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1、 安全用电 第16章安全用电1.1人身安全1.2电气火灾1.3用电安全技术简介1.4触电急救与电气消防实训1-1触电急救实训1-2消防训练安全是时时、事事、处处不能漠视的 安全用电 一、教学目的 1、掌握用电安全技术(包括接地保护、接零保护和漏电保)2、了解一般情况下对人体的安全电流和电压，了解触电事故的发生，了解安全用电的原则。3、培养逻辑思维和利用知识解决实际问题的能力。二、重点、难点 安全用电的技术是学生今后生产、生活中保障自身安全的准则之一，因此是本章内容的重点。对于触电事故的发生，无论是高压触电还是低压触电都具有不可实验与体验性，要求具有较强的理解能力和分析能力，所以是本章的难点。安
2、全用电 第三篇 安全用电随着电能应用的不断拓展,以电能为介质的各种电气设备广泛进入企业、社会和家庭生活中，与此同时，使用电气所带来的不安全事故也不断发生。为了实现电气安全，对电网本身的安全进行保护的同时，更要重视用电的安全问题。因此，学习安全用电基本知识，掌握常规触电防护技术，这是保证用电安全的有效途径。电气危害有两个方面：一方面是对系统自身的危害，如短路、过电压、绝缘老化等；另一方面是对用电设备、环境和人员的危害，如触电、电气火灾、电压异常升高造成用电设备损坏等，其中尤以触电和电气火灾危害最为严重。触电它可直接导致人员伤残、死亡。另外，静电产生的危害也不能忽视，它是电气火灾的原因之一，对电子
3、设备的危害也很大。安全用电 一、电流对人体的效应电对人体的伤害，主要来自电流 电流流过人体时，电流的热效应会引起肌体烧伤、炭化 电流流过人体时，电流的热效应会引起肌体烧伤、炭化或在某些器官上产生损坏其正常功能的高温；或在某些器官上产生损坏其正常功能的高温；肌体内的体液或其他组织会发生分解作用，从而使各种 肌体内的体液或其他组织会发生分解作用，从而使各种组织的结构和成分遭到严重破坏；组织的结构和成分遭到严重破坏；神经组织或其他组织因受到刺激而兴奋，内分泌失调，神经组织或其他组织因受到刺激而兴奋，内分泌失调，使人体内部的生物电破坏；使人体内部的生物电破坏；产生一定的机械外力引起肌体的机械性损伤。产
4、生一定的机械外力引起肌体的机械性损伤。因此，当电流流过人体时，人体会产不同程度的刺麻、因此，当电流流过人体时，人体会产不同程度的刺麻、酸疼、打击感，并伴随不自主的肌肉收缩、心慌、惊恐等 酸疼、打击感，并伴随不自主的肌肉收缩、心慌、惊恐等症状，严重时会出现心律不齐、昏迷、心跳及呼吸停止甚 症状，严重时会出现心律不齐、昏迷、心跳及呼吸停止甚至死亡的严重后果。至死亡的严重后果。安全用电 1.1人身触电二.触电危害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。（一)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
5、显的伤痕，常见的有电灼伤、电烙伤和皮肤金属化等现象。（二)电击致命的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。安全用电 电伤包括 电伤包括1.1.电弧烧伤 电弧烧伤 电弧的高温或电流产生的热量所引起的 电弧的高温或电流产生的热量所引起的皮内深度烧伤 皮内深度烧伤,可以造成残废或死亡 可以造成残废或死亡。严重的电弧烧伤大多发生在高压设。严重的电弧烧伤大多发生在高压设备上，以及由带负载拉刀闸，短路而产生的强烈电弧所致。备上，以及由带负载拉刀闸，短路而产生的强烈电弧所致。2.2.电烙伤 电烙伤 当人体与带电
6、体良好接触时，会使 当人体与带电体良好接触时，会使人体皮肤变硬，形 人体皮肤变硬，形成黄色或灰色肿块 成黄色或灰色肿块。电烙伤在低压触电时常见。电烙伤在低压触电时常见。3.3.金属溅伤 金属溅伤 被电流熔化和蒸发的 被电流熔化和蒸发的金属微粒渗入人体表皮 金属微粒渗入人体表皮所造成 所造成的损伤。的损伤。（一)电伤非致命的 安全用电（二)电击致命的 电击 电击是指电流流过人体内部造成人体内部器官的伤 是指电流流过人体内部造成人体内部器官的伤害。当电流流过人体时，会造成人体内部器官 害。当电流流过人体时，会造成人体内部器官(如呼吸系 如呼吸系统、血液循环系统、中枢神经系统等 统、血液循环系统、中
7、枢神经系统等)生理或病理变化，生理或病理变化，工作机能紊乱，严重时会导致人体休克乃至死亡。工作机能紊乱，严重时会导致人体休克乃至死亡。1 1、电击使人致死的原因有三个方面：电击使人致死的原因有三个方面：一 一 是流过心脏的电流过大、持续时间过长，引起 是流过心脏的电流过大、持续时间过长，引起“心 心室纤维性颤动 室纤维性颤动”而致死；而致死；二 二 是因电流作用使人产生 是因电流作用使人产生窒息 窒息而死亡；而死亡；三 三 是因电流作用 是因电流作用使心脏停止 使心脏停止 跳动 跳动而死亡。而死亡。研究表明 研究表明“心室纤维性颤动 心室纤维性颤动”致死是最根本、占比 致死是最根本、占比例最大
8、的原因。电击是触电事故中后果最严重的一种，例最大的原因。电击是触电事故中后果最严重的一种，绝大部分触电死亡事故都是电击造成的。通常所说的触 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，主要是指电击。电事故，主要是指电击。安全用电 2、电击伤害影响危险程度的因素（1）电流大小对人体的影响通过人体的电流越大，人体的生理反应就越明显，感应就越强烈，引起心室颤动所需的时间就越短，致命的危害就越大。按照通过人体电流的大小和人体所呈现的不同状态，工频交流电大致分为下列三种：感觉电流:指引起人的感觉的最小电流感知电流通过时，人体有麻酥、灼热感。人对交、直流电流的感知阈值分别约为05、2mA。摆脱
9、电流:指人体触电后能自主摆脱电源的最大电流摆脱电流通过时，主要是疼痛、心律障碍感。致命电流:指在较短的时间内危及生命的最小电流由于导致触电死亡的主要原因是发生“心室纤维性颤动”，将致命电流的最小值称为致颤阈值 安全用电 电流对人体的伤害与 电流对人体的伤害与流过人体电流的持续时间 流过人体电流的持续时间有着密切的 有着密切的关系。电流持续时间越长，其对应的致颤阈值越小，电流对人 关系。电流持续时间越长，其对应的致颤阈值越小，电流对人体的危害越严重。体的危害越严重。这是因为：这是因为：一方面，时间越长，体内积累的外能量越多，一方面，时间越长，体内积累的外能量越多，人体电阻因出汗及电流对人体组织的
10、电解作用而变小，使伤害 人体电阻因出汗及电流对人体组织的电解作用而变小，使伤害程度进一步增；程度进一步增；另一方面，另一方面，人的心脏每收缩、舒张一次，中间约有 人的心脏每收缩、舒张一次，中间约有0 0 1s 1s的间隙，在这 的间隙，在这0 0 1s 1s的时间内，心脏对电流最敏感，的时间内，心脏对电流最敏感，若电流在这 若电流在这一瞬间通过心脏，即使电流很小 一瞬间通过心脏，即使电流很小(几十毫安 几十毫安)，也会引起心室颤动。，也会引起心室颤动。显然，电流持续时间越长，重合这段危险期的几率越大，危险 显然，电流持续时间越长，重合这段危险期的几率越大，危险性也越大。性也越大。一般认为，工频
11、电流 一般认为，工频电流15 15 20mA 20mA以下及直流 以下及直流50mA 50mA以下，对 以下，对人体是安全的，但如果持续时间很长，即使电流小到 人体是安全的，但如果持续时间很长，即使电流小到8 8 10mA 10mA，也可能使人致命。，也可能使人致命。安全用电 电流的作用时间人体触电，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15min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。触电保护器的一个主要指标就是额定断开时间与电流乘积小于30mA.s。实际产品一般额定动作电流30mA，动作时间0.1s，故小于30mA.s可有效
12、防止触电事故。安全用电 3人体电阻人体电阻是不确定的电阻，皮肤干燥时大，而一旦潮湿可降低见（表16-1），一般认为10002000，安全程度要求较高的场合按不受外界影响的500来考虑。4、作用于人体的电压作用于人体的电压对流过人体的电流有着直接的影响当人体电阻一定时，作用于人体电压越高，则流过人体的电流越大，其危险性越大。但实际上，流过人体的电流不与电压成正比，由表16-1，随着作用于人体电压升高，人体电阻下降，导致流过人体的电流迅速增加，对人体的伤害也更严重。安全用电 5 5、电流路径、电流路径 电 电流 流通 通过 过头 头部 部可 可使 使人 人昏 昏迷 迷；通 通过 过脊 脊髓 髓可
13、可能 能导 导致 致瘫 瘫痪 痪；通 通过 过心 心脏 脏会 会造 造成 成心 心跳 跳停 停止 止,血 血液 液循 循环 环中 中断 断；通 通过 过呼 呼吸 吸系 系统 统会 会造 造成 成窒 窒息 息。因 因此 此，从 从左 左手 手到 到胸 胸部 部是 是最 最危 危险 险的 的电 电流 流路 路径 径；从 从手 手到 到手 手、从 从手 手到 到脚 脚也 也是 是很 很危 危险 险的 的电 电流 流路 路径 径；从 从脚 脚到 到脚是危险性较小的电流路径。脚是危险性较小的电流路径。6 6、电流种类及频率的影响、电流种类及频率的影响 当 当电 电压 压在 在250 250 300V 3
14、00V以 以内 内时 时，触 触及 及频 频率 率为 为50HZ 50HZ的 的交流电，比触及相同电压的直流电的危险性大 交流电，比触及相同电压的直流电的危险性大3 3 4 4倍 倍50 50 60HZ 60HZ的交流电对人体危险性最大 的交流电对人体危险性最大7 7、人体状态的影响、人体状态的影响 人体不同，对电流的敏感程度也不一样，一般地说，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 儿童较成年人敏感,女性较男性敏感。女性较男性敏感。患有心脏病者，触电 患有心脏病者，触电后的死亡可能性就更大。后的死亡可能性就更大。安全用电 三.常见的触电方式人体触电方式主要有两种：直接
15、或间接接触带电体与带电体小于安全距离。直接接触又可分为单极接触和双极接触（一）直接触电1).单极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(或中性线)，称为单极触电，如图所示。图16-1（a）为电源中性点接地运行方式时,单相的触电电流途径。图16-1（b）为中性点不接地的单相触电情况。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。要避免单线触电，操作时必须穿上胶鞋或站在干燥的木凳上。安全用电 以 以380 380 220V 220V的低压配电系统为例 的低压配电系统为例,中性点接地系统 中性点接地系统 当人体触及某一相导体时，相电压作用于
16、人体，当人体触及某一相导体时，相电压作用于人体，电流经过人体、大地、电流经过人体、大地、系统中性点接地装置、中性线形成闭合回路，系统中性点接地装置、中性线形成闭合回路，如图 如图161(a)161(a)所示。所示。由于中性点接地装置的电阻只。比人体电阻小得多，所以 由于中性点接地装置的电阻只。比人体电阻小得多，所以相电压几乎全 相电压几乎全部加在人体上。部加在人体上。设人体电阻 设人体电阻Rb Rb为 为1000 1000，电源相电压，电源相电压Uph Uph为 为220V 220V，则通过，则通过人体的 人体的电流 电流Ib Ib约为 约为220mA 220mA，远大于人体的摆脱阈值，足以使
17、人致命，远大于人体的摆脱阈值，足以使人致命 一般情况下，人脚上穿有鞋子，有一定的限流作用。人体与带电体之 一般情况下，人脚上穿有鞋子，有一定的限流作用。人体与带电体之间以及站立点与地之间也有接触电阻，所以实际电流较 间以及站立点与地之间也有接触电阻，所以实际电流较220mA 220mA要小，人体 要小，人体触电后，有时可以摆脱。触电后，有时可以摆脱。但人体触电后由于遭受电击的突然袭击，慌乱中易造成二次伤害事故 但人体触电后由于遭受电击的突然袭击，慌乱中易造成二次伤害事故(如空中作业触电时摔到地面等 如空中作业触电时摔到地面等)。所以，电气工作人员工作时应穿合格的绝缘鞋，在配电室的地面上应 所以
18、，电气工作人员工作时应穿合格的绝缘鞋，在配电室的地面上应垫有绝缘橡胶垫，以防触电事故的发生。垫有绝缘橡胶垫，以防触电事故的发生。安全用电 以 以380 380 220V 220V的低压配电系统为例。的低压配电系统为例。中性点不接地系统的单相触电。图 中性点不接地系统的单相触电。图16-1(b)16-1(b)当人站立在地面上，接触到该系统的某一相导体时，由于导线与地之间存在 当人站立在地面上，接触到该系统的某一相导体时，由于导线与地之间存在对地电抗 对地电抗Zc(Zc(由线路的绝缘电阻 由线路的绝缘电阻R R和对地电容 和对地电容C C组成 组成)，则电流以人体接触的导，则电流以人体接触的导体、
19、人体、大地、另两相导线对地电抗友构成回路，体、人体、大地、另两相导线对地电抗友构成回路，通过人体的电流与线路的绝缘电阻及对地电容的数值有关。在低压系统中，通过人体的电流与线路的绝缘电阻及对地电容的数值有关。在低压系统中，对地电容 对地电容C C很小，通过人体的电流主要决定于线路的绝缘电阻 很小，通过人体的电流主要决定于线路的绝缘电阻R R。正常情况下，。正常情况下，R R相当大，通过人体的电流很小，一般不致造成对人体的伤害。相当大，通过人体的电流很小，一般不致造成对人体的伤害。但当线路绝缘下降，及减小时，单相触电对人体的危害仍然存在。而在 但当线路绝缘下降，及减小时，单相触电对人体的危害仍然存
20、在。而在高压系统中，线路对地电容较大，通过人体的电容电流较大，将危及触电者的 高压系统中，线路对地电容较大，通过人体的电容电流较大，将危及触电者的生命。生命。安全用电 2).两相触电两相触电是指人体两处同时触及同一电源的两相带电体，电流从一相导体流入另一相导体的触电方式，如图16-所示。两相触电加在人体上的电压为线电压，因此不论电网的中性点接地与否，其触电的危险性都最大。要救他，立即断开电源！安全用电 图1.1-2双极触电 加在人体上的电压为线电压，它是 加在人体上的电压为线电压，它是相电压的 相电压的 3 3倍。倍。通过人体的电流与系统中性点运行方式无关，其 通过人体的电流与系统中性点运行方
21、式无关，其大小只决定 大小只决定于人体电阻 于人体电阻和人体相接触的 和人体相接触的两相导体的接触电阻 两相导体的接触电阻之和。之和。因此，因此，它比单相触电的危险性更大，它比单相触电的危险性更大，例如，例如，380 380 220V 220V低压系统线电压为 低压系统线电压为380V 380V，设人体电阻，设人体电阻R1 R1为 为1000 1000，则通过人体的电流约，则通过人体的电流约Ib Ib为 为380mA 380mA，大大超，大大超 过人的致颤 过人的致颤阈值，足以致人死亡。阈值，足以致人死亡。电气工作中两相触电 电气工作中两相触电多在带电作 多在带电作 业时发生，业时发生，由于相
22、间距离 由于相间距离小，安全措施不周全，使人体或通过作业工具同时触及两相导 小，安全措施不周全，使人体或通过作业工具同时触及两相导体，造成两相触电。体，造成两相触电。安全用电 1).跨步电压触电在靠近接地点处沿电流散流方向取两点，其电位差较远离接地点处同样距离的两点间的电位差大，当离开接地故障点20m以外时，这两点间的电位差即趋于零。电位的零点：人们将两点之间的电位差为零的地方，称为电位的零，即电气上的“地”。高压线（二）间接触电（二）间接触电 由电气设备绝缘损坏发生接地故障，设备金属外壳及接地点周 由电气设备绝缘损坏发生接地故障，设备金属外壳及接地点周围出现对地电压引起的。围出现对地电压引起
23、的。它包括跨步电压触电和接触电压触电 它包括跨步电压触电和接触电压触电 安全用电 图1.1-3跨步电压跨步电压 跨步电压Uk Uk：显然，该接地体周围对 显然，该接地体周围对“地 地”而言，接地点处的 而言，接地点处的电位最高 电位最高(为 为Ud)Ud)，离开接地点处，电位逐步降低，其电位分布呈，离开接地点处，电位逐步降低，其电位分布呈伞形下降，此时，人在有电位分布的故障区域内行走时，其两 伞形下降，此时，人在有电位分布的故障区域内行走时，其两脚之间 脚之间(一般为 一般为0 0 8m 8m的距离 的距离)呈现出电位差，此 呈现出电位差，此电位差称为跨步 电位差称为跨步电压 电压Uk Uk，
24、跨步电压 跨步电压触电：由跨步电压引起的触电叫跨步电压触电。触电：由跨步电压引起的触电叫跨步电压触电。在距离接地故障点 在距离接地故障点8 8 10m 10m以内，电位分布的变化率较大，以内，电位分布的变化率较大，人在此区域内行走，跨步电压高，就有触电的危险；在离接地 人在此区域内行走，跨步电压高，就有触电的危险；在离接地故障点 故障点8 8 10m 10m以外，电位分布的变化率较小，人一步之间的电 以外，电位分布的变化率较小，人一步之间的电位差较小，跨跨步电压低，危险 位差较小，跨跨步电压低，危险 明显降低；明显降低；安全用电 人在受到跨步电压的作用时，电流将从一只脚经腿、人在受到跨步电压的
25、作用时，电流将从一只脚经腿、跨部、另一只脚与大地构成回路，虽然电流没有通过人 跨部、另一只脚与大地构成回路，虽然电流没有通过人体的全部重要器官，但当跨步电压较高时，触电者脚发 体的全部重要器官，但当跨步电压较高时，触电者脚发麻、抽筋，跌倒在地。跌倒后，电流可能会改变路径 麻、抽筋，跌倒在地。跌倒后，电流可能会改变路径(如 如从手至脚 从手至脚)而流经人体 而流经人体 的重要器官，使人致命。的重要器官，使人致命。注意：发生高压设备、导线接地故障时，发生高压设备、导线接地故障时，室内不得接近接地 室内不得接近接地故障点 故障点4m 4m以内 以内(因室内狭窄，地面较为干燥，离开 因室内狭窄，地面较
26、为干燥，离开4m 4m之 之外一般不会遭到跨步电压的伤害 外一般不会遭到跨步电压的伤害)，室外不得接近故障点 室外不得接近故障点8m 8m以内 以内。如果要进人此范围内工。如果要进人此范围内工作，为防止跨步电压触电，进人人员应穿绝缘鞋。作，为防止跨步电压触电，进人人员应穿绝缘鞋。安全用电 2).接触电压触电在正常情况下，电气设备的金属外壳是不带电的，由于绝缘损坏，设备漏电使设备的金属外壳带电接触电压：是指人触及漏电设备的外壳，加于人手与脚之间的电位差Uj，安全用电 接触电压触电：由接触电压引起的触电叫接触电压触电。设备外壳不接地，单相触电情况同设备外壳接地，则接触电压为设备外壳对地电位与人站立
27、点的对地电位之差措施：应带绝缘手套、穿绝缘鞋 安全用电（三).与带电体的距离小于安全距离的触电人体距离带电体特别是高压带电体小于规定的安全距离，虽然人体没有接触带电体，也可能发生触电事故。因为空气间隙的绝缘强度是有限的，太近时空气将被击穿，带电体对人体放电，并在人体与带电体间产生电弧，此时人体将受到电弧灼伤和电击双重伤害措施：工作人员距离带电体距离不允许小于安全距离 安全用电 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
28、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。第二节第二节.防止人身触电的技术措施防止人身触电的技术措施 安全用电 补充基本概念1).绝缘它是防止人体触及绝缘物把带电体封闭起来。瓷、玻璃、云母、橡胶、木材、胶木、塑料、布、纸和矿物油等都是常用的绝缘材料。应当注意：很多绝缘材料受潮后会丧失绝缘性能或在强电场作用下会遭到破坏，丧失绝缘性能。2).2).外壳保护 外壳保护 为了防止人员误触电气元件裸露的带电部位，将电气 为了防止人员误触电气元件裸露的带电部位，将电气元件安装在金属盒或盒内，对人起到安全防护作用。元件安装在金属
29、盒或盒内，对人起到安全防护作用。安全用电 3).屏护即采用遮拦、护照、护盖箱闸等把带电体同外界隔绝开来。电器开关的可动部分一般不能使用绝缘，而需要屏护。高压设备不论是否有绝缘，均应采取屏护。4).间距就是保证必要的安全距离。间距除用防止触及或过分接近带电体外，还能起到防止火灾、防止混线、方便操作的作用。在低压工作中，最小检修距离不应小于0.1米。安全用电 一、安全接地 安全接地是 安全接地是防止接触电压触电 防止接触电压触电和 和跨步电压触电 跨步电压触电的根 的根本方法。本方法。安全接地包括 安全接地包括 电气设备外壳 电气设备外壳(或构架 或构架)保护接地 保护接地、保护 保护接零 接零或
30、 或 零线的重复接地 零线的重复接地。(一 一)保护接地 保护接地 方法：方法：是将一切 是将一切正常时不带电 正常时不带电而在 而在绝缘损坏时可能带 绝缘损坏时可能带电的金属部分 电的金属部分(如各种电气设备的金属外壳、配电装置的金 如各种电气设备的金属外壳、配电装置的金属构架等 属构架等)与独立的接地装置相连 与独立的接地装置相连，从而防止工作人员触及，从而防止工作人员触及时发生触电事故。它是防止接触电压触电的一种技术措施。时发生触电事故。它是防止接触电压触电的一种技术措施。原理：原理：保护接地是利用 保护接地是利用接地装置足够小的接地电阻值 接地装置足够小的接地电阻值，降低故障设备外壳可
31、导电部分对地电压，减小人体触及时 降低故障设备外壳可导电部分对地电压，减小人体触及时流过人体的电流，达到防止接触电压触电的目的。流过人体的电流，达到防止接触电压触电的目的。安全用电 安全用电 11中性点不接地系统的保护接地中性点不接地系统的保护接地 在中性点不接地系统中，用电设备一 在中性点不接地系统中，用电设备一相绝缘损坏 相绝缘损坏，外壳带电。，外壳带电。如果设备 如果设备外壳没有接地 外壳没有接地，如图，如图164(a)164(a)所示，则设备 所示，则设备外壳 外壳上将 上将长 长期存在着电压 期存在着电压(接近于相电压 接近于相电压)，当人体触及到电气设备外壳时，当人体触及到电气设备
32、外壳时，就 就有电流流过人体 有电流流过人体，其值为，其值为 安全用电 但若采用保护接地 但若采用保护接地，如图，如图16 164(b)4(b)所示，保护接地电阻 所示，保护接地电阻R R0 0与人体 与人体电阻 电阻R Rb b并联，由于 并联，由于R R0 0Rb Rb，则设，则设备 备对地电压 对地电压及流过人体的 及流过人体的电流 电流可近 可近似为 似为16-3 16-3和 和16-4 16-4式中 式中 R R0 0 保护接地电阻。保护接地电阻。安全用电 比较式 比较式(162)(162)与式 与式(163)(163)可知，由于 可知，由于Zc Zc Rb Rb、Ro Ro，所以其
33、分母近似相等；而分子因，所以其分母近似相等；而分子因RbR0 RbR0，使得接地后，使得接地后对地 对地电压大大降低 电压大大降低。同样 同样由式 由式(161)(161)与式 与式(16-4)(16-4)得知，保护接地后，人体触 得知，保护接地后，人体触及设备外壳时流过的 及设备外壳时流过的电流也大大降低。电流也大大降低。由此可见，由此可见，只要选择适当的 只要选择适当的R0 R0，即可避免人体触电。，即可避免人体触电。安全用电 同样，同样，在 在6 6一 一10kV 10kV中性点不接地系统中 中性点不接地系统中，若采用保护，若采用保护接地，尽管其电压等级较高，也能 接地，尽管其电压等级较
34、高，也能减小因设备发生碰壳人 减小因设备发生碰壳人体触及设备时流过人体的电流，减小触电的危险性 体触及设备时流过人体的电流，减小触电的危险性。如果进一步采取相应的防范措施，增大人体同路的电 如果进一步采取相应的防范措施，增大人体同路的电阻，阻，如人脚穿胶鞋，如人脚穿胶鞋，也能将人体电流 也能将人体电流限制在 限制在50mA 50mA之内 之内，保，保证人身安全。证人身安全。例如，例如，220 220 380V 380V中性点不接地系统，中性点不接地系统，绝缘阻抗 绝缘阻抗Z ZC C取绝缘电阻 取绝缘电阻7000 7000，有设备发生单相碰壳。，有设备发生单相碰壳。若没有保护接地，若没有保护接
35、地，有人触及该设备外壳，人体电阻 有人触及该设备外壳，人体电阻Rb Rb为 为10000 10000，则，则流过人体电流约为 流过人体电流约为66mA 66mA；但如果该设备有保护接地，但如果该设备有保护接地，接地电阻只 接地电阻只Ro Ro 4 4，则流过人体的电流约为 则流过人体的电流约为0.26mA 0.26mA，显然，该电流不会危，显然，该电流不会危及人身安全。及人身安全。安全用电 2中性点直接接地系统的保护接地 中性点直接接地系统中，若 中性点直接接地系统中，若不采用保护接地 不采用保护接地，当人体接，当人体接触一相碰壳的电气设备时，触一相碰壳的电气设备时，人体相当于发生单相触电，人
36、体相当于发生单相触电，如图 如图165(a)165(a)所示，流过人体的电流及接触电压为 所示，流过人体的电流及接触电压为以 以380 380 220V 220V低压系统为例，人 低压系统为例，人体电阻及 体电阻及Rb Rb 1000 1000,，Rn Rn 4 4，则流过人体的电流，则流过人体的电流Ib Ib 220mA 220mA，作用于人体电压，作用于人体电压Uc Uc 220V 220V，此，此时足以使人致命。时足以使人致命。安全用电 安全用电 若采用保护接地，如 若采用保护接地，如图 图165(b)165(b)所示，所示，电流将经 电流将经人体电阻 人体电阻Rb Rb和设备 和设备接
37、地电 接地电阻 阻R0 R0的并联支路 的并联支路、电源中、电源中性点 性点接地电阻 接地电阻Rn Rn、电源形 电源形成回路 成回路，设保护接地电阻，设保护接地电阻R0 R0 4 4，流过人体的电流，流过人体的电流及接触电压为 及接触电压为 110mA 110mA的电流虽比未装保护接地时小，但对人身安全仍有致 的电流虽比未装保护接地时小，但对人身安全仍有致命的危险。所以，命的危险。所以，在中性点直接接地的低压系统中 在中性点直接接地的低压系统中，电气设备 电气设备的外壳采用保护接地 的外壳采用保护接地仅能减轻触电的危险程度，并不能保证人 仅能减轻触电的危险程度，并不能保证人身安全 身安全；在
38、 在高压系统 高压系统中，其 中，其作用就更小。作用就更小。安全用电(二 二)保护接零和零线重复接地 保护接零和零线重复接地 1 1、保护接零、保护接零 在 在中性点直接接地 中性点直接接地的低压供电网络，一般 的低压供电网络，一般采用的是三相 采用的是三相四线制 四线制的供电方式。将 的供电方式。将电气设备的金属外壳与电源 电气设备的金属外壳与电源(发电机或 发电机或变压器 变压器)接地中性线 接地中性线(零线 零线)作金属性连接 作金属性连接，这种方式称为，这种方式称为保护 保护接零，接零，如图 如图166 166所示。所示。安全用电 分析：分析：由于 由于接地中性线阻抗 接地中性线阻抗很
39、小，很小，接地短路电流 接地短路电流Ik Ik较大 较大，足以，足以使线路上 使线路上(或电源处 或电源处)的 的自动开关或熔断器 自动开关或熔断器以很短的时限将设备 以很短的时限将设备从电网中切除 从电网中切除，使故障设备停电，使故障设备停电。另外，另外，人体电阻远大于接零回路中的电阻 人体电阻远大于接零回路中的电阻，即使在故障未，即使在故障未切除前，人体触到故障设备外壳，切除前，人体触到故障设备外壳，接地短路电流几乎全部通过 接地短路电流几乎全部通过接零回路 接零回路，也使流过人体的电流接近于零 也使流过人体的电流接近于零，保证了人身安全。保证了人身安全。采用保护接零时，当电气设 采用保护
40、接零时，当电气设备 备某相绝缘损坏碰壳，接地短路 某相绝缘损坏碰壳，接地短路电流 电流流经 流经短路线 短路线和 和接地中性线 接地中性线构 构成回路；成回路；安全用电 2 2零线的重复接地 零线的重复接地 运行经验表明，在 运行经验表明，在保护接零 保护接零的系统中，的系统中，只在电源的中 只在电源的中性点处接地 性点处接地还 还不够安全 不够安全，为了防止接地中性线的断线而失，为了防止接地中性线的断线而失去保护接零的作用，还应在 去保护接零的作用，还应在零线的一处 零线的一处或 或多处通过接地装 多处通过接地装置与大地连接，即 置与大地连接，即零线重复接地，零线重复接地，如图 如图167
41、167所示。所示。安全用电 在保护接零的系统中，若零线不重复接地，当零线断线时，在保护接零的系统中，若零线不重复接地，当零线断线时，只有 只有断线处之前 断线处之前的电气设备的 的电气设备的保护接零才有作用 保护接零才有作用，人身安全得，人身安全得以保护；在 以保护；在断线处之后 断线处之后，当设备某相绝缘损坏碰壳时，设备外，当设备某相绝缘损坏碰壳时，设备外壳带有相电压，仍 壳带有相电压，仍有触电的危险 有触电的危险。即使相线不碰壳，在断线处。即使相线不碰壳，在断线处之后的负荷群中，如果出现三相负荷不平衡 之后的负荷群中，如果出现三相负荷不平衡(如一相或两相断 如一相或两相断开 开)，也会使设
42、备外壳出现危险的对地电压，危及人身安全。，也会使设备外壳出现危险的对地电压，危及人身安全。采用了 采用了零线的重复接地后 零线的重复接地后，若零线断线，若零线断线，断线处之后的电 断线处之后的电气设备相当于进行了保护接地，其危险性相对减小。气设备相当于进行了保护接地，其危险性相对减小。安全用电(三 三)安全接地注意事项 安全接地注意事项 电气设备的 电气设备的保护接地 保护接地、保护接零 保护接零和 和零线的重复接地 零线的重复接地都是为了 都是为了保证人身安全的，故统称为 保证人身安全的，故统称为安全接地 安全接地。为了使安全接地切实发。为了使安全接地切实发挥作用，应注意以下问题：挥作用，应
43、注意以下问题：(1)(1)同一系统 同一系统(同一台变压器或同一台发电机供电的系统 同一台变压器或同一台发电机供电的系统)中，中，只能采用一种安全接地的保护方式，只能采用一种安全接地的保护方式，不可一部分设备采用保护 不可一部分设备采用保护接地，另一部分设备采用保护接零。否则，当保护接地的设备 接地，另一部分设备采用保护接零。否则，当保护接地的设备一相漏电碰壳时，接地电流经保护接地体、电流中性点接地体 一相漏电碰壳时，接地电流经保护接地体、电流中性点接地体构成回路，构成回路，使零线带上危险电压，危及人身安全。使零线带上危险电压，危及人身安全。安全用电(2)(2)应将接地电阻控制在允许范围之内。
44、例如，应将接地电阻控制在允许范围之内。例如，310kV 310kV高 高压电气设备单独使用的接地装置的接地电阻一般不超 压电气设备单独使用的接地装置的接地电阻一般不超10 10；低压电气设备及变压器的接地电阻不大于 低压电气设备及变压器的接地电阻不大于4 4；当变压器总；当变压器总容量不大于 容量不大于100kV A 100kV A时，接地电阻不大于 时，接地电阻不大于10 10；重复接地的接 重复接地的接地电阻每处不大于 地电阻每处不大于10 10；对变压器总容量不大于；对变压器总容量不大于100kV A 100kV A的 的电网，每处重复接地的电阻不大于 电网，每处重复接地的电阻不大于30
45、 30，且重复接地不应少，且重复接地不应少于 于3 3处；高压和低电气设备共用同一接地装置时，接地电阻 处；高压和低电气设备共用同一接地装置时，接地电阻不大于 不大于4 4 等。等。(3)(3)零线的主干线不允许装设开关或熔断器。零线的主干线不允许装设开关或熔断器。(4)(4)各设备的保护接零线不允许串接，应各自与零线的干线 各设备的保护接零线不允许串接，应各自与零线的干线直接相连。直接相连。(5)(5)在低压配电系统中，不准将三孔插座上接电源零线的孔 在低压配电系统中，不准将三孔插座上接电源零线的孔同接地线的孔串接，否则零线松掉或折断，就会使设备金属 同接地线的孔串接，否则零线松掉或折断，就
46、会使设备金属外壳带电；若零线和相线接反，也会使外壳带上危险电压。外壳带电；若零线和相线接反，也会使外壳带上危险电压。安全用电(四 四)保护接地和接零应用范围 保护接地和接零应用范围 保护接地和接零的设备，主要根据电压等级、运行方式及 保护接地和接零的设备，主要根据电压等级、运行方式及周围 周围 环境而定。一般情况下，供配电系统中的下列设备和部件 环境而定。一般情况下，供配电系统中的下列设备和部件需要采用 需要采用接地 接地或 或接零保护 接零保护。(1)(1)电机、变压器、断路器和其他电气设备的金属外壳或基础。电机、变压器、断路器和其他电气设备的金属外壳或基础。(2)(2)电气设备的传动装置。
47、电气设备的传动装置。(3)(3)互感器的二次绕组。互感器的二次绕组。(4)(4)屋内外配电装置的金属或钢筋混凝土构架。屋内外配电装置的金属或钢筋混凝土构架。(5)(5)配电盘、保护盘和控制盘的金属框架。配电盘、保护盘和控制盘的金属框架。(6)(6)交、直流电力和控制电缆的金属外皮、电力电缆接头的金 交、直流电力和控制电缆的金属外皮、电力电缆接头的金属外壳和穿线钢管等。属外壳和穿线钢管等。(7)(7)居民区中性点非直接接地架空电力线路的金属杆塔和钢筋 居民区中性点非直接接地架空电力线路的金属杆塔和钢筋混凝土杆塔或构架。混凝土杆塔或构架。(8)(8)带电设备的金属护网。带电设备的金属护网。(9)(
48、9)配电线路杆塔上的配电装置、开关和电容器等的金属外壳。配电线路杆塔上的配电装置、开关和电容器等的金属外壳。安全用电(五五)低压系统接地形式低压系统接地形式 1 1 TN TN系统 系统 低压系统有一点直接接地 低压系统有一点直接接地，装置的外露导电部分用保护线与，装置的外露导电部分用保护线与该点连接。按照 该点连接。按照中性线 中性线与 与保护线 保护线的 的组合 组合情况，情况，TN TN系统有以下 系统有以下三种形式：三种形式：(1)TN-S(1)TN-S系统。系统。整个系统的中性线与保护线是分开的，整个系统的中性线与保护线是分开的，16-16-8(a)8(a)(2)TN-C-S(2)T
49、N-C-S系统。系统。系统中有一部分中性线与保护线是合一的，系统中有一部分中性线与保护线是合一的，如图 如图16-8(b)16-8(b)所示。所示。)安全用电(3)TN-C(3)TN-C系统。系统。整个系统的中性线与保护线是合一的，整个系统的中性线与保护线是合一的，16-16-8(c 8(c）安全用电 22TTTT系统系统 TT TT系统 系统有一个直接接地点 有一个直接接地点，电气装置的外露导，电气装置的外露导电部分接至电气上与 电部分接至电气上与低压系统的接地点无关 低压系统的接地点无关的接地装 的接地装置，如图 置，如图169 169所示。所示。安全用电 3IT系统 IT IT系统的 系
50、统的带电部分 带电部分与 与大地间不直接连接 大地间不直接连接(经阻抗接地或不接地 经阻抗接地或不接地)，而，而电气装置的外露导电部分则是接地 电气装置的外露导电部分则是接地的，如图 的，如图1610 1610所示。所示。安全用电 44文字代号的意义文字代号的意义(1)(1)第一个字母表示低压系统的对地关系：第一个字母表示低压系统的对地关系：T T一点直接接地；一点直接接地；I I所有带电部分与地绝缘或一点经阻抗接地。所有带电部分与地绝缘或一点经阻抗接地。(2)(2)第二个字母表示电气装置的外露导电部分的对地关系：第二个字母表示电气装置的外露导电部分的对地关系：T T一外露导电部分对地直接电气