第一章安全用電知識(shí)

1、電工技能訓(xùn)練,電子教案,安全用電知識(shí),,第一章,第一節(jié)  安全用電,第二節(jié)  保護(hù)接地與保護(hù)接零,授課日期 班級(jí) 授課時(shí)數(shù) 2實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目： 電工安全知識(shí) 實(shí)訓(xùn)目的： 使學(xué)生掌握安全用電知識(shí)訓(xùn)練關(guān)鍵：　 安全訓(xùn)練方法：　 現(xiàn)場(chǎng)操作教學(xué)設(shè)備： 　多媒體用參考書： 《

2、電工技能訓(xùn)練》(楊利軍主編)、《維修電工》 （李顯全等編著）技術(shù)要點(diǎn)：　　　　　 １、安全電壓　　　　　 ２、保護(hù)接地課后小結(jié)：,第一節(jié) 安全用電 在用電過(guò)程中，必須特別注意電氣安全，如果稍有麻痹或疏忽，就可能造成嚴(yán)重的人身觸電事故，或者引起火災(zāi)或爆炸，給國(guó)家和人民帶來(lái)極大的損失。 一、安全電壓 交流工頻安全電壓的上限值，在任何情況下，兩導(dǎo)體

3、間或任一導(dǎo)體與地之間都不得超過(guò)50V。我國(guó)的安全電壓的額定值為42、36、24、12、6V。如手提照明燈、危險(xiǎn)環(huán)境的攜帶式電動(dòng)工具，應(yīng)采用36V安全電壓，金屬容器內(nèi)、隧道內(nèi)、礦井內(nèi)等工作場(chǎng)合。二、安全距離 為了保證電氣工作人員在電氣設(shè)備運(yùn)行操作、維護(hù)檢修時(shí)不致誤碰帶電體，規(guī)定了工作人員離帶電體的安全距離；為了保證電氣設(shè)備在正常運(yùn)行時(shí)不會(huì)出現(xiàn)擊穿短路事故，規(guī)定了帶電體離附近接地物體和不同相帶電體之間的最小距離。安全距離主要

4、有以下幾方面：,1．設(shè)備帶電部分到接地部分和設(shè)備不同相部分之間的距離 2．設(shè)備帶電部分到各種遮欄間的安全距離 3．無(wú)遮欄裸導(dǎo)體到地面間的安全距離 4．電氣工作人員在設(shè)備維修時(shí)與設(shè)備帶電部分間的安全距離。,表1-1  各種不同電壓等級(jí)的安全電壓,①  中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)。 表1-2  設(shè)備帶電部分到各種遮欄間的安全距離,,三、電流對(duì)人體危害程度的主要因素 電流對(duì)人體傷

5、害的嚴(yán)重程度與通過(guò)人體電流的大小、頻率、持續(xù)時(shí)間、通過(guò)人體的路徑及人體電阻的大小等多種因素有關(guān)。 1．電流大小 通過(guò)人體的電流越大，人體的生理反應(yīng)就越明顯，感應(yīng)越 強(qiáng)烈,引起心室顫動(dòng)所需的時(shí)間越短，致命的危險(xiǎn)越大。 對(duì)于工頻交流電，按照通過(guò)人體電流的大小和人體所呈現(xiàn) 的不同狀態(tài)，電流大致分為下列三種。 （1）感覺(jué)電流  是指引起人體感覺(jué)的最小電流。 實(shí)驗(yàn)表明，成年男性的平均感

6、覺(jué)電流約為1.1mA，成 年女性為0.7mA。感覺(jué)電流不會(huì)對(duì)人體造成傷害，但電流 增大時(shí)，人體反應(yīng)邊的強(qiáng)烈，可能造成墜落等間接事故。 （2）擺脫電流  是指人體觸電后能自主擺脫電源的最大電流。 實(shí)驗(yàn)表明，成年男性的平均擺脫電流約為16 mA ，成 年女性的約為10mA。 （3）致命電流  是指在較短的時(shí)間內(nèi)危及生命的最小電流。

7、 實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)通過(guò)人體的電流達(dá)到50 mA以上時(shí)，心 臟會(huì)停止跳動(dòng)，可能導(dǎo)致死亡。,2．電流頻率 一般認(rèn)為40~60Hz的交流電對(duì)人體最危險(xiǎn)。隨著頻率的增高，危險(xiǎn)性將降低。高頻電流不僅不傷害人體，還能治病。3．通電時(shí)間 通電時(shí)間越長(zhǎng)，電流使人體發(fā)熱和人體組織的電解液成分增加，導(dǎo)致人體電阻降低，反過(guò)來(lái)又使通過(guò)人體的電流增加，觸電的危險(xiǎn)亦隨之增加。4．電流

8、路徑 電流通過(guò)頭部可使人昏迷；通過(guò)脊髓可能導(dǎo)致癱瘓；通過(guò)心臟造成心跳停止, 血液循環(huán)中斷；通過(guò)呼吸系統(tǒng)會(huì)造成窒息。因此，從左手到胸部是最危險(xiǎn)的電流路徑，從手到手從手到腳也是很危險(xiǎn)的電流路徑，從腳到腳是危險(xiǎn)性較小的電流路徑。,人體是導(dǎo)電體，一旦有電流通過(guò)時(shí)，將會(huì)受到不同程度的傷害。由于觸電的種類、方式及條件的不同，受傷害的后果也不一樣。一、觸電的種類 人體觸電有電擊和電傷兩類。（1）電擊是指電流通過(guò)人體時(shí)所造

9、成的內(nèi)傷。它可以使肌 肉抽搐，內(nèi)部組織損傷造成發(fā)熱發(fā)麻，神經(jīng)麻痹等。 嚴(yán)重時(shí)將引起昏迷、窒息，甚至心臟停止跳動(dòng)而死 亡。通常說(shuō)的觸電就是電擊。觸電死亡大部分由電擊 造成。（2）電傷是指電流的熱效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)、機(jī)械效應(yīng)以及電 流本身作用下造成的人體外傷。常見(jiàn)的有灼傷、烙傷 和皮膚金屬化等現(xiàn)象。二、觸電方式 1．單相觸電 這是常見(jiàn)的觸電方式。人體的某一部分接觸帶電

10、體的同時(shí)，另一部分又與大地或中性線相接，電流從帶電體流經(jīng)人體到大地（或中性線）形成回路，如圖1-4所示。,a）          b) 圖1-4  單相觸電a）中性點(diǎn)直接接地  b) 中性點(diǎn)不直接接地,2．兩相觸電 人體的不同部分同時(shí)接觸兩相電源時(shí)造成的觸電，如圖1-5所示。對(duì)于這種情況，無(wú)論電網(wǎng)中性點(diǎn)是

11、否接地，人體所承受的線電壓將比單相觸電時(shí)高，危險(xiǎn)更大。,圖1-5  兩相觸電,3．跨步電壓觸電 雷電流入地或電力線（特別是高壓線）斷散到地時(shí)，會(huì)在導(dǎo)線接地點(diǎn)及周圍形成強(qiáng)電場(chǎng)。當(dāng)人畜跨進(jìn)這個(gè)區(qū)域，兩腳之間出現(xiàn)的電位差稱為跨步電壓Ust。,在這種電壓作用下，電流從接觸高電位的腳流進(jìn)，從接觸低電位的腳流出，從而形成觸電，如圖1-6a所示。跨步電壓的大小取決于人體站立點(diǎn)與接地點(diǎn)的距離，距離越小，其跨步電壓越大。當(dāng)距離超過(guò)20m

12、（理論上為無(wú)窮遠(yuǎn)處），可認(rèn)為跨步電壓為零，不會(huì)發(fā)生觸電危險(xiǎn)。,4．接觸電壓觸電 電氣設(shè)備由于絕緣損壞或其它原因造成接地故障時(shí)，如人體兩個(gè)部分（手和腳）同時(shí)接觸設(shè)備外殼和地面時(shí)，人體兩部分會(huì)處于不同的電位，其電位差即為接觸電壓。由接觸電壓造成觸電事故稱為接觸電壓觸電。在電氣安全技術(shù)中接觸電壓是以站立在距漏電設(shè)備接地點(diǎn)水平距離為0.8m處的人，手觸及的漏電設(shè)備外殼距地1.8m高時(shí)，手腳間的電位差UT作為衡量基準(zhǔn)，

13、如圖1-6b所示。接觸電壓值的大小取決于人體站立點(diǎn)與接地點(diǎn)的距離，距離越遠(yuǎn)，則接觸電壓值越大；當(dāng)距離超過(guò)20m時(shí)，接觸電壓值最大，即等于漏電設(shè)備上的電壓UTm；當(dāng)人體站在接地點(diǎn)與漏電設(shè)備接觸時(shí)，接觸電壓為零。,5．感應(yīng)電壓觸電 是指當(dāng)人觸及帶有感應(yīng)電壓的設(shè)備和線路時(shí)所造成的觸電事故。一些不帶電的線路由于大氣變化（如雷電活動(dòng)），會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電荷，停電后一些可能感應(yīng)電壓的設(shè)備和線路如果未及時(shí)接地，這些設(shè)備和線路對(duì)地

14、均存在感應(yīng)電壓。6．剩余電荷觸電 是指當(dāng)人體觸及帶有剩余電荷的設(shè)備時(shí)，對(duì)人體放電造成的觸電事故。帶有剩余電荷的設(shè)備通常含有儲(chǔ)能元件，如并聯(lián)電容器、電力電纜、電力變壓器及大容量電動(dòng)機(jī)等，在退出運(yùn)行和對(duì)其進(jìn)行類似搖表測(cè)量等檢修后，會(huì)帶上剩余電荷，因此要及時(shí)對(duì)其放電。,,第二節(jié) 保護(hù)接地與保護(hù)接零 一、接地 1．接地的基本概念 接地是將電氣設(shè)備或裝置的某一點(diǎn)（接地端）與大地之間

15、做符合技術(shù)要求的電氣連接。目的是利用大地為正常運(yùn)行、絕緣損壞或遭受雷擊等情況下的電氣設(shè)備等提供對(duì)地電流流通回路，保證電氣設(shè)備和人身的安全。 2．接地裝置 接地裝置由接地體和接地線兩部分組成，如圖1-10所示。接地體是埋入大地中并和大地直接接觸的導(dǎo)體組成.它分為自然接地體和人工接地體。自然接地體是利用與大地有可靠連接的金屬構(gòu)件、金屬管道、鋼筋混泥土建筑物的基礎(chǔ)等作為接地體。人工接地體是用型鋼如角鋼、鋼管

16、、扁鋼、圓鋼制成的。人工接地體一般有水平敷設(shè)和垂直敷設(shè)兩種。電氣設(shè)備或裝置的接地端與接地體相連的金屬導(dǎo)線稱為接地線。,1—接地體  2—接地干線  3—接地支線  4—電氣設(shè)備,,圖1-11  中性點(diǎn)中性線和零點(diǎn)零線,a)中性點(diǎn)中性線  b)零點(diǎn)零線,3．中性點(diǎn)與中性線 星型聯(lián)接的三相電路中，三相電源或負(fù)載連在一起的點(diǎn)稱為三相電路的中性點(diǎn)。由中性點(diǎn)引出的線稱為中性線，用N

17、表示，如圖1-11a所示。4．零點(diǎn)與零線 當(dāng)三相電路中性點(diǎn)接地時(shí)，該中性點(diǎn)稱為零點(diǎn)。由零點(diǎn)引出的線稱為零線，如圖1-5-11b所示。,二、電氣設(shè)備接地的種類 1．工作接地 為了保證電氣設(shè)備的正常工作，將電路中的某一點(diǎn)通過(guò)接地裝置與大地可靠地連接，稱為工作接地。如變壓器低壓側(cè)的中性點(diǎn)、電壓互感器和電流互感器的二次側(cè)某一點(diǎn)接地等，其作用是為了降低人體的接觸電阻。 供電系統(tǒng)中電源變壓器中性點(diǎn)的接

18、地稱中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)；中性點(diǎn)不接地的稱中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)。中性點(diǎn)接地系統(tǒng)中，一相短路，其它兩相的對(duì)地電壓為相電壓。中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，一相短路，其他兩相的對(duì)地電壓接近線電壓。 2．保護(hù)接地 保護(hù)接地是將電氣設(shè)備正常情況下不帶電的金屬外殼通過(guò)接地裝置與大地可靠連接。,圖1-12  保護(hù)接地原理a) 未加保護(hù)接地  b) 有保護(hù)接地,其原理如圖1-12所示。當(dāng)電氣設(shè)備不接地時(shí)，

19、如圖1-12a所示，若絕緣損壞，一相電源碰殼，電流經(jīng)人體電阻Rr、大地和線路對(duì)地絕緣電阻 Rj構(gòu)成的回路，若線路絕緣電阻損壞，電阻Rj變小，流過(guò)人體的電流增大，便會(huì)觸電；當(dāng)電氣設(shè)備接地時(shí)，如圖1-12b所示，雖有一相電源碰殼，但由于人體電阻Rr遠(yuǎn)大于接地電阻Rd（一般為幾歐），所以通過(guò)人體的電流Ir極小，流過(guò)接地裝置的電流Id則很大，從而保證了人體安全。保護(hù)接地適用于中性點(diǎn)不接地或不直接接地的電網(wǎng)系統(tǒng)。,3．保護(hù)接零

20、 在中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，把電氣設(shè)備金屬外殼等與電網(wǎng)中的零線作可靠的電氣連接，稱保護(hù)接零。保護(hù)接零可以起到保護(hù)人身和設(shè)備安全的作用，其原理如圖1-13b。當(dāng)一相絕緣損壞碰殼時(shí)，由于外殼與零線連通，形成該相對(duì)零線的單相短路，短路電流使線路上的保護(hù)裝置（如熔斷器、低壓斷路器等）迅速動(dòng)作，切斷電源，消除觸電危險(xiǎn)。對(duì)未接零設(shè)備，對(duì)地短路電流不一定能使線路保護(hù)裝置迅速可靠動(dòng)作，如圖1-13a所示。三、電氣設(shè)備安全運(yùn)行措施 （1）必須嚴(yán)格遵

21、守操作規(guī)程，合上電流時(shí)，先合隔離開(kāi)關(guān)，再合負(fù)荷開(kāi)關(guān)，分?jǐn)嚯娏鲿r(shí)，先斷負(fù)荷開(kāi)關(guān)，再斷隔離開(kāi)關(guān)；,（2）電氣設(shè)備一般不能受潮，在潮濕場(chǎng)合使用時(shí)，要有防雨水和防潮措施。電氣設(shè)備工作時(shí)會(huì)發(fā)熱，應(yīng)有良好的通風(fēng)散熱條件和防火措施；（3）所有電氣設(shè)備的金屬外殼應(yīng)有可靠的保護(hù)接地。電氣設(shè)備運(yùn)行時(shí)可能 會(huì)出現(xiàn)故障，所以應(yīng)有短路保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、欠壓和失壓保護(hù)等保護(hù)措施；（4）凡有可能被雷擊的電氣設(shè)備，都要安裝防雷措施（5）對(duì)電氣設(shè)備要做好安全運(yùn)行

22、檢查工作，對(duì)出現(xiàn)故障的電氣設(shè)備和線路應(yīng)及時(shí)檢修。,圖1-13  保護(hù)接零原理 a) 未接零  b) 接零后,國(guó)標(biāo)規(guī)定：L——相線  N——中性線   PE——保護(hù)接地線  PEN——保護(hù)中性線，兼有保護(hù)線和中性線的作用。,4．重復(fù)接地 三相四線制的零線在多于一處經(jīng)接地裝置與大地再次連接的情況稱為重復(fù)接地。對(duì)1k

23、V以下的接零系統(tǒng)中，重復(fù)接地的接地電阻不應(yīng)大于10Ω。重復(fù)接地的作用：降低三相不平衡電路中零線上可能出現(xiàn)的危險(xiǎn)電壓，減輕單相接地或高壓串入低壓的危險(xiǎn)。5．其他保護(hù)接地 （1）過(guò)電壓保護(hù)接地  為了消除雷擊或過(guò)電壓的危險(xiǎn)影響而設(shè)置的接地。 （2）防靜電接地  為了消除生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的靜電而設(shè)置的接地。,4．重復(fù)接地 三相四線制的零線在多于一處經(jīng)接地裝置與大地再次連接的情況稱為重復(fù)接地。對(duì)1kV以下的接零系

24、統(tǒng)中，重復(fù)接地的接地電阻不應(yīng)大于10Ω。重復(fù)接地的作用：降低三相不平衡電路中零線上可能出現(xiàn)的危險(xiǎn)電壓，減輕單相接地或高壓串入低壓的危險(xiǎn)。5．其他保護(hù)接地 （1）過(guò)電壓保護(hù)接地  為了消除雷擊或過(guò)電壓的危險(xiǎn)影響而設(shè)置的接地。 （2）防靜電接地  為了消除生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的靜電而設(shè)置的接地。 （3）屏蔽接地  為了防止電磁感應(yīng)而對(duì)電力設(shè)備的金屬外殼、屏蔽罩、屏蔽線的外皮或建筑物金屬屏蔽體等進(jìn)行的接地