电气隔离的安全原理与安全条件

电气隔离防护的主要要求之一是被隔离设备或电路必须由单独的电源供电。这种电源可以是隔离变压器,也可以是安全等级相当于隔离变压器的电源。电气隔离一般采用电压比为1:1的隔离变压器来实现。

一、电气隔离的安全原理

电气隔离实质上是将接地的电网转换为一范围很小的不接地电网。图4-3是电气隔离的原理图。分析图中a、b 两人的触电危险性可以看出:正常情况下,由于N线(或PEN线)直接接地,使流经a的电流沿系统的工作接地和重复接地构成回路,a的接触电压接近相电压,危险性很大;而流经b的电流只能沿绝缘电阻和分布电容构成回路,假设相电压为220V,人体电阻为2000Ω,线路的绝缘电阻为为0.5MΩ,则b的接触电压仅为0.88V,由此可见,电击的危险性可以得到抑制。

二、电气隔离的安全条件
1. 通用要求
(1) 电气隔离回路的电压不得超过500V交流有效值。
(2) 电气隔离回路必须由隔离的电源供电。使用隔离变压器供电时,隔离变压器必须具有加强绝缘的结构,其温升和绝缘电阻要求与安全隔离变压器相同。最大容量单相变压器不得超过25kVA、三相变压器不得超过4OKVA。
(3) 被隔离回路的带电部分保持独立,严禁与其他电气回路、保护导体或大地有任何电气连接。
(4) 软电线电缆中易受机械损伤的部分的全长均应是可见的。
(5)被隔离回路应尽量采用独立的布线系统。
(6) 隔离变压器的二次侧线路电压和线路长度的乘积不应超过10000OV﹒m 。
2. 特殊要求
(1) 对单一电气设备隔离的补充要求:被隔离保护的设备不能与其它设备有电气联系,以防止从隔离回路以外引入故障电压。
(2) 对多台电气设备隔离的补充要求:
① 当实行电气隔离的为多台电气设备,必须用绝缘和不接地的等电位联结导体相互连接,如图4-4所示。

② 回路中所有插座必须带有供等电位联结用的专用插孔。
③ 除了为Ⅱ类设备供电的软电缆之外,所有软电缆都必须包含一根用于等电位联结的保护芯线;
④ 设置自动切断供电的保护装置,用于在隔离回路中两台设备发生不同相线的碰壳故障时,按规定的时间自动切断故障回路的供电。

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