第7单元安全用电与防雷

第7单元安全用电与防雷119闪电7.1家庭安全用电7.2接地和接零7.3防雷保护开篇词现代生活更是离不开电。电，一方面可以造福人类，给生产和生活带来方便；另一方面又可对人类构成威胁，严重时还会造成触电伤亡。因此，在用电的过程中，必须树立“安全第一、预防为主”的思想，熟悉人身触电事故发生的原因及后果，掌握简单可行的触电急救措施；了解电气设备事故发生的因果关系，着重掌握保护接零、保护接地和漏电保护措施；了解雷电形成的原因，掌握一定的雷电防护措施。

7.1家庭安全用电7.1.1安全用电基本常识1、电流对人体的危害触电：当人体触及带电体承受过高的电压而导致死亡或局部受伤的现象。触电依伤害程度不同可分为电击和电伤两种。电击：指电流流经人体内部，引起疼痛发麻，肌肉抽搐，严重的会引起强烈痉挛、心脏颤动，甚至由于因人体心脏，呼吸系统以及神经系统的致命伤害而造成死亡。绝大部分触电死亡事故都是电击造成的。电伤：电伤是指触电时人体与带电体接触不良部分发生的电弧灼伤，或者是人体与带电体接触部分的电烙印，或由于被电流熔化和蒸发的金属微粒等侵入人体皮肤引起的皮肤金属化。电伤会给人体留下伤痕，电伤严重时同样可以致人于死命。2、触电伤害程度与各种成因之间的关系对于工频交流电，按照人体对所通过大小不同的电流所呈现的反应，通常可将电流划分为三级。名称定义大小男子女子感知电流引起感觉的最小电流1.1mA0.7mA摆脱电流人触电后能自主摆脱电源的最大电流9mA6mA致命电流在较短时间内引起心室颤动、危及生命的电流30mA以上，与通电时间有关（1）伤害程度与通电时间及电流大小的关系①感知电流在一定概率下，通过人体引起人有任何感觉的最小电流(有效值，下同)称为该概率下的感知电流。概率为50%时，成年男子感知电流约为1.1mA，成年女子约为0.7mA。②摆脱电流当电流增大到一定程度时，由于中枢神经反射和肌肉收缩、痉挛，触电人将不能自行摆脱带电体。在一定概率下，人触电后能自行摆脱带电体的最大电流称为该概率下的摆脱电流。概率为50%时，成年男子和成年女子的摆脱电流分别约为16mA和10.5mA；概率为99.5%时，成年男子和成年女子的摆脱电流约为9mA和6mA。③室颤电流通过人体引起心室发生纤维性颤动的最小电流称为室颤电流。一旦发生心室颤动，数秒至数分钟内即可导致死亡。在小电流(不超过数百毫安)的作用下，电击致命的主要原因，是电流引起心室颤动。因此，可以认为室颤电流是短时间作用的最小致命电流。当电流持续时间超过心脏搏动周期时，人的室颤电流约为50mA；当电流持续时间短于心脏搏动周期时，人的室颤电流约为数百mA。(2)电流持续时间的影响

①电流持续时间越长，则体内积累局外电能越多，伤害越严重。②电击持续时间延长，必然重合心脏易损期，电击危险性增大。③随着电击持续时间的延长，人体电阻由于出汗、击穿、电解而下降，如接触电压不变，流经人体的电流必然增加，电击危险性随之增大。④电击持续时间越长，中枢神经反射越强烈，电击危险性越大。(3)电流途径的影响

人体在电流的作用下，没有绝对安全的途径。流过心脏的电流越多、电流路线越短的途径是电击危险性越大的途径。(4)电流种类的影响

不同种类电流的危险程度不同；工频电流、高频电流、直流电流、冲击电流、残留电荷及感应电都有电击致命的危险。(5)个体特征的影响

健康、健壮、性别、年龄不同则危险程度不同。电流通过头部可使人昏迷，通过脊髓可导致瘫痪，通过心脏会造成心跳停止及血液循环中断，通过呼吸系统会造成窒息。因此，从左手到胸部是最危险的电流途径，从手到手，从手到脚也是很危险的电流途径，从脚到脚是危险性较小的电流途径。（6）伤害程度与电流途径之间的关系一般认为40~60Hz的交流电对人最危险。随着频率的增加，危险性略有降低。高频电流不伤害人体，有时还能起到治病的作用。（7）伤害程度与电流各类的关系在一定电压的作用下，通过人体的电流大小与人体电阻有关。人体电阻主要是皮肤电阻，表皮0.05~0.2mm厚的角质层的电阻很大，皮肤干燥时，人体电阻约为6~10kΩ，甚至高达100kΩ；但角质层容易被破坏，去掉角质层的皮肤电阻约为800~1200Ω；内部组织的电阻约为500~800Ω。人体电阻因人而异，与人的体质、皮肤的潮湿程度、触电电压的高低、年龄、性别以至工种职业都有关系。（8）伤害程度与人体电阻之间的关系7.1.2触电形式及其急救单相触电在人体与大地之间互不绝缘情况下，人体的某一部位触及到三相电源线中的任意一根导线，电流从带电导线经过人体流入大地而造成的触电伤害。单相触电又可分为中性线接地和中性线不接地两种情况。左图为中性点接地系统的单相触电；右图为中性点不接地系统的单相触电。火线零线单相触电电流通过的路径电流通过人体的心脏，肺部、和中枢神经系统的危险性比较大，特别是电流通过心脏时危险最大。所以从手到脚的电流途径最为危险。两相触电在两相触电，也叫相间触电，这是指在人体与大地绝缘的情况下，同时接触到两根不同的相线，或者人体同时触及到电气设备的两个不同相的带电部位时，电流由一根相线经过人体到另一根相线，形成闭合回路，如图所示。两相触电情境两相触电比单相触电更危险，因为此时加在人体心脏上的电压是线电压！哈！……啊！……双线触电跨步电压触电

输电线路火线断线落地时，落地点的电位即导线电位，电流将从落地点流入地中。离落地点越远，电位越低。根据实际测量，在离导线落地点20m以外的地方，由于入地电流非常小，地面的电位近似等于零。如果有人走近导线落地点附近，由于人的两脚电位不同，则在两脚之间出现电位差，这个电位差叫作跨步电压。距离电流入地点越近，人体承受的跨步电压越大；距离电流入地点越远，人体承受的跨步电压越小;在20m以外，跨步电压很小，可以看作为零。U当发现跨步电压威胁时，应赶快把双脚并在一起，或赶快用一条腿跳着离开危险区，否则，触电时间一长，会导致触电死亡。2、触电急救方法日常生活中，时常会发生一些突发的意外事故，如电击、溺水等。遇到这些情况时，周围的人员不能紧张慌乱，应该首先通过电话通知急救部门。在急救部门未到现场院之前，周围人员应及时对伤者采取有效的急救措施。如果伤者有神智不清、抽搐、颈动脉摸不到搏动、心跳停止、瞳孔散大、呼吸停止、面色苍白等症状时，可判断为心跳骤停。心跳骤停是临床最紧急的情况，必须分秒必争、不失时机地进行抢救。救护中心电话：120在心跳骤停的极短时间内，首先进行心前区叩击，连击2~3次。然后进行胸外心脏按压及口对口人工呼吸。具体方法是，双手交叉相叠用掌部有节律地按压心脏，这种做法的目的在于使血液流入主动脉和肺动脉，建立起有效循环。做口对口人工呼吸时，有活动假牙者应先将假牙摘下，并清除口腔内的分泌物，以保持呼吸道的通畅。然后，捏紧鼻孔吹气，使胸部隆起、肺部扩张。心脏按压必须与人工呼吸配合进行，每按心脏4~5次吹气一次，肺部充气时不可按压胸部。紧急抢救的方法之一救护人轻拍或轻摇触电人的户膀（注意不要用力过猛或摇头部，以免加重可能存在的外伤），并在耳旁大声呼叫。如无反应，立即用手指掐压人中穴。当呼之不应，刺激也毫无反应时，可判定为意识已丧失。该判定过程应在5秒内完成。

当触电人意识已丧失时，应立即呼救。将触电人仰卧在坚实的平面上，头部放平，颈部不能高于胸部，双臂平放在驱干两侧，解开紧身上衣，松开裤带，取出假牙，清除口腔中的异物。若触电人面部朝下，应将头、户、驱干作为一个整体同时翻转，不能扭曲，以免加重颈部可能存在的伤情。翻转方法是：救护人跪在触电人肩旁，先把触电人的两只手举过头，拉直两腿，把一条腿放在另一条腿上。然后一只手托住触电人的颈部，一只手扶住触电人的肩部，全身同时翻转。紧急抢救的方法：判断有无意识在保持气道开放的情况下，判定有无呼吸的方法有：用眼睛观察触电人的胸腹部有无起伏；用耳朵贴近触电人的口、鼻，聆听有无呼吸的声音；用脸或手贴近触电人的口、鼻，测试有无气体排出；用一张薄纸片放在触电人的口、鼻上，观察纸片是否动。若胸腹部无起伏、无呼气出，无气体排出，纸片不动，则可判定触电人已停止呼吸。该判定在3~5秒内完成。以上的抢救方法虽然只是在遇到突发事件时才需要用到的，但它是家庭急救的必备手段，我们应该及时学习并掌握。紧急抢救的方法：判断有无呼吸发现有人触电时，不要惊慌，首先要考虑的是设法使触电者尽快脱离电源。对一般低压触电，脱离电源的方法可用“拉”、“切”、“挑”、“拽”、“垫”五个字来概括。“拉”指就近拉开电源开关、拔出插销或瓷插保险等。“切”指用带有可靠绝缘柄的电工钳、锹、刀、斧等利器将电源切断。“挑”指如果导线搭落在触电者身上或压在身下，可用干燥的木棒、竹竿将导线挑开。“拽”指救护人戴上的手套或在手上包缠干燥的衣物等绝缘物品拖拽触电者脱离电源。特别要注意的是：拖拽时切勿触及触电者的体肤。救护人亦可站在干燥的木板、橡胶垫等绝缘物品上，用一只手将触电者脱离电源。“垫”指如果触电者由于痉挛手指紧握导线或导线缠绕在身上，而前面所述办法都不易实施时，救护人可先用干燥的木板塞进触电者身下，使其与地绝缘来隔离电源。学生宿舍私用电器现象成为安全隐患7.1.3家庭安全用电注意事项不超负荷用电。家庭使用的用电设备总电流不能超过电度表和电源线的最大额定电流。2.安装保护器。家庭用电一定要在自家电度表的出线侧安装一只漏电流过电压双功能保护器，以便在家电设备漏电、人身触电、供电电压太高或太低时自动跳闸切断电源，保护人身和设备的安全。3.用电设备外壳要可靠接零。三芯插座的接地插孔，一定要做可靠保护接零(地)线连接，三芯插头的接地桩头，一定要做可靠的与用电设备的铁外壳连接。以防用电设备的绝缘击穿或外壳带电发生人身触电。4.把好产品质量关。所有的电源设备(导线、闸刀开关、漏电流《过电压》保护器、插头、插座)，家庭用电设备都要选用国家指定厂家生产、并经技术质检合格的产品，不能图便宜买“三证”的假冒产品。5.安装布线符合要求。电源插座的安装要高于地面1.6米，以防触电脱离电源和保证幼童安全，临时用电不能胡拉乱接，用完后应立即拆除。6.严禁使用代用品。不能用铜丝、铝丝、铁丝代替保险丝;不能用信号传输线代替电源线;不能用医用白胶布代替绝缘黑胶布;不能用漆包线代替电热丝自制电热褥等代用品。7.发现异常、立即断电。用电设备在在使用中，发现电压异常升高，或发现用电设备有异常的响声、气昧、温度、冒烟、火光，要立即断开电源，再进行检查或灭火抢救。8.要养成好习惯。做到人走断电，停电断开关，触摸壳体用手背，维护检查要断电，断电要有明显断开点。9.家庭进行电气设备安装检修时，应断开电源，非电气工作人员严禁带电作业。10.请持有国家劳动部门颁发的〈特种作业人员操作证》的电工定期维护检修，发现故障及时排除。不要在输电线附近搭晒湿衣服！不要随便扯拉电线！不要用湿毛巾擦洗正在使用的电器！安全隐患图例缺乏电气安全常识；违反操作规程；设备不合格；维修维护不及时；偶然因素等。触电原因电源未切断之前千万不要接触触电者!应用不导电物件移开电源或电线，还要注意自身绝缘!用湿手拔插销十分危险！应立即电话通知有关部门停电。带上绝缘手套，穿上绝缘靴，用相应电压等级的绝缘工具拉开高压开关抛掷裸金属导线使线路短路、接地，迫使保护装置动作，断开电源。（1）救护人不可直接用手或其他晋升及潮湿的物件作为救护工具，必须使用适当的绝缘工具。注意（2）要防止触电者脱离电源后可能的摔伤。对于高压事故触电的形式有几种？哪一种触电形式最为危险？

你会做吗？何谓触电？触电事故分哪两大类？各类触电伤害的形式有何特点？把家用电器设备外壳连接的保护零线接在水管上，这种使用方法合适吗？为什么？在照明电路的安装中，为什么一定要遵循“火线进开关”的原则？

检验学习结果为保证电气设备(如变压器中性点、电压互感器中性点）正常工作而进行的接地措施称为工作接地。电力系统和电气装置的中性点，电气设备的外露导电部分通过导体与大地相连称为接地。工作接地的目的就是保证电力系统正常、稳定运行。电气设备实施工作接地后，可达到以下几个目的：（1）降低触电电压。（2）迅速切断故障：在中性点接地的系统中，一相接地后的电流较大，保护装置能够迅速动作，断开故障点。（3）降低电气设备对地的绝缘水平。

7.2保护接地和保护接零7.2.1工作接地7.2.2保护接地在中性点不接地系统中，设备外壳不接地且意外带电，外壳与大地间存在电压，人体触及外壳，人体将有电容电流流过，如图(a)所示。RrIdZIdRrIdZIdRbIr(a)(b)如果将外壳接地，人体与接地体相当于电阻并联，流过每一通路的电流值将与其电阻的大小成反比。人体电阻通常为600~1000Ω，而接地电阻通常小于4Ω，因此流过人体的电流很小，这样就完全能保证人体的安全，如图(b)所示。7.2.3保护接零当设备正常工作时，外露部分不带电，人体触及外壳相当于触及零线，无危险，如图所示。采用保护接零时，应注意不宜将保护接地和保护接零混用，而且中性点工作接地必须可靠。在电源中性线做了工作接地的系统中，为确保保护接零的可靠，还需相隔一定距离将中性线或接地线重新接地，称为重复接地。保护接地与保护接零的主要区别是：

（1）保护原理不同保护接地是限制设备漏电后的对地电压，使之不超过安全范围。在高压系统中，保护接地除限制对地电压外，在某些情况下，还有促使电网保护装置动作的作用；保护接零是借助接零线路使设备漏电形成单相短路，促使线路上的保护装置动作，以及切断故障设备的电源。此外，在保护接零电网中，保护零线和重复接地还可限制设备漏电时的对地电压。

（2）适用范围不同保护接地即适用于一般不接地的高低压电网，也适用于采取了其他安全措施（如装设漏电保护器）的低压电网；保护接零只适用于中性点直接接地的低压电网。

（3）线路结构不同如果采取保护接地措施，电网中可以无工作零线，只设保护接地线；如果采取了保护接零措施，则必须设工作零线，利用工作零线作接零保护。保护接零线不应接开关、熔断器，当在工作零线上装设熔断器等开断电器时，还必须另装保护接地线或接零线。

保护接地与保护接零的主要区别是：

一些常见的错误连接在实际工作中，常有一些不规则的保护接地和接零，甚至是错误的保护接地和接零，起不到保护作用或作用不可靠，甚至导致相反作用使事故范围扩大。常见的错误联接如下：1、将家用电器的金属外壳用导线和自来水管联接此种保护措施是不可靠的，甚至是危险的。因为陆地低压电网采用的是系统中性点接地的供电方式，自来水管的接地电阻远达不到国家规定的要求，尤其采用屋顶水箱供水的自来水管，接地电阻更大。一旦用电器外壳带电，势必导致触电危险，也可能导致其它用电器带电。2、同一系统中存在两种不同的保护方式在同一段母线供电的线路中，一部分设备采用保护接地，另一部分采用保护接零，在此种状况下，一旦当某一接地设备的金属外壳漏电而导致零线电位上升，将会使外壳和零线相接的所有处于接零状态下的设备外壳带电。在中性点接地的三相四线制供电系统中应注意：工作零线和保护零线不能混淆！～220VFU火线L工作零线N保护零线E设备没有接零保护正确的接零保护错误的接零保护指出下图中各电器的连接方式。你会做吗？何谓三相负载？何谓单相负载？单相负载的三相连接方式又是指的什么？三相电器铭牌上标示的额定功率是指输入的电功率吗？三相四线制照明电路中，设A相接4盏“220V、25W”的白炽灯，B相接3盏“220V、100W”的白炽灯，C相中没有负载，这时接通的白炽灯灯泡都能正常发光。如果不慎中线断开了，这两组灯泡还能否正常发光？会出现什么现象？试通过分析计算来说明。检验学习结果ABCN三相照明电路和三相动力电路功率的测量方法相同吗？7.2.5漏电保护漏电保护为近年来推广采用的一种新的防止触电的保护装置。在电气设备中发生漏电或接地故障而人体尚末触及时，漏电保护装置已切断电源；或者在人体已触及带电体时，漏电保护器能在非常短的时间内切断电源，减轻对人体的危害漏电保护器的种类很多。为了保证在故障情况下人身和设备的安全，应尽量装设漏电流动作保护器。它可以在设备及线路漏电时通过保护装置的检测机构转换取得异常信号，经中间机构转换和传递，然后促使执行机构动作，自动切断电源，起到保护作用。绝缘、屏保和间隔和安全电压是最为常见的安全措施。绝缘

它是防止人体触及绝缘物把带电体封闭起来。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，丧失绝缘性能。1、直接电击的防护措施7.2.6直接电击和间接电击的防护措施屏保

即采用遮拦、护照、护盖箱闸等把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。间隔

就是保证必要的安全距离。间距除用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0.1米。安全电压

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，电压越大，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，12伏和6伏。②采用有双重绝缘或加强绝缘的电气设备，或者采用另有共同绝缘的组合电气设备，以防止工作绝缘损坏后在易接近部分出现危险的对地电压。③等电位环境：将所有容易同时接近的裸导体互相连接起来，使其间电位相同，防止接触电压。等电位范围不应小于可能触及带电体的范围。①安装自动断电保护装置，使带电线路或设备发生故障或触电事故时，能够自动断开电源，起到保护作用。2、间接电击的防护措施安全用电注意事项1、不得随便乱动或私自修理车间内的电气设备。2、经常接触和使用的配电箱、配电板、闸刀开关、按扭开头、插座、插销以及导线等，必须保持完好，不得有破损或将带电部分裸露。3、不得用铜丝等代替保险丝，并保持闸刀开关、磁力开关等盖面完整，以防短路时发生电弧或保险丝熔断飞溅伤人。4、经常检查电气设备的保护接地、接零装置，保证连接牢固。5、在移动电风扇、照明灯、电焊机等电气设备时，必须先切断电源，并保护好导线，以免磨损或拉断。6、在使用手电钻、电砂轮等手持电动工具时，必须安装漏电保护器，工具外壳要进行防护性接地或接零，并要防止移动工具时，导线被拉断，操作时应戴好绝缘手套并站在绝缘板上。

7、在雷雨天，不要走进高压电杆、铁塔、避雷针的接地导线周围20米内。当遇到高压线断落时，周围10米之内，禁止人员进入；若已经在10米范围之内，应单足或并足跳出危险区。

8、对设备进行维修时，一定要切断电源，并在明显处放置“禁止合闸，有人工作”的警示牌。安全用电注意事项电器火灾的防止

电器、照明设备、手持电动工具以及通常采用单相电源供电的小型电器，有时会引起火灾，其原因通常是电气设备选用不当或由于线路年久失修，绝缘老化造成短路，或由于用电量增加、线路超负荷运行，维修不善导致接头松动，电器积尘、受潮、热源接近电器、电器接近易燃物和通风散热失效等。防止电气火灾，还要注意线路电器负荷不能过高，注意电器设备安装位置距易燃可燃物不能太近，注意电气设备进行是否异常，注意防潮等。电器火灾的防止

其防护措施主要是合理选用电气装置。例如，在干燥少尘的环境中，可采用开启式和封闭式；在潮湿和多尘的环境中，应采用封闭式；在易燃易爆的危险环境中，必须采用防爆式。静电、雷电、电磁危害的防护措施

1、静电的防护

生产工艺过程中的静电可以造成多种危害。在挤压、切割、搅拌、喷溅、流体流动、感应、摩擦等作业时都会产生危险的静电，由于静电电压很高，又易发生静电火花，所以特别容易在易燃易爆场所中引起火灾和爆炸。静电防护一般采用静电接地，增加空气的湿度，在物料内加入抗静电剂，使用静电中和器和工艺上采用导电性能较好的材料，降低摩擦、流速、惰性气体保护等方法来消除或减少静电产生。2、雷电的防护

雷电危害的防护一般采用避雷针、避雷器、避雷网、避雷线等装置将雷电直接导入大地。避雷针主要用来保护露天变配电设备、建筑物和构筑物；避雷线主要用来保护电力线路；避雷网和避雷带主要用来保护建筑物；避雷器主要用来保护电力设备。静电、雷电、电磁危害的防护措施

3、电磁危害的防护

电磁危害的防护一般采用电磁屏蔽装