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直接接触电击防护

第五章直接接触电击防护

为搞好安全用电，必须采取先进的防护措施和管理措施，防止人体直接接触带电体发生触电事故。

绝缘、遮栏和阻挡物、电气间隙和安全距离、漏电保护等都是防止直接接触电击的防护措施。

第一节绝缘

所谓绝缘，是指用绝缘材料把带电体封闭起来，实现带电体相互之间、带电体与其他物体之间的电气隔离，使电流按指定路径通过，确保电气设备和线路正常工作，防止人身触电。

一、绝缘材料

常用的绝缘材料有：

玻璃、云母、木材、塑料、橡胶、胶木、布、纸、漆、六氟化硫等。

绝缘保护性能的优劣决定于材料的绝缘性能。

绝缘性能主要用绝缘电阻、耐压强度、泄漏电流和介质损耗等指标来衡量。

绝缘电阻大小用兆欧表测量；耐压强度由耐压试验确定；泄漏电流和介质损耗分别由泄漏试验和能耗试验确定。

对绝缘材料施加的直流电压与泄漏电流之比称为绝缘电阻。

绝缘电阻是最基本的绝缘性能指标。

应当注意，绝缘材料在腐蚀性气体、蒸汽、潮气、粉尘、机械损伤的作用下都会使绝缘性能降低或丧失。

很多良好的绝缘材料受潮后会丧失绝缘性能。

电气设备和线路的绝缘保护必须与电压等级相符，各种指标应与使用环境和工作条件相适应。

此外，为了防止电气设备的绝缘损坏而带来的电气事故，还应加强对电气设备的绝缘检查，及时消除缺陷。

绝缘材料按其正常运行条件下容许的最高工作温度分为若干级，称为耐热等级。

绝缘材料的耐热等级见表3—1。

表3—1绝缘材料的耐热等级

级别

绝缘材料

极限工作温度（℃）

木材、棉花、纸、纤维等天然的纺织品，以醋酸纤维和聚酰胺为基础的纺织品，以及易于热分解和熔化点较低的塑料

级材Y工作于矿物油中的和用油或油树脂复合胶浸过的料、漆包线、漆布、漆丝的绝缘及油性漆、沥青等

105

级材料复合、玻璃布、油性树脂漆、聚乙烯A聚脂薄膜和醇缩醛高强度漆包线、乙酸乙烯耐热漆包线

120

聚脂薄膜，经合适树脂浸渍涂复的云母、玻璃纤维、石棉等制品、聚酯漆、聚酯漆包线

130

以有机纤维材料补强和石棉带补强的云母片制品、玻璃丝

以玻璃丝布和石棉纤维为基础的层压制品、玻璃漆布、和石棉、以无机材料作补强和石棉带补强的云母粉制品、化学热稳定性较好的酯和醇类材料、复合硅有机聚酯漆

155

级材料、无补强或以无机材料为补强的云母制品、加厚的F复合云母、有机硅云母制品、硅有机漆、硅有机橡胶聚酰亚胺复合玻璃布、复合薄膜、聚酰亚胺漆等

180

云母，耐高温有机粘合剂和浸渍剂及无机物如石英、石棉、玻璃相电瓷材料等

180以上

二、绝缘破坏

绝缘物在强电场的作用下被破坏，丧失绝缘性能，这就是击穿现象，这种击穿叫做电击穿，击穿时的电压叫做击穿电压。

击穿时的电场强度叫做材料的击穿电场强度或击穿强度。

．

气体绝缘击穿后都能自行恢复绝缘性能，固体绝缘击穿后不能恢复绝缘性能。

固体绝缘还有热击穿和电化学击穿。

热击穿是绝缘物在外加电压作用下，由于流过泄漏电流引起温度过分升高所导致的击穿。

电化学击穿是由于游离、化学反应等因素的综合作用所导致的击穿、热击穿和电化学击穿电压都比较低．但电压作用时间部比较长。

绝缘物除因击穿而破坏外，腐蚀性气体、蒸气、潮气、粉尘、机械损伤也都会降低其绝缘性能或导致破坏。

在正常工作的情况下，绝缘物也会逐渐“老化”而失去绝缘性能。

三、绝缘电阻

绝缘电阻是最基本的绝缘性能指标。

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内，防止由漏电引起的触电事故。

不同的线路或设备对绝缘电阻有不同的要求。

一般来说，高压较低压要求高，新设备较老设备要求高，移动的较固定的要求高等。

下面列出几种主要线路和设备应当达到的绝缘电阻值。

新装和大修后的低压线路和设备，要求绝缘电阻不低于0．5MΩ。

实际上设备的绝缘电阻值应随温升的变化而变化，运行中的线路和设备，要求可降低为每伏工作电压1000Ω。

在潮湿的环境中，要求可降低为每伏工作电压500Ω。

携带式电气设备的绝缘电阻不低于2MΩ。

配电盘二次线路的绝缘电阻不应低于1MΩ，在潮湿环境中可降低为0．5MΩ。

高压线路和设备的绝缘电阻一般不应低于1000MΩ。

架空线路每个悬式绝缘子的绝缘电阻不应低于300MΩ。

运行中电缆线路绝缘电阻可参考表3—2的要求。

干燥季节应取较大数值，潮湿季节可取较小的数值。

表3—2电缆线路的绝缘电阻

额定电压（kV）

6～10

20～35

绝缘电阻（MΩ）

300～750

400～1000

600～1500

电力变压器投入运行前，绝缘电阻不应低于出厂时的70％，运行中可适当降低。

对于电力变压器、电力电容器、交流电动机等高压设备，除要求测量其绝缘电阻外，为了判断绝缘的受潮情况，还要求测量吸收比R/R。

吸收比是从开始测量起60s的绝缘电1560阻R对15s的绝缘电阻R的比值。

绝缘受潮以后，绝缘电阻降低，而且极化过程加快，1560由极化过程决定的吸收电流衰减变快，亦即测量得到的绝缘电阻上升变快。

因此，绝缘受潮以后，R比较接近R。

而对于干燥的材料，R比R大得多。

一般没有受潮的绝缘，吸15601560收比应大于1．3。

受潮或有局部缺陷的绝缘，吸收比接近于1。

第二节遮栏和阻挡物

屏护是采用屏护装置控制不安全因素，即采用遮栏、护罩、护盖、箱闸等把带电体同外界隔绝开来。

采用阻挡物进行保护时，对于设置的障碍必须防止这样两种情况的发生：

一是身体无意识的接近带电部分；二是在正常工作中，无意识地触及运行中的带电设备。

遮栏和外护物在技术上必须遵照有关规定进行设置。

开关电器的可动部分一般不能包以绝缘，而需要屏护。

其中，防护式开关电器本身带有屏护装置，如胶盖闸刀的胶盖、铁壳开关的铁壳等。

开启式石板闸刀开关，要另加屏护装置。

开启裸露的保护装置或其它电气设备也需要加设屏护装置。

某些裸露的线路，如人体可能触及或接近的天车滑线或母线也需要加设屏护装置。

对于高压设备，由于全部绝缘往往有困难，如果人接近至一定程度时，即会发生严重的触电事故，因此，不论高压设备是否绝缘，均应采取屏护或其它防止接近的措施。

开关电器的屏护装置除作为防止触电的措施外，还是防止电弧伤人、防止电弧短路的重要措施。

屏护装置有永久性屏护装置，如配电装置的遮栏、开关的罩盖等，也有临时性屏护装置，如母线的护网，有固定屏护装置，如检修工作中使用的临时屏护装置和临时设备的屏护装置。

．

也有移动屏护装置，如跟随天车移动的天车滑线的屏护装置。

屏护装置不直接与带电体接触，对所用材料的电气性能没有严格要求。

屏护装置所用材料应有足够的机械强度和良好的耐火性能。

在实际工作中，可根据具体情况，采用板状屏护装置或网眼屏护装置，网眼屏护装置的网眼不应大于20mm×20mm～40mm×40mm；

变配电设备应有完善的屏护装置。

安装在室外地上的变压器及车间或公共场所的变配电装置，均需装设遮栏或栅栏作为屏护。

遮栏高度不应低于1．7m，下部边缘离地不应超过0．1m。

对于低压设备，网眼遮栏与裸导体距离不宜小于0．15m。

10kV设备不宜小于0．35m，20～35kV设备不宜小于0．6m。

户内临时栅栏高度不应低于1．2m，户外不低于1．5m。

对于低压设备，栅栏与裸导体距离不宜小于0．8m，栏条间距离不应超过0．2m。

户外变电装置围墙高度一般不应低于2．5m。

凡用金属材料制成的屏护装置，为了防止屏护装置意外带电造成触电事故，必须将屏护装置接地或接零。

第三节电气间隙和安全距离

为了防止人体触及或接近带电体造成触电事故，避免车辆或其它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、带电体与其它设施和设备之间、带电体与带电体之间均需保持一定的安全距离。

安全距离的大小决定于电压的高低、设备的类型、安装的方式等因素。

一、线路间距

架空线路导线与地面或水面的距离不应低于表3—3所列的数值。

表3—3导线与地面或水面的最小距离（m）

线路经过地区

线路电压（kV）

1以下

居民区非居民区交通困难地区不能通航或浮运的河，湖冬季水面（或冰面）不能通航或浮运的河、湖最高水面（50年一遇的洪水水面）

65453

6.55.54.553

7655.53

架空线路应避免跨越建筑物。

架空线路不应跨越燃烧材料作屋顶的建筑物。

架空线路必须跨越建筑物时，应与有关部门协商并取得有关部门的同意。

架空线路与建筑物的距离不应低于表3—4的数值。

表3—4导线与建筑物的最小距离（m）

线路电压（kV）

1以下

垂直距离水平距离

2.51.0

3.01.5

4.03.0

架空线路导线与街道或厂区树木的距离不应低于表3—5所列的数值。

表3—5导线与树木的最小距离（m）

线路电压（kV）

1以下

垂直距离水平距离

1.01.0

1.52.0

3.0－

架空线路应与有爆炸危险的厂房和有火灾危险的厂房保持必要的防火间距。

索道及其它架空线路之间的距离应符合有关规程的规定。

管道、道路、架空线路与铁道、

检查以上各项距离均需考虑到当地温度、覆冰、风力等气象条件的影响。

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）电力线路在通讯线路上方，高压线路在低压线路上方。

（2）通讯线路与低压线路之间的距离不得小于1．5m；低压线路之间不得小：

于0．6m；低压线路与10kV高压线路之间不得小于1．2m，10kV高压线路与10kV高压线路之间不得小于0．8m。

10kV接户线对地距离不应小于4．0m；低压接户线对地距离不应小于2．5m；低压接户线跨越通车街道时，对地距离不应小于6m；跨越通车困难的街道或人行道时，不应小于3．5m。

户内电气线路的各项间距应符合有关规程的要求和安装标准。

直接埋地电缆埋设深度不应小于0．7m。

二、设备间距

变配电设备各项安全距离一般不应小于表3—6所列的数值。

表3—6变配电设备的最小允许距离（mm）

额定电压（kV）

1以下

1～3

不同相带电部分之间及带电部分与接地部分之间

户外

200

300

400

500

户内

100

125

180

300

550

带电部分至板状遮栏

户外

户内

105

130

155

210

330

580

带电部分至网状遮栏

户外

175

300

400

500

700

户内

100

175

200

225

280

400

650

带电部分至栅栏

户外

825

950

1050

1150

1350

户内

800

825

850

875

930

1050

1300

无遮栏裸导体至地面

户外

2500

2700

2800

2900

3100

户内

2500

2600

2850

需要不同时停电检修的无遮栏裸导体之间

户外

2000

2200

2300

2400

2600

户内

1875

19200

1925

1980

2100

2350

表中需要不同时停电检修的无遮栏裸导体之间一般指水平距离，如指垂直距离，35kV以下者可减为1000mm。

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1000kVA及以下者不应小于0．6m，容量1250kVA及以上者不应小于0．8m；变压器外廓至门的距离，分别不应小于0．8m和1．0m。

配电装置的布置，应考虑设备搬运、检修、操作和试验方便。

为了工作人员的安全，配电装置需保持必要的安全通道。

低压配电装置正面通道的宽度，单列布置时不应小于1．5m；双列布置时不应小于2m。

低压配电装置背面通道应符合以下要求：

（1）宽度一般不应小于1m，有困难时可减为0．8m。

（2）通道内高度低于2．3m无遮栏的裸导电部分与对面墙或设备的距离不应小于1m；与对面其它裸导电部分的距离不应小于1．5m。

（3）通道上方裸导电部分的高度低于2．3m时，应加遮护，遮护后的通道高度不应低于1．9m。

配电装置长度超过6m时，屏后应有两个通向本室或其它房间的出口，且其间距离不应超过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。

户外照明灯具一般不应低于3m；墙上灯具高度允许减为2．5m。

三、检修间距

在检修中为了防止人体及其所携带的工具触及或接近带电体，而必须保持的最小距离，称安全间距。

间距的大小决定于电压的高低、设备的类型以及安装的方式等因素。

在低压工作中，人体或其所携带的工具与带电体的距离不应小于0．1m。

在架空线路附近进行起重工作时，起重机具（包括被吊物）与低压线路导线的最小距离为1．5m。

在高压无遮栏操作中，人体及其所携带工具与带电体之间的距离不应小于下列数值：

10kV及以下0．7m

20～35kV1．0m

用绝缘杆操作时，上述距离可减为：

10kV及以下0．4m

20～35kV0．6m

在线路上工作时，人体及其所携带的工具等与临近带电线路的最小距离不应小于下列数值；

10kV及以下1．0m

35kV2．5m

如不足上述数值时，临近线路应停电。

工作中使用喷灯或气焊时，其火焰不得喷向带电体，火焰与带电体的最小距离不得小于下列数值：

10kV及以下1．5m

35kV3．0m

第四节漏电保护装置

电气线路或电气设备发生单相接地短路故障时会产生剩余电流，利用这种剩余电流来切断故障线路或设备电源的保护电器称之为剩余电流动作保护器即通常所称的漏电保护器。

由于漏电保护器动作灵敏、切断电源时间短，因此正确选用、安装与使用漏电保护器具有重要作用。

1．漏电保护方式

电流型RCD保护方式，通常有下列四种。

（1）全网总保护。

是指在低压电网电源处装设保护器，总保护有三种方式：

①保护器安装在电源中性点接地线上。

②保护器安装在总电源线上。

③保护器安装在各条引出干线上。

通常，对供电范围较大或有重要用户的低电电网，采用保护安装在各条引出干线上的总保护方式。

（2）对于移动式电力设备，临时用电设备和用电的家庭，应安装末级保护。

（3）较大低压电网的多级保护。

随着用电的不断增长，较大低压电网单单采用总保护或末级保护方式，已不能满足对低压电网供电可靠性和安全用电的需要，因此，较大电网实行多级保护是电气化事业发展的必然要求，图3—11所示为三级保护方式的配置图。

三级保护方式配置图—图311

上述三种保护方式，漏电保护器动作后均自动切断供电电源。

（4）对于保护器动作切断电源会造成事故或重大经济损失的用户，其低压电网的漏电保而采取漏电报警方式。

此类单位应有固定值班人员，及护可由用户申请，经供电企业批准，

时处理报警故障，并应加强绝缘监督，减少接地故障。

2．漏电保护装置的选用、安装使用及运行维护

（1）漏电保护装置选用

①漏电保护器设置的场所有：

手握式及移动式用电设备；建筑施工工地的用电设备；用于环境特别恶劣或潮湿场所（如锅炉房、食堂、地下室及浴室）的电气设备；住宅建筑每户的进线开关或插座专用回路；由TT系统供电的用电设备；与人体直接接触的医用电气设备（但急救和手术用电设备等除外）。

②漏电保护装置的动作电流数值选择：

手握式用电设备为15mA；环境恶劣或潮湿场所用电设备为6～10mA；医疗电气设备为6mA；建筑施工工地的用电设备为15～30mA；家用电器回路为30mA；成套开关柜、分配电盘等为100mA以上；防止电气火灾为300mA。

③根据安装地点的实际情况，可选用的型式有：

漏电继电器，可与交流接触器、断路器构成漏电保护装置，主要用作总保护。

漏电开关，将零序电流互感器、漏电脱扣器和低压断路器组装在一个绝缘外壳中，故障时可直接切断供电电源。

因此末级保护方式中，多采用漏电开关。

漏电插座，把漏电开关和插座组合在一起的漏电保护装置，特别适用于移动设备和家用电器。

④根据使用目的由被保护回路的泄漏电流等因素确定。

一般RCD的功能是提供间接接触保护。

若作直接接触保护，则要求I≤30mA，且其动作时间t≤0.1s。

因此根据使用目N△的不同，在选择RCD动作特性时要有所区别。

此外，在选用时，还必须考虑到被保护回路正常的泄漏电流，如果RCD的I小于正N△常的泄漏电流，或者正常泄漏电流大于50％I，则供电回路将无法正常运行，即使能投入N△运行也会因误动作而破坏供电的可靠性。

（2）漏电保护装置安装使用

①安装前必须检查漏电保护器的额定电压、额定电流、短路通断能力、漏电动作电流、漏电不动作电流以及漏电动作时间等是否符合要求。

②漏电保护器安装接线时，要根据配电系统保护接地型式，按表3—8所示的接线图进行接线。

接线时需分清相线和零线。

③对带短路保护的漏电保护器，在分断短路电流时，位于电源侧的排气孔往往有电弧喷出，故应在安装时保证电弧喷出方向有足够的飞弧距离。

④漏电保护器的安装应尽量远离其他铁磁体和电流很大的载流导体。

⑤对施工现场开关箱里使用的漏电保护器须采用防溅型。

⑥漏电保护器后面的工作零线不能重复接地。

⑦采用分级漏电保护系统和分支线漏电保护的线路，每一分支线路必须有自己的工作零线；上下级漏电保护器的额定漏电动作电流与漏电时间均应做到相互配合，额定漏电动作电流级差通常为1．2～2．5倍，时间级差0．1～0．2s。

⑧工作零线不能就近接线，单相负荷不能在漏电保护器两端跨接。

⑨照明以及其他单相用电负荷要均匀分布到三相电源线上，偏差大时要及时调整，力求使各相漏电电流大致相等。

⑩漏电保护器安装后应进行试验，试验有：

用试验按钮试验3次，均应正确动作；带负荷分合交流接触器或开关3次，不应误动作；每相分别用7kΩ试验电阻接地试跳，应可靠动作。

表3—8漏电保护的接线方式

（3）漏电保护装置运行维护

由于漏电保护器是涉及到人身安全的重要电气产品，因此在日常工作中要按照国家有关漏电保护器运行的规定，做好运行维护工作，发现问题要及时处理。

①漏电保护器投入运行后，应每年对保护系统进行一次普查，普查重点项目有：

测试漏电动作电流值是否符合规定；测量电网和设备的绝缘电阻；测量中性点漏电流，消除电网中的各种漏电隐患；检查变压器和电机接地装置有无松动和接触不良。

②电工每月至少对保护器用试跳器试验一次，每当雷击或其他原因使保护动作后，应作一次试验。

雷雨季节需增加试验次数。

停用的保护器使用前应试验一次。

③保护器动作后，若经检查未发现事故点，允许试送电一次。

如果再次动作，应查明原因，找出故障，不得连续强送电。

④严禁私自撤除保护器或强迫送电。

⑤漏电保护器故障后要及时更换，并由专业人员修理。

⑥在保护范围内发生人身触电伤亡事故，应检查保护器动作情况，分析未能起到保护作用的原因，在未调查前要保护好现场，不得改动保护器。

安全电压和电气隔离第五节．

可以把可能加在人身±的电压限制在某据欧姆定律，电压越高，电流也就越大。

因此，

这一电压就叫做安全使得在这种电压下，通过人体的电流不超过允许的范围。

一范围之内，任何情况下都不要把安全电压理解为绝对没有危险也叫做安全特低电压。

应当指出，电压，的电压。

具有安全电压的设备属于Ⅲ类设备。

一、安全电压限值和额定值．限值1我国标准规定工频电任何两导体问不可能出现的最高电压值。

限值为任何运行情况下，。

压有效值的限值为50V、直流电压的限值为120V在装有防止电击的速断保护装置的场合，人体允许电流可按摆脱电流考虑；一般情况下，30mA的限值是根据人体允许电流人体允许电流可按30mA考虑。

我国规定工频电压50V的条件确定的。

和人体电阻1700Ω2时，干燥环境中工频电压有1cm1s、接触时间超过我国标准还推荐：

当接触面积大于直流、；潮湿环境中工频电压有效值的限值为16V效值的限值为33V、直流电压限值为70V。

电压限值为35V．安全电压额定值2。

特别危险环境中使用的12V和6V、我国规定工频有效值的额定值有42V、36V24V、

安全电压；有电击危险环境中使用的手持照明灯和局部照明灯应尹持电动工具应采用42V安全电压；金属容器内、特别潮湿处等特别危险环境中使用的手持照明灯36V或24V采用以上安6V安全电压。

当电气设备采用24V应采用12V安全电压；水下作业等场所应采用全电压时，必须采取直接接触电击的防护措施。

二、安全电压电源和回路配置1．安全电源

所示。

除隔离变压器—8通常采用安全隔离变压器作为安全电压的电源。

其接线如图3外，具有同等隔离能力的发电机、蓄电池、电子装置等均可做成安全电压电源。

但不论采用什么电源，安全电压边均应与高压边保持加强绝缘的水平。

安全隔离变压器接线图图3—8

采用安全隔离变压器作安全电压的电源时，这种变压器的一次与二次之间有良好的绝

缘；其间还可用接地的屏蔽隔离开来。

安全隔离变压器各部绝缘电阻不得低于下列数值：

Ω2M带电部分与壳体之间的工作绝缘

Ω7M带电部分与壳体之间的加强绝缘

5MΩ输入回路与输出回路之间

2MΩ输入回路与输入回路之间

2MΩ输出回路与输出回路之间

ΩⅡ类变压器的带电部分与金属物体之间2M

Ω5MⅡ类变压器的金属物件与壳体之间

2MΩ绝缘壳体上内、外金属物件之间

、AA10kV、三相变压器不得超过16kV安全隔离变压器的额定容量，单相变压器不得超过；安、玩具用变压器的额定容量不应超过200VAA电铃用变压器的额定容量不应超过100V2、、50V脉动直流电压不得超过V50交流电压有效值不得超过全隔离变压器的额定电压，2和33V、玩具用变压器的分别不应超过V24和24V电钤用变压器的分别不应超过．

233。

V．回路配置2保护并不得与大地、安全电压回路的

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