2019年安全工程师《其他安全》章节讲义：第二章第二节

　　第二节 触电防护技术

　　一、直接接触电击防护措施

　　绝缘、屏护 和 间距 是直接接触电击的基本防护措施。其主要作用是防止人体触及或过分接近带电体

　　造成触电事故以及防止短路、故障接地等电气事故。

　　1 1 、绝缘

　　绝缘是指利用绝缘材料对带电体进行封闭和隔离。

　　1)绝缘材料的电气性能

　　绝缘材料电阻率一般都不低于 107 Ω﹒m m 。

　　绝缘材料的品种很多，一般分为：

　　(1)气体绝缘材料。

　　(2)液体绝缘材料。

　　(3)固体绝缘材料。

　　2)绝缘电阻的测量

　　绝缘材料的电阻通常用 兆欧表(摇表) 测量。

　　3)绝缘电阻指标

　　任何情况下绝缘电阻 不得低于每伏工作电压 1000 Ω 。

　　2 2 、屏护和间距

　　1)屏护

　　屏护是一种对电击危险因素进行隔离的手段，即采用遮栏、护罩、护盖、箱匣等把危险的带电体同

　　外界隔离开来，以防止人体触及或接近带电体所引起的触电事故。

　　屏护装置须满足如下的条件：

　　(1)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。为防止因意外带电而造成触电事

　　故，对金属材料制成的屏护装置必须可靠连接保护线。

　　(2)屏护装置应有足够的尺寸，与带电体之间应保持必要的距离。

　　遮栏高度 不应低于 1.7m ，下部边缘离地 不应超过 0.1m 。栅遮栏的高度户内不应小于 1.2m、户外不

　　应小于 1.5m，栏条间距离不应大于 0.2m;网眼遮栏与裸导体之间的距离不宜小于 0.15m。

　　(3)遮栏、栅栏等屏护装置上，应有“止步，高压危险!”等标志。

　　(4)必要时应配合采用声光报警信号和联锁装置。

　　2)间距

　　间距是指带电体与地面之间、带电体与树木之间、带电体与其他设备和设施之间、带电体与带电体

　　之间必要的安全距离。

　　在低压作业中，人体及其所携带工具与带电体的距离不应小于 0.1m。在 10kV 作业中，无遮栏时，

　　人体及其所携带工具与带电体的距离不应小于 0.7m;有遮栏时，遮栏与带电体之间的距离不应小于

　　0.35m。

　　二、间接接触电击防护措施

　　1 1 、T IT 系统(保护接地)

　　IT 系统就是保护接地系统。保护接地的做法是将电气设备在故障情况下可能呈现危险电压的金属部位经接地线、接地体同大地紧密地连接起来;其安全原理是通过低电阻接地，把故障电压限制在安全范

　　围以内。但应注意漏电状态并未因保护接地而消失。

　　IT 系统的字母 I 表示配电网不接地或经高阻抗接地，字母 T 表示电气设备外壳接地。

　　保护接地适用于各 种不接地配电网 ，如某些 1～10kV 配电网，煤矿井下低压配电网等。

　　在 380V 不接地低压系统中，一般要求保护接地电阻 R E ≤4Ω。当配电变压器或发电机的容量不超过

　　100kV﹒A 时，要求 R E ≤10Ω。

　　2 2 、T TT 系统(工作接地)

　　图中，中性点的接地 R N 叫做工作接地，中性点引出的导线叫做中性线(也叫做工作零线)。TT 系统

　　的第一个字母 T 表示配电网直接接地，第二个字母 T 表示电气设备外壳接地。

　　TT 系统的接地 R E 虽然可以大幅度降低漏电设备上的故障电压，使触电危险性降低，但单凭 R E 的作

　　用一般不能将触电危险性降低到安全范围以内。另外，由于故障回路串联有 R E 和 R N ，故障电流不会很大，

　　可能不足以使保护电器动作，故障得不到迅速切除。因此，采用 TT 系统必须装设 剩余电流动作保护装

　　置 或 过电流保护装置 ，并优先采用前者。

　　TT 系统主要用于低压用户 ，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 、N TN 系统(保护接零)

　　图中，PE 是保护零线，R S 叫做重复接地。TN 系统中的字母 N 表示电气设备在正常情况下不带电的

　　金属部分与配电网中性点之间直接连接。

　　保护接零的安全原理是当某相带电部分碰连设备外壳时，形成该相对零线的单相短路，短路电流促

　　使线路上的短路保护元件迅速动作，从而把故障设备电源断开，消除电击危险。虽然保护接零也能降低

　　漏电设备上的故障电压，但一般不能降低到安全范围以内。其第一位的安全作用是迅速切断电源。

　　TN 系统分为 TN —S S ， TN —C C —S S ， TN —C C 三种类型 。

　　TN —S S 系统 是 PE 线与 N 线完全分开的系统， 安全性能最好 。有爆炸危险、火灾危险性大及其他安全

　　要求高的场所应采用 TN—S 系统;厂内低压配电的场所及民用楼房应采用 TN—C—S 系统;触电危险性

　　小、用电设备简单的场所可采用 TN—C 系统。

　　保护接零用于用户装有配电变压器的，且其低压中性点 直接接地的 220/380V 三相四线配电网 。

　　应用保护接零的安全要求：

　　1)在同一接零系统中，一般不允许部分或个别设备只接地、不接零的做法。如确有困难，个别设

　　备无法接零而只能接地时，则该设备必须安装剩余电流动作保护装置。

　　2)重复接地合格。重复接地指 PE 线或 PEN 线上除工作接地以外的其他点再次接地。重复接地的安

　　全作用是：

　　(1)减轻 PE 线和 PEN 线断开或接触不良的危险性;

　　(2)进一步降低漏电设备对地电压;

　　(3)缩短漏电故障持续时间;

　　(4)改善架空线路的防雷性能。

　　每一重复接地的接地电阻不得超过 10Ω;在低压工作接地的接地电阻允许不超过 10Ω的场合，每

　　一重复接地的接地电阻允许不超过 30Ω，但不得少于 3 处。

　　3)发生对 PE 线的单相短路时能迅速切断电源。对于相线对地电压 220V 的 TN 系统，手持式电气设备和移动式电气设备末端线路或插座回路的短路保护元件应保证故障持续时间 不超过 0.4s 。

　　4)工作接地合格。工作接地的接地电阻一般 不应超过 4 4 Ω ，在高土壤电阻率地区允许放宽至不超过

　　10Ω。

　　5)PE 线和 PEN 线上不得安装单极开关和熔断器。

　　6)保护导体截面面积合格。有机械防护的 PE 线不得小于 2.5mm

　　2 2 ，没有机械防护的不得小于

　　4mm

　　2 2 。

　　铜质 PEN 线截面积不得小于 10mm

　　2 ，铝质的不得小于 16mm 2

　　7)等电位联结

　　等电位联结是指保护导体与建筑物的金属结构、生产用的金属装备以及允许用作保护线的金属管道

　　等用于其他目的的不带电导体之间的联结，以提高 TN 系统的可靠性。

　　等电位联结实现的手段分为主等电位联结和辅助等电位联结。

　　(1)主等电位联结(即总等电位联结)。在建筑物的进线处将 PE 干线、设备 PE 干线、进水管、采

　　暖和空调竖管、建筑物构筑物金属构件和其它金属管道、装置外露可导电部分等相连结。

　　(2)辅助等电位联结。在某一局部将上述管道构件相连结。辅助等电位联结作为主等电位联结的

　　补充，以进一步提高安全水平。

　　三、兼防直接接触和间接接触电击的措施

　　1 1 、双重绝缘

　　1)电气设备的防触电防护分类

　　(1) 0 0 类设备 。仅靠基本绝缘作为防触电保护的设备。

　　(2) 0I 类设备和Ⅰ类设备 。设备的防触电保护不仅靠基本绝缘，还包括一种附加的安全措施，即

　　将能触及的可导电部分与设施固定布线中的保护线相连接。

　　0I 类设备的金属外壳上有接地端子。

　　Ⅰ类设备的外壳上没有接地端子，但引出带有保护端子的电源插头。

　　(3) Ⅱ类设备 。不仅靠基本绝缘还具备像双重绝缘或加强绝缘类型的附加安全措施。这种设备不

　　采用保护接地的措施，也不依赖于安装条件。

　　(4) Ⅲ类设备 。设备的防触电保护依靠安全特低电压(SELV)供电，且设备内可能出现的电压不

　　会高于安全电压限值。

　　2)双重绝缘和加强绝缘措施

　　双重绝缘和加强绝缘是在基本绝缘的直接接触电击防护基础上，通过结构上附加绝缘或绝缘的加强，使之具备了间接接触电击防护功能的安全措施。

　　(1 1 )工作绝缘 。又称基本绝缘，是保证电气设备正常工作和防止触电的基本绝缘，位于带电体与

　　不可触及金属件之间。

　　(2 2 )保护绝缘 。又称附加绝缘，是在工作绝缘因机械破损或击穿等而失效的情况下，可防止触电

　　的独立绝缘，位于不可触及金属件与可触及金属件之间。。

　　(3 3 )双重绝缘 。是兼有工作绝缘和附加绝缘的绝缘。

　　(4 4 )加强绝缘 。是基本绝缘的改进，在绝缘强度和机械性能上具备了与双重绝缘同等防触电能力

　　的单一绝缘，在构成上可以包含一层或多层绝缘材料。

　　具有双重绝缘和加强绝缘的设备 属于Ⅱ类设备 。

　　3)双重绝缘和加强绝缘的安全条件

　　由于具有双重绝缘或加强绝缘，Ⅱ类设备无须再采取接地、接零等安全措施。双重绝缘和加强绝缘

　　的设备其绝缘电阻应满足以下安全条件：

　　(1)工作绝缘的绝缘电阻不得低于 2M Ω ;保护绝缘的绝缘电阻不得低于 5M Ω ;加强绝缘的绝缘电

　　阻不得低于 7M Ω 。

　　(2)双重绝缘和加强绝缘标志。 “回” 作为Ⅱ类设备技术信息一部分标在设备明显位置上。

　　手持电动工具应 优先选用Ⅱ类设备 ;在潮湿场所及金属构架上工作时，除选用特低电压工具外，也

　　应 尽量选用Ⅱ类设备 。

　　2 2 、安全电压

　　其保护原理是：通过系统中可能会作用于人体的电压进行限制，从而使触电时流过人体的电流受到

　　抑制，将触电危险性控制在没有危险的范围内。由特低电压供电的设备 属于Ⅲ类设备 。

　　1)特低电压的限值和额定值(1)安全电压额定值

　　额定值(工频有效值)的等级为： 42V 、 36V 、 24V 、 12V 和 6V 。

　　(2 2 )安全电压额定值的选用

　　特别危险环境中使用的手持电动工具应采用 42V 特低电压;有电击危险环境中使用的手持照明灯和

　　局部照明灯应采用 36V 或 24V 特低电压;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

　　应采用 12V 特低电压;水下作业等特殊场所应采用 6V 特低电压。

　　2)特低电压的安全电源要求

　　安全特低电压必须由 安全电源 供电。可以作为安全电源的主要有：

　　(1)安全隔离变压器或与其等效的具有多个隔离绕组的电动发电机组，其绕组的绝缘至少相当于

　　双重绝缘或加强绝缘。

　　(2)电化电源或与高于特低电压回路无关的电源，如蓄电池及独立供电的柴油发电机等。

　　(3)即使在故障时仍能够确保输出端子上的电压不超过特低电压值的电子装置电源等。

　　3 3 、剩余电流动作保护

　　剩余电流动作保护装置的主要功能是提供间接接触电击保护，而额定漏电动作电流 不大于 30mA 。

　　1)剩余电流动作保护装置的工作原理

　　剩余电流动作保护装置由检测元件、中间环节(包括放大元件和比较元件)、执行机构三个基本环

　　节及辅助电源和试验装置构成。

　　2)剩余电流动作保护装置的主要技术参数

　　1)额定剩余动作电流( I △n )

　　我国标准规定的额定漏电动作电流值为： 0.006 、 0.01 、 0.015 、 0.03 、 0.05 、 0.075 、 0.1 、 0.2 、

　　0.3 、 0.5 、1 1 、3 3 、5 5 、 10 、 20A 共 15 个等级。其中，0.03A 及其以下者属高灵敏度，主要用于防止各种

　　人身触电事故;0.03A 以上至 1A 者属中灵敏度，用于防止触电事故和漏电火灾;1A 以上者属低灵敏度，

　　用于防止漏电火灾和监视一相接地事故。

　　2)额定剩余不动作电流( I △no )

　　为了防止误动作，剩余电流动作保护装置的额定剩余不动作电流不得低于额定剩余动作电流的 1/2 。

　　3)剩余电流动作保护装置的防护要求

　　剩余电流动作保护装置用于间接接触电击事故防护时，应正确地与电网的系统接地型式相配合。 在

　　TN 系统中，必须将 TN —C C 系统改造为 TN —C C —S S 、 TN —S S 系统或局部 TT 系统后，才可安装使用剩余电流

　　动作保护装置 。在 TN—C—S 系统中，剩余电流动作保护装置只允许用在 N 线与 PE 线分开部分。

　　4 4 )必须安装剩余电流动作保护装置的设备和场所

　　(1)末端保护

　　①属于 I 类的移动式电气设备;

　　②生产用的电气设备;

　　③施工工地的电气机械设备;

　　④安装在户外的电气装置;

　　⑤临时用电的电气设备

　　⑥机关、学校、宾馆、饭店、企事业单位和住宅等除壁挂式空调电源插座外的其他电源插座或插座

　　回路;

　　⑦游泳池、喷水池、浴池的电气设备;

　　⑧医院中可能直接接触人体的电气医用设备;

　　⑨其他需要安装剩余电流动作保护装置的场所。

　　(2)线路保护

　　低压配电线路根据具体情况采用二级或三级保护时，在总电源端、分支线首端或线路末端(农村集

　　中安装电能表箱、农业生产设备的电源配电箱)安装剩余电流动作保护装置。

　　5)剩余电流动作保护装置的运行和管理

　　电子式剩余电流动作保护装置，工作年限一般为 6 6 年 。超过规定年限应进行全面检测。