1、第第1章章 安全用電安全用電 第一章第一章 安全用電安全用電 1.1 人身安全人身安全 1.2電氣火災電氣火災1.3 用電安全技術簡介用電安全技術簡介1.4 觸電急救與電氣消防觸電急救與電氣消防 實訓實訓1-1 觸電急救觸電急救實訓實訓1-2 消防訓練消防訓練 第第1章章 安全用電安全用電 一、教學目的一、教學目的 1 1、掌握用電安全技術、掌握用電安全技術( (包括接地保護、接零保護和漏電保包括接地保護、接零保護和漏電保) ) 2 2、了解一般情況下對人體的安全電流和電壓，了解觸電事、了解一般情況下對人體的安全電流和電壓，了解觸電事故的發(fā)生，了解安全用電的原則。故的發(fā)生，了解安全用電的原則。

2、 3 3、 培養(yǎng)邏輯思維和利用知識解決實際問題的能力。培養(yǎng)邏輯思維和利用知識解決實際問題的能力。二、重點、難點二、重點、難點 安全用電的技術是學生今后生產、生活中保障自身安全的安全用電的技術是學生今后生產、生活中保障自身安全的準則之一，因此是本章內容的重點。準則之一，因此是本章內容的重點。 對于觸電事故的發(fā)生，無論是高壓觸電還是低壓觸電都具對于觸電事故的發(fā)生，無論是高壓觸電還是低壓觸電都具有不可實驗與體驗性，要求具有較強的理解能力和分析能力，有不可實驗與體驗性，要求具有較強的理解能力和分析能力，所以是本章的難點。所以是本章的難點。第第1章章 安全用電安全用電 第一章第一章 安全用電安全用電 隨

3、著電能應用的不斷拓展,以電能為介質的各種電氣設備廣泛進入企業(yè)、社會和家庭生活中，與此同時，使用電氣所帶來的不安全事故也不斷發(fā)生。為了實現電氣安全，對電網本身的安全進行保護的同時，更要重視用電的安全問題。因此，學習安全用電基本知識，掌握常規(guī)觸電防護技術，這是保證用電安全的有效途徑。 電氣危害有兩個方面：一方面是對系統(tǒng)自身的危害，如短路、過電壓、絕緣老化等；另一方面是對用電設備、環(huán)境和人員的危害，如觸電、電氣火災、電壓異常升高造成用電設備損壞等，其中尤以觸電和電氣火災危害最為嚴重。觸電它可直接導致人員傷殘、死亡。另外，靜電產生的危害也不能忽視，它是電氣火災的原因之一，對電子設備的危害也很大。第第1

4、章章 安全用電安全用電 1.1 人身安全人身安全1.觸電危害 觸電是指人體觸及帶電體后， 電流對人體造成的傷害。 它有兩種類型， 即電擊和電傷。 1) 電傷非致命的 電傷是指電流的熱效應、 化學效應、 機械效應及電流本身作用造成的人體傷害。 電傷會在人體皮膚表面皮膚表面留下明顯的傷痕， 常見的有灼傷、 電烙傷和皮膚金屬化等現象。 2)電擊 電擊是指電流通過人體內部內部， 破壞人體內部組織， 影響呼吸系統(tǒng)、 心臟及神經系統(tǒng)的正常功能， 甚至危及生命。在觸電事故中， 電擊和電傷常會同時發(fā)生。第第1章章 安全用電安全用電 3）影響觸電危險程度的因素 （1） 電流大小對人體的影響 通過人體的電流越大，

5、 人體的生理反應就越明顯， 感應就越強烈， 引起心室顫動所需的時間就越短， 致命的危害就越大。 按照通過人體電流的大小和人體所呈現的不同狀態(tài)， 工頻交流電大致分為下列三種： 感覺電流: 指引起人的感覺的最小電流(1-3mA) 。 擺脫電流: 指人體觸電后能自主擺脫電源的最大電流(10mA) 。 致命電流: 指在較短的時間內危及生命的最小電流(30mA)。參考P2表11 第第1章章 安全用電安全用電 （2） 電流的類型 工頻交流電的危害性大于直流電，因為交流電主要是麻痹破壞神經系統(tǒng)，往往難以自主擺脫。一般認為4060 Hz的交流電對人最危險。隨著頻率的增加，危險性將降低。當電源頻率大于2000

6、Hz時，所產生的損害明顯減小，但高壓高頻電流對人體仍然是十分危險的。第第1章章 安全用電安全用電 （3）電流的作用時間 人體觸電，當通過電流的時間越長，愈易造成心室顫動，生命危險性就愈大。據統(tǒng)計，觸電15min內急救，90%有良好的效果，10分鐘內60%救生率，超過15分鐘希望甚微。 觸電保護器的一個主要指標就是額定斷開時間與電流乘積小于30mA.s。實際產品一般額定動作電流30 mA，動作時間0.1s，故小于30 mA.s可有效防止觸電事故。第第1章章 安全用電安全用電 （4） 電流路徑 電流通過頭部可使人昏迷； 通過脊髓可能導致癱瘓； 通過心臟會造成心跳停止， 血液循環(huán)中斷； 通過呼吸系統(tǒng)

7、會造成窒息。 因此， 從左手到胸部是最危險的電流路徑； 從手到手、 從手到腳也是很危險的電流路徑； 從腳到腳是危險性較小的電流路徑。（5） 人體電阻 人體電阻是不確定的電阻，皮膚干燥時一般為100 K左右，而一旦潮濕可降到1 K 。人體不同，對電流的敏感程度也不一樣，一般地說，兒童較成年人敏感,女性較男性敏感。患有心臟病者，觸電后的死亡可能性就更大。第第1章章 安全用電安全用電 (6) 安全電壓 安全電壓是指人體不戴任何防護設備時安全電壓是指人體不戴任何防護設備時,觸及帶電體不觸及帶電體不受電擊或電傷。受電擊或電傷。人體觸電的本質是電流通過人體產生了有害效應，然而觸電的形式通常都是人體的兩部分

8、同時觸及了帶電體，而且這兩個帶電體之間存在著電位差。因此在電擊防護措施中，要將流過人體的電流限制在無危險范圍內，也即將人體能觸及的電壓限制在安全的范圍內。國家標準制定了安全電壓系列，稱為安全電壓等級或額定值，這些額定值指的是交流有效值交流有效值，分別為：42V、36V、24V、12V、6V等幾等幾種種。 第第1章章 安全用電安全用電 2. 常見的觸電原因 人體觸電主要原因有兩種：直接或間接接觸帶電體以及跨步電壓。直接接觸又可分為單極接觸和雙極接觸。 1） 單極觸電 當人站在地面上或其他接地體上， 人體的某一部位觸及一相帶電體時， 電流通過人體流入大地(或中性線)， 稱為單極觸電， 如圖1.所示

9、。圖1.1-1（a）為電源中性點接地運行方式時,單相的觸電電流途徑。圖1.1-1（b）為中性點不接地的單相觸電情況。一般情況下，接地電網里的單相觸電比不接接地電網里的單相觸電比不接地電網里的危險性大。地電網里的危險性大。要避免單線觸，操作時必須穿上膠鞋或站在干燥的木凳上。第第1章章 安全用電安全用電 （a） 中性點直接接地中性點直接接地 （b） 中性點不直接接地中性點不直接接地 圖圖1.1-1 單相觸電單相觸電第第1章章 安全用電安全用電 2） 雙極觸電 雙極觸電是指人體兩處同時觸及同一電源的兩相帶電體， 以及在高壓系統(tǒng)中， 人體距離高壓帶電體小于規(guī)定的安全距離， 造成電弧放電時， 電流從一相

10、導體流入另一相導體的觸電方式， 如圖1.1-所示。 兩相觸電加在人體上的電壓為線電壓， 因此不論電網的中性點接地與否， 其觸電的危險性都最大。為救他，立即斷開電源！第第1章章 安全用電安全用電 圖圖1.1-2 雙極觸電雙極觸電 第第1章章 安全用電安全用電 3） 跨步電壓觸電 當帶電體接地時有電流向大地流散， 在以接地點為圓心， 半徑20 m的圓面積內形成分布電位。 人站在接地點周圍， 兩腳之間(以0.8 m計算)的電位差稱為跨步電壓Uk， 如圖1.1-3所示，由此引起的觸電事故稱為跨步電壓觸電。高壓故障接地處，或有大電流流過的接地裝置附近都可能出現較高的跨步電壓。離接地點越近、兩腳距離越大，

11、跨步電壓值就越大。一般10米以外就沒有危險。 高壓線第第1章章 安全用電安全用電 圖圖1.1-3 跨步電壓跨步電壓 接地電流電位分布曲線UjUdUk0.8 m0.8 m20 m20 m第第1章章 安全用電安全用電 4） 剩余電荷觸電 剩余電荷觸電是指當人觸及帶有剩余電荷的設備時， 帶有電荷的設備對人體放電造成的觸電事故。 設備帶有剩余電荷， 通常是由于檢修人員在檢修中搖表測量停電后的并聯(lián)電容器、電力電纜、 電力變壓器及大容量電動機等設備時， 檢修前、 后沒有對其充分放電所造成的。 第第1章章 安全用電安全用電 3. 防止觸電 產生觸電事故有以下原因：（1） 缺乏用電常識， 觸及帶電的導線。（2

12、） 沒有遵守操作規(guī)程， 人體直接與帶電體部分接觸。（3） 由于用電設備管理不當， 使絕緣損壞， 發(fā)生漏電， 人體碰觸漏電設備外殼。（4） 高壓線路落地， 造成跨步電壓引起對人體的傷害。（5） 檢修中， 安全組織措施和安全技術措施不完善， 接線錯誤， 造成觸電事故。（6） 其他偶然因素， 如人體受雷擊等。 第第1章章 安全用電安全用電 1) 安全制度 (1) 在電氣設備的設計、 制造、 安裝、 運行、 使用和維護以及專用保護裝置的配置等環(huán)中， 要嚴格遵守國家規(guī)定的標準和法規(guī)。 (2) 加強安全教育， 普及安全用電知識。 (3) 建立健全安全規(guī)章制度， 如安全操作規(guī)程、 電氣安裝規(guī)程、 運行管理規(guī)

13、程、 維護檢修制度等， 并在實際工作中嚴格執(zhí)行。第第1章章 安全用電安全用電 2) 安全措施 (1) 停電工作中的安全措施。 在線路上作業(yè)或檢修設備時， 應在停電后進行， 并采取下列安全技術措施： 切斷電源。 驗電。 裝設臨時地線。 第第1章章 安全用電安全用電 此外, 對電氣設備還應采取下列一些安全措施: 電氣設備的金屬外殼要采取保護接地或接零。電氣設備的金屬外殼要采取保護接地或接零。 安裝自動斷電裝置。安裝自動斷電裝置。 盡可能采用安全電壓。盡可能采用安全電壓。 保證電氣設備具有良好的絕緣性能。保證電氣設備具有良好的絕緣性能。 采用電氣安全用具。采用電氣安全用具。 設立保護裝置。設立保護裝

14、置。 保證人或物與帶電體的安全距離。保證人或物與帶電體的安全距離。 定期檢查用電設備。定期檢查用電設備。 第第1章章 安全用電安全用電 1.2 電氣火災電氣火災 電器、照明設備、手持電動工具以及通常采用單相電源供電的小型電器，有時會引起火災，其原因通常是電氣設備選用不當或由于線路年久失修，絕緣老化造成短路，或由于用電量增加、線路超負荷運行，維修不善導致接頭松動，電器積塵、受潮、熱源接近電器、電器接近易燃物和通風散熱失效等。 其防護措施主要是合理選用電氣裝置。例如，在干燥少塵的環(huán)境中，可采用開啟式和封閉式；在潮濕和多塵的環(huán)境中，應采用封閉式；在易燃易爆的危險環(huán)境中，必須采用防爆式。 第第1章章

15、安全用電安全用電 防止電氣火災，還要注意線路電器負荷不能過高，注意電器設備安裝位置距易燃可燃物不能太近，注意電氣設備進行是否異常，注意防潮等。第第1章章 安全用電安全用電 1.3 用電安全技術簡介用電安全技術簡介 低壓配電系統(tǒng)是電力系統(tǒng)的末端，分布廣泛，幾乎遍及建筑的每一角落，平常使用最多的是380220V的低壓配電系統(tǒng)。從安全用電等方面考慮，低壓配電系統(tǒng)有三種接地形式，IT系統(tǒng)、TT系統(tǒng)、TN系統(tǒng)。TN系統(tǒng)又分為TNS系統(tǒng)、TNC系統(tǒng)、TNCS系統(tǒng)三種形式。 1）IT系統(tǒng)系統(tǒng) IT系統(tǒng)就是電源中性點不接地、用電設備外殼直接接地電源中性點不接地、用電設備外殼直接接地的系統(tǒng)，的系統(tǒng)，如圖1.3-

16、1所示。IT系統(tǒng)中，連接設備外殼可導電部分和接地體的導線，就是PE線。第第1章章 安全用電安全用電 圖圖1.3-1 IT接地接地第第1章章 安全用電安全用電 2）TT系統(tǒng)系統(tǒng) TT系統(tǒng)就是電源中性點直接接地、用電設備外殼也直接電源中性點直接接地、用電設備外殼也直接接地的系統(tǒng)，接地的系統(tǒng)，如圖1.3-2所示。通常將電源中性點的接地叫做工作接地工作接地，而設備外殼接地叫做保護接地保護接地。TT系統(tǒng)中，這兩個接地必須是相互獨立的。設備接地可以是每一設備都有各自獨立的接地裝置，也可以若干設備共用一個接地裝置，圖1.3-2中單相設備和單相插座就是共用接地裝置的。第第1章章 安全用電安全用電 圖圖1.3-

17、2 TT系統(tǒng)接地系統(tǒng)接地第第1章章 安全用電安全用電 3）TN 系統(tǒng)系統(tǒng) TN系統(tǒng)即電源中性點直接接地、設備外殼等可導電部分與電源中性點直接接地、設備外殼等可導電部分與電源中性點有直接電氣連接的系統(tǒng)電源中性點有直接電氣連接的系統(tǒng)，它有三種形式，分述如下。 (1)TNS系統(tǒng) TNS系統(tǒng)如圖1.3-3所示。圖中中性線N與TT系統(tǒng)相同，在電源中性點工作接地工作接地，而用電設備外殼等可導電部分通過專門設置的保護線PE連接到電源中性點上。在這種系統(tǒng)中，中性線N和保護線PE是分開的。TNS系統(tǒng)的最大特征是N線與PE線在系統(tǒng)中性點分開后，不能再有任何電氣連接。TNS系統(tǒng)是我國現在應用最為廣泛的一種系統(tǒng)(又稱

18、三相五線制）。新樓宇大多采用此系統(tǒng)。第第1章章 安全用電安全用電 圖圖1.3-3 TN-S系統(tǒng)接地系統(tǒng)接地第第1章章 安全用電安全用電 （2）TN-C系統(tǒng) TN-C系統(tǒng)如圖1.3-4所示，它將PE線和N線的功能綜合起來，由一根稱為保護中性線PEN，同時承擔保護和中性線兩者的功能。在用電設備處，PEN線既連接到負荷中性點上，又連接到設備外殼等可導電部分。此時注意火線（L)與零線(N)要接對，否則外殼要帶電。 TN-C現在已很少采用，尤其是在民用配電中已基本上不允許采用TNC系統(tǒng)。第第1章章 安全用電安全用電 圖圖1.3-4 TN-C系統(tǒng)接地系統(tǒng)接地第第1章章 安全用電安全用電 （3）TN-C-S

19、系統(tǒng) TN-C-S系統(tǒng)是TN-C系統(tǒng)和TNS系統(tǒng)的結合形式，如圖1.3-5所示。TN-C-S系統(tǒng)中，從電源出來的那一段采用TN-C系統(tǒng)只起能的傳輸作用，到用電負荷附近某一點處，將PEN線分開成單獨的N線和PE線，從這一點開始，系統(tǒng)相當于TN-S系統(tǒng)。TN-C-S系統(tǒng)也是現在應用比較廣泛的一種系統(tǒng)。這里采用了重復接地這一技術。此系統(tǒng)在舊樓改造適用。第第1章章 安全用電安全用電 圖圖1.3-5 TN-C-S系統(tǒng)接地系統(tǒng)接地 第第1章章 安全用電安全用電 為降低因絕緣破壞而遭到電擊的危險，對于以上不同的低壓配電系統(tǒng)型式，電氣設備常采用保護接地、保護接零、重復接地等不同的安全措施。 工作接地保護接零保

20、護接地重復接地圖圖1.3-6 保護接地、保護接地、 工作接地、工作接地、 重復接地及保護接零示意圖重復接地及保護接零示意圖 第第1章章 安全用電安全用電 1、接地和接零保護1） 接地保護 按功能分，接地可分為工作接地和保護接地。工作接地是指電氣設備（如變壓器中性點）為保證其正常工作而進行的接地；保護接地是指為保證人身安全，防止人體接觸設備外露部分而觸電的一種接地形式。在中性點不接地系統(tǒng)中在中性點不接地系統(tǒng)中， 設備外露部分（金屬外殼或金屬構架），必須與大地進行可靠電氣連接，即保護接地。 接地裝置由接地體和接地線組成，埋入地下直接與大地接觸的金屬導體，稱為接地體，連接接地體和電氣設備接地螺栓的金

21、屬導體稱為接地線。接地體的對地電阻和接地線電阻的總和，稱為接地裝置的接地電阻。 保護接地常用在保護接地常用在IT低壓配電系統(tǒng)和低壓配電系統(tǒng)和TT低壓配電系統(tǒng)的型式低壓配電系統(tǒng)的型式中中。 第第1章章 安全用電安全用電 RrIdZIdRrIdZIdRbIr(a)(b) (a) 無接地無接地 (b) 有接地有接地 圖圖 1.3-7 保護接地原理圖保護接地原理圖第第1章章 安全用電安全用電 2) 保護接零 保護接零是指在電源中性點接地的系統(tǒng)中在電源中性點接地的系統(tǒng)中，將設備需要接地的外露部分與電源中性線直接連接，相當于設備外露部分與大地進行了電氣連接。使保護設備能迅速動作斷開故障設備，減少了人體觸電

22、危險。 保護接零適用于保護接零適用于TN低壓配電系統(tǒng)型式低壓配電系統(tǒng)型式。 保護接零的工作原理 當設備正常工作時，外露部分不帶電，人體觸及外殼相當于觸及零線，無危險，如圖 1 .3-8 所示。第第1章章 安全用電安全用電 圖圖 1.3-8 保護接零原理圖保護接零原理圖第第1章章 安全用電安全用電 采用保護接零時注意： (1)同一臺變壓器供電系統(tǒng)的電氣設備不宜將保護接地同一臺變壓器供電系統(tǒng)的電氣設備不宜將保護接地和保護接零混用，而且中性點工作接地必須可靠。和保護接零混用，而且中性點工作接地必須可靠。 (2)保護零線上不準裝設熔斷器。保護零線上不準裝設熔斷器。 區(qū)別：將金屬外殼用保護接地線（區(qū)別：

23、將金屬外殼用保護接地線（PEE）與接地極直接）與接地極直接連接的叫接地保護；當將金屬外殼用保護線（連接的叫接地保護；當將金屬外殼用保護線（PE）與保護）與保護中性線（中性線（PEN）相連接的則稱之為接零保護。）相連接的則稱之為接零保護。第第1章章 安全用電安全用電 3) 重復接地 在電源中性線做了工作接地的系統(tǒng)中，為確保保護接零的可靠，還需相隔一定距離將中性線或接地線重新接地， 稱為重復接地。 從圖 1.3-9（a）可以看出，一旦中性線斷線，設備外露部分帶電，人體觸及同樣會有觸電的可能。而在重復接地的系統(tǒng)中，如圖 1.3-9（b）所示，即使出現中性線斷線，但外露部分因重復接地而使其對地電壓大大

24、下降，對人體的危害也大大下降。不過應盡量避免中性線或接地線出現斷線的現象。 第第1章章 安全用電安全用電 斷線UUE IE RE UUVWPENREREIEIEIEIE重復接地(b)危險！斷線UUE UUVWPEN(a)圖圖 1.3-9 重復接地作用重復接地作用第第1章章 安全用電安全用電 以上分析的電擊防護措施是從降低接觸電壓方面進行考慮的。但實際上這些措施往往還不夠完善,需要采用其它保護措施作為補充。例如，采用漏電保護器、過電流保護電器等措施。2. 漏電保護開關漏電保護開關 1）定義：漏電保護器（漏電保護開關）是一種電氣安全裝置。將漏電保護器安裝在低壓電路中，當發(fā)生漏電和觸電時，且達到保護

25、器所限定的動作電流值時，就立即在限定的時間內動作自動斷開電源進行保護。漏電保護為近年來推廣采用的一種新的防止觸電的保護裝置。在電氣設備中發(fā)生漏電或接地故障而人體尚末觸及時， 漏電保護裝置已切斷電源； 或者在人體已觸及帶電體時，漏電保護器能在非常短的時間內切斷電源，減輕對人體的危害。第第1章章 安全用電安全用電 第第1章章 安全用電安全用電 2）種類：漏電保護器按不同方式分類來滿足使用的選型。如按動作方式可分為電壓動作型和電流動作型；按動作機構分，有開關式和繼電器式；按極數和線數分，有單極二線、二極、二極三線等等。按動作靈敏度可分為： 高靈敏度：漏電動作電流在30mA以下； 中靈敏度：30100

26、0mA； 低靈敏度：1000mA以上。 第第1章章 安全用電安全用電 漏電保護器的種類很多，這里介紹目前應用較多的晶體管放大式漏電保護器。晶體管漏電保護器的組成及工作原理如圖 1.3-10所示，由零序電流互感器、輸入電路、放大電路、零序電流互感器、輸入電路、放大電路、執(zhí)行電路、整流電源等構成執(zhí)行電路、整流電源等構成。C3V2V1I V5KAV6R6C3R3C2R4V4V3C1R5R2R1SAIKMKAKMKMFU執(zhí)行電路 整流電源無電流截止正常觸電放大導通得電KAV1V2截止輸入電路零序電流互感器L2V7圖圖 1.3-10 晶體管放大式漏電保護器原理圖晶體管放大式漏電保護器原理圖第第1章章 安

27、全用電安全用電 漏電保護器是一種電流動作型漏電保護，它適用于電源變壓器中性點接地系統(tǒng)（和系統(tǒng)），也適用于對地電容較大的某些中性點不接地的系統(tǒng)（對相相觸電不適用）。 漏電保護器工作原理漏電保護器工作原理：三相線，和中性線穿過零序電流互感器。 在正常情況下（無觸電或漏電故障發(fā)生），三相線和中性線的電流向量和等于零，即： IaIbIcIn 因此，各相線電流在零序電流互感器鐵芯中所產生磁通向量之和也為零，即： abcn 當有人觸電或出現漏電故障時，即出現漏電電流，這時通過零序電流互感器的一次電流向量和不再為零，即： IaIbIcIn 第第1章章 安全用電安全用電 零序電流互感器原邊中有零序電流流過，在其副邊產生感應電動勢，加在輸入電路上，放大管V1得到輸入電壓后，進入動態(tài)放大工