电气安全技术

1、安全讲义1 第一章触电事故与电气事故的分析在生产和生活活动中，有哪些电气事故，电气事故有哪些什么规律? 触电为什么会造成人身伤亡？遇到事故怎么办？这些问题都是电气安全的基本问题。只有比较科学地弄懂和回答这些问题，才能较好的研究防止多种电气事故的措施和对策。第一节 电气事故的来源弄清有哪些种类电气事故，科学地分析其电气事故，找出电气事故的规律，对防止电气事故做好电气安全工作是十分重要。由于电是看不着、听不见、嗅不着的特点，以致电气事故往往带有某种程度的神秘性，使人们一下子难以理解。因此，必需科学地分析电气事故，认真地对待电气事故。一、电气事故的种类研究工厂企业单位的电气事故，以防止人身伤亡为重点

2、，因此从劳动保护的角度看，电气事故主要包括：电流伤害事故、电气设备事故、电磁场伤害事故、雷电事故、静电事故以及电气火灾和爆炸事故。1、电流伤害事故电流伤害事故即：它是人身触及带电体导致电流流经人身所发生的伤亡触电事故。在高压触电事故中，往往不是人身触及带电体，而是接近带电体至一定距离时，而发生击穿放电造成的。2、电气设备事故电气设备事故往往是和人身事故联系在一起的。例如：电容器爆炸、高压开关爆炸起火等。3、电磁场伤害事故人身在电磁场作用下，吸收辐射能量，会受到不同程度的伤害。如：高频电磁场对人体的伤害，可引起中枢神经功能系统失调，以及对心血管系统的正常工作有一定的影响。4、雷电事故雷击是一种自

3、然现象。雷击除可能毁坏建筑设施和伤及人、畜外，在易燃易爆场所还可能造成火灾和爆炸。因此电气设施应有完善的防雷措施，建筑物和其他设施也应根据具体情况采取适当的防雷措施。安全讲义2 5、静电事故静电事故是指生产过程中产生的有害静电酿成的事故。由于静电放电引起爆炸性混合物发生爆炸，是静电最严重的危害。在石油、化工、橡胶等行业静电事故较多。除引起爆炸危险外，静电还会给人一定程度的电击。6、电气火灾和爆炸事故电气火灾和爆炸事故，即是重大的设备事故，也可伴有重大人身伤亡事故。如：油开关爆炸、电容器爆炸、变压器着火等可能导致人身伤亡。二、触电事故原因及分析1、发生触电事故的原因为了做好电气安全工作，防止电气

4、事故，必须从生产和实际工作中取得资料。下面选择有代表性的集团公司不完全触电事故统计，予以分析。触电伤、亡事故统计表（人 ）经分析表明，触电死亡事故的主要原因是： 缺乏电气安全知识。在低压电方面不懂电或一知半解摆弄电气设备乱接、乱修电气设备，一致火线接至外壳或用手拿去接触落在地上的带电火线等。 违反安全操作规程。在高压方面：随意打开设备互网、随意移动遮拦、误入带电间隔内、错簦误簦带电构架、上错电杆、锯错电缆、带负荷拉刀闸等。在低压方面： 带电拉临时线路、 带电检修电动工具、 带电搬动和移动电气设备、带电作业等。 电气设备、线路不合格。安全讲义3 低压临时电缆线拖地、爬地、电缆严重损坏绝缘不良等。

5、 维修设备不当。电气开关损坏严重，长期不能修复更换、电动机绝缘损坏，保护地线脱落造成外壳带电、移动手持电动工具绝缘老化检查不及时等。2、触电人员心理分析根据统计的触电事故，有以下几个特点：一是电工作业人员触电事故多；二是违章引起的触电事故多；三是建筑施工工地环境较乱不规范的触电事故多。电气工作人员在生产和施工的中，都希望顺利完成工作任务不出安全事故，但又为什么会发生违章作业？为为什么会电死懂电的呢？下面就电工作业人员发生触电的心理原因进行分析。 习以为常思想麻痹据调查和了解在高压触电事故中，不幸者绝大多数是电工人员。其中主要是一些年龄偏大的，同时有相当工作经验的人群中。他们大多至少在10 年以

6、上工龄，是本单位的技术骨干，随着经历的增长和工作经验的增多，安全用电的概念就会逐步淡薄，再加上也曾有过不按操作规程作业，同时也未发生过触电事故，随之就产生了不执行操作规程，也不一定发生触电事故的麻痹侥幸思想。 过于自信不求上进在触电人员中，有电气工程技术人员和值班电工，他们经常在电气设备、线路周围作业，但其中有些人对设备的结构和性能并不清楚，同时也缺乏足够的实际经验，而过于自信在这种思想支配下，对设备等缺乏细致认真的检查，而是马虎从事不能及时发现它们所发生的异常现象或不能采取有效的措施去加以消除，轻信或侥幸可以避免，但终于发生了触电事故。 情绪失调心急求快电工作业人员常因外界影响，以及高度兴奋

7、和忧虑的情绪干扰了作业时的安全行为，还有时这个作业尚未完成，就想在下班前抢完另一班的工作任务以及由业余活动在急待自己去做。因此上述情况使得作业者在作业中，兴奋过度，委靡不振，精力不集中，心急求快，情绪失调，致使判断力降低，意识范围变窄自制力降低而发生不安全行为，极易导致触电事故的发生。 专注一致顾此失彼从事电工作业人员，在作业开始前要把作业的全过程进行完善的思考。在作业间安全讲义4 断、转移、条件变化和整个作业过程中，还要考虑和检查员来的计划安排和措施落实，如：作业位置有电否，组织措施和技术措施是否齐全完善等。也就是说作业中既要集中注意力还要善于分配注意力，在作业中精力过于集中经常处于顾此失彼

8、状态，就容易发生触电事故。三、触电事故的规律根据事故事例分析，可得出触电事故有如下规律： 触电事故有明显的季节性。据统计，在一年之中第二、三季度较多，六九月份最为集中。主要因为：夏秋雨季天气潮湿多雨，降低了电气设备的绝缘性能：人体多汗，皮肤电阻低易导电：由于气候炎热，劳动保护用品和绝缘护具穿戴不齐全等； 低压触电多于高压触电事故。低压触电事故远高于高压触电事故。主要原因为：低压电网广泛低压电气设备和低压电器多，人与接触的机会多；低压电器设备较简陋， 管理上也不如高压严格， 从思想上轻视而麻痹；有些职工缺乏电气安全基本知识， ；由此可见，应当把防止触电事故的重点放在低压方面。 青年和中年电工作业

9、人员触电事故多。在前面电工作业人员触电心理原因已讲述过。 单相触电事故多。它占触电事故的比例较大，因此防止触电的技术措施应着重考虑单相触电的危险。 “事故点”多发生在连接部位。如：分支线、爬地线、电缆头、接线端、灯头、插座等。 携带、移动式电气设备和手持电动工具事故多。因经常使用和频繁拆接线，易损易磨，绝缘易破。 误操作事故多。一人进行带电作业，没有操作监护制度，作业者思想麻痹等。 触电事故多数由二个以上的因素构成。90% 以上的事故是由二个以上的原因引起的。构成事故的几个主要因素是：缺乏电气安全知识；违反安全操作规程；电气设备、线路不合格和维修不善。 触电事故与企业单位的性质有关。冶金、矿山

10、等行业，由于潮湿、高温、现场管安全讲义5 理混乱、移动式电气设备多等不利因素存在，触电事故较多。因此触电事故发生的很突然，而且在极短的时间内造成严重后果，死亡率极高。由于触电也有它的规律，只要我们努力探索和掌握这些规律，多数触电事故也是可以避免的。第二章电流与电路的概念电路是由电工设备组成的总体，它提供了电流的通路。在电路中，随着电流的通过，进行着从其它形式的能量转换成电能、电能的传输和分配。典型的例子是电力系统，发电厂的发电机热能、水能或核能转换成电能，通过变压器、输电线送给各用电单位，工厂企业又把电能转换成机械能的形式。因此，我们把供给电能的设备成为电源，而把用电设备称为负载。电路在形式上

11、分为直流电路和交流电路两种。那么什么是电流呢？下面就是我们要讨论的问题。第一节电路的基本组成一、电路如图示：为简单的电路图形电路就是电流通过的路径。它由电源、负载、连接导线和开关等组成。 电流定义：导体中的自由电子在电场力的作用下，作有规则的定向运动， 就形成了电流。 电流强度电流的大小用电流强度（简称电流）来表示，其数值等于单位时间内通过导体截面的电荷量，通常用符号i 表示，即：i = tq安全讲义6 其中： i 电流强度，单位 a； q - 通过导体截面的电荷量， c； t 通过电荷量 q所用的时间， s; 电流强度的单位可用千安（ka ） 、安（ a） 、毫安（ ma ）表示，即： 1k

12、a = 1000a 1a = 1000ma 1ma = 1000a 电压定义：在电场中某点的电位， 在数值上等于单位正电荷沿任意路径从该点移至无限远的过程中电场力所做的功，称为电压。表达式： u = qa式中： a - 外力所做的功； q - 电荷量， c ； u 两点之间的电位差即电压，v；电压的单位用千伏（ kv ） 、伏（ v） 、毫伏（ mv ）表示，即 1kv = 1000v 1v = 1000mv 1mv = 1000v 电阻在电场力的作用下，电流在导体中流动时，所受的阻力，成为电阻，用“r”表示。电阻常用的单位为：兆欧（m ） 、千欧（ k） 、欧（ ） 、即：1m = 1000

13、000 1k = 1000 1 = 1000m 二、欧姆定律定义：欧姆定律是表示电压、电流和电阻三者的关系的基本定律。如上图所安全讲义7 示。通过电阻 r 的电流，与电阻两端所加的电压u 成正比，与电阻 r 成反比，称电路的欧姆定律，即：i = ruu = i r r = iu三、电功与电功率 电功定义：电功所作的功叫做电功，用符号a 表示。电功的大小与电路中所的电流、电压 u 通过时间成正比，用公式表示为：a = u i t = i2 r t 式中：u电路两端的电压， v i- 电路的电流， i r- 电路的电阻， t 通电时间， s 电功的单位名称是焦（耳） ，单位符号为 j。 电功率电流

14、在单位时间内所做的功叫做电功率。用p来表示，表达式为：p = ta= ui = i2r = ru2（w）a 电功。 j；u 电压， v i - 电流， i r- 电阻， t 做功的时间， s 电功率的单位名称为瓦（特） ，单位符号为： w ，功率较大时，用千瓦或兆瓦单位表示。单位 w和马力之间的关系为： 1马力 = 736w ； 1kw = 1.36马力四、电流的热效应、短路概念安全讲义8 电流的热效应电流通过导体时，由于自由电子的碰撞，电能就不断地转换成热能，这种电流通过导体会产生热的的现象，成为电流的热效应。关系如下：q = i2 r t =w i- 导体中通过的电流， i r- 导体的电

15、阻， t 电流通过导体的时间， s w - 消耗的电能， j q 导体产生的热量， 短路短路的概念：如果电源通过负载的两根导线不经负载而相互直接接通，就发生了电源被短路的情况，这是电路中的电流可能增大到远远超过导线所允许的电流极限。因此，短路会造成电气设备的过热，甚至烧毁电气设备，引起火灾。同时短路电流还会产生很大的电动力，造成电气设备的损坏。严重的短路事故甚至还会破坏系统的稳定。所以对运行中的电气设备应采取一定的保护措施。如安装熔断器、自动开关等。第二节电流对人体的作用触电事故是指人体触及带电体，电流通过人体的电气事故。电流通过人体内部的触电叫电击。电流的热效应、化学效应和机械效应，对人体的

16、局部伤害叫电伤。电伤也属于触电事故，但与电击比起来严重程度要轻一些。一、电流对人体的伤害1、电击电击是指电流通过人体内部，破坏人体的心脏、肺部以及神经系统的正常功能以致危及人的生命。在通电电流较小，通电时间不长的情况下，电流引起心室颤动是电击致死的主要原因；在通电电流更小的情况下，通电时间较长，窒息也会成为电击致死的原因。因此，绝大部分触电死亡事故都是电击造成的。通常所说的触电事故，基本上是指电击而言的。按照触电的形式分为三种情况： 单相触电。如图示安全讲义9 单相触电是指人体在地面或其它接地导体上，身体某一部位触及一相带电体的触电事故，大部份触电事故都是单相触电事故。单相触电事故的危险程度与

17、电网的结构和运行方式有关，在一般情况下，接地电网里的单相触电比不接地电网里的危险性大。 两相触电。如图示两相触电是指人体两处同时触及两相带电体的触电事故。其危险一般比较大。 跨步电压触电。如图示跨步电压触电是指人在接地点附近，由两脚之间的跨步电压引起的触电事故。高压电线、电器故障接地处，或有大电流流过的接地装置附近，都可能出现较高的跨步电压。2、电击的三种作用的分析 电热作用。电流通过任何物体都要发热，称为电流的热效应。电流通过肌安全讲义10 体组织时，一部分电转换成热能，可引起肌体烧伤和碳化。碳化后肌体电阻显著降低，通过的电流更大。因此，触电时间越长肌体的损伤越严重。 电解作用电流通过导电的

18、液体时，可以使体内的化合物电解。水是氢和氧化合物的物质，在电流作用下，在阳极产生氧的气泡，在阴极产生氢的气泡。在肌体组织内电流的电解作用也产生气泡，电流通过肌体组织同样会使化合物分解，例如：皮脂可以分解为脂肪酸。 电机械作用电流产生的蒸汽和气体，以及电能转变为机械能，引起组织机械性损伤。例如：伤口的形成以及骨折等现象。3、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，电伤多见于肌体外部，而且往往在肌体上留下伤痕。电弧烧伤是最常见也是最重的电伤。在低压电网，带负荷（特别是感性负载）拉开裸露的刀开关时，发生弧光短路，烧伤人的手部和面部。在高压电网误操作，带负荷拉刀闸，会产生强烈的

19、电弧，导致严重的烧伤；人体过分地接近带电体，当小于放电距离时，发生电击穿，产生强烈的弧光放电。4、电伤的三种类型 真正的电损伤。 它是流经肌体的电流通过肌体组织器官所造成的损害。电流入口的伤口是烧焦而凹陷的；而电流出口的电流是干燥的，好像是被电流戳穿的样子。它下面的肌体组织损坏，肿胀而十分明显。引起电损伤真正的原因，是电流经过肌体组织时产生了热。电流沿着血管流动，形成血栓，这种情况是常见。触电后不久似乎还有生活的能力，但可能几天后会变成缺血的情况，最终发生坏疽。肌肉的坏死，通常是很不规则的。当电流通过肌肉时，造成肌肉组织损坏，也有大量肌红蛋白从尿排出，肌红蛋白甚至可以引起肾功能衰竭等病状。 电

20、弧烧伤当电流从接触点颈入人体表面进入大地产生电弧时，引起电弧烧伤。从导电体到皮肤产生电弧主要是通过高电压电流所致，电弧温度高达3000。所以烧伤通常很严重。 火焰烧伤电火花或电弧点燃衣服，产生火焰烧伤，火焰烧伤的区域常常安全讲义11 比其它电损伤更广泛。以上三种情况，往往在同一触电者身上同时存在的。5、触电者的尸体的解剖分析专家们对触电者死亡的尸体解剖得知，主要发现以下两类的病理变化： 电烧伤引起的病理变化。可见电烧伤产生的水泡、组织破坏、以及焦化和炭化。包括肌肉和心肌的变化、凝固、断裂，以及血管断裂等。 中枢与全身组织缺氧所引起的病理变化。这类病理变化包括出血和水肿、组织变性等。二、电流对人

21、体的伤害作用电流通过人体内部，对人体伤害的最严重程度与通过人体电流的大小、电流通过人体的持续时间、电流通过人体的途径、电流的种类、以及人体的状况等多种因素有关。而且，各因素不是相互孤立的，各因素之间，特别是电流大小和通电时间之间，有着十分密切的关系。1、伤害程度与电流大小的关系电流通过人体，会有针刺感、麻木感、疼痛感，会引起人的颤抖、痉挛、昏迷、窒息、心室颤动等症状，乃至死亡。通过人体的电流越大，生理反应越强，人的感觉越强烈，破坏心脏跳动所需的时间越短，致命的危险越大。对于交流工频电，按照通过人体的电流大小不同，人体呈现的不同状态，可将电流划分为三级： 感觉电流感觉电流：是引起人的感觉的最小电

22、流。人对电流最初的感觉是轻微刺痛和麻抖。据专家实验资料表明：对于不同的人，感觉电流也不同，成年男性平均感觉电流约为1.1 毫安；成年女性约为0.7 毫安。 摆脱电流摆脱电流：是人触电以后能自主地摆脱电源的最大电流。据专家实验资料表明：对于不同的人， 摆脱电流也不同， 成年男性平均感觉电流约为16毫安；成年女性约为 10.5毫安。安全讲义12 致命电流是指在较短时间内危机生命的最小电流。在电流不超过数百毫安的情况下，电击至死的主要原因，电流引起的窒息或心室颤动造成的。因此，可以认为引起心室颤动的电流即致命电流。专家们根据动物实验分析得出如下表中的数据：o级是没有感觉的范围；a1、 a2、 a3级

23、是不引起心室颤动，不致产生严重后果的的范围；b1、b2容易产生严重后果的范围；三、对人体的伤害各关系得分析1、伤害程度与通电时间的关系通电时间越长，越容易引起心室颤动，电击后果也越加严重。因为： 通电时间间越长，破坏肌体的能量集聚增加，引起心室颤动的电流减小。根据动物实验得出，当通电时间在0.01 5 秒范围内，当发生心室颤动的概率为0.5%时，引起心室颤动的工频电流与通电时间的关系，可用下式表达：安全讲义13 i= 116 毫安式中： i - 心室颤动电流（毫安） t - 通电时间（秒） 通电时间短促时，指在心脏搏动的特定时刻，才有可能引起心室颤动。因此，通电的时间越长与该时刻重合的可能性越

24、大，心室颤动的危险性越大，电击的后果越严重。 通电时间越长人体电阻因出汗等原因而降低，导致通过人体的电流进一步增加，电击后果的严重程度随之增大。2、伤害程度与电流途径的关系电流通过心脏会使心室颤动，更大的电流还会使心脏停止跳动，这都会中断血液循环，导致死亡。电流通过脊髓，可能导致半截肢体瘫痪。从左手到胸部，电流流经心脏的途径较短，是最危险的的电流途径；从脚到脚的电流途径虽然危险性较小，但可能因为痉挛而摔倒，导致摔伤和高空坠落二次事故等。3、伤害程度与电流种类的关系直流电流、高频电流、冲击电流和静电电荷对人体都有伤害作用，其伤害程度一般比工频电流轻些。 直流电流对人体的作用直流电流最小感觉电流：

25、对于男性约为 5.2 毫安，女性约为 3.5 毫安；平均摆脱电流对于男性约为76 毫安，对于女性约为51 毫安；可能引起心室颤动的电流， 通电时间 0.03 秒时约为 1300毫安。通电时间 3秒时，约为 500 毫安。 高频电流对人体的作用电流频率不同， 对人体的伤害也不同， 25300 赫兹的交流电流对体的伤害最严重， 1000赫兹以上伤害程度明显减轻，但高压高频也有电击致命的危险。1000赫兹高频交流电最小感觉电流：男性约为 12 毫安，女性约为 8 毫安；通电时间 0.03 秒时约为 1100 毫安。通电时间 3 秒时，约为 500 毫安。安全讲义14 伤害程度与人体状况的关系由于人体

26、条件不同，不同的人对电流敏感程度不同，人通过同样的电流，其危险程度也完全不同。女性对电流较男性敏感，女性的感觉电流和摆脱电流约为男性的三分之一。小孩摆脱电流较低，遭到电击时比成人严重。同时还与人的健康状况关系密切，体重大，肌肉发达者摆脱电流也大。患有心脏病等病状的人，遭到电击时后果更加严重。第三节安全电压安全电压取决于人体允许电流和电阻。一、人体允许电流人遭电击以后，通过人体的电流在摆脱电流范围以内，能自主地摆脱带电体，解除危险。因此在一般情况下，可以把摆脱电流看作是允许电流。男性的最小允许电流为9 毫安，女性最小允许电流为6 毫安；必须指出，这里所说的人体最小允许电流，并不是人体长时间能够承

27、受的电流。二、人体电阻人体阻抗不是纯电阻。人体阻抗主要是内部电阻、皮肤电阻和皮肤电容组成。皮肤的电容很小，可以忽略不计，即人体阻抗可看作为人体电阻。体内电阻基本上不受外界的影响，其数值约为：500欧姆。皮肤电阻随条件不同，在很大范围内，使得人体电阻也在很大范围内变化。皮肤表面0.05 0.2 毫米厚的角质层的电阻高达104105欧。但角质层不是一张完整的薄膜，而且很容易遭到破坏，计算人体电阻时，不宜考虑在内。不同条件下的人体电阻，一般情况下，人体电阻可按10002000欧。影响人体电阻的因素很多，除皮肤厚薄外，皮肤潮湿、多汗、有损伤、带有导电性粉尘等都会降低人体电阻；接触表面积加大、接触压力增

28、加，也会降低人体电阻；通过电流加大、或通电时间加长，会降低人体电阻；接触电压高、会击穿角质层，增加肌肉电解，也降低人体电阻。见下表为不同条件的人体电阻参考表。安全讲义15 说明： 相当于干燥场所的皮肤，电流途径为单手至双足。 相当于潮湿场所的皮肤，电流途径为单手至双足。 相当于有水蒸气等特别潮湿场所的皮肤，电流途径为双手至双足。 相当于游泳池火浴池的情况，基本上为体内电阻。三、安全电压值安全电压是为了防止触电事故而采用的由特定电源供电的电压系列。这个电压系列的上限值，在正常工作或故障情况下， 两导体间或任一导体与地之间均不得超过交流（50500赫兹）有效值 50伏。这个规定的依据是， 人体允许

29、电流与人体电阻的乘积， 大体相应于人体允许电流为：30 毫安、人体电阻为1700欧姆的情况。安全电压额定值的等级为42v、36v、24v、12v、6v。当电气设备采用超过24 伏的安全电压时，必须采取防止直接接触带电体的保护措施。四、安全电压的选用在有触电危险的场所防止触电，可采取多种有效措施， 如工具采用双重绝缘结构，或操作者带绝缘手套，穿绝缘靴等。采用安全电压来防止触电事故只是措施之一。当电气设备需要采用安全电压来防止触电事故时，应根据使用现场、操作人员条件、使用方式、供电方式等多种因素，选用国安全讲义16 家标准中所列的不同等级的安全电压额定值。在选用安全电压等级时要结合实际的具体情况参

30、照进行。表为安全电压的等级选用举例：五、安全电压的供电电源安全电压必须由特定电源供电。特定电源包括独立电源和安全隔离变压器。 独立电源。它包括和安全隔离变压器安全性能相等绕线型发电机，以及和高压电系统无关的柴油发电机、电池等。 安全隔离变压器 。通常是由安装在同一铁心上的两个相对独立的线圈构成的，由于采用了特殊结构，即时发生高压击穿事故，只能是一次绕组与铁心形成短路，而不会发生一次线圈与二次线圈间直接击穿问题。为了预防万一，安全隔离变压器的铁心应该接地，防止高压窜入。根据上述要求，自藕变压器、分压器和半导体装置等它们本身是由比安全电压高的系统供电的，这些电源的输出回路，只能看作是输入电路的延伸

31、，所以，它们不能作为安全电压的供电电源。六、安全电压回路必须具备的条件为了确保人身安全，采用安全电压时，还必须具备以下条件： 当采用独立电源外，安全电压供电电源的输入电路与输出电路，必须实行电路上的隔离。安全讲义17 工作在安全电压下的电路，必须与其它电气系统任何无关的可导电部分，实行电气上的隔离。即安全电压电路时相对独立的，保持悬浮状态，不允许接地，其中包括大地、中性线或零线、以及水管、暖气管道、设备的机壳和保护线等。但安全隔离变压器的铁心（或隔离层）应该接地。 当电气设备采用24 伏以上的安全电压时，必须采取防止直接接触带电体的保护措施，不允许有人体可以触及裸露的带电体。 安全电压所谓线路

32、应符合下列条件：回路中所用的部分和导线的绝缘等级至少为 250 伏；安全电压的插头，应不能插入较高的电压的插座上，如220 伏的插座。第三章直接接触的防护措施触电分为直接接触和间接接触两种类型。触电保护的技术措施，也相应分为直接接触防护和间接接触防护两个方面。直接接触：人体触及带电的导体称为直接接触。即通常所指的是直接触及火线的触电事故。直接接触有以下两个特点： 人体的接触电压就是全部工作的电压；电路中的故障电流就是人体的触电电流。通过人体的电流一般比较高，危险性较大，往往会导致触电伤亡事故。防止直接触电，是电气设备、线路等，在设计、制造、安装和使用过程中，所以必须满足的基本要求，也是所有从事

33、电气工作的工程技术人员、管理人员和电工作也人员的基本出发点。第一节直接接触防护措施的种类任何电气设备、线路和电器，都必须采用一种可靠的保护措施，用来防止人体偶然触及，或者过分接近带电的导体，这些安全技术措施可分为以下几种：一、绝缘绝缘是用绝缘物质或材料，把导体包住并封闭起来，保证人体因不致触及带电导体，而发生触电事故。电气设备和线路的绝缘材料，不能任意去除。在电气产品设计、制造试验规程中，为保证达到可靠的绝缘，还规定了绝缘部件，必须在相应的工作条件下，能经受可能会产生的电气、机械、化学和发热等的影响。例如：单用的涂漆、漆包等，虽安全讲义18 然也是一种绝缘物，但是，因为经受不了上述的各种影响，

34、所以，不能作为防止直接接触的绝缘材料。二、屏护屏护就是用屏障和围栏防止人员接近，一防止触及带电体。它除能防止无意触及带电体外，还能使人意识到超越屏障或围栏会遇到危险而警惕起来，不去过分接近带电体。三、间距间距即保证人体和带电体有一定的安全距离，防止无意的接触或过分接近带电体。凡易于接近的带电体，应保持其在手臂所能触及的范围之外，具有一定距离。当作业用长大工具时，间距加大。四、采用安全电压根据作业的特点，采用相应等级的安全电压额定值。五、电气联锁将电气设备安装在有电气联锁的特定场所，保证在通电的条件下不能触及或过分接近带电体，例如在通往禁区的门窗上装设安全开关，保证工作人员进入禁区时，出于停电状

35、态。六、安装漏电保护器当上述几种直接接触的基本保护措施，因发生故障或因使用者粗心大意而失效时，安装动作电流小于30 毫安的灵敏度所谓电流动作型漏电保护器，可以作为补充保护手段。它只是附加的或称为辅助的保护，而不能用来替代上述直接接触的基本保护，至少要和他们之中的一种保护措施同时应用。有人认为漏电保护器是“保命器” ，也有的认为既然采取直接接触的基本保护措施，再安装漏电保护器就没有价值了，这些都是片面的认识。实践证明：漏电保护器是提高安全用电水平，特别是防止人身触电伤亡的有效的后备保护手段。第二节绝缘良好的绝缘是电气设备和线路运行的必要条件，也是防止触电事故的必要条件。设备和线路的绝缘必须符合所

36、处电网的标称电压，必须与周围环境和运行条件相适应。安全讲义19 电工绝缘材料的电阻率一般在109欧. 厘米以上，常用的绝缘材料有：瓷、玻璃、云母、橡胶、木材、胶木、塑料、不、布、纸、矿物油等。一、绝缘的破坏绝缘物在强电场（高电压）的作用下，遭到急剧的破坏，丧失绝缘性能，这就是击穿现象，这种击穿叫电击穿，击穿时的电压叫击穿电压。固体绝缘还有热击穿和电化学击穿击穿。绝缘物除因击穿破坏外，腐蚀性气体、蒸汽、潮气、粉尘、机械损伤等，也会降低其绝缘性能，或导致绝缘性能破坏。用时在正常情况下，绝缘物也会逐渐“老化”而失去绝缘性能。二、绝缘性能指标和测定为了防止绝缘损坏造成事故，应该按照规定检查绝缘性能。绝

37、缘性能用绝缘电阻、耐压强度、泄露电流和介质损耗等指标来测量。1、绝缘电阻绝缘电阻时最基本的绝缘性能指标。足够的绝缘电阻，能把电气设备泄露电流限制在很小的范围，防止由于泄露引起的触电事故发生。绝缘电阻用摇表（兆欧表）测定，实际上是给被测物加上直流电压，测定通过它的泄露电流，表盘面上指出的数值，是经过换算得到的绝缘电阻值。兆欧表主要是由提供电源的首要发电机和指示读数的双动线圈流比计组成的。摇表上有分别标有接地e、电路 l 和屏蔽 g的三个接线钮。 其结构如图示： 图中只用 e、l 两端，并将其分别接与被测绝缘的两端。e端通常是接地或接于电气设备的外壳的。安全讲义20 在测量对地绝缘电阻时，应将e接

38、地， l 段接导线，如图示： 测量电动机对地绝缘电阻时，应将e端节电机外壳， l 端节电机线圈。如图示： 测量电缆心线对外皮绝缘电阻时，除将 e端接电缆外皮， l 端接电缆心线外， 为了消除心线绝缘层表面漏电引起的误差，还应将g端接于电缆外皮内的内层绝缘上。如图示：第三节屏护配电线路和电气设备的带电部分，如果不便于包以绝缘或者绝缘不足以保证安全时，就可以采用屏护措施。屏护采用遮拦、护罩、箱盖等把带电体同外界绝缘开。除有起防止安全讲义21 触电的作用外，有的屏护装置，还能起防止电弧伤人等作用。变配电设备应有完善的屏护装置。10 千伏以下露天或半露天变电所的变压器周围，应设固定围栏。变压器外廓与围

39、栏或建筑物外墙的距离不应小于0.8 米。 因此，屏护装置应与以下安全措施配合使用： 屏护装置应有足够的尺寸，与带电体之间应保持必要的距离。 被屏护的带电部分应有明显的标志，标明规定的符号或涂上规定颜色。 遮拦、栅栏等屏护装置上，应根据被屏护的对象挂上“止步，高压危险”。 “禁止攀登，高压危险”。 “当心触电”等标示牌或安全标志。第四节安全距离为了防止人体触及或过分接近带电体，或防止其他物体碰撞，以致过分接近带电体，以及避免火灾和短路事故，在带电体与地面之间、带电体与其他设备之间、带电体与带电体之间都必须保持一定的安全距离，即：间距。安全间距的大小取决于电压的高低、电气设备的类型和安装的方式等。

40、一、变配电设备的安全间距变配电设备包含许多高压电气设备和大量裸露带电体。如表示：1、带电体的安全距离为了防止触及或过分接近带电体造成事故，必须保证变配电设备的安全距离。室内配电设备的各项安全净距，见上表。室外配电设备装置的各项安全净距，见下表; 安全讲义22 室内安装的变压器与四壁之间的最小距离，见下表：2、配电装置的安全通道配电装置的布置，应考虑电气设备的搬运、安装、操作和试验的方便。同时也要考虑作业人员的安全，因此，必须保持安全通道。配电装置室内通道宽度，一般不应小于下列要求： 当配电装置单列布置时，屏前通道1.5 米。 当配电装置双列布置时，屏前通道2 米。 屏后通道为 1 米，有困难可

41、以减小为： 0.8 米。配电装置室内裸导电部分与各部分的净距，应符合下列要求： 屏后通道内，裸导电部分的高度低于2.3 米时，应加遮拦，遮护后通道高度不应低于 1.9 米，遮护后的通道宽度应符合上面的要求。 跨越屏前通道的裸导电部分，其高度不应低于2.5 米。高压配电装置宜于低压配电装置分室安装。当高压开关柜数量较少时， 也可以和低压柜装设在同一室内，当高压开关柜与低压配电屏为单列布置时，两者的净距不得小于2米。配电柜或控制屏的排列长度超过6 米时，其屏后应有两个通向本室或其它房间的出口，安全讲义23 如果两个出口间的距离超过15 米时，应增加出口。二、检修安全间距为了防止人体接近带电体，必须

42、保证有足够的检修距离。在低压操作中，人体或其所使用的工具与带电体之间的最小距离不应小于0.1 米。在高压无遮护操作中，人体或其所使用的工具与带电体之间的最小距离不应小于下列数值： 10千伏及以下 0.7米 2035 千伏 1.0米当不足上述距离时，应装设临时遮拦或其他的防护措施，并应符合有关间距的要求。用绝缘杆操作时，上述距离可减小为： 10千伏及以下 0.4米 2035 千伏 0.6米第四章间接接触的防护措施人体与在故障情况下变为带电的外露导电部分的接触，称为间接接触。即：在正常工作情况下，不带电的外露金属部分，如金属外壳、护罩、构架等，发生漏电、碰壳等金属性接地短路时，就会呈现危险的接触电

43、压，当人触及这些外露的金属部件时，就会构成间接接触。第一节间接接触防护措施的种类间接接触的防护的目的，是要防止电气设备、线路等，在产生故障的情况下，发生人身触电伤亡事故。当然在一般情况下，同时也可以防止故障扩大为更严重的电气设备事故。间接接触保护可以采用以下一些措施。一、自动切断电源的保护根据低压配电网的运行方式和安全需要采用适当的自动化远见和连接方法，使所发生的故障，能在规定的时间内自动断开电源，防止接触电压的危险。切除电路一般可通过熔断器、自动开关德国电流脱扣器、热继电器以及电流型漏电保护器。对于不同的配电网，安全讲义24 可根据其特点，分别采取过电流保护（包括接零保护）、漏电保护、接地保

44、护、绝缘监视等保护措施。保护接零属于过电流保护的范围，保护接零的原理，使迅速切断电源，而不是降低故障电压；而保护接地带有故障电压保护的性质，保护接地的基本原理，是通过电气设备外壳与大地的直接连接，限制设备漏电时的对地电压，在安全范围以内，以消除触电危险。没有装设过电流保护器或漏电开关相配合的保护接地和接零，不能提供可靠的间接接触保护。二、采用类绝缘的电气设备它是采用双重绝缘结构的，在防止触电的保护方面，不仅依靠基本绝缘，而且他还提供双重绝缘或加强绝缘的附加安全预防措施，没有保护接地或依赖安装条件的措施。它可以在工作绝缘损坏以后，直接接触部分出现危险的对地电压时，防止招致触电事故。所谓双重绝缘，

45、系指电气设备除工作绝缘外，还采取了保护绝缘。工作绝缘：是保证设备正常运行和防止触电的基本绝缘。如电动机转子的槽绝缘，定子线圈的绝缘衬垫等；保护绝缘：是对工作绝缘附加的独立绝缘，是用于在工作绝缘损坏时，防止设备外壳带电，对人体进行触电保护，如电动机转子冲片与转轴间设置的绝缘层等。因此，带有双重绝缘结构的电气设备，是一种新型的、安全性能较高的电气设备，目前得到广泛的应用。如手持式（携带式）电动工具，在特别潮湿、易腐蚀的环境中，设备上所使用的电动机，大多采用了双重绝缘。三、采用电气隔离这种措施是用隔离电源，把分支电路和整个系统隔离开来，使在电气上被隔离的系统，成为一个独立的不接地的安全系统，以防止裸

46、露导体故障带电的触电危险施施电气隔离，也要满足以下几个条件： 电路的电源是一台隔离变压器，这种隔离变压器的耐压试验电压，比普通变压器高，应符合类电气设备的要求。 被分隔的电路电压不超过500 伏，线路长度不超过500 米。 被分隔的电路和其他电路，不能有任何连接，特别要强调必须和大地绝缘。 原则上一个电源供应一台电气设备，如果给多台电气设备供电时，所有用电设备的外露部件，要做等电位连接，并且不能接地，所有软电缆中，必须包含用作等电位连接安全讲义25 的保护导体。四、等电位连接这种措施是把所有可能同时触及或接近的，在故障条件下可能带上不同电位的裸露导体（包括电气设备以外的裸露导体） ，互相连接起

47、来。等化其间电位，防止出现危险接触电压。当电气设备外壳以外带电时，使操作者的手和脚接触同电位的带电部分，而不致有电流流经人体，以保证人身的安全。等电位范围，不应小于可能触及带电体的范围，电位连接可用于中性点不接地的电网，是用于规模有限的电气装置，如自备发电机或双线圈变压器的单位。五、不导电坏境当工作绝缘损坏后，防止人体同时接触不同电位的两点，即能防止触电事故的发生。当所在坏境的地面和墙壁均为绝缘体时( 工频额定电压 500 伏以下者，绝缘电阻高于50 千欧；500 伏以上者绝缘电阻高于100 千欧） 。当可能出现不同电位的两点之间有足够距离时（一般要求在 2 米以上） ，可视为不导电环境，但此

48、环境必须保持永久性。第二节保护接地保护接地是一种技术上的安全措施。所谓保护接地，就是把在故障情况下，可能呈现危险的对地电压的金属部分，同大地紧密地联系起来。这时如发生电气设备碰壳接地故障，其单相接地电流，使可通过接地装置导流入大地，从而把对地电压限制在安全范围之内，以免发生触电伤亡事故。保护接地应用很广，不论是动电或静电，交流电或直流电，高压电或低压电，也不论是一般环境或特殊环境，都经常采用保护接地措施，以保证安全和便利工作。一、对地电压接触电压跨步电压图示，安全讲义26 电流id 通过接地体向大地做半球形流散，其中球面积与半径的平方成比例，所以，半球形面积随着远离接地体而迅速增大。因此，与半

49、球形面积对应得土壤电阻，也随着远离接地体而迅速减小，至离开接地体20 米处时，半球面积已达2500 平方米，土壤电阻已小到可以忽略不计。这就是说可以认为在远离接地体20 米以外，电流不再产生电压降了或者说，电压已降为零。电工上通常所说的“地” ，就是这里的地，而不是接地体周围20 米以内的地；通常说的对地电压，即带电体同大地之间的电压差， 也是指远离接地体20米以外的大地而言的。当电流通过接地体流入大地时，接地体具有最高的电压，离开接地体时，电压逐渐下降，至离开接地体20 米处，电压降至零。从最高电压降至零，中间究竟是什么变化规律呢？我们知道，离接地体越远，半球面积越大，因此同样厚度的半球壳体

50、离接地体越远，其电阻越小，其上电压降越小，这就是说，离开接地体后，电压降落的速度逐渐降低。如果用曲线来表示接地体一周围多点的对地电压，这种曲线就叫做对地电压曲线。显然，随着离开接地体，土壤电阻逐渐减小，根据理论分析，接地体的对地电压曲线，应当具有双曲线的特点。试验表明，大约有68% 的电压降，在接地体1 米以内；大约有 24% 的电压降，在 2 米到第 10 米的范围内；又大约8% 的电压降，在第11米到 20 米的范围内。如图示，使单一接地体的对地电压曲线图。有了这样的曲线，就可以比较方便地讨论接触电压和跨步电压了。如果人体同时接触具有不同电压的两处，则在人体内有电流通过，人体即将构成电流回

51、路安全讲义27 的一部分，这时加在人体两点之间的电压差，即称为接触电压。图中，人甲站在地上，其手部以触及漏电的变压器上，手足之间出现电压差，其大小等于漏电设备对地电压ud与他所站立地点对地电压差，即图中上指出的uc，或者说uc就是人体承受的接触电压。跨步电压就是指人站在地上，具有不同对地电压的两点，在人的两脚之间，所承受的电压差。跨步电压与跨步大小有关， 人的跨距一般按0.8 米考虑，大牲畜的跨距可按1.0 1.4 米考虑。如图中：乙、丙两人，都承受了跨步电压。乙正处在接地体位置，承受最大的跨步电压ub1；丙离开接地体有一定的距离，承受的跨步电压为ub2要小的多；当然离开接地体 20 米以外，

52、就不用考虑跨步电压的问题了。二、保护接地的原理如图示：在不接地的低压系统中，当一相碰壳时，接地电流id，通过人体和电网对地绝缘阻抗形成回路。如各相对地绝缘阻抗相等，运用电工学的原理，可求得漏电设备对地电压为：ud = zrurrr33式中：u d - 电网相电压 rr- 人体电阻 z - 电网每相对地绝缘电阻。安全讲义28 电网对地绝缘电阻z，由电网对地分布电容和对地绝缘电阻组成，并可看作是二者的并联。一般情况，绝缘电阻大于分布电容的阻抗，如果把绝缘电阻看作是无限大，则对地电压为：式中： c- 每相对地分布电容；当电网对地绝缘良好，且低压系统规模不大时，id很小，漏电时设备对地电压很低；但当电

53、网绝缘性能显著下降，或电网分布很广，规模大时，id很大，对地电压可能上升到危险程度。这就是必须采取下图的保护接地措施。如图示：有了保护接地以后，漏电设备对地电压，主要决定于保护接地电阻rb的大小，由于rb与 rr 并联，且 rb rr，可以近似的人为对地电压为：ud = zrburb33只要适当控制 rb的大小，即可以限制漏电设备对地电压到安全范围以内。如; 安全讲义29 对于长度 1 公里的 380伏电缆电网，如果人体电阻为：1500欧，当发生漏电且人体触及电气设备时，人体承受的电压为：127 伏，通过人体的电流约为84.5 毫安，这时人是很危险的。在这种情况下，如果加上保护接地的话，且接地

54、电阻rb=4欧，则此时人承受的电压降低到 0.415 伏，通过人体的电流降低为0.277 毫安，对人就没有危险了。注意，在接地的电网中，这种措施不能采用，这在以后加以介绍。三、保护接地的应用范围保护接地适用于不接地电网，在这种电网中，不论环境如何，凡是由于绝缘损坏或其它原因，而可能呈现危险电压的金属部分，除另有规定外，都应采取保护接地措施。其主要包括： 电机、变压器、电器、携带式或移动式用电设备等的底座和外壳。 电气设备的传动装置。 互感器的二次线圈。 配电屏、控制台、保护屏及配电柜（箱）的金属或外壳。 室外配电装置金属遮拦或围栏。 电缆支架等。四、低压电气设备的保护接地电阻从保护接地的原理可

55、知，保护接地的原理，是降低保护接地的接地电阻值，来限制漏电设备外壳对地电压在安全范围以内，各种保护接地的接地电阻值，就是根据这个原理来确定的。在 380 伏不接地电网中，可采用保护接地作为安全技术措施。在此电网中，单项接地电阻很小，一般不超过数安，为限制电气设备漏电时外壳对地电压在安全范围内，一般要求保护接地电阻rb 4 欧。当配电变压器的容量，不超过100 千伏安时，由于电网范围较小，单相接地电流更小，可以放宽对地电阻的要求，可取rb 10 欧。第三节保护接零保护接零就是把电气设备在正常情况下，不带电的金属外壳与电网的零线紧密连接安全讲义30 起来，它是在中性点直接接地，电压为380/220

56、 伏的三相四线制配电网中，防止在故障带电体上发生触电事故的安全措施。一、保护接零原理和应用范围在中性点直接接地的电网中，如果在用电设备上，不采用任何安全措施，当电气设备故障漏电时，触及设备的人体将近220 伏的电压，这是很危险的。这就需要采取保护接零的安全措施。保护接零的原理，如图示：当某相带电部分碰连电气设备外壳时，经过设备外壳形成该相线对零线的单相短路，短路电流id，能促使线路上的保护装置（如熔断器等）迅速动作，从而把故障部分断开电源，消除触电危险。应当注意，在这样接地的配电电网中，单纯采取保护接地是不能保证安全的，如图所示：安全讲义31 如果电动机仅有保护接地装置，当某相发生碰壳短路时，

57、人体处在于保护接地装置并联的状态。其简化电路图分析可知，图中u为电网相电压，rd、ro和rr分别为保护接地装置的接地电阻rd、变压器中性的的接地电阻ro和人体的电阻rr。这时人体承受的电压是降落在接地电阻rd上的电压，此电压为：在一般情况下，ro rr、rd rr ，则上式可简化为：通常低压配电电网的相电压为：220伏，而ro、rd一般不超过 4 欧，如果都按 4 欧考虑，可以得到：这个电压对人体仍是很危险的。这就是说，在接地电网中，单纯采用保护接地，虽然比不采用任何安全措施好一些，但并没有彻底限制漏电电压在安全范围以内，危险仍然是存在的。另一方面，还应该看到，在上述同等条件下，可得到以相接地

58、短路电流为：这个接地短路电流，不足以引起线路上的保护装置动作，电气设备上的危险电压会较长时间存在。一般采用自动开关作保护线路的装置，要求故障电流大于其额定电流的1.5 倍；采用熔断器作保护装置，要求故障电流大于其额定电流的4 倍；这样才能迅速可靠地切断故障。因此，从防止触电事故方面考虑，对于上述27.5 安的电流，只能用于定值为：安全讲义32 27.5 / 1.5 = 18.3安以下的自动开关和 27.5 / 4 = 6.9安以下的熔断器。这当然不能获得安全可靠的保障。这就是说，在中性点接地的电网中，如果用电设备采用保护接地，虽然能够减轻电气设备漏电时的危险，但不能彻底消除危险性。因此，在中性

59、点接地的电网中，不能采用保护接地，而只能采用保护接零作为安全措施。在变压器中性点直接接地，电压为380/220 伏的三相四线制电网中，不论坏境如何，凡因绝缘损坏，可能呈现危险对地电压的金属部分均应接零，要求接零和不要求接零的电气设备部分，与保护接地的要求大致相同。二、工作接地变压器低压侧中性点与接地装置直接连接，即为中性点接地，称为工作接地。工作接地在减轻故障触电的危险、稳定电网的电位等方面起着重要的作用。 减轻一相接地的危险如图示 ; 如果电网中性点不接地，当有一相碰地时，接地电流不大电气设备仍能运行，故障可能长期存在，但这时电流通过设备和人体回到零线而构成回路，这是很危险的。应当看到发生上

60、述故障时，不只是某一接零电气设备处在危险状态，而是由该变压器供电的所有接零电气设备，都处在危险状态的。同时没有碰得两相对地电压显著升高，接近线电压，大大增加了触电的危险。如按下图所示：安全讲义33 变压器中性点直接接地，即变压器有工作接地，上述危险就可以减轻或基本消除。这时接地电流 id, 主要通过碰地处接地电阻rd和工作接地电阻 ro形成回路，接零电气设备的对地电压为：从上式可以看出，既可以限制uo在某一安全范围以内，如工作接地电阻按4 欧考虑，碰地时的接地电阻按10 欧考虑，则零线对地电压为：这样触电的危险性就减小多了。 减轻高压串入低压的危险性工作接地能稳定系统得电位，限制系统对地电压不