第二节 电气安全入门知识

电气事故包含人身事故和设施事故。人身事故和设施事故都可能致使二次事故，而且二者非常可能是同时发生的。电气事故是与电有关联的事故。从能量的角度看，电能失控将导致电气事故。根据电能的形态，电气事故可分为触电事故、雷击事故、静电事故、电磁辐射事故和电气装置事故。

1、触电事故

触电事故是由电流及其转换成的其他形式的能量导致的事故。触电事故分为电击和电伤。电击是电流直接用途于人体所导致的伤害。电伤是电流转换成热能、机械能等其他形式的能量用途于人体导致的伤害。触电事故总是忽然发生，在极短期内导致紧急后果。

电击、电伤及电流对人体有哪些用途

1.电击

一般所说的触电指的是电击。电击分为直接接触电击和间接接触电击。前者是触及正常状况下带电的带电体时发生的电击，也称为正常状况下的电击;后者是触及正常状况下不带电，而在问题状况下意料之外带电的带电体时发生的电击，也称为问题状况下的电击。

2.电伤

电伤分为电弧烧伤、电流灼伤、皮肤金属化、电烙印、机械性损伤、电光眼等伤害。电弧烧伤是由弧光放电导致的烧伤，是最危险的电伤。电弧温度高达8000℃.可导致大面积、大深度的烧伤，甚至烧焦、烧毁四肢及其他部位。

3.电流对人体有哪些用途

电流通过人体内部，能使肌肉产生忽然缩短效应，产生针刺感、压迫感、打击感、痉挛、疼痛、血压升高、昏迷、心律不齐、心室颤动等症状。数十毫安的电流通过人体可使呼吸停止。数十微安的电流直接流过心脏会致使致命的心室纤维性颤动。电流对人体损伤的程度与电流的大小、电流持续时间、电流类型、电流渠道、人体的健康情况等原因有关。

工频电流用途于人体的效应见表l—2.表中，0是没感觉的范围; A1，A2，A3是不引起心室纤维性颤动，不致产生紧急后果的范围;B1，B2是容易产生紧急后果的范围。

触电事故预防技术

1.直接接触电击预防技术

1)绝缘

绝缘是用绝缘物把带电体封闭起来。电气设施的绝缘应符合其相应的电压等级、环境条件和用条件。电气设施的绝缘不能受潮，表面不能有粉尘、纤维或其他污物，不能有裂纹或放电痕迹，表面光泽不能衰退，不能有脆裂、破损t弹性不能消失·运行时不能有异味。

绝缘的电气指标主如果绝缘电阻。绝缘电阻用兆欧表测量。任何状况下绝缘电阻不能低于每伏工作电压1OOOΩ.并应符合专业标准的规定。

2)屏护

屏护是使用遮栏、护罩、护盖、箱闸等将带电体同外面隔绝开来。屏护装置应有足够的尺寸。应与带电体保证足够的安全距离：遮栏与低压*导体的距离不应小于0.8 m;网眼遮栏与*导体之间的距离，低压设施不适合小于0.15m，10 kV设施不适合小于0.35m.屏护装置应安装结实。金属材料制成的屏护装置应靠谱接地。遮栏、栅栏应依据需要挂标示牌。遮栏出入口的门上应依据需要安装信号装置和连锁装置。

3)间距

间距是将可能触及的带电体置于可能触及的范围以外。其安全用途与屏护的安全用途基本相同。带电体与地面之间、带电体与树木之问、带电体与其他设施和设施之间、带电体与带电体之间均应维持肯定的安全距离。安全距离的大小决定于电压高低、设施种类、环境条件和安装方法等原因。架空线路的间距须考虑气温、风力、覆冰和环境条件的影响。

在低压操作中，人体及其所携带工具与带电体的距离不应小于0.1 m.

在高压作业中，人体及其所携带工具与带电体的距离应满足表1——3所列各项最小距离的需要。

①不足所列距离时，应装设临时谴栏。

②不足所列距离时，邻近线路应当停电.

③火焰不应喷向带电体.

在架空线路进行起重工作时，起重机具与线路导线之间的最小距离可参考表所列数值。

2.间接接触电击预防技术

1)保护接地

保护接地系统就是IT系统。其构成如图1—5所示。图中，Ll，L2，L3是相线，N是中性点，Z是配电网对地绝缘阻抗，Rp是人体电阻，RE是保护接地电阻，IE是接地电流。所谓接地，就是将设施的某一部位经接地装置与大地紧密连接起来。保护接地的做法是将电气设施在问题状况下可能呈现危险电压的金属部位经接地线、接地体同大地紧密地连接起来;其安全原理是把问题电压限制在安全范围以内。IT系统的字母I表示配电网不接地或经高阻抗接地，字母T表示电气设施外壳接地。

保护接地适用于各种不接地配电网。在这种配电网中，凡因为绝缘损毁或其他缘由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380V不接地低压系统中，一般需要保护接地电阻RE≤4Ω。当配电变压器或发电机的容量低于100 kV·A时，需要RE≤10Ω。

在10 kV配电网中t假如高压设施与低压设施共用接地装置，需要接地电阻低于10Ω，并满足下式需要：RE≤120/IE

2)TT系统

国内绝大多数地面企业的低压配电网都使用如图1—6所示星形接法的低压中性点直接接地的三相四线配电网。这种配电网能提供一组线电压和一组相电压。图中，中性点的接地RN叫做工作接地、中性点引出的导线叫做中性线也叫做工作零线。IT系统的第一个字母T表示配电网直接接地、第二个字母T表示电气设施外壳接地。

TT系统的接地RE也能大幅度减少漏电设施上的问题电压，但一般不可以减少到安全范围以内。因此，使用TT系统需要装设漏电保护装置或过电流保护装置，井优先使用前者。

TT系统主要用于低压用户，即用于未装备配电变压器，从外面引进低压电源的小型用户。

3)TN系统

TN系统等于传统的保护接零系统。典型的TN系统如图1—7所示。图中，PE是保护零线，Rs叫做重复接地。TN系统中的字母N表示电气设施在正常状况下不带电的金属部分与配电网中性点之间，亦即与保护零线之间紧密连接。保护接零的安全原理是当某相带电部分碰连设施外壳时，形成该相对零线的单相短路;短路电流促进线路上的短路保护元件飞速动作，从而把问题设施电源断开，消除电击危险。虽然保护接零也能减少漏电设施上的问题电压，但一般不可以减少到安全范围以内。其第一位的安全用途是飞速切断电源。

TN系统分为TN——S，TN——C——S，TN—C三类型型。如图1—8所示，TN——S系统是PE线与N线完全分开的系统;TN——C—S系统是干线部分的前一段PE线与N线共用为PFN线，后一段PE线与N线分开的系统;TN—C系统是干线部分PE线与N线完全共用的系统。应当注意，支线部分的PE线是不可以与N线共用的。TN—S系统的安全性能。有爆炸危险环境、失火危险性大的环境及其他安全需要高的场合应使用TN—S系统;厂内低压配电的场合及民用楼房应使用TN——C—S系统。

保护接零用于用户装有配电变压器的，且其低压中性点直接接地的220/380 V三相四线配电网。

应用保护接零应注意下列安全需要。

在同一接零系统中，一般不允许部分或个别设施只接地、不接零的做法;不然，当接地的设施漏电时，该接地设施及其他接零设施都可能带有危险的对地电压。如确有困难，个别设施没办法接零而只能接地时，则该设施需要安装漏电保护装置。

重复接地合格。重复接地指零线上除工作接地以外的其他点的第三接地。重复接地的安全用途是减轻PE线和PEN线断开或接触不好的的危险性，进一步减少漏电设施对地电压，改变架空线路的防雷性能和缩短祸电问题持续时间。电缆或架空线路引入车间或大型建筑物处，配电线路的最远端及每1 km处，高低压线路同杆架设时一同敷设的两端应作重复接地。每一重复接地的接地电阻不能超越10 Ω;在低压工作接地的接地电阻允许低于10Ω的场所，每一重复接地的接地电阻允许低于30Ω，但不能少于3处。

发生对PE线的单相短路时能飞速切断电源。对于相线对地电压220 v的TN系统，手持式电气设施和移动式电气设施末端线路或插座回路的短路保护元件应保证问题持续时间低于0.4 s;配电线路或固定式电气设施的末端线路应保证问题持续时间低于5 s.

工作接地合格。工作接地的主要用途是减轻各种过电压的危险。工作接地的接地电阻一般不应超越4Ω，在高土壤电阻率区域允许放宽至低于10Ω。

PE和PEN线上不能安装单极开关和熔断器;PE线和PEN线应有防机械损伤和化学腐蚀的手段;PE线支线不能串联连接，即不能用设施的外露导电部分作为保护导体

保护导体截面面积合格。当PE线与相线材料相同时，PE线可以按表1—5选取除应使用电缆芯线或金属护套作保护线者外，有机械防护的PE线不能小于2.5 m㎡，没机械防护的不能小于4 m㎡.铜质PEN线截面积不能小于10 m㎡，铝质的不能小于16 m㎡，如系电缆芯线，则不能小于4 m㎡

等电位联结。等电位联结指保护导体与建筑物的金属结构、生产用的金属装备与允许用作保护线的金属管道等用于其他目的的不带电导体之问的联结。等电位联结的组成如图1～9所示。有条件的场合应傲等电位联结，以提升TN系统的靠谱性。

3.其他电击预防技术

1)双重绝缘和加大绝缘

双重绝缘指工作绝缘和保护绝缘。前者是带电体与不可触及的导体之间的绝缘，是保证设施正常工作和预防电击的基本绝缘;后者是不可触及的导体与可触及的导体之间的绝缘，是当工作绝缘损毁后用于预防电击的绝缘。加大绝缘是具备与上述双重绝缘相同水平的单一绝缘。

具备双重绝缘的电气设施是Ⅱ类设施。Ⅱ类设施的电源连接线应按加大绝缘设计。Ⅱ类设施在其明显部位应有“回”形标志。

Ⅱ类设施的工作绝缘的绝缘电阻不能低于2 MΩ，保护绝缘的绝缘电阻不能低于5MΩ，加大绝缘的绝缘电阻不能低于7 MΩ。

2)安全电压

安全电压是在肯定条件下、肯定时间内不危及生命安全的电压。具备安全电压的设施是Ⅲ类设施。

安全电压限值是在任何状况下，任意两导体之间都不能超越的电压值。国内标准规定工频安全电压有效值的限值为50 v.国内规定工频有效值的额定值有42 V、36 V、24 V、12 V和6 V.凡特别危险环境用的携带式电动工具应使用42 V安全电压;凡有电击危险环境用的手持照明灯和局部照明灯应使用36V或24V安全电压;金属容器内、隧道内、水井内与周围有大面积接地导体等工作地址狭窄，行动不便的环境应使用12 V安全电压;水上作业等特殊场合应使用6 V安全电压。

一般使用安全隔离变压器作为安全电压的电源。安全隔离变压器的一次与二次之间有好的绝缘;其间还可用接地的屏蔽进行隔离。安全电压边应与一次边维持双重绝缘的水平。

安全电压回路的带电部分需要与较高电压的回路维持电气隔离，并不能与大地、保护接零线或其他电气回路连接。安全电压的插销座不能与其他电压的插销座有插错的可能。安全隔离变压器的一次边和二次边均应装设短路保护元件。

假如电压值与安全电压值相符，而因为功能上是什么原因，电源或回路配置不完全符合安全电压的需要，则称之为功能特低电压。应用功能特低电压须配合补充安全手段。

3)电气隔离

电气隔离指工作回路与其他回路达成电气上的隔离。电气隔离是通过使用l ：
1，即一次边、二次边电压相等的隔离变压器来达成的。电气隔离的安全实质是阻断二次边工作的职员单相触电时电流的通路。

电气隔离的电源变压器需要是隔离变压器，二次边需要维持独立，应保证电源电压u≤500V、线路长度L≤200m.

4)漏电保护

漏电保护装置主要用于预防间接接触电击和直接接触电击。漏电保护装置也用于预防漏电失火和监测一相接地问题。

电流型漏电保护装置以漏电电流或触电电流为动作信号。动作信号经处置后带动实行元件动作，促进线路飞速分断。

电磁式电流型漏电保护的原理如图1—10所示。图中，OTA是零序电流互感器、FV是极化电磁铁线圈、SB是试验按钮、S限流电阻。

电流型漏电保护装置的动作电流分为0.006，0.01，0.015，O.03，0.05， 0.075，0.l，O.2，O.3，0.5，1，3，5，10，20A等15个等级，其中，30及30mA以下的属高灵敏度，主要用于预防触电事故，30mA以上、1000及1000mA以下的属中灵敏度，用于预防触电事故和漏电失火;1000mA以上的属低灵敏度，用于预防漏电失火和监视一相接地问题。为了防止误动作保护装置的额定不动作电流不能低于额定动作电流的1/2.

漏电保护装置的动作时间指动作时分断时间。迅速型和定时限型漏电保护装置的动作时间应符合表1—6的需要。

有金属外壳的Ⅰ类移动式电气设施和手持式电动工具，安装在潮湿或强腐蚀等恶劣场合的电气设施，建筑施工工地的施工电气设施，临时性电气设施，宾馆类的客房内的插座、触电危险性较大的民用建筑物内的插座、游泳池或浴池类墙所的水中照明设施。安装在水中的供电线路和电气设施，与医院中直接接触人体的医用电气设施等均应安装漏电保护装置

漏电保护装置的使用应当考虑多方面的原因。在浴室、游泳池、隧道等电击危险性非常大的场所，应使用高灵敏度的漏电保护装置。假如在作业场合遭受电击后，有别的人帮助准时脱离电源，则漏电保护装置的动作电流可以大于摆脱电流;如系迅速型保护装量，动作电流可按心室颤动电流选取;若是前级保护，即分保护前面的总保护，动作电流可超越心室颤动电流。假如作业场合无别人配合工作，动作电流不应超越摆脱电流。在触电后可能致使紧急二次事故的场所，应使用6 mA动作电流。为了保护儿童或患者，应使用10mA以下的动作电流。单相线路使用二级保护器，仅带三相负载的三相线路可使用三级保护器，动力与照明适用的三相四线线路和三相照明线路需要使用四级保护器。

运行中的漏电保护装置应当按期检查和试验。保护器外壳各部及其上部件、连接端子应维持清洗，完好无损;胶木外壳不应变形、变色;不应有裂纹和烧伤痕迹;制造厂名字、型号、额定电压、额定电流、额定动作电流等应标志了解，并应与运行线路的条件和需要相符合。保护器外壳防护等级应与用场合的环境条件相适应。接线端子不应松动;连接部位不能变色。接线端子不应有明显腐蚀。保护器工作时不应有杂音。漏电保护开关的操作手柄应灵活、靠谱，用过程中也应按期用试验按钮试验其靠谱性。

在触电后可能致使紧急二次事故的场所，漏电保护装置应使用___mA动作电流。

A.5

B.6

C.30

D.100

B