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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)=0.3ZTA
15、H-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Z103A2-S,会发生心颤善案：A解答过程：依据电流对人和家畜的效应第2部分：特殊情况GB/T13870.2-2016的114.2节示例1o已知放电能量为0.5W-s,比致颤能量为Fc=5Ai-s=0.51O3A2-s瓦1O
16、OO已知致颤电荷量为IO7a-s,电容器电容量为10F,充电电压为交流1000V.查图19中为致痛区。2低压安全防护【知识点说明】1）基本防护、故障防护属于重要考点，依据低压电气装置第4-41部分：安全防护电击防护GB16895.212011、工业与民用供配电设计手册第四版（下册）15.2节、低压配电设计规范GB50054-2011等。要求熟练掌握安全电压、接触电压、预期接触电压、预期接触电压限值的概念；掌握基本防护中的基本绝缘、遮栏或外护物、阻挡物、伸臂范围等；熟练掌握故障防护中TN系统等电位联结、重复接地等间接接触保护计算；掌握故障防护中TT系统间接接触保护计算；了解故障防护中IT系统间接
17、接触保护计算。2）双重、加强绝缘、电气分隔、特低电压防护措施属于普通考点，依据低压电气装置第4-41部分：安全防护电击防护GB16895.21-2011.工业与民用供配电设计手册第四版（下册）15.2节、低压配电设计规范GB500542011等。要求掌握双重、加强绝缘、电气分隔、特低电压防护措施要求。3）附加防护属于重要考点，依据低压电气装置第4-41部分：安全防护电击防护GB16895.21-2011,工业与民用供配电设计手册第四版（下册）15.2节、低压配电设计规范GB50054-2011等。要求熟练掌握辅助等电位联结时RCD保护计算。4）低压安全防护的基本知识在规范和手册中介绍不详细，考
18、生可参考建筑物电气装置600问、低压电气装置的设计安装和检臆第二版等书籍辅助学习。依据书目：低压电气装置第4-41部分：安全防护电击防护GB16895.21-2011低压配电设计规范GB50054-2011低压电气装翼第4-43部分：安全防护过电流保护GB16895.5-2012建筑物电气装置第5-54部分：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GB16895.3-2004工业与民用供配电设计手册第四版（下册）电击防护装置和设备的通用部分GB/T17045-2008用电安全导则GB/T13869-2008系统接地的形式及安全技术要求GB14050-2008交流电气装置的接地设计规
19、范GB50065-2011参考书目：建筑物电气装置600问王厚余编著低压电气装置的设计安装和检验第三版王厚余编著例题1-11：-建筑物内的相对地标称电压为AC220V,低压配电系统采用TN-S接地形29式，对插座回路采用额定电流为16A的断路器作馈电保护，且瞬动脱扣倍数为10倍。现需在此插座上使用标识为I类防触电类别的手电钻，手电钻连接电缆单位长度相保阻抗为Zl=8.6Qkm(不计从馈电开关到插座之间的线路阻抗及系统阻抗)。手段钻连接长度不大于多少时，才能满足防间接接触保护的要求？(供配电2014年考题)（八）28m(B)123m(C)160m(D)212m答案：【B】解答过程：依据低压配电设
20、计规范GB50054-2011第5.2.8条及第6.2.4条或低压电气装置第4-41部分：安全防护电击防护GB16895.21-2011第411.4.4条、工业与民用供配电设计手册第四版(下册)第1455页式(15.27)。设线路长度为L,当短路保护电器为断路器时.动作电流不应小于断路器瞬时脱扣器整定电流的1.3倍，即zs,=Z1IX1.3=8.6Z,X1.316xiOt0=220线路长度为L0.123km=123m例题1-12：用标称相电压为AC220V,50HZ的TT系统为一户外单相设备供电，设备的防触电类别为I类。TT系统电源侧接地电阻为4Q,供电电缆的电阻为。8C,采用带漏电模块的断路
21、器作馈电保护，断路器脱扣瞬动电流整定为100A,额定漏动作电流为0.5A,不计设备侧接地线的阻抗。设备侧接地阻抗最大为下列哪项数值时，能满足防间接接触防护的要求？(供配电2014年考题)（八）0.5(B)95.6(C)1(D)440Q答案：9】解答过程：依据低压配电设计规范GB50054-2011式(5.2.15)、第5.2.18条或低压电气装置第4-41部分：安全防护电击防护GB16895.21-2011第411.5.3条、工业与民用供配电设计手册第四版(下册)第1458页式(15.2-3)o根据TT系统中配电线路的间接接触防护的动作特性，设备侧接地阻抗：Ra5OL=5O0.5=100【知识
22、点解析】I)TT系统中，配电线路内由同一间接接触防护电器保护的外露可导电部分，应用保护导体连接至公用或各自的接地极上.当有多级保护时，各级应有各自的或共同的接地极.2)TT系统配电线路间接接触防护电器的动作特性.应符合下式的要求：Ca.50V式中，RA为外露可导电部分的接地电阻和保护导体电阻之和(C)。J)TT系统中，配电线路的间接接触防护的保护电器应采用剩余电流动作保护电器或过电流保护电器例题L13：-座3510kV变电站附属于某公共建筑物内并为该建筑物供电。建筑物内下级10/0.4kV变压器兼站用变。35kV系统采用高电阻接地方式，10kV侧单相接地电容电流为15A,采用经消弧线圈接地，Q
23、4kV侧采用TN-S系统，各变电站及建筑物共用接地系统。假定低压接地故障回路的阻抗为25m,则变电所低压侧该配电回路间接接触动作电流最接近下列哪个数值？(供配电2016年考题)（八）8.8kA(B)9.2kA(C)15.2kA(D)16kA答案【A】解答过程：依据低压配电设计规范GB50054-2011或低压电气装置第4-41部分：安全防护电击防护GB16895.21-2011第411.4.4条、工业与民用供配电设计手册第四版(下册)第1455页式(15.2T)。,间接接触动作电流为根据TN例题1.14：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
24、侧采用低电阻接地系统，400/23OV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。楼内某办公室配电箱配电给除湿机，除湿机为三相负载，功率为15kW,保证间接接触保护电器在规定时间内切断故障回路的动作电流为756A,为降低除湿机发生接地故障时与邻近暖气片之间的接触电压，在该办公室设置局部等电位联结。该配电箱除湿机供电线路中PE线的电阻值最大不应超过下列哪项数值？(供配电2013年考题)（八）66m(B)86m(C)146m(D)291m答案【A】解答过程：依据低压配电设计规范GB50054-2011或低压电气装置第4-41部分：安全防护电击防护GB16895.21-2011
25、第411.6.4条、工业与民用供配电设计手册第四版(下册)第1464页式(15.2-8)。局部等电位联结时切除故图日啜中，PE线的电阻值为5u=一R=0.0661=66.1m【知识点解析】交流系统局部等电位联结或辅助等电位联结时切除故障的要求：当电气装置或电气装置某一部分发生接地故障后间接接触的保护电器不能满足自动切断电源的要求时，尚应在局部范围内可导电部分再做一次局部等电位联结；亦可将伸臂范围内能同时触及的两个可导电部分之间做辅助等电位联结.局部等电位联结或辅助等电位联结的有效性，应符合下式的要求：式中，R为可同时触及的外露可导电部分和装置外可导电部分之间，故障电流产生的电压降引起接触电压的
26、一段线路的电阻(C)；/.为保证间接接触保护电器在规定时间内切断故障回路的动作电流A).例题175：某变压器的配电线路如图1-6所示，已知变压器电阻RT=O.02Q,图中为设备供电电缆相线与PEN线截面相等，各相线单位长度电阻值均为6.5/km,忽略其他未知电阻、电抗的影响.当设备A发生相线对设备外壳短路故障时，计算设备B外壳的对地故障电压应为下列哪项数值？(供配电2017年考题)（八）30.80V(B)33.OV(C)33.80V(D)50.98V答案：【A】解答过程：依据低压配电设计规范GB50054-2011AC220380V图1-6配电线路发生故障图本题TN-C系统外部有两路局部TT接
27、线设备.设备A故障，设备B外壳处传递故障电压，示意图如图1-7所示。图1-7配电线路发生故障示意图假设设备B开路状态，忽略其他未知电阻、电抗的影响以及三相不平衡中性点电压偏差的影响.当设备A发生相线对设备外壳短路故障时，系统设备接地认为短接，简化后电路如图1-8所示。设备A发生相线对设备外壳短路故障时，故障点的故障电流为&=4G图L8配电线路发生接地故障电路图4-云-R+Ru+凡Il凡+凡Il(凡+Kspen)220=A二A1,32+1.3j(4+4H4.39)计算设备B外壳的对地故障电压应为电阻凡处的对地电压，如图1-8所示。r3RIjPE咛.+&Il(+Kg)&+(%+Rg)=92X:KA
28、=7.71A1.3+6.0934+4.39UlU=/g&=7.71X4V=30.85V例题1-16：某办公楼供电电源IOkV电网中性点为小电阻接地系统.双路IokV高压电缆进户，楼内10kV高压与低压电气装置共用接地网。楼内安装AC220V落地式风机盘管，电源相线与PE线等截面.配电线路接线图如图1-9所示，已知：变压器电阻凡=QOl5C,中性点接地电阻&=0.5C,全部相线电阻尺=0.5C.人体电阻&=IOooC.人体站立点的大地过渡电阻凡=20C,其他未知电阻、电抗、阻抗，计算时忽略不计。发生如图短路故障时人体接触外壳的接触电压为下列哪一项？(供配电2012年考题)（八）106.146V(
29、B)108.286V(C)108.374V(D)216.OOOV答案：【A】图L9办公楼配电线路接线图解答过程：依据系统接地的形式及安全技术要求GB14050-28第3.8条。接触电压是指人体同时触及的两点之间意外出现的电压。此术语仅用于间接接触保护有关方面。在某些情况下，接触电压值可能受到触及这些部分的人的阻抗的明显影响。依据低压配电设计规范GB50054-2011第5.2.8条或低压电气装置第4-41部分：安全防护电击防护GB16895.21-2011第411.44条。风机盘管属于AC220V的三线制TN-S系统，PE线RPE=Rt=05Q（电源相线与PE线等截面等长度），其他未知电阻、电
30、抗、阻抗，计算时忽略不计，其阻抗电路图如图1-10所示。回路总电阻：-（1000+20+0.5）XQ.5-Q =1.014755 R=：=05+0OIK100O+20+0.5+0.5了接地故障电流：22（=A=2168A乙1.014755通过人体的接地故障电流：/=216.8A=0.1O617A1000+20+0.5+0.5接触电压：lk=0.10617X1000V=106.17V【知识点解析】交流TN系统中配电线路的间接接触防护电器的要求：1）TN系统中电气装置的所有外露可导电部分，应通过保护导体与电源系统的接地点连接，2）TN系统中配电线路的间接接触防护电器的动作特征，应符合下式的要求：Z
31、sI,Ut式中.ZS为接地故障回路的阻抗（C）,包括电源、电源到故障点之间的带电导体以及故障点到电源之间的保护导体的阻抗在内的阻抗，通常是指变压器阻抗和自变压器至接地故障处相导体和保护导体或保护接地中性导体的阻抗；为相导体对地标称电压（V）,低压一般是220V：/,为保证保护电器在规定时间内切断故障回路的动作电流其值不应小于断路器瞬时或短延时过电流脱扣器整定电流的1.3倍，例题1T7：某城市拟在市中心建一400m高层建筑，当地海拔为2000m,主电源采用35kV进线，内设35/1OkV及若干10/0.4kV变电所，高低压共同接地，如果低电压配电形式为TN-S,开水间设AC220V/6kW热水器
32、，间接接触保护断路器过电流整定值为/“=32A,瞬时保护动作电流为/.=6/一电热水器旁500mm处有一组暖气，为了人身安全，降低电热水器发生接地时电压，开水间做局部等电位联结.则产生接触电压的那段线路导体的电阻最大不应超过下列哪项数值？（供配电2011年考题改编）32（八）O.26(B)1.2(C)1.56(D)1.83答案【A】解答过程：依据低压配电设计规范GB50054-2011第5.2.5条、第624条或低压电气装置第4-41部分：安全防护电击防护GB16895.21-2011第411.3.2.6条。为了人身安全.当发生接地故障时应保证主保护(瞬动保护)可靠动作.同时考虑被保护线路末端
33、的短路电流不应小于断路器瞬时或短延时过电流脱扣器整定电流的1.3倍，所以接触电压的那段线路导体的电阻最容声5050/?pen：人体阻抗4与鞋袜和地板电阻凡串联后再与RPE并联，4+凡/e，接地故障电流4流经相导体和PE导体、PEN导体，返回变压器低压绕组，预期接触电压仅为总等电位联结范围内的PE导体的电压降，消除总等电位联结范围外PEN导体的电压降。与设备外壳短路业BRA图1-13TN系统等电位联结作用1-21：如果在小间内做局部等电位联结.假设相线碰移动设备外壳的接地故障电流为200A,则该设备的接触电压最接近下列哪一项数值？(供配电2011年考题)（八）32V(B)74V(C)310V(D)220V答案：【A】解答过程：依据低压配电设计规范GB554-2011条文说明第5.2.5条或工业与民用配电设计手册第四版第1456页(第三版第920页)。根据题目要求，故障点阻抗、变压器零序阻抗和电缆电抗等忽略，仅考虑供电电缆电阻。接地故障回路为变压器TN-C供电回路450mm建筑物内三相五线TN-S回路5x6mm2小间内单相三线TN-S回路3X2.5mm2.变压器中性点接地电阻和接地电阻忽略不计，形成的故障电流回路如图174所示，A处为小间内做局部等电位联结，此时移动设
