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1、低压安全防护与低压保护电器考点解析低压安全防护与低压保护电器31电流对人体效应52低压安全防护293低压保护电器选择454电压骚扰和电磁骚扰防护645爆炸危险环境的电气装置和特殊装置或场所的电气安全58低压安全防护与低压保护电器【知识点导图】:户外1信条件下的电气设施第I部分:范Hl和定义)GB9089.12008户外严晶条件下的电气段施第2部分:一般防护要求GB9089.22008低压配电及计规范GB50054-2011抵压电气装置4-43JJtl安全防护过电流保护?GBI6895.52OI2金斌物电气装置554邪分;电气设备的选择和安装接地配置、保护导体和保护联结导体GBlfr85.3-2
2、004通用用电收各配电设计健范GB50055-2011工业与民用供配电设计手珊第四版(F册)低压开关及备和控制及缶第2那分;断路器)GB14048.2200e家用及类似场所用过电流保护断路占电I那分4用于交流的修路器GB10963.1205低压熔断客寐W分;低压熔断2S应用指南GBT135395-2013城压培断2J第IRU分1基本要求)GB13539.1-2008融余电流动作保护装置安笠和运行GB139552005制余电流动作保护电2的哦要求GBZ68292008图Ll低压安全防护与低压保护电器知识点导图图1-1所示的低压安全防护与低压保护电器知识点导图中列出了本章节的历年考试中的主要考点。
3、其中必考点有电流对人体效应,故障防护中TN系统等电位联结、重复接地间接接触保护计算.故障防护中TT系统间接接触保护计算,低压断路器、低压熔断器、剩余电流动作保护器选择和级间配合.爆炸危险环境电力装置、特殊场所内的电气安全,在本章中都给出了相关的例题,工业与民用供配电设计手册第四版(下册)第11章对低压配电线路保护和低压电器选择内容根据新规范要求进行了全面的更新.特别是对爆炸危险环境的低压电器设备选择火灾危险环境的电器选择两小节。第12章完善了常用用电设备配电低压电器的选择。第13章根据新规范要求更新了电流通过人体的效应、电击防护小节,更全面地完善了特殊装置或场所的电气安全小节。1电流对人体效应
4、【知识点说明】电流对人体效应属于重要考点,依据电流对人和家畜的效应第1部分:通用部分GB/T13870.1-2008、工业与民用供配电设计手册第四版(下册)15.1节等。要求熟练掌握基本概念中偏差系数、感知阈、反应阚、摆脱阈、等效因数等;熟练掌握流过人体不同路径阻抗和接触电流的计算、电流路径为右手到双脚时电流对人体效应、心脏电流系数。依据书目:电流对人和家畜的效应第1部分:通用部分GB/T13870.1-28电流对人和家畜的效应第2部分:特殊情况GB/T13870.2-2016工业与民用供配电设计手册第四版(下册)参考书目:电流对人和家畜的效应第3部分:电流通过家畜躯体的效应GB/T13870
5、.3-2003电流对人和家畜的效应第5部分:生理效应的接触电压阈值GB/T13870.5-2016例题17:在某外部环境条件下,交流电流路径为手到手的人体总阻抗Zt,见表17。已知偏差系数&(5%)=0.74,Fd(95%)=1.35,一手到一脚的人体部分内阻抗百分比分布中膝盖到脚占比为32.3%,电流流过膝盖时的附加内阻抗百分比为3.3%,电流路径为一手到一脚的人体总阻抗为手到手的人体总阻抗百分比的80%.请计算在相同的外部环境条件下,当接触电压为IOooV,人体总阻抗为不超过被测对象的5%.且电流路径为一手到膝盖时接触电流应与下列哪项数值最接近?(忽略阻抗中的电容分量及皮肤阻抗)(供配电2
6、017年考题)表17不超过被测对象95%的人体总阻抗,手到手Zr接触电氏V人体总阻抗ZT/C4134050012107001100101100(八)2.34A(B)2.45A(C)2.92A(D)3.06A答案:【D】解答过程:依据电流对人和家畜的效应第1部分通用部分GB/T13870.1-2008附录D公式和例1o第3.1.10条.根据偏差系数定义进行换算:Fd(5%.1000V)=Zga-0.747T(50I000V)1.,八NTf95.I(XKV)1100Fd(95%,1000V)=1.35ZT50%1000V)Z11501000V)两公式代入计算得Z1(5%.iov)=0-74X*=6
7、02.9Q-手到一脚的人体总阻抗为ZrA(IHTF)=0.8ZlA(H-H)=O.8X602.9=482.4Q由图1-2,电击点即电流流入处要加入部分内阻抗,流出不计,电流路径为一手到膝盖时的阻抗:Ztx=X%xZa(1H-1F)=(1-32.3%)X483.4Q=326.6Q1000接触电压为1000V.电流路径为膝盖到脚时接触电流:/t=1A=3.06AoZ7326.6【知识点解析】人体内阻抗精确计算法:图1-2人体内部的部分阻抗Z.注数字表示相对于路径为一手到一脚的相关人体部分内阻抗的百分数。注释:为了计算所给出的电流路径的人体总阻抗Zr对电流流通的人体所有部分的部分内阻抗Zw以及接触表
8、面积的皮肤阻抗都必须相加.人体外面的数字表示,当电流进入那点时,才要加到总数中的部分内阻抗.下面以接触表面积相同(大的接触面积)计算值为例:Z/H-H1为人体手到手总阻抗;X%为不同路径人体内阻抗百分数:ZM(IH-IG为人体一手到一脚总阻抗ZTA(IHTF)=O.8ZH-HL人体某部位到某部位的总阻抗为Z具体人体某部位到某部位的阻抗为Zie,电流流入皮肤阻抗为Zs,(默认为图1-2中人体外部数字箭头指入的值),电流流出皮肤阻抗为ZSZ(默认为0),则ZT=ZSl+ZJZs2=%XZTA1H-1F=X%x.8Z*(H-H例题1-2:50Hz交流电通过人身达一定数量时,将引起人身发生心室纤维性颤
9、动现象.当电流通路为左手到右脚时这一数值为50mA.那么,当电流通路变为右手到双脚时,引起发生心室纤维性颤动相同的效应的人身电流是多少?(供配电2016年考题)(八)30mA(B)50mA(C)62.5mA(D)70mA答案:9】解答过程:依据电流对人和家畜的效应第1部分:通用部分GB/T13870.1-28o(1)先将左手到右脚转换为左手到双脚通路查表12中心脏电流系数F=I左手到双脚通路Jref=50mA(2)再将左手到双脚通路转换为右手到双脚通路查表12中心脏电流系数F=O.8左手到双脚通路人=/F=50/Q8mA=62.5mA【知识点解析】心脏电流系数可用以计算通过除左手到双脚的电流通
10、路以外的电流A.,此电流与图1-3中的左手到双脚的/,具有同样的心室纤维性颤动的危险:4=WF式中,入为图1-3中的路径为左手到双脚的人体电流;人为表1-2中各路径的人体电流;F为表1-2中心脏电流系数左手到双脚的交流电流对人体效应约定的时间/电流区域见图1-3和表1-2。表1-2不同电流路径的心脏电流系数f电流路径心脏电流系数左手到左脚、右脚或双脚1.0双手到双脚.左手到右手0.4右手到左脚、右脚或双脚0.8背脊到右手0.30.7背脊到左手1.3胸腹到右手1.5胸膛到左手0.7胃部到左手、右手或到双手004左脚到右脚图L3左手到双脚的交流电流(15 100 Hz)对人体效应约定的时间,电流区
11、域SG卷把避g例题1-3:某高层办公楼供电电源为交流IOkV,频率为50Hz,100.4kV变电所设在室内,10kV侧采用低电阻接地系统,400/230V侧接地形式采用TN-S系统且低压配电装置采用保护总等电位联结系统。因低压系统发生接地故障,办公室有一电气设备的金属外壳带电,若己知干燥环境,大的接触表面积.50/60Hz交流电流路径为手到手的人体总阻抗Zt见表1-3,若人体碰触到该电气设备,交流接触电压为75V,干燥条件,大的接触表面积,电流路径为人体双手对身体躯干形成并联,接触电流应为下列哪项数值?(供配电2013年考题)(八)50mA(B)75mA(C)150mA(D)214mA答案:【
12、可解答过程:依据电流对人和家畜的效应第1部分:通用部分GB/T13870.1-2008附录D公式和例1、图3。查表75V路径为手到手的人体总阻抗ZT为2000Q,人体双手对躯干如图1-4所示,电流路径为人体双手对身体躯干形成并联,人体阻抗为图1-4人体双手对躯干阻抗示意接触电压,V人体总阻抗ZQ2532505025752000100172512515501501417513252001275表I-3人体总阻抗Zl表27Z;=25%XZT(H-H)=25%2000Q=500C电流路径为人体双手对身体躯方形成并联时的接触电流:=T=0.15A=150mA【知识点解析】NV500(1)指定电流路径的
13、人体总阻抗和接触电流计算接触电流T的计算对评估电击防护措施和电气事故的调查研究是很重要的,接触电流A的计算如下:式中,UT为接触电压:ZT为指定电流路径、接触的表面积和接触条件的人体总阻抗.(2)人体总阻抗计算,见图1-5)图1-5人体阻抗ZTi总阻抗)=Z:内阻抗1+4r皮肤阻抗)+Zs皮肤阻抗!接触电流流过人体不同路径的总阻抗ZT参数说明:大的接触表面积(10000mm2)阻抗Zta:中等的尺寸接触表面积(10mm2)阻抗Ztb;小的尺寸接触表面积(IoOmm2)阻抗Ztc;未确定的接触表面积总阻抗Ztx.括号内不同路径名称说明:H一手:1H一一手:2H一双手并联:F-脚;1F一一脚;2F
14、一双脚并联;T-躯干。环境条件:干燥条件、水湿润条件、盐水湿润条件;直流交流。各种条件下的不同接触面积人体手到手总阻抗表格详见GB/T13870.1-2008表1表10。下面以接触表面积相同(大的接触面积)计算值为例说明各部分的计算Zta(H-HI:人体手到手总阻抗.Zta1H-Hl=2ZtaH-T)0Zta(H-T):人体手(一手)到躯干总阻抗,ZtaHT)=Zta(1HT)=0.5ZaiH-H).Zta(1H-1F)!人体一手到一脚总阻抗,Zta(1H-1F)=0.8Zta!H-H.Zt(T-1F):人体躯干到一脚总阻抗ZrA(T-IF)=ZlA(IHTF)-ZTA(H-T)=0.3ZTAH-H1ZTA2H-D:人体双手到躯干成并联总阻抗,Zta2H-T)=0.5za(1H-T)=0.25za(H-H)1Zta(T-2F):人体躯干到双脚成并联总阻抗,Zia(T-2F)=0.5Zta(T-1F)=0.15Zu!H-HLZT:人体躯干到脚总阻抗.等于对应条件,环境条件.接触面积、双手单手)的手到躯干ZTXH-Tn加对应条件(环境条件、接触面积双手单手躯干到脚ZIT-F的总阻抗值,即ZT=ZTXH-T)+Ztx(T-F).注:以上公式来自GB/T13870.1-2008附录D:例题1-4:某城市拟在市