《新能源汽车高压安全及防护（第2版）》-项目一

新能源汽车高压安全及防护（第2版）项目1

高压安全基础新能源汽车涉及大量的电气设备，对新能源汽车维修人员来说，掌握电学基础知识是安全、顺利展开维修作业的前提。另外，为了更好地保障人身安全，新能源汽车维修人员必须对触电伤害有所了解，提高自身的安全防范意识，同时还要熟练掌握触电急救的方法，遇事不慌、妥善处理。新能源汽车除了有与传统燃油汽车一样的低压部件外，增加了高压系统，以满足自身工作要求。因此，新能源汽车维修人员必须要对高压系统有深刻的认知，才能提高对高压系统的作业能力，更好地确保作业安全。项目导读达成目标（1）掌握电学基础知识。（2）熟悉触电伤害类型和触电方式。（3）掌握触电急救原则和措施。（4）掌握新能源汽车高压系统的组成及特点。01知识目标达成目标02技能目标（1）能够正确连接电路，使用检测仪器测试电路。（2）能够正确脱离电源，判断触电者身体状况，

进行心肺复苏。（3）能够正确识别新能源汽车的高压部件。达成目标03思政目标（1）践行社会主义核心价值观，厚植爱党爱国情怀

和民族自豪感。（2）养成严谨务实、积极高效的工作作风。（3）践行服务集体、团结协作的团队精神。（4）加强遵守安全操作规范的职业意识，养成良好的职业素养。任务1.1

了解安全用电常识任务1.2

认识新能源汽车高压系统任务引入白炽灯曾是一种普遍的照明设备，它是通过将通电灯丝加热到白炽状态，利用灯丝的热辐射发出可见光来实现照明的。在使用白炽灯进行照明时，常会遇到这样的情况：如果电网中突然接入大功率的用电设备，电网电压出现较大的波动，白炽灯就会突然变暗，当电网电压恢复正常后，白炽灯又恢复原来的亮度。白炽灯的灯丝属于电阻元件，白炽灯的明暗变化是由电压变化使其灯丝上的电流发生变化所导致的。那么，如何确定电压、电流与白炽灯亮度之间的关系？白炽灯灯丝的伏安特性是怎样的呢？本任务主要针对电学基础、电的伤害及触电急救等安全用电常识进行介绍，其知识与技能达到学习要求。知识讲解1.1.1电学基础1．电流、电压、电阻和欧姆定律电流1)1)2)3)4)

电流是指单位时间内通过导体横截面的电荷量，用字母I表示。电流的单位为安培（A），简称安，常用的单位还包括千安（kA）、毫安（mA）和微安（μA），它们之间的换算关系为1A=10-3kA=103mA=106μA电荷的定向移动形成电流。对金属导体来说，发生定向移动的为自由电子。通常，规定正电荷移动的方向为电流的方向。金属导体中的电流方向与自由电子定向移动的方向相反。知识加油站实际中的电流可分为两类：一类是大小和方向不随时间变化的电流，称为直流电流，用符号DC表示；另一类是大小和方向随时间变化的电流，称为交流电流，用符号AC表示。知识讲解1.1.1电学基础知识讲解1.1.1电学基础1．电流、电压、电阻和欧姆定律电压2)1)2)3)4)

电压是衡量电场力做功本领大小的物理量，用字母U表示。电压的单位为伏特（V），简称伏，常用的单位还包括千伏（kV）、毫伏（mV）和微伏（μV），它们之间的换算关系为1V=10-3kV=103mV=106μV电压是形成电流的原因。若把1库伦（C）正电荷从A点移动到B点，电场力所做的功为1焦耳（J），则A、B两点间的电压为1伏（V）。电压的实际方向为从高电位指向低电位的方向。知识讲解1.1.1电学基础1．电流、电压、电阻和欧姆定律电阻3)1)2)3)4)

电阻是指导体对电流阻碍作用的大小，用字母R表示。电阻的单位为欧姆（Ω），常用的单位还包括千欧（kΩ）和兆欧（MΩ），它们之间的换算关系为1Ω=10-3kΩ=10-6MΩ如果导体两端的电压为1V，通过的电流为1A，则导体的电阻就是1Ω。导体的电阻是客观存在的，即使没有外加电压，电阻依旧存在。并不是所有电阻的作用都是负面的，例如在普通照明电路中，白炽灯能够发光就是利用电阻原理，即灯丝的电阻阻碍了电流的流动，导致灯丝升温、发光。知识讲解1.1.1电学基础1．电流、电压、电阻和欧姆定律欧姆定律4)1)2)3)4)导体中的电流与导体两端的电压成正比，与电阻成反比，这就是欧姆定律，其表达式为式中：I——流过导体的电流；U——加在导体两端的电压；R——该段电路的电阻。由欧姆定律的表达式可知：若所加电压一定，则电流随电阻的增大而减小，随电阻的减小而增大；若电阻一定，则电流随电压的增大而增大，随电压的减小而减小。知识讲解1.1.1电学基础2．电路、电路元件和基尔霍夫定律1）电路电路是指把电源、负载、开关及导线连接起来所组成的电流路径，如图1-2所示。任何电路都是由这几部分组成的，缺一不可，否则电路无法正常工作。电路中各组成部分的作用如表所示。组成部分作用电源维持电路中的持续电流，为电路提供电能，是电路中的供电装置负载利用电流来工作，工作时将电能转化成其他形式的能量开关控制电路的通断导线连接各电路元件，是电流的通道知识讲解1.1.1电学基础2．电路、电路元件和基尔霍夫定律1）电路电路主要用来进行能量的传输、分配与转换，以及信息的传递、控制与处理。电路存在通路、断路（开路）和短路三种状态，如下表所示。状态含义特点通路接通的电路电路中有电流，负载正常工作断路（开路）断开的电路（如开关断开、导线松脱或断开、白炽灯烧坏等）电路中无电流，负载不工作短路导线不经过负载，直接与电源两极连接的电路电路中的电流很大，没有负载知识讲解1.1.1电学基础2．电路、电路元件和基尔霍夫定律1）电路为了更好地描述实际电路的电气特性，通常用足以反映其电磁性质的理想电路元件或其组合来模拟实际电路中的元件，构成与实际电路相对应的电路，称为电路模型，如图1-3所示。知识讲解1.1.1电学基础2．电路、电路元件和基尔霍夫定律2）电路元件电路元件是电路中最基本的组成单元。理想电路元件是一种理想化的实际电路元件。电阻元件、电容元件、电感元件是三种最基本的理想电路元件。电感元件电容元件电阻元件知识讲解1.1.1电学基础2．电路、电路元件和基尔霍夫定律电阻元件是对电流呈现阻力的元件，是一种限流元件，如右图所示。电阻元件的电阻值一般与其材料、长度、温度和横截面积等有关。电阻的主要物理特征是变电能为热能，也可以说它是一种耗能元件。（1）电阻元件知识讲解1.1.1电学基础2．电路、电路元件和基尔霍夫定律（1）电阻元件电阻元件可分为线性电阻和非线性电阻两类，其图形符号如图1-5所示。知识讲解1.1.1电学基础2．电路、电路元件和基尔霍夫定律（1）电阻元件线性电阻的电阻值R是一个与电压、电流无关的常数，即任何时刻线性电阻两端的电压与其上的电流均成正比，符合欧姆定律。线性电阻的伏安特性曲线为一条过原点的直线，如图1-6（a）所示。非线性电阻的电阻值R不是常数，即非线性电阻两端的电压与其上的电流不成正比，不符合欧姆定律。非线性电阻的伏安特性曲线为一条过原点的曲线，如图1-6（b）所示。知识讲解1.1.1电学基础2．电路、电路元件和基尔霍夫定律（2）电容元件电容元件是表征产生电场、储存电场能量的元件。知识讲解1.1.1电学基础2．电路、电路元件和基尔霍夫定律（2）电容元件电容元件的图形符号如图1-8所示。在外电源作用下，电容元件两极板上分别带等量异号电荷，撤去电源后，极板上的电荷仍可长久地集聚下去，这种特性称为库伏特性，可用q～u平面上的一条曲线来描述。电容元件具有库伏特性，即任何时刻电容元件极板上的电荷q与电压u成正比。库伏特性曲线是一条过原点的直线，如图1-9所示。知识讲解1.1.1电学基础2．电路、电路元件和基尔霍夫定律（2）电容元件电容元件是一种记忆元件，有记忆电流的功能。它也是一种动态元件，其电流大小取决于电压的变化率，与电压的大小无关。电容元件有“通交流阻直流”的作用，在交流电路中相当于通路（或短路），在直流电路中相当于开路。电容元件能在一段时间内吸收外部供给的能量，并将其转化为电场能量储存起来，在另一段时间内又能把储存的电场能量释放回电路，因此电容元件是无源元件、储能元件，它本身不消耗能量。知识讲解1.1.1电学基础2．电路、电路元件和基尔霍夫定律（3）电感元件电感元件是表征产生磁场、储存磁场能量的元件。知识讲解1.1.1电学基础2．电路、电路元件和基尔霍夫定律（3）电感元件电感元件的图形符号如图1-11所示。一般把金属导线在一骨架上绕成线圈，构成一个电感器（电感元件在实际中的典型代表），当电流通过线圈时，将产生磁通量，这种特性称为韦安特性，可用Ψ

～i

平面上的一条曲线来描述。电感元件具有韦安特性，即任何时刻通过电感元件的磁链Ψ与电流i成正比。电感元件的韦安特性曲线是一条过原点的直线，如图1-12所示。电感元件同样是一种记忆元件。电感元件两端电压的大小与其上电流的变化率成正比，与电流的大小无关，因此它是一种动态元件。电感元件有“通直流阻交流”的作用，在直流电路中相当于短路，在交流电路中相当于阻抗。知识讲解1.1.1电学基础2．电路、电路元件和基尔霍夫定律3）基尔霍夫定律基尔霍夫定律是电路理论中最基本、最重要的定律之一，是分析和计算复杂电路的基础。它包括基尔霍夫电流定律（KCL）和基尔霍夫电压定律（KVL），前者应用于电路中的节点，后者应用于电路中的回路。基尔霍夫电压定律（KVL）基尔霍夫电流定律（KCL）知识讲解1.1.1电学基础（1）支路：电路中通过同一电流的分支电路。一条支路可以由一个电路元件构成，也可以由几个相互串联的电路元件构成。支路可以分为有源支路和无源支路，有源支路是指含有电源的支路，无源支路是指不含电源的支路。支路数通常用b表示。（2）节点：三条或三条以上支路的公共连接点。节点数通常用n表示。（3）回路：电路中两节点间的任意一条通路称为路径，而任意闭合路径均可称为回路。一条回路可能只含一条支路，也可能包含几条支路。（4）网孔：平面电路的内部不含任何支路的回路。开心辞典知识讲解1.1.1电学基础2．电路、电路元件和基尔霍夫定律（1）基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律（KCL）是描述电路中与节点相连的各支路电流间相互关系的重要定律。它的基本内容是“在任一时刻，所有流入和流出任一节点的电流代数和等于零”。以图1-13为例，规定电流流入节点a的方向为正时，在电流前取“+”；电流流出节点a的方向为负时，在电流前取“−”，则有−i1+i2+i3=0基尔霍夫电流定律也可叙述为“在任一时刻，流入任一节点的电流之和等于流出该节点的电流之和”。上述方程中电流的正负是根据电流的参考方向确定的，与电流的实际方向无关。知识讲解1.1.1电学基础2．电路、电路元件和基尔霍夫定律（2）基尔霍夫电压定律基尔霍夫电压定律（KVL）是描述回路中各支路（或各电路元件）电压间相互关系的重要定律。它的基本内容是“在任一时刻，沿任一回路绕行，所有支路电压的代数和恒等于零”。以图1-14为例，规定支路电压的参考方向与回路的绕行方向一致时，在电压前取“+”；支路电压的参考方向与回路绕行方向相反时，在电压前取“−”，则有U1-U3+U4-U2=0基尔霍夫电压定律也可叙述为“回路绕行方向上各电路元件的电位降之和与电源电动势之和相等”。上述方程中电压的正负是根据电压参考方向确定的，与电压的实际方向无关。知识讲解1.1.1电学基础3．导线的类型和选用1）导线的类型导线是能够导电的金属线，是电能和电磁信号的传输载体。常用的导线主要有裸线、电磁线、绝缘电线电缆和通信电缆。知识讲解1.1.1电学基础3．导线的类型和选用（1）裸线裸线只有导体部分，其外部没有绝缘层。常用的裸线有软线和型线两种。软线：由多股铜线或镀锡铜线胶合编织而成，其特点是柔软、耐振动、耐弯曲，如图1-15所示。型线：非圆形截面的裸线，如图1-16所示。图1-15软线图1-16型线知识讲解1.1.1电学基础3．导线的类型和选用（2）电磁线电磁线是一种有绝缘层的导线，其绝缘方式是在线芯的表面涂漆或外缠纱、丝、薄膜等。电磁线主要应用于电动机、电器及电工仪表中，作为绕组或电路的绝缘导线。常用的电磁线有漆包线和绕包线两类：漆包线的绝缘层是漆膜，漆包线广泛应用于小型电动机、微型电动机、干式变压器及其他电工产品。绕包线的绝缘层是紧密绕在线芯上的玻璃丝、绝缘纸或合成树脂薄膜，绕包线一般应用于大中型电工产品。（a）漆包线（b）绕包线知识讲解1.1.1电学基础3．导线的类型和选用（3）绝缘电线电缆绝缘电线电缆（见图1-18）一般由导体、绝缘层和保护层三部分组成，广泛应用于照明和电气控制线路中。常用的绝缘电线电缆有聚氯乙烯绝缘电缆、橡胶绝缘电线、橡胶绝缘棉纱纺织双绞软线和聚氯乙烯绝缘层龙护套电线等。图1-18绝缘电线电缆知识讲解1.1.1电学基础3．导线的类型和选用（4）通信电缆通信电缆是指用于近距离音频通信、远距离高频载波、数字通信及信号传输的电缆。根据用途和适用范围的不同，通信电缆可分为右图的六种。通信电缆知识讲解1.1.1电学基础3．导线的类型和选用2）导线的选用（1）电路条件导线在电路中工作时的电流要小于允许通过导线的最大电流（安全载流量）。导线很长时，要考虑导线电阻对电压的影响。使用导线时，电路的最大电压应低于导线所能承受的最大电压，以保障安全。对于不同频率的电压，选用导线时要考虑到高频信号的趋肤效应。（2）环境条件所选导线应具备良好的拉伸强度、耐磨性和柔软性，质量要小，以适应机械振动、环境温度变化等。过高或过低的环境温度会使导线的敷层变软或变硬，以致导线变形、开裂。选用导线时，还应考虑安全性，防止火灾和人体触电事故的发生。易燃材料不能作为导线的敷层。知识讲解1.1.1电学基础当导体中有交流电或者交变电磁场时，导体内部的电流分布不均匀，电流集中在导体的“皮肤”部分，也就是说电流集中在导体表层，越靠近导体表面，电流密度越大，而导体内部电流较小，导致导体的电阻增加，损耗功率也增加，这种现象称为趋肤效应。开心辞典知识讲解1.1.1电学基础4．电磁感应1831年，一位叫迈克尔·法拉第的科学家发现了磁与电之间的相互转化关系，证明了磁在一定条件下能够使导体产生电流，并把这类电磁现象称为电磁感应。知识讲解1.1.1电学基础4．电磁感应当导体相对于磁场做切割磁感线的运动，或通过线圈的磁通量发生变化时，在导体或线圈中就会产生电动势，若导体或线圈是闭合电路的一部分，则在导体或线圈中将会产生电流。这种由导体做切割磁感线运动或因线圈中的磁通量发生变化而产生电动势的现象称为电磁感应。由电磁感应产生的电动势称为感应电动势，由感应电动势产生的电流称为感应电流。感应电动势的方向通常由楞次定律或右手螺旋定则来确定。楞次定律指出，感应电流的磁场总是阻碍产生感应电流的磁通量变化。当产生感应电流的磁通量增大时，感应电流的磁场与原电流的磁场方向相反；当产生感应电流的磁通量减小时，感应电流的磁场与原电流的磁场方向相同。知识讲解1.1.1电学基础4．电磁感应感应电动势的大小通常由法拉第电磁感应定律来确定。法拉第电磁感应定律指出，线圈中感应电动势的大小E与磁通量的变化率成正比，其表达式为式中：N——线圈的匝数；ΔΦ——单匝线圈中磁通量的变化量；Δt——时间间隔。知识讲解1.1.2电的伤害1．人体的安全电压安全电压是指不会使人直接致死或致残的电压。人体的安全电压通常被认为是36V，但是在新能源汽车中，认为36V就是安全电压是不科学的。目前，国际上将安全电压界定为直流电60V以下，交流电30V以下。一般情况下，当人体接触到30V以上的交流电或60V以上的直流电时，就有可能发生触电事故。人体触电并不是人体接触了很高的电压，而是过高的电压通过人体电阻后，会在人体中形成电流，从而导致人体伤害。因此必须注意的是，伤害人体的不是电压，而是电流，不同电流会对人体造成不同程度的伤害。知识加油站人体电阻的大小直接影响人体触电后的受伤程度。通常，人体电阻可分为皮肤电阻和内部组织电阻两种。皮肤的角质外层具有一定的绝缘性，是影响人体电阻的主要因素。人体触电时，皮肤与带电体的接触面积越大，人体电阻越小。当人体接触带电体时，人体就被当作一个电路元件接入电路。人体电阻并不是固定值，会受到很多因素的影响，如皮肤的干燥程度、电流及电压的大小等。皮肤干燥且无损伤时的人体电阻，大于皮肤潮湿时的人体电阻。一般在干燥环境中，人体电阻的范围为2kΩ～20MΩ；皮肤出汗时，人体电阻为1kΩ左右；皮肤有伤口时，人体电阻为800Ω左右。通常，人体电阻会随着通过人体的电流和电压的增大而减小。此外，性别、年龄、体重、通电时间及电源类型等也会影响人体电阻的大小。知识讲解1.1.2电的伤害知识讲解1.1.2电的伤害2．通过人体的电流通过人体的电流越大，人的生理反应越大，破坏心脏正常工作所需的时间越短，致命性就越大。根据通过人体电流的大小、人体呈现的状态，电流可分为感知电流、摆脱电流和致命电流。1）通过人体的电流类型知识讲解1.1.2电的伤害引起人的感觉的最小电流称为感知电流。一般情况下，成年男性的平均感知电流有效值约为1.1mA，成年女性的平均感知电流有效值约为0.7mA。人体接触感知电流时会有轻微的麻痹感。通常情况下，感知电流不会对人体造成损伤，但若长时间接触，则可能造成人体伤害。当电流超过感知电流，且不断增大时，人的刺痛感会加剧，肌肉收缩会增加。当电流增大到一定程度时，触电者因发生痉挛、肌肉收缩而紧握带电体，将无法自行摆脱电源。人触电后能自主摆脱电源的最大电流称为摆脱电流。通常，成年男性的平均摆脱电流约为16mA，成年女性的平均摆脱电流约为10.5mA。相较于成年人，儿童的平均摆脱电流较小。在较短时间内危及生命的电流称为致命电流。电流达到50mA以上，就会引起心室颤动，使人有生命危险，100mA以上的电流则足以致死。（1）感知电流（2）摆脱电流（3）致命电流1）通过人体的电流类型知识讲解1.1.2电的伤害2．通过人体的电流2）电流伤害程度的影响因素当电流通过人体时，电流产生的热效应和化学效应可引起一系列病理变化，使人体遭受严重的伤害，特别是电流流经心脏时，对心脏的伤害极为严重，极小的电流即可引起心室颤动，导致死亡。电流对人体的伤害程度与电流大小、电流类型、电流持续时间和电流通过人体的途径等都有关系。知识讲解1.1.2电的伤害电流大小人体接触几十微安的电流时，可能毫无感觉，但接触几十毫安的电流时，可能会有生命危险。当人体接触较高电压的带电体时，流过人体的电流较大，人体受到的伤害也较大。电流类型交流电对人体的伤害比直流电大。例如，当人体接触250mA直流电时，有时不会引起特殊的伤害，但接触交流电时，只要有50mA的电流通过人体，持续数十秒，就可以引起心室颤动，导致死亡。此外，不同频率的交流电对人体的影响也不同，通常高频电流对人体的伤害要小于低频电流。01022）电流伤害程度的影响因素电流持续时间电流持续时间与对人体的伤害程度成正比，电流持续时间越长，对人体的伤害越大，危险性就越大。当电流持续时间超过人的心脏搏动周期时，对心脏的威胁很大，极易产生心室颤动。电流通过人体的途径电流通过人体的不同器官，会造成不同的伤害。例如，电流通过头部，会破坏脑神经，使人死亡；通过脊髓，会破坏中枢神经，使人瘫痪；通过肺部，会使人呼吸困难；通过心脏，会引起心室颤动或使心脏停止跳动，使人死亡。0304知识讲解1.1.2电的伤害2）电流伤害程度的影响因素知识讲解1.1.2电的伤害3．触电伤害1）触电伤害类型（1）电击名称主要表现形式电击效应电流低于导通限值时，会产生电击，易使人因肢体不受控制或失去平衡而受伤生物学效应电流通过人体时，会使人产生麻痹感、针刺感、压迫感、打击感、痉挛、疼痛、呼吸困难、血压异常、昏迷、心律不齐、窒息、心室颤动等症状热效应电流经过心脏、大脑等器官，可使其热量增加而导致相应的功能障碍化学效应血液和细胞液成为电解液并被电解，导致严重的中毒，中毒情况在几天后才能被发现，因此伤害极大其他电流通过人体时，会使机体各组织发生剥离、断裂等严重破坏电击是指电流通过人体内部器官，破坏心脏、呼吸系统和神经系统等，导致人体出现痉挛、窒息、心室颤动、心搏骤停甚至死亡的触电事故。知识讲解1.1.2电的伤害3．触电伤害1）触电伤害类型（2）电伤名称主要表现形式电弧烧伤一种最常见、最严重的电伤，多由电流的热效应引起，具体症状是皮肤发红、起泡，甚至皮肤组织被破坏或烧焦电烙印当电流通过人体时，与带电体接触部分的皮肤会变硬并形成圆形或椭圆形的斑痕，如同烙印一般，表皮会坏死皮肤金属化多是在弧光放电时发生并形成的，是由电流或电弧作用（熔化或蒸发）产生的金属微粒渗入皮肤表层所引起的，使皮肤变得粗糙、坚硬并呈青黑色或褐色电光眼当发生弧光放电时，红外线、可见光、紫外线会对眼睛造成伤害，表现为角膜炎或结膜炎电伤是指电流直接或间接造成的人体局部表面损伤。知识讲解1.1.2电的伤害在触电事故中，电击和电伤往往是同步发生的，但是大部分触电事故都是由电击造成的。电弧是一种气体放电现象，即电流通过绝缘介质（如空气）产生瞬间火花。安全小常识开心辞典3．触电伤害知识讲解1.1.2电的伤害3．触电伤害2）触电方式人体的触电方式一般分为直接触电和间接触电两种。直接触电是指人体直接接触或过分接近带电体而发生的触电现象，它主要包括单相触电和两相触电。间接触电是指绝缘损坏导致本来不带电的物体带电，因人体接触这些带电体而发生的触电现象，它主要包括跨步电压触电和悬浮电路触电。知识讲解1.1.2电的伤害2）触电方式人体的一部分接触带电体，另一部分与大地或中性线（零线）接触形成回路，使电流从带电体经人体流入大地或中性线，这种触电方式称为单相触电。对于高压带电体，人体与其距离低于安全距离时，即使未直接接触，高压带电体也会对人体放电，造成单相接地而引起触电，这也属于单相触电。通常，大部分事故都是单相触电事故，在低压供电系统中发生单相触电，人体所承受的电压几乎就是单相电压220V，这对人体来说是十分危险的。若人体站在干燥的绝缘物体上单手操作，就不会有触电危险。例如，人站在一块绝缘电阻为2MΩ的干燥木板上，单手接触的单相电压为220V，通过人体的电流仅为0.11mA，这对人体来说是安全的。（1）单相触电知识讲解1.1.2电的伤害2）触电方式人体的不同部位同时接触带电体或线路中两相导体的触电方式称为两相触电。当发生两相触电时，人体所承受的电压为380V，比单相触电时的220V电压更高，危险性更大。为了防止人体接触或过分接近带电体而发生触电、伤害人身安全，一定要保持人体与带电体之间的安全防护距离。在实际中，要综合考虑实际情况、工作生活需要等因素来确定防护间距的大小。例如，在人群往来密集的场所，应将带电体装在伸臂范围以外的区域，而且伸臂时手臂的最外点（伸直的手指）与带电体之间应有一定距离。（2）两相触电知识讲解1.1.2电的伤害2）触电方式当有雷电流入大地或载流电力线（特别是高压线）断落接地时，会在接地点周围形成强电场，其电位分布以接地点为圆心向周围扩散，其中接地点的电位最高，距离越远，电位越低。人体一旦跨入该区域，两脚之间将存在电压，该电压称为跨步电压。在跨步电压作用下，电流从接触高电位的脚流入人体，并从接触低电位的脚流入大地，这种触电方式称为跨步电压触电。（3）跨步电压触电跨步电压的大小取决于距离高压接地点的远近以及两脚相对接地点的跨步间距。在距离高压线落地点20m以外的区域，跨步电压很小，可视为安全区域。一旦误入高压线落地点20m以内的区域，应采用单脚跳或双脚并拢蹦离，切勿摔倒。知识讲解1.1.2电的伤害2）触电方式当220V交流电通过变压器的一次绕组时，与一次绕组相互隔离的二次绕组将会产生感应电动势，且相对大地处于悬浮状态。若此时人站在大地上接触二次绕组的一根带电导线，则不会构成电流回路，即不会触电。但若人体的一部分接触二次绕组的一根带电导线，另一部分接触该绕组的另一根带电导线，则会造成触电。这种触电方式称为悬浮电路触电，如图1-23所示。（4）悬浮电路触电对于一些电子产品，如音响设备中的电子管功率放大器、电视机等，它们的金属底板是悬浮电路的公共接地点。维修时若一手接触高电位，另一手接触低电位或公共接地点，就容易造成悬浮电路触电，因此在维修时应尽量单手操作。知识讲解1.1.3触电急救1．触电急救原则时间就是生命，触电急救必须分秒必争。一般情况下，人体触电后在1min内开始救治的，有90%以上的可能救活，而超过12min再开始救治的，基本无救活的可能。因此，发生触电事故后，应立即就地用正确的方法进行救治，同时及早与医疗部门联系。在医务人员未接替救治前，不应放弃现场抢救，更不能只根据没有呼吸或脉搏而擅自判定触电者死亡，放弃抢救，只有医务人员有权做出触电者死亡的诊断。触电急救原则可用八个字概括，即“迅速、就地、准确、坚持”。知识讲解1.1.3触电急救2．触电急救措施1）脱离电源一旦发现触电事故，抢救者必须保持冷静，首先应尽快使触电者脱离电源，然后判断触电者的受伤程度，并根据触电者的伤情进行抢救。发生触电事故后，触电者可能无法自行脱离电源。对触电者进行急救的第一步就是帮助其尽快脱离电源，这是触电急救中极其重要的一环。根据现场情况的不同，脱离电源的方法可分为很多种，主介绍脱离低压电源和高压电源的方法。知识讲解1.1.3触电急救切若一时找不到电源开关和电闸或距其太远，则可用带有绝缘手柄的斧头或钳子切断带电导线。挑若带电导线搭落在触电者身上或被压在身下，则可用干燥的木棒或竹竿挑开带电导线，使带电导线与触电者的身体分离。拉若发现电源开关、电闸等就在触电现场附近，则可立即拉下电源开关或电闸等。垫若触电者因痉挛或失去知觉而紧握带电导线，或被带电导线缠绕在身上，抢救者可将干燥木板等绝缘物体垫在触电者身下，使其与地面隔离，然后再采取其他办法切断电源。拽若周围没有合适的切、挑工具，则可戴绝缘手套或用干燥的衣服将手完全包裹起来，穿上绝缘鞋或站在干燥木板上，拖拽触电者的衣服等。（1）脱离低压电源脱离低压电源的方法可用五个字概括，即“拉、切、挑、拽、垫”。知识讲解1.1.3触电急救（2）脱离高压电源。脱离高压电源的方法主要有以下三种。①立即通知相关部门拉闸断电。②戴上绝缘手套，穿上绝缘鞋，用相应电压等级的绝缘工具按顺序关闭电源开关或熔断器。③抛掷裸线，使线路短路或接地，迫使保护装置动作，切断电源。在使触电者脱离电源的过程中，要注意以下几点。（1）抢救者不得将金属和其他潮湿物品作为施救工具。（2）未采取绝缘措施前，抢救者不得直接接触触电者的皮肤和潮湿衣物。（3）在拖拽触电者脱离电源的过程中，抢救者宜用单手操作，且不要直接接触触电者的皮肤。（4）当触电者位于高电位时，抢救者应采取措施预防触电者在脱离电源后坠地而造成二次伤害。（5）夜间发生触电事故时，抢救者应考虑切断电源后的临时照明问题。（6）在使触电者脱离电源的过程中，抢救者要避免带电导线接触周围人员。知识讲解1.1.3触电急救2．触电急救措施2）判断意识及呼吸抢救者可通过轻拍触电者的双肩（见图1-25），并大声呼唤：“喂，你怎么了？快醒醒，快醒醒！”若触电者无反应，则说明其已丧失意识。注意轻拍重喊，切勿摇头、拍脸或随意晃动触电者的身体。若确定触电者已丧失意识，则应让其仰卧在硬质地面或木板上。若触电者不在仰卧位，则要将其翻转过来，翻转时要注意保护触电者的脊柱，特别是颈部（图1-26）。摆放好触电者的体位后，还要判断触电者有无呼吸。判断呼吸的方法:一看：抢救者贴近触电者的头部，沿其胸廓切线方向观察其胸廓的起伏情况。二听：抢救者在触电者的口鼻处听有无呼吸声。三感觉：抢救者用面部靠近触电者的口鼻，感觉有无气体呼出。知识讲解1.1.3触电急救2．触电急救措施3）判断心跳将一只手置于触电者的前额，使其头部后仰，用另一只手的食指和中指轻轻触摸其颈动脉，判断脉搏有无跳动；或者将耳朵贴近触电者的心脏处，判断有无心跳的声音。在判断心跳的过程中，检查时间一般不超过10s，注意力度要适中，不能同时触摸两侧颈动脉，以防止头部供血中断，同时还要避免压迫气管，造成呼吸道阻塞。知识讲解1.1.3触电急救2．触电急救措施4）心肺复苏抢救者要根据触电者的呼吸和心跳情况，采取对症处理措施，如下表所示。心肺复苏（CPR）是指呼吸、心搏骤停时所采用的一种急救技术。心肺复苏主要是通过胸外心脏按压形成暂时的人工循环并恢复自主循环，用人工呼吸替代自主呼吸，最终达到挽救触电者生命的目的。它能在救护车到来前，为触电者争取抢救时间，对挽救触电者的生命至关重要。呼吸心跳处理措施未停止未停止使触电者就地躺平，安静休息，不要让触电者走动，以减轻其心脏负担，并严密观察其呼吸和心跳的变化未停止停止使用胸外心脏按压法停止未停止使用人工呼吸法停止停止交替使用胸外心脏按压法和人工呼吸法知识讲解1.1.3触电急救（1）胸外心脏按压法当心脏停止跳动时，应立即采取胸外心脏按压法进行抢救。胸外心脏按压法是一种利用人工胸外按压使心脏恢复跳动的急救方法。它适用于各种创伤、电击、溺水、窒息、心脏疾病或药物过敏等引起的心搏骤停情况。胸外心脏按压法的具体做法如下：①先确保触电者仰卧于硬质地面或木板上，使其头、颈、躯干平直无扭曲；再解开其衣领和腰带，使其头部后仰、气道开放。开放气道时，要让触电者耳垂和下颌角的连线与其仰卧的平面垂直（见图1-28），并迅速将触电者的领带、衣领、拉链等解开，清除其口鼻内的异物。知识讲解1.1.3触电急救（1）胸外心脏按压法②抢救者跪于触电者一侧或跨跪在其腰部两侧，将左手掌根放在触电者胸骨交叉点向上两个手指的位置，将右手掌根放在左手手背上，右手手指交错扣住左手，左手手指翘起，如图1-29所示。③身体稍向前倾斜，使肩膀位于手的正上方，两臂伸直，垂直向下均匀用力按压，使触电者的胸部下陷5～6cm，心脏受压排血，然后迅速放松手掌，使血液流回心脏，如图1-30所示。放松手掌时，不要让掌根离开定位点。对成人的按压频率应保持在100～120次/min。若抢救者有两人，则每隔2min就进行人员交替，人员交替要在5s内完成。知识讲解1.1.3触电急救（1）胸外心脏按压法（1）按压部位要准确。要准确定位按压位置，以防其他脏器受损。若按压部位太低，则可能损伤腹部脏器或引起胃内物质反流；若按压部位太高，则可能伤及大血管；若按压部位不在中线，则可能引起肋骨骨折、肋骨与肋软骨脱离等并发症。（2）按压力度要适中。若按压力度过大、过猛，则容易使胸骨骨折，引起气胸、血胸；若按压力度过轻，则胸腔压力小，不足以促进血液循环。（3）按压姿势要正确。注意肘关节伸直，双肩位于双手的正上方，手指不应加压于胸部，在按压间隙的放松期，不加任何压力，但掌根不要离开胸部，以免移位。经验传承知识讲解1.1.3触电急救（2）人工呼吸当触电者无呼吸时，应立即采取人工呼吸法进行抢救。人工呼吸法是一种为触电者提供氧气的快速、有效的急救方法。最常用的是口对口人工呼吸法，具体步骤如下：抢救者应先向触电者口中吹两口气，以扩张其已萎缩的肺，利于气体交换；然后使其头部后仰，在颈部用枕头或衣物垫起；用按于触电者前额之手的拇指与食指捏紧其鼻翼，深吸一口

气并用双唇包住触电者的口部，快而深地向其口内吹气，并

观察其胸廓有无上抬下陷活动；一次吹气完成后，脱离触电者之口，同时松开紧捏鼻翼的手，

慢慢抬头再吸一口气，准备下一次口对口人工呼吸，如图所示。技能实训1——进行欧姆定律的验证1．实训环境实训场所：新能源汽车实训车间或理实一体化实训室。辅助工具：教材、电阻、滑动变阻器、电压表、电流表、实训工位等。2．实训内容根据电路图连接好电路，通过控制电阻或电压的值，来确定电流与电压、电流与电阻的关系，进而验证欧姆定律，具体步骤如下。（1）按照图1-32所示的电路图，连接好电路。技能实训1——进行欧姆定律的验证（2）使电阻R1始终保持不变，验证电压与电流之间的关系。①使电阻R1保持不变，通过改变滑动变阻器R2

的阻值间接改变R1

两端的电压，分别将每次移动滑动变阻器时电压表和电流表的示数记录到表1-12中。②计算每次测量的电压和电流的比值，分析数据并得出结论。（3）使电压U始终保持不变，验证电阻与电流的关系。①将R1换成不同阻值的电阻接入电路，同时通过调节滑动变阻器R2使电压表的示数U保持不变，分别将每次接入不同阻值电阻时电阻的阻值和电流表的示数记录到表1-13中。②计算每次测量的电阻和电流的乘积，分析数据并得出结论。实验次数12电压（V）电流（A）实验次数12电阻（Ω）电流（A）表1-12电压表和电流表的示数表1-13电阻的阻值和电流表的示数技能实训1——进行欧姆定律的验证扫码“探究电压与电流的关系”扫码“探究电阻与电流的关系”技能实训2——进行触电急救练习1．实训环境实训场所：新能源汽车实训车间或理实一体化实训室。辅助工具：教材、心肺复苏人体模型、实训工位等。2．实训内容首先，指导教师向学生介绍触电急救的步骤和注意事项；然后，各组学生分别进行触电急救练习；最后，指导教师进行现场考核。进行触电急救的具体操作步骤如下。（1）脱离电源。将搭落在触电者身上的带电导线用干燥的木棒挑开，使带电导线与触电者的身体脱离。（2）判断触电者的身体情况，如有无意识、呼吸和心跳，如图1-33所示。技能实训2——进行触电急救练习（3）确定触电者没有心跳后，进行胸外心脏按压。跪于触电者一侧，先将左手掌根放于触电者胸部中央；再将右手掌根放在左手手背上，右手手指交错扣住左手，左手手指翘起；身体稍向前倾斜，使肩膀位于手的正上方、两臂伸直，垂直向下用力按压，然后迅速放松手掌，如图1-34所示。（4）确定触电者没有呼吸后，进行人工呼吸。口对口呼吸前，先向触电者口中吹两口气，使头部后仰；再用拇指与食指捏紧鼻翼，深吸一口气并用双唇包住触电者的口部，快而深地向其口内吹气，并观察胸廓有无上抬下陷活动；一次吹气完成后，脱离触电者之口，同时松开紧捏鼻翼的手，慢慢抬头再吸一口气，准备下一次口对口人工呼吸，如图1-35所示。任务1.1了解安全用电常识任务1.2认识新能源汽车高压系统任务引入近年来，新能源汽车发展迅速，其凭借自身的优势，成了许多人购车的首选。但近几年频发的新能源汽车事故让其安全问题（尤其是高压安全问题）受到了关注。新能源汽车的很多部件（如动力电池、驱动电机、电机控制器、PTC加热器、DC/DC变换器等）都带有高压电，很容易会发生触电事故。学习新能源汽车的高压系统，可以让我们深刻地认识高压部件的位置和特点，提高在进行高压部件相关作业时的安全防范意识。本任务主要针对新能源汽车高压系统的组成及高压电的特点进行介绍，知识与技能达到要求。高压系统纯电动汽车具有高电压和大电流的特点，通常配备300V以上的高压系统，工作电流可达200A以上，可能危及人身安全。纯电动汽车的高压系统主要包括动力电池、电池管理系统、驱动电机、电机控制器、高压配电箱、电动压缩机、PTC加热器、车载充电机、DC/DC变换器、高压维修开关、高压线束和充电口等高压部件，它们大多布置在车辆的前舱和行李舱，如左图所示。新能源汽车新能源汽车主要包括纯电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池电动汽车等。本任务以纯电动汽车为例，介绍其高压系统的组成。知识讲解1.2.1新能源汽车高压系统的组成知识加油站国家标准《电动汽车安全要求》（GB18384—2020）中，根据最大工作电压，电气元件或电路的电压可分为A级电压和B级电压，如下表所示。其中，最大工作电压是指在正常的工作状态下，电力系统可能产生的直流电压的最大值或交流电压的有效值。A级电压是较为安全的低压，该电压下维修人员一般只需要做好基本防护，无须采取特殊的防护措施。B级电压通常被认为是高压，会对人体造成伤害，该电压下维修人员要做好高压安全防护。通常所说新能源汽车的高压指的就是B级电压。国家标准《电动汽车术语》（GB/T19596—2017）中明确指出，高压系统是指电动汽车内部B级电压以上与动力电池直流母线相连或由动力电池电源驱动的高压驱动零部件系统。知识讲解1.2.1新能源汽车高压系统的组成电压等级最大工作电压（V）直流（DC）交流（AC）A0＜U≤600＜U≤30B60＜U≤150030＜U≤10001．动力电池纯电动汽车的能量来源为动力电池（见图1-37），它由多个电池模组或单体电池串联而成，其电压一般为100～400V，其输出电流能够达到300A。动力电池的容量大小直接影响整车的续航里程，同时也影响充电时间与充电效率。

目前，绝大多数的新能源汽车均采用锂离子电池。知识讲解1.2.1新能源汽车高压系统的组成2．电池管理系统电池管理系统（batterymanagementsystem，简称BMS）是新能源汽车能量管理系统的核心。电池管理系统是动力电池与整车控制器（VCU）沟通的桥梁，它将动力电池的电压、电流及温度等基本参数及故障信息上报给整车控制器，并接收整车控制器下达的各种指令，以实现对动力电池的控制、保护、故障报警及处理等，确保动力电池的安全性与可靠性，充分发挥动力电池的性能，延长其使用寿命。知识讲解1.2.1新能源汽车高压系统的组成3．驱动电机与传统燃油汽车、插电式混合动力电动汽车利用发动机将化学能转化为机械能的原理不同，纯电动汽车通过驱动电机（见图）将电能转化为机械能，直接或通过传动装置驱动车辆行驶。纯电动汽车驱动电机的工作效率较高，能够减少电能的浪费。高功率密度、高效率、宽调速范围的驱动电机技术是纯电动汽车研制的关键技术之一。知识讲解1.2.1新能源汽车高压系统的组成3．驱动电机驱动电机一般由外圈的定子与内圈的转子组成，可向外输出转矩，驱动车辆前进、后退，同时也可作为发电机发电，如在高坡下滑、高速滑行以及制动过程中，驱动电机可把动能转化为电能。驱动电机具有一定的过载能力，以确保整车的加速、爬坡性能。右图为某新能源汽车驱动电机的铭牌参数：（1）最大功率：160kW。（2）最高转速：12000rpm。（3）最大转矩：310N·m。（4）工作电压：DC650V。（5）绝缘等级：H。（6）重量：65kg。（7）防护等级：IP67。知识讲解1.2.1新能源汽车高压系统的组成知识加油站IP（ingressprotection）等级是指电气设备外壳对人接近危险部件、防止固体异物进入或水进入的防护等级。它由两位数字和两位字母组成：第1位数字表示固态防护等级，范围是0～6，表示防止固体异物进入的防护等级，如表1-21所示；第2位数字表示液态防护等级，范围是0～9，表示防止水进入的防护等级，数字越大防护能力越强，如表1-22所示；第1位字母表示对人接近危险部件的防护等级，为附加字母，包括字母A、B、C、D，如表1-23所示；第2位字母为补充字母，包括字母H、M、S、W，如表1-24所示。当不要求规定数字时，由字母X代替，附加字母和补充字母可以省略，不须代替。

备注：表格详见教材46页知识讲解1.2.1新能源汽车高压系统的组成电机控制器（motercontrolunit，简称MCU）是新能源汽车的关键零部件之一，是整个驱动系统的控制中心，如图所示。它主要由逆变器和控制器两部分组成，其主要功能是根据挡位、加速、制动等指令，将动力电池所存储的电能转化为驱动电机所需的电能，以控制车辆的运行速度、爬坡力度等，或使车辆制动并将部分制动能量转化为电能存储到动力电池中。4．电机控制器知识讲解1.2.1新能源汽车高压系统的组成高压配电箱（powerdistributionunit，简称PDU）又称高压配电盒，是高压系统的电源分配单元，主要用于整车高压电的集中控制，实现电源的接通、分配、断开。高压配电箱主要由高压继电器、熔断器和预充电阻等组成。其中，高压继电器是一种由小电流去控制大电流的“自动开关”，在电路中主要起电路通断、自动调节负载工作等作用；熔断器在电路中承担导体的作用，在超负荷情况下，熔断器通过自身熔体的熔断来切断电路，以防电路上的设备及导线被损坏。由于高压配电箱的箱体空间较小，电流较大，因此其设计应注重散热布置，以避免温度骤然升高导致安全事故的发生。未来高压配电箱将朝小型化、轻量化、智能化的方向发展。5．高压配电箱熔断器知识讲解1.2.1新能源汽车高压系统的组成电动压缩机（见图1-43）是新能源汽车空调系统的心脏，通过高压电驱动、压缩做功，为新能源汽车制冷、采暖提供动力。它具有结构简单、体积小和可靠性高等特点。某新能源汽车电动压缩机的铭牌参数如下。（1）工作电压：330V。（2）制冷剂型号和加注量：R134a，550g。（3）机油型号和加注量：RL68H，120mL。6．电动压缩机知识讲解1.2.1新能源汽车高压系统的组成传统燃油汽车空调系统的发热源是发动机的冷却液，而新能源汽车采用专门的制热装置来发热，这个装置就是PTC加热器，如图1-44所示。PTC加热器是一种将正温度系数（PTC）热敏电阻元件作为发热源的加热器，它可以对车内空气或由外部进入车内的新鲜空气进行加热，以达到取暖和除湿的目的。当环境温度较低时，为了使动力电池在较为适宜的温度下工作，可用PTC加热器对动力电池进行预热。7．PTC加热器知识讲解1.2.1新能源汽车高压系统的组成充电器可分为车载充电机（安装在车内）和非车载充电机（安装在充电桩内）两种。其中，车载充电机（onboardcharge，简称OBC）是一种将交流电转换为直流电的装置，如图1-45所示。动力电池在需要充电的时候，可以通过OBC进行充电。但由于车上空间有限，OBC的功率处理能力有限，因此只能实现小电流慢充电，充电时间通常较长。8．车载充电机知识讲解1.2.1新能源汽车高压系统的组成某新能源汽车车载充电机的铭牌参数:（1）输入电压：AC22