触电防护技术触电防护技术 2015年12月 一、直接接触触电防护措施 绝缘 屏护 间距 漏电保护 安全电压 电气隔离 二、间接接触触电防护措施 保护接地 保护接零 等电位连接 一、直接接触触电防护 绝缘、屏护、间距、安全电压、漏电保护等 措施是防止电气事故中最基本、最重要的安全技 术措施，也是电气设备正常运行的必要条件，称 为直接接触防护措施。 1、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。 （1）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。 常用的绝缘安全用具有绝缘手套、绝缘靴、 绝缘鞋、绝缘垫和绝缘台等。绝缘安全用具可分 为基本安全用具和辅助安全用具。基本安全用具 的绝缘强度能长时间承受电气设备的工作电压， 使用时，可直接接触电气设备的有电部分。辅助 安全用具的绝缘强度不足以承受电气设备的工作 电压，只能加强基本安全用具的保安作用，必须 与基本安全用具一起使用。 （2）绝缘破坏的原因 导致设备绝缘破坏的原因是多方面的。如设备 缺陷、机械损伤、热击穿和电击穿等。 1）设备缺陷：主要是设备的制造质量低劣，使用 质量低劣或不合格的绝缘材料，使得设备存在先 天性的绝缘缺陷和事故隐患。 2）机械损伤：设备在运输、安装调试、使用和维 修过程中受到机械方面的损伤。 3）热击穿：是指绝缘物在外加电压的作用下，由 于流过泄漏电流引起温度过分升高所导致的击穿 。 2、屏护 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、阻挡物 等把带电体同外界隔绝开来。 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。 3、间距（安全距离） 间距是指带电体与地面之间、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。间距的作用是防止人体触及或接近带电 体造成触电事故；避免车辆或其他器具碰撞或过 分接近带电体造成事故；防止火灾、过电压放电 及各种短路事故，以及方便操作。安全间距的大 小取决于电压高低、设备类型、安装方式等因素 。 线路经过 地区 线路电压 (kV) 1以下1035 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 ) 6 5 4 5 3 6.5 5.5 4.5 5 3 7 6 5 5.5 3 1）、线路间距 架空线路导线与地面或水面的距离（m）不应低于下表所列： 线路电压 (kV) 1以下1035 垂直距离 水平距离 2.5 1.0 3.0 1.5 4.0 3.0 架空线路导线与建筑物的最小距离(m)如下表： 架空线路导线与街道或厂区树木的最小距离(m)如下表： 线路电压(kV)1以下1035 垂直距离 水平距离 1.0 1.0 1.5 2.0 3.0 2）设备间距 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08m 。 (2)通道内高度低于23m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15m。 (3)通道上方裸导电部分的高度低于23m时，应 加遮护，遮护后的通道高度不应低于19m。 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25m，受条件 限制时可减为22m；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15m。户外照明灯具一般不 应低于3m；墙上灯具高度允许减为25m。 3）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01m。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15m。 4、漏电保护器 电流型漏电保护器是一种利用发生单相 接地故障时产生的剩余电流来切断故障线 路或设备电源的保护电器。它动作灵敏， 切断电源时间短，因此只要能够合理选用 和正确安装、使用，除了保护人身安全以 外，还有防止电气设备损坏及预防火灾的 作用。 按形式分为： 漏电开关 漏电继电器 漏电保护插座 5、安全电压 把可能加在人身上的电压限制在某一 范围之内，使得在该电压下通过人体的电 流不超过允许的范围，这一不危及人身安 全的电压被称为安全电压。又称安全特低 电压，是属于兼有直接接触电击和间接接 触电击防护的安全措施。 我国规定工频有效值的额定值有42V、36V、 24V、12V和6V。 （1）特别危险环境中使用的手持电动工具应采用 42V安全电压； （2）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安全电压； （3）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安全电压； （4）水下作业等场所应采用6V安全电压。 当电气设备采用24V以上安全电压时，必须采 取直接接触电击的防护措施。 安全电压通常由安全隔离变压器供电。 6、安全隔离变压器 安全隔离变压器接线图 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。 7、电气隔离 电气隔离是采用电压比为1：1，即一 次边、二次边电压相等的隔离变压器实现 工作回路与其他电气回路电器上的隔离。 二、间接接触触电防护 电气设备的金属外壳或与其连接的金属体在 正常情况下是不带电的，但由于绝缘损坏发生漏 电故障，设备外壳就可能意外带电。 保护接地与保护接零是防止间接接触触电最 基本的措施。所谓间接触电防护措施是指防止人 体各个部位触及正常情况下不带电，而在故障情 况下才变为带电的电器金属部分的技术措施。 根据配电系统接地方式的的不同，把低压配 电系统分为IT、TT、TN三种形式。TN又分TNC、 TNS、TNCS三种。 1 、保护接地 将电气设备平时不带电的金属外壳通 过接地装置与大地相连接称为保护接地。 保护接地的作用是当设备金属外壳意 外带电时，将其对地电压限制在规定的安全 范围内，消除或减小触电的危险。 IT系统和TT系统采用的就是保护接地 。 IT系统 电力系统的可接地点不接地或通过阻抗（电 阻器或电抗器）接地，电气装置的外露可导电部 分单独直接接地或通过保护导体接到电力系统的 接地极上，称为IT系统。 L1 L2 L3 RE IP Z RP 绝缘阻抗 保护接地 的原理就 是给人体 并联一个 很小电阻 ，以保证 发生故障 时，减小 流过人体 的电流和 承受的电 压很小。 IT系统保护接地原理图 TT系统 电力系统有一个直接接地点（中性点接地）， 电气装置的外壳、底座等外露可导电部分接到电气 上与电力系统接地点无关的独立接地装置上，称为 TT系统。 TT系统保护接地原理图 N L1 L2 L3 RE RP RN N 2 、保护接零 将电气设备在正常情况下不带电的金属外壳 与电源变压器中性点引出的工作零线或保护零线 相连接，这种方式称为保护接零（TN系统）。 ISS L1 L2 L3 RN PEN N 形成回路，促使短 路保护元件迅速动 作，切断漏电故障 设备 TN系统的三种形式及其特点: TN-C系统 这种系统中，保护线PE和零线N在整个系统中 是合一的。 TN-C-S系统 系统中PE线和N线一部分分开，一部分合一 。 TN-S系统 系统采用三相五线制供电，保护线PE和 零线N在整个系统中是分开的 。 TN系统的重复接地：TN系统中，工作零线或保护 零线上的一点或多点再次接地。 重复接地的作用： 1）、减轻PE线、PEN线意外断线或接触不良时接零 设备上电击的危险性 2）、减轻PEN线断线时负载中性点“漂移” 3）、进一步降低故障持续时间内意外带电设备的对 地电压 4）、缩短漏电故障时间 5）、改善架空线路的防雷性能 保护接零和保护接地比较 类别保护接零（TN系统） 保护接地 IT系统TT系统 原理不同 借零线使漏电形成单相短 路电流，进而使保护装置 动作 限制漏电设备对 地电压 ，高 压系统的保护接地也可促使 保护装置动作 接地线使漏电形成对地 短路电流进而使保护装 置动作 保护技术 措施 限制漏电设备对 地电压 ， 重复接地电阻应不大于10 无重复接地有共同接地措施 适用范围 不同 适用于中性点接地的低压配 电系统 适用于中性点不接地的高、 低压配电系统 适用于中性点接地的低 压配电系统 线路结构 不同 系统有相线、工作零线、 保护零线、接地线和接地 体 系统只有相线、接地线和接 地体 系统只有相线、工作零 线、接地线和接地体 保护方式 防止间接触电防止间接触电防止间接触电 接线部位 相同相同相同 接地装置 相同，接地电阻应不大于 4 相同，接地电阻应不大于4相同，接地电阻和共同 接地电阻应不大于4 1）、低压线路三相四线制中的工作零线只有在三相负 荷电流平衡时，才没有电流通过，且这时对地电压为 零，系统处于安全状态。但是在工程中，这一点是难 以做到的，因为低压系统中的单相负载很多，特别是 民用部分，实际使用时的各项负载是永远不会相等的 。系统越不平衡，工作零线的危险性越大，在这种情 况下，如有人触及零线的某一点，即便采用了重复接 地，也会承受危险低压，其值为不平衡电流乘以零线 阻抗的电压而导致触电。另外，由于中性线与保护线 共用，不但要通过单相负载的工作电流、三相不平衡 电流以及短路电流，甚至还要承受意外事故的冲击电 流，这样大大地加大了工作零线的负担，同时增加了 断线的可能性。断线后负载侧的中性线电压很高，可 达到相电压，造成危险电压。工程中常发生相线，零 线接反或者错接现象，也会造成严重后果。因此，三 相四线制供电系统实际上不安全。 关于低压系统三相五线制 2）、鉴于上述的原因，380/220V供电系统应使用 三相五线制，即三根相线，一根工作零线，一根 保护零线。这样工作零线只通过单相负载的工作 电流和三相不平衡电流，保护零线只作为保护接 零作用，并通过短路电流。这样既改善和提高了 三相四线低压电网的安全用电程度，又消除了不 安全因素，三相五线制大大加强了供电的安全性 和可靠性，是应积极推广的。 3）、三相五线制中要求，工作零线和保护零线均由 中性点引出，中性点直接接地，工作接地电阻应 不大于4。工作零线和保护零线均重复接地，重 复接地电阻应不大于10 。同时要注意，当采用 了三相四线制的漏电保护装置时，工作零线穿入 零序电流互感器后，工作零线不得再重复接地， 否则要误动作。