触电防护技术及漏电保护器的正确选用、安装与使用

对触电的防护而言，触电事故可分为直接接触触电和间接接触触电两种。直接接触触电，是指人体直接触及正常运行的设备和线路的带电体而引起的触电；间接接触触电，是指设备或线路发生故障时，人体触及正常情况下不带电而故障时意外带电而造成的触电。因此，这两种触电事故的防护技术（措施）也各不相同。

（一）直接接触触电防护技术

防止直接接触带电体，通常采用绝缘、屏护、间距、障碍和特低电压等安全技术措施。其中，绝缘、屏护和间距是最基本的。

1.绝缘

绝缘是指用绝缘材料把带电体封闭起来，借以隔离带电体或不同电位的导体，使电流能按预定的路径流通。同时，绝缘材料还起着散热冷却、机械支撑和固定、储能、灭弧、防潮、防霉，以及保护导体等作用。

用电设备和输电线路的运行质量和安全性能很大程度上取决于绝缘性能的优劣。由于绝缘材料在电场作用下会发生击穿，长期使用会发生绝缘老化等，将导致设备的绝缘性能（即安全性能）下降，因此，必须定期对设备和线路做绝缘性能试验。绝缘性能可用击穿强度、泄漏电流、介质损耗和绝缘电阻等指标来衡量，其中绝缘电阻是最基本的指标。对绝缘电阻的规定为：新装或大修的低压线路，不应小于0.5MΩ；运行中的低压线路相线对地（或对中性线）不应小于0.22MΩ，相线与相线之间不应小于0.38MΩ；运行中的电动机不应小于0.5MΩ；手持式电动工具Ⅲ类（由安全特低电压供电的）不应小于1MΩ，Ⅰ类电动工具（包括其他移动电具）不应小于2MΩ，Ⅱ类电动工具（包括手持式日用电器）不应小于7MΩ。

2.屏护

屏护是采用遮栏、护罩、护盖和箱盒等保护装置把带电体与外界隔离开来，以防止人体触及或接近带电体的安全技术措施。

屏护装置分永久性和临时性两种，都应按不同电压等级而设置。

屏护装置由于不直接与带电体接触，因此，所用材料的电气性能没有严格要求，但应有良好的机械性能和耐火性能，并与带电体应保持足够的安全距离。凡用金属材料制成的屏护装置，必须可靠接地或接零。对高压屏护装置，应悬挂标示牌，并配合采用信号指示和电气联锁装置。

屏护装置一般采用板状或网状两种，采用网状的网孔不应大于20mm×20mm。变压器室进出风口均应装设铁丝网，其网孔不应大于10mm×10mm。

3.间距（即安全间距）

为防止人体触及或过分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，以及防止火灾、防止过电压放电和各种短路事故，便于操作，在带电体与地面、带电体与带电体、带电体与其他设施和设备之间，均应保持一定的安全间隔与距离，称为安全间距，简称间距。间距的大小取决于电压的高低、设备的类型、安装的方式等因素。间距分为线路间距、设备间距和检修间距。

在检修中为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，称检修间距。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0.1m。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1.5m。

4.障碍

设置栅栏、围栏等障碍，可以防止无意触及或过分接近带电体而发生的触电事故。但它不能防止有意绕过障碍去触及带电体的行为。

5.特低电压

当电气设备不便于采取上述技术措施或不足以防止直接接触触电时，就应采用特低电压。

特低电压限值决定于人体允许的电流和人体阻抗。在一般情况下，人体阻抗可按1～2kΩ考虑。

常用交流特低电压额定值的等级（有效值）有42V、36V、24V、12V和6V五个等级。选用时，应小于标准所规定的相应限值，并需留有余量。如在潮湿的环境下：正常状态时，交流应选用12V；而在单故障状态时，交流应选用24V。如在干燥的环境下：正常状态时，交流应选用24V；而在单故障状态时，交流应选用42V。

（二）间接接触触电防护技术

防止间接接触触电，通常采用漏电保护、保护接地或保护接零等安全技术措施。

1.漏电保护装置

漏电保护装置主要是用于防止由漏电引起的触电事故和直接单线触电事故，其次是用于防止由漏电引起的电气火灾爆炸事故，以及监视或切除一相接地故障。漏电保护装置主要用于1k V以下的低压系统，但作为检查漏电情况也可用于高压系统。

漏电保护装置是指在特定条件下，被保护电路中的漏电信号达到预定值时，通过检测机构取得这异常信号，经过中间机构（也称判断机构）转换和传递，然后促使执行机构动作，自动切断电源或发出报警信号的自动装置。按照取用信号的种类不同，漏电保护装置可分为电压动作型和电流动作型。平时所说的漏电保护器就是漏电保护装置，它是各类漏电保护电器的统称，一般都是指电流动作型。

电流动作型漏电保护器的主要参数是额定漏电动作电流和额定动作时间。额定漏电动作电流可分从6mA～20A共15个等级。其中，30m A及以下属高灵敏度；30m A以上至1A以下属中灵敏度；1A以上属低灵敏度。为避免误动作，漏电保护器的不动作电流不宜低于动作电流的1/2。动作时间主要决定于漏电保护器的延时特性，根据延时长短可分为快速型、定时限型和反时限型。其中，快速型在额定漏电动作电流时，动作时间不应大于0.2s；2倍动作电流时，动作时间不应大于0.1s；5倍动作电流（动作电流超过30m A）时，动作时间不应大于0.04s。为防止触电的漏电保护器应采用高灵敏度快速型，其动作电流与动作时间的乘积不应大于30m A·s。

漏电保护器应根据不同线路、额定电压、供电方式、负载性质、保护目的，以及安装场所与使用环境等外界因素来选用。

在漏电保护器中，特别是高灵敏度快速型的电流动作型漏电保护器，无论在防触电措施的效果还是适用范围方面，都在其他各种间接触电防护措施的首位。因此，我国从1990年就明确规定：手持式电动工具（除Ⅲ类外）、移动式生活日用电器（除Ⅲ类外）、其他移动式机电设备，以及触电危险性大的用电设备，必须安装漏电保护器。但必须指出：安装了漏电保护器后的移动电具及各种电气设备，也决不能撤除或降低对保护接地或保护接零的要求。(www.xing528.com)

为确保漏电保护器的可靠性和稳定性，必须正确地选用、安装和使用漏电保护器。如对运行中的漏电保护器，应每月至少定期检查一次，并做好记录。检查内容包括外观、接线、信号指示、试验装置、手柄和按钮位置，有条件的还可用漏电保护器检测仪对漏电保护器的保护功能进行检查，使其处于有效状态。

2.保护接地和保护接零

保护接地和保护接零是防止触电事故的基本安全技术措施。保护接地是把在故障情况下，可能呈现危险对地电压的金属部分与大地紧密地连接起来；保护接零是把电气设备在正常情况下不带电的金属部分，用导线与电网的保护零线紧密地连接起来。

1）保护接地

保护接地适用于不接地（或不直接接地）的电力网，即变压器中性点不直接接地的电力系统（称为IT系统）。

如不采用保护接地措施时，当电气设备金属外壳因故障而带电时，故障电流将流过人体与电网对地阻抗构成回路，如图5-2所示。例如，此时按线路长度为5km、线电压为380V的电缆电力网以及人体阻抗为1.5kΩ估算，当人体触及漏电设备时，人体承受的电压可达到98V；通过人体的电流可达到65m A，这对人是危险的。

图5-2　不接地的危险性示意图

当采用保护接地时，由于保护接地的电阻在低压系统不应大于4Ω，且接地电阻RP与人体阻抗ZB并联，而RP又远小于ZB，故人体阻抗可被忽略，如图5-3所示。由于分压电阻（RP∥ZB）大大减少，故人体承受的电压也大大降低。同样以上例估算，采用保护接地后，人体承受的电压约降低到0.3V，通过人体的电流约降低到0.2m A，这对人是没有危险的。

由上可知，只要接地电阻足够小，在设备漏电后外壳对地电压就可限制在安全范围内。因此，对保护接地装置（接地线与接地体的总称）应定期检查，确保安全可靠。

图5-3　保护接地原理图

2）保护接零

保护接零适用于直接接地的电力系统（即为TN系统）。电力系统直接接地称为工作接地，通常是将三相四线制变压器的中性点直接接地。

在中性点直接接地的系统中，电网的中性线就可称为零线，如果用电设备上不采取任何安全措施，当设备漏电时，由于低压系统的工作接地电阻也规定不应大于4Ω，则触及设备金属外壳的人体将承受近似220V的相电压（人体阻抗约1.5kΩ上的分压），这显然是极危险的。

若采用保护接零作为技术上的安全措施时，当某相带电部分与外壳相碰时，如图5-4所示，就立即通过设备外壳形成该相线对零线的单相短路，极大的短路电流能促使线路上的熔断器、低压断路器等的保护装置迅速动作，从而把故障设备断开电源，消除了触电危险。

图5-4　保护接零原理图

应当指出，在变压器中性点直接接地的三相四线制低压电力系统中，单纯采用保护接地（即为T系统）与IT系统的保护接地相比，是不能保证安全的。如某相发生碰壳对地短路时（因电动机仅有保护接地），人体处在与保护接地装置并联状态，如图5-5所示，则人体阻抗ZB与保护接地电阻RP并联后，再与工作接地电阻RD串联构成通路。

图5-5　TT系统电气设备金属外壳接地

这时人体承受的电压为：

式中，Uφ为电网相电压220V。

由于Z B≫R P=R D=4Ω，故可将上式简化为：

U B≈UφR P/（R D+R P）≈220×4/（4+4）=110V

这个电压对人仍是十分危险的。由上可知，在TT系统中，如单纯采用保护接地虽然比不采取任何安全措施时人体承受电压约下降一半，但并没有彻底解决安全问题，危险仍然存在。

间接接触触电防护技术除上述两项外，还有双重绝缘、电气隔离、非导电地面、不接地的局部等电位连接及自动切断电源装置等。