作者：吴存衡
出版社：东南大学出版社
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高压电工作业试读：
前言
特种作业人员安全培训工作是各级安全监督管理部门和企业安全生产管理的一项重要内容。做好这项工作，对于保障特种作业人员及其他人员的生命安全，防止重特大事故，提高企业安全生产水平及经济效益都具有十分重要的作用。
经济社会快速发展、科学技术的不断进步和安全法制建设进程的加快，对新形势下的安全生产和安全培训工作提出了更新的标准、更高的要求。为了适应新形势，进一步落实党的“安全第一，预防为主，综合治理”的基本方针，江苏省安全生产宣传教育中心根据国家安全生产监督管理总局《特种作业人员安全技术培训考核管理规定》的要求，组织编写了《高压电工作业》教材。
本教材是面向高压电工的安全培训教材，从第一章的“电工作业危险性”探讨开始到第十二章的电工如何“看到危险，控制危险，不出事故”结束，中间各章都突出了电工作业中涉及的安全技术问题和安全操作规程，使学员明确高压电工作业的安全要求，遵守安全规程，规范安全行为，提高安全意识。鉴于高压电工不但要与高压打交道，还要与低压打交道，本书在内容编写中也纳入了部分低压内容。以安全为主，以实践为主，不抄袭过去，不脱离实际，保持先进性，融入新理念是本教材的特点。
本书由吴存衡、吴琳、戟戈编写，吴存衡主编，在编写过程中，得到了庄兰芳同志的帮助，在此表示衷心的感谢。
由于时间仓促，不足之处在所难免，恳请各位专家及读者批评指正。编者2011-5序
安全生产是企业和社会的永恒主题。近几年来，我们在江苏省委、省政府的领导下，按照科学发展观的要求，大力加强安全生产监督管理，促进了全省安全生产的发展，连续实现了生产事故和死亡人数的“双下降”，为实现“平安江苏”和“两个率先”作出了贡献。
搞好安全生产必须重视安全培训工作。大量实践说明，安全培训工作是安全生产的基础和前提，是一项战略性工作。2010年，《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》（国发〔2010〕23号）和《省政府关于进一步加强企业安全生产工作的意见》（苏政发〔2010〕136号）中，再次强调了安全培训工作的重要性和必要性。因此，只有进一步认识和加强安全生产培训工作，才能更好地保证安全生产的可持续发展。
搞好安全生产培训，其中一项重要的工作是安全培训教材建设。为此，省局组织了全省具有丰富经验的专家、教授和工作人员编写了这套教材。本套教材是根据国家安监总局《特种作业人员安全技术培训考核管理规定》（国家安监局30号令）的要求，以国家培训大纲、考核标准为依据，特别是结合江苏的实际，介绍了生产单位特种作业人员需要掌握的安全知识、规章及技能。教材坚持安全理论与生产实践相结合，突出新的安全理念和“四新知识”，并为学员留有自主学习、自主探究的空间，以期达到教学相长的目的。
本书的编写时间紧、任务重、要求高，参加编写和参与组织工作的同志们为此付出了辛勤劳动，在此向他（她）们表示衷心的感谢。同时，在编写和出版的过程中，各市、县安监部门和有关同志给予了大力支持，在此一并表示感谢。2011年5月第一章 概论
特种作业容易发生伤亡事故，对操作者本人、他人及周围设施、设备的安全造成重大危害。统计资料分析表明，大量的事故都发生在这些作业中，而且大多数是由于直接从事这些作业的操作人员缺乏安全知识、安全操作技能差或违章作业造成的。《中华人民共和国安全生产法》等有关法律法规作出了一系列规定，要求特种作业人员必须经过专门的安全作业培训，取得特种作业操作资格证书才能上岗作业。为什么会将电工列为特种工作，而且排在最前面呢?这要从电工作业具有的高危险性说起。
本章主要介绍电工作业的危险性，电气事故分析，电工作业人员的基本条件和要求，高压电工的培训、考核、发证等内容。第一节 电工作业的危险性
据统计，全世界每年死于电气事故的人数约占全部事故死亡人数的25%，电气火灾占火灾总数的14%以上，说明了电工作业存在着很高的危险性，应引起大家的注意。
电工作业存在的危险性可以分为五个方面：电能自身具有的危险性；电网和设备存在的危险性；电工作业复杂性造成的危险性；电工作业环境存在的危险性；作业人员过失造成的危险性。
下面按这五个方面来讨论。
一、电能自身具有的危险性
1.电具有能量，可以造福于人类，使生产更清洁、产品更丰富，大大提高人们的生活质量；也可加害于人，它只需小小的能量——50mA，1秒钟就可结束一个生命。
2.直观识别难。电看不见、听不见、嗅不出、摸不得。电本身不具有人们直观识别的特征，是否带电不易被人们察觉。据资料统计，1998年至2001年，国家电力公司误登带电设备和误入带电间隔触电死亡人数占全部触电死亡人数的47.8%。
3.电能传递途径多样性。常用交流电可以通过导线传送；也可以在不相接触的导体之间，通过互感传送；还可以通过导体间和导体与地之间的电容传送。如果没有一定的电工理论知识，这是难以辨别的。在已停电的设备上，虽然两端都有明显的断开点，但常因周围有带电设备而产生感应电压，造成麻电，引发高空坠落事故。也发生过检修人员在停电设备上工作时移动接地线，使设备短时未接地，造成触电事故，诸如此类事故均系通过互感或电容传递电能所致。
4.短路时，会在短路处产生电弧，而电弧会产生巨大的光热能量，使人虽未触电，但皮肤产生严重烧伤。
二、电网和设备存在的危险性
1.电气设备都有电容。虽然电气设备已停电，但在电容上还会有剩余电荷，往往因未放电或未放完电就拆接头，造成触电事故。
2.电网运行方式常有变化。为了保证不中断供电，电网结构常常互为备用，其运行方式多变化，如停电作业范围边缘的隔离开关外侧在有的运行方式下无电，在有的运行方式下有电，曾因此出现过触电伤亡事故多起。电工在工作前和工作中应了解运行方式有可能发生哪些变化。
3.运行中的设备绝缘会发生老化损坏，有可能使原来不带电的金属外壳意外带电；移动式设备和手持式电动工具绝缘更易受到损坏，造成危险。
4.运行中的设备、接头和导线原来存在隐患，在轻负载时不易发现，当过载或短路发生时，会出事故；即使不出事故也会加重隐患，造成危险。
5.运行中的电气设备保护配置不完善（如漏电保护器等）或校验失误，该动不动，不该动乱动，造成事故。
三、电工作业复杂性造成的危险性
1.有的电工作业会出现多工种（如一次、二次、试验和电缆等工程）同时在一个单元或一台设备上作业，相互间配合不好或通信信息传递不好，会造成事故。
2.常遇的停电、检修、送电环节多，涉及人员多，联络环节多，任何一环失误就有可能造成重大事故。
3.有的电工作业会出现立体交叉作业，除可能出现电的伤害外，还有可能出现机械性伤害。
四、电工作业环境存在的危险性
1.电工作业场所有变压器油、汽油，使作业处于火灾爆炸危险环境之中，不可忽视。
2.恶劣的天气会带来更大的危险。雷雨天会造成反击、感应等电击事故；冻雨天易造成倒杆断线，抢修时困难且危险性大。
五、作业人员过失造成的危险性
人可贵在于有头脑、会思考判断。当判断正确时能成功；当判断失误时就失败。在电工作业中常见误判断、误操作、违章作业，这三条均是人们过失所造成的。这类事故所占比例还很高，有的统计资料为85%，有的统计资料为87.2%。
电工作业存在的危险性之多，电气事故之多，每位电工应引起注意：在自己和班组的工作范围内，如何做才能避免事故是每个电工应该深思的事。努力学习掌握知识和技能，提高自身素质才是根本。第二节 电气事故分析
电气事故因果图如下（图1-1）：图1-1 电气事故因果图
事故原因总体上可分为：人的原因、工艺原因、设备原因、环境原因和工具原因五大类。
有的学者把事故原因分为人的不安全行为和物的不安全状态两大类，而且还明确指出人的不安全行为是大多数事故的主要原因。
来自基层和生产第一线的人大多习惯于从人的原因、物的原因、环境原因和管理原因等四方面来分析。
一、人的原因
所谓人的原因，是指由于人的不安全行为，导致在生产过程中发生的各类伤亡事故。究其原因，无论是直接的还是间接的，都可以说是由于人的行为失误所引发的。如人的不安全行为可以导致物的不安全状态，也可能出现管理上的缺陷，还可能形成事故隐患并造成触电事故（但对于未知领域的技术事故或不可抗拒的自然事故，如地震、火山爆发等等，由于超出了人们现阶段的认识能力，因此不包括在内）。
人之所以会成为引发事故的主要原因之一，是由于人是具有思维、具有自由意志的，从心理学的观点来看，人的行为来自于动机，而动机又产生于需要，并促成实现其目的的行为的发生。尽管人具有自卫的本能，不希望受到伤害，并且根据这种希望产生了自以为安全的行为，但由于受到环境、物质状态以及自身素质等各方面条件的影响或制约，就会发生主观意志与客观不相一致的现象。因此，对于同一客观事物，会因人而异，产生出各种不同的判断和反应。心理反应与客观实际相吻合的程度越高，则人的行为的安全可靠性就越大，反之，则其行为的安全可靠性就越小。
在事故引发过程中，当事人的心理变化过程是因人而异、不尽相同的。据不完全统计，常见的不正常心理状态有下述几种：（1）盲目自信，自以为有经验，自以为自己的行为绝对安全、可靠。（2）虽然知道危险的存在，但对危险的程度认识不足。（3）根本不知道已经存在危险。（4）安全生产思想意识差，不考虑是否有危险。（5）凭老经验办事，以为工作简单。
常见的不安全行为有：（1）违反安全规程。（2）工作时注意力不集中、嬉闹、玩笑。（3）过度疲劳工作。（4）生理有缺陷或带病工作。（5）安全防护用品、用具使用不当。（6）不懂装懂，冒险、蛮干。（7）有意或无意地拆除、破坏安全防护设施。（8）采取不安全的姿势、方法或速度进行作业。（9）使用有缺陷的设备或工具。（10）随意进入危险区域。（11）在施工地点随意乱堆材料、设备。（12）在通信、联络不良的情况下进行工作。
二、物的原因
物的原因是指物的不安全状态，也就是发生事故时所涉及物质的不安全状态。这些物质除了包括在作业过程中所涉及的设备、材料、半成品、燃料、废气、废水、废渣、施工机械、工具、附件、设施等与生产有直接关系的物质外，还包括其他的非生产性的物质。通常，事故所涉及的物质要比所涉及的人复杂得多。物之所以会成为事故发生的原因，是由于物质的固有属性以及其所具有的潜在的破坏性能量会构成危险因素。常见的储存着能量的物质，如煤、焦炭、汽油、柴油、酸、碱、氧、氢、乙炔等等，它们分别具有化学能和热能，在一定的条件下会发生燃烧，以致爆炸。
能量也是一种物质，如电能、热能、化学能、辐射能、机械能等等。在作业时的能量传递过程中，部分能量的逸散是不可避免的，只能做到尽可能地减少其逸散量。由于能量的逸散而造成的伤害有触电、烫伤、机械伤害等等。
此外，各种能量在一定的条件下能相互转换并对人体造成伤害，如高处落物造成的物体打击事故，就是由于物体在高处所具有的势能在下落的过程中转换成为动能，当击中人体时再转换成为机械能对人体造成伤害的。
虽然在作业过程中所发生的各种工伤事故，其原因无论是直接的或间接的，多是由于人的不安全行为所引起的，但造成伤害的实质原因却是物存在着危险因素。因此，必须充分注意物的原因。
常见的一些物的不安全状态有：（1）机械、设备、装置的结构不良，材料强度不够，零部件磨损或老化。（2）作业场所拥挤、布置不当，设备、半成品、材料乱堆乱放，通道狭窄甚至堵塞，照明不足。（3）机械设备运动、危险部分的防护不善，隔离设备不良。（4）施工安全设施不完善或有缺陷。（5）作业场所存放有易燃、易爆及有毒物品。（6）个人防护用品缺少或不合格。（7）危险场所警戒区不明确，围栏和标志不齐全。
三、环境原因
事故的发生虽然都是由于人的不安全行为而引起的。但是，不考虑客观的情况而一概指责作业人员的“粗心大意”、“疏忽”或“注意力不集中”是片面的，有时甚至是错误的。我们应当进一步地研究，处在什么样的环境条件下，由于什么原因会使人产生“粗心大意”、“疏忽”或“注意力不集中”的情况。因为，人的不安全行为是在一系列复杂的心理活动过程后出现的。如果单从问题的表面现象来看，人的过失是最直接也是最明显的原因。但是，对于造成人的过失的背景条件，也就是环境原因，却往往是一般人所不易接受或难以理解的。因此，虽然造成事故的直接原因是由于人的不安全行为，但是对于不安全环境这一客观的因素却必须首先加以考虑。
环境又可以分为社会环境、自然环境和生产环境。（1）社会环境，它属于基础原因。包括政治、劳动制度，监督、检查制度，教育、培训制度以及道德与法律、是非标准、上层建筑、经济基础、分配制度、所有制形式、风俗习惯、信仰和观念等，这些都属于社会环境的范畴。（2）自然环境，包括地形、地貌、地温、地质、磁场、气温、空气、温度、气压、风向、风力以及阴晴雨雪等，都属于自然环境的范畴。（3）生产环境，为了适应和满足施工、生产作业的需要，必须人为地制造出一个特殊的人工环境，也就是通常所说的生产环境。在生产环境中，由于作业的进行需要不断地输入各种能量，而在能量的输送、转换过程中，必然会出现能量逸散的现象。此外，生产场所的平面以及空间布设着各种管道、线路，安装或布置着各种机械、设备，而这些机械、设备有的是固定的，有的是转动或移动的，它们或者存在着局部过热、过冷的现象，或者产生振动以及噪声，或者泄漏出气体、粉尘。生产场所还有不同的色彩、照明、温度、湿度、通风条件等。在这种特殊的人工环境中，如果仍按照处于正常的生活环境（社会环境及自然环境）中的习惯和方法去处理问题，则往往会造成伤害事故的发生。因此，必须高度重视所处环境这一客观因素。
工作生产环境虽然不同于社会环境和自然环境，然而，却是受社会环境和自然环境的影响和约束的。由于社会环境及自然环境的不同，所形成的工作生产环境也将截然不同。
常见的不安全环境有：（1）机械振动以及噪声，会使人产生紧张、烦躁的情绪。（2）生产场所的色彩不协调、有刺激性以及照明不足，会造成人的视力疲劳。（3）生产场所的温度、湿度过高，通风条件不良，会造成人的身体疲劳。
由于疲劳和紧张、烦躁的情绪等原因，会导致人的思维、判断能力下降，进而造成“粗心大意”、“疏忽”、“注意力不集中”等情况的发生。
四、管理原因
通常事故的发生是由人、物以及环境等因素引起的，也就是由于人的不安全行为、物的不安全状态和环境条件的不良等原因所造成的。但是，通过对事故原因进一步深入的分析，就会发现，导致人的不安全行为、物的不安全状态和环境条件的不良等情况，最根本的原因还是由于管理上的缺陷。安全管理的内容是极为丰富的，具体如规章制度的建立与健全，并保证其真正得到贯彻执行；劳动力的合理组织、分配；安全教育、培训质量的提高；安全技术措施的编制与实施；机械设备以及工器具的检查、维修、保养；对事故的调查、分析、处理，坚持“四不放过”的原则等等。只有通过完善、有力的安全管理工作，才能有效地控制以致消除人的不安全行为、物的不安全因素以及生产环境的不良状况，从而减少乃至杜绝事故的发生。
一般分析事故时，应从事故的直接原因入手，找出事故的间接原因，并分清其主次地位。
直接原因是指最接近发生事故的时刻，直接导致事故发生的原因，可分为人的不安全行为和物的不安全状态两个方面。而间接原因是指管理上的缺陷，它使直接原因得以产生和存在。管理缺陷与不安全状态的结合，就构成了事故的隐患。当事故隐患形成并偶然被人的不安全行为触发时，就必然发生事故。
以上事故分析进一步让我们认识到：电工作业具有危险性，要求我们在作业前和作业进行中，看到（意识到）危险点，知道如何做才能化险为夷。这就要求电工应具有一定的电工基础知识、一定的业务技能、良好的心理素质、熟悉安全工作规程、有较高的安全意识。第三节 电工作业人员的基本条件和要求
一、电工作业人员必须具备的基本条件
1.年满18周岁，且不超过国家法定退休年龄。
2.经社区或者县级以上医疗机构体检健康合格，并无妨碍从事本特种作业的器质性心脏病、癫痫病、美尼尔氏症、眩晕症、癔病、震颤麻痹症、精神病、痴呆症以及其他疾病的生理缺陷。
3.具有初中及以上文化程度。
4.具备必要的安全技术知识与技能。
5.学会紧急救护法，特别要学会触电急救。
二、电工作业人员的基本要求
1.凡从事电工作业的人员必须接受安全生产监督管理主管部门依法组织、指导的电工作业安全技术培训，经考试合格取得电工的操作资格证书后，方可持证上岗从事相应的作业与操作。
2.从业电工必须加强法制观念，必须接受用人单位组织的三级安全教育和安全生产法规教育，牢固树立安全意识和安全生产思想，做一名有高度事业心和责任心的电工，并有能力保护自身和作业周边人员免受伤害。
3.从业电工进入岗位工作前须学习电气安全工作规程和制度，熟悉其相关部分和现场电气运行、检修规程，达到“三熟”、“三能”的基本要求，并经考试合格后，方可上岗工作。（1）变电所值班电工的“三熟”、“三能”基本要求。
①“三熟”：熟悉电气一次系统和设备的参数、结构与基本原理；熟悉操作和事故处理；熟悉本岗位的规程和制度，如安全、运行与事故处理，消防等规程及交接班、巡回检查、设备缺陷管理等制度。
②“三能”：能正确地进行操作和分析运行情况；能及时发现故障和排除故障；能掌握一般的维护技能。（2）检修电工的“三熟”、“三能”基本要求。
①“三熟”：熟悉电气一次系统和设备的参数、结构与基本原理；熟悉检修工艺、质量和运行知识；熟悉本岗位的规程和制度，如安全、检修、预防性试验，消防等规程及设备缺陷管理、设备移动等制度。
②“三能”：能熟练地进行本工种的修理工作和排除故障；能看懂图纸和绘制简单的加工图；能掌握一般的钳工工艺和常用材料的性能。
4.从业电工要贯彻安全生产法规，执行电气安全方面的管理规程和技术标准，认真落实本岗位的安全生产责任制，严格遵守安全生产制度和操作规程；从业电工要有严格的组织纪律性，要坚守岗位，服从管理，在工作中能发扬团结协作精神，善于合作，共同关心、做好安全工作，保障安全生产。
5.从业电工进入施工工地，运行、检修现场或电工作业现场时，必须正确佩戴安全帽和使用劳动防护用品。操作时正确使用合格的安全用具。高处作业时必须拴（系）好安全带。
6.从业电工享有安全生产的知情权和建议权，有权拒绝违章指挥和强令冒险作业，有权制止违章行为。
7.施工工地、生产运行和检修作业现场发生重大异常状况和事故时，应立即向上级和领导汇报，必要时可发呼救信息。
三、电工应具有良好的心理素质
据统计资料显示，作业者的错误操作和违章作业引发的事故占据了事故总量的87%以上，表明人的不安全行为是发生事故的主要原因。这是因为人是具有思维，有自己的判断和行为的。一般心理反应与客观实际相吻合的程度越高，行为的安全可靠性就越大；反之，则其行为的安全可靠性就越小，以致出现事故。
不安全行为的出现，大多是违反安全操作规程。不遵守安全操作规程的心理状态有如下几种：
1.对自己的技术很自信，认为不遵守操作规程也不会发生事故，缺乏执行规程的自觉性，在无监督时，就违章作业。
2.因怕麻烦而不遵守安全操作规程。
3.因安全操作程序复杂难于执行而不遵守。
4.因任务紧急，图快、图省事而不遵守。
5.因技术能力差不易于做到而不遵守。
6.因当时自己情绪不好而不遵守。
7.因工作前准备工作未做好无法遵章去做。
8.因不知道或忘记规程规定而未遵守。
9.因外界条件的影响，分散了注意力而没有遵守。
以上几种不健康的心理状态终将会造成事故。
要搞好安全生产，人的心理素质不可忽视。下面就情绪、性格、气质等心理因素对事故的影响进行分析。
1.情绪是人从事某种活动时产生的兴奋心理状态，是为了适应生存环境所保持下来的一种本能的反应，是受客观事物的影响而产生的一种心理状态，它对事故的发生产生很大的影响。有一些人比另一些人更容易出事故，其主要原因是个人情绪不稳定。工作安排要因人而异，对关键的操作更要特别注意，最好是安排情绪稳定的人去完成。
2.性格是一个人较稳定时对现实的态度和与之相应的习惯化的行为方式，是每个人所具有的最主要、最显著的心理特征。性格可分为理智型性格、意志型性格、情绪型性格几种类型。从生产安全的角度来看，理智型性格的人能用理智来从事一切工作，支配一切行动。意志型性格的人有明确的目标，行动较主动，安全责任心强。情绪型性格的人情绪体验深刻，安全行为受情绪波动较大。
3.气质是人性的重要组成部分，它是人具有的典型的、稳定的个性特点。从安全角度看，同样是完成某项任务，有的人表现为遵章守纪、动作行为安全可靠，有的人表现为蛮干、急躁、安全行为差。
作为一名电工要努力提高自身的心理素质，情绪要稳定，不急不躁，能理智地支配自己的行为，责任心强，善于思考，认真细致，遵章守纪，动作行为安全可靠。第四节 高压电工的培训、考核、发证
为了防止人员伤亡事故，促进安全生产，必须提高高压电工作业人员的安全技术素质，规范电工作业人员的培训、考核、发证和监督管理工作。根据《中华人民共和国安全生产法》、《中华人民共和国行政许可法》和其他相关法律、法规的规定，国家安全监督管理总局颁布了《特种作业人员安全技术培训考核管理规定》和《特种作业人员安全技术培训大纲及考核标准》，对电工的培训、考核、发证工作的积极开展起到了规范和指导作用。
电工作业人员安全技术培训考核管理按下列程序办理：
1.培训（1）电工作业人员的培训由省级安全生产监督管理部门或其委托的省辖市安全生产监督管理部门审查认可的培训机构进行。（2）电工作业人员的培训机构和教员实行资质认可制度，取得资质证书的培训机构应在所在地安全生产监督管理部门的指导和监督下，根据《高压电工作业人员安全技术培训大纲》要求和《高压电工作业》培训教材组织实施培训，依据《电工作业人员安全技术培训大纲及考核标准》命题试卷进行考试，并对考核合格人员出具培训合格证明。
2.考核、发证（1）考核：培训期满后，由省、市安全生产监督管理部门或其指定的单位，按《特种作业人员安全技术培训大纲及考核标准》电工作业部分要求命题考核。考核分为安全技术理论和实际操作两部分，两部分都必须达到合格要求，方予以通过。经考核不合格的，允许补考一次，补考仍不合格的，须重新培训。（2）发证：考试合格后，由省级安全生产监督管理部门或委托省辖市安全生产监督管理部门签发由国家安全生产监督管理总局统一制作的特种作业操作资格证书。电工在取得资格证书后，方准许独立作业。特种作业操作资格证书是特种作业人员从事特种作业的唯一有效证件。特种作业操作资格证书全国通用，特种作业人员从事特种作业时须随身携带。
3.证书复审、补（换）（1）复审的目的：为了不断提高电工的素质，整顿电工队伍，有必要对电工进行安全生产法制教育和安全生产新知识、新技术学习培训，并对电工的特种作业操作资格证进行复核审查。（2）复审的间隔时间和内容：电工的操作资格证书每三年复审一次，同时对电工进行复训考核。考核合格的予以确认，考核不合格的可申请再考核一次，仍不合格须重新培训发证。连续从事本岗位操作十年以上，无违章记录，经用人单位知识更新后，复审时间可延长至每六年一次。对脱离电工岗位六个月以上者需进行复审，未经复审，不准继续独立作业。复审内容包括：体格检查；事故、违章记录检查；安全技术理论和实际操作考核。复审由省级安全生产监督管理部门或其委托的省辖市安全生产监督管理部门及其指定的单位进行。（3）证书换证和补发：特种作业操作资格证书有效期为六年，由申请人提出换证申请；操作资格证书遗失、损毁的，由申请人向原发证部门申报补发新证。（4）对违章及事故的责任者，省级或省辖市安全生产监督管理部门应根据国家安全生产监督管理总局颁布的《特种作业人员安全技术培训考核管理规定》中的罚则条款规定，吊销或注销所发的特种作业操作资格证书。第二章 电工基础知识
电工基础知识在每位电工在岗前培训中就已学过了，是每位电工必须具备的知识。本章不是简单的重复，而重在分析应用，目的是提高电工观察事故隐患的能力，希望电工能了解一些事故隐患的原因是什么，如何去消除。第一节 电流
一、电路与电流
电路为电流的流通提供了路径。电流是电荷的流动。电流的大小及方向都不随时间变化的电流，称为直流；电流的大小及方向随时间变化的电流，称为交流。
电路都包含电源、负载和中间环节三个部分。供给电路能源的部分称为电源，使用电能、将电能转换成其他形式能量的部分称为负载，连接电源和负载的部分称为中间环节。
规定变压器的铁芯应接地。当铁芯外引接地线有电流时，说明铁芯出现了多点接地。这是设备缺陷和事故隐患，这个电流将会使铁芯的温度上升，严重时，会烧坏铁芯，应吊芯检查，消除隐患。若供电紧张，暂时无法停电检修，可在电路上想办法：在外引接地线与接地处之间串联电阻，以控制电流的大小，可控制铁芯的发热。
二、电流的热效应
电流通过导体，使导体的温度升高，这种现象叫做电流的热效应。电流的热效应在生产和生活中应用很广泛，如电炉、电烙铁可将电能转换成热能，电灯将之转换成光能，熔断器利用热效应保护电路等。但电流的热效应也有其有害的一面，例如输电线路本身发热要损失能量，并使其温度升高。因而，为了使电气设备既安全又经济地运行，并保证一定的使用寿命，制造厂对各种电气产品都规定了额定值（如额定电压、额定电流、额定转速等），在额定值偏下位置运行，既经济又安全。
在正常运行时，电流不大，设备发热不严重；但短路或过载时，电流就增加了，其发热按电流平方倍数增大，往往烧损设备，造成事故。
三、电流与电动力
载流导体周围存在着磁场，即电流能产生磁场（电能生磁），称电流的磁效应。
实验证明：通电导线在磁场中会受到力的作用，该力叫做电磁力或电动力。好的一面，电动机和测量电流、电压用的磁电式仪表，就是应用这个原理制成的。坏的一面，短路时产生的千安或万安的电流的电动力很大，造成设备损坏。所以选择电气设备时，要校验设备的动稳定性，看该设备是否能承受所在位置的最大短路电流产生的电动力。
四、电流的级别
人的活动是受人脑产生的电流控制的，称为生物电，是微安（μA）级别的；人触电会造伤亡的电流，称为触电电流，是毫安（mA）级别的；电力电流是安培（A）级别的，包括安、十安、百安；短路电流是千安（kA）级别的，包括千安、万安；雷电流是十万安（100 kA）级别的。第二节 电压
一、电动势与电压
电动势表征电源将化学能、机械能、电磁能等非电形式的能量转变为电能时做功的能力。能量转换的过程，表现在电源内部为正电荷在外力作用下从电源负极移动到正极的过程。电动势的大小，等于外力克服电场力把单位正电荷在电源内部从正极移到负极所做的功，电动势的方向从负极指向正级，与电源内的电流方向相同。
若将电源接于电路中，则该电源支路两端的电位差就叫电源端电压。电源端电压表示电场力在外电路将单位正电荷由高电位移向低电位时所做的功。
二、电位差
任何负载的两端出现不同电位，即有电位差，必然导致出现电流。电工在作业时，必须注意自己身体不能接触两个不同电位。否则，就触电了。《电业安全工作规程》规定：低压带电作业“人体不得同时接触两根线头”；“装卸高压熔断器，应戴护目眼镜和绝缘手套”，“并站在绝缘垫或绝缘台上”等，诸如此类规定，均是要保证人身体最多只处于一个电位上，如站在地上处于零电位；如站在绝缘垫上或穿绝缘鞋，人身无电位，万一碰一个电位不高的线头，可以避免触电。第三节 阻抗
一、阻抗
用导线把负载（电动机、电热器等）与交流电源连接起来，所组成的电路叫做交流电路。交流电路的负载一般用电阻R、电感L及电容C这三个参数表示。
电阻R：表示电路中消耗电能（包括将电能转换成机械能等）负载的参数。电路中的热损耗，通常归结于电阻。由于交流电存在着集肤效应等影响，电阻在交流电路中的值一般比在直流电路中要大，并且频率越高越显著。
电感L：表示电路中具有存储磁场能量特征的负载的参数。电感在交变电流的作用下，会因电磁现象而产生感应电动势，因此，对通过电感的电流起到推迟其变化的阻碍作用。
电容C：表示电路中具有存储电场能量特征的负载的参数。由于交变电压，电容会随着外加电压的变化而反复充电、放电，因此，对电容两端电压起到推迟其变化的阻碍作用。
阻抗：
式中，电阻：R；
感抗：X=ωL；L
容抗：
在任何一个交流电路中，R、L、C这三个参数都同时存在，但是在实际电路中，往往可以根据它们效应的强弱，略去其中某一个参数或某两个参数。
二、电阻与温度
导体的电阻随温度而变化，变化的原因有两个：
一是当导体的温度升高时，导体内自由电子在定向运动过程中与晶格点阵的碰撞次数增多，而平均速度降低，即电阻增大而电流减小。金属导体的电阻基本上是随温度的升高而增加的。
二是当导体的温度升高时，某些材料参与导电的载流子浓度增加，使电流增大，电阻减小，因此这类导体的电阻随温度升高而降低。例如电解液和碳素物质的电阻，基本上是随温度升高而降低的。
还有某些导体，如康铜、锰铜、镍铬合金等，它们的阻值几乎不随温度变化。
电气设备的导体绝大多数是金属导体，温度升高，电阻加大，选择导线截面积时一定要考虑安装处有可能出现的最高环境温度。当设备温度增加时，可采取降低负荷电流，也可利用空调或电风扇等措施来降低温度。温度常常能反映设备运行情况，可使用先进的红外热像仪来监视电气设备温度，其温度分辨力达0.1℃以上。
三、导体与绝缘体
导体的电阻是欧姆级的，绝缘体的电阻是兆欧级的。但是当绝缘体受潮或老化的，其电阻值下降，会失去绝缘性能，造成短路事故。第四节 欧姆定律
一、部分电路欧姆定律
部分电路欧姆定律用来分析通过电阻的电流与端电压的关系。
如图2-1电路所示，当电阻R一定时，加在电阻两端的电压越大，电流也越大，因此通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比。即：
上式表明，若电阻一定，则通过电阻的电流I与电阻两端的电压U成正比；若电压一定，则通过电阻的电流I与电阻成反比。
二、全电路欧姆定律
全电路欧姆定律用来分析回路电流与电源电动势的关系。在闭合电路中，除负载电阻R、电源内阻R外，还有负载0图2-1 欧姆定律电路图导线电阻R，如图2-2（a）所示。当导线导线较长时，导线电阻与负载电阻和电源内阻相比，就不能忽略不计了。这时回路电流就与回路总电阻R=R+R+R有关系，如图总负载导线02-2（b）所示。回路电流I与电源电动势及总电阻R的关系，可用下总式表示：
上式表明，在闭合回路中，电流的大小与电源的电动势成正比，而与整个电路的电阻成反比。这就是全电路欧姆定律。图2-2 全电路欧姆定律第五节 电磁感应
一、电磁感应现象
导体与磁力线之间有相对切割运动时，这个导体中就有电动势产生；回路的磁通量变化时，回路中就有电势产生，这种现象称为电磁感应现象。由电磁感应现象所产生的电动势叫做感应电动势，由感应电动势所引起的电流叫做感应电流。
二、自感
由于线圈（或回路）本身电流的变化而引起线圈（回路）内产生电磁感应的现象，叫做自感现象。由自感现象而产生的感应电动势叫做自感电动势。
自感电动势的方向应用楞次定律来确定：当线圈中电流增加时，自感电动势的方向与电源电动势的方向相反；当电流减少时，自感电动势的方向与电源电动势方向相同。
自感电动势e的大小由下式决定：L
电感L反映了线圈产生自感电动势的能力，是电路的一个参数。
三、互感
见图2-3，快速调节变阻器R使线圈A中电流增加时可发现与线圈B连接的检流计指针将向一方偏转；停止调节变阻器（即保持线圈A中电流不变），检流计指针将回到零位；当快速调节变阻器使线圈A中电流减少时，则检流计指针将向另一方偏转。这是因为通过线圈A的电流变化时，所产生的磁通也变化，其中的部分磁通穿过B线圈，在线圈B中产生了感应电动势，形成的电流使检流计指针偏转，这种现象称为互感现象。我们通常把通入电流的线圈叫做原线圈（或一次线圈），把产生感应电动势的线圈叫做副线圈（或二次线圈）。原、副线圈间并无电的联系，而是通过磁通来联系的，这种联系叫做磁耦合。
互感电动势的方向仍然遵循楞次定律，当两个线圈绕向一致时，第二个线圈中的感应电动势总是力图阻止第一个线圈中电流的变化。当第一个线圈（原线圈）中电流增加时，第二个线圈（副线圈）感应电动势（感应电流）的方向和原线圈电流方向相反；反之，与原线图2-3 互感现象圈的电流方向相同。当两个线圈绕向不一致时，上述规律相反。
互感电动势的大小由下式决定：
互感系数M（简称互感）与两个线圈的匝数、几何形状、相对位置以及周围介质等因素有关。其大小反映了一个线圈在另一个线圈中产生互感电动势的能力。第六节 单相交流电路
一、纯电阻电路
纯电阻电路是略去电感L、电容C的作用而只有电阻负载的交流电路。如电炉的供电线路就可以看做是纯电阻电路。图2-4（a）是一个纯电阻电路。
电压和电流：纯电阻电路中，电压和电流是同相位的，而且均按正弦规律变化。它们的波形图与相量图如图2-4（b）、（c）所示。图2-4 纯电阻交流电路（a）电路图（b）波形图（c）相量图
电流与电压的有效值关系为
由上式得知，在纯电阻电路内，电流的有效值等于电压的有效值除以电阻。
二、纯电感电路
电机、变压器等电器设备是由许多绕组所组成的，具有一定电感。如果绕组的电阻很小，可以忽略不计时，则由此类电器组成的电路，就可看成是纯电感电路。纯电感电路实际上是不存在的。我们研究这种电路，主要是了解电感在电路中的作用，为以后研究复杂电路打下理论基础。图2-5（a）是一个纯电感交流电路。
图2-5（b）是在一个周期内电压和电流的波形图。分析可知，在纯电感电路中，电压、电流均为同频率的正弦量，电流的相位滞后于电压90°。图2-5（c）是电感电压U与电流I的相量图。图2-5 纯电感交流电路（a）电路图（b）波形图（c）相量图
纯电感电路的电压有效值与电流有效值的比值为
式中，ωL：电感对交流电的电抗作用，简称感抗，以“X”表L示。
一个电感线圈的感抗，只在一定的频率下才是常量，频率越高则感抗越大，这是因为电流的频率越高，即变动越快，则感应电势就越大的缘故。对恒定的直流来说，频率为零，感抗亦为零，故恒定直流电路中不考虑电感这个参数。电感有短路直流的作用。
三、纯电容电路
将电容器接在交流电源上，就组成电容性电路。如果电路中的电阻很小可以忽略不计时，这个电路就叫做纯电容电路，如图2-6（a）所示。图2-6 纯电容交流电路（a）电路图（b）波形图（c）相量图
将电容器接在交流电路中，由于交流电压的周期变化，使电容器出现周期性的充、放电。因此，在连接导线上有交变电流出现。在纯电容正弦交流电路中，电压、电流都是同频率的正弦量，但是电流比电压超前90°。图2-6（b）是电压与电流波形图，图中，在电压变化率最大时（0点），电流达到最大值，这是引起相位移动的主要原因。图2-6（c）是相量图，用向量表示电流超前电压90°。
纯电容电路电压与电流有效值的比是
式中，：电容对交流电的电抗作用，简称容抗，以“X”表C示。
一个电容器的容抗，只在一定频率下才是常数，频率越高，则容抗越小。这是因为充电、放电进行得越快，在同样电压下单位时间内移动的电荷也越多，以致电流越大的缘故。频率等于零，容抗无穷大，故电容有隔离直流的作用，在直流电路中相当开路。
表2-1为纯电阻、纯电感和纯电容交流电路的主要特性比较。表2-1 纯电阻、纯电感、纯电容交流电路主要特性
四、电阻、电感和电容串联的电路
电阻、电感和电容串联电路如图2-7所示。当通过电路的电流i=Isinωt时，根据以上对纯电阻电路、纯电感电路及纯电容电路的分m析，可知电阻两端产生的电压降与电流同相，有效值为：U=IRR
在电感两端产生的电压降，超前于电流90°，有效值为U=IXLL
在电容两端产生的电压降，滞后于电流90°，有效值为U=IXCC图2-7 R、L、C串联电路
画出R、L、C串联电路的相量图如图2-8所示，所以，总电压的相量等于各部分电压降的相量和。图2-8 R、L、C串联电路的相量图
因为U与U相位相差180°，所以总电压的有效值为：LC
式中，“Z”的绝对值Z叫做电路的总阻抗，单位为Ω。它由电阻“R”和电抗“X”两部分组成。三者之间的关系可以通过阻抗三角形来记忆，如图2-9所示。其中电抗部分的大小由感抗X与容抗X之差决定。即：LCX=X-XLC
电路中电流和总电压的相位差角为图2-9 阻抗三角形
由上式可知，R、L、C串联电路总电压U与电流i之间的相位差与电路参数有关，在R、L、C电路中：
当X＞X时，φ＞0，电压超前电流，电路呈电感电路性质；LC
当X＜X时，φ＜0，电压滞后电流，电路呈电容电路性质；LC
当X=X时，φ=0，电路的电抗部分等于零，故此时阻抗最小LC（Z=R），电流最大，电流与电压同相位，电路呈纯电阻电路性质。
若R≫XL（或XC），则在线圈两端和电容器两端将出现高电压。此电压可能超过电源电压许多倍，威胁元件的绝缘，称为串联谐振。故在电力系统中要尽量避免发生串联谐振。
五、并联电容电路
大多数电器设备都是属于电感性的，可看做电感与电阻的串联电路，这类负载可与电容并联（图2-10）。图2-10 感性负载与电容并联
从相量图上可见，在电感性负载的两端并联适当的电容后，可以起到下述两个作用：（1）使总电流减少，这是因为I与I相位相反，减小了I的C1无功1无功缘故。（2）并联电容后的功率因数cosφ，比原来用电器的功率因数cosφ提高了。1
但是，当I=I时，无功电流为零，总电流与电压同相，负载C1无功呈现电阻性，这时电路会发生并联谐振，又称电流谐振，威胁着设备的安全。
六、视在功率与功率因数
在正弦交流电路中，电压有效值与电流有效值的乘积称为电路的视在功率，用符号“S”表示。视在功率单位是伏安（VA）或千伏安（kVA）。其计算公式为：S=UI
视在功率是表示电气设备额定容量的参数。一般的交流电气设备都是根据额定电压和额定电流来设计的，所以其视在功率有一确定的值，又称设备的容量，例如变压器的容量。
电路的功率因数cosφ可以由电路参数及有功功率与视在功率求得，计算公式为：第七节 三相交流电路
目前，普遍应用的是三相交流电，这是由于三相交流电与单相交流电相比具有许多优点：如远距离输送电能较经济，节约导线的使用量，降低电能损耗；三相电机可制造的容量较大，运行特性好；三相电动机，特别是笼型电动机，转动平稳、结构简单、维护方便、噪声小。
一、对称三相交流电路
三相交流电是由三相交流发电机产生的。若三相交流电源的三相电动势幅值相等，频率相同，初始相位依次相差120°，则称为对称三相电源。
不论三相电源还是三相负载，都可成星形连接或三角形连接。一般低压民用220V/380V系统是接成星形连接，其线电压U为相电压ULP的倍，线电流I等于相电流I。三角形连接其线电压U等于相电压LPLU，线电流等于相电流的倍。P
在三相电路中，由三相电源供电的负载称三相负载。三相负载又可以分为两类：一类负载只能由三相电源供电，如三相电动机，它具有对称的三相绕组。这类负载的特点是三相负载的阻抗角及数值均相同，即每相负载的电阻相等、电抗相等，称为对称三相负载。另一类只需要由单相电源供电，如照明负载、家用电器等。为了使三相电源均衡供电，单相负载也要平均分配接在三相电源上，这类负载称不对称负载。
由对称三相电源和对称三相负载组成的电路，称对称三相交流电路。当负载对称时，流过负载的三相电流也是对称的，即同样有幅值相等、频率相同、初始相位依次相差120°的特性。
二、不对称三相电路
最常见的不对称三相电路是单相照明电路。在三相四线的供电系统中，电源的中性线采取了工作接地的措施，这使得中性点的电位保持零电位，常常称为零点，从零点引向负载端中点的线路，称为中性线。
单相照明电路设计时已考虑了三相负载均衡的问题，尽量使三相容量相同。尽管如此，由于三相照明的使用时间不同，所以三相的负载电流总是不对称的。另一种情况是，线路运行中出现了短路故障，如单相短路、两相短路（称为不对称短路）也会造成三相的不对称。采用TN或TT供电系统可以使不对称的三相负载仍然得到对称的三相电压，只要中性线（N线）可靠，即便三相负载不对称，也能正常工作。
中性性（N线）的作用，就是使星形接线的不对称负载的相电压保持对称。
三、中性线（N线）中的电流
在三相星形连接中，如果各相负载对称，由于电源是平衡对称的，故负载电流也对称，中性线中的电流为零。如果各相负载不对称，且不计线路阻抗，则加在负载两端的电压等于电源的相电压。由于各相负载与它对应的相电压通过中性线组成互不影响的单相回路，如图2-11所示，因而可按单相电路计算。图2-11 不对称负载作星形连接时，各相负载与对应的相电压组成互不影响的单相回路图
各相负载的电流：
各相电压与相电流之间的相位差角：
中性线电流：
电流I的方向是由负载侧流回电源侧。N
四、负载侧中性点（零点）的电位图2-12 10kV绝缘系统相线碰壳入地电流I的流径d
如果N点电位认为为零，N点电位大于N点。正常运行时，N点11电位为IRN。有故障时，故障电流I经N点入地，N点的电位是NN1dU=IR。下面我们来探讨U有多少伏?对人有无危险?fdNf
由于历史原因，我国目前大多数10kV电网是中性点绝缘系统，当配电变压器10kV碰壳时，故障电流I经R入地。由于I没有返回电dNd源的通路，它只能通过另两个非故障相的对地电容返回电源，故障电流I为此两电容电流的相量和。因线路对地电容，特别是架空线路的d对地电容很小，容抗很大，所以I值很小。规程规定I大于30A应装设dd消弧线圈，这种单相接地故障流过的电流与负荷电流同一档次，保护不动作，可以运行两个小时，以便运行值班人员查找出故障。规定R应不大于4Ω，故N点的电位最高可达30×4=120V，远远大于安全N电压的上限50V，是危险的。曾发生过电工在接电灯线时，用牙剥线，触电身亡。应警惕中性线上有电压，有时也会造成人命。第三章 触电与急救
触电是整个社会都要重视和预防的常见事故。本章主要介绍触电对人体的危害、触电伤害的种类与方式、电流对人体作用的因素、触电事故的一般规律以及触电事故预防和触电急救技术等内容。第一节 触电对人体的危害
触电时人体通过电流，电流会对人体产生一定的生物效应，影响人体的功能，如产生热效应，热量大时可使人体温度升高，损伤人体组织；产生化学反应，可使人体蛋白质代谢、细胞通透性变高，发生电解，明显影响人体功能和反应性，严重时可损伤人体组织，危及人体生命。电流会刺激人体组织和器官，使人体有麻痹、针刺、颤抖、痉挛、打击、疼痛等感觉，使相应部位的内组织和功能发生改变，机体代谢发生变化。有时触电产生电弧会使人体手、脸的皮肤烧（灼）伤等，而且在电流作用下，人的防卫能力迅速降低。
如果触电时间长将造成人体主要器官严重失常，因心室纤维性颤动或窒息而造成死亡。前者主要是电流通过心脏，致使心室纤维性颤动，心脏的泵室作用失调，最后导致心脏停搏，血液循环中止；后者是电流通过大脑的呼吸中枢，会阻止呼吸，甚至窒息，或是电流通过胸部，使胸肌收缩，导致呼吸道阻塞，呼吸循环停止。第二节 触电伤害的种类
电流对人体组织的作用是复杂的，按触电造成的后果不同，触电伤害大致可分为电击和电伤两种。
一、电击
电击是电流对人体内部器官的一种伤害，属内伤。电击时人体和带电体直接接触，由于电流通过人的机体，肌肉产生抽筋现象，肢体会痉挛，使人摔向一侧。这时，电流作用已使管理心脏和呼吸功能的神经中枢受到复杂的伤害，如果尚未脱离电源，心脏和呼吸器官的正常工作机能会继续遭到破坏，易造成死亡；如果人体能迅速脱离电源，可能不致引起严重的后果，对在某些情况下已出现假死等现象的伤员，应该及时、正确地施行现场心肺复苏急救，实践证明多数人是可以挽回生命的。触电死亡事故大多是电击所造成的，因此电击是最危险的触电伤害。
按照发生电击时电气设备的状态，电击可分为直接接触电击和间接接触电击。（1）直接接触电击：是指触及或过分接近带电运行中的设备和线路带电体发生的电击（电工作业时走错到带电的间隔或电柜等）。（2）间接接触电击：是指人们触及正常状态下不带电，而故障时意外带电的设备金属外露部分（外壳）而发生的电击（如触及漏电设备的外壳等）。
根据现场经验，电击伤害最易发生在35kV及以下的高压电气设备和低压电气设备上，加在人体的电压不太高；在轻度电击时，由于电流大部分或全部从人体体内通过，故触电者体表不易找到明显的伤害，只有在与大地接触的人体部位留下米粒大或黄豆大的击穿痕迹；但电流流经人体的时间较长时，电击伤害程度加重。
二、电伤
电伤是电流的热效应、化学效应或机械效应对人体表面造成的局部伤害，包括电灼（烧）伤、电烙印和皮肤金属化等。（1）电灼（烧）伤：电灼（烧）伤是电流热效应和机械效应对人体外部造成的局部伤害，它可分为电弧灼伤和非电弧灼伤。电灼（烧）伤是触电事故中出现较多的一种形式。
电弧灼伤有两种，一种是电流经过人体的电弧灼伤，称直接电弧灼伤。当人体某部位接近高压设备一定距离的瞬间，带电体会对人体弧光放电，此时有较大的电流经过人体。由于人的本能作用和电弧放电时间较短，且伴有高频振荡，通常情况不致引起电击。但严重的电弧灼伤也能伴随电击，致人伤残或致命。另一种是电流不经过人体的电弧伤害，称间接电弧灼（烧）伤，由于放电时电弧温度高达3000℃以上，常会造成比较严重的乃至大面积电弧烧伤。如电路中带负荷拉隔离开关时就会引起这类事故。
非电弧灼伤或是由于电弧的辐射热作用所造成的对人眼睛的伤害，或是因衣物等燃烧引起的烧伤，或是因电流熔化局部导电体所产生的熔化金属粉末飞溅引起的灼伤。
必须警惕，化纤等非棉织品着装在电弧高温辐射热作用下，极易造成人体表面皮肤烧伤。（2）电烙印：电烙印是人体触电后，由于电流的化学效应或机械效应在皮肤上形成的灼伤痕迹。伤痕一般呈圆形或椭圆形，有白色或灰色的边缘，一般不会使人感到疼痛。严重时会造成触电部位局部肌肉僵死，而不得不进行截除手术。（3）皮肤金属化：皮肤金属化是由于电流的机械性或化学作用，将熔化产生的炽热金属微粒渗入皮肤层所引起的。大多数情况皮肤金属化是局部性的，通常不会造成其他严重后果。它是电伤中较轻的一种伤害。
人体触及带电体的情况是多种多样的，有时电击和电伤两种触电伤害会同时发生。此外，电伤可能会造成伤员丧失知觉，失去平衡，致使其由高处坠落伤亡。第三节 电流对人体作用的因素
通过试验研究和对触电事故的分析可知，当电流流经人体内部组织时，影响触电伤害的程度与通过人体的电流大小、持续时间、电流途径、电流的频率和种类和电压高低以及人体状况等多种因素有关，而且各因素之间有着密切关系。
一、电流大小的影响
通过人体的电流越大，人体的生理反应越明显，人的感觉越强烈，引起心室颤动或窒息所需的时间越短，致命的危险性就越大。
根据通过人体电流大小的不同，可将电流划分为三个级别：
感知电流：是指人体开始有感觉的最小电流。
当通过人体的电流超过感知电流时，肌肉收缩增加，刺痛感觉增强，感觉部位扩展。
摆脱电流：是指人触电后能自主摆脱触电电源（带电体）的最大电流。
摆脱电流是人体可以忍受，一般尚不致造成不良后果的电流。电流超过摆脱电流以后，人会感到异常痛苦、恐慌和难以忍受；如时间过长，则可能昏迷、窒息，甚至死亡。因此，可以认为摆脱电流是有较大危险的界限。
摆脱电流是一个重要的安全指标，在其值内触电者具有自主行为的摆脱能力，可自行脱离触电电源。
致命电流：是指能在较短时间内危及生命的最小电流。当人体发生触电时，电流流过心脏，不仅使心脏不能正常搏动，还将引起心室纤维性颤动，血液循环中止而死亡，这个使心室颤动的电流称为致命电流。电击致死的原因是比较复杂的。例如，高压触电事故中，可能因为强电弧或很大的电流导致的烧伤使人致命；低压触电事故中，可能因为心室颤动或窒息时间过长使人致命。一旦发生心室颤动，数分钟内即可导致死亡。因此，在小电流（不超过数百毫安）的作用下，电击致命的主要原因是电流引起的心室颤动。
按国际电工委员会（IEC）标准，在U≤1000V, f≤100Hz时，触电电流的大小与人体反应关系见图3-1。图3-1 触电电流的大小与人体反应关系图
二、电流途径的影响
人体在电流的作用下，没有绝对安全的途径。电流通过心脏会引起心室颤动以至心脏停止跳动而导致死亡；电流通过中枢神经及有关部位，会引起中枢神经强烈失调而导致死亡；电流通过头部，严重损伤大脑，亦可能使人昏迷不醒而死亡；电流通过脊髓会使人截瘫；电流通过人的局部肢体可能引起中枢神经强烈反射而导致严重后果。
流过心脏的电流越多、电流路线越短的途径是电击危险性越大的途径。
三、电流持续时间的影响
电击持续时间越长，则电击危险性越大。其原因有四：（1）电流持续时间越长，则体内积累的局外电能越多，伤害越严重，表现为室颤电流减小。（2）心电图上心脏收缩与舒张之间约0.2s的T波（特别是T波的前半部），是对电流最为敏感的心脏易损期（易激期）。电击持续时间延长，必然重合心脏易损期，电击危险性增大。（3）随着电击持续时间的延长，人体电阻由于出汗、击穿、电解而下降，如接触电压不变，流经人体的电流必然增加，电击危险性随之增大。（4）电击持续时间越长，中枢神经反射越强烈，电击危险性越大。
四、电流种类
直流电流、高频电流、冲击电流对人体都有伤害作用，其伤害程度一般较工频电流为轻。电流频率不同，对人体的伤害程度也不同。25～300Hz的交流电流对人体伤害最严重。1000Hz以上，伤害程度明显减轻，但高频高压电也有电击致命的危险。
五、人体状况
试验和分析表明电击危险性与人的性别、人体状况有关。
女性对于电流较男性敏感，女性的感知电流和摆脱电流均为男性的三分之二。由于感知电流、摆脱电流和心室颤动电流一般与体重成正比，体重越轻越敏感，所以儿童对电流的感觉较成人敏感，儿童遭受电击较成人危险。人的健康状况、精神状态不同，对感知电流、摆脱电流和致命电流的敏感程度也不同，触电伤害程度也不一样。如有心脏病、呼吸道和神经系统疾病的人以及酗酒、疲劳过度的人，遭受电击时的危险性比正常人严重。
通过人体的电流会遇到阻力，这个阻力就是人体阻抗。人体阻抗主要由体内电阻和皮肤电阻组成。人体体内电阻是由人体内部组织、血液、骨骼等组成。由于人体内部组织、血液等含水量高，所以人体内部组织导电性能良好，其体内电阻值约为500Ω。在游泳池或浴池中人体电阻基本上为体内电阻。
影响人体电阻的因素很多，除角质层和皮肤生成的厚薄不同外，人体电阻值还受下列情况的影响：（1）皮肤清洁时电阻值较大，有污垢、带有导电性粉尘时电阻值较小。（2）皮肤干燥时电阻值较大，潮湿、有汗水时电阻值较小。（3）表皮皮肤完整时电阻值较大，有损伤、破坏时电阻值较小。（4）电极与皮肤的接触面积大和接触紧密时电阻值小，反之电阻值大。（5）通过人体的电流大，时间长，皮肤发热出汗时电阻值下降。（6）接触的电压高时会电解和击穿皮肤，使人体电阻值大大下降。通常10～30V的接触电压就能击穿皮肤。
干燥的条件下人体电阻可按1000～2000Ω考虑。第四节 触电方式
根据电流通过人体的路径和触及带电体的方式，一般可分为单相触电、两相触电、跨步电压触电、接触电压触电、感应电压触电、剩余电荷触电、雷击触电和静电触电。
一、单相触电
变压器有中性点不接地和中性点直接接地两种运行情况。
1.中性点直接接地的单相触电
当人体接触到带电导线时，人体承受相电压。电流经过人体、大地和中性点接地装置，形成闭合回路，电流的数值取决于电气设备相电压和人体电阻。这时流过人体的电流都很大，且电流途径是从手到脚，流经心脏的电流也很大，对人有致命危险。
2.中性点不接地的单相触电
因为中性点不接地，所以有两个回路的电流通过人体。一个回路的电流从C相导线出发，经过人体、大地、线路对地绝缘阻抗Z到A相导线；另一个回路的电流从C相导线出发，经过人体、大地、线路对地绝缘阻抗Z到B相导线，电流的数值取决于线电压、人体电阻和线路对地绝缘阻抗。两个回路所承受的电压都是线电压。
如果线路的绝缘水平比较高，绝缘阻抗非常大，则流过人体的电流几乎就是线路的电容电流，若线不长，通过人体的电流就小；如果线路的电容电流或泄漏电流较大，且电流途径是从手到脚，则流经心脏的电流就大，对人就有致命危险。
二、两相触电
人体同时与两相导线接触时，电流就由一相导线通过人体流到另一相导线。
这种触电方式最危险，因为施加于人体的电压为全部工作电压，即线电压。这种情况下不论中性点接地或不接地、人体与大地是否绝缘，电流不经过大地而直接从B相经双手流向C相，流进心脏的电流也很大，对人有致命危险。
三、跨步电压触电
当电气设备发生接地故障，接地电流通过接地体向大地流散，在地面上形成电位分布时，若人在接地短路点周围行走，其两脚之间的电位差，就是跨步电压。由跨步电压引起的人体触电，称为跨步电压触电。
下列情况和部位可能发生跨步电压电击：
带电导体，特别是高压导体故障接地处，流散电流在地面各点产生的电位差造成跨步电压电击；
接地装置流过故障电流时，流散电流在附近地面各点产生的电位差造成跨步电压电击；
正常时有较大工作电流流过的接地装置附近，流散电流在地面各点产生的电位差造成跨步电压电击；
防雷装置接受雷击时，极大的流散电流在其接地装置附近地面各点产生的电位差造成跨步电压电击；
高大设施或高大树木遭受雷击时，极大的流散电流在附近地面各点产生的电位差造成跨步电压电击。
跨步电压的大小受接地电流大小、鞋和地面特征、两脚之间的跨距、两脚的方位以及离接地点的远近等很多因素的影响。人的跨距一般按0.8m考虑。
由于跨步电压受很多因素的影响以及地面电位分布的复杂性，几个人在同一地带（如同一棵大树下或同一故障接地点附近）遭到跨步电压电击时，完全可能出现截然不同的后果。《电业安全工作规程》规定：高压设备发生接地时，室内不得接近故障点4m以内，室外不得接近故障点8m以内。进入上述范围人员应穿绝缘靴，接触设备的外壳和构架时，应戴绝缘手套。
四、接触电压触电
当电气设备发生接地短路时，不但会发生跨步电压触电电压是指人站在发生接地短路故障设备的旁边，手触及设备由于接触电压而引起的人体触电称为接触电压触电。
如图3-2所示，三台电动机的外壳是连在一起接地的，当中间的一台有一相绕组绝缘损坏碰壳时，三台电动机的外壳都会带电，而且电位相同，但由于三台电动机与接地体的距离不同，手触及不同的外壳时，手、脚之间的电位差是不同的。图3-2 接触电压触电
当人手触碰左边的那一台M时，由1于人脚站立处的电位接近外壳对地电位，手、脚之间的电位差U近j1似为零，也就是接触电压近似为零，对人基本无伤害；但当人手触碰右边的那一台M时，由于人脚站立处的电位接近为零，手、脚之间3的电位差U接近于外壳对地电压，因此危险性很大。j3
由此得出，人体距接地短路设备的接地体越近，接触电压就越小；距接地短路设备的接地体越远，接触电压就越大。
五、感应电压触电
由于电磁感应和静电感应的作用，当带电设备与停电的设备较近时，会在停电设备上感应出一定的电位（其数值的大小取决于带电设备的电压、几何对称度、停电设备与带电设备的位置对称性以及接近程度、平行距离等因素）。当工作人员对停电设备未采取有效泄放电荷的措施（挂接地线），就贸然接触停电设备时，就会发生触电。
在电气工作中，感应电压触电事故屡有发生，随着系统电压等级的不断提高，感应电压引起的触电问题将更为突出。
六、剩余电荷触电
电气设备的相间和对地之间都存在着一定的电容效应，由于电容具有储存电荷的特点，所以，在刚断开电源的停电设备上，将保留一定的电荷，这就是所谓的剩余电荷。若此时工作人员不慎靠近或触及停电设备，剩余电荷就会经人体泄入大地，人就遭到剩余电荷的电击。设备的电容量越大，遭受电击的程度也越重。
关于雷电触电和静电触电将在第六章讨论。第五节 触电事故的规律
触电事故往往发生得很突然，而且在极短的时间内造成极严重后果，因此，应当研究触电事故的规律，坚持预防为主的理念，制定预防触电的安全措施。
1.触电事故季节性明显 统计数据表明，每年二、三季度是触电事故的多发季节，特别是6～9月事故较多。主要是这段时间天气炎热，人体衣单而多汗；多雨、潮湿的天气使电气设备绝缘性能降低。
2.低压设备触电事故多 低压触电事故远多于高压触电事故。主要是因为在一般工矿企业中，低压电气设备远多于高压电气设备，低压电气设备的故障排除和检修比高压电气设备多，而且，当人体接触低压电时，反应的敏感度较差，有些人又比较缺乏电气安全知识，因此要着重做好防低电压触电的各项安全措施。应当指出，在专业电工中情况是相反的，即高压触电事故比低压触电事故多。
3.携带式和移动式电气设备触电事故多 主要是由于这些设备需要经常移动，工作条件较差，容易发生绝缘不良、外壳漏电故障，而且这些设备经常在人手紧握的情况下工作。
4.电气连接部位触电事故多 电气故障点多数发生在接线端、压线头、焊接头、电缆接头、灯头、插头、插座、控制器、接触器、熔断器等处，主要是这些连接部位机械牢固性较差，电气可靠性也较低，容易出现故障。检修这些部件时，如不停电进行，易发生触电事故。
5.非专业电工和外用工触电事故多 有些企业使用农民工、非专业电工进行了电气作业，他们常缺乏电气安全知识，操作和作业水平低，常蛮干、违章作业，加之未及时进行安全教育和技术培训，是易发、多发触电事故的主要原因。
6.民营的工矿企业触电事故多 随着民营和个体企业的发展，一些高危行业的安全管理比较薄弱，安全基础设施落后，尤其在冶金、矿业、化工、机械和建筑等行业的民营企业中，由于对高温、潮湿、粉尘多的场所进行的电工作业、使用移动式和携带式电器设备、使用临时电源线等，缺乏安全规章制度和安全措施，作业现场较混乱，造成触电事故多。
7.错误操作和违章作业造成的触电事故多 大量触电事故的统计资料表明，有85%以上的事故是由于错误操作和违章作业造成的。其主要原因是安全教育不够、安全制度不严和安全措施不完善、操作者素质不高等。第六节 触电现场急救
触电急救必须分秒必争，一经明确心跳、呼吸停止，应立即就地迅速用心肺复苏法进行抢救，并坚持不断地进行，同时及早与医疗急救中心（医疗部门）联系，争取由医务人员接替救治。在医务人员未接替救治前，不应放弃现场抢救，更不能只根据没有呼吸或脉搏的表现，擅自判定伤员死亡，放弃抢救，只有医生有权做出伤员死亡的诊断。与医务人员接替时，应提醒医务人员在将触电者转移到医院的过程中不得间断抢救。
一、现场心肺复苏的生理基础
心跳和呼吸是人体存活的基本生理现象。一旦心跳、呼吸停止，血液循环停止，人体各器官将因缺乏血液所供给的氧气和营养物质，使组织细胞的新陈代谢停止进行，人的生命将会终止，即为死亡。但是心跳和呼吸突然停止后，人体的各器官还存在着微弱的功能，这称“临床死亡”，也叫“假死”。而“假死”是可以逆转的，只要人体内无重要器官损伤，并及时进行抢救，还是可以救活的。但若超过一定时限，身体内的组织细胞就会逐渐死亡，就不能救活。现场心肺复苏就是当受伤者的心跳、呼吸骤停后，立即用人工的方法重新建立呼吸，恢复全身各器官的氧气供给，尽快使心跳和呼吸恢复，就是对人身进行基本生命支持。若现场心肺复苏能和专业心肺复苏相结合，将明显提高心跳、呼吸停止者的存活率。现场心肺复苏主要采用口对口（鼻）人工呼吸和胸外按压，口对口（鼻）人工呼吸就是抢救者吹出气通过患者的口（或鼻）对肺部进行充气以供给氧气。胸外按压是有节奏地对心脏进行按压，用人工的方法代替心脏的自然收缩，以达到维持血液循环、支持生命的目的。
现场心肺复苏法是根据受伤者的心跳和呼吸突然停止的不同情况，分别采取支持心跳和呼吸的措施。当心跳停止后必然随着呼吸停止；而呼吸停止后，心肌因严重缺氧，心跳也会很快停止，因此人工呼吸和胸外按压常需同时进行。心肺复苏的成功率很大程度上取决于对受伤者开始抢救的时间。从表3-1中可以看出，对受伤者进行复苏的时间越早，其成功率就越高，因此抢救工作必须分秒必争。表3-1 复苏成功率与时间的关系
二、迅速脱离电源
触电急救，首先要使触电者迅速脱离电源，越快越好。因为电流作用的时间越长，伤害越重。
脱离电源，就是要把触电者接触的那一部分带电设备的所有开关、刀闸或其他断路设备断开，或设法将触电者与带电设备脱离开。在脱离电源过程中，救护人员也要注意保护自身的安全。
1.低压触电可采用下列方法使触电者脱离电源（1）如果触电地点附近有电源开关或电源插座，可立即拉开开关或拔出插头，断开电源。但应注意到拉线开关或墙壁开关等只控制一根线的开头，有可能因安装问题只能切断零线而没有断开电源的火线。（2）如果触电地点附近没有电源开关或电源插座（头），可用有绝缘柄的电工钳或有干燥木柄的斧头切断电线，断开电源。（3）当电线搭落在触电者身上或压在身下时，可用干燥的衣服、手套、绳索、皮带、木板、木棒等绝缘物作为工具，拉开触电者或挑开电线，使触电者脱离电源。（4）如果触电者的衣服是干燥的，又没有紧缠在身上，可以用一只手抓住他的衣服，拉离电源。但因触电者的身体是带电的，其鞋的绝缘也可能遭到破坏，故救护人不得接触触电者的皮肤，也不能抓他的鞋。（5）若触电发生在低压带电的架空线路上或配电台架、进户线上，对可立即切断电源的，则应迅速断开电源，救护者迅速登杆或登至可靠地方，并做好自身防触电、防坠落安全措施，用带有绝缘胶柄的钢丝钳、绝缘物体或干燥不导电物体等工具将触电者脱离电源。
2.高压触电可采用下列方法使触电者脱离电源（1）立即通知有关供电企业或用户停电。（2）戴上绝缘手套，穿上绝缘靴，用相应电压等级的绝缘工具按顺序拉开电源开关或熔断器。（3）抛掷裸金属线使线路相间短路接地，迫使保护装置动作，断开电源。注意抛掷金属线之前，应先将金属线的一端系上重物，注意抛掷的一端不可触及触电者和其他人。另外，抛掷者抛出线后，要迅速离开接地的金属线8m以外或双腿并拢站立，防止跨步电压伤人。在抛掷短路线时，应注意防止电弧伤人或断线危及人员安全。
3.脱离电源时救护者应注意的事项（1）救护人不可直接将手、其他金属及潮湿的物体作为救护工具，而应使用适当的绝缘工具。救护人最好用一只手操作，以防自己触电。（2）防止触电者脱离电源后可能的摔伤，特别是当触电者在高处的情况下，应考虑防止坠落的措施。即使触电者在平地，也要注意触电者倒下的方向，注意防摔伤。救护者也应注意救护中自身的防坠落、摔伤措施。（3）救护者在救护过程中，特别是在杆上或高处抢救伤者时，要注意自身和被救者与附近带电体之间的安全距离，防止再次触及带电设备。即使电源已断开，对未做完全措施、挂上接地线的设备也应视作有电设备。救护人员登高时应随身携带必要的绝缘工具和牢固的绳索等。（4）如事故发生在夜间，应设置临时照明灯，以便于抢救，避免意外事故，但不能因此延误切除电源和进行急救的时间。
三、现场就地急救
1.判定
心肺复苏的开放气道、救生呼吸和人工循环都是从判定开始的，只有经过正确判定，才能确定对受伤者进行心肺复苏。（1）判定反应。当发现有人受伤，抢救者应迅速判定受伤者是否丧失意识和有无任何外伤。抢救者可采用轻拍受伤者肩膀和轻摇，并大声问：“你怎么啦?”来判定有反无应。如无反应，表示已丧失意识，可能需要立即进行心肺复苏。同时立即呼救，想办法叫人来和通知医疗单位。使受伤者仰卧在坚实的平面上，四肢平放，使受伤者处于适宜作心肺复苏的位置。（2）判定呼吸。为了判定受伤者有无自主呼吸，抢救者应在保证受伤者气道开放的情况下，用耳朵贴近受伤者的口鼻，并注视胸部。看胸部是否起伏，听呼气时有无气流声，试口鼻有无呼气气流。如果无，则受伤者已无呼吸。这个判定过程应在3～5s内完成。（3）判定受伤者有无脉搏的最可靠、最简便、最有效方法是试测颈动脉有无搏动。方法是用一只手放在伤者前额使头部保持后仰姿势，另一只手的两个手指放在受伤者的喉结部位，然后将手指滑向颈部气管旁和大肌带之间的沟内。如果颈动脉搏动消失，就可判断心搏已停止或有心室颤动，复苏应立即开始。这项工作应在5～15s内完成。
2.现场心肺复苏的开放气道、救生呼吸和人工循环（1）开放气道。心肺复苏成功最重要的是立即开放气道。昏迷患者气道堵塞的最常见原因是舌肌缺乏张力而松弛，舌根向后下坠，堵塞气道，会厌也会堵住气道入口。因此对受伤者进行救生呼吸，必须开放气道。受伤者口中有异物或呕吐物，应侧身先将其除去，然后用仰头抬颏法，这是一种比较简单安全的方法。抢救者一只手放在受伤者的颏部向上抬起，另一只手放在受伤者的前额上，手掌用力向后压，使头后仰，气道开通。（2）口对口（或鼻）人工呼吸。在受伤者气道开通时，若有呼吸，应监测呼吸并维持气道畅通；若无呼吸则进行救生呼吸。口对口呼吸就是用拇指和食指捏紧受伤者的鼻孔，然后深吸一口气，用自己的嘴唇包绕封住伤员微张的嘴，作两次大口吹气，每次进行1～1.5s，然后检查伤员的颈动脉，若有脉搏而无呼吸时，则以每5s一次的速度进行口对口吹气。每次吹气时应注视伤员胸部起伏情况和测试有无气流呼出。口对鼻人工呼吸是在伤员的下颌或嘴唇有外伤时可采用的方法。吹气时用嘴包绕封住伤员的鼻孔，向鼻内吹气，然后把嘴移开，让伤员被动地将气呼出。（3）人工循环。现场抢救的基本生命支持措施除开放通道、救生呼吸外，还必须使心脏搏动，血液进行循环。胸外按压就是有节奏地按压胸骨下半部，可使胸腔内压力增加并对心脏产生直接压力，实现心、肺、脑和其他器官血液循环。如果按压伴以正确救生呼吸，则胸外按压循环至肺部的血液，可获得有效的气体交换，以维持生命。在进行胸外按压时，应先试测颈动脉有无脉搏，如有脉搏时不能进行胸外按压；如无脉搏，应在两次初始口对口呼吸后立即进行胸外按压。按压的方法为：抢救者的一只手的食指和中指放至胸骨与肋骨接合处之切迹（见图3-3），中指在切迹处，食指在前，另一只手的手掌根部紧挨着切迹处中指旁的食指，放在胸骨的下半部，此处为按压的正确部位。将第一只手从切迹处移开，放在另一只手背上（双手相叠）以加强压力，两手指可伸直也可相嵌交错，但手指必须翘起，离开胸部（见图3-4）。抢救者应处较高位置，腰部稍弯曲，上身略向前倾。双肩位于双手的正上方，两臂伸直在垂直于按压位置的上方，从而使按压的每次压力均直接压向胸骨。对一般成人，胸骨向下压陷3.8～5cm，可使收缩期血压峰值超过100mmHg。按压时，切忌用力过猛，以防胸、肋骨骨折和内脏损伤。压陷后，应立即全部放松，使胸部恢复其正常位置，让血液回流入心脏，但放松时，双手不能离开胸壁。按压的速率为80～100次/min，放松时间应与按压时间相等，各占50%。图3-3 正确的按压位置（一）图3-4 正确的按压位置（二）
心肺复苏可分为单人、双人操作。（1）单人复苏操作。单人复苏操作能有效地维持适当的循环和通气，因此，现场施工人员都应学会单人复苏法。但单人复苏操作消耗体力较大，当受过训练的医务人员到达现场，应迅速由专业人员进行双人复苏操作和进一步心肺复苏。
单人复苏操作步骤见图3-5～图3-8。图3-5 看、听、试图3-6 仰头抬颏法图3-7 气道状况（a）气道通畅（b）气道阻塞图3-8 口对口人工呼吸
①开放气道：判定无反应→呼救→放好伤员体位→用仰头抬颏法开放气道。
②口对口（或鼻）呼吸：判定无呼吸→两次吹气→有脉无呼吸，则每5s一次的口对口吹气；无脉无呼吸时，调整头部位置，消除口中异物→再次两次吹气→试测颈动脉。
③人工循环：判定无脉→以80～100次/min的速率按压15次→开放气道吹两次→15次按压和2次吹气重复4遍。
④再判定：用5s时间试测颈动脉→无脉搏、无呼吸→再次吹气和按压（2:15）；有脉搏→用3～5s时间判定呼吸→无呼吸→以每5s一次（14～16次/min的速率）进行口对口呼吸；有呼吸→密切监测呼吸及脉搏情况。
⑤第一个抢救者应注意接替者的按压/吹气操作是否正确，并提出纠正意见。（2）双人复苏操作。双人复苏就是由两名抢救者相互配合进行人工呼吸和胸外按压。一人负责开放气道，进行口对口呼吸，试测颈动脉以判断按压是否得当。另一人负责胸外按压，按压频率为80～100次/min。按压与呼吸比例为30:2，即30次心脏按压后，进行2次人工呼吸。
3.转移和终止在现场抢救
在现场抢救时，一秒钟都关系到伤员的生与死，尤其在伤员心跳、呼吸停止的瞬间，更是关键的关键。因此，切勿为了让伤员舒服和方便而移动伤员，应就近抢救。现场的心肺复苏应坚持不断地进行，抢救者不应频繁更换，即使送往医院途中也应继续进行心肺复苏。在用救护车将心跳、呼吸恢复的伤员送医院时，应在伤员背部放一块宽、长适当的硬板，以备随时进行心肺复苏。将伤员送到医院而医务人员来接替之前，仍应继续进行心肺复苏。在什么条件下终止心肺复苏，这是一个很复杂的问题。雷击后的呼吸抑制，只有经较长时间的辅助呼吸后，方可恢复自主呼吸；高压电击造成的心跳、呼吸的停止，不能随意放弃抢救。只有医师才有权作出决定。第四章 直接接触电击的防护
绝缘、遮栏和阻挡物、电气间隙和安全距离、漏电保护等都是防止直接接触电击的防护措施。第一节 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。
电气设备和线路的绝缘必须与所采用的电压等级相符合，必须与周围环境和运行条件相适应。9
电工绝缘材料很多，常用绝缘材料的电阻在10Ω·cm以上，如瓷、玻璃、橡胶、塑料、纸、矿物油等。
一、绝缘损坏
1.击穿 绝缘物在强电场等因素作用下失去绝缘性能的现象叫做击穿。气体击穿后能自己恢复绝缘性能；液体击穿后能基本上恢复或一定程度地恢复绝缘性能；固体击穿后不能恢复绝缘性能。
2.损伤 绝缘物在腐蚀性气体、蒸汽、潮气、粉尘及机械等因素作用下会受到损伤而降低甚至失去绝缘性能。
3.老化 绝缘物在热、电等因素作用下，电气性能和机械性能将逐渐劣化。
二、绝缘性能指标
为了防止绝缘性能损坏造成事故，应当按规定严格检查绝缘性能。绝缘性能用绝缘电阻、耐电强度、泄漏电流和介质损失等来衡量。
1.绝缘电阻 足够的绝缘电阻能把电气设备的泄露电流限制在安全范围内。绝缘电阻用兆欧表（摇表）测定。测量必须停电进行，测量接线如图4-1所示。图4-1 绝缘电阻测定（a）测量线路（b）测量电机（c）测量电缆
测量绝缘电阻需注意以下几点：（1）额定电压500V以下者选用500V或1000V兆欧表（运行中的设备和安全电压的设备选用500V兆欧表）；额定电压500V以上者选用1000～2500V兆欧表。（2）测量前检查兆欧表：开路摇动，指针应指向“∞”位；短路轻摇，指针应迅速指向“0”位。（3）被测设备或线路停电、放电。（4）正确接线，转动摇把，转速逐渐增加，至每分钟120转指针稳定后读数；若指针指向零位，则说明绝缘已经损坏，应停止测量。
常见电气线路和设备的绝缘电阻要求如下：（1）低压线路和低压设备：新装和大修后的低压线路和设备，绝缘电阻不应低于0.5MΩ；运行中的不应低于每伏工作电压1000Ω；在潮湿环境中运行的不应低于每伏工作电压500Ω。控制线路一般不应低于1MΩ；潮湿环境的可降低为0.5MΩ。（2）高压线路和高压设备：35kV高压线路和设备的绝缘电阻不应低于1000～2500MΩ。其中架空线路每个绝缘子的绝缘电阻不应低于300MΩ。运行中电缆的绝缘电阻可参考表4-1的要求。电力变压器投入运行前，其绝缘电阻不应低于出厂时的70%，或不低于表4-2的要求；如测得变压器绝缘电阻低于出厂或大修后实验值的70%，应根据有关规定对绝缘油做耐压强度及其他测试。高压交流电动机的定子绝缘电阻不应低于每千伏工作电压1MΩ；转子绝缘电阻不应低于每千伏工作电压0.5MΩ。表4-1 电缆线路的绝缘电阻
注：表内绝缘电阻值，在干燥季节取较大值，潮湿季节取较小值。表4-2 变压器线圈绝缘电阻（MΩ）
2.吸收比 吸收比是从开始测量起，第60s的绝缘电阻与第15s的绝缘电阻的比值。吸收比也用兆欧表测量。设备绝缘受潮后，充电过程变快，吸收比趋近于1。一般合格设备在1.3以上。
3.耐压强度 耐压试验是检验电气设备承受过电压能力的试验。主要包括工频耐压试验、直流耐压试验和冲击电压试验。电力变压器、电动机、熔断器、电容器等在投入运行前应做工频耐压试验；油浸电力电缆应做直流耐压试验；电工安全用具应根据规定定期做工频耐压试验；避雷器必要时应做工频放电电压试验；电气设备的绝缘油应在油杯中用标准电极做耐压绝缘试验等。
各种电气设备的工频耐压试验电压标准如表4-3所列。绝缘油的耐压绝缘强度不应低于表4-4的要求。表4-3 耐压试验电压标准（kV）
注：①括号中数值适用于小电流接地系统。
②悬式绝缘子试验电压为45～70kV。
③绕线式电动机转子绕组试验电压不可逆者为0.75（2U+1 k000）V；可逆者为0.75（4U+1 000）V。U为堵转时转子线圈（额kk定）开路电压。同步电动机转子绕组试验电压为额定电压的7.5倍，但不得低于1200V，并不高于试验电压的75%。
④二次回路试验电压为1000V（额定电压48V及以下者可以不做），绝缘电阻10MΩ以上的回路可用2500V摇表代替。表4-4 绝缘油的耐压强度（kV）
4.泄漏电流 泄漏电流是设备在正常运行的相电压作用下经绝缘部分导入大地的电流。泄漏电流试验是试验设备在外施电压作用下经绝缘流入大地的电流的值。因为外施电压较高，而且电压值稳定，所以，泄漏电流试验比较容易发现绝缘硬伤、脆裂等内部缺陷。泄漏电流试验一般只对某些安全要求较高的设备，如某些电工安全用具（绝缘手套、绝缘靴、绝缘垫等）、某些日用电器和电动工具、某些高压设备（阀型避雷器、电力电缆、断路器、电力变压器等）才有必要按规定进行。
5.介质损耗 介质损耗试验是测量绝缘介质损耗的正切值tanδ。当绝缘老化、轻微受潮或有局部缺陷时，虽然总的泄漏电流增加很少，但产生介质损耗的有功电流明显增加，使介质损耗角δ及其正切值tanδ明显增加。因此测量tanδ能比较准确地检测绝缘的质量。电力变压器、断路器、高压套管（纯瓷套管除外）、电压互感器、电力电容器、绝缘油均应做介质损耗试验。温度升高，tanδ值也随着升高；电压越高，则要求绝缘材料的tanδ值越低。第二节 电气屏护
屏护就是用防护装置将带电部位、场所或范围隔离开来。采用屏护可防止工作人员意外碰触或过分接近带电体而发生触电，也可防止设备之间、线路之间由于绝缘强度不够且间距不足时发生事故，保护电气设备不受机械损伤。常用的屏护装置及规格有以下几种：
1.遮栏
遮栏用于室内高压配电装置，宜做成网状，网孔不应大于40mm×40mm，也不应小于20mm×20mm。遮栏高度应不低于1.70m，底部距地面应不大于0.1m。运用中的金属遮栏必须妥善接地并加锁。
2.栅栏
栅栏用于室外配电装置时，其高度不应低于1.5m；若室内场地较开阔，也可装高度不低于1.2m的栅栏。栅条间距和最低栏杆至地面的距离都不应大于200mm。金属制作的栅栏也应妥善接地。
3.围墙
室外落地安装的变配电设施应有完好的围墙，墙的实体部分高度不应低于2.5m。10kV及以下落地式变压器台四周须装设遮栏，遮栏与变压器外壳相距不应小于0.8m。
4.保护网
保护网有铁丝网和铁板网。当明装裸导线或母线跨越通道时，若对地面的距离不足2.5m，应在其下方装设保护网，以防止高处坠落物体或上下碰触事故的发生。
屏护装置应该符合间距的要求及有关的规定，并根据需要配以明显的标志，以引起人们的注意。要求较高的屏护装置，还应装设信号指示和联锁装置，当人跨越或移开屏护时，应能发出警告信号或自动切断电源。所有屏护装置应符合防火、防风要求并具有足够的机械力学强度。第三节 电气间距
电气间距又称安全距离。为了防止人体、车辆或其他器具碰撞或过分接近带电体造成火灾、过电压放电和各种短路事故，且为了操作方便，带电体与地面之间、带电体与其他设施和设备之间、带电体与带电体之间均需保持一定的安全距离。安全距离的大小取决于电压的高低、设备的类型、安装的方式等因素。
1.线路间距
架空线路导线与地面或水面的距离不应低于表4-5所列的数值。表4-5 导线与地面或水面的最小距离（m）
架空线路应避免跨越建筑物。架空线路不应跨越燃烧材料作屋顶的建筑物。架空线路必须跨越建筑物时，应与有关部门协商并取得有关部门的同意。架空线路与建筑物的距离不应低于表4-6所列的数值。表4-6 导线与建筑物的最小距离（m）
架空线路导线与街道或厂区树木的距离不应低于表4-7所列的数值。表4-7 导线与树木的最小距离（m）
架空线路应与有爆炸危险的厂房和有火灾危险的厂房保持必要的防火间距。
架空线路与铁道、道路、管道、索道及其他架空线路之间的距离应符合有关规程的规定。
以上各项距离均需考虑到当地温度、覆冰、风力等气象条件的影响。
几种线路同杆架设时应取得有关部门同意，而且必须保证：（1）电力线路在通讯线路上方，高压线路在低压线路上方。（2）通讯线路与低压线路之间的距离不得小于1.5m；低压线路之间不得小于0.6m；低压线路与10kV高压线路之间不得小于1.2m；10kV高压线路与10kV高压线路之间不得小于0.8m。
10kV接户线对地距离不应小于4.0m；低压接户线对地距离不应小于2.5m；低压接户线跨越通车街道时，对地距离不应小于6m；跨越通车困难的街道或人行道时，不应小于3.5m。
户内电气线路的各项间距应符合有关规程的要求和安装标准。
直接埋地电缆埋设深度不应小于0.7m。
2.设备间距
变配电设备各项安全距离一般不应小于表4-8所列的数值。表4-8 变配电设备的最小允许距离（mm）
表中需要不同时停电检修的无遮栏裸导体之间距离一般指水平距离，如是垂直距离，35kV以下者可减为1000mm。
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外侧壁的距离，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，上述两种分别不应小于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，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0.8m。（2）通道内高度低于2.3m无遮栏的裸导电部分与对面墙或设备的距离不应小于1m；与对面其他裸导电部分的距离不应小于1.5m。（3）通道上方裸导电部分的高度低于2.3m时，应加遮护，遮护后的通道高度不应低于1.9m。
配电装置长度超过6m时，屏护后应有两个通向本室或其他房间的出口，且其间距离不应超过15m。
室内吊灯灯具高度一般应大于2.5m，受条件限制时可减为2.2m，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1.5m。户外照明灯具一般不应低于3m；墙上灯具高度允许减为2.5m。
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。间距的大小取决于电压的高低、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。
在高压无遮栏操作中，人体及其所携带工具与带电体之间的距离不应小于下列数值：
10kV及以下 0.7m
20～35kV 1.0m
用绝缘杆操作时，上述距离可减为：
10kV及以下 0.4m
20～35kV 0.6m
在线路上工作时，人体及其所携带的工具等与临近带电线路的最小距离不应小于下列数值：
10kV及以下 1.0m
20～35kV 2.5m
如不足上述数值时，临近线路应停电。
工作中使用喷灯或气焊时，其火焰不得喷向带电体。火焰与带电体的最小距离不得小于下列数值：
10kV及以下 1.5m
10kV以上 3.0m第四节 安全电压
安全电压是指在各种不同环境条件下，人体接触到带电体后，各部分组织（如皮肤、心脏、呼吸器官和神经系统等）不发生任何损害的电压。它是制定安全措施的依据。但不要把安全电压理解为绝对没有危险的电压。具有安全电压的设备属于 Ⅲ类设备。安全电压值等于人体允许电流和人体电阻的乘积。
一、人体允许电流
在摆脱电流范围内，人被电击以后，能自主地摆脱带电体，解除触电危险。一般情况下，可以把摆脱电流看做是人体允许电流。男性的最小允许电流为9mA，女性的最小允许电流为6mA。在系统和设备装有防触电的速断保护装置的情况下，人体的允许电流可按30mA考虑。在空中、水面等可能因电击导致摔死、淹死的场合，人体的允许电流应按不引起强烈痉挛的5mA考虑。
二、人体阻抗及其测定
人体触电时，当接触的电压一定时，流过人体的电流大小就取决于人体电阻的大小。人体电阻越小，流过人体的电流就越大，也就越危险。一般情况下，人体电阻可按1000～2000Ω考虑。
此外，作用于人体的电压，也会影响人体电阻。随着电压的升高，人体电阻会下降，致使电流增大，对人体的伤害加剧。随着电压变化而变化的人体电阻，见表4-9所示。人体阻抗是确定和限制人体电流的参数之一。因此，它是处理很多电气安全问题必须考虑的基本因素。表4-9 随电压而变化的人体电阻
三、安全电压
安全电压为防止触电事故而采用的由特定电源供电的电压系列。这个电压系列的上限值，在任何情况下两导体间或任一导体与地之间均不得超过交流（50～500Hz）有效值50V。
安全电压的规定是以人体允许电流与人体电阻的乘积为依据的。国际电工委员会规定的接触电压的限定值（即相当于安全电压）也为50V，并规定在25V以下时，不需考虑防止电击的安全措施。
我国规定的安全电压额定值的等级为42V、36V、24V、12V、6V。当电气设备采用了超过24V这一安全电压等级时，必须采取防止直接接触带电体的保护措施。
我国一般采用的安全电压为36V和12V。如手提照明灯、高度不足2.5m的一般照明灯、危险环境和特别危险环境的局部照明、携带式电动工具等，若无特殊安全结构和安全措施时，应采用36V的安全电压。当工作地点狭窄、行动困难以及周围有大面积接地体等环境（如金属容器内、隧道内、矿井内的手提照明灯）时，其安全电压应采用12V。
四、电源及回路配置
应用安全电压应在电源及回路配置方面符合要求：
1.安全电源 一般采用安全隔离变压器作电源，其接线图如图4-2所示。图4-2 安全隔离变压器接线图
安全隔离变压器原、副边之间有良好的绝缘，其间还可以用接地的屏护隔离开来。其带电部分与金属壳体之间的绝缘电阻不应小于7MΩ，原边与副边之间的绝缘电阻不应低于5MΩ。除隔离变压器外，有同等隔离能力的发电机、蓄电池、电子装置也均可做成安全电源。
2.回路配置 安全电压回路的带电部分必须与较高电压的回路保持电气隔离，并不得与大地、保护零（地）线或其他电气回路连接。
3.插销座 安全电压插销座不应带有接零（地）插头或插孔，不得与其他电压的插销座插错。
4.短路保护 为了防止短路事故，原、副边均应装设熔断器。
五、功能特低电压
如果电压值与安全电压值相符，但由于功能上的原因，电源或回路配置不符合安全电压的要求，则称为功能特低电压。因其安全性能远不如安全电压，故需补充要求如下：
1.直接电击防护 装设必要的屏护装置或加强设备的绝缘。
2.间接电击防护 当该电路同原边保护零（地）线连接时，原边应装设防止触电的自动断电装置；如该回路仅一点接地，则无需采用补充安全措施。第五节 漏电保护装置
漏电保护装置又称为剩余电流保护装置（RCD），是一种低压安全保护电器，将其安装在低压电路中，当发生漏电和触电，且达到保护装置所限定的动作电流值时，就会立即在限定的时间内动作，自动断开电源进行保护。其作用有：（1）用于防止由漏电引起的单相电击事故。（2）用于防止由漏电引起的火灾和设备烧毁事故。（3）用于检测和切断各种一相接地故障。
有的漏电保护装置与过载、过压、欠压、短路和缺相保护等组合在一个电器内。
一、漏电保护装置的分类
漏电保护器有多种划分方法，按检测信号分，可分为电压型和电流型；按放大机构分，可分为电子式和电磁式；按级数分，可分为单级、二级、三级和四级；按相数分，可分为单相和三相；按漏电动作电流分，可分为高灵敏度、中灵敏度和低灵敏度；按动作时间分，可分为快速型、定时限型和反时限型。这里主要按其保护功能和用途进行分类叙述，一般可分为漏电保护继电器、漏电保护开关和漏电保护插座三种。（1）漏电保护继电器是指具有对漏电流检测和判断的功能，而本身不具有切断和接通主回路功能的漏电保护装置。漏电保护继电器由零序互感器、脱扣器和输出信号的辅助接点组成。它可与大电流的自动开关配合，作为低压电网的总保护或主干路的漏电、接地或绝缘监视保护。
当主回路有漏电流时，由于辅助接点和主回路开关的分离脱扣器串联成一回路，因此辅助接点可以接通分离脱扣器而断开空气开关、交流接触器等，使其掉闸，切断主回路。辅助接点也可以接通声、光信号装置，发出漏电报警信号，反映线路的绝缘状况。（2）漏电保护开关不仅与其他断路器一样可将主电路接通或断开，而且具有对漏电流检测和判断的功能。当主回路中发生漏电或绝缘破坏时，漏电保护开关可根据判断结果将主电路断开。
目前这种形式的漏电保护装置应用最广泛，市场上的漏电保护开关根据功能常用的有以下几种类别：①只具有漏电保护断电功能，使用时必须与熔断器、热继电器、过流继电器等保护元件配合。②同时具有过载保护功能。③同时具有过载、短路保护功能。④同时具有短路保护功能。⑤同时具有短路、过负荷、漏电、过压、欠压保护功能。（3）漏电保护插座是指能检测和判断漏电流并能切断回路的电源插座。其额定电流一般在20A以下，漏电动作电流为6～30mA，灵敏度较高，常用于手持式电动工具和移动式电气设备的保护及家庭、学校等民用场所。
二、漏电保护装置的工作原理
通常所说的RCD均是指电流动作型的漏电保护器，其主要元件是一个零序电流互感器，如图4-3所示：图4-3 漏电保护装置原理图
当正常时，从相线L进入用户的电流为I，经N线返回的电流为I，312I=I；零序电流互感器的激磁电流I=I-I=0，无激磁，磁通Φ=0，二12012次电流I″=0，K不动作，供电正常。
当人触电时，有电流I从L出发经人体流入大地，再经工作接地33R流回电源。因I=I+I，故I=I-I=I＞0，有激磁，Φ＞0，使I″出现，N1230123这时有信号作用于K, K动作，停电，人获救了。
凡是开关或继电器之类的电器，让人担心的是拒动和误动。故设计了一个试验装置，由试验按钮和限流电阻串联的支路构成（如图4-3），用于模拟漏电（触电）的路径，供人们定期作检查性的试验用。
如将L、L也穿过零序电流互感器，就是三相RCD。12
三、漏电保护器的主要技术参数
漏电保护器的主要动作性能参数有：额定漏电动作电流、额定漏电动作时间、额定漏电不动作电流，其他参数还有：电源频率、额定电压、额定电流等。（1）额定漏电动作电流 在规定的条件下，使漏电保护器动作的电流值。例如30mA的保护器，当通入电流值达到30mA时，保护器即动作，断开电源。（2）额定漏电动作时间 是指从突然施加额定漏电动作电流起，到保护电路被切断为止的时间。例如30mA×0.1s的保护器，从电流值达到30mA起，到主触头分离止的时间不超过0.1s。（3）额定漏电不动作电流 在规定的条件下，漏电保护器不动作的电流值，一般应选为漏电动作电流值的1/2。例如漏电动作电流为30 mA的漏电保护器，在电流值达到15mA以下时，保护器不应动作。（4）其他参数 如电源频率、额定电压、额定电流等，在选用漏电保护器时，应与所使用的线路和用电设备相适应。
漏电保护器的工作电压要适应电网额定波动范围，若波动太大，会影响保护器的正常工作，尤其是电子产品，电源电压低于保护器额定工作电压时会拒动作。
漏电保护器的额定工作电流也要和回路中的实际电流一致，若实际工作电流大于保护器的额定电流时，会造成过载和保护器误动作。
四、漏电保护器的选用
国家为了规范漏电保护器的正确使用，相继颁布了《漏电保护器安全监察规定》（劳安字〔1999〕16号）和《剩余电流动作保护装置安装和运行》（GB13955—2005）等一系列标准和规定。依据这些标准和规定，我们在选用漏电保护器时应遵循以下主要原则：（1）购买漏电保护器时应购买具有生产资质的厂家的产品，且产品质量检测合格。（2）应根据保护范围、人身设备安全和环境要求确定漏电保护器的电源电压、工作电流、漏电电流及动作时间等参数。（3）电源采用漏电保护器做分级保护时，应满足上、下级开关动作的选择性。一般上一级漏电保护器的额定漏电电流不小于下一级漏电保护器的额定漏电电流，这样既可以灵敏地保护人身和设备安全，又能避免越级跳闸，缩小事故检查范围。（4）固定线路的用电设备和正常生产作业场所，应选用带漏电保护器的动力配电箱。临时使用的小型电器设备，应选用漏电保护插头（座）或带漏电保护器的插座箱。（5）漏电保护器作为直接接触防护的补充保护时（不能作为唯一的直接接触保护），应选用高灵敏度、快速动作型。
一般环境，选择动作电流不超过30mA、动作时间不超过0.1s的漏电保护器，这两个参数保证了人体触电时，不会使触电者产生病理性生理危险效应。在浴室、游泳池等场所，漏电保护器的额定动作电流不宜超过10mA。在触电后可能导致二次事故的场合，如公共场所的通道照明、应急照明、消防设备的电源、用于防盗报警的电源等，应选用报警式漏电保护器接通声、光报警信号，通知管理人员及时处理故障。
五、漏电保护器的安装
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