电气安全技术

　　人们在现代生产和生活中，使用电能是非常普遍的，但是，电能又对人类构成威胁，触电会造成人员伤亡，电气事故会毁坏用电设备或引起火灾。

　　所谓电气事故，主要包括触电事故、雷击、静电危害、电磁场危害、电气火灾和爆炸，也包括危及人身安全的线路故障和设备故障。由于物体带电不象机械危险部位那样容易被人们觉察到，因而更具有危险性。电气安全技术，就是人为了消除电气事故，保证安全所采用的技术措施的统称。

　　一、电流对人体的伤害

　　（一）电流对人体的伤害有电击、电伤和电磁场生理伤害等三种形式。

　　电击是指电流通过人体，破坏人的心脏、肺及神经系统的正常功能。电伤是指电流的热效应、化学效应或机械效应对人体的伤害。主要是指电弧烧伤、熔化金属溅出烫伤等。电磁场生理伤害是指在高频电磁场的作用下，使人出现头晕、乏力、记忆力减退、失眠、多梦等神经系统症状。电流对人体造成死亡的原因主要是电击。

　　在100伏以下的低压系统中，电流会引起人的心室颤动。所谓心室颤动，是当电流通过人的心脏时，心脏由原来正常跳动变为每分钟数百次以上的细微颤动。这种细微颤动足以使心脏不能再压送血液，导致血液终止循环和大脑缺氧，发生窒息死亡。

　　（二）电流对人体危害的主要因素。

　　电流对人体的危害与下列因素有关：

　　1 .流经人体的电流强度；

　　2.电流通过人体的持续时间；

　　3.电流通过人体的途径；

　　4.电流的频率；

　　5.人体的健康状况。

　　6.危害程度与上述因素的程度直接相关。

　　一般认为，电流通过人体的心脏、肺部和中枢神经系统的危险性大，其中以电流通过心脏的危险性为最大。所以，按电流通过的途径来区别危险程度，首先以从手到脚的电流途径最危险。因为沿这条途径有较多的电流通过心脏、肺部和脊髓等重要器官；其次是从一只手到另一只手的电流途径；第三是从一只脚到另一只脚的电流途径。但后者容易因剧烈痉挛而摔倒，导致电流通过全身，造成摔伤、坠落等严重的二次事故。

　　通常电气设备都采用频（50赫）交流电，这对人的安全来说是最危险的频率。另外，人的健康状况不同，对电流的敏感程度和可能造成的危险程度也不完全相同。凡患有心脏病、神经系统疾病和结核病的人，受电击伤害的程度都比较重。

　　（三）触电形式。按照人体触电及带电体的方式和电流通过人体的途径，电击可以分为下列几种情况：

　　1.低压单相触电。既人体在地面或其他接地导体上，人体的某一部位触及一相带电体的触电事故。大部分触电事故都是单相触电事故。

　　2.低压两相触电。即人体两处同时触及两相带电体的触电事故。这时由于人体受到的电压可达220伏或380伏，所以危险性很大。

　　3.跨步电压触电。当带电体接地有电流流入地下是时，电流在接地点周围土壤中产生电压降，人的接地点周围，两脚之间出现电压（即跨步电压），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。

　　4.高压电击。对于1000伏以上的高压电气设备，当人体过分接近它时，高压电能将空气击穿使电流通过人体。此时还伴有高温电弧，能把人烧伤。

　　二、电气安全技术措施

　　触电事故尽管有各种各样，但最常见的是偶然触及在正常情况下不带电而意外带电的导体。触电事故虽然具有突发性。但具有一定的规律，只要能够掌握其规律采取相应的安全措施，很多是可以避免的。

　　预防触电事故的主要技术措施，有采用安全电压，保证电气设备的绝缘性能，采取屏护，保证安全距离，合理选用电气装置，装设漏电保护装置和保护接地、接零等。

　　（一）采用安全电压。安全电压是为防止触电事故而采用的由特定电源供电的电压系列。这个电压系列的上限值，在任何情况下，两导体间或任一导体之间均不得超过交流（频率为50～50赫）有效值50伏。

　　国家标准规定；安全电压额定值的等级为42 伏、36 伏、24 伏、12 伏、6伏。当电气设备采用了超过24伏电压时，必须采取防止人接触带电体的防护措施。

　　凡手提照明灯、危险环境和特别危险环境的局部照明灯、高度不足2，5米的一般照明灯、危险环境和特别环境中使用的携带式电动工具，如果没有特殊安全结构或安全措施，应采用36伏安全电压。

　　凡工作地点狭窄，行动不便，以及周围有大面积接地导体的环境（如金属容器内、隧道内），所使用的手提照明灯，应采用12伏电压。

　　对于水下的安全电压额定值， 我国尚未规定， 国际电工标准委员会 （IEC）规定为2.5伏。

　　安全电压能限制人员触电通过人体的电流在安全电流范围内，从而在一定程度上保障了人身安全。

　　（二）保证电气设备的绝缘性能。所谓绝缘，是用绝缘物将带电导体封闭起来，使之不能被人身触及导体，从而保证安全。一般使用的绝缘物有瓷、云母、橡胶、胶木、塑、布、纸、矿物油等。但绝缘不是万无一失的，因为绝缘也会遭到破坏，有的是机械损伤，有的是电压过高或绝缘老化产生电击穿。绝缘损坏就会使电气设备外壳带电的机会增加，虽然我们对电气设备外壳偶然带电采取了防护措施，但也直接增加了触电机会。因此，必须使电气设备的绝缘程度保持在规定范围内。

　　用绝缘电阻衡量电气设备的绝缘性能，是一个最基本的指标。足够的绝缘电阻能把电气设备的泄漏电流限制在很小的范围，可以防止漏电引起的事故。不同电压等级的电气设备，有不同的绝缘电阻要求，并要定期进行测定。此外，电工作业人员还应正确使用绝缘用具，穿用绝缘靴、鞋。

　　（三）采取屏护。所谓屏护，就是由遮栏、护罩、护盖、箱盒等把带电体同外界隔绝开来，以减少人员直接触电的可能性。

　　（四）保证安全距离。所谓电气安全距离，是指人体、物体等接近电体不会发生危险的距离。为了防止人体触电和接近带电体，为了避免车辆或其它工具碰撞或过分接近带电体，为了防止火灾、过电压放电和各种短路事故，在带电体与地面之间、带电体与带电体之间、带电体与人体之间、带电体与其它设施和设备之间，均应保证安全距离。安全距离电压的高低、设备的类型及安装方式等因素决定。

　　（五）合理选用电气装置。合理选用电气装置，是减少触电危害和火灾爆炸事故的重要措施。选择电气设备，主要根据周围环境的需要。例如，在干燥少尘的环境，可采用开启式和封闭式电气设备，在潮湿和多尘的环境中，应采用封闭式电气设备；在有腐蚀性气体的环境中，必须采用封闭式电气设备；在有易燃易爆危险的环境中，必须采用防爆式电气设备。

　　（六）装设漏电保护装置。漏电电流动作保护器（漏电保护器），是一种在设备及线路漏电时，保证人身和设备安全的装置。其作用主要是防止由于漏电引起的人身触电，其次是防止由于漏电引起设备火灾，以及监视、切除电源一相接地故障。有的漏电保护器还能够切除三相电机缺相运行的故障。

　　（七）保护接地与接零。

　　1.保护接地。是把用电设备的金属与接地体连接起来。使用电设备与大地紧密连通。在电源为三相三线制中性点不直接接地或单相制电力系统中，应设保护接地线。

　　保护接地线的原理：当电源的某一相漏电时，用电设备金同部分就带有与相电压相等的电压，接地电流Id通过人体和电网对地绝缘阻抗形成回路。有了保护接地后，漏电设备对地电压主要决定于接地电阻Rb的大小。

　　由于保护接地电阻值远小于电网每相对地的绝缘阻抗，所以大大降低了设备带电体的对地电压。接地电阻值越小，越能把带电体的对地电压控制在安全电压范围内。

　　应该指出，在电源为三相四线制变压器中性点直接接地的电力系统中，是不可单纯采取保护接地措施的。如果单纯采取保护接地，当某相发生碰壳短路时，人体与保护接地装置处于并联状态，加在人体上的电压等于接地电阻的电压降，一般可达110伏，这个电压对人体还是很危险的。这就是说，在三相四线制变压器中性点接地的电力系统中，单纯采取保护接地虽然比不采取任何措施要好一些，但并没有从根本上保证安全，危险性依然存在。

　　2.保护接零，是把电气设备在正常情况下不带电的金属部分与电网的零线紧密地连接起来，在电源为三相四线制变压器中性点直接接地的电力系统中，应采用保护接零。

　　在中性点直接接地的系统中，如果用电设备上不采取任何安全措施，则一旦设备漏电，触及设备的人体将承受近220伏的电压，是很危险的，采取保护接零就可以消除这一危险。

　　保护接零的原理：当某相带电部分与设备外壳碰连时，通过设备外壳形成相线对零一的单相短路（即碰壳短路），短路电流Id能促使线路上的保护装置（如熔断RD）迅速动作，从而把故障部分断开，消除触电危险。

　　应当注意的是，在三相四线制电力系统中，不允许只对某些设备采取接零，对另外一些设备只采取护地而不接零。正确的做法是采取重复接地保护装置。就是将零线上的一处或多处通过接地装置与大地再次连接。通常是把用电设备的金属外壳同时接地和接零。还应该注意，零线回路中不允许装设熔断器和开关。

　　接地装置广泛地选用自然接地极。例如，与大地有可靠连接的建筑物的金属结构，敷设于地下的水管路等均可以用作自然接地极。但是要严禁将氧气管道和乙炔管道等易燃易爆气体管道作为自然接地极。自然接地电阻不得超过4欧姆。电阻超过4欧姆，应采用人工接地极。