有效防止触电的技术要点

技能点

●直接接触电击防护技术。

●间接接触电击防护技术。

知识点

●防止直接接触电击的安全原理。

●防止间接接触电击的安全原理。

安全要点

●各种防触电技术在生产中的正确应用。

一、直接接触电击的防护技术

1.安全电压

（1）安全电压的概念 安全电压是指人体较长时间接触而不致发生触电危险的电压。

交流工频安全电压的上限值，在任何情况下，两导体间或任一导体与地之间都不得超过50V。

依据国家标准，可将“安全电压”额定值的等级分为42V、36V、24V、12V、6V五个等级，并明确规定了当电气设备采用了超过24V的安全电压时，必须采取防直接接触带电体的保护措施。

（2）安全电压的选用 在安全电压的额定值中，42V和36V可在一般和较干燥环境中使用；而24V以下是在较恶劣环境中允许使用的电压等级。手提照明灯、危险环境的便携式电动工具，应采用36V安全电压；金属容器内、隧道内、矿井内等工作场合，狭窄、行动不便及周围有大面积接地导体的环境，应采用24V或12V安全电压。这样，触电时通过人体的电流可被限制在较小范围内，可在一定程度上保证人身安全，以防止因触电而造成的人身伤害。

2.绝缘防护与屏护

（1）绝缘防护

1）作用。 绝缘是指用绝缘物把带电体封闭起来。良好的绝缘是保证设备和线路正常运行的必要条件，也是防止触电事故发生的重要措施。电气设备的绝缘只有在遭到破坏时才可能被除去。

绝缘物的质量应和设备采用的电压等级、运行环境、运行地点、运行条件相符合。这对预防触电事故的发生起着极重要的作用。如有些手持式电动工具采用双重绝缘，保证有足够的绝缘强度，确保安全。

2）绝缘损坏的原因。

①设备缺陷。

主要是设备的制造质量低劣，使用质量低劣或不合格的绝缘材料，使得设备存在先天性的绝缘缺陷和事故隐患。

②机械损伤。

设备在运输、安装和调试、使用和维修过程中受到机械方面的损伤。

③热击穿。

绝缘物在外加电压的作用下，由于流过的泄漏电流引起温度过分升高所导致的击穿。

3）绝缘电阻。绝缘电阻是最基本的绝缘性能指标，适当的绝缘电阻能把电气设备的泄漏电流限制在安全范围内。

运行中的低压电气设备和低压线路对地的绝缘电阻应大于或等于1kΩ/V，即对于三相四线制线路，相间绝缘应大于或等于0.38MΩ，对地绝缘应大于或等于0.22MΩ。对于新装和大修后的低压线路和设备，绝缘电阻应大于或等于0.5MΩ。在潮湿的环境中对其绝缘电阻的要求可降低到500Ω/V。36V的安全电压线路对地的绝缘电阻应大于或等于0.22MΩ。配电盘的二次电路的绝缘电阻应大于或等于1MΩ，在潮湿的环境中可以降低为0.5MΩ。便携式电气设备的绝缘电阻应大于或等于2MΩ，高压线路和设备的绝缘电阻一般应大于或等于1000MΩ。电力变压器投入运行前，绝缘电阻应大于或等于出厂时的70%，运行中可适当降低。

（2）屏护

1）作用。

电气设备或电气线路，若不能包以绝缘物，如行车的滑触线、汇流排等，则应设置专门的屏护，或放置于人不能触及的高处，防止触及带电部分。

①防止工作人员意外地接触或过分接近带电体。

②作为检修部位与带电体的距离小于安全距离时的隔离措施。

③保护电气设备不受机械损伤。

2）规格。

①遮栏。

遮栏用于室外高压配电装置，用网孔尺寸为40mm×40mm或20mm×20mm的金属网制成。遮栏的高度应大于或等于1.70m，底部距地面的距离应大于或等于0.1m。

10kV及以下落地式变压器台的四周必须装设遮栏，遮栏与变压器外壳的最小距离应大于或等于0.8m。金属遮栏必须妥善接地并加锁。

②保护网。

保护网有铁丝网和铁板网。当明装裸导线或母线跨越通道时，若对地的距离小于2.5m，应在其下方装设保护网。

③栅栏。

栅栏用于室外配电装置时，其高度应大于或等于1.5m。室内场地较开阔时可以装设栅栏，其高度应大于或等于1.2m。栅条间距和到地面的距离应大于或等于0.2m，金属制作的栅栏应妥善接地。

④围墙。

室外落地安装的变配电设施应有完好的围墙。围墙的实体部分的高度应不低于2.5m。

3.安全距离

为了防止人体触及或接近带电体造成触电事故，避免车辆或其他器具碰撞或过分接近带电体造成事故，防止火灾、过电压放电和各种短路事故，且为了操作方便，在带电体与地面之间、带电体与其他设施和设备之间、带电体与带电体之间均需保持一定的安全距离。安全距离的大小取决于电压的高低、设备的类型、安装的方式等因素。

（1）线路间距

导线与地面或水面的最小距离 （单位：m）

导线与建筑物的最小距离 （单位：m）

导线与街道或厂区树木的最小距离 （单位：m）

几种线路同杆架设时应取得有关部门同意，而且必须保证：

1）电力线路在通信线路上方，高压线路在低压线路上方。

2）通信线路与低压线路之间的距离应大于或等于1.5m；低压线路之间应大于或等于0.6m；低压线路与10kV高压线路之间应大于或等于1.2m；10kV高压线路与10kV高压线路之间应大于或等于0.8m。

10kV接户线对地距离应大于或等于4.0m；低压接户线对地距离应大于或等于2.5m；低压接户线跨越通车街道时，对地距离应大于或等于6m；跨越通车困难的街道或人行道时，应大于或等于3.5m。

直接埋地电缆埋设深度应大于或等于0.7m。

（2）设备间距

变配电设备的最小允许距离 （单位：mm）

室内安装的变压器，其外廓与变压器室四壁应留有适当距离。变压器外廓至后壁及侧壁的距离，容量1000kV·A及以下者应大于或等于0.6m，容量1250kV·A及以上者应大于或等于0.8m；变压器外廓至门的距离，分别应大于或等于0.8m和1.0m。

低压配电装置正面通道的宽度，单列布置时应大于或等于1.5m；双列布置时应大于或等于2m。

低压配电装置背面通道应符合以下要求：

1）宽度一般应大于或等于1m，有困难时可减为0.8m。

2）通道内高度小于2.3m无遮栏的裸导电部分与对面墙或设备的距离应大于或等于1m；与对面其他裸导电部分的距离应大于或等于1.5m。

3）通道上方裸导电部分的高度小于2.3m时，应加遮护，遮护后的通道高度应大于或等于1.9m。

配电装置长度大于6m时，屏后应有两个通向本室或其他房间的出口，且其间距离应小于15m。

室内吊灯灯具高度一般应大于2.5m；受条件限制时可减为2.2m；如果还要降低，应采取适当安全措施。当灯具在桌面上方或其他人碰不到的地方时，高度可减为1.5m。户外照明灯具一般应大于或等于3m；墙上灯具高度允许减为2.5m。

（3）检修间距 为了防止在检修工作中人体及其所携带工具触及或接近带电体，必须保证足够的检修间距。

在低压工作中，人体或其所携带工具与带电体的距离应大于或等于0.1m。

在高压无遮栏操作中，人体或其所携带工具与带电体之间的最小距离：10kV及以下的应大于或等于0.7m；20～35kV的应大于或等于1.0m。用绝缘杆操作时，上述距离可分别减为0.4m和0.6m。不能满足上述距离时，应装设临时遮栏。

在线路上工作时，人体或其所携带工具与临近线路带电导线的最小距离：10kV以下的应大于或等于1.0m；35kV的应大于或等于2.5m。

4.漏电保护器

漏电保护器是一种当人体发生单相触电或线路漏电时能自动切断电源的装置。它能起到防止直接触电的作用，又能够起到防止间接触电的作用。目前广泛地应用在一些临时用电场所、建筑工地和日常生活用电中，对防止触电事故发生，保障人身安全起到了积极的作用。

（1）使用漏电保护器的有关规定

1）触电、防火要求较高的场所，新建和扩建工程使用的低压电气设备、插座等均应安装漏电保护器。

2）对新制造的低压配电箱、动力箱、操作台，机床、起重机械和各种传动机械等机电设备的动力箱，在考虑设备的过载、短路、失电压、断相等保护的同时必须考虑漏电保护。用户在使用上述设备时，应优先采用具有漏电保护功能的电气设备。

3）建筑施工场所、临时用电线路的用电设备，必须安装漏电保护器。

4）手持式电功工具（除Ⅲ类外）、移动式生活日用电器（除Ⅲ类外）、其他移动式机电设备以及触电危险性大的用电设备，必须安装漏电保护器。

5）在潮湿、高温、金属占有系数大场所，如锅炉房、食堂、浴室等场所，必须安装漏电保护器。

6）应采用安全电压的场所，不得用漏电保护器代替。如果使用安全电压确有困难，必须经企业管理部门批准，方可用漏电保护器作为补充保护。

7）额定漏电动作电流不超过30mA的漏电保护器，在其他保护措施失效时，可作为直接接触触电的补充保护，但不能作为唯一的直接接触触电的保护。

（2）漏电保护器的接线方式与安装

1）漏电保护器在TT系统中的接线。

2）漏电保护器在TN-C系统中的接线。

3）漏电保护器在TN-S系统中的接线。

4）家庭总保护安装示意图。

5）正确安装漏电保护器。

（3）使用注意事项

1）单极的漏电保护器安装接线时，相线、零线必须接线正确，否则不能起到触电保护的作用。

2）漏电保护器后面不得采用重复接地，否则漏电保护器送不上电。(www.xing528.com)

3）漏电保护器后面的线路零线不能借用，否则送不上电。

4）三相四线制电源应选用4P的漏电保护器；三相五线制电源也应选用4P的漏电保护器，但PE线必须接在漏电保护器外边。

5）设备安装漏电保护器后，原有的保护接地或保护接零不能撤掉。

6）漏电保护器投入运行后要严格管理，每月至少要试验一次，并作好检查记录。检查保护功能时应使用试验按钮，不能采用相线直接接地的方法检验漏电保护器是否动作。

5.等电位联结

等电位联结，是指使各外露可导电部分和装置外可导电部分电位基本相等的电气连接。在具体的实践中，等电位联结就是把建筑物内附近的所有金属物，如建筑物的基础钢筋、自来水管、煤气管及其金属屏蔽层，电力系统的零线和建筑物的接地系统，用电气连接的方法连接起来，使整座建筑物成为一个良好的等电位体。

等电位联结的目的就是使整个建筑物的正常非带电导体处于电气连通状态，防止设备与设备之间、系统与系统之间危险的电位差，确保设备和人员的安全。

主接地端子与自然导体之间的联结称为总等电位联结。总等电位联结作用于全建筑物，它在一定程度上可以降低建筑物内间接接触电压和不同金属部件间的电位差，并消除自建筑物外经电气线路和各种金属管道引入的危险故障电压的危害。

用电设备金属外壳与自然导体之间的联结为局部等电位联结。

1）总等电位联接示意图。

2）卫生间局部等电位联接示意图。

通过等电位联结可以实现等电位环境。等电位环境内可能的接触电压和跨步电压应限制在安全范围内。采用等电位环境时应采取防止环境边缘处危险跨步电压的措旋，并应考虑防止环境内高电位引出和环境外低电位引入的危险。

二、间接接触电击的防护技术

1.接地

接地是将电气设备或装置的某一点（接地端）与大地之间进行符合技术要求的电气连接。目的是利用大地为正常运行、绝缘损坏或遭受雷击等情况下的电气设备等提供对地电流流通回路，保证电气设备和人身的安全。

2.电气设备接地的种类

（1）工作接地

为保证用电设备安全运行，将电力系统中的变压器二次侧中性点接地，称为工作接地。

（2）保护接地

将电动机、变压器等电气设备的金属外壳及与外壳相连的金属构架，通过接地装置与大地连接起来，称为保护接地。保护接地适用于中性点不接地的低压电网。

（3）重复接地

三相四线制的零线在多于一处经接地装置与大地再次连接的情况称为重复接地。对1kV以下的接零系统，重复接地的接地电阻应小于或等于10Ω。

（4）防雷接地

为了防止电气设备和建筑物因遭受雷击而受损，将避雷针、避雷线、避雷器等防雷设备进行接地，称为防雷接地。

（5）共同接地

在保护接地系统中，将接地干线或分支线多点与接地装置连接，称为共同接地。

3.IT系统

（1）IT系统的安全原理 IT系统就是电源系统的带电部分不接地或通过阻抗接地，电气设备的外露导电部分接地的系统。IT系统就是保护接地系统。

不接地配电网电击的危险性：电气设备金属外壳未采取任何安全措施，则当外壳故障带电时，通过人体的电流经线路对地绝缘阻抗构成回路。此时，电击的危险性很大。

保护接地的作用：当设备金属外壳意外带电时，将其对地电压限制在规定的安全范围以内，以消除或减小电击的危险。保护接地能等化导体间电位，防止导体间产生危险的电位差；保护接地还能消除感应电流的危险。

（2）保护接地的应用范围 保护接地适用于各种不接地配电网，包括低压不接地配电网（如井下配电网）和高压不接地配电网，还包括不接地直流配电网。在这些电网中，凡由于绝缘损坏或其他原因而可能带危险电压的正常不带电金属部分，均应接地。

（3）保护接地电阻允许值

保护接地电阻允许值

（4）IT系统的等电位联结

在双重故障的情况下，相间短路电流将促使短路保护装置动作，迅速切断两台设备或其中一台设备的电源，以保证安全。如不能实现等电位联结，则应安装漏电保护器。

（5）IT系统实例

三根相线（加中性线）的IT系统。

4.TT系统

TT系统是指电源系统中有一点直接接地，设备外露导电部分的接地与电源系统的接地在电气上无关的系统。

（1）TT系统的限压原理

当某一相线直接连接设备的金属外壳时，其对地电压不可能被限制在安全范围内。对于一般的过电流保护，实现速断是不可能的。因此，一般情况下不能采用TT系统。

（2）TT系统的应用范围 TT系统主要用于低压共用用户，即用于未装备配电变压器，从外面引进低压电源的小型用户。

（3）TT系统实例

三根相线加中性线的TT系统。

5.TN系统

目前，我国地面上低压配电网绝大多数都采用中性点直接接地的三相四线制配电网。在这种配电网中，TN系统是应用最多的配电及防护方式。

（1）TN系统的安全原理 TN系统是指电源系统中性点直接接地，负载设备的外露导电部分通过保护导体连接到此接地点的系统，即采取接零措施的系统。保护接零可以起到保护人身和设备安全的作用，当某一相线直接连接设备金属外壳时，即形成单相短路。短路电流促使线路上的短路保护装置迅速动作，在规定时间内将故障设备断开电源，消除电击危险。

故障时迅速切断电源是保护接零第一位的安全作用，而降低漏电设备对地电压是其第二位的安全作用。

（2）TN系统的基本安全条件

1）对于Ⅰ类手持式电动工具、移动式电气设备和63A以下的插座，故障持续时间不得超过下表所列数值。

TN系统允许故障持续时间

2）对于配电干线或接固定设备的配电线路（该配电线路的配电盘不接于Ⅰ类手持式电动工具、移动式电气设备或63A以下的插座，或配电盘与保护零干线有电气连接的）故障持续时间不得超过5s。

（3）TN系统的种类及应用

1）TN-S系统是指有专用保护零线（PE线），即保护零线与工作零线（N线）完全分开的系统，常用于爆炸危险性较大或安全要求较高的场所，有独立附设变电站的车间。

2）TN-C-S系统是指干线部分保护零线与工作零线前部共用（构成PEN线），后部分开的系统，常用于厂区设有变电站，低压进线车间以及民用楼房。

3）TN-C系统是指干线部分保护零线与工作零线完全共用的系统，常用于无爆炸危险、安全条件较好的场所。

（4）采用保护接零时的注意事项

1）由同一台变压器供电的配电网中，不允许一部分电气设备采用保护接地而另一部分电气设备采用保护接零。

2）严格防止零线断线。零线不允许单独装设开关和熔断器。

3）采用保护接零时，中性点不接地会有危险。

4）严禁电气设备外壳的保护零线串联，应分别接零线。

5）单相用电设备的工作零线和保护零线必须分开设置，不准共用一根零线。

6）为了安全起见，系统中零线应重复接地。

7）单相零线上装设熔断器时，保护接零的正确和错误接法。通常零线（N线）上，不加装熔断器。

（5）TN系统的实例

1）TN-S配电系统。

2）TN-C-S配电系统。

3）TN-C配电系统。

6.重复接地

TN系统中，保护中性导体上一处或多处通过接地装置与大地再次连接的接地，称为重复接地。

重复接地的作用是降低三相不平衡电路中零线上可能出现的危险电压，减小单相接地或高压串入低压的危险。

1）减小PE线、PEN线意外断线，或接触不良时接零设备上电击的危险性。当PE线或PEN线断开时：

①无重复接地的，则断线处后边的零线及其上所有接零设备都将带有接近相电压的对地电压，且电击危险性极大。

②有重复接地的，则断线处后边的零线及接零设备和断线处前边的零线及接零设备的对地电压，远远低于相电压，总的危险程度得以降低。

保护线断开，且没有设备漏电，但断线处后边出现不平衡负荷的情况：

①在没有重复接地的情况下，断线处后边的零线及其上所有接零设备对地电压较大，电击危险性很大。不平衡负荷越大，故障电压越高，电击的危险性越大。

②在有重复接地的情况下，断线处后边的零线及其上所有接零设备对地电压很小，故障电压大幅度降低，电击的危险性大大减小或消除。

2）减小PEN线断线时负载中性点“漂移”。

TN-C系统的零线断开后，如断线处后边有不平衡负荷的，则负载中性点发生电位“漂移”，使三相电压失去平衡，可能导致接在一相或两相上的用电器具烧坏。

3）进一步降低故障持续时间内意外带电设备的对地电压。

重复接地降低了设备漏电对地电压。

4）缩短漏电故障持续时间。由于重复接地在短路电流返回的途径上增加了一条并联支路，可增大单相短路电流，缩短漏电故障持续时间。

5）改善架空线路的防雷性能。由于重复接地对雷电流起分流作用，所以可降低雷击过电压，改善架空线路的防雷性能。

7.工作接地

在TN-C系统和TN-C-S系统中，为了使线路或设备达到运行要求的接地，如变压器低压中性点的接地。该接地称为工作接地或配电系统接地。

工作接地的作用是保持系统电位的稳定性，即减小低压系统由高压窜入低压等原因所产生过电压的危险性。如没有工作接地，则当10kV的高压窜入低压时，低压系统的对地电压将上升到5800V左右。