安全技术第二章

第一节电气事故及危害

一、电气事故

（1）触电事故

由电流形态的能量造成的事故，分为电击和电伤。

【电击】电流直接通过人体造成伤害。

【电伤】电流转换成热能、机械能等对人体造成伤害。

（2）电气火灾爆炸事故

源自电气引燃源的能量所引发的火灾爆炸事故。

【电气引燃源】电火花和电弧、电气装置危险温度。

（3）雷击事故

自然界正、负电荷形态的能量，强烈放电造成的事故。

（4）静电事故

相对静止的正电荷和负电荷形态的电能造成的事故。

（5）电磁辐射事故

电磁波（频率＞100kHz）形态的能量造成的事故。

【例如】无线电、高频金属加热和介质加热设备等。

（6）电路事故

电能传递、分配、转换失去控制或电气元件损坏导致事故。

二、触电事故要素

（一）触电事故种类

1.电击

（1）按照发生电击时电气设备的状态分类

【例如】直接接触电击或间接接触电击。

（2）按照触及带电体方式和电流通过人体的途径分类

【例如】单线电击、两线电击和跨步电击。

（1）按照发生电击时电气设备的状态分类

①直接接触电击：触及正常状态下带电体发生的电击。

【防护措施】绝缘、屏护、间距等安全措施。

②间接接触电击：触及故障状态下意外带电的带电体。

【防护措施】接地、接零、等电位连接等安全措施。

【2019年真题】间接接触触电是触及正常状态下不带电，而在故障状态下意外带电的带电体时发生的电击，以下属于间接接触电击的是（）。

A.小张在带电更换空气开关时，由于使用改锥不规范造成触电事故

B.小李清扫配电柜的电闸时，使用绝缘的毛刷清扫精力不集中造成触电事故

C.小赵在配电作业时，无意中触碰带电导线的裸露部分发生触电事故

D.小王使用手持电动工具时，由于使用时间过长绝缘破坏造成触电事故

『正确答案』D

『答案解析』本题考查的是触电事故要素。区分直接接触触电和间接接触触电的本质在于是否触及正常状态下带电体或故障状态下意外带电的带电体。选项A，属于正常带电状态下的触电，应注意更换空气开关（空气断路器）时，有些情况可以在带电状态下进行，并应满足安全防护要求；选项B，因进行了绝缘保护，但是因精力不集中导致的是意外碰触带电体，造成单相短路。因此是直接接触触电；选项C，属于带电体正常带电状态下的触电。选项D，题眼在于手持电动工具属于Ⅱ类设备，采用的是双重绝缘防护，而双重绝缘防护属于防止间接接触触电的措施，因此当双重绝缘防

护失效造成的触电属于间接接触触电。仅仅是因为单一绝缘破损则不属于双重绝缘范畴，故后者判定为直接接触触电。

【2018年真题】漏电保护装置在触电防护中使用非常普遍，漏电保护装置主要用于防止直接接触电击和间接接触电击。关于漏电保护器动作跳闸的说法，错误的是（）。

A.手电钻漏电导致漏电保护器动作跳闸，属于直接接触电击跳闸

B.电吹风漏电导致漏电保护器动作跳闸，属于间接接触电击跳闸

C.手指触碰配电箱接线柱导致漏电保护器动作跳闸，属于直接接触电击跳闸

D.手指误塞入插座导致漏电保护器动作跳闸，属于直接接触电击跳闸

『正确答案』A

『答案解析』本题考查的是触电事故要素。直接接触电击是设备本身就带电，由此引发的电击事故，而间接接触电击是设备本来不带电，但是由于某种原因带电了引发的电击事故。

（2）按照触及带电体方式和电流通过人体的途径分类

①单线电击：与带电体电压、人体电阻、地面状态有关。

②两线电击：危险程度取决于接触电压和人体电阻。

③跨步电击：两脚之间承受的跨步电压造成的电击。

2.电伤

按照电流转换成作用于人体能量的不同形式分类：

①电弧烧伤

由弧光放电造成的烧伤，是最危险的电伤。

【注1】电弧温度高达8000℃，熔化金属飞溅造成烫伤。

【注2】高压电弧和低压电弧都能造成严重的烧伤。

②电流灼伤

电流通过人体由电能转换成热能造成的伤害。

【注】电流越大、时间越长、电阻越大，灼伤越重。

③皮肤金属化

电弧使金属熔化、气化，金属微粒渗入皮肤造成伤害。

④电烙印

电流通过人体，人体与带电体接触部位留下永久斑痕。

⑤电气机械性伤害

电流致使中枢神经和肌肉强烈反应造成机体组织断裂。

⑥电光眼

弧光放电，由红外线、可见光、紫外线对眼睛的伤害。

【2019年真题】按照电流转换成作用于人体的能量的不同形式，电伤分为电弧烧伤、电流灼伤、皮肤金属化、电烙印、电气机械性伤害、电光眼等类别，关于电伤情形及电伤类别的说法，正确的有（）。

A.赵某在维修时发生相间短路，产生的弧光烧伤了手臂，属电弧烧伤

B.孙某在维修时发生相间短路，产生的弧光造成皮肤内有许多钢颗粒，属皮肤金属化

C.李某在维修时发生手部触电，手接触的部位被烫出印记，属电烙印

D.钱某在维修时发生相间短路，短路电流达到2000A使导线熔化烫伤手臂，属电流灼伤

E.张某在维修时发生手部触电，手臂被弹开碰伤，属电气机械性伤害

『正确答案』ABC

『答案解析』本题考查的是触电事故要素。选项D，短路电流并未超过人体，所以不是电流灼伤。电气机械性伤害是电流作用于人体时，由于中枢神经强烈反射和肌肉强烈收缩等作用造成机体组织断裂、骨折等伤害。而选项E，所描述的伤害属于外界撞击伤害，不属于电气机械性伤害。

（二）电流对人体的作用

1.电流对人体作用的生理反应

小电流对人体的作用主要表现为生物学效应。

①小电流给人不同程度的刺激，使人体组织发生变异。

②电流对机体既有直接作用，还对中枢神经系统作用。

小电流通过人体短时间使人致命的最危险的原因是引起心室纤维性颤动。

【2019年真题】有关电流对人体伤害的说法，正确的是（）。

A.小电流给人不同程度刺激，但人体组织不会发生变异

B.电流除对机体直接作用，还可能对中枢神经系统起作用

C.数百毫安的电流通过人体时，使人致命的原因是引起呼吸麻痹

D.发生心室纤维颤动时，心脏每分钟颤动上万次

『正确答案』B

『答案解析』本题考查的是触电事故要素。选项A，小电流对人体的作用主要表现为生物学效应，给人以不同程度的刺激，使人体组织发生变异；选项C，数十至数百毫安的小电流通过人体短时间使人致命的最危险的原因是引起心室纤维性颤动；选项D。发生心室纤维颤动时，心脏每分钟颤动1000次以上。

2.电流对人体作用的影响因素

电流对人体伤害严重程度的影响因素有：

●通过人体电流的大小。

●电流通过人体的持续时间。

●电流通过人体的途径。

●电流的种类。

●人的身体状况。

【注】50Hz的工频电流对电击来说是最危险的频率。

（1）电流大小的影响

①感知电流：通过人体的使人有感觉的最小电流。

●成年男子为1.1mA，成年女子为0.7mA。

●最小感知电流约为0.5mA，且与时间无关。

●感知电流可能导致摔倒、坠落等二次事故。

②摆脱电流：触电后能自行摆脱带电体的最大电流。

●与个体生理特征、电极形状、电极尺寸等因素有关。

●摆脱概率为50%时，男性为16mA，女性为10.5mA。

●摆脱概率为99.5%时，男性为9mA，女性为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。

●持续时间＞心脏跳动周期，室颤电流为50mA。

●持续时间＜心脏跳动周期，室颤电流为500mA。

●持续时间＜0.1s，在心脏易损期时数安电流引起室颤。

（2）电流持续时间的影响

①持续时间越长，积累局外电能越多，室颤电流减小。

②持续时间越长，必然重合心脏易损期，危险性增大。

③持续时间越长，通过人体的电流增大，危险性增大。

④持续时间越长，中枢神经反射越强烈，危险性增大。

（3）电流途径的影响

【注1】人体在电流的作用下，没有绝对安全的途径。

【注2】从左手至胸部是最危险的途径。

电流途径心脏电流因素电流途径心脏电流因素左手至脚 1.0 右手至背部0.3

右手至脚0.8 左手至胸部 1.5

左手至右手0.4 右手至胸部 1.3

左手至背部0.7 手至臀部0.7

（4）电流种类的影响

①100Hz以上交流电流的作用。

②直流电流的作用。

●直流电流感知阈值约为2mA。

●300mA以下的直流电流，没有确定的摆脱阈值。

③冲击电流的作用。

●冲击电流有感知阈值、疼痛界限和室颤阈值。

●冲击电流没有摆脱阈值。

（5）个体特征的影响

①身体健康、肌肉发达者摆脱电流较大。

②心脏病、中枢神经疾病、肺病的人电击后危险性大。

③精神状态和心理因素对电击后果也有影响。

④女性感知电流和摆脱电流约为男性的2/3。

⑤儿童遭受电击后的危险性较大。

（三）人体阻抗

1.人体阻抗组成

人体阻抗由皮肤、血液、肌肉、细胞组织及其结合部所组成的，是含有电阻和电容的阻抗。

【注】工频条件下，可将人体阻抗看作是纯电阻。

2.人体电阻范围

在干燥条件下，当接触电压在100-220V范围内时，人体电阻大致上在2000-3000Ω之间。

3.人体电阻影响因素

①电流持续时间延长、人体出汗导致人体电阻下降。

②接触面积和压力增大、温度升高时，人体电阻降低。

③此外，人体电阻还与个体特征有关。

（四）触电事故分析

（1）错误操作和违章作业造成的事故多。

（2）中青年、非专业电工、合同工、临时工事故多。

（3）低压设备触电事故多。

（4）移动式设备和临时性设备触电事故多。

（5）电气连接部位触电事故多。

（6）每年6-9月触电事故多。

（7）潮湿、高温、混乱、移动式和金属设备事故多。

（8）农村触电事故多。

第二节触电防护技术

绝缘、屏护和间距是直接接触电击防护的措施。接地、接零、等电位连接是间接接触电击防护的措施。

一、绝缘、屏护和间距

（一）绝缘

绝缘是用绝缘物把带电体封闭起来。良好的绝缘是保证电气设备和线路正常运行的必要条件。电气设备的绝缘符合电压等级、环境和使用条件的要求。

1.绝缘材料

（1）绝缘材料的分类

①固体绝缘材料

【例如】玻璃、云母、石棉、橡胶、绝缘漆或胶等。

②液体绝缘材料

【例如】矿物油、电缆油、变压器油、硅油等。

③气体绝缘材料

【例如】空气、氮气、二氧化碳、六氟化硫等。

（2）绝缘材料性能

①电性能

【例如】绝缘电阻、耐压强度、泄漏电流和介质损耗。

●电阻率：在稳定直流状态下材料所表现的电阻率。

【注】固体绝缘材料漏导电流有体积和表面途径两种。

●介电常数：介电常数越大，极化过程越慢。

●绝缘电阻：相当于漏导电流遇到的电阻，直流电阻。

②力学性能

【例如】材料强度和弹性，随时间延长，其性能降低。

③热性能

【例如】耐热性、耐弧性、阻燃性、软化温度、黏度。

●耐热性：可用允许工作温度来衡量。

级别允许工作温度材料举例

Y 90℃纸板、塑料、木材、棉花、有机填料

A 105℃层压布板、沥青漆、浸渍过的Y级材料

E 120℃玻璃布、油性树脂漆、耐热漆包线的绝缘

B 130℃石棉纤维、玻璃纤维、聚酯漆、聚酯薄膜

F 155℃云母制品、石棉、玻璃漆布、复合硅有机树脂漆

●耐弧性：接触电弧时表面抗炭化的能力。

【注】无机绝缘材料的耐弧性优于有机绝缘材料。

●阻燃性：阻止短路电弧或外部火源熄灭后继续燃烧。

【注】阻燃性能一般用氧指数表示。

●软化温度：固体绝缘在较高温度维持不变形的能力。

●黏度：体现绝缘液体的流动性。

④吸潮性能

吸潮性能主要包括吸水性能和亲水性能两种。

【例如1】木材为吸水性、玻璃为非吸水性材料。

【例如2】玻璃表面为亲水性、蜡和聚四氟乙烯表面为非亲水材料。

⑤抗生物性能

抗生物性能是材料抵御霉菌等生物性破坏的能力。

【2018年真题】绝缘材料有多项性能指标，其中电性能是重要的指标之一，下列性能指标中，属于电性能指标的有（）。

A.绝缘电阻

B.耐压强度

C.耐弧性能

D.介质损耗

E.泄漏电流

『正确答案』ABDE

『答案解析』本题考查的是绝缘、屏护和间距。电性能，作为绝缘结构，主要性能是绝缘电阻、耐压强度、泄漏电流和介质损耗。

【2019年真题】良好的绝缘是保证电器设备和线路正常运行的必要条件，也是防止触及带电体的安全保障。关于绝缘材料性能的说法，正确的是（）。

A.绝缘材料的耐热性能用最高工作温度表征

B.绝缘材料的介电常数越大极化过程越慢

C.有机绝缘材料的耐弧性能优于无机材料

D.绝缘材料的绝缘电阻相当于交流电阻

『正确答案』B

『答案解析』本题考查的是绝缘、屏护和间距。选项A，绝缘材料的耐热性能用允许工作温度来衡量；选项C，无机绝缘材料的耐弧性能优于有机绝缘材料的耐弧性能；选项D，绝缘材料的绝缘电阻相当于漏导电流遇到的电阻，是直流电阻。

2.绝缘破坏

（1）绝缘击穿

电场强度高于临界值，材料完全失去绝缘性能的现象。

①气体绝缘击穿

由碰撞电离导致，气体击穿后绝缘性能会很快恢复。

【注】平均击穿场强随电场不均匀程度的增加而下降。

②液体绝缘击穿

液体击穿后，绝缘性能只能在一定程度上得到恢复。

【注】液体绝缘击穿特性与其纯净程度有关。

③固体绝缘击穿：

固体绝缘材料击穿后将失去其原有的性能。

【闪络】沿绝缘固体与气体分界面的沿面放电的现象。

【2018年真题】良好的绝缘是保证电气设备和线路正常运行的必要条件，绝缘材料上的电场强度高于临界值时，绝缘材料发生破裂或分解，电流急剧增加，完全失去绝缘性能，导致绝缘击穿。关于绝缘击穿的说法，正确的是（）。

A.气体绝缘击穿后绝缘性能会很快恢复

B.液体绝缘的击穿特性与其纯净度无关

C.固体绝缘的电击穿时间较长、击穿电压较低

D.固体绝缘的热击穿时间较短，击穿电压较高

『正确答案』A

『答案解析』本题考查的是绝缘、屏护和间距。选项B错误，液体电介质的击穿特性与其纯净度有关，一般认为纯净液体的击穿与气体的击穿机理相似，是由电子碰撞电离最后导致击穿。

固体绝缘的击穿有电击穿、热击穿、电化学击穿、放电击穿等击穿形式。选项C错误，电击穿的主要特点就是电压的作用时间较短，击穿的电压较高。选项D错误，热击穿的主要特点就是电压作用的时间也比电击穿更长，而击穿的电压比电击穿更低。

【2019年真题】有关气体、液体、固体绝缘材料的击穿，下列说法正确的有（）。

A.气体击穿是由碰撞电离导致的电击穿

B.液体击穿和纯净度有关

C.固体电击穿，击穿电压高，时间短

D.固体热击穿，击穿电压高，时间长

E.固体放电击穿，击穿电压低，击穿时间长

『正确答案』ABC

『答案解析』本题考查的是绝缘、屏护和间距。热击穿是固体体绝缘温度上升、局部熔化、烧焦或烧裂导致的击穿。热击穿的特点是电压作用时间较长，而击穿电压较低，故选项D错误。值得注意的是选项E，教材中并未描述固体放电击穿的电压与时间关系，但应注意固体的放电击穿首先是强电场作用下，内部气泡发生碰撞电离而放电，继而加热其他杂质，使之汽化形成气泡，由气泡放电进一步发展导致的击穿。这里外界强电场不代表放电电压高，而实际电离放电的电压取决于放电的能量和形式，因此，固体放电击穿并不能明确电压的高低和时间的长短。

（2）绝缘老化

绝缘材料受到外界因素长期作用，发生不可逆的变化。

【注】外界环境的积累作用产生的缓慢变化。

（3）绝缘损坏

绝缘材料受外界因素作用，失去电气、力学性能现象。

【注】快速作用致使材料失去电气性能、力学性能。

3.绝缘检测

（1）外观检查：绝缘机构物理性能的观察和检查。

（2）绝缘试验：现场绝缘试验指绝缘电阻试验。

（二）屏护和间距

1.屏护

采用护罩、栅栏、箱体、遮栏将带电体同外界隔绝开。固定式屏护装置材料应有足够力学强度和耐燃性能。

【屏护装置须符合的安全条件】

①遮栏高度≥1.7m，下部边缘离地面高度≤0.1m。

②户内栅栏高度≥1.2m，户外栅栏高度≥1.5m。

③低压设备遮栏与裸导体≥0.8m，栏条间距≤0.2m。

【注】网眼遮栏与裸导体之间的距离不宜小于0.15m。

④金属材料制成的屏护装置必须进行接地（接零）。

⑤屏护装置应根据被屏护对象悬挂警示标志牌。

⑥遮拦入口门上应按需要安装信号装置和联锁装置。

【2019年真题】触电防护技术包括屏护、间距、绝缘、接地等，屏护是采用护罩、护盖、栅栏、箱体、遮拦等将带电体与外界隔绝。下列针对用于触电防护的户外栅栏的高度要求中，正确的是（）。

A.户外栅栏的高度不应小于1.2m

B.户外栅栏的高度不应小于1.8m

C.户外栅栏的高度不应小于2.0m

D.户外栅栏的高度不应小于1.5m

『正确答案』D

『答案解析』本题考查的是绝缘、屏护和间距。户外栅栏高度不应小于1.5m；户内栅栏不应小于

1.2m；遮拦高度不应小于1.7m；此考点可分析判断，遮拦一般为移动式，因此要求更高，栅栏一

般为固定式，要求可低于遮拦，但户外栅栏要求应高于户内栅栏，因此可判断选择D选项。

2.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。

（1）架空线路不应跨越可燃材料屋顶的建筑物。

【注】必须跨越时，应与有关部门协商取得该部门同意。

导线与建筑物的最小距离

线路电压/kV ≤1 10 35

垂直距离/m 2.5 3.0 4.0

水平距离/m 1.0 1.5 3.0

（2）架空线路与街道树木或厂区树木的距离：

（3）与爆炸危险和火灾危险厂房保持必须的防火间距。

（4）断线接地时，为防止跨步电压伤人，在离接地点4～8m范围，不能随意进入。（5）各类电压作业环境中的检修安全距离：

（6）起重机与线路导线的最小距离要求：

【内容拓展】用电设备的间距

二、保护接地和保护接零

【接地保护和接零保护的区分】

1.IT系统（保护接地系统）

故障电压降低到安全范围（150V→5V）

漏电状态没有消除漏电状态

接地电阻R E≤4Ω/ R E≤10Ω

适用范围煤矿井下、医院手术室、高压输电线路

【工作原理】通过低电阻接地，漏电状态并未因保护接地而消失。把故障电压限制在安全范围以内。

●线路较长的低压配电网中，单相电击危险性较大。

●不接地配电网中，只有单相接地电流较小，才有可能通过保护接地把故障对地电压限制在安全范围之内。

●接地电阻的要求：保护接地电阻RE≤4Ω。

【注】变压器或发电机机容量≤100kV·A时，RE≤10Ω。

【适用范围】保护接地适用于各种不接地配电网。

【例如】煤矿井下的低压配电网和需连续供电的场所。

【2018年真题】变压器的中性点不接地系统采取的保护接地系统简称为IT系统，适用于各种不接

地配电网，如某些1-10kV配电网，配矿井下低压配电网等。在380V不接地低压系统中，保护接地电阻最大不应超过（）。

A.10Ω

B.2Ω

C.1Ω

D.4Ω

『正确答案』A

『答案解析』本题考查的是保护接地和保护接零。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。在这类配电网中，凡由于绝缘损坏或其他原因而可能呈现危险电压的金属部分，除另有规定外，均应接地。在380V不接地低压系统中，一般要求保护接地电阻不大于4Ω。当配电变压器或发电机的容量不超过100kV?A时，要求接地电阻不大于10Ω。

【2018年真题】保护接地的做法是将电气设备故障情况下可能呈现危险电压的金属部位经接地线、接地体同大地紧密连接起来，下列关于保护接地的说法中正确的是（）。

A.保护接地的安全原理是通过高电阻接地，把故障电压限制在安全范围以内

B.保护接地防护措施可以消除电气设备漏电状态

C.保护接地不适用于所有不接地配电网

D.保护接地是防止间接接触电击的安全技术措施

『正确答案』D

『答案解析』本题考查的是保护接地和保护接零。间接接触电击防护措施：IT系统（保护接地）；

TT系统（工作接地）；TN系统（保护接零）。漏电状态并未因保护接地而消失。保护接地适用于各种不接地配电网。

2.TT系统（中性点工作接地）

故障电压降低至110V，不安全

漏电状态必加保护装置，断开总电源

接地电阻R E≤4Ω/ R N≤4Ω

适用范围低压小型用户

【工作原理】一相漏电，故障电流经接地电阻和工作电阻构成回路，能够降低漏电电压，但不能降至安全范围。

优点：过电压防护性较好，单相电击危险性小。

缺点：故障电流IE不可能太大，一般的短路保护不起作用，不能及时切断电源，使故障长时间延续下去。

【注】应保证在允许故障持续时间内漏电设备的故障对地电压不超过某一限制。

应装设能自动切断漏电故障的漏电保护装置（剩余电流保护装置）。

【2019年真题】保护接地是将低压用电设备金属外壳直接接地，适用于IT和TT系统的低压配电网。关于IT和TT系统保护接地的说法，正确的是（）。

A.IT系统低压配电网中，由于单相接地电流很大，只有通过保护接地才能把漏电设备对地电压限制在安全范围内

B.IT系统低压配电网中，电气设备金属外壳直接接地，当电气设备发生漏电时，造成该系统零点漂移，使中性线带电

C.TT系统中应装设能自动切断漏电故障的漏电保护装置，所以装有漏电保护装置的电气设备的金属外壳可以不接保护接地线

D.TT系统低压配电网中，电气设备金属外壳直接接地，当电气设备发生漏电时，造成控制电器设备空气开关跳闸

『正确答案』B

『答案解析』本题考查的是保护接地和保护接零。选项A，IT系统低压配电网中，由于单相接地电流较小，才有可能通过保护接地把漏电设备故障对地电压限制在安全范围之内；选项C，TT系统中应装设能自动切断漏电故障的漏电保护装置，且TT系统，第一个字母“T”代表电源中性点接地，第二个字母“T”代表用电设备金属外壳接地。因此漏电保护装置中的漏电电流是通过设备接地线传递，并以故障对地电压来实现切断保护的。选项D，应注意空气开关属于空气断路器，断路器一般用于断开电源负载，而在TT系统中是漏电保护装置（剩余电流保护装置）起到切断保护作用，而非断路器断开起到保护作用，因此选项D的描述，属于TN系统的基本原理，即通过设备外壳形成该相对保护零线的单相短路，短路电流促使线路上的短路保护迅速动作（例如，空气开关），从而将故障部分断开电源，消除电击危险。

（二）接零保护

1.保护接零系统安全原理和类别

【工作原理】设备某相带电体碰连设备外壳时，通过设备外壳形成该相对保护零线的单相短路，短路电流使线路上的短路保护迅速切断电源。

2.TN系统速断和限压要求

配电线路类型故障持续时间

配电线路或仅供给固定式电气设备的线路≤5s

供给手持式电动工具、移动式电气设备的线路或插座回路220V ≤0.4s 380V ≤0.2s

【注1】除速断保护外，还能降低漏电设备对地的电压。

【注2】可以采用一般过电流保护或剩余电流保护装置。

【2018年真题】在保护接零系统中，对于配电线路、供给手持式电动工具或移动式电气设备的线路，故障持续时间的要求各不相同，下列对线路故障持续时间的要求，正确的有（）。

A.对于配电线路，故障持续时间不宜超过5.0s

B.仅供给固定式电气设备线路，故障持续时间不宜超过8.0s

C.手持式电动工具220V的线路故障持续时间不宜超过0.4s

D.移动式电动工具380V的线路故障持续时间不宜超过0.2s

E.移动式电动工具220V的线路故障持续时间不宜超过1.0s

『正确答案』ACD

『答案解析』本题考查的是保护接地和保护接零。对于供给手持式电动工具、移动式电气设备的线路或插座回路，电压220V者故障持续时间不应超过0.4s，380V者不应超过0.2S；配电线路或固定式电气设备的末端线路应保证故障持续时间不超过5s。

【2018年真题】保护接零是为了防止电击事故而采取的安全措施，在变压器的中性点接地系统中，当某相带电体碰连设备外壳时，可能造成电击事故。关于保护接零的说法，正确的是（）。

A.保护接零能将漏电设备上的故障电压降低到安全范围以内，但不能迅速切断电源

B.保护接零既能将漏电上的故障电压降低到安全范围以内，又能迅速切断电源

C.保护接零既不能将漏电设备上的故障电压降低到安全范围以内，也不能迅速切断电源

D.保护接零一般不能将漏电设备上的故障电压降低到安全范围以内，但可以迅速切断电源

『正确答案』D

『答案解析』本题考查的是保护接地和保护接零。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。

3.保护接零应用范围

TN-S PE线与N线完全分开。安全性最好、最干净的系统有爆炸危险、火灾危险及其他安全要求高的场所

TN-C-S 干线部分的前一段PE线与N线共用PEN，后一段分开

厂内低压配电的场所及民用楼房

TN-C 干线部分PE线与N线完全共用

触电危险性小、用电设备简单的场合

【内容拓展】

（1）TN-C系统（三相四线制系统）

①三相负载不平衡时，PEN线上出现不平衡电流。

②通过漏电保护器的零线，只能是N线，不能是PE线。

③重复接地装置的连接线，严禁与漏电开关的N线连接。

（2）TN-S系统（三相五线制系统）

①设备漏电会直接短路，过电流保护器能切断电源。

②保护零线（PE）不允许断开，不许进入漏电开关。

③PE线首末端应重复接地，减少PE线断线的危险。

④同一用电系统的设备不允许部分接地、部分接零。

4.重复接地

指PE线或PEN线除工作接地以外其他点的再次接地。【重复接地的作用】

（1）减轻零线断开或接触不良时电击的危险性。

（2）降低漏电设备的对地电压。

（3）缩短漏电故障持续时间。

（4）改善架空线路的防雷性能。

5.工作接地

（1）在直接接地的10kV系统中，工作接地应与变压器外壳接地、避雷器接地分开。

（2）在不接地的10kV系统中，工作接地与变压器外壳接地、避雷器接地是共用的。

【注】接地电阻应根据三者中要求最高的确定。

【思考】接地电阻分别为4Ω、8Ω和10Ω，应如何选择？

（3）接地电阻一般要求：接地电阻R N≤4Ω。

【注】高土壤电阻率地区，允许放宽至R N≤10Ω。

6.等电位连接

保护导体与建筑物的结构、生产用的金属装备以及允许用作保护线的金属管道等的不带电导体之间的连接。

【主等电位连接】

总开关柜内保护导体端子排与自然导体之间的连接。

【注】主等电位连接导体的最小截面积不得小于最大保护导体截面积的1/2，且不得小于6mm2。

（三）保护导体和接地装置

1.保护导体

（1）保护导体组成

保护导体有保护接地线、保护接零线和等电位连接线。

保护导体分为人工保护导体、自然保护导体。

【自然保护导体】

①交流电气设备应优先利用自然导体作为保护导体。

【例如】建筑物金属结构、起重机轨道、配线的钢管。

②在低压系统，允许利用不流经可燃液体或气体的金属管道作为保护导体。

【人工保护导体】

【例如】可采用多芯电缆的芯线、与相线同一护套内的绝缘线、固定敷设的绝缘线或裸导体。

【保护导体的连接要求】

①保护导体干线必须与电源中性点和接地体连接。

【注】干线应至少经两条连接线与接地体连接。

②保护导体支线应与保护干线相连。

③所有保护导体上均不得安装单极开关和熔断器。

【思考】具有保护作用的PEN线是否可以安装？

④保护导体应有防机械损伤和化学腐蚀的措施。

⑤保护导体的接头应便于检查和测试（封装的除外）。

⑥可拆开的接头必须是用工具才能拆开的接头。

⑦各设备的保护（支线）不得串联连接。

【思考】是否可用设备外露部分作为保护导体的一部分？

（2）保护导体截面积

相线截面积S L保护零线最小截面积S PE S L≤16mm2S L

16mm2＜S L≤35mm216mm2

S L＞35mm2S L/2

【注】保护零线与相线材料不同，应按相应的阻抗关系折算。

单芯绝缘导线作保护零线的有机械防护的≥2.5mm2无机械防护的≥4.0mm2

兼用作中性线、保护零线的PEN线

铜质PEN线≥10mm2铝质PEN线≥16mm2电缆芯线≥4mm2

【2018年真题】保护导体包括保护接地线，保护接零线和等电位连接线，下列对保护导体截面积的要求中，正确的是（）。

A.没有机械防护的PE线截面积不得小于10.0mm2

B.有机械防护的PE线截面积不得小于2.5mm2

C.铜质PEN线截面积不得小于16.0mm2

D.铝质PEN线截面积不得小于25.0mm2

『正确答案』B

『答案解析』本题考查的是触电防护技术。除应采用电缆心线或金属护套作保护线者外，有机械防护的PE线不得小于2.5mm2，没有机械防护的不得小于4mm2，铜质PEN线截面积不得小于10mm2，铝质的不得小于16mm2。

2.接地装置

（1）自然接地体和人工接地体

①自然接地体：埋地金属管线、建筑物桩内钢筋。

【注1】至少应有两根导体在不同地点与接地网相连。

【注2】发电厂和变电所还应设置人工接地体。

②人工接地体：镀锌钢管或圆钢、镀锌角钢或扁钢。

（2）接地线

①交流电气设备应优先利用自然导体作接地线。

②非爆炸危险环境，自然接地线有足够的截面积，可不再另行敷设人工接地线。

③非经允许，接地线不得作其他电气回路使用。

④不得利用蛇皮管、管道保温层的金属外皮或金属网以及电缆的金属护层作接地线。（3）接地装置安装

①接地体上端离地面深度≥0.6m，并应在冰冻层以下。

②接地体的引出导体应引出地面0.3m以上。

③接地体离独立避雷针接地体之间的地下水平距离≥3m。

④离建筑物墙基之间的地下水平距离不得小于1.5m。

⑤接地体宜避开人行道和建筑物出入口附近。

⑥接地装置应尽量避免敷设在腐蚀性较强的地带。

【接地装置安装示意图】

⑦接地装置应有防止机械损伤和化学腐蚀的措施。

【注】接地线铜铝接头处，应用铜铝过渡板焊接连接。

⑧网络接地应防止高电位引出和低电位引入的可能性。

（4）接地装置连接

①接地装置地下部分采用搭接焊接，不得有虚焊现象。

②利用自然导体作接地线时，伸缩缝处应设加跨接线。

③接地线与管道的连接可采用螺纹或抱箍螺纹连接。

【2019年真题】接地装置是接地体和接地线的总称，运行中的电气设备的接地装置要保持在良好状态。关于接地装置技术要求的说法，正确的是（）。

A.自然接地体应三根以上导体在不同地点与接地网相连

B.三相交流电网的接地装置采用角钢作接地体，埋于地下不超过50mm

C.当自然接地体的接地电阻符合要求时，可不敷设人工接地体

D.为了减小自然因素对接地电阻的影响，接地体上端离地面深度不应小于10mm

『正确答案』C

『答案解析』本题考查的是保护接地和保护接零。选项A，自然接地体至少应有两根导体在不同地点与接地网相连；选项B和选项C，接地体（人工接地体）一般埋设深度应满足，接地体上端离地面深度不应小于0.6m（农田地区不应小于1m）。

三、双重绝缘、安全电压和漏电保护

（一）双重绝缘

双重绝缘属于防止间接接触电击的安全技术措施。

【注】具有双重绝缘的电气设备属于Ⅱ类电气设备。

【思考】在使用手持电动工具时，由于使用时间过长导致绝缘破坏造成触电事故是否属于间接接触电击？

1.双重绝缘结构

【双重绝缘】

工作绝缘：带电体与不可触及的导体之间的绝缘。

保护绝缘：不可触及导体与可触及导体之间的绝缘。

【加强绝缘】

指具有与上述双重绝缘相同绝缘水平的单一绝缘结构。

2.双重绝缘的基本条件

①Ⅱ类设备的绝缘电阻用500V直流电压进行测试。

②工作绝缘的绝缘电阻不得小于2MΩ。

③保护绝缘的绝缘电阻不得小于5MΩ。

④加强绝缘的绝缘电阻不得小于7MΩ。

【思考】双重绝缘的绝缘电阻不得小于7MΩ是否正确？

⑤Ⅱ类设备在其明显部位应有“回”形标志。

⑥凡属双重绝缘的设备，不得再进行接地或接零。

（二）安全电压

安全电压是把加在人身上的电压限制在某范围内，使得在这种电压下，通过人体的电流不超过特定的允许范围。

安全特低电压（SELV）只作为不接地的系统的安全特低电压

保护特低电压（PELV）只作为保护接地系统的安全特低电压

功能特低电压（FELV）只为满足某功能需要的安全特低电压

【注1】安全电压是兼防直接和间接接触电击的措施。

【注2】具有依靠安全电压供电的设备属于Ⅲ类设备。

1.安全电压限制和额定值

（1）限值

在任何情况下，任意两导体之间都不得超过的电压值。

国家标准工频安全电压有效值的限值：50V 直流安全电压有效值的限值：120V

当接触时间超过1s时干燥环境

工频安全电压有效值的限值：33V

直流安全电压有效值的限值：70V 潮湿环境

工频安全电压有效值的限值：16V

直流安全电压有效值的限值：35V

（2）额定值

我国规定安全电压工频有效值的额定值选用情况如下：

42V 特别危险环境使用手持电动工具应采用的Ⅲ类工具36/24V 凡有电击危险环境使用的手持照明灯和局部照明灯

12V 金属容器内、隧道内、水井内及周围有大面积接地导体等工作地点狭窄、行动不便的环境

6V 用于特殊场所，例如，水下作业采用的照明灯具

【注】电气设备采用24V以上电压，必须采取防直接接触触电措施

【2019年真题】安全电压是在一定条件下，一定时间内不危及生命安全的安全电压额定值，关于安全电压限制和安全电压额定值的说法正确的是（）。