第四章安全用电及保护

1、第四章 安全用电及保护安全用电及保护 第一节 漏电与触电 本节要点： o 漏电和触电的基本概念 o 漏电的分类，危害 o 触电的影响因素 o 人体安全电流 o 预防漏电、触电一般措施、触电的急救方法 一、漏电 1、什么是漏电什么是漏电 广义上讲，漏电是一种电网对地发生电能泄漏的现象，特征是电网对漏电是一种电网对地发生电能泄漏的现象，特征是电网对 大地的绝缘阻抗降低，流入大地的电流增大，该现象称为漏电。大地的绝缘阻抗降低，流入大地的电流增大，该现象称为漏电。流入 大地的电流，叫做漏电电流。 o 漏电电流、泄漏电流和短路电流界定办法： o 架空线路、电缆线路和各种电气设备正常时有微小的泄漏电流入地

2、， 不过其数值很小，一般可以忽略不计，这种现象不能称作漏电故障； o 具体地，当入地电流由于某种原因增大至数十毫安、数安培甚至数十 安培时，线路或电气设备就可能已发生了漏电故障。 o 当人地电流增大至数百安培及以上时，它又超出了漏电故障的范围， 进人过流(短路)故障的范围。 o 漏电电流与正常的泄漏电流之间没有严格的界限，这种界限还与电 网的结构、电压等级、中性点接地方式等因素有关。 o 漏电保护装置的动作值往往就是这种界限的标志。 o 漏电电流与短路电流之间也没有严格的界限，而过流保护装置的动作 值往往就是这种界限的标志。 一、漏电 漏电故障的明确定义： o在中性点绝缘的低压供电系统中，发生

3、单相接地(包括直接接地 和经过渡阻抗接地)或两相、三相对地的总绝缘阻抗下降到危险 值的电气故障就叫做漏电故障，简称漏电。 2、漏电分类 （1）集中性漏电：是指发生在电网中某一处或某一点、而其余 部分的对地绝缘水平仍然正常的漏电。 分为：长期集中、间歇集中、瞬间集中 （2）分散性漏电：是指整条线路或整个电网的对地绝缘水平均 匀下降到低于允许水平的漏电。 一、漏电 3、漏电电流回路：如图2-1所示 4、井下低压电网发生漏电的危害 o 人身触电（外壳带电） o 引起爆炸（煤尘、沼气） o 电雷管无准备引爆 o 烧损电气设备（发热） o 引起短路（更大的事故，30%单相接地发 展为短路） o 影响生产

4、（停电处理） 二、触电及影响触电程度的因素 1、什么是触电：、什么是触电： 人身触及带电体或接近高压带电体时，使人身成为电流通路的一部分，叫做触电人身触及带电体或接近高压带电体时，使人身成为电流通路的一部分，叫做触电。 触电是漏电的一种特殊情况，只是过渡电阻变成了人身电阻。 触电对人体组织的破坏大体可分为两种：电击和电伤。触电对人体组织的破坏大体可分为两种：电击和电伤。 *电击：电击：是指触电后电流通过人体，使人体器官（心脏）受到损伤，有生命危险， 这是最危险的触电。 *电伤：电伤：电伤是指由电流的热效应、化学效应或机械效应对人体造成的伤害，它 可伤及人体内部，甚至骨骼，还会在人体体表留下诸如

5、电流印、电纹等触电伤 痕。 *触电电流：触电电流：发生人身触电时流过人身的电流叫做触电电流。符号：Ima 表26所示。 触电事故引起死亡大都是由于电流刺激人体心脏，引起心室的纤维性颤动、停触电事故引起死亡大都是由于电流刺激人体心脏，引起心室的纤维性颤动、停 搏和电流引起呼吸中枢麻痹，导致呼吸停止而造成的。搏和电流引起呼吸中枢麻痹，导致呼吸停止而造成的。 2、影响触电危害程度的有关因素：、影响触电危害程度的有关因素： （1）触电电流大小：）触电电流大小： o感知电流：直流下手心轻微发热，交流下感知轻微刺痛（平均感知电流：直流下手心轻微发热，交流下感知轻微刺痛（平均1.1mA，女性约，女性约0.7

6、） o反应电流：引起预料不到的不自主反应和造成事故的最小触电电流（平均反应电流：引起预料不到的不自主反应和造成事故的最小触电电流（平均1.5-5mA） o摆脱电流：一个人能忍受的且受刺激的肌肉能摆脱带电体的最大电流。（正常男性摆脱电流：一个人能忍受的且受刺激的肌肉能摆脱带电体的最大电流。（正常男性9mA， 正常女性正常女性6mA） o极限电流：使人致死的最小触电电流（我国极限电流：使人致死的最小触电电流（我国30-50mA，和，和30mA.S相结合）相结合） 二、触电及影响触电程度的因素 （2）人体阻抗）人体阻抗 触电电流所流经的人体各部分阻抗之和。触电电流所流经的人体各部分阻抗之和。体内电阻

7、和皮肤电阻体内电阻和皮肤电阻。 体内电阻由肌肉组织、血液、淋巴和神经等组成，其电阻较小，且基本上不受外体内电阻由肌肉组织、血液、淋巴和神经等组成，其电阻较小，且基本上不受外 界条件的影响，界条件的影响，一般不低于一般不低于500 皮肤电阻是指皮肤表面角质层的电阻，它是人体总阻抗的主要成分。皮肤表面角皮肤电阻是指皮肤表面角质层的电阻，它是人体总阻抗的主要成分。皮肤表面角 质层是一层不完善的电介质，电阻较大，而且受外界条件的影响很大。质层是一层不完善的电介质，电阻较大，而且受外界条件的影响很大。 由于煤矿井下潮湿多尘，而且工人劳动繁重，容易出汗，所以我国把井下工作的由于煤矿井下潮湿多尘，而且工人劳

8、动繁重，容易出汗，所以我国把井下工作的 人员的人员的人体电阻定为人体电阻定为800一一1500，通常取为，通常取为1000 2、影响触电危害程度的有关因素：、影响触电危害程度的有关因素： （3）接触电压）接触电压 o人站在地上，身体某一部分碰到带电的导体或金属外壳时，人体接触部分与站 立点的电位差。 o触电电流与触电电压有直接关系，符合欧姆定律。（人体电阻是非线性的） （4）触电持续时间）触电持续时间 触点瞬间开始到人体脱离电源或电源被切断的时间。 （5）其他因素）其他因素 电流性质、电流路径、健康状况。 n性质：一般，直流的危险比交流小；交流中性质：一般，直流的危险比交流小；交流中50-60

9、HZ50-60HZ危害最严重，当频率危害最严重，当频率 超过超过2000HZ2000HZ时，对心脏的影响很小。时，对心脏的影响很小。 n路径：通过心脏、肺部和中枢神经系统的途径最危险。路径：通过心脏、肺部和中枢神经系统的途径最危险。 二、触电及影响触电程度的因素 三、安全电流、安全电压及安秒值 影响触电程度最主要的因素是触电电流的大小和触电时间的长影响触电程度最主要的因素是触电电流的大小和触电时间的长 短。相应的接触电压可由触电电流与人体电阻的乘积算出。短。相应的接触电压可由触电电流与人体电阻的乘积算出。 （1）安全电流）安全电流 安全电流是发生触电时不会使人致死、致伤的通过人体的最大触安全电

10、流是发生触电时不会使人致死、致伤的通过人体的最大触 电电流。电电流。 我国规定：我国规定：30mA，美国：，美国：10 mA、英国：、英国：50mA等等。 该规定的含义是该规定的含义是: 对于任何供电系统，必须保证当发生人员触电时，触电电流不对于任何供电系统，必须保证当发生人员触电时，触电电流不 得大于得大于30mA ,否则，就必须设置触电保护装置。否则，就必须设置触电保护装置。 三、安全电流、安全电压及安秒值 （2）允许安秒值）允许安秒值 美国的达耳基尔、西德的柯宾美国的达耳基尔、西德的柯宾 柯宾根据电气事故的实例和动物试验对人体的允许安秒值提出了实柯宾根据电气事故的实例和动物试验对人体的允

11、许安秒值提出了实 验公式验公式: 国际通用公式（安全系数国际通用公式（安全系数1.671.67）：）： 含义：含义：在触电电流与触电持续时间的乘积小于等于在触电电流与触电持续时间的乘积小于等于30mA.s的情况下，触电人员的情况下，触电人员 将是安全的。将是安全的。 t 50 I t 30 I mA.S30t I 三、安全电流、安全电压及安秒值 （3）安全电压）安全电压 安全电流与人体电阻的乘积称为安全电压。 在我国： 65V：对于人员可能经常接触的电气设备，在没有高度危险的条件下 (如干燥洁净的场所) 36V： 在有高度危险的条件下(如潮湿的场所) 12V ：在特别危险的条件下(如潮湿酸性场

12、所等) 四、井下低压电网漏电分析 目前我国煤矿井下广泛使用的低压供电系统有以下特点: 1.采用变压器中性点绝缘(不接地)或中性点经高电阻接地的运行方式 o采用变压器中性点绝缘采用变压器中性点绝缘(不接地不接地) n中国、苏联、美国、德国等国家采用 n特点：比较安全，漏电电流小，但对保护装置的灵敏度要求较高 o中性点经高电阻接地中性点经高电阻接地 n英国和印度、澳大利亚等英联邦成员国 n特点：漏电电流稍大，不利于安全，但对保护装置的灵敏度要求不高， 因而保护装置的可靠性较高，这种接地方式发生漏电时的理论分析与结 果都与中性点绝缘系统类似。 n一般工矿企业的地面低压，由于环境条件较好和要兼顾照明等

13、原因，都 采用中性点直接接地的运行方式。 o我国我国煤矿安全规程煤矿安全规程第四百四十三条规定，严禁井下配电变压器中性点直第四百四十三条规定，严禁井下配电变压器中性点直 o接接地接接地;严禁由地面中性点直接接地的变压器或发电机直接向井下供电。严禁由地面中性点直接接地的变压器或发电机直接向井下供电。 四、井下低压电网漏电分析 2.以一台动力变压器为一个相对独立的供电单元 o 井下低压电网，由一回6-10kV电缆给数台动力变压器供电，但 各变压器的低压侧却彼此无直接的电联系，即采用分裂运行方式。 o 整个井下低压电网由多个相对独立的供电单元所组成，它们各自 是一个独立的小供电系统，由一台动力变压器

14、和若干低压馈电开 关、起动器、矿用电缆、电动机等用电设备所组成。 o对漏电保护而言，只要对一个供电单元能设置完善的漏电保护系 统，则整个井下低压电网的漏电保护都可用同样的方法解决。 四、井下低压电网漏电分析 3.动力电压等级为380, 660, 1140V三种 4.低压线路全部由电缆组成 对地电容在漏电分析中不能忽略，在分 析中用集中性电容代替。 对于660V电网，C的范围为01F 变压器中性点禁止接地变压器中性点禁止接地 井下电气设备采用保护接地井下电气设备采用保护接地 井下电网采用漏电保护装置（要求有一定的选择性）井下电网采用漏电保护装置（要求有一定的选择性） 把带电裸导线安装在一定的高度

15、，如井下电机车的架空线（大巷把带电裸导线安装在一定的高度，如井下电机车的架空线（大巷2米米 以上，井底车场以上，井底车场2.2米以上）米以上） 将各种矿用电器设备、电缆接头等都封闭在坚固的外壳内，并加闭将各种矿用电器设备、电缆接头等都封闭在坚固的外壳内，并加闭 锁装置（电气闭锁、机械闭锁）锁装置（电气闭锁、机械闭锁） 加强电动工具把手的绝缘加强电动工具把手的绝缘 对于接触机会非常多的电气设备，采用较低的工作电压（电钻对于接触机会非常多的电气设备，采用较低的工作电压（电钻 127v控制控制36v） 加强维护，发现问题及时解决。加强维护，发现问题及时解决。 五、触电的预防办法 脱离电源、人工呼吸、

16、心脏按摩脱离电源、人工呼吸、心脏按摩 1、脱离电源、脱离电源 尽快脱离电源，是救治触电人的第一步，也是最重要的一步。具体作法尽快脱离电源，是救治触电人的第一步，也是最重要的一步。具体作法 如下：如下： 1）如果开关距离救护人较近，应迅速地拉开开关，切断电源。）如果开关距离救护人较近，应迅速地拉开开关，切断电源。 2）如果开关距离救护人很远，可用绝缘手钳或装有干燥木棒、）如果开关距离救护人很远，可用绝缘手钳或装有干燥木棒、 竹竿或其他竹竿或其他 带有绝缘手柄的工具，迅速将电线挑开，但不能直接用手或用导电的物带有绝缘手柄的工具，迅速将电线挑开，但不能直接用手或用导电的物 件去挑电线，以防触电。件去

17、挑电线，以防触电。 3）当导线搭在触电人身上或压在身下时，干燥木棒、）当导线搭在触电人身上或压在身下时，干燥木棒、 竹竿或其他带有绝缘竹竿或其他带有绝缘 手柄的工具，迅速将电线挑开，但不能直接用手或用导电的物件去挑电手柄的工具，迅速将电线挑开，但不能直接用手或用导电的物件去挑电 线，以防触电。线，以防触电。 4）如果触电人衣服是干燥的，而且电线并非紧缠其身时，）如果触电人衣服是干燥的，而且电线并非紧缠其身时， 救护人员可站在救护人员可站在 干燥的木板上用一只手拉住触电的衣服将他拉离带电体，但此法只适于干燥的木板上用一只手拉住触电的衣服将他拉离带电体，但此法只适于 低压触电的情况。低压触电的情况

18、。 5）如果人在高空触电，还须采取安全措施，以防电源切断后，）如果人在高空触电，还须采取安全措施，以防电源切断后， 触电人从高触电人从高 空掉下致残或致死。空掉下致残或致死。 当触电人脱离电源后，应即依据具体情况，迅速对症救治，同当触电人脱离电源后，应即依据具体情况，迅速对症救治，同 时赶快派人请医生前来抢救。时赶快派人请医生前来抢救。 1）如果触电人的伤害并不严重，要使之安静休息，不要走路，并密切）如果触电人的伤害并不严重，要使之安静休息，不要走路，并密切 观察其病变。观察其病变。 2）如果触电人的伤害较严重，失去知觉，停止呼吸，但心脏微有跳动）如果触电人的伤害较严重，失去知觉，停止呼吸，但心脏微有跳动 时，时， 应采取口对口人工呼吸法或采取人工胸外挤压心脏法。应采取口对口人工呼吸法或采取人工胸外挤压心脏法。 3）如果触电人伤害相当严重，心跳和呼吸都已停止，人完全失去知觉）如果触电人伤