安全用电基础

安全用电基础一．电力的输配过程及低压供电系统简介（一）电力的传输和分配10KV一般车间110KV6KV照明配电380/220V10KV发电厂∽单位（地区）变电所升压变电所区域降压变电所(图1输、配电系统简图)住宅动力配电高压配电车间（二）低压供电系统我们平常所说的市电（380/220V、工频50Hz）就是低压，它由单位（地区）变电所中的三相变压器提供，其低压侧根据接线方式的不同可构成三相三线制、三相四线制等基本的低压供电（电源）系统。变压器的三相绕组联接成Y形，各相绕组的始端引出三根相线（俗称火线），各相绕组的末端形成公共点称为中性点，由此引出的导线即中性线。若变压器无中性线且中性点不接地，以I表示，所形成的供电系统（亦即中性点不接地的电网）为三相三线制。若变压器有中性线且中性点接地，以T表示，此时中性点与大地等电位，可称为零点，而中性线则称为零线，所形成的供电系统（亦即中性点接地的电网）为三相四线制，如图2所示。三相四线制380/220V低压供电系统目前在我国广泛应用，其中动力配电线路采用三根相线和零线，照明配电线路采用一根相线和零线。图中的接地体是埋入大地且与大地直接接触的金属导体。在这里，中性点接地称为系统的工作接地，它是因电力系统正常工作需要而采取的保护措施。（图2三相四线制供电系统）高压侧低压侧接地体L1N（零线）L2L3二．人体触电及急救人体触电是电气事故中最主要的事故之一，它指人体触及电体后，电流对人体造成的伤害。（一）触电的类型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．电击人们通常所说的触电就是指电击，大部分触电死亡事故都是由电击造成的。2．电伤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。电伤往往出现在高压触电事故中。电击和电伤常会同时发生。（二）影响触电危险性的因素触电的危险性即电流对人体的伤害程度取决于以下几个因素：1.电流的大小通过人体电流的大小对触电者的伤害程度起决定作用。对于工频交流电，按照通过人体的电流大小和人体呈现的不同状态，可将其划分为下列三种。①感知电流。它是指引起人体感知的最小电流。人体平均感知电流有效值约为0.7--1.1mA。感知电流一般不会对人体造成伤害。②摆脱电流。人触电后能自行摆脱的最大电流称为摆脱电流。人体的平均摆脱电流约为10--16mA。摆脱电流是人体可以忍受而一般不会造成危险的电流。③致命电流。指在短时间内危及生命的最小电流，当电流100mA以上，则足以致人于死亡；而直流50mA以下、工频30mA以下电流通常不会有生命危险（可视为安全电流）。2.人体的电阻值人体的电阻值通常在10KΩ--100KΩ之间，基本上按表皮角质层电阻大小而定。但它会随时、随地、随人等因素而变化，存在相当地不确定性。3.加在人体上的电压当人体电阻一定时，作用于人体的电压越高，通过人体的电流越大。目前，我国采用的安全电压以36伏和12V两个等级居多。4.通过人体电流的时间电流对人体的伤害与电流通过人体时间的长短有关。通电时间越长，因人体发热出汗和电流对人体组织的电解作用，人体电阻逐渐降低，导致通过人体电流增大，触电的危险性亦随之增加。5．电源频率常用的5OHZ的工频交流电对人体的伤害程度最为严重。当电源的频率偏离工频越远，对人体的伤害程度越轻。不过，高压高频电流对人体依然是十分危险的。6.电流通过人体的途径电流通过头部会使人昏迷而死亡；通过脊髓会导致截瘫及严重损伤；通过中枢神经或有关部位，会引起中枢神经系统强烈失调而导致残废；通过心脏会造成心跳停止而死亡；通过呼吸系统会造成窒息。实践证明，从左手至脚是最危险的电流路径，从右手到脚、从手到手也是很危险的路径，从脚到脚是危险较小的路径。另外，静电场以及雷电带来的冲击电流均会对人体产生伤害。（三）人体触电的方式大体可分为直接接触触电和间接触电两大类。1.直接接触触电人体任何部位直接接触处于电气设备的带电部分而形成的触电。这是各种触电形式中后果最严重的一种。直接接触触电分为单相触电和两相触电。如图3所示。（1）单相触电（单线触电）人体的一部分在接触一根带电相线（火线）的同时，另一部分又与大地接触。在触电事故中，单相触电的事例最多，其中因接触漏电外壳所造成的单相触电较为常见。单相触电的危险程度取决于电网电压高低、中性点是否接地以及环境情况。在高压系统中，人体虽未直接接触带电体，但因安全距离不够，高压系统经电弧对人体放电，也将形成单相触电。（2）两相触电（两线触电）人体同时接触两根带电相线（火线）。这是最危险的触电。(a)电网中性点接地的单相触电(b)电网中性点不接地的单相触电(C)两相触电（图3人体与带电体直接接触）2．间接触电当人体触击到发生漏电故障的电气设备外壳，或者是落地带电体接地点时，将受到接触电压或跨步电压的作用，在一定程度上也会引起触电事故。如图4所示。（1）接触电压触电为保证安全，通常情况下电气设备的外壳都经过了接地处理。当设备因一相绝缘损坏碰壳漏电时，接地电流将自设备外壳通过接地体向四周大地(20m为半径)成半球状流散，接地体周围产生不同电位。此时若人体触及漏电设备外壳时，将视人体所处的位置与接地体的距离产生不同的接触电压。当人体离接地体越远，接触电压越大；当人体处于接地体附近，接触电压接近于零。（2）跨步电压触电带电体着地时，电流流过周围土壤，产生电压降，人体接近着地点时，两脚之间形成跨步电压，其大小决定于离着地点的远近及两脚正对着地点的跨步距离。通常情况下，距着地点20m外可不必考虑跨步电压，视为安全区。接触触电跨步触电接地点接地电流电位分布曲线接触触电（图4接触电压触电和跨步电压触电）（四）触电的急救动作迅速，救护得法。三．保护接地与保护接零在我们日常生活和工作中，经常遇到电气设备因绝缘损坏或带电的导体碰壳而造成外壳带电，这样就可能发生人体触电事故。为了防患于未然，应该按供电系统接地型式的不同，分别采取保护接地或保护接零的安全措施。（一）保护接地在中性点不接地的电网中，把故障情况下可能呈现危险的对地电压的金属部分与大地紧密连接起来即进行接地，构成IT系统，如图5所示。一旦发生碰壳事故，利用接地体具有很小的电阻，将碰壳设备对地电压限制在安全电压以下。但应该注意地是：保护接地只适合于中性点不接地的电网，在中性点接地的电网中使用不能完全保证安全。(图5保护接地)L1L2L3（二）保护接零在中性点接地的电网中，将电气设备正常情况下不带电的金属外壳与电网的零线紧密连接，构成TN系统，如图6所示。一旦设备发生碰壳事故，借零线形成单相短路，漏电电流将上升为很大的短路电流，迫使线路上的保护装置迅速动作而切断电源。(图6保护接零)L1L2L3NTN系统根据设备金属外壳与电网的零线的连接方式不同分为三类：1．TN-C系统我国当前所普遍采用的TN系统(俗称三相四线制)中，保护零线PE和工作零线N是合为一体的，称为PEN线。接零保护时，将设备金属外壳与PEN线连接，如图7（a）所示。在这里，PEN线承担着N线和PEN线的双重作用，也被称为主干保护线,它除可接入控制回路以外，还可根据不同要求装设熔断器、断路器、开关。正常情况下，PEN线就有电流流过，存在着对地电压，有一定的触电危险性。这在某些重要场所是不允许的。另外在TN-C系统中，人们习惯上经常将插座上接电源工作零线的孔与接保护零线的孔连接在一起，一旦工作零线或与相线接反，设备外壳将带电造成事故。2．TN-S系统该系统中，N线和PE线各尽其责：N线作为工作回路专用，与设备金属外壳绝缘，而PE线作为保护专用，与设备金属外壳连接，如图7（b）所示。这种接零保护方式具有较高的用电安全性，也是应该大力提倡的。必须注意地是：PE线上不得装设熔断器、断路器、开关，并要保证其良好的电气连接。3．TN-C-S系统另外，在同一TN系统中，可以采用前一部分保护零线和工作零线合用，后一部分两者分开，即构成TN-C-S系统，如图7（c）所示。应注意地是，采用TN-C-S系统时，在将PEN线分开为N线和PE线以后，不得再合并。L1L2L3PEN（a）L1L2L3NPE（b）L1L2L3NPE（c）（图7TN系统的种类）（三）重复接地TN系统中，将零线上一处或多处通过接地装置与大地再次连接，称为重复接地。如图8所示。重复接地的作用：（1）降低漏电设备的对地电压。（2）减轻零线断线的危险。（3）提高过流保护动作速度。(图8重复接地)（四）接地装置1．接地装置的组成接地装置由接地体和接地线组成。接地体、接地线一般多选用扁钢或圆钢。2．接地装置的安全要求接地装置本身就是安全装置，对于防止触电事故的发生有十分重要的意义，因此，接地装置必须具有足够的机械强度以及良好的导电能力和热稳定性。安装时，要注意：（1）适当的埋入深度。（2）防止机械损伤。（3）联接可靠。（4）防腐蚀处理。四．安全用电基本常识1.建立健全各项安全规章制度，经常加强安全教育和培训。2.设立屏护，保证人与带电体的安全距离（间距），并及时悬挂标示牌。①室内的屏护一般用网状遮拦，以便检查。高压设备必须加屏护。室外变配电设备或高压危险区域，设不低于1.5m的栅栏；室内为不低于1.2m的栅栏。②操作中，与带电体较近时，操作者背后的物体与操作者背部的最小距离应不小于0.5mm。③标示所使用的手段有文字、图形、编号、颜色等等。颜色（安全色）有统一的国际标准：红色--禁止、停止、消防；黄色--注意安全；兰色--强行执行；绿色--安全；黑色--警告。3.经常检查器具的绝缘状况。定期检查工具及防护用具的绝缘性能是否合格，使用时是否在鉴定有效期内。另外，在电气工作中，要注意高、低压器具的区别。4.工作前必须检查工具、测量仪表和防护用具是否完好。电气维修工作结束后，要清点工具及材料数量，清理现场。5.带电操作，必须一人操作，一人监护。6.电气设备的金属外壳必须接地（接零）保护。7.电气设备应防腐、防潮。8.不可用湿手接触带电的物体，更不可用湿布揩擦带电电器。如用手试验电器设备的温度，要用手背。9.搬运、移动电气设备时，必须先切断电源。10.拆除电气设备或线路后，对可能继续供电的线头必须立即用绝缘布包扎好。不准对运转中的电气设备进行拆卸修理。11.要尽可能使用且正确应有安全电压。12.正确使用熔断器。13.严禁带负载操作动力配电箱中的刀开关。14.在电容器上操作时，必须在断电后使之放电。15.电气设备的防火、防爆措施要完善有效。电气设备发生火灾时，要立即切断电源，用沙土、二氧化碳或四氯化碳气体灭火机灭火。严禁用水或泡沫灭火机。16.采用联锁装置和继电保护装置，推广、使用触电保安器。17.正确选用和安装防雷装置，并经常性检查。18．正确使用各类插座。插座按其结构可分为三种：照明线路用单相二极（双眼）和单相三极（三眼）插座以及动力线路中供三相设备用的三相四极插座。各类插座的接线如图9所示。（图9各类插座的接线示意图）单相二极插座零线相线单相三极插座（保护接零或保护地线系统）保护地线或保护零线相线零线三相四极插座（保护接零或保护地线系统）C相B相保护地线或保护零线A相五．电火灾及其防止电（电气）火灾是由于电器设备因故障产生过热或电火花而引起的火灾。（一）电火灾的原因1.过载。2．导线断裂或短路时的火花和电弧。电火花是电极间的击穿放电现象，而电弧是大量电火花汇集而成的。电火花的温度很高，可以引燃可燃物，而电弧的温度更是高达3000----6000℃，甚至能使金属熔化飞溅，构成火源。3.设计不良或使用不当的电热器具。4．接触不良引起过热。5．散热不良。此外，不属于电气设备的电气火灾原因有两个：雷电火灾；静电火灾。（二）电火灾的防护1．按场合的危险等级要求正确选择、安装、使用和维修电气设备及电气线路，并按规定正确采用各种保护措施。2．危险场合中的电气设备要有有高标准的接地、接零；设备附近要有隔热措施等等。3．危险场合及其附近，用非可燃材料或耐火材料构筑。4．危险场合要采取防静电措施：将静电带电体接地（多处接地）----最有效的防护措施。5．