電氣安全與防護(hù)技術(shù)教材

1四、電氣安全措施電流對(duì)人體的傷害安全電流、電壓規(guī)范人體觸電方式防止人身觸電的技術(shù)措施電氣滅火知識(shí)適用規(guī)程2電流對(duì)人體的傷害電擊：電流流過人體內(nèi)部對(duì)內(nèi)部組織的傷害。

√心室顫動(dòng)—血液循環(huán)停止、神經(jīng)中樞—遏止呼吸、胸肌收縮—窒息，最危險(xiǎn)的傷害！√高壓電擊穿空氣—人體通過電流、低壓?jiǎn)蜗?、兩相觸電、接觸電壓和跨步電壓觸電等情況電傷：灼傷、電烙印和皮膚金屬化

√灼傷：電流熱效應(yīng)產(chǎn)生的電傷，電弧對(duì)皮膚燒傷?！屉娎佑。弘娏骰瘜W(xué)效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)產(chǎn)生的電傷，直接接觸、有明顯邊緣的腫塊、皮膚硬化?！唐つw金屬化：電弧下金屬高溫熔化、蒸發(fā)并飛濺滲透到皮膚表層造成的電傷，皮膚粗糙硬化。31.影響電流傷害程度的因素電流大小

工頻電流對(duì)人體的影響電流大小與傷害程度電流mA通過時(shí)間生理反應(yīng)0-0.5連續(xù)通電沒有感覺0.5-5連續(xù)通電有感覺、痛感，可擺脫5-30數(shù)分鐘內(nèi)痙攣不能擺脫，呼吸困難血壓上升，極限30-50數(shù)秒至數(shù)分鐘心跳不規(guī)則、昏迷、強(qiáng)烈痙攣，心室顫動(dòng)50-數(shù)百短于心率強(qiáng)烈沖擊但無心室顫動(dòng)長(zhǎng)于心率昏迷、心室顫動(dòng)，有痕跡超過數(shù)百短于心率心室顫動(dòng)、昏迷，有痕跡長(zhǎng)于心率心臟停止跳動(dòng)，昏迷，可能致命名稱定義成年男性成年女性感知電流有感覺的最小電流工頻1.10.7直流5.23.5擺脫電流能夠自主地?cái)[脫電源的最大電流工頻1610.5直流7651致命電流在較短時(shí)間內(nèi)危及生命的最小電流工頻30～50直流1300（0.3s）50（3s）4人體電阻一般認(rèn)為人體電阻為1000～2000歐姆（不計(jì)皮膚角質(zhì)層電阻）與電壓的關(guān)系不同條件下人體電阻接觸電壓V12.531.362.51252202503805001000人體電阻Ω1650011000624035302222200014171130640流過電流mA0.82.841035.299125268443接觸電壓V人體電阻Ω皮膚干燥皮膚潮濕皮膚濕潤(rùn)皮膚浸入水中1025501002507000500040003000150035002500200015001000120010008757706506005004403753255

通電時(shí)間長(zhǎng)短

觸電電流大小與觸電時(shí)間的乘積（稱為電擊能量）來反映觸電的危害程度，一般超過50mA.s（毫安.秒）時(shí)人就有生命危險(xiǎn)。電流頻率一般來說，50～60Hz工頻交流電對(duì)人體傷害最為嚴(yán)重。允許電流mA501002005001000持續(xù)時(shí)間s5.41.350.350.0540.0135電流頻率危害程度電流頻率危害程度10～255050～100有50％的死亡率有95％的死亡率有45％的死亡率120200500有31％的死亡率有22％的死亡率有14％的死亡率6

電壓高低

電壓升高—電流增大；但不成正比。電流途徑人體狀況

性別：擺脫電流女性比男性低1/3；年齡：小孩比成年人傷害重；健康：心臟病、神經(jīng)疾病容易受傷害；心理、精神狀況；

電流通過人體的途徑流經(jīng)心臟電流于總電流的比例（％）一只手到另一只手左手到腳右手到腳一只腳到另一只腳3.36.43.70.472.安全電流、電壓規(guī)范安全電流：一般把擺脫電流認(rèn)為是安全電流；科學(xué)實(shí)驗(yàn)和事故分析。安全電流值：交流50Hz—10mA；直流—50mA。安全電壓：為了防止觸電事故而采取的特定電源供電的電壓系列，是制定安全措施的依據(jù)。人體電阻（1700歐）、接觸電壓—擺脫電流（30mA）的關(guān)系；通常認(rèn)為低于40V的交流電壓為安全電壓。IEC為50V以下，并規(guī)定25V以下時(shí)不需要考慮防電擊的安全措施。安全電壓等級(jí)：42、36、24、12、6V，超過24V時(shí)應(yīng)有安全措施。應(yīng)用：安全電壓（交流有效值）選用舉例額定值空載上限值4250在有觸電危險(xiǎn)的場(chǎng)所使用的移動(dòng)工具3643在礦井、多導(dǎo)電粉塵等2412626158可供某些人體可能偶然觸及帶電體的設(shè)備選用。潮濕、塔罐燈場(chǎng)所的行燈。83.人體觸電方式

單相觸電、兩相觸電（直接接觸觸電）、跨步電壓觸電、接觸電壓觸電，還有高壓觸電和雷擊觸電。單相觸電中性點(diǎn)直接接地方式Ir=Ux/(Rg+Rr)=Ux/Rr(Rr>>Rg)與人體電阻比接地體電阻很小，電壓幾乎全部加在人體上。危險(xiǎn)！如果穿上絕緣鞋或站在絕緣墊上，通過人體電流就會(huì)很小。單相觸電中性點(diǎn)不接地方式電流經(jīng)過人體與其他兩相的對(duì)地阻抗Z而形成回路，通過人體的電流Ir取決于電壓、人體電阻和導(dǎo)線對(duì)地絕緣阻抗。如果導(dǎo)線對(duì)地絕緣較好，通過人體的電流就會(huì)較小。UxRgNCABRrIrUxZ9兩相觸電

Ir=U/Rr(U—線電壓）當(dāng)發(fā)生兩相觸電時(shí)，如線電壓為380V，則流過人體的電流高達(dá)268mA，只要經(jīng)過0.186s就可能致人于死地。（50mA.s)但一般發(fā)生的幾率較小?？绮诫妷河|電當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生接地或線路一相落地時(shí)，故障電流就會(huì)從接地點(diǎn)向四周擴(kuò)散，形成電壓梯度。離接地點(diǎn)越近，電位越高，電位梯度越高；離接地點(diǎn)20米外，電位近似為0。在20米內(nèi)，人體兩腳之間（0.8米）電位差形成跨步電壓—跨步觸電?！鞍惨?guī)”規(guī)定，發(fā)生接地后，室內(nèi)不得接近故障點(diǎn)4米內(nèi)，室外不得接近故障點(diǎn)8米以內(nèi)；進(jìn)入時(shí)必須穿絕緣靴，戴絕緣手套。后果，跨步電壓流過人體兩腿人體兩腿抽筋倒地電流流過人體重要器官2秒可能死亡。Ir對(duì)地電位％10050距離m102010接觸電壓觸電接觸電壓是指：人站在發(fā)生接地短路故障設(shè)備旁邊，觸及漏電設(shè)備的外殼時(shí)，其手腳之間所承受的電壓。由接觸電壓引起的觸電稱為接觸電壓觸電。如圖：中間電動(dòng)機(jī)絕緣損壞，外殼帶電電位相同，但地電位不同，右邊人承受的接觸電壓等于電動(dòng)機(jī)外殼電位與地電位之差，接近于零；左邊人承受的接觸電壓幾乎為相電壓。在安裝接地網(wǎng)時(shí)，應(yīng)考慮一個(gè)車間、一個(gè)變電站和生產(chǎn)裝置的所有設(shè)備均設(shè)接地體，或在地面下埋設(shè)接地網(wǎng)，這是防止接觸電壓觸電的有效措施。20m對(duì)地電壓（％）距離（m）100接觸電壓電位分布11防止人身觸電的技術(shù)措施人體觸電一般是由于人體靠近或接觸電氣設(shè)備帶電部分和人體觸及正常不帶電而絕緣損壞時(shí)外殼或金屬構(gòu)架帶電。1、基本概念：接地裝置：接地、接地體、接地線；電氣地、對(duì)地電壓；接地電阻；零線、接零；接地短路、接地短路電流。2、保護(hù)接地為防止人身因電氣設(shè)備絕緣損壞而遭受觸電，將電氣設(shè)備的金屬外殼與接地體連接，稱為保護(hù)接地。適用于中性點(diǎn)不接地的低壓電網(wǎng)。

12中性點(diǎn)不接地如不采用外殼接地，設(shè)備外殼長(zhǎng)期帶電，對(duì)地電壓接近相電壓。系統(tǒng)漏電流將全部流過人體，造成觸電事故。采用了外殼接地后，接地短路電流將同時(shí)延著接地體和人體與電網(wǎng)對(duì)地絕緣阻抗形成兩條通路。Ir/Id=Rd/RrRd越小，流過人體電流越小，漏電設(shè)備對(duì)地電壓主要決定于接地保護(hù)Rr的大小。一般使Rd<4歐姆，就可以避免人體觸電，起到保護(hù)作用。中性點(diǎn)直接接地（常見方式）如不采用外殼接地，通過人體電流為：Ir=Ux/(Rr+Ro)如人體電阻按1000歐姆計(jì)，中性點(diǎn)接地電阻<4歐姆，流過人體電流為接近220mA，非常危險(xiǎn)。采用了外殼接地后，接地短路電流約為:Id=220/(4+4)=27.5A不足以使保護(hù)動(dòng)作(Rr<<Rd和Ro）；根據(jù)電壓分布，近似求得作用于人體電壓為110V，流過人體電流近似為110mA。實(shí)際使用采取附設(shè)接地網(wǎng)來降低人體接觸電壓！外殼不接地危險(xiǎn)，接地又不夠完善IdIrRdRrRoRrIrId13中性點(diǎn)直接接地短路電流精確計(jì)算Rr0UxRdRdRoIdUxRrRdRdUr143、保護(hù)接零為防止人身因電氣設(shè)備絕緣損壞而遭受觸電，將電氣設(shè)備的金屬外殼與電網(wǎng)的零線相連接，稱為保護(hù)接零。適用于中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)（TN－S，TN－C）。當(dāng)采用保護(hù)接零時(shí)，除電源中性點(diǎn)必須采用工作接地外，零線要在規(guī)定的地點(diǎn)采取重復(fù)接地。采用保護(hù)接零方式，設(shè)備發(fā)生外殼漏電，接地短路電流通過該相和零線構(gòu)成回路，由于零線阻抗很小，短路電流很大，使低壓斷路器或繼電保護(hù)動(dòng)作，切除故障。Id工作接地重復(fù)接地15保護(hù)接零裝置的具體要求采用重復(fù)接地，當(dāng)零線斷線后，保護(hù)接零設(shè)備就成為保護(hù)接地設(shè)備。零線上不允許裝設(shè)熔斷器和斷路器，防止斷開后設(shè)備出現(xiàn)相電壓引起觸電。為保證保護(hù)裝置迅速動(dòng)作，使任一點(diǎn)短路的短路電流均大于保護(hù)熔斷器額定電流的4倍，大于斷路器保護(hù)整定電流的1.5倍。在同一低壓電網(wǎng)中（如同一變壓器供電電網(wǎng)），不允許將一部分設(shè)備保護(hù)接地，而將另一部分設(shè)備保護(hù)接零。當(dāng)保護(hù)接地設(shè)備漏電后，由于電壓分布，使零線帶電（Uo=RoUx/(Ro+Rd),所有保護(hù)接零設(shè)備外殼帶電（Uo=RdUx/(Ro+Rd)。使用三眼插座時(shí)，不準(zhǔn)將插座內(nèi)的電源零線與接地端串接在一起，否則零線松脫或折斷，會(huì)使設(shè)備外殼帶電；若零線與地線接反，也會(huì)使外殼帶電，造成觸電事故。164、工作接地在正?；蚬收锨闆r下，為保證電氣設(shè)備安全可靠工作，即運(yùn)行需要電力系統(tǒng)中的某一點(diǎn)（通常為中性點(diǎn)）直接或通過特殊設(shè)備（如消弧線圈、電抗、電阻）的接地。作用：

1、滿足電氣設(shè)備運(yùn)行中的特殊需要，如防止高壓電壓串入低壓系統(tǒng)；

2、降低電氣設(shè)備和輸電線路的絕緣水平，減少電氣設(shè)備制造成本和節(jié)省投資。如110kV以上系統(tǒng)中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行。

3、降低人體的接觸電壓。

4、迅速切斷電源。175、漏電保護(hù)作用：防止電氣設(shè)備和輸電線路漏電引起人身觸電事故，它能夠在設(shè)備漏電、外殼呈現(xiàn)危險(xiǎn)的對(duì)地電壓時(shí)自動(dòng)切斷電源。分類：電壓型和電流型電壓型漏電保護(hù)裝置原理圖電機(jī)漏電保護(hù)裝置原理圖電壓型漏電保護(hù)裝置原理如上圖所示。VJHATAHQC試驗(yàn)回路RV18電流型漏電保護(hù)裝置原理：向量和等于零即：Ia+Ib+Ic+Id=0相線和零線全部穿入環(huán)形互感器正常時(shí)互感器中總磁通為0發(fā)生觸電和漏電時(shí)，一部分漏電流經(jīng)大地回到電源中性點(diǎn)，破壞了互感器中電流平衡，并感應(yīng)出二次電流，使電流繼電器動(dòng)作，切除電源。HQCIYARJTAQA19漏電保護(hù)（剩余電流保護(hù)器RCD）補(bǔ)充資料：一般來說，RDC的功能是提供間接接觸保護(hù)（即指由于人體接觸了因絕緣失效而觸電的保護(hù)措施）。只有當(dāng)RCD的剩余動(dòng)作電流IΔn≤30mA、其動(dòng)作時(shí)間≤0.1s，且其他直接接觸保護(hù)方法失效時(shí)，RCD也可以提供直接接觸保護(hù)，即對(duì)人體直接接觸電氣設(shè)備或線路的帶電部分造成的電擊危險(xiǎn)進(jìn)行補(bǔ)充保護(hù)。德國科學(xué)家柯賓認(rèn)為如果流過人體的電流很大，即使通電時(shí)間很短，也可能出現(xiàn)危險(xiǎn)。反之，如果電流很小，通電時(shí)間稍長(zhǎng)，也不