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第1章安全用电第一章安全用电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、处处不能漠视的第1章安全用电一、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。第1章安全用电第一章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，对电子设备的危害也很大。第1章安全用电1.1人身安全1.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。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1章安全用电3）影响触电危险程度的因素（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：①感觉电流:指引起人的感觉的最小电流(1-3mA)。②摆脱电流:指人体触电后能自主摆脱电源的最大电流(10mA)。③致命电流:指在较短的时间内危及生命的最小电流(30mA)。参考P2表1－1第1章安全用电（2）电流的类型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。第1章安全用电（3）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。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可有效防止触电事故。第1章安全用电（4）电流路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。因此，从左手到胸部是最危险的电流路径；从手到手、从手到脚也是很危险的电流路径；从脚到脚是危险性较小的电流路径。（5）人体电阻人体电阻是不确定的电阻，皮肤干燥时一般为100KΩ左右，而一旦潮湿可降到1KΩ。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1章安全用电(6)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。人体触电的本质是电流通过人体产生了有害效应，然而触电的形式通常都是人体的两部分同时触及了带电体，而且这两个带电体之间存在着电位差。因此在电击防护措施中，要将流过人体的电流限制在无危险范围内，也即将人体能触及的电压限制在安全的范围内。国家标准制定了安全电压系列，称为安全电压等级或额定值，这些额定值指的是交流有效值，分别为：42V、36V、24V、12V、6V等几种。第1章安全用电2.常见的触电原因人体触电主要原因有两种：直接或间接接触带电体以及跨步电压。直接接触又可分为单极接触和双极接触。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1.１所示。图1.1-1（a）为电源中性点接地运行方式时,单相的触电电流途径。图1.1-1（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，操作时必须穿上胶鞋或站在干燥的木凳上。第1章安全用电（a）中性点直接接地（b）中性点不直接接地图1.1-1第1章安全用电2）双极触电双极触电是指人体两处同时触及同一电源的两相带电体，以及在高压系统中，人体距离高压带电体小于规定的安全距离，造成电弧放电时，电流从一相导体流入另一相导体的触电方式，如图1.1-２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。为救他，立即断开电源！第1章安全用电图1.1-2双极触电第1章安全用电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1.1-3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1章安全用电图1.1-3跨步电压接地电流电位分布曲线UjUdUk0.8m0.8m20m20m第1章安全用电4）剩余电荷触电剩余电荷触电是指当人触及带有剩余电荷的设备时，带有电荷的设备对人体放电造成的触电事故。设备带有剩余电荷，通常是由于检修人员在检修中摇表测量停电后的并联电容器、电力电缆、电力变压器及大容量电动机等设备时，检修前、后没有对其充分放电所造成的。第1章安全用电3.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1章安全用电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1章安全用电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1章安全用电此外,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1章安全用电1.2电气火灾电器、照明设备、手持电动工具以及通常采用单相电源供电的小型电器，有时会引起火灾，其原因通常是电气设备选用不当或由于线路年久失修，绝缘老化造成短路，或由于用电量增加、线路超负荷运行，维修不善导致接头松动，电器积尘、受潮、热源接近电器、电器接近易燃物和通风散热失效等。其防护措施主要是合理选用电气装置。例如，在干燥少尘的环境中，可采用开启式和封闭式；在潮湿和多尘的环境中，应采用封闭式；在易燃易爆的危险环境中，必须采用防爆式。第1章安全用电防止电气火灾，还要注意线路电器负荷不能过高，注意电器设备安装位置距易燃可燃物不能太近，注意电气设备进行是否异常，注意防潮等。第1章安全用电1.3用电安全技术简介低压配电系统是电力系统的末端，分布广泛，几乎遍及建筑的每一角落，平常使用最多的是380／220V的低压配电系统。从安全用电等方面考虑，低压配电系统有三种接地形式，IT系统、TT系统、TN系统。TN系统又分为TN—S系统、TN—C系统、TN—C—S系统三种形式。1）IT系统IT系统就是电源中性点不接地、用电设备外壳直接接地的系统，如图1.3-1所示。IT系统中，连接设备外壳可导电部分和接地体的导线，就是PE线。第1章安全用电图1.3-1IT接地第1章安全用电2）TT系统TT系统就是电源中性点直接接地、用电设备外壳也直接接地的系统，如图1.3-2所示。通常将电源中性点的接地叫做工作接地，而设备外壳接地叫做保护接地。TT系统中，这两个接地必须是相互独立的。设备接地可以是每一设备都有各自独立的接地装置，也可以若干设备共用一个接地装置，图1.3-2中单相设备和单相插座就是共用接地装置的。第1章安全用电图1.3-2TT系统接地第1章安全用电3）TN系统TN系统即电源中性点直接接地、设备外壳等可导电部分与电源中性点有直接电气连接的系统，它有三种形式，分述如下。(1)TN—S系统TN—S系统如图1.3-3所示。图中中性线N与TT系统相同，在电源中性点工作接地，而用电设备外壳等可导电部分通过专门设置的保护线PE连接到电源中性点上。在这种系统中，中性线N和保护线PE是分开的。TN—S系统的最大特征是N线与PE线在系统中性点分开后，不能再有任何电气连接。TN—S系统是我国现在应用最为广泛的一种系统(又称三相五线制）。新楼宇大多采用此系统。第1章安全用电图1.3-3TN-S系统接地第1章安全用电（2）TN-C系统TN-C系统如图1.3-4所示，它将PE线和N线的功能综合起来，由一根称为保护中性线PEN，同时承担保护和中性线两者的功能。在用电设备处，PEN线既连接到负荷中性点上，又连接到设备外壳等可导电部分。此时注意火线（L)与零线(N)要接对，否则外壳要带电。TN-C现在已很少采用，尤其是在民用配电中已基本上不允许采用TN—C系统。第1章安全用电图1.3-4TN-C系统接地第1章安全用电（3）TN-C-S系统TN-C-S系统是TN-C系统和TN—S系统的结合形式，如图1.3-5所示。TN-C-S系统中，从电源出来的那一段采用TN-C系统只起能的传输作用，到用电负荷附近某一点处，将PEN线分开成单独的N线和PE线，从这一点开始，系统相当于TN-S系统。TN-C-S系统也是现在应用比较广泛的一种系统。这里采用了重复接地这一技术。此系统在旧楼改造适用。第1章安全用电图1.3-5TN-C-S系统接地第1章安全用电为降低因绝缘破坏而遭到电击的危险，对于以上不同的低压配电系统型式，电气设备常采用保护接地、保护接零、重复接地等不同的安全措施。工作接地保护接零保护接地重复接地图1.3-6保护接地、工作接地、重复接地及保护接零示意图第1章安全用电1、接地和接零保护1）接地保护按功能分，接地可分为工作接地和保护接地。工作接地是指电气设备（如变压器中性点）为保证其正常工作而进行的接地；保护接地是指为保证人身安全，防止人体接触设备外露部分而触电的一种接地形式。在中性点不接地系统中，设备外露部分（金属外壳或金属构架），必须与大地进行可靠电气连接，即保护接地。接地装置由接地体和接地线组成，埋入地下直接与大地接触的金属导体，称为接地体，连接接地体和电气设备接地螺栓的金属导体称为接地线。接地体的对地电阻和接地线电阻的总和，称为接地装置的接地电阻。保护接地常用在IT低压配电系统和TT低压配电系统的型式中。第1章安全用电Rr