任务三 防触电技术

电击预防技术包括直接接触电击预防技术和间接接触电击预防技术。

一、直接接触电击预防技术

直接接触电击预防技术（最常见的安全措施）分为绝缘、屏护和间距3类。

1.绝缘

绝缘是用绝缘物把带电体封闭起来，防止人体触及带电物体。瓷、玻璃、云母、橡胶、木材、胶木、塑料、布、纸和矿物油等都是常用的绝缘材料。应当注意：很多绝缘材料受潮后会丧失绝缘性能或在强电场作用下会遭到破坏而丧失绝缘性能。

（1）绝缘材料的特性 绝缘材料品种很多，通常可分为三种。

①气体绝缘材料：空气、氮气、氢气、二氧化碳、六氟化硫等。

②液体绝缘材料：矿物油（如变压器油、开关油、电容器油、电缆油等），硅油，蓖麻油，十二烷基苯、聚丁二烯、三氯联苯等合成油等。

③固体绝缘材料：绝缘纤维制品（如纸，纸板）、绝缘浸渍纤维制品（如漆，漆布和绑扎带）、绝缘漆、绝缘胶、熔敷粉、绝缘云母制品、电工用薄膜、复合制品和粘带，以及电工用层压制品、电工用塑料和电工用橡胶及玻璃制品等。

绝缘材料所能承受的电压超过某一数值时，在强电场的作用下，会在某些部位发生放电，使其绝缘性能遭到破坏。这种放电现象叫做电击穿。固体绝缘击穿后，一般不能恢复绝缘性能；气体绝缘在击穿电压消失后，绝缘性能还能恢复；液体绝缘一般是沿电极间气泡、固体杂质等连成的“小桥”击穿。液体多次击穿可能导致液体失去绝缘性能。

（2）绝缘材料的性能指标 绝缘材料的绝缘性能是以绝缘电阻、泄漏电流、击穿强度、介质损耗等指标来衡量的，通过绝缘试验来判定的。绝缘电阻是最基本的绝缘性能指标。绝缘电阻值是直流电压与流经绝缘体表面泄漏电流之比。绝缘电阻越大，绝缘性能越好。不同的电气设备和线路对绝缘电阻有不同要求的指标值。一般来说，高压的比低压的要求高，新设备比老设备要求高。

（3）加强绝缘的措施 绝缘加强是用于小型电气设备或小容量电气线路防止间接触电的安全措施，包括双重绝缘、加强绝缘和另加总体绝缘三种绝缘结构形式。

双重绝缘指基本绝缘和保护绝缘。前者是保证设备正常工作和防止触电的基本绝缘，后者是当基本绝缘损坏后用于防止触电的绝缘。单一的加强绝缘应具有双重绝缘同等的绝缘水平，另加总体绝缘是指若干设备在其本身工作绝缘的基础上另外装设一套防止触电的附加绝缘物。具有双重绝缘和加强绝缘设备属于Ⅱ类设备，在其外壳明显部位应有“回”形标志，Ⅱ类设备不必接地或接零。

2.屏护

屏护是采用遮栏、护罩、护盖、箱闸等将带电体同外界隔绝开来。电器开关的可动部分一般不能使用绝缘，而需要屏护。高压设备不论是否有绝缘，均应采取屏护。

屏护装置有永久性屏护装置，如配电装置遮拦、开关的罩盖等；也有临时性的，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。有固定屏护装置，如母线的护网；也有移动性屏护装置，如跟随起重机移动的行车滑触线的屏护装置。开关电器的可动部分一般需要屏护。高压设备不论是否有绝缘，均应采用屏护或其他防止接近的措施。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，以及安装在公共场所的变配电装置均应装设遮栏作为屏护。在邻近带电体作业中，经常采用可移动的遮栏作为防止触电的重要措施。

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应不大于40mm×40mm。

屏护装置比较简单，但必须符合以下安全要求：

1）屏护装置应有足够的尺寸。遮栏高度应不低于1.7m，下部边缘离地应不超过0.1m。对于低压设备，网眼遮栏与裸导体之间的距离，1kV以下设备不宜小于0.15m；10kV设备不宜小于0.35m；20～35kV设备不宜小于0.6m。户内栅栏高度应不低于1.2m；户外不低于1.5m。

2）屏护装置应与带电体之间保持足够的距离。对于低压设备，栅栏与裸导体之间的距离不宜小于0.8m，栏条间距应不超过0.2m。户外变电装置的围墙高度一般应不低于2.5m。

3）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，必须将其接地或接零。

4）被屏护的带电部分应有明显的标志，遮栏、栅栏等屏护装置上应根据被屏护的对象挂上“高压，危险！”、“切勿攀登，生命危险！”等警告牌。

5）配合使用信号装置和联锁装置。前者一般用灯光或仪表指示有电；后者采用专门装置，当人体超过屏护装置可能接近带电体时，被屏护的装置自动报警或自动断电。屏护装置上锁的钥匙应由专人保管。

3.间距

间距是将可能触及的带电体置于可能触及的范围之外，保证安全的必要距离。间距除用于防止触及或过分接近带电体外，还能起到防止火灾、防止混线、方便操作的作用。在低压工作中，最小检修距离不应小于0.1m。10kV系统中，在有遮栏时，人与带电体间距为0.35m；没有遮栏时，间距为0.7m；杆上作业时间距为1m。间距的大小决定于电压的高低、设备的类型和安装的方式等因素。

二、间接接触电击预防技术

间接接触电击触电，就是设备在正常情况下是不带电的，但由于绝缘损坏，设备外壳就可能意外带电，人体接触带电的外壳引起触电称为间接接触电击。间接接触电击在触电死亡事故中约占1/2。间接防护就是为解决这一问题的，解决方法是保护接地和保护接零。根据配电系统接地方式的不同，国际上把低压配电系统分为IT、TT、TN三种形式。即间接接触电击预防技术包括IT系统、TT系统和TN系统，TN又分TN-C、TN-S、TN-C-S三种。

第一个字母表示电源侧中性点（电力系统）与大地的关系：

“I”表示电源侧中性点不接地或经高阻抗接地；

“T”表示电源侧中性点直接接地。

第二个字母表示电气装置的外露可导电部分与大地的关系：

“T”表示电气装置的外露可导电部分通过接地体与大地直接连接，而此接地点在电气上独立于电源端的接地点；

“N”表示电气装置的外露可导电部分与电源端接地点有直接电气连接。

其他字母表示中性线和保护线的组合情况：

“C”表示在同一配电系统中，中性导体和保护导体是合一的，用PEN表示；

“S”表示在同一配电系统中，中性导体和保护导体从电源端接地点开始就完全分开，中性导体用N表示，保护导体用PE表示；

“C-S”表示在同一配电系统中，在靠近电源侧中性导体和保护导体是合一的。在靠近负荷侧，中性导体和保护导体是分开的。由合一变分开时，在分开处应作一组重复接地。

1.IT配电系统（保护接地）

IT配电系统就是电源中性点不接地、用电设备外壳直接接地的系统，如图1-3-1所示。

使用场合：主要用于10kV及35kV的高压系统和矿山、井下、大型医院的低压配电系统。

2.TT配电系统

TT系统就是电源侧中性点直接接地、电气装置的外露可导电部分通过接地体直接接地，但该接地点在电气上独立于电源端的接地点。如图1-3-2所示。通常将电源中性点的接地叫做工作接地，而设备外壳接地叫做保护接地。TT系统中，这两个接地必须是相互独立的。设备接地可以是每一设备都有各自独立的接地装置，也可以若干设备共用一个接地装置，图1-3-2中单相设备和单相插座就是共用接地装置的。

图1-3-1 IT配电系统（保护接地）

图1-3-2 TT配电系统

使用场合：主要用于低压公用变压器配电系统和110kV及以上的高压供电系统。

缺点：接地装置耗用钢材多，难以回收，费工时。

3.TN配电系统

TN系统即电源中性点直接接地、电气装置的外露可导电部分通过中性导体或保护导体连接到此接地点。根据中性导体和保护导体的组合情况，TN配电系统分为以下三种情况。

（1）TN-S系统TN-S系统如图1-3-3所示。图中中性线N与TT系统相同，电源中性点工作接地，而用电设备外壳等可导电部分通过专门设置的保护线PE连接到电源中性点上。在这种系统中，中性线N和保护线PE是分开的。TN-S系统的最大特征是N线与PE线在系统中性点分开后，不能再有任何电气连接。TN-S系统是我国现在应用最为广泛的一种系统（又称三相五线制系统）。新楼宇大多采用此系统。

图1-3-3 TN-S系统

采用TN-S系统时注意事项：

在该系统中，中性导体应视为带电体，单相电路由中性导体构成电气通路。三相电路内中性导体流过不平衡电流。

保护导体在正常情况下是不带电的，只有当外露可导电部分故障带电后，保护导体才短时带电，在该系统中，电气装置的外露可导电部分和装置外导电部分，只能和保护导体作电气连接。

（2）TN-C系统TN-C系统如图1-3-4所示。它将PE线和N线的功能综合起来，由一根称为保护中性线PEN同时承担保护和中性线两者的功能。习惯上称为三相四线制系统。在用电设备处，PEN线既连接到负荷中性点上，又连接到设备外壳等可导电部分。此时注意相线（L）与零线（N）要接对，否则外壳会带电。

TN-C现在已很少采用，尤其是在民用配电中已基本上不允许采用TN-C系统。

图1-3-4 TN-C系统

在该系统中，电气装置的外露可导电部分和装置外导电部分，均与PEN作电气连接。

（3）TN-C-S系统TN-C-S系统是TN-C系统和TN-S系统的结合形式，如图1-3-5所示。TN-C-S系统中，一部分中性导体和保护导体是合一的；另一部分中性导体和保护导体是分开的。一般是在电源侧合一，在负荷侧分开，习惯上叫三相四线制变为三相五线制系统。在该系统中，电气装置的外露可导电部分和装置外导电部分，在变前接PEN，变后接PE。

TN-C-S系统也是现在应用比较广泛的一种系统。这里采用了重复接地这一技术。此系统适用于旧楼改造、新楼与旧供电系统连接、工地临电与TN-C系统相连等情况。

图1-3-5 TN-C-S系统

三、安全电压

安全电压是指人体不戴任何防护设备时，触及带电体不受电击或电伤。这是用于小型电气设备或小容量电气线路的安全措施。根据欧姆定律，电压越高，电流也就越大。因此，可以把可能加在人身上的电压限制在某一范围内，使得在这种电压下，通过人体的电流不超过允许范围，这一电压就叫做安全电压。安全电压的工频有效值不超过50V，直流不超过120V。我国规定工频有效值的等级为42V、36V、24V、12V和6V。这些额定值指的是交流有效值。

凡手提照明灯、高度不足2.5m的一般照明灯，如果没有特殊安全结构或安全措施，应采用42V或36V安全电压。42V用于手持式电动工具。36V和24V用于一般场所的安全灯或手提灯。

凡金属容器内、隧道内、矿井内等工作地点狭窄、行动不便，以及周围有大面积接地导体的环境，使用手提照明灯时应采用12V安全电压。12V用于特别潮湿场所及在金属容器内使用的照明灯。6V用于水下工作的照明灯。