電工技術電氣與信息工程學院第四章三相正弦電路1.三相正弦交流電源2.三相電路中負載的聯接負載星形聯接負載三角形聯接三相功率3安全用電

4.3安全用電

（教材P128)

一人身安全二觸電方式三接地與接零安全是時時、事事、處處不能漠視的

我們的生活離不開電，電給人們帶來方便的同時也帶來危害，我們必須掌握用電安全常識，熟悉用電安全技術。

電氣危害有兩個方面：一方面是對系統自身的危害，如短路、過電壓、絕緣老化等；另一方面是對用電設備、環境和人員的危害，如觸電、電氣火災、電壓異常升高造成用電設備損壞等，其中尤以觸電和電氣火災危害最為嚴重。一、人身安全1.觸電危害觸電是指人體觸及帶電體后，電流對人體造成的傷害。它有兩種類型，即電傷和電擊。

1)電傷－非致命的電傷是指電流的熱效應、化學效應、機械效應及電流本身造成的人體傷害。電傷會在人體皮膚表面留下明顯的傷痕，常見的有灼傷、電烙傷和皮膚金屬化等現象。2)電擊電擊是指電流通過人體內部，破壞人體內部組織，影響呼吸系統、心臟及神經系統的正常功能，甚至危及生命。在觸電事故中，電擊和電傷常會同時發生。問題：影響觸電危險程度的因素有哪些？（1）電流的大小通過人體的電流越大，人體的生理反應就越明顯，感應就越強烈，引起心室顫動所需的時間就越短，致命的危害就越大。按照通過人體電流的大小和人體所呈現的不同狀態，工頻交流電大致分為下列三種：①感覺電流:指引起人的感覺的最小電流(1-3mA)。②擺脫電流:指人體觸電后能自主擺脫電源的最大電流(10mA)。③致命電流:指在較短的時間內危及生命的最小電流(30mA)。我國規定安全電流為30mA(假設觸電時間不超過1s)

（2）電流的類型

工頻交流電的危害性大于直流電，因為交流電主要是麻痹破壞神經系統，往往難以自主擺脫。一般認為40~60Hz的交流電對人最危險。隨著頻率的增加，危險性將降低。當電源頻率大于2000Hz時，所產生的損害明顯減小，但高壓高頻電流對人體仍然是十分危險的。（3）電流的作用時間

人體觸電，當通過電流的時間越長，愈易造成心室顫動，生命危險性就愈大。據統計，觸電1－5min內急救，90%有良好的效果，10分鐘內有60%救生率，超過15分鐘希望甚微。

（4）電流的路徑電流通過頭部可使人昏迷；通過脊髓可能導致癱瘓；通過心臟會造成心跳停止，血液循環中斷；通過呼吸系統會造成窒息。因此，從左手到胸部是最危險的電流路徑；從手到手、從手到腳也是很危險的電流路徑；從腳到腳是危險性較小的電流路徑。（5）人體電阻人體電阻是不確定的電阻，皮膚干燥時一般為100KΩ左右，而一旦潮濕可降到1KΩ。人體不同，對電流的敏感程度也不一樣，一般地說，兒童較成年人敏感,女性較男性敏感。患有心臟病者，觸電后的死亡可能性就更大。

(6)電壓的高低

人體觸電的本質是電流通過人體產生了有害效應，然而觸電的形式通常都是人體的兩部分同時觸及了帶電體，而且這兩個帶電體之間存在著電位差。因此在電擊防護措施中，要將流過人體的電流限制在無危險范圍內，也即將人體能觸及的電壓限制在安全的范圍內。

安全電壓是指人體不戴任何防護設備時,觸及帶電體不受電擊或電傷。我國采用的安全電壓有３６Ｖ和12V(非常潮濕或容易大面積觸電的場所）兩種。

電力部門規定：

工作人員在10kV及以下帶電設備場所工作時，其正常

活動范圍與帶電設備的安全距離是不小于0.35米；

在220kV變電設備現場作業，工作人員與帶電設備之間必須保持的安全距離是3米。

高壓試驗工作中，絕緣墊應放置在操作人腳下。觸電的傷害程度取決于流過人體電流的大小、流過的途徑、持續時間、電流的頻率、電壓的高低、人體電阻的大小等諸多因素。而通過人體電流的大小，對觸電者的傷害程度起決定作用。

總結：問題：觸電的方式有哪些？二、觸電方式１．單相觸電當人體站在地面或接地體上，而人體的其他部位觸及電氣設備的一相電源而觸電則稱為單相觸電。根據供電系統中性點是否接地，單相觸電又分為中性點接地系統的單相觸電和中性點不接地系統的單相觸電。（１）中性點接地系統的單相觸電圖-1中性點接地系統的單相觸電在三相四線制供電系統中，中性點一般都是接地的，當人體與任一根相線接觸時，即有電流通過人體，如圖-１所示。若相電壓ＵＰ為２２０Ｖ，則流過人體的電流為顯然，這是危險電流。所以工程上所說的低壓并不是安全電壓。其電流為式中：ＵＰ為相電壓；Ｒ０為接地電阻，一般為４Ω；Ｒｍ為人體電阻，一般取１０００Ω。（２）中性點不接地系統的單相觸電在中性點不接地的三相三線制系統中，如圖-2所示。圖-2中性點不接地系統的單相觸電

當人體觸及某相線時，由于每相輸電線對地存在絕緣電阻和分布電容，此時電流經過人體和另外兩根相線的對地電容同樣構成回路。只是當線路對地絕緣水平較高時，可降低觸電的危險程度。

２．兩相觸電在三相系統中，人體同時接觸帶電的任何兩相電源所造成的觸電稱為兩相觸電，如圖-3所示。圖-3兩相觸電

在高壓系統中，人體距離高壓帶電體小于規定的安全距離，造成電弧放電時，電流從一相導體流入另一相導體的觸電方式也屬兩相觸電。兩相觸電加在人體上的電壓為線電壓，因此不論電網的中性點接地與否，其觸電的危險性都最大。為救他，立即斷開電源！３．跨步電壓觸電由于電氣設備絕緣損壞或高壓電網的一根導線斷線落地等原因，導致電流入地點附近存在一個產生危險的跨步電壓的區域。當人行至此區域時而導致的觸電稱為跨步電壓觸電。

當帶電體接地時有電流向大地流散，在以接地點為圓心，半徑20m的圓面積內形成分布電位。人站在接地點周圍，兩腳之間的電位差稱為跨步電壓，如圖所示，由此引起的觸電事故稱為跨步電壓觸電。高壓故障接地處，或有大電流流過的接地裝置附近都可能出現較高的跨步電壓。離接地點越近、兩腳距離越大，跨步電壓值就越大。一般10米以外就沒有危險。

高壓線問題：

發現有跨步電壓觸電危險時，

應如何應對？單足或并雙足跳離危險區，或沿半徑垂直方向小步慢慢退出。問題：

為防止觸電應如何采取安全措施？

在線路上作業或檢修設備時，應在停電后進行，并采取下列安全技術措施（《電業安全工作規程》的規定）：①切斷電源。②驗電。③裝設臨時地線（防止感應電壓傷人）。

問題：怎樣正確處置觸電事故

和觸電人員？解脫電源人在觸電后可能由于失去知覺或超過人的擺脫電流而不能自己脫離電源，此時搶救人員不要驚慌，要在保護自己不被觸電的情況下使觸電者脫離電源。

（1）如果接觸電器觸電，應立即斷開近處的電源，可就近拔掉插頭，斷開開關或打開保險盒。不能直接拉觸電者。

（2）如果碰到破損的電線而觸電，附近又找不到開關，可用干燥的木棒、竹竿、手杖等絕緣工具把電線挑開，挑開的電線要放置好，不要使人再觸到。

（3）如一時不能實行上述方法，觸電者又趴在電器上，可隔著干燥的衣物將觸電者拉開。（4）在使觸電者脫離電源的過程中，搶救者要防止自身觸電。電氣消防（1）發現電子裝置、電氣設備、電纜等冒煙起火，要盡快切斷電源。（2）使用砂土、二氧化碳或四氯化碳等不導電滅火介質，忌用泡沫和水進行滅火。（3）滅火時不可將身體或滅火工具觸及導線和電氣設備。前面講的觸電方式是指人體直接觸及正常帶電體，但在低壓觸電事故中，相當多的觸電情況則是觸及在正常工作時并不帶電的意外帶電體。為了保證電氣設備在正常和事故情況下可靠地工作，常將系統的中性點接地，這種接地方式稱為工作接地，如圖所示。

四、接地和接零為了人身安全和電力系統工作的需要，要求電氣設備采取接地措施。按接地目的的不同，可分為工作接地、保護接地和保護接零。１．工作接地

工作接地

保護接零工作接地L1L2L3N

①如果系統中性點不接地，當一相接地而人體觸及另外兩相中的任意一相時，觸電電壓將為線電壓。但在中性點接地的系統中，觸電電壓等于或接近相電壓，從而降低了觸電電壓；②降低了電氣設備和輸電線的絕緣水平；

工作接地的目的在于：保護接零工作接地L1L2L3N

③在中性點不接地的系統中，當一相接地時，接地電流很小，不足以使保護裝置動作而切斷電源，接地故障不易被發現，不利于安全。而在中性點接地的系統中，一相接地后的接地電流較大，從而使保護裝置迅速動作達到斷開故障的目的。但是，由于實際運行中一相接地往往是瞬時的，且能自動消除，而且允許一相接地故障短時存在，以便尋找故障并修復而不停電，因此，并不是所有的系統都采取工作接地。

保護接零工作接地L1L2L3N采用保護接地后，若人體接觸到電氣設備的金屬外殼或構架，人體就與接地裝置的接地電阻并聯，根據分流原理，只要接地電阻足夠小，流過人體的電流就不會對人體造成傷害，２．保護接地將電氣設備在正常運行時不帶電的金屬外殼或構架與大地作良好的電氣聯接稱為保護接地，如圖所示。分流原理4歐姆以下保護接地宜用于中性點不接地的低壓系統中。在中點不接地的電網中，由于單相接地電流較小，利用保護接地即可避免發生人體觸電事故。4歐姆以下３．保護接零在中點接地的電網中，由于單相對地電流較大，保護接地不能完全避免人體觸電的危險，所以要采用保護接零。將電氣設備的金屬外殼或構架與供電系統的零線(或稱中性線)作可靠的聯接稱為保護接零，如圖所示。ISCRoL1L2L3N短路電流促使線路上的保護裝置迅速動作在這種情況下，當電氣設備的絕緣損壞而使外殼漏電時，由于金屬外殼與零線相連，該相通過金屬外殼發生單相對地短路。短路電流能使線路上的保護裝置迅速動作，切除故障部分的電流，消除人體觸及外殼時的觸電危險。

保護接零ISCRoL1L2L3N短路電流促使線路上的保護裝置迅速動作保護接零適用于電壓為380V或220V，且中點直接接地的三相四線制系統中。注意：在中點直接接地的三相四線制系統中，所有電氣設備均應采用保護接零，而不能采用保護接地。若采用了保護接地，在相電壓為220V的情況下，設備外殼將長期帶電，其對地電壓將為110V。（假設保護接地電阻和工作接地電阻均為4歐姆）

保護接零ISCRoL1L2L3N短路電流促使線路上的保護裝置迅速動作安全用電知識練習

答案：B

1、發現電線著火時的處理方法是（）。

A．用水搶救

B．拉下開關，切斷電源

C．找電工處理

D．用小刀或剪刀切斷電源

答案：D

2、站在高壓輸電線上的小鳥不會觸電的原因是（）。

A．鳥是絕緣體不會觸電

B．鳥的耐壓性強不會觸電

C．高壓線外層有絕緣層

D．鳥只站在一根電線上，兩爪間電壓很小

答案：D

3、后半夜的電燈往往要比前半夜班的燈亮些，這是由于（

）。

A．被關掉的電燈的電流流到了開著的電燈中去了

B．大多數家庭關掉了電燈后，電路中的總電阻小了

C．有人使用了大功率的電爐

D．開著的燈少了，干路的總電流小了

答案：C

4、為了用電安全，下列注意點中不正確的是（）．

A．不準用剪刀或絕緣柄破損的鉗子剪帶電的導線

B．不準在電線上晾衣服

C．發現有人觸電時，應立即用手將他拉離電源

D．發現輸電線的斷頭落在地上，不要走近，更不準去拾換路定理三要素法求解一階電路零輸入響應、零狀態響應和全響應的概念本章作業：P181-1826.36.116.156.17第6章一階動態電路分析6-1如圖所示電路在t=0時開關斷開，開關斷開前電路已處于穩態，求換路后開關兩端的電壓u，并畫出u隨時間變化的曲線。

解：（三要素法）

（解法1）選擇uc變量（解法2）選擇u變量6-2練習：

如所示的電路原來已經穩定，在t=0瞬間將開關S閉合。求換路后的電流i，并畫出i隨時間變化的曲線。

答案：6-3如圖所示電路在t=0時開關閉合，開關閉合前電路已處于穩態，求換路后的電流iL和i。

解：

作業講評作業P1816.3如圖所示電路，在開關S閉合前已處于穩態，試求開關S閉合后瞬間電壓uC、uL和電流iL、iC、i的初始值。解：解：由換路定理：解：

作業P1826.11在如圖所示電路中，時開關閉合，開關閉合前電路已處于穩態。已知mA，kΩ，kΩ，

kΩ，μF。試用三要素法求開關閉合后的uC，并畫出uC隨時間變化的曲線。

解（1）求初始值

換路定理

（2）求穩態值

（3）求時間常數

求R的電路

（4）由三要素公式

作業P1