电气安全工程

电气安全工程电气
第一章安全基础
1 电力系统由发电厂、送电线路、变电所、配电网和电力负荷组成。

2 送电线路是指电压为35KV及其以上的电力线路，分别为架空线路和电缆线路。

3 我国标准规定：交流额定电压1000V及以上者属高压，1000V以下者属低压。

4 对地电压而言，交流250kV以上者属高压，1000V及其以下者属低压。

5 我国工频低压最常用的是380V和220V电压。

6 电力系统的电压和频率是衡量电力系统电能质量的两个基本参数。

我国普通交流电力设备的额定功率为50HZ，一般称之为“工业频率”，简称“工频”。

7 根据企业用电规模的不同，工业企业供电系统的供电方式有多种，常见的供电方式有以下四种：（1）对于大型工业企业和某些电源进线为35KV及以上的大中型企业，一般经过两次降压，即先经总降压变电所将35KV及以上的进线电压变为10KV的配电电压，然后通过高压配电所或直接经高压配电线路将电能分配到各车间配电所，再经车间配电所将为0.4KV 低压。

（2）对于一般中性工业企业，进线电压为10KV，电能经由高压配电所有高压配电线路分送到各车间配电所，或有高压配电线路直接共给高压用电设备。

车间变电所将10KV的高压直接将为0.4kv。

（3）对于一般小型工业企业，进线电压为10KV。

经变电所有高压变为低压。

（4) 对于所需容量不大于160KV A的小型工业企业，直接由公共低压电网供电，进线电压为0.4KV，经低压配电室分送到各车间或直接送到配电箱或用电设备。

8 我国根据电力负荷的性质分为三个等级：一级负荷、二级负荷、三级负荷。

9 工业企业高压配电有放射式、树干式、环式等三种基本方式。

10 电气事故具有以下特点：（1）电气事故危害严重；（2）电气事故类型多；（3）电气事故危险直观识别难；(4) 电气事故的概念较为抽象；（5）电气事故的防护研究综合性强；电气事故时有规律的，且其规律是可以被人们识别和掌握的。

电气事故的危害：电气事故的发生伴随着危害和损失，严重的电气事故不仅带来重大的经济损失，甚至还可能造成人员伤亡。

发生事故时，电能直接作用人体，造成电击伤亡；电能转化为热能，作用与人体，造成灼伤；电能脱离正常通道，会形成漏电、接地或短路、爆炸的起因。

11 根据电能的不同作用方式，可将电气事故分为触电事故、静电危害事故、雷电灾害事故、电气火灾爆炸事故、电磁场危害和电气系统故障危害事故等。

12 触电事故：（1）电击——单相触电、两相触电、跨步电压触电；（2）电伤——包括电烧伤、电烙印、皮肤金属化、机械损伤、电光性眼炎等多种伤害。

13 射频指无线电波的频率或者相应的电磁振荡频率，泛指100KHZ以上的频率。

射频伤害是由电磁场的能量造成的。

14 触电事故的分布具有如下规律：（1）触电事故季节性明显；(2) 低压设备触电事故多；（3）携带式设备和移动式设备触电事故多；（4）电气连接部位触电事故多；（5）农村触电事故多；（6）冶金、矿业、建筑、机械行业触电事故多；（7）青年、中年以及非电工人员触电事故多；（8）误操作事故多。

15 电气安全的特点：危害大、抽象性、广泛性、综合性。

16 人体阻抗包括皮肤阻抗和体内阻抗。

17 在皮肤干燥时，人体工频总阻抗一般可按1000~3000Ω考虑；潮湿的情况下，可按500~800Ω考虑。

18 电击致命原因主要有三种：A 心室颤动；B 窒息；C 电休克。

19 有效值为50mA以上可引起心室颤动或心脏停止跳动。

20 在心脏周期中，相应于心电心图上0.2s的T波这一特定时间心脏对电流最为敏感，称为
心脏易损期。

21 伤害程度与电流大小的关系：通过人体的电流越大，人体的生理反应越明显，伤害越严重。

22 作用于人体的电流划分为三级：（1）感知电流和感知阈值；（2）摆脱电流和摆脱阈值；（3）室颤电流和室颤阈值。

第二章直接接触电击防护
1 根据所防范的接触方式不同，防止电击事故的措施分为三类：（1）直接接触电击防护措施（绝缘、屏护、间距）；（2）间接接触防护措施（TN/TT/IT系统、等电位联结）；（3）兼防直接接触电击和间接接触电击防护措施（特低电压、剩余电流动作保护、双重绝缘和加强绝缘）
2 绝缘是指利用绝缘材料对带电体进行封闭和隔离。

工程上应用的结缘材料电阻率一般都不低于107Ω·m。

3 绝缘材料很多，一般分为三种：（1）气体绝缘材料【击穿可恢复】；（2）液体绝缘材料【击穿部分可恢复】；（3）固体绝缘材料。

4 温度、湿度、杂质含量、电场强度的增加都可能降低电介质的电阻率。

5 绝缘击穿：当施加于电介质上的电场强度高于临界值时，会使通过电介质的电流突然猛增，这是绝缘材料被破坏，完全失去绝缘性能。

这种现象称为电介质的击穿。

发生击穿时的电压成为击穿电压。

击穿时的电场强度称为击穿场强。

（1）气体电介质击穿；（2)液体电介质击穿；（3）固体电介质击穿。

6固体电介质击穿：电击穿、热击穿、电化学击穿、放电击穿等击穿方式。

特点：电击穿——电压作用时间短，击穿电压高。

热击穿——电压时间作用时间长、击穿电压较低。

电化学击穿——电压作用时间长、击穿电压往往很低。

放电击穿——放电击穿的击穿电压与绝缘材料的质量有关。

7 绝缘老化：电气设备在运行过程中，其绝缘材料由于受热、电、光、氧、机械力（包括超声波）、辐射线、微生物等因素的长期作用，产生一系列不可逆的物理变化和化学变化，导致绝缘材料的电气性能和机械性能的劣化。

就其老化机理而言，主要有热老化机理和电老化机理。

8 热老化：一般在低压电气设备中，促使绝缘材料老化的主要因素是热。

热老化包括低分子挥发性成分的逸出，包括材料的解聚和氧化裂解、热裂解、水解，还包括材料分子链继续聚合等过程。

9 屏护是一种对电击危险因素进行隔离的手段，即采用遮拦、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。

10 屏护可分为屏蔽和障碍（或称阻挡物）。

11 遮拦高度应不高于1.7m。

12 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。

13同杆架设不同种类、不同电压的电气线路时，电力线路应位于弱电线路的上方，高压线路应位于低压线路的上方、横担之间的最小距离见下表：
项目直线杆分支杆和转角杆
10KV与10KV 0.8 0.45/0.6*
10KV与低压 1.2 1.0
低压与低压0.6 0.3
10KV与通讯电缆 2.5 —
低压与通讯电缆 1.5 —
注:*单回线路采用0.6m;双回线路距上面的横担采用0.45m,据下面的横担采用0.6m。

14 10kv接地线对地距离应不小于4.5m、低压接户线对地距离应不小于2.75m。

低压接户线跨越通车街道时对地距离应不小于6m；跨越通车困难的街道或人行道时，对地距离应不小于3.5m。

进户线的进户管口与接户线端头之间的垂直距离应不大于0.5m，进户线对地距离应不小于2.7m。

15 明装的车间低压配电线的底口距地面的高度可取1.2m。

16 常用开关电器的安装高度为1.3~1.5m。

第三章间接接触电击防护
1 接地装置就是包括引线在内的埋设在地内的一个或一组金属体，包括水平埋设或垂直埋设的金属接地极、金属构件、金属管道、钢筋混凝土构筑物基础、金属设施等。

2 按照接地性质，接地可分为正常接地和故障接地。

3 接地电流入地后自接地体向四周流散，这个自接地体向四周流散的电流叫做流散电流，流散电流在土壤中遇到的全部土壤电阻叫做流散电阻。

4 电气工程上通常说的“地”就是这里的地，而不是接地体周围20m以内的地。

通常所说的对地电压，即带电体与大地之间大电位差，也是指离接地体20m以内的大地而言。

5 保护接地适用于各种不接地配电网，包括交流不接地配电网和直流不接地配电网，也包括低压不接地配电网和高压不接地配电网。

6工作接地属功能接地，是指配电网的变压器或发电机中性点在其近处的一点接地。

工作接地的安全作用主要是抑制故障时配电网对地电压使其不致升高太多，以免增加触电的危险性，并减轻绝缘的额外负担或防止绝缘击穿。

7 TN系统属于保护接零系统。

TN系统的前一字母T，表示系统为电源中性点直接接地的系统。

TN系统的后一位字母N表示系统中电气装置的外露可导电部分通过保护线与系统的中性点联结，由于中性点又称零点，保护接零由此而得名。

8保护导体包括保护接地线、保护接零线和等电位联结线。

保护导体分为人工保护导体和自然保护导体。

9 等电位联结是一种以降低接触电压为目标的“场所”电击防护措施，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做保护导体的金属管道等用于其他目的的正常不带电导体之间的联结（包括IT系统和TT系统中各用电设备金属外壳之间的联结）。

10 所谓接地装置，是接地体与接地线的统称。

第四章兼防直接接触电击和间接接触点击的防护措施
1 特低电压又称安全特低电压（旧称安全电压），是属于既能防范直接接触电击，又能防范间接接触电击的防护措施。

其保护原理是：通过对系统中可能会作用与人体的电压进行限制，从而使触电时通过人体的电压受到抑制，将触电危险性控制在没有危险的范围内。

2 我国标准规定了特低电压的系列，将特低电压额定值（工频有效值）的等级规定为：42V、36V、24V、12V和6V。

特低电压额定值的具体选用是根据使用环境、人员和使用方式等因素确定的。

3 剩余电流动作保护旧称漏电保护，是利用剩余电流动作保护装置来防止电气事故的一种安全技术措施。

剩余电流动作保护装置简称RCD。

所谓“剩余电流”，是指流过剩余电流动作保护装置主回路电流瞬时值的矢量和（用有效值表示）。

剩余电流动作保护装置是一种低压安全保护电器，主要用于防止人体电击，防止因接地故障引起的火灾。

4 剩余电流动作保护装置的组成（五部分）：检测元件、中间环节（包括放大元件和比较元件）和执行机构（三个基本环节）；其次，还有辅助电源和试验装置。

5 剩余电流动作保护装置工作原理：在被保护电路正常工作，没有发生漏电或触电的情况下，由基尔霍夫定律可知，通过TA一次侧电流的相量和等于零。

这使得TA铁心中磁通的相量和也等于零。

TA二次侧不产生感应电动势剩余电流动作保护装置不动作，系统保持正常供电。

当被保护装置发生漏电或有人触电时，由于漏电电流的存在，通过TA一次侧各相负荷电流的相量和不再等于零，即产生了剩余电流。

这就导致了TA铁心中磁通的相量和不在等于零，即在铁心中出现了交变磁通。

再次交变磁通作用下，TA二次线圈就有感应电动势产生。

此漏电信号通过中间环节处理和比较，当达到预定值时使主开关分励脱扣器线圈TL通电，驱动主开关QF自动跳闸，迅速切断被保护电路的供电电源，从而实现保护。

6 剩余电流动作保护装置分类（按极数和线数分类）：单极二线剩余电流动作保护装置、二极剩余电流动作保护装置、二极三线剩余电流动作保护装置、三极剩余电流动作保护装置、三极四线剩余电流动作保护装置分类、四极剩余电流动作保护装置分类。

7 额定剩余动作电流：是制造厂对剩余电流动作保护装置规定的剩余动作电流值，在该电流值时，剩余电流动作保护装置应在规定的条件下动作。

该值反映剩余电流动作保护装置的灵敏度。

8 我国标准规定的额定漏电动作电流值为：0.006A、0.01A、0.03A、0.05A、0.1A、0.3A、0.5A、1A、3A、5A、10A、20A、30A共13个等级。

9 医院中可能直接接触人体的电器医用设备、安装在浴室、游泳池、水景喷水池、水上游乐园等特定区域的电气设备、应选用额定剩余动作电流为10mA、一般型（无延时）的剩余电流动作保护装置。

10 误动作：是指线路或设备未发生预期的触点或漏电时剩余电流动作保护装置产生的动作。

误动作的原因主要来自两方面，一方面是由剩余电流动作保护装置本身引起，另一方面是由来自线路的原因引起的。

11 拒动作：是指线路或设备已发生预期的触电或漏电，而剩余电流动作保护装置却不产生预期的动作。

原因主要有：①接线错误；②动作电流选择不当；③线路绝缘阻抗降低或线路太长。

12 工作绝缘——又称基本绝缘或功能绝缘，是保护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之间。

13 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。

位于不可触及金属与可触及金属之间。

14 电气隔离实质上是将接地的电网转换为一范围很小的不接地电网。

第六章电气设备安全
1 IP代码：由字母IP、第一位特征数字、第二位特征数字、附加字幕、补充字母组成。

第一、第二位特征数字是必须的，而附加字母和补充字母根据需要可有可无；第一位数字代表对接近危险部件和对固体异物进入两种防护功能均不低于的防护等级；第二位数字代表外壳对进水的防护等级；附加字母是用来专门代表防止人接近危险部件的等级；补充字母用于对设备的特性或试验条件等补充说明。

2 按照防范基本绝缘失效的触电保护方式分类，电工电子设备分为：0、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类。

项目
类别
0类Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类
设备主要特征没有保护接
地
有保护接地
有附加绝缘
不需要保护
接地
设计成由特低电压
供电
安全措施 使用环境要
与地绝缘 接地线与固定布线中的保护（接地）线连接 双重绝缘或加强绝缘
特低电压供电
3 根据不同的触电危险程度，对用电场所进行分类，可分为三类，即无较大危险的场所、有
较大危险的场所和特别危险的场所。

4 手持式电动工具分为：Ⅰ类工具—— 适用于一般工作场所，不适用于潮湿或金属容器类
工作环境使用； Ⅱ类工具——可适用于:①一般作业场所，②潮湿、金属架等作业场所③锅
炉、金属容器、管道内等作业场所；Ⅲ类工具与设备——可用于各种作业场所，尤其是潮湿
和导电良好环境。

5 各种保护器的分类及作用如下图:
6 对人身安全构成严重威胁的五种恶性电气误操作事故是：
（1）带负荷断开（或接通）隔离开关；
（2）带电挂（接通）接地线（接地开关）。

（3）带地线（接地开关）接通断路器（隔离开关）。

（4）误断开（或接通）断路器。

（5）误入带电间隔。

为此，变配电装置应采取能够防止上述五种恶性事故的技术措施，即设置具有“五防”功能
的联锁保护。

第八章 雷电防护
1 雷电的种类：直击雷、感应雷（分为静电感应雷和电磁感应雷）、球雷。

2 防雷装置是指接闪器、引下线、接地装置、电涌保护器及其他连接导体的总和。

避雷器是
一种专门的防雷装置。

3 接闪器的保护原理是利用其高出被保护物的突出地位，把雷电引向自身，然后经引下线、
接地装置到大地，形成一条安全的雷电流通路，是被保护物免受雷击之害。

接闪器形式有下
列一种或多种组成：①独立避雷针；②架空避雷针或架空避雷网；③直接装设在建筑物上的
避雷针、避雷带或避雷网。

4 滚球半径和避雷网网格： 低压保
护电器 自动断电保护（带电保护） 断路器（广义） 断路器（狭
义）
俗称空气开关，主要完成过流（过载、短路）保护兼有欠压保护功能，主要用于保护线路和设备 漏电保护
器 又称剩余电流动作保护装置，主要用于人触电保护也可用于保护线路和设备
熔断器
用于线路过载、短路保护 保护类继
电器 用于设备控制电路中（与接触器配合使用），间接对主回路过载、短路、漏电、欠压等进行断电保护。

隔离保护（停电
保护） 隔离器（隔离开关）
形成线路的明显断开距离，与断路器一起形成断开电
源的双保险，保证检修人员安全。

建筑物防雷类别滚球半径hr(m) 避雷网网格尺寸（m)
第一类防雷建筑物30 <=5*5或<=6*4
第二类防雷建筑物45 <=10*10或<=12*8
第三类防雷建筑物60 <=20*20或<=24*16
5 在hx高度的平面XX’上的保护半径r x分别为和地面的保护半径r。

分别为：
R x=
6避雷器是电力系统中普遍使用的防雷保护装置。

作用：用来保护电力系统中的电气设备或
电气线路，也作为防止高电压侵入室内的安全措施。

7 人身防雷：雷暴时，由于带电机运直接对人体放电，雷电流入地产生对地电压，以及二次
放电等都可能对人体造成致命的电击。

因此，应注意必须的人身防雷安全要求。

（1）室外人身防雷要求：①为了防止雷击事故和雷电流入地产生的对地电压伤人，要远离
建筑物的避雷针及其接地引下线；远离天线、电线杆、高塔、烟囱、旗杆、孤立的树木和没
有防雷装置的孤立小建筑物等。

②如有条件应进入宽大金属架、有防雷设施的建筑物或金属
壳的汽车和船只，但是帆布敞篷车和拖拉机、摩托车等在雷电发生时是比较危险的，应尽快
远离。

③应尽量离开山丘、海滨、河边、池旁、避开铁丝网金属晒衣绳。

④减少在户外逗留
的时间，尽量避免在野外逗留。

（2）室内人身防雷要求：①电视机与室外天线脱离，而与室内接地线连接；②关好门窗防
止球雷窜入室内；③人体最好远离可能传入雷电侵入波的照明线、动力线、天线等；最好拔
掉用电器电源；不要靠近室内金属设备；避免靠近潮湿墙壁。

第十章电气安全管理
1 电工安全用具是防止触电、坠落、灼伤等危险，保障工作人员安全的电工专用工具。

包括
绝缘安全用具、验电器、登高安全用具、临时接地线、遮拦及标示牌等。

2 绝缘安全用具及其使用特点
（1）绝缘杆与绝缘钳①绝缘杆;用来断开高压隔离开关、跌开始熔断器，也可用来安
装和拆除临时接地线和用于其他电气操作。

②绝缘夹钳主要用来安装高压熔断器或进行其他
需要有夹持力的电气作业。

使用绝缘夹钳时操作人员应戴护目镜，戴绝缘手套，穿绝缘鞋或
站在绝缘垫上。

（2）绝缘鞋与绝缘手套①绝缘鞋可以大大降低加在人体的接触电压，还可以降低
加到人体的跨步电压。

②绝缘手套可以大大降低加到人体的接触电压。

（3）绝缘垫和绝缘站台只是作为辅助安全用具，多用于带电作业时对地绝缘。

3 携带时电压指示器也叫验电器，分为高压和低压两种，用来检验导体是否带电。

携带时电流指示器通常称为钳表或钳形电流表，有高压钳表和低压钳表之分；用来在不
断开线路的情况下测量线路电流，还何以用来测量电压。

4 登高安全用具包括梯子、高凳、脚扣、登高板和安全腰带等专用工具。

5 临时接地线装在被检修区段两端的电源线路上，用来防止意外来电，防止临近高压线路的
感应电，还用来消除线路或临时电容残留的电荷。

使用注意要点：
①挂接临时接地线时，要首先将接地线接好，然后再将其与被接地线路连接，拆除时顺序
正好相反；②拆装临时接地线要使用绝缘杆，绝缘手套；③装设临时接地线时应至少两人在
场，禁制一人单独操作。

6 工作票制度电器工作票是指在已经投入运行的电气设备及电器场所工作时，明确工作人员，交代工作任务和工作内容、实施安全技术措施、履行安全许可、工作监护、工作间断、转移和终结制度的书面依据。

7 停电作业的安全技术措施主要包括停电、验电、装设临时接地线以及装设遮拦和悬挂标示牌。

8 不停电安全措施应注意以下问题：①人体与带电体之间必须保持足够的安全距离，不满足安全距离时应采取可靠的绝缘隔离措施；②绝缘杆、绝缘承力工具必须有足够的长度。

③高低压同杆架设，在低压线路工作时应注意与高压的距离，并采取防止接触高压线的措施；
④带电部分只能在工作人员一侧；⑤带电作业时间不宜过长，避免检修人员分散注意力而发生事故。

⑥工作人员必须采取个体防具措施，如戴绝缘手套，穿绝缘鞋，戴安全帽等。