3-1间接接触电击防护
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一、接地的基本概念
• • • • • • •
接地电流入地下后自接 地体向四周流散，这个 接地的概念 自接地体向四周流散的 1. 接地分类 电流叫做流散电流。流 2. 接地电流和接地短路电流 散电流在土壤中遇到的 全部电阻叫做流散电阻。 3. 流散电阻和接地电阻 接地电阻是接地体的流 散电阻与接地线的电阻 4. 对地电压和对地电压曲线 之和。接地线的电阻一 5. 接触电动势和接触电压 般很小，可忽略，因此， 在绝大多数情况下可以 6.跨步电动势和跨步电压 认为流散电阻就是接地 跨步电动势和跨步电压 跨步 电阻。
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所谓接地， 所谓接地，就是将设备 的某一部位经接地装置 与大地紧密连接起来。
一、接地的基本概念
• • • • • • •
按接地性质， 按接地性质，可分为正常接 地和故障接地。 地和故障接地。 接地的概念 正常接地又分 （1）正常接地又分工作接地 安全接地 接地。 和安全接地。 1. 接地分类 工作接地是指正常 正常情 （1-1）工作接地是指正常情 况下有电流流过，利用大地 2. 接地电流和接地短路电流 况下有电流流过，以及正常 代替导线的接地， 代替导线的接地，以及正常 情况下没有或只有很小不平 情况下没有或只有很小不平 3. 流散电阻和接地电阻 衡电流流过， 衡电流流过，用以维持系统 安全运行的接地。 4. 对地电压和对地电压曲线 安全运行的接地。 安全接地是正常情况 （1-2）安全接地是正常情况 下没有电流流过 电流流过、 5. 接触电动势和接触电压 下没有电流流过、起防止事 故作用的接地 故作用的接地，如防雷接地 6.跨步电动势和跨步电压 等。 跨步电动势和跨步电压 跨步 （2）故障接地是指带电体与 大地之间的意外连接。 大地之间的意外连接。
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电流通过接地体向大地作半球形 流散。因为半球面积与半径的平 方成正比，因此， 方成正比，因此，与半球面积对 应的土壤电阻随着远离接地体而 迅速减小， 迅速减小，至离接地体 20m 处， 半球面积已达 2500㎡，土壤电 2500㎡ 阻己可忽略不计。可以认为至远 离接地体 20m 处，电压几乎降 低为零。通常所说的对地电压， 低为零。通常所说的对地电压， 是指离接地体 20m 以外的大地 而言的。 简单地说， 简单地说，对地电压就是带电体 与电位为零的大地之间的电位差。 与电位为零的大地之间的电位差。 如果接地体由多根钢管组成，则 当电流自接地体流散时，至电位 为零处的距离可能超过20 为零处的距离可能超过20 m 。
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一、接地的基本概念
• • • • • • • 接地的概念 1. 接地分类 2. 接地电流和接地短路电流 3. 流散电阻和接地电阻 4. 对地电压和对地电压曲线 5. 接触电动势和接触电压 6.跨步电动势和跨步电压 跨步电动势和跨步电压 跨步
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二、 IT 系统的安全原理
• 当设备有接地保护时， 根据等值电路，不难 求得人体承受的电压 和流过人体的电流分 别为 R // R
UP =
p E
R p // RE + Z
U R// + Z 3
U
3
IP =
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一、接地的基本概念
• • • • • • • 6.跨步电动势和跨步电压 跨步电动势和跨步电压 跨步
可见，当电流通过接地 可见，当电流通过接地 体流入大地时， 体流入大地时，接地体 接地的概念 具有最高的电压。离开 1. 接地分类 接地体后， 接地体后，电压逐渐降 2. 接地电流和接地短路电流 低，电压降落的速度也 逐渐降低。如果用曲线 3. 流散电阻和接地电阻 来表示接地体及其周围 各点的对地电压， 各点的对地电压，这种 4. 对地电压和对地电压曲线 曲线就叫做对地电压曲 5. 接触电动势和接触电压 线。 图 示的是单一接地 体的对地电压曲线。 体的对地电压曲线。
二、 IT 系统的安全原理
• 设电网各项对地电压均为220V，各项对地 绝缘电阻均为无限大，各项对地电容均为 0.55µF，人体电阻为2000Ω，接地电阻RE =4Ω，根据上式可以计算出流过人体的电流 为2.3mA，人体电压为4.6V。 • 可见，将故障情况下可能呈现危险对地电 压的金属部分经接地同大地连接起来，可 以把故障电压限制在安全范围以内，这种 做法称为保护接地。
二、 IT 系统的安全原理
• 在不接地配电网中，当一 相碰壳时，接地电流 IE 通 过人体和配电网对地绝缘 阻抗构成回路。如各相对 地绝缘阻抗对称，即 Z1=Z2=Z3=Z，则运用戴维 南定理可以简单地求出人 体承受的电压和流经人体 的电流。图示等值电路中 的电动势为网络二端开路， 即没有人触电时该相对地 电压。因为对称，该电压 即相电压 U，该阻抗即 Z/3。
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一、接地的基本概念
• • • • • 4. 对地电压和对地电压曲线 • 5. 接触电动势和接触电压 • 6.跨步电动势和跨步电压 跨步电动势和跨步电压 跨步
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接触电动势是指接地电 流自接地体流散， 流自接地体流散，在大 接地的概念 地表面形成不同电位时， 地表面形成不同电位时， 1. 接地分类 设备外壳与水平距离 2. 接地电流和接地短路电流 0.8m 处之间的电位差。 接触电压是指加于人体 3. 流散电阻和接地电阻 某两点之间的电压。见 某两点之间的电压。见 下图。
第一节 IT 系统
• 在不接地配电网中采用接地保护的配电防 护系统，即 IT 系统。字母 I 表示配电网不 接地或经高阻抗接地，字母 T 表示电气设 备外壳接地。 • 保护接地是应用最广泛的安全措施之一， 不论是交流设备还是直流设备，不论是高 压设备还是低压设备，都采用保护接地作 为必须的安全技术措施。
IP =
3ω R p C 9ω 2 R 2 p C 2 + 1
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二、 IT 系统的安全原理
• 设电网各项对地电压均为220V，各项对地 绝缘电阻均为无限大，各项对地电容均为 0.55µF，人体电阻为2000Ω，根据上式可以 计算出流过人体的电流为79.2mA，人体电 压为158.3V。
简介
• 保护接地、接零、加强绝缘、电气隔离、 不导电环境、等电位联结、安全电压和漏 电保护都是防止间接接触电击的技术措施。 其中，保护接地和保护接零是防止间接接 触电击的基本技术。
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单相电气设备分类简介
0类设 仅仅依靠基本绝缘来防止触电的电气设备 备 依靠基本绝缘来防止触电的，也可以有双重 0I 类 绝缘或加强绝缘的部件，以及在安全电压下 设备 工作的部件的电气设备 I 类 依靠基本绝缘外，还有接零或接地等附加措 设备 施的电气设备 II 类 具有双重绝缘和加强绝缘措施的电气设备 设备 III 类 采用基本绝缘和安全电压措施的电气设备 http://rj.lctu.cn/dq/index.html 设备
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二、 IT 系统的安全原理
• 需要指出，只有在不接地配电网中，由于其对地 绝缘阻抗较高，单相接地电流较小，才有可能通 过保护接地把漏电设备故障对地电压限制在安全 范围之内。所以保护接地只适用于各种不接地配 电网，包括交流电网和直流电网，也包括低压网 和高压网。 • 在不接地电网中，凡由于绝缘损坏或其他原因而 可能呈现危险电压的金属部分，除另有规定外， 均应接地。在不接地配电网中采用接地保护的配 电防护系统，即 IT 系统。
跨步电动势是指地面上水平距离 为 0.8m( 人的跨距 ) 的两点之间 的电位差。 跨步电压是指人站在流过电流的 地面上,加于人的两脚之间的电 压，上图 中的Uw1和Uw2.如果 忽略脚下土壤的流散电阻,跨步 电压与跨步电动势相等。 人的跨步一般按 0.8m 考虑；牛 马的跨步通常按 1.0～1.4m 考虑。 上图中,b紧靠接地体位置,承受的 跨步电压最大；c离开了接地体, 承受的跨步电压要小一些。如果 不忽略脚下土壤的流散电阻,跨 步电压也将低于跨步电动势。
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一、接百度文库的基本概念
• • • • • • •
凡从接地点流入地下的 电流即属于接地电流。 接地的概念 系统一相接地可能导致 1. 接地分类 系统发生短路，这时的 2. 接地电流和接地短路电流 接地电流叫做接地短路 电流。 3. 流散电阻和接地电阻 在高压系统中，接地短 路电流可能很大，接地 4. 对地电压和对地电压曲线 电流在500A 及以下的称 电流在500A 5. 接触电动势和接触电压 小接地短路电流系统； 接地短路电流大于 500A 6.跨步电动势和跨步电压 的称大接地短系统。 跨步电动势和跨步电压 跨步
一、接地的基本概念
如图所示。当设备漏电，电流I 自接地体流入地下时，漏电设备对地电压为U 对地电压 如图所示。当设备漏电，电流IE自接地体流入地下时，漏电设备对地电压为UE，对地电压 曲线呈双曲线形状。 a 触及漏电设备外壳，其接触电压即其手与脚之间的电位差。如果忽 触及漏电设备外壳， http://rj.lctu.cn/dq/index.html 略人的双脚下面土壤的流散电阻， 略人的双脚下面土壤的流散电阻，接触电压与接触电动势相等。图 中 ,a 的接触电压为 Uc。 Uc。 如果不忽略脚下土壤的流散电阻， 如果不忽略脚下土壤的流散电阻，接触电压将低于接触电动势。
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一、接地的基本概念
• • • • • • • 接地的概念 1. 接地分类 2. 接地电流和接地短路电流 3. 流散电阻和接地电阻 4. 对地电压和对地电压曲线 5. 接触电动势和接触电压 6.跨步电动势和跨步电压 跨步电动势和跨步电压 跨步
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二、 IT 系统的安全原理
• 绝缘阻抗 Z 是绝缘电阻 R 和分布电容 C 的 并联阻抗。对于对地分布电容较大，对地 绝缘电阻很高的情况，由于绝缘阻抗中的 电阻比容抗大得多，可以不考虑电阻。这 时，人体电压和人体电流分别为
UP = 3R p 1 3R p − j ωC = 3ωR p CU 9ω 2 R 2 p C 2 + 1
第三章 间接接触电击防护 间接接触电击防护
制作：孟现柱 mengxz12@yahoo.com.cn http://rj.lctu.cn/dq/index.html
简介
• 间接接触电击即故障状态下的电击。即电 气设备发生故障带电( 如绝缘损坏，设备外 壳意外)，人体触及意外带电体所发生的电 击。
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二、 IT 系统的安全原理
• 当设备无接地保护时， 根据等值电路，可求 得人体承受的电压和 流过人体的电流
Rp U UP = U IP = Rp + Z Rp + Z 3 3
U — 相电压；Up,Ip — 人体电压和人体电流； Rp — 人体电阻；Z — http://rj.lctu.cn/dq/index.html 各相对地绝缘阻抗。
一、接地的基本概念
• • • • • • • 接地的概念 1. 接地分类 2. 接地电流和接地短路电流 3. 流散电阻和接地电阻 4. 对地电压和对地电压曲线 5. 接触电动势和接触电压 6.跨步电动势和跨步电压 跨步电动势和跨步电压 跨步
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一、接地的基本概念
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接地电流入地下后自接 地体向四周流散，这个 接地的概念 自接地体向四周流散的 1. 接地分类 电流叫做流散电流。流 2. 接地电流和接地短路电流 散电流在土壤中遇到的 全部电阻叫做流散电阻。 3. 流散电阻和接地电阻 接地电阻是接地体的流 散电阻与接地线的电阻 4. 对地电压和对地电压曲线 之和。接地线的电阻一 5. 接触电动势和接触电压 般很小，可忽略，因此， 在绝大多数情况下可以 6.跨步电动势和跨步电压 认为流散电阻就是接地 跨步电动势和跨步电压 跨步 电阻。
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所谓接地， 所谓接地，就是将设备 的某一部位经接地装置 与大地紧密连接起来。
一、接地的基本概念
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按接地性质， 按接地性质，可分为正常接 地和故障接地。 地和故障接地。 接地的概念 正常接地又分 （1）正常接地又分工作接地 安全接地 接地。 和安全接地。 1. 接地分类 工作接地是指正常 正常情 （1-1）工作接地是指正常情 况下有电流流过，利用大地 2. 接地电流和接地短路电流 况下有电流流过，以及正常 代替导线的接地， 代替导线的接地，以及正常 情况下没有或只有很小不平 情况下没有或只有很小不平 3. 流散电阻和接地电阻 衡电流流过， 衡电流流过，用以维持系统 安全运行的接地。 4. 对地电压和对地电压曲线 安全运行的接地。 安全接地是正常情况 （1-2）安全接地是正常情况 下没有电流流过 电流流过、 5. 接触电动势和接触电压 下没有电流流过、起防止事 故作用的接地 故作用的接地，如防雷接地 6.跨步电动势和跨步电压 等。 跨步电动势和跨步电压 跨步 （2）故障接地是指带电体与 大地之间的意外连接。 大地之间的意外连接。
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电流通过接地体向大地作半球形 流散。因为半球面积与半径的平 方成正比，因此， 方成正比，因此，与半球面积对 应的土壤电阻随着远离接地体而 迅速减小， 迅速减小，至离接地体 20m 处， 半球面积已达 2500㎡，土壤电 2500㎡ 阻己可忽略不计。可以认为至远 离接地体 20m 处，电压几乎降 低为零。通常所说的对地电压， 低为零。通常所说的对地电压， 是指离接地体 20m 以外的大地 而言的。 简单地说， 简单地说，对地电压就是带电体 与电位为零的大地之间的电位差。 与电位为零的大地之间的电位差。 如果接地体由多根钢管组成，则 当电流自接地体流散时，至电位 为零处的距离可能超过20 为零处的距离可能超过20 m 。
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一、接地的基本概念
• • • • • • • 接地的概念 1. 接地分类 2. 接地电流和接地短路电流 3. 流散电阻和接地电阻 4. 对地电压和对地电压曲线 5. 接触电动势和接触电压 6.跨步电动势和跨步电压 跨步电动势和跨步电压 跨步
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二、 IT 系统的安全原理
• 当设备有接地保护时， 根据等值电路，不难 求得人体承受的电压 和流过人体的电流分 别为 R // R
UP =
p E
R p // RE + Z
U R// + Z 3
U
3
IP =
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一、接地的基本概念
• • • • • • • 6.跨步电动势和跨步电压 跨步电动势和跨步电压 跨步
可见，当电流通过接地 可见，当电流通过接地 体流入大地时， 体流入大地时，接地体 接地的概念 具有最高的电压。离开 1. 接地分类 接地体后， 接地体后，电压逐渐降 2. 接地电流和接地短路电流 低，电压降落的速度也 逐渐降低。如果用曲线 3. 流散电阻和接地电阻 来表示接地体及其周围 各点的对地电压， 各点的对地电压，这种 4. 对地电压和对地电压曲线 曲线就叫做对地电压曲 5. 接触电动势和接触电压 线。 图 示的是单一接地 体的对地电压曲线。 体的对地电压曲线。
二、 IT 系统的安全原理
• 设电网各项对地电压均为220V，各项对地 绝缘电阻均为无限大，各项对地电容均为 0.55µF，人体电阻为2000Ω，接地电阻RE =4Ω，根据上式可以计算出流过人体的电流 为2.3mA，人体电压为4.6V。 • 可见，将故障情况下可能呈现危险对地电 压的金属部分经接地同大地连接起来，可 以把故障电压限制在安全范围以内，这种 做法称为保护接地。
二、 IT 系统的安全原理
• 在不接地配电网中，当一 相碰壳时，接地电流 IE 通 过人体和配电网对地绝缘 阻抗构成回路。如各相对 地绝缘阻抗对称，即 Z1=Z2=Z3=Z，则运用戴维 南定理可以简单地求出人 体承受的电压和流经人体 的电流。图示等值电路中 的电动势为网络二端开路， 即没有人触电时该相对地 电压。因为对称，该电压 即相电压 U，该阻抗即 Z/3。
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一、接地的基本概念
• • • • • 4. 对地电压和对地电压曲线 • 5. 接触电动势和接触电压 • 6.跨步电动势和跨步电压 跨步电动势和跨步电压 跨步
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接触电动势是指接地电 流自接地体流散， 流自接地体流散，在大 接地的概念 地表面形成不同电位时， 地表面形成不同电位时， 1. 接地分类 设备外壳与水平距离 2. 接地电流和接地短路电流 0.8m 处之间的电位差。 接触电压是指加于人体 3. 流散电阻和接地电阻 某两点之间的电压。见 某两点之间的电压。见 下图。
第一节 IT 系统
• 在不接地配电网中采用接地保护的配电防 护系统，即 IT 系统。字母 I 表示配电网不 接地或经高阻抗接地，字母 T 表示电气设 备外壳接地。 • 保护接地是应用最广泛的安全措施之一， 不论是交流设备还是直流设备，不论是高 压设备还是低压设备，都采用保护接地作 为必须的安全技术措施。
IP =
3ω R p C 9ω 2 R 2 p C 2 + 1
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二、 IT 系统的安全原理
• 设电网各项对地电压均为220V，各项对地 绝缘电阻均为无限大，各项对地电容均为 0.55µF，人体电阻为2000Ω，根据上式可以 计算出流过人体的电流为79.2mA，人体电 压为158.3V。
简介
• 保护接地、接零、加强绝缘、电气隔离、 不导电环境、等电位联结、安全电压和漏 电保护都是防止间接接触电击的技术措施。 其中，保护接地和保护接零是防止间接接 触电击的基本技术。
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单相电气设备分类简介
0类设 仅仅依靠基本绝缘来防止触电的电气设备 备 依靠基本绝缘来防止触电的，也可以有双重 0I 类 绝缘或加强绝缘的部件，以及在安全电压下 设备 工作的部件的电气设备 I 类 依靠基本绝缘外，还有接零或接地等附加措 设备 施的电气设备 II 类 具有双重绝缘和加强绝缘措施的电气设备 设备 III 类 采用基本绝缘和安全电压措施的电气设备 http://rj.lctu.cn/dq/index.html 设备
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• 需要指出，只有在不接地配电网中，由于其对地 绝缘阻抗较高，单相接地电流较小，才有可能通 过保护接地把漏电设备故障对地电压限制在安全 范围之内。所以保护接地只适用于各种不接地配 电网，包括交流电网和直流电网，也包括低压网 和高压网。 • 在不接地电网中，凡由于绝缘损坏或其他原因而 可能呈现危险电压的金属部分，除另有规定外， 均应接地。在不接地配电网中采用接地保护的配 电防护系统，即 IT 系统。
跨步电动势是指地面上水平距离 为 0.8m( 人的跨距 ) 的两点之间 的电位差。 跨步电压是指人站在流过电流的 地面上,加于人的两脚之间的电 压，上图 中的Uw1和Uw2.如果 忽略脚下土壤的流散电阻,跨步 电压与跨步电动势相等。 人的跨步一般按 0.8m 考虑；牛 马的跨步通常按 1.0～1.4m 考虑。 上图中,b紧靠接地体位置,承受的 跨步电压最大；c离开了接地体, 承受的跨步电压要小一些。如果 不忽略脚下土壤的流散电阻,跨 步电压也将低于跨步电动势。
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凡从接地点流入地下的 电流即属于接地电流。 接地的概念 系统一相接地可能导致 1. 接地分类 系统发生短路，这时的 2. 接地电流和接地短路电流 接地电流叫做接地短路 电流。 3. 流散电阻和接地电阻 在高压系统中，接地短 路电流可能很大，接地 4. 对地电压和对地电压曲线 电流在500A 及以下的称 电流在500A 5. 接触电动势和接触电压 小接地短路电流系统； 接地短路电流大于 500A 6.跨步电动势和跨步电压 的称大接地短系统。 跨步电动势和跨步电压 跨步
一、接地的基本概念
如图所示。当设备漏电，电流I 自接地体流入地下时，漏电设备对地电压为U 对地电压 如图所示。当设备漏电，电流IE自接地体流入地下时，漏电设备对地电压为UE，对地电压 曲线呈双曲线形状。 a 触及漏电设备外壳，其接触电压即其手与脚之间的电位差。如果忽 触及漏电设备外壳， http://rj.lctu.cn/dq/index.html 略人的双脚下面土壤的流散电阻， 略人的双脚下面土壤的流散电阻，接触电压与接触电动势相等。图 中 ,a 的接触电压为 Uc。 Uc。 如果不忽略脚下土壤的流散电阻， 如果不忽略脚下土壤的流散电阻，接触电压将低于接触电动势。
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一、接地的基本概念
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二、 IT 系统的安全原理
• 绝缘阻抗 Z 是绝缘电阻 R 和分布电容 C 的 并联阻抗。对于对地分布电容较大，对地 绝缘电阻很高的情况，由于绝缘阻抗中的 电阻比容抗大得多，可以不考虑电阻。这 时，人体电压和人体电流分别为
UP = 3R p 1 3R p − j ωC = 3ωR p CU 9ω 2 R 2 p C 2 + 1
第三章 间接接触电击防护 间接接触电击防护
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简介
• 间接接触电击即故障状态下的电击。即电 气设备发生故障带电( 如绝缘损坏，设备外 壳意外)，人体触及意外带电体所发生的电 击。
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二、 IT 系统的安全原理
• 当设备无接地保护时， 根据等值电路，可求 得人体承受的电压和 流过人体的电流
Rp U UP = U IP = Rp + Z Rp + Z 3 3
U — 相电压；Up,Ip — 人体电压和人体电流； Rp — 人体电阻；Z — http://rj.lctu.cn/dq/index.html 各相对地绝缘阻抗。
一、接地的基本概念
• • • • • • • 接地的概念 1. 接地分类 2. 接地电流和接地短路电流 3. 流散电阻和接地电阻 4. 对地电压和对地电压曲线 5. 接触电动势和接触电压 6.跨步电动势和跨步电压 跨步电动势和跨步电压 跨步
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