电气安全基础

电气安全基础第一页，共五十五页，2022年，8月28日§1－1电气安全常识

一、安全电压

安全电压是指人体不戴任何防护设备时,触及带电体不受电击或电伤。交流电压上限为50V，直流为72V。

交流：42、36、24、12、6V；直流：72、60、48、36、…6V。

第二页，共五十五页，2022年，8月28日二、安全色与安全标志

安全色是表达安全信息含义的颜色。红色用来表示禁止；蓝色：指令；黄色：警告；绿色：提示、安全与通行等。安全标志由安全色、图形和符号构成，用以表达特定的安全信息。安全标志分为禁止、警告、指令、提示等四类。

第三页，共五十五页，2022年，8月28日

1、禁止标志禁止人们不安全行为的图形标志，是带斜杠的圆形边框，颜色为白底、红圈红杠黑图案，共23种，如：

禁止烟火禁止通行禁止合闸禁止启动第四页，共五十五页，2022年，8月28日

2、警告标志提醒人们对周围环境引起注意的图形标志，是正三角形边框，颜色为黄底黑边黑图案，共28种，如：

当心触电当心火灾当心坠落当心伤手第五页，共五十五页，2022年，8月28日

3、指令标志强制人们必须做出某种动作或采用防范措施的图形标志，是圆形边框，颜色为蓝底白图案，共12种，如：

必须加锁必须系安全带必须戴安全帽必须穿防护鞋第六页，共五十五页，2022年，8月28日

4、提示标志

向人们提供某种信息的图形符号，是正方形边框，颜色为绿底白图案，共3种，如：

紧急出口可动火区避险处也可以辅加方向文字，成长方形，如：

方向辅助标志第七页，共五十五页，2022年，8月28日三、电气安全距离

1、人与带电设备

≤1kV：0.1m；10kV：≮0.7m；35kV：≮1.0m；110kV：≮1.5m；220kV：≮3.0m2、遮栏与带电设备≤1kV：无遮栏；10kV：≮0.35m；35kV：≮0.6m；110kV：≮1.5m；220kV：≮3.0m

第八页，共五十五页，2022年，8月28日四、家用电器的安全（GB4076.1－98）

单相电器电压不超过250V，两相及以上电器电压不超过440V。

1、按防触电分类①0类电器②0Ⅰ类电器有基本绝缘，外壳有接地端子。

③Ⅰ类电器有基本绝缘，又使外壳通过电源线（第3芯）接地。

～金属外壳

基本绝缘金属外壳

基本绝缘～接地端子

接地或接零

金属外壳

基本绝缘～第九页，共五十五页，2022年，8月28日④Ⅱ类电器具有双重绝缘⑤Ⅲ类电器有基本绝缘，使用安全电压，并用隔离变压器供电，

金属外壳附加绝缘基本绝缘

～～金属外壳

基本绝缘安全隔离变压器2、按防水程度分类普通型；防滴型IPX1；防淋型IPX3；防溅型IPX4；潜水型IPX8。第十页，共五十五页，2022年，8月28日3、家用电器的温升限值A级绝缘：75（矿物油、绝缘漆等，极限工作温度105）；E级绝缘：90（玻璃布、高强漆等，极限工作温度120）；B级绝缘：95（聚脂、玻璃纤维等，极限工作温度130）；F级绝缘：115（层压制品等，极限工作温度155）；H级绝缘：140（云母、有机硅等，极限工作温度180）。4、家用电器的对地绝缘要求≮2MΩ第十一页，共五十五页，2022年，8月28日5、电气安全标准国际电工委员会（IEC）是专门从事电工和电子领域的国际标准的制订组织，成立于1906年，其安全标准已遂渐形成完整的体系。IEC标准是国际技术交流和产品贸易中公认的标准，多数工业国家对不经指定单位进行安全认证的电气产品，是绝对禁止进入本国市场的。除IEC标准外，国际上比较有权威、有影响的标准是欧洲的CEE标准和美国的UL标准，二者都是电气设备合格认证标准；其他还有德国的VDE（电气工程师协会）安全规程等。

第十二页，共五十五页，2022年，8月28日§1－2电力系统与设备

一、电力系统概述1、定义：

完成电能生产、变换、输送、分配、消费的统一整体。通常由发电厂、送电线路、变电所、配电网和电力负荷组成

。连接发电厂和用户之间的环节第十三页，共五十五页，2022年，8月28日2、电力系统组成（1）发电厂：生产电能，一次能源转换成二次能源(电能)，火/水/核/风/太阳/地热等.（2）电力网（输配电系统）：由变电所和各种不同电压等级的电力线路组成。它的任务是将发电厂生产的电能输送、变换和分配到电能用户。（3）负荷（用户）：电能的生产和传输最终是为了供用户使用。不同的用户，对供电可靠性的要求不一样。根据用户对供电可靠性的要求及中断供电造成的危害或影响的程度，我们把用电负荷分为三级：第十四页，共五十五页，2022年，8月28日

（a）一级负荷。一级负荷为中断供电将造成人身伤亡并在政治、经济上造成重大损失的用电负荷。（b）二级负荷。二级负荷为中断供电将造成主要设备损坏，大量产品被废，连续生产过程被打乱，需较长时间才能恢复从而在政治、经济上造成较大损失的负荷。（c）三级负荷。不属于一级和二级负荷的一般负荷，即为三级负荷。一级负荷一般应采用两个独立电源供电，二级负荷应由双回线路供电，三级负荷无特殊要求，采用单电源供电即可。第十五页，共五十五页，2022年，8月28日第十六页，共五十五页，2022年，8月28日3、电力系统电压等级

20世纪80年代，我国修订发布了额定电压的统一等级，共分为以下三类：

第一类额定电压是100V以下的电压，主要用于安全照明、蓄电池及直流操作电源。具体有：直流：6、12、24、36、48；（v）三相交流：36；单相交流：12、36。第十七页，共五十五页，2022年，8月28日

第二类额定电压大于100V、小于1000V的电压，主要用于电力及照明设备。具体有：直流：110、220、440；（v）三相交流：220，380、400；单相交流：127、220。第三类额定电压是1000V以上的电压，主要用于发、输、变、配、用设备。具体有：三相交流：6，10、35、110、220、500、750、1000（kV）第十八页，共五十五页，2022年，8月28日

用电设备用电设备的额定电压和电网的额定电压一致。

发电机发电机的额定电压一般比同级电网的额定电压高出5%，用于补偿线路上的电压损失。第十九页，共五十五页，2022年，8月28日变压器的二次绕组对于用电设备而言，相当于供电设备。第一种情况比用电设备额定电压高10%第二种情况比用电设备额定电压高5%变压器变压器的一次绕组：相当于是用电设备，所以规定变压器一次绕组的额定电压与受电设备额定电压相同。注意：但当变压器一次绕组直接与发电机相连时，变压器一次绕组的额定电压与发电机额定电压相等。其中5%用于补偿变压器满载供电时，一、二次绕组上的电压损失；另外5%用于补偿线路上的电压损失，因此适用于变压器供电距离较长时的情况。当变压器供电距离较短时，可以不考虑线路上的电压损失，只需要补偿满载时变压器绕组上的电压损失即可。第二十页，共五十五页，2022年，8月28日线路(电网)电力设备(kV)发电机(kV)变压器电压(kV)额定电压额定电压一次二次33.153及3.153.15及3.366.36及6.36.3及6.61010.510及10.510.5及11353538.5110110121220220242330330363500500550额定电压等级第二十一页，共五十五页，2022年，8月28日交流电高低压划分标准：

电业安全工作规程规定，电气设备分为高压和低压两种：高压：设备对地电压在250V以上者；低压：设备对地电压在250V及以下者。设计、制造和安装规程通常是以1000V为界限来划分电压高低的，一般规定：低压——指额定电压在1000V及以下者；高压——指额定电压在1000V以上者；第二十二页，共五十五页，2022年，8月28日4.电力系统的特点（1）、电能产品货真价实（2）、供电中断后果严重（3）、过渡过程非常迅速（4）、电能难以大量储存第二十三页，共五十五页，2022年，8月28日二、供电系统接线方式放射式：以电源或变电所母线为中心，向各负荷点分别引线的供电方式。

优点：供电线路独立，出故障时各不影响，停电机会少，继电保护简单，动作时间短，便于实现自动化。

缺点：电源出线回数多，所需开关设备多，投资大。2.

干线式：用一条输电线把电源和各负荷点串联起来的供电方式。

优点：出线少，投资少。

缺点：前段线路公用，增加了故障停电的可能性因而供电可靠性低。3.环式：从电源引出干线，沿途串接各负荷点后又回到电源的供电方式。第二十四页，共五十五页，2022年，8月28日§1－3电气事故一、电气事故的特点严重性（危害大）；抽象性（危害直观识别难）；广泛性（应用广泛和非用电场所）；综合性（管理技术并重）第二十五页，共五十五页，2022年，8月28日二、电气事故分类

1.触电事故

触电是指人体触及带电体后，电流对人体造成的伤害。它有两种类型，即电击和电伤。（1）电伤－非致命的电伤是指电流的热效应、化学效应、机械效应及电流本身作用造成的人体伤害。电伤会在人体皮肤表面留下明显的伤痕，常见的有灼伤、电烙伤和皮肤金属化等现象。（2）电击电击是指电流通过人体内部，破坏人体内部组织，影响呼吸系统、心脏及神经系统的正常功能，甚至危及生命。在触电事故中，电击和电伤常会同时发生。第二十六页，共五十五页，2022年，8月28日

按照人体触及带电体的方式，电击可分为单相触电、两相触电、跨步低压触电三种情况。1）单相触电当人站在地面上或其他接地体上，人体的某一部位触及一相带电体时，电流通过人体流入大地，称为单相触电，单相触电又可分为中性线接地和中性线不接地两种情况。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。要避免单相触电，操作时必须穿上胶鞋或站在干燥的木凳上。第二十七页，共五十五页，2022年，8月28日（a）中性点直接接地（b）中性点不直接接地图1单相触电第二十八页，共五十五页，2022年，8月28日

2）两相触电两相触电是指在人体与大地绝缘的情况下，同时接触到两根不同的相线，或者人体同时触及到电气设备的两个不同相的带电部位时，电流由一根相线经过人体到另一根相线，形成闭合回路，如图所示。两相触电比单相触电更危险，因为此时加在人体上的是线电压。为救他，立即断开电源！第二十九页，共五十五页，2022年，8月28日图2两相触电当发生两相触电时，如线电压为380V，则流过人体的电流高达268mA，只要经过0.186s就可能致人于死地。但一般发生的机率较小。第三十页，共五十五页，2022年，8月28日3）跨步电压触电当带电体接地时有电流向大地流散，在以接地点为圆心，半径20m的圆面积内形成分布电位。人站在接地点周围，两脚之间(以0.8m计算)的电位差称为跨步电压Uk，如图3所示，由此引起的触电事故称为跨步电压触电。高压故障接地处，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。离接地点越近、两脚距离越大，跨步电压值就越大。一般10米以外就没有危险。高压线第三十一页，共五十五页，2022年，8月28日图3跨步电压第三十二页，共五十五页，2022年，8月28日防止触电产生触电事故有以下原因：（1）缺乏用电常识，触及带电的导线。（2）没有遵守操作规程，人体直接与带电体部分接触。（3）由于用电设备管理不当，使绝缘损坏，发生漏电，人体碰触漏电设备外壳。（4）高压线路落地，造成跨步电压引起对人体的伤害。（5）检修中，安全组织措施和安全技术措施不完善，接线错误，造成触电事故。（6）其他偶然因素，如人体受雷击等。第三十三页，共五十五页，2022年，8月28日1)安全制度(1)在电气设备的设计、制造、安装、运行、使用和维护以及专用保护装置的配置等环节中，要严格遵守国家规定的标准和法规。(2)加强安全教育，普及安全用电知识。(3)建立健全安全规章制度，如安全操作规程、电气安装规程、运行管理规程、维护检修制度等，并在实际工作中严格执行。第三十四页，共五十五页，2022年，8月28日2)安全措施(1)停电工作中的安全措施。在线路上作业或检修设备时，应在停电后进行，并采取下列安全技术措施：①切断电源。②验电。③装设临时地线。第三十五页，共五十五页，2022年，8月28日此外,对电气设备还应采取下列一些安全措施:①电气设备的金属外壳要采取保护接地或接零。②安装自动断电装置。③尽可能采用安全电压。④保证电气设备具有良好的绝缘性能。⑤采用电气安全用具。⑥设立保护装置。⑦保证人或物与带电体的安全距离。⑧定期检查用电设备。第三十六页，共五十五页，2022年，8月28日372、静电危害事故定义：物体表面过剩或不足的静止的电荷，静电荷的积聚静电放电：两个具有不同静电电位的物体，由于直接接触或静电场感应引起两物体间的静电电荷的转移。静电电场的能量达到一定程度后，击穿其间介质而进行放电的现象就是静电放电.第三十七页，共五十五页，2022年，8月28日3、雷电灾害事故

a)定义：雷电是大气中的一种放电现象。b)特点：电流大、电压高的特点。其能量释放出来可能形成极大的破坏力。c)危害：直击雷放电、二次放电、雷电流的热量会引起火灾和爆炸。雷电的直接击中、金属导体的二次放电、跨步电压的作用及火灾与爆炸的间接作用，均会造成人员的伤亡。强大的雷电流、高电压可导致电气设备击穿或烧毁。发电机、变压器、电力线路等遭受雷击，可导致大规模停电事故。雷击可直接毁坏建筑物。第三十八页，共五十五页，2022年，8月28日4、射频电磁场危害a）定义：射频指无线电波的频率或者相应的电磁振荡频率，泛指100kHz以上的频率。射频伤害是由电磁场的能量造成的。b)特点：直观性差，各种危害尚待研究c)危害：在射频电磁场作用下，人体因吸收辐射能量会受到不同程度的伤害。在高强度的射频电磁场作用下，可能产生感应放电，会发生意外引爆。第三十九页，共五十五页，2022年，8月28日2023/3/28405、电气系统事故危害定义：系统内部元器件故障引发的事故，并可能危及人身安全b)特点：涉及面广，危害性大c)危害：人身伤亡、社会稳定、经济损失第四十页，共五十五页，2022年，8月28日2023/3/2841三、触电事故的分布规律

年龄规律：年轻人较多，老年人很少季节性规律：雨季较多，6、7、8、9月份较多电压规律：低压电比高压电多行业规律：冶金、建筑、建材、矿山等行业较多第四十一页，共五十五页，2022年，8月28日§1－4电流对人体的作用

电流通过人体，会令人有发麻、刺痛、压迫、打击等感觉，还会令人产生痉挛、血压升高、昏迷、心率不齐、窒息、心室颤动等症状，严重时导致死亡。人体工频电流试验的典型资料见表第四十二页，共五十五页，2022年，8月28日

单手-双脚电流途径的实验资料感觉情况初试者百分数5%50%95%手表面有感觉0.92.23.5手表面有麻痹似的针刺感1.83.45.0手关节有轻度压迫感,有强度的连续针刺感2.94.86.7前肢有压迫感4.06.08.0前肢有压迫感,足掌开始有连续针刺感5.37.610.0手关节有轻度痉挛,手动作困难5.58.511.5第四十三页，共五十五页，2022年，8月28日感觉情况初试者百分数5%50%95%上肢有连续针刺感,腕部、特别是手关节有强度痉挛6.59.512.5肩部以下有强度连续针刺感,肘部以下僵直,还可以摆脱带电体7.511.014.5手指关节、怀古、足跟有压迫感,手的大姆指(全部)痉挛8.812.315.8只有尽最大努力才可能摆脱带电体10.01418.0第四十四页，共五十五页，2022年，8月28日一、影响触电危险程度的因素

1、电流大小：越大越危险（1）感知电流及阈值流过人体时能够引起感觉的最小电流叫感知电流，其最小值称为感知阈值。男／女：1.1mA／0.7mA。对于正常人体，感知阈值平均为0.5mA，并与时间因素无关。感知电流一般不会对人体造成伤害，但可能因不自主反应而导致由高处跌落等二次事故。

第四十五页，共五十五页，2022年，8月28日（2）摆脱电流及阈值人触电后能够自行摆脱带电体的最大电流，其最小值称为摆脱阈值。男／女：16mA／10.5mA。儿童的摆脱电流较成人要小。（3）室颤电流及阈值（50mA～数百mA）引起心室颤动的最小电流，其最小值为室颤阈值。由于心室颤动几乎终将导致死亡，因此，可以认为，室颤电流即致命电流。

第四十六页，共五十五页，2022年，8月28日2、持续时间：越长越危险

人体触电，当通过电流的时间越长，愈易造成心室颤动，生命危险性就愈大。据统计，触电1－5min内急救，90%有良好的效果，10分钟内60%救生率，超过15分钟希望甚微。（1）能量积累t为0.01～5s范围内，I＝116／tmA

I＝50mA（t≥1s）

I·t＝50mA·s（t＜1s）安全电流：I≤30mA；允许安秒值：It≤30mA·s。（2）易与心脏易损期重合

（3）人体电阻下降400ms

200ms

前波峰P

R最大峰

后波峰T

易损期

第四十七页，共五十五页，2022年，8月28日

3、电流途径：电流通过头部可使人昏迷；通过脊髓可能导致瘫痪；通过心脏会造成心跳停止，血液循环中断；通过呼吸系统会造成窒息。最短流经心脏的途径最危险，所以人的左手至胸部的途径最危险,从手到手、从手到脚也是很危险的电流路径；危险较小：不经过心脏（脚——脚）。

4、电流种类：

工频交流电的危害性大于直流电，因为交流电主要是麻痹破坏神经系统，往往难以自主摆脱。一般认为40~60Hz的交流电对人最危险。随着频率的增加，危险性将降低。当电源频率大于2000Hz时，所产生的损害明显减小，但高压高频电流对人体仍然是十分危险的。5、环境影响

低矮潮湿，仰卧操作，特别是在金属容器中工作，不易脱离现场的情况下触电危险大，安全电压取12V。其它条件较好的场所，可取24V或36V.人体健康情况及精神状态身心健康，情绪乐观的人电阻大，较安全。情绪悲观，疲劳过度的人电阻小，较危险。

第四十八页，共五十五页，2022年，8月28日二、人体阻抗定义：人体皮肤、血液、肌肉、细胞组织及其结合部等构成了含有电阻和电容的阻抗。1、等效电路2、皮肤阻抗Zp

3、体内阻抗ZiZp1Zp2ZiZT第四十九页，共五十五页，2022年，8月28日4、人体总阻抗ZT＝Zp1＋Zi＋Zp2在干燥、清洁、无损伤时：40～100kΩ；在潮湿、有损伤时：1000Ω左右；完全被破坏时：600～800Ω。

人体不同，对电流的敏感程度也不一样，一般地说，儿童较成年人敏感,女性较男性敏感。患有心脏病者，触电后的死亡可能性就更大。第五十页，共五十五页，2022年，8月28日三、几点说明1、勘误（1）P14页表1－6：曲线C1以左