第五節(jié)安全用電

隨著電能應用的不斷拓展,以電能為介質(zhì)的各種電氣設備廣泛進入企業(yè)、社會和家庭生活中，與此同時，使用電氣所帶來的不安全事故也不斷發(fā)生。為了實現(xiàn)電氣安全，對電網(wǎng)本身的安全進行保護的同時，更要重視用電的安全問題。因此，學習安全用電基本知識，掌握常規(guī)觸電防護技術，這是保證用電安全的有效途徑。

電氣危害有兩個方面：一方面是對系統(tǒng)自身的危害，如短路、過電壓、絕緣老化等；另一方面是對用電設備、環(huán)境和人員的危害，如觸電、電氣火災、電壓異常升高造成用電設備損壞等，其中尤以觸電和電氣火災危害最為嚴重。觸電它可直接導致人員傷殘、死亡。另外，靜電產(chǎn)生的危害也不能忽視，它是電氣火災的原因之一，對電子設備的危害也很大。

1.1人身安全1.觸電危害觸電是指人體觸及帶電體后，電流對人體造成的傷害。它有兩種類型，即電擊和電傷。

1)電傷－非致命的電傷是指電流的熱效應、化學效應、機械效應及電流本身作用造成的人體傷害。電傷會在人體皮膚表面留下明顯的傷痕，常見的有灼傷、電烙傷和皮膚金屬化等現(xiàn)象。2)電擊電擊是指電流通過人體內(nèi)部，破壞人體內(nèi)部組織，影響呼吸系統(tǒng)、心臟及神經(jīng)系統(tǒng)的正常功能，甚至危及生命。在觸電事故中，電擊和電傷常會同時發(fā)生。3）影響觸電危險程度的因素（1）電流大小對人體的影響通過人體的電流越大，人體的生理反應就越明顯，感應就越強烈，引起心室顫動所需的時間就越短，致命的危害就越大。按照通過人體電流的大小和人體所呈現(xiàn)的不同狀態(tài)，工頻交流電大致分為下列三種：①感覺電流:指引起人的感覺的最小電流(1-3mA)。②擺脫電流:指人體觸電后能自主擺脫電源的最大電流(10mA)。③致命電流:指在較短的時間內(nèi)危及生命的最小電流(30mA)。通過人體電流強度產(chǎn)生的影響幾十~幾百微安略有發(fā)麻,對人體有利(電療)1毫安左右有麻痛的感覺小于10毫安能擺脫電源，不致造成事故大于30毫安感覺麻痹或劇痛呼吸困難有生命危險達到100毫安很短時間就能使呼吸窒息，心跳停止（2）電流的類型工頻交流電的危害性大于直流電，因為交流電主要是麻痹破壞神經(jīng)系統(tǒng)，往往難以自主擺脫。一般認為40~60Hz的交流電對人最危險。隨著頻率的增加，危險性將降低。當電源頻率大于2000Hz時，所產(chǎn)生的損害明顯減小，但高壓高頻電流對人體仍然是十分危險的。（3）電流的作用時間

人體觸電，當通過電流的時間越長，愈易造成心室顫動，生命危險性就愈大。據(jù)統(tǒng)計，觸電1－5min內(nèi)急救，90%有良好的效果，10分鐘內(nèi)60%救生率，超過15分鐘希望甚微。觸電保護器的一個主要指標就是額定斷開時間與電流乘積小于30mA.s。實際產(chǎn)品一般額定動作電流30mA，動作時間0.1s，故小于30mA.s可有效防止觸電事故。（4）電流路徑電流通過頭部可使人昏迷；通過脊髓可能導致癱瘓；通過心臟會造成心跳停止，血液循環(huán)中斷；通過呼吸系統(tǒng)會造成窒息。因此，從左手到胸部是最危險的電流路徑；從手到手、從手到腳也是很危險的電流路徑；從腳到腳是危險性較小的電流路徑。（5）人體電阻人體電阻是不確定的電阻，皮膚干燥時一般為100KΩ左右，而一旦潮濕可降到1KΩ。人體不同，對電流的敏感程度也不一樣，一般地說，兒童較成年人敏感,女性較男性敏感。患有心臟病者，觸電后的死亡可能性就更大。(6)安全電壓

安全電壓是指人體不戴任何防護設備時,觸及帶電體不受電擊或電傷。人體觸電的本質(zhì)是電流通過人體產(chǎn)生了有害效應，然而觸電的形式通常都是人體的兩部分同時觸及了帶電體，而且這兩個帶電體之間存在著電位差。因此在電擊防護措施中，要將流過人體的電流限制在無危險范圍內(nèi)，也即將人體能觸及的電壓限制在安全的范圍內(nèi)。國家標準制定了安全電壓系列，稱為安全電壓等級或額定值，這些額定值指的是交流有效值，分別為：42V、36V、24V、12V、6V等幾種。

2.常見的觸電原因

人體觸電主要原因有兩種：直接或間接接觸帶電體以及跨步電壓。直接接觸又可分為單極接觸和雙極接觸。1）單相觸電當人站在地面上或其他接地體上，人體的某一部位觸及一相帶電體時，電流通過人體流入大地(或中性線)，稱為單極觸電，如圖1.１所示。圖1.1-1（a）為電源中性點接地運行方式時,單相的觸電電流途徑。圖1.1-1（b）為中性點不接地的單相觸電情況。一般情況下，接地電網(wǎng)里的單相觸電比不接地電網(wǎng)里的危險性大。要避免單線觸，操作時必須穿上膠鞋或站在干燥的木凳上。（a）中性點直接接地（b）中性點不直接接地圖1.1-1單相觸電

2）雙（兩）相觸電雙極觸電是指人體兩處同時觸及同一電源的兩相帶電體，以及在高壓系統(tǒng)中，人體距離高壓帶電體小于規(guī)定的安全距離，造成電弧放電時，電流從一相導體流入另一相導體的觸電方式，如圖1.1-２所示。兩相觸電加在人體上的電壓為線電壓，因此不論電網(wǎng)的中性點接地與否，其觸電的危險性都最大。為救他，立即斷開電源！圖1.1-2雙極觸電3）跨步電壓觸電當帶電體接地時有電流向大地流散，在以接地點為圓心，半徑20m的圓面積內(nèi)形成分布電位。人站在接地點周圍，兩腳之間(以0.8m計算)的電位差稱為跨步電壓Uk，如圖1.1-3所示，由此引起的觸電事故稱為跨步電壓觸電。高壓故障接地處，或有大電流流過的接地裝置附近都可能出現(xiàn)較高的跨步電壓。離接地點越近、兩腳距離越大，跨步電壓值就越大。一般10米以外就沒有危險。高壓線4）剩余電荷觸電剩余電荷觸電是指當人觸及帶有剩余電荷的設備時，帶有電荷的設備對人體放電造成的觸電事故。設備帶有剩余電荷，通常是由于檢修人員在檢修中搖表測量停電后的并聯(lián)電容器、電力電纜、電力變壓器及大容量電動機等設備時，檢修前、后沒有對其充分放電所造成的。

電弧觸電：人與高壓帶電體距離到一定值時，高壓帶電體與人體之間會發(fā)生放電現(xiàn)象，導致觸電。1、接地和接零保護1）接地保護按功能分，接地可分為工作接地和保護接地。工作接地是指電氣設備（如變壓器中性點）為保證其正常工作而進行的接地；保護接地是指為保證人身安全，防止人體接觸設備外露部分而觸電的一種接地形式。在中性點不接地系統(tǒng)中，設備外露部分（金屬外殼或金屬構架），必須與大地進行可靠電氣連接，即保護接地。接地裝置由接地體和接地線組成，埋入地下直接與大地接觸的金屬導體，稱為接地體，連接接地體和電氣設備接地螺栓的金屬導體稱為接地線。接地體的對地電阻和接地線電阻的總和，稱為接地裝置的接地電阻。保護接地常用在IT低壓配電系統(tǒng)和TT低壓配電系統(tǒng)的型式中。

(a)無接地(b)有接地圖1.3-7保護接地原理圖2)保護接零保護接零是指在電源中性點接地的系統(tǒng)中，將設備需要接地的外露部分與電源中性線直接