1、第八章 防雷、接地與電氣安全,長沙大學電信工程系張丹 2012年9月制作,工廠供電,8.1 過電壓與防雷 8.2 電氣裝置的接地 8.3 電氣安全與觸電急救,第八章 防雷、接地與電氣安全,8.1 過電壓與防雷,一、 大氣過電壓 大氣過電壓又稱雷電過電壓，是由于電力系統(tǒng)的設備或建(構)筑物遭受來自大氣中的雷擊或雷電感應而引起的過電壓，因其能量來自系統(tǒng)外部，故又稱為外部過電壓。 雷電過電壓有兩種基本形式：直擊雷過電壓和感應雷過電壓 。,1直擊雷過電壓 雷云雷電先導 迎雷先導 主放電階段 余輝放電 主放電電流很大，高達幾百千安，但持續(xù)時間極短，一般只有 50100s。 余輝放電階段電流較小，約幾百安

2、，持續(xù)時間約為0.030.15s。,8.1 過電壓與防雷,雷電流波形 雷電流由零增大到幅值的這段時間的波形稱為波頭wh(wave head)。 雷電流從幅值衰減到幅值的一半的一段波形稱為波尾wt(wave tail)。 雷電波的陡度用雷電流波頭部分的增長速度來表示，即 。,8.1 過電壓與防雷,2感應雷過電壓 所謂感應雷過電壓，是指當架空線附近出現對地雷擊時，在輸電線路上感應的雷電過電壓。,8.1 過電壓與防雷,8.1 過電壓與防雷,二、 內部過電壓 操作過電壓 諧振過電壓,8.1 過電壓與防雷,限制內部過電壓的措施： （1）采用滅弧能力強的快速高壓斷路器，在斷路器主觸 頭上并聯(lián)電阻(約300

3、0)，在并聯(lián)電阻上串聯(lián)一個 輔助觸頭，以減少電弧重燃的次數，控制操作過電 壓的倍數。 （2）裝設磁吹避雷器或氧化鋅避雷器。 （3）對于對地電容電流大的網絡，中性點經消弧線圈接 地，限制電弧接地過電壓。 （4）增加對地電容或減少系統(tǒng)中電壓互感器中性點接地 的臺數，即增加母線對地的感抗，從而減小固有自 振頻率，避免因系統(tǒng)擾動而發(fā)生母線鐵磁諧振過電壓。,三、 直擊雷過電壓的防護,（2）第二類防雷建筑物 國家級重點文物保護的建筑物； 具有特別重要用途的建筑物，如國家級的會堂、大型火車站等； 對國民經濟有重要意義且裝有大量電子設備的建筑物，如國家級 計算中心、國際通信樞紐等； 具有氣體爆炸危險的可能，且

4、電火花不易引起爆炸的建筑物； 工業(yè)企業(yè)內有爆炸危險的露天鋼質封閉氣罐； 年預計雷擊次數大于0.06次的辦公建筑物及其他重要或人員密集 的公共建筑物； 年預計雷擊次數大于0.3次的住宅、辦公樓等一般性民用建筑物。,1、建筑物的防雷分類,（1）第一類防雷建筑物 因電火花而引起爆炸，會造成巨大破壞和人身傷亡者，包括制造、使用或儲存炸藥、火藥、起爆藥、化工品等大量爆炸物質的建筑物； 具有氣體爆炸、粉塵爆炸危險環(huán)境的建筑物。,三、 直擊雷過電壓的防護,（3）第三類防雷建筑物 省級重點文物保護的建筑物及省級檔案館； 年預計雷擊次數在0.0120.06之間的辦公建筑物及其他重 要或人員密集的公共建筑物； 年

5、預計雷擊次數在0.060.3之間的住宅、辦公樓等一般性 民用建筑物； 年預計雷擊次數大于等于0.06的一般性工業(yè)建筑物； 根據雷擊后果及具體情況，確定需要防雷的火災危險環(huán)境； 在平均雷暴日大于15天/年的地區(qū)，高度在15m及以上的煙囪、 水塔等孤立的高聳建筑物；在平均雷暴日小于或等于15天/ 年的地區(qū)，高度在20m及以上的煙囪、水塔等孤立的高聳建筑。,三、 直擊雷過電壓的防護,2. 直擊雷的防護裝置 1）避雷針及其保護范圍 避雷針由承受雷擊的接閃器、支持構架、接地引下線和接地體四部分構成。,三、 直擊雷過電壓的防護,1）避雷針及其保護范圍 所謂“滾球法”，就是選擇一個半徑為hr(滾球半徑見表9

6、.2.1)的球體，沿需要防護直擊雷的部位滾動。如果球體只接觸到避雷針(線)與地面，而不觸及需要保護的部位，則該部位就在避雷針(線)的保護范圍之內。,表8.2.1 按建筑物防雷類別確定滾球半徑和避雷網格尺寸,三、 直擊雷過電壓的防護,單支避雷針的保護范圍，按下列方法確定 （1）當避雷針高度hhr時 距地面hr處作一與地面平行的平行線。 以避雷針的針尖為圓心，hr為半徑作弧線，交上述平行線于A、B兩點。 分別以A、B為圓心，hr為半徑作弧線，該弧線均與針尖相交并與地面相切。由此弧線起到地面上的整個錐形空間，就是避雷針的保護范圍。 避雷針在被保護物高度hx水平面上的保護半徑，按下式計算：,三、 直擊

7、雷過電壓的防護,（2）當避雷針高度hhr時 在避雷針上取高度hr的一點代替單支避雷針的針尖作圓心，其余保護范圍的求法同hhr時。,三、 直擊雷過電壓的防護,2）避雷線及其保護范圍 對于單根避雷線的保護范圍，當避雷線的高度h2hr時，無保護范圍；當避雷線的高度h2hr時，應按下列方法確定，參見圖。 （1）距地面hr處畫一與地面平行的平行線。 （2）以避雷線為圓心，hr為半徑作弧線，交平行線于A、B兩點。 （3）以A、B為圓心，hr為半徑作弧線，該兩弧線相交或相切，并與地面相切。從該弧線起到地面上的空間就是其保護范圍。 （4）當2hrhhr時，保護范圍最高點的高度h0按下式計算：h02hrh （5

8、）避雷線在被保護物高度hx的水平面上的保護寬度，按下式計算：,三、 直擊雷過電壓的防護,3）避雷帶和避雷網 避雷帶和避雷網主要用來保護其所處的整幢高層建筑物免遭雷擊。 4）消雷器及其保護范圍 （1）抑制和消除上行雷 （2）中和雷云電荷 （3）抑制下行雷主放電電流,三、 直擊雷過電壓的防護,3. 防護雷電流反擊的措施 如圖所示，當雷擊避雷針以后，雷電流沿接地引下線入地，在A、B兩點產生高電位。若避雷針與被保護物之間的空中距離Sa或它們的接地體在土壤中的距離Se不能承受A、B兩點的高電位，就會造成Sa或Se間隙擊穿或閃絡，這種現象稱為反擊。 為了防止反擊的發(fā)生，避雷針必須與被保護物之間保持一定的安

9、全距離。,三、 直擊雷過電壓的防護,式中h被保護物的高度，m； L0避雷針上單位長度的電感，常取1.3H/m； Rsh避雷針的沖擊接地電阻，； i雷電流，kA，從安全考慮常取幅值為150kA； 雷電流陡度，kA/s，若為斜角波頭，且波頭長為2.6s，則最大陡度。 上式可簡化為：,若取雷電壓的電阻分量對空氣間隙的擊穿強度為500kV/m，雷電壓的電感分量對空氣間隙的擊穿強度為700kV/m，則避雷針對被保護物不發(fā)生反擊的最小安全距離工程上常?。?獨立避雷針的接地體與被保護物的接地體在地中也應保持一定的安全距離，同樣可得：,一般情況下，Sa不允許小于5m，Se不應小于3m。,四、 感應雷過電壓的防

10、護,1. 雷電沖擊波沿導線的傳播 1）沖擊波沿導線傳播的基本規(guī)律 雷電沖擊波行進的速度只與線路導線的分布電感和導線對地的分布電容有關，電壓波和電流波幅值之比的關系為： 式中：L0導線的分布電感，H/m； C0導線的對地分布電容，F/m。,Z稱為波阻抗,四、 感應雷過電壓的防護,波阻抗與歐姆定律的區(qū)別 兩者雖然形式上一樣，但物理意義不同。 歐姆定律反映的是直流穩(wěn)態(tài)下電壓和電流的關系，而波阻抗反映的是沿導線傳播的沖擊波電壓和沖擊波電流之間的動態(tài)關系。 它只決定于線路導線本身的分布參數L0、C0，而與導線長度和線路終端負載的性質無關。 架空線路波阻抗約為400500，電纜線路波阻抗約為1050。,四

11、、 感應雷過電壓的防護,2）波的折射與反射 如圖所示，對結點A而言，根據邊界能量守恒原則，任何瞬間在結點上只能呈現一個電壓值和電流值，則邊界方程為：,四、 感應雷過電壓的防護,聯(lián)立方程求解 ，也可以用如圖所示的一個集中參數等效電路表示（稱之為等效集中參數定理或彼得遜規(guī)則）,四、 感應雷過電壓的防護,下面討論幾種特殊情況： 線路末端開路時 線路末端斷開處可視為結點，結點后面的波阻抗Z2=。則2，1，即Urw2Uin，UewUin，此時線路開路末端會呈現出2Uin的電壓，嚴重威脅絕緣安全，必須設置防雷保護。 線路末端短接時 線路末端短接處可視為結點，結點后面的波阻抗Z2=0，則0，1，即Urw0，

12、UewUin。此時在進線線路上的合成波電壓為零，這說明只要有良好的接地，則侵入線路的沖擊波電壓能迅速消失，不致造成危害。,四、 感應雷過電壓的防護,2. 避雷器 1）保護間隙 保護間隙又稱放電間隙，是最簡單的防雷保護裝置，它由主間隙S1、輔助間隙S2和支持瓷瓶組成。主間隙按結構型式不同，分為棒型、環(huán)型和角型。,當供電系統(tǒng)遭到大氣過電壓時，保護間隙S1作為一個薄弱環(huán)節(jié)首先擊穿，并將雷電流釋放到地中.,輔助間隙S2的作用是為了防止主間隙被異物短路引起誤動作。,保護間隙構造簡單，成本低廉，維護方便，但由于無專門滅孤裝置，滅弧能力很差。規(guī)程規(guī)定，在具有自動重合閘的線路中和管型避雷器或閥型避雷器的參數不

13、能滿足安裝地點的要求時，可以采用保護間隙。,四、 感應雷過電壓的防護,2）管型避雷器 管型避雷器由產氣管、內部間隙和外部間隙三部分組成。 產氣管由纖維、有機玻璃或塑料制成。 內部間隙裝在產氣管內部，一個電極為棒形，另一個電極為環(huán)形。 外部間隙設在避雷器和帶電的導體之間，其作用是保證正常時避雷器與電網的隔離，避免纖維管受潮漏電。,由于管型避雷器伏秒特性較陡，不易與變壓器的伏秒特性相配合，且在動作時有氣體噴出，因此，管型避雷器主要用于室外線路上。,四、 感應雷過電壓的防護,3）閥型避雷器 閥型避雷器由裝在密封磁套管中的火花間隙組和具有非線性電阻特性的閥片串聯(lián)組成。,四、 感應雷過電壓的防護,火花間

14、隙組是根據額定電壓的不同采用若干個單間隙疊合而成。 每個間隙由兩個黃銅電極和一個云母墊圈組成。由于兩黃銅電極間間距小，面積較大，因而電場較均勻，可得到較平緩的放電伏秒特性。,圖8.3.5 單個平板型火花間隙 1黃銅電極；2云母片,四、 感應雷過電壓的防護,閥片是由金剛砂（SiC）和結合劑在一定的高溫下燒 結而成，具有良好的非線性特性和較高的通流能力。 閥片的電阻值隨著所加電壓變化而變化，當閥片上所 加電壓增大時，電阻值減小；當閥片上電壓減小時， 電阻值增大。 這樣，在通過較大雷電流時，使避雷器上出現的殘壓 不會過高，對較小的工頻續(xù)流又能加以限制，為火花 間隙的切斷續(xù)流創(chuàng)造了良好的條件。,由于閥

15、型避雷器具有伏秒特性比較平緩，殘壓較低的特點，因此，常用來保護變電所中的電氣設備。,四、 感應雷過電壓的防護,4）金屬氧化物避雷器 金屬氧化物避雷器又稱壓敏避雷器。它在結構上沒有火花間隙，由氧化鋅或氧化鉍等金屬氧化物燒結而成的壓敏電阻片（閥片）組成。 這種避雷器的閥片具有優(yōu)異的非線性伏安特性，在工頻電壓下，閥片具有極大的電阻，呈絕緣狀態(tài)，能迅速有效的阻斷工頻續(xù)流，因此無需火花間隙來熄滅工頻電壓引起的電??；當電壓超過一定值（稱為起動電壓）時，閥片“導通”，呈低阻狀態(tài)，將大電流泄入地中；當危險過電壓消失以后，閥片迅速恢復高阻絕緣狀態(tài)。,金屬氧化物避雷器具有無間隙、無續(xù)流、通流量大、殘壓低、體積小、

16、重量輕等優(yōu)點，因此很有發(fā)展前途，世界上許多國家都已用它取代了碳化硅閥式避雷器。,四、 感應雷過電壓的防護,3. 避雷器與被保護物絕緣的伏秒特性配合 電氣設備的沖擊絕緣強度是用伏秒特性表示。所謂伏秒特性，即絕緣材料在不同幅值的沖擊電壓作用下，其沖擊放電電壓與對應的起始放電時間的關系。,避雷器要能可靠的保護該設備，其伏秒特性必須低于被保護物的伏秒特性，并且要留有一定的間距，這樣才能保證在同一沖擊電壓作用下，避雷器總是首先擊穿對地放電。,五、 供配電系統(tǒng)的防雷保護,1. 配電變壓器的防雷保護 在供配電系統(tǒng)中，常常在變壓器的高壓側裝設閥型避雷器作為變壓器的防雷保護。對于Y/Yn0接線的變壓器，一般把外

17、殼、中性點與避雷器共同接地。,五、 供配電系統(tǒng)的防雷保護,2. 架空線路的防雷措施 （1）架設避雷線 （2）提高線路本身的絕緣水平 （3）利用三角形排列的頂線兼作防雷保護線 （4）加強絕緣弱點的保護 （5）裝設自動重合閘裝置,五、 供配電系統(tǒng)的防雷保護,3. 變配電所的防雷措施 1）變配電所的直擊雷保護 變電所內如下設備和建筑物應該有直擊雷保護裝置： （1）屋外的配電裝置（包括母線廊道、架空母線橋、軟連線等）； （2）遭受雷擊后可能引起火災的建筑物，例如露天的油箱和油設備等建筑物以及易燃材料的倉庫； （3）有爆炸危險的建筑物，例如氫氣設備和乙炔發(fā)生裝置等； （4）雷擊后可能引起力學性能破壞的高

18、大建筑物，例如煙囪、冷卻塔和變壓器修理間等。,五 供配電系統(tǒng)的防雷保護,2)35110kV變電所的進線保護 進線保護的目的在于防止線路上落雷后雷電波侵入變電所，危害變電所的配電裝置。,不采用全線裝設避雷線的線路，可以在進線段12km內架設避雷線，防護直接雷擊，還可以使感應雷過電壓產生在12km以外，靠進線段本身的阻抗起限流作用，降低雷電沖擊波的幅值和陡度。,為了限制線路上遭受直擊雷產生的高電壓，該線路進線段的首端，裝設一組管型避雷器F1，且其工頻接地電阻應在10以下。,在靠近隔離開關或斷路器QF1處裝設一組管型避雷器F2，防止線路上的雷電波侵入到隔離開關或斷路器開路處由于反射而形成兩倍侵入波幅

19、值的電壓，損壞隔離開關或斷路器。F2的外間隙應調整于正常運行時不被擊穿。,閥型避雷器F3保護價值高而絕緣相對薄弱的變壓器。,五、 供配電系統(tǒng)的防雷保護,3)高壓電動機的防雷保護 在運行中電動機繞組的安全沖擊耐壓值常低于磁吹閥型避雷器的殘壓，因此單靠避雷器構成的高壓電動機保護不夠完善，必須與電容器和電纜線段等聯(lián)合組成保護。,當侵入波使管型避雷器F1擊穿后，電纜首端的金屬外皮和芯線間被電弧短路，由于雷電流頻率很高和強烈的趨膚效應使雷電流沿電纜金屬外皮流動，而流過電線芯線的雷電流很小。,同時，由于電纜和架空線的波阻抗不同（架空線約400500，電纜約1050），雷電波在架空線與電纜的連接點上會發(fā)生折

20、射與反射。雷電波侵入電纜以后，電壓波幅值已經大大降低。,采用F2與電容器C并聯(lián)來降低母線上侵入波的波幅值和波陡度，保護中性點的絕緣。,8.2 電氣裝置的接地與接零,8.2.1 接地與接零的類型 按接地目的和作用不同，可分為工作接地和保護接地兩大類。 電力系統(tǒng)由于運行和安全的需要，常將發(fā)電機和變壓器的中性點以及避雷器、避雷針的接地端與大地連接，稱為工作接地。 為避免觸電事故的發(fā)生，保障人身安全而將電氣設備的金屬外殼進行接地，稱為保護接地。,這種接地方式可以起到降低觸電電壓，迅速切斷故障設備或降低電氣設備對地的絕緣水平等作用。,8.2 接地與接零,根據保護接地的實現方式又可以分為IT系統(tǒng)、TN系統(tǒng)

21、以及TT系統(tǒng)。 1IT系統(tǒng) 在中性點不接地的三相三線制低壓系統(tǒng)中，將電氣設備正常情況下不帶電的外露可導電部分（金屬外殼和構架等）與接地體之間作很好的金屬連接，稱為IT系統(tǒng)。,8.2 接地與接零,如果電氣設備的外殼未接地，當電氣設備發(fā)生一相碰殼而使其外殼帶電時，人體觸及外殼，則電流經人體而構成通路，造成觸電危險。,如果設備外殼接地，則由于人體電阻遠遠大于接地電阻，即使人體觸及外殼，流經人體的電流較小，沒有多大危險。,8.2 接地與接零,2TN系統(tǒng) TN系統(tǒng)適用于中性點接地的三相四線制的低壓系統(tǒng)，該系統(tǒng)將電氣設備的金屬外殼經公共的保護線（PE線，protective earthing）或保護中性線

22、（PEN線，又稱零線）與系統(tǒng)中性點相連接地。,當電氣設備發(fā)生一相碰殼時，短路電流經外殼和零線構成回路，回路中相線、零線和設備外殼阻抗很小，短路電流很大，令線路上的熔斷器迅速熔斷，切除故障。,8.2 接地與接零,TN系統(tǒng)根據保護線與中線的組合形式分為TNC系統(tǒng)、TNS系統(tǒng)和TNCS系統(tǒng)。,8.2 接地與接零,3TT系統(tǒng) TT系統(tǒng)適用于中性點直接接地的三相四線制系統(tǒng)，電氣設備的金屬外殼均各自單獨接地，該接地點與系統(tǒng)接地點無關。,當發(fā)生接地故障時，故障點對地電壓將為110V，通過人體的電流將達0.10.2A，顯然不能保證人身安全。因此，TT系統(tǒng)中應該裝設漏電保護裝置。,8.2 接地與接零,8.2.2

23、 重復接地 在TN系統(tǒng)中，當PE線或PEN線斷線且有設備發(fā)生單相碰殼時，接在斷線處后面的設備外殼上出現接近于相電壓的對地電壓，存在觸電危險。因此，為了進一步提高安全可靠性，除系統(tǒng)中性點進行工作接地外，還必須在以下地點重復接地。 (1) 架空線路末端及沿線每隔1km處； (2) 電纜和架空線引入車間和大型建筑物處。,8.2 接地與接零,8.2.3 接地裝置 1.接地裝置的構成 接地裝置由接地體和接地線兩部分構成。接地體分為水平接地體和垂直接地體。 垂直接地體通常采用直徑50mm，長22. 5m的鋼管或50505mm，長2.5m的角鋼，打入地中與大地直接相連。 水平接地體一般采用扁鋼或角鋼，將垂直

24、接地體連接起來。 連接于接地體與電氣設備金屬外殼之間的金屬導線，稱為接地線。接地線通常采用254mm或404mm的扁鋼或直徑16mm的圓鋼。,8.2 接地與接零,2.接地裝置的散流效應 當電氣設備發(fā)生接地故障時，電流經接地裝置是以半球面形狀向大地散開的，稱為散流效應。 在距接地體20m左右處，散流電阻趨近于零，該處電位也接近于零，稱為電氣上的“地”。,8.2 接地與接零,3.接觸電壓與跨步電壓 由于接地裝置散流效應，當電氣設備發(fā)生單相碰殼或接地故障時，在接地點周圍的地面就會有對地電位分布。 電氣設備的接地部分與20m外的零電位之間的電位差U1，稱為接地部分的“對地電壓”。 此時，若人站在該設備

25、旁，手接觸到設備外殼，則人手與腳之間呈現出的電位差U2稱為“接觸電壓”。 跨步電壓是指在接地故障點附近行走，兩腳之間所出現的電位差。,圖9.5.6 對地電壓、接觸電壓和跨步電壓,8.2 接地與接零,4對接地電阻的要求 接地電阻是指接地體的散流電阻與接地線和接地體電阻的總和。,表8.2.1 接地電阻的允許值,8.2 接地與接零,5接地裝置的布置 接地網的布置形式有外引式和回路式。 外引式將接地體引出戶外某處集中埋于地下，該方式安裝方便，且較經濟，但接地體附近地面電位分布不均，跨步電壓較大，廠房內接觸電壓較大；另外，接地網的連接可靠性也較差。 回路式是將接地體圍繞設備或建筑物四周打入地中，它使地面

26、電位分布均勻，減小跨步電壓，同時抬高了地面電位，減少了接觸電壓，安全性好，連接可靠。,因此，變電所中常采用回路式接地裝置。,8.2 接地與接零,8.3 電氣安全與觸電急救,1電氣安全知識,2觸電急救知識,一. 電氣安全的有關概念 (一). 電流對人體的作用 人體觸電可分兩種情況： 一種是雷擊和高壓觸電，較大的安培數量級的電流通過人體所產生的熱效應、化學效應和機械效應，將使人的肌體遭受嚴重的電灼傷、組織炭化壞死及其他難以恢復的永久性傷害。由于高壓觸電多發(fā)生在人體尚未接觸到帶電體時，在肢體受到電弧灼傷的同時，強烈的觸電刺激肢體痙攣收縮而脫離電源，所以高壓觸電以電灼傷者居多。但在特殊場合，人觸及高壓

27、后，由于不能自主地脫離電源，將導致迅速死亡的嚴重后果。 另一種是低壓觸電，在數十至數百毫安電流作用下，使人的肌體產生病理生理性反應，輕的有針刺痛感，或出現痙攣、血壓升高、心律不齊以致昏迷等暫時性的功能失常，重的可引起呼吸停止、心臟驟停、心室纖維性顫動，嚴重的可導致死亡。,(二). 安全電流及其有關因素 安全電流（safety current），是人體觸電后的最大擺脫電流。安全電流值，各國規(guī)定并不完全一致。我國一般取30mA（50Hz交流）為安全電流，但是觸電時間按不超過1s計，因此這一安全電流也稱為30mAs。 如果通過人體的電流不超過30mAs時，對人身肌體不會有損傷，不致引起心室顫動或器質

28、性損傷。如果通過人體的電流達到50mAs時，對人就有致命危險。而達到100mAs時，一般要致人死命。這100mA即為“致命電流”（lethal current）。,安全電流主要與下列因素有關： (1). 觸電時間 由圖8-45的安全曲線可以看出，觸電時間在0.2s以下和0.2s以上(即以200ms為界),電流對人體的危害程度是大有差別的。觸電時間超過0.2s時,致顫電流值將急劇降低。 (2). 電流性質 試驗表明，直流、交流和高頻電流通過人體時對人體的危害程度是不一樣的，通常以5060Hz的工頻電流對人體的危害最為嚴重。 (3). 電流路徑 電流對人體的傷害程度，主要取決于心臟的受損程度。試驗

29、表明，不同路徑的電流對心臟有不同的傷害程度，而以電流從手到腳特別是從一手到另一手對人最為危險。 (4). 體重和健康狀況 健康人的心臟和虛弱病人的心臟對電流傷害的抵抗能力是大不一樣的。人的心理狀態(tài)、情緒好壞以及人的體重等，也使電流對人體的危害程度有所差異。,表8-7 安全電壓 （據GB3805-1983）,(三). 安全電壓和人體電阻 安全電壓（safety voltage）是指不致使人直接致死或致殘的電壓。 我國國家標準GB3805-1983安全電壓規(guī)定的安全電壓等級如表8-7所示。表內的額定電壓值，是由特定電源供電的電壓系列，這個特定電源是指用安全隔離變壓器與供電干線隔離開的電源。表中所列

30、空載上限值，主要是考慮到某些重載的電氣設備，其額定電壓雖然符合規(guī)定，但空載電壓往往很高，如果超過規(guī)定的上限值，仍不能認為符合安全電壓標準。,實際上，從電氣安全的角度來說，安全電壓與人體電阻是有關系的。 人體電阻由體內電阻和皮膚電阻兩部分組成。體內電阻約為500，與接觸電壓無關。皮膚電阻隨皮膚表面的干濕潔污狀況及接觸面積而變。從人身安全的角度考慮，人體電阻一般取下限值1700（平均值為2000）。 由于安全電流取30mA，而人體電阻取1700，因此人體允許持續(xù)接觸的安全電壓為 這50V（50Hz交流有效值）稱為一般正常環(huán)境條件下允許持續(xù)接觸的“安全特低電壓”（safety extralow vo

31、ltage）。,(四).直接觸電防護和間接觸電防護 根據人體觸電的情況將觸電防護分為直接觸電防護和間接觸電防護兩種。 (1).直接觸電防護（protection against direct contact） 指對直接接觸正常時帶電部分的防護，例如對帶電導體加隔離柵欄或加保護罩等。 (2).間接觸電防護（protection against indirect contact） 指對故障時可帶危險電壓而正常時不帶電的電氣裝置外露可導電部分的防護，例如將正常不帶電的設備金屬外殼和框架等接地，并裝設接地故障保護等。,二. 電氣安全的一般措施 1. 加強電氣安全教育 電能夠造福于人，但如果使用不當，也

32、能給人以極大危害，甚至致人死命。因此必須加強電氣安全教育，人人樹立“以人為本，安全第一”的觀點，個個都做安全教育工作，力爭供用電系統(tǒng)無事故地運行，防患于未然。 2. 嚴格執(zhí)行安全工作規(guī)程 國家頒布的和現場制定的安全工作規(guī)程，是確保工作安全的基本依據。只有嚴格執(zhí)行安全工作規(guī)程，才能確保工作安全。例如在變配電所工作，就必須嚴格執(zhí)行國家電網公司2005年發(fā)布試行的國家電網公司電力安全工作規(guī)程（變電站和發(fā)電廠電氣部分）的有關規(guī)定。 作為電氣工作人員，首先必須具備以下基本條件： (1). 經醫(yī)師鑒定，無妨礙工作的病癥（體格檢查每兩年至少一次）。 (2). 具備必要的電氣知識和業(yè)務技能，且按工作性質，熟悉

33、上述電力安全工作規(guī)程的有關部分，并經考試合格。 (3). 具備必要的安全生產知識，學會緊急救護法，特別要學會觸電急救。,3. 嚴格遵循設計、安裝規(guī)范 國家制定的設計、安裝規(guī)范，是確保設計、安裝質量的基本依據。例如進行工廠供電設計，就必須遵循國家標準GB50052-1995供配電系統(tǒng)設計規(guī)范、GB50053-199410kV及以下變電所設計規(guī)范、GB50054-1995低壓配電設計規(guī)范等一系列設計規(guī)范；而進行供電工程的安裝，則必須遵循國家標準GBJ147-1990電氣裝置安裝工程高壓電器施工及驗收規(guī)范、GBJ148-1990電氣裝置安裝工程電力變壓器、油浸電抗器、互感器施工及驗收規(guī)范、GB501

34、68-1992電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗收規(guī)范、GB50173-1992電氣裝置安裝工程35kV及以下架空電力線路施工及驗收規(guī)范、GB50303-2002建筑電氣工程施工質量驗收規(guī)范等一系列施工及驗收規(guī)范。 4. 加強運行維護和檢修試驗工作 加強供用電設備的運行維護和檢修試驗工作，對于供用電系統(tǒng)的安全運行，也具有很重要的作用。這方面也應遵循有關的規(guī)程、標準。例如電氣設備的交接試驗，應遵循GB50150-2006電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準的規(guī)定。,6. 按規(guī)定使用電氣安全用具 電氣安全用具分基本安全用具和輔助安全用具兩類： (1). 基本安全用具 這類安全用具的絕緣足以承受電氣設

35、備的工作電壓，操作人員必須使用它，才允許操作帶電設備。例如操作高壓隔離開關和跌開式熔斷器的絕緣棒（俗稱令克棒，見圖8-46）和用來裝拆低壓熔斷器熔管的絕緣操作手柄（見圖4-34d）等。,5. 采用安全電壓及符合安全要求的相應電器 對于容易觸電及有觸電危險的場所，應按表8-7的規(guī)定采用相應的安全電壓值。 對于在有爆炸和火災危險的環(huán)境中使用的電氣設備和導線、電纜，應符合GB50058-1992爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范的規(guī)定。GB50058-1992關于爆炸和火災危險環(huán)境的分區(qū)，如附錄表29所示。關于在爆炸危險環(huán)境1區(qū)和2區(qū)內在1000V以下采用鋼管配線的技術要求，可參看附錄表30。,圖8

36、-46 高壓絕緣操作棒 1- 操作手柄 2-護環(huán) 3-絕緣桿 4-金屬鉤,(2). 輔助安全用具 這類安全用具的絕緣不足以完全承受電氣設備工作電壓的作用，但是工作人員使用它，可使人身安全有進一步的保障。例如絕緣手套、絕緣靴、絕緣地毯、絕緣墊臺、高壓驗電器（見圖8-47a）、低壓試電筆（見圖8-47b）、臨時接地線（見圖8-48）及“禁止合閘，有人工作”、“止步，高壓危險！”等標示牌等。,使用電氣安全用具必須遵循國家電網公司2005年頒布的國家電網公司電力安全工作規(guī)程的規(guī)定。例如用絕緣操作棒拉合高壓隔離開關時，應帶絕緣手套。雨天室外操作時，絕緣棒應有防雨罩，還應穿絕緣靴。所有絕緣用具應定期進行試

37、驗。例如高壓絕緣操作棒每年應進行一次耐壓試驗，合格的才能繼續(xù)使用。,7. 普及安全用電常識 (1). 不得私拉電線，裝拆電線應請電工，以免發(fā)生短路和觸電事故。 (2). 不得超負荷用電，不得隨意加大熔斷器熔體規(guī)格或更換熔體材質。 (3). 電線上不得晾曬衣物，以防電線絕緣破損，漏電傷人。 (4). 不得在架空線路和變配電所附近放風箏，以免造成短路或接地故障。 (5). 不得用鳥槍或彈弓來打電線上的鳥，以免擊毀線路絕緣子。 (6). 不得擅自攀登電桿和變配電裝置的構架。 (7). 移動式和手持式電器的電源插座，一般應采用帶保護接地（PE）插孔的三孔插座。 (8). 所有可觸及的設備外露可導電部分

38、必須接地，或接PE線或PEN線。 (9). 當帶電的電線斷落在地上時，不可走近，更不能用手去揀。對落地的高壓線，人應該離開落地點810m以上。遇此類斷線落地故障，應劃定禁止通行區(qū)，派人看守，并通知電工或供電部門前來處理。 (10). 如遇有人觸電，應立即設法斷開電源，并按規(guī)定進行急救處理。,8. 正確處理電氣失火事故 (1). 電氣失火的特點 失火的電氣線路或設備可能帶電，因此滅火時要防止觸電，最好是盡快切斷電源。 失火的電氣設備內可能充有大量的可燃油，因此要防止充油設備爆炸，并引起火勢蔓延。 電氣失火時會產生大量濃煙和有毒氣體不僅對人體有害，而且會對電氣設備產生二次污染，影響電氣設備今后的安

39、全運行。因此在撲滅電氣火災后，必須仔細清除這種二次污染。 (2). 帶電滅火的措施和注意事項 應使用二氧化碳（CO2）滅火器、干粉滅火器或1211（二氟一氯一溴甲烷）滅火器。這些滅火器的滅火劑不導電，可直接用來撲滅帶電設備的失火。但使用二氧化碳滅火器時，要防止凍傷和窒息，因為其二氧化碳是液態(tài)的，滅火時它噴射出來后，強烈擴散，大量吸熱，形成溫度很低（可低至-78）的雪花狀干冰，降溫滅火，并隔絕氧氣。因此使用二氧化碳滅火器時，要打開門窗，并要離開火區(qū)23m，不要使干冰沾著皮膚，以防凍傷。,不能使用一般泡沫滅火器，因為其滅火劑（水溶液）具有一定的導電性，而且對電氣設備的絕緣有一定的腐蝕性。一般也不能

40、用水來滅電氣失火，因為水中多少含有導電雜質，用水進行帶電滅火，容易發(fā)生觸電事故。 可使用干砂來覆蓋進行帶電滅火，但只能是小面積的。 帶電滅火時，應采取防觸電的可靠措施。如有人觸電，應按下述方法進行急救處理。,三. 觸電的急救處理 (一). 脫離電源 觸電急救，首先要使觸電者迅速脫離電源，越快越好，因為觸電時間越長，傷害越重。 脫離電源就是要將觸電者接觸的那一部分帶電設備的電源開關斷開，或者設法使觸電者與帶電設備脫離。在脫離電源時，救護人員既要救人，又要注意保護自己，防止觸電。觸電者未脫離電源前，救護人員不得用手觸及觸電者。,如果觸電者觸及低壓帶電設備，救護人員應設法迅速切斷電源，例如拉開電源開

41、關或拔下電源插頭，或者使用絕緣工具、干燥木棒等不導電物體解脫觸電者。也可抓住觸電者干燥而不貼身的衣服將其拖開；也可戴絕緣手套或將手用干燥衣物等包起絕緣后解脫觸電者。救護人員也可站在絕緣墊上或干木板上進行救護。 如果觸電者觸及高壓帶電設備，救護人員應立即通知有關供電單位或用戶停電；或迅速用相應電壓等級的絕緣工具按規(guī)定要求拉開電源開關或熔斷器。也可拋擲先接好地的裸金屬線使高壓線路短路接地，迫使線路的保護裝置動作，斷開電源。但拋擲短接線時一定要注意安全。拋出短接線后，要迅速離開短接線接地點8m以外，或雙腳并攏，以防跨步電壓傷人。,如果觸電者處于高處，解脫電源后觸電者可能從高處掉下，因此要采取相應的安全措施，以防觸電者摔傷或致死。 如果觸電事故發(fā)生在夜間，在切斷電源救護觸電者時，應考慮到救護所必需的應急照明；但也不能因此而延誤切斷電源、進行搶救的時間。,(二). 急救處理 當觸電者脫離電源后，應立即根據具體情況對癥救治，同時通知醫(yī)生前來搶救。 如果觸電者神志尚清醒，則應使之就地躺平，或抬至空氣新鮮、通風良好的地方讓其躺下，嚴密觀察，暫時不要讓他站立或走動。 如果觸電者已神志不清，則應使之就地仰面躺平，且確?？諝馔〞?，并用5s左右時間，呼叫傷員，或