋等。防护服或导电鞋等。在杆塔上穿静电感应防护服和导电鞋后，可以保持人体与地的良好接触，将人体感应的电荷泄漏入地。带电更换架空地线或架设耦合地线时，应可靠接地。架空地线或耦合地线虽与杆塔接触良好，在进行带电作业时，某一侧或某一段在一定时间内可能与杆塔构架解开悬空，与地电位隔离而产生感应电压。五、感应电压防护五、感应电压防护第26页，共28页，编辑于2022年，星期六 绝缘架空地线应视为带电体。作业人员与绝缘架空地线之间的距离不应小于 0.4m。如需在绝缘架空地线上作业，应用接地线将其可靠接地或采用等电位方式进行。用绝缘绳索传递大件金属物品（包括工具、材料等）时，杆塔或地面上作业人员应将金属物品接地后再接触，以防电击。五、感应电压防护五、感应电压防护第27页，共28页，编辑于2022年，星期六谢谢谢谢第28页，共28页，编辑于2022年，星期六