接地的概念課件

地”牙口“接地”的概念

1.地

(1)電氣地大地是?個(gè)電阻非常低、電容量非常大的物體，擁有吸收無限電荷的能力，

而且在吸收大量電荷后仍能保持電位不變，因此適合作為出氣系統(tǒng)中的參考電位體。這種“地”

是“電氣地”，并不等干“地理地”，但卻包含在“地理地”之中。“電氣地”的范圍隨著大地

接地極I

/大地

流散區(qū)

按他極

流散區(qū)

ra1一地”的示意國

結(jié)構(gòu)的組成和大地與帶電體接觸的情況而定。

(2)地電位與大地緊密接觸并形成電氣接觸的-?個(gè)或一組導(dǎo)電體稱為接地極，通常采用

圓鋼或角鋼，也可采用銅棒或銅板。圖1示出圓鋼接地極。當(dāng)流入地中的電流/通過接地極向

大地作半球形散開時(shí)，由于這半球形的球面，在距接地極越近的地方越小，越遠(yuǎn)的地方越大，所

以在距接地極越近的地方電阻越大，而在距接地極越遠(yuǎn)的地方電阻越小。試驗(yàn)證明：在距單根接

地極或碰地處201n以外的地方，呈半球形的球面已經(jīng)很大，實(shí)際已沒有什么電阻存在，不再有

什么電壓降。換句話說，該處的電位已近于零。這電位等于零的“電氣地”稱為“地電位”。若

接地極不是單根而為多根組成時(shí)，屏蔽系數(shù)增大，上述20m的距離可能會(huì)增大。圖1中的流散

區(qū)是指電流通過接地極向大地流散時(shí)產(chǎn)生明顯電位梯度的土壤范圍。地電位是指流散區(qū)以外的土

壤區(qū)域。在接地極分布很密的地方，很難存在電位等于零的電氣地。

(3)邏輯地電子設(shè)備中各級電路電流的傳輸、信息轉(zhuǎn)換要求有一個(gè)參考的電位，這個(gè)電

位還可防止外界電磁場信號的侵入，常稱這個(gè)電位為“邏輯地”。這個(gè)“地”不一定是“地理

地”，可能是電子設(shè)備的金屬機(jī)殼、底座、印刷電路板上的地線或建筑物內(nèi)的總接地端子、接地

干線等；邏輯地可與大地接觸，也可不接觸，而“電氣地”必須與大地接觸。

2.接地

將電力系統(tǒng)或電氣裝置的某一部分經(jīng)接地線連接到接地極稱為“接地”?！半姎庋b置”是一

定空間中若干相互連接的電氣設(shè)備的組合?！半姎庠O(shè)備”是發(fā)電、變電、輸電、配電或用電的任

何設(shè)備，例如電機(jī)、變壓器、電器、測量儀表、保護(hù)裝置、布線材料等。電力系統(tǒng)中接地的?點(diǎn)

一般是中性點(diǎn)，也可能是相線上某一點(diǎn)。電氣裝置的接地部分則為外露導(dǎo)電部分。“外露導(dǎo)電部

分”為電氣裝置中能被觸及的導(dǎo)電部分，它在正常時(shí)不帶電，但在故障情況下可能帶電，一般指

金屬外殼。有時(shí)為了安全保護(hù)的需要，將裝置外導(dǎo)電部分與接地線相連進(jìn)行接地?！毖b置外導(dǎo)電

部分”也可稱為外部導(dǎo)電部分，不屬于電氣裝置，?般是水、曖、煤氣、空調(diào)的金屬管道以及建

筑物的金屬結(jié)構(gòu)。外部導(dǎo)電部分可能引入電位，一般是地電位。接地線是連接到接地極的導(dǎo)線。

接地裝置是接地極與接地線的總稱。

超過額定電流的任何電流稱為過電流。在正常情況下的不同電位點(diǎn)間，由于阻抗可忽略不計(jì)

的故障產(chǎn)生的過電流稱為短路電流，例如相線和中性線間產(chǎn)生金屬性短路所產(chǎn)生的電流稱為單相

短路電流。由絕緣損壞而產(chǎn)生的電流稱為故障電流，流入大地的故障電流稱為接地故障電流。當(dāng)

電氣設(shè)備的外殼接地，且其絕緣損壞，相線與金屬外殼接觸時(shí)稱為“碰殼”，所產(chǎn)生的電流稱為

“碰殼電流”。

3.接觸電壓

W

7

S

國2財(cái)?shù)仉妷?接的.電壓和跨小電壓的示意圖

在圖2中，當(dāng)電氣裝置M絕緣損壞碰殼短路時(shí)，流經(jīng)接地極的短路電流為Lo如接地極的接

地電阻力分，則在接地極處產(chǎn)生的對地電壓〃=/?兄，通常稱〃為故障電壓，相應(yīng)的電

位分布曲線為圖2中的曲線C。一般情況下，接地線的阻抗可不計(jì)，則M上所呈現(xiàn)的電位即為

〃。當(dāng)人在流散區(qū)內(nèi)時(shí)，由曲線C可知人所處的地電位為ao此時(shí)如人接觸M,由接觸所產(chǎn)

生的故障電壓〃=〃。人站立在地上，而一只腳的鞋、襪和地面電阻為R”當(dāng)人接觸M

時(shí).兩只腳為并聯(lián)，其綜合電阻為兄/2。在，的作用下，4/2與人體電阻而串聯(lián)，則流

經(jīng)人體的電流人=4/（曲+兄/2）,人體所承受的電壓〃=&?曲=〃??兄/（W.

/2）。這種當(dāng)電氣裝置絕緣損壞時(shí)，觸及電氣裝置的手和觸及地面的雙腳之間所出現(xiàn)的接觸電

壓，與M和接地極間的距離有關(guān)。由圖2可見，當(dāng)M越靠近接地極，兒越大，則〃越小，

相應(yīng)地U,也越小。當(dāng)人在流散區(qū)范圍以外，則&=0,此時(shí)〃=〃，〃=〃?分,/（曲+五

/2）,〃為最大值。由于在流散區(qū)內(nèi)人所站立的位置與&有關(guān)，通常以站立在離電氣裝置水

平方向0.8m和手接觸電氣裝置垂直方向1.8m的條件計(jì)算接觸電壓。如電氣裝置在流散區(qū)以

外，計(jì)算接觸電壓〃時(shí)就不必考慮上述水平和垂直距離。

4.跨步電壓

人行走領(lǐng)激區(qū)內(nèi)，由圖2的峨C可見fTO電位為a，另一只腳的電位為以，則EH超期儼生微

障電壓〃="-傀。在〃的作用下，人體頓￡從人體的T胭的觸《，流過人觸蛆R、,翻羥郎只

腳的電阻R,貝I火體電流4=〃/（片十2冊.此時(shí)人體所鞍的電壓bR=U。RJ（局2，）。這種

當(dāng)電儲S純繳期時(shí)在郴岡W耶滌（牛下，人翻承第觸壓〃為匿皿￡TWO喲為Q加，m

躅腿壓〃以顏止0.而水平距^司的電腔謝菊K由圖2可見當(dāng)A越弱磁地極，“越大。當(dāng)一只腳

磁地極卜時(shí)〃尸掠此時(shí)翱所產(chǎn)±的故釉壓〃為默孤即圖2中的小,相應(yīng)崢沌壓值也曝用工反

之岫遠(yuǎn)離接地松觸鑼電礴九當(dāng)人街橄區(qū)以淵t，"和〃設(shè)崎零則〃=0,不再呈現(xiàn)豺電叁

5.流散電阻、接地電阻和沖擊接地電阻

接地極的對地電壓與經(jīng)接地極流入地中的接地電流之比，稱為流散電阻。

電氣設(shè)備接地部分的對地電壓與接地也流之比，稱為接地裝置的接地電阻，即等于接地線的

電阻與流散電阻之和。一般因?yàn)榻拥鼐€的電阻甚小，可以略去不計(jì)，因此，可認(rèn)為接地電阻等于

流散電阻。

為了降低接地電阻，往往用多根的單?接地極以金屬體并聯(lián)連接而組成復(fù)合接地極或接地極

組。由于各處單一接地極埋置的距離往往等于單一接地極長度而遠(yuǎn)小于40m,此時(shí)，電流流入各

單一接地極時(shí)，將受到相互的限制，而妨礙電流的流散。換句話說，即等于增加各單一接地極的

電阻。這種影響電流流散的現(xiàn)象，稱為屏蔽作用，如圖3所示。

國3名根接地極的電流散布圖

由于屏蔽作用，接地極組的流散電阻，并不等于各單一接地極流散電阻的并聯(lián)值。此時(shí)，接

地極組的流散電阻

RA-RM1(/?,〃)(1)

式中：R“——單一接地極的流散電阻

n——單一接地極的根數(shù)

n——接地極的利用系數(shù)，它與接地極的形狀、單?接地極的根數(shù)和位置有關(guān)

以上所談的接地電阻，系指在低頻、電流密度不大的情況下測得的，或用穩(wěn)態(tài)公式計(jì)算得出

的電阻值。這與雷擊時(shí)引入雷電流用的接地裝置的工作狀態(tài)是大不相同的。由于雷電流是個(gè)非常

強(qiáng)大的沖擊波，其幅度往往大到兒萬甚至幾十萬安的數(shù)值。這樣，使流過接地裝置的電流密度增

大，并受到由于電流沖擊特性而產(chǎn)生電感的影響，此時(shí)接地電阻稱為沖擊接地電阻，也可簡稱沖

擊電阻.由于流過接地裝置電流密度的增大，以致土壤中的氣隙、接地極與土壤間的氣層等

處發(fā)生火花放電現(xiàn)象，這就使土壤的電阻率變小和土壤與接地極間的接觸面積增大。結(jié)果，相當(dāng)

于加大接地極的尺寸，降低了沖擊電阻值。

長度較長的帶形接地裝置，由干電感的作用，當(dāng)超過一定長度時(shí)，沖擊電阻不再減少，這個(gè)

極限長度稱為有效長度、土壤電阻率越小，雷電流波頭越短，則有效長度越短。

由于各種因素的影響，引入雷電流時(shí)接地裝置的沖擊電阻，乃是時(shí)間的函數(shù)。接地裝置中雷

電流增長至幅值加的時(shí)間，是滯后于接地裝置的電位達(dá)到其最大值?的時(shí)間的。但在工程中

已知沖擊電流的幅值7M和沖擊電阻心的條件下，計(jì)算沖擊電流通過接地極流散時(shí)的沖擊電壓

幅值4=4?公。由于實(shí)際上電位與電流的最大值發(fā)生于不同時(shí)間，所以這樣計(jì)算的幅值常常

比實(shí)際出現(xiàn)的幅值大一些，是偏于安全的，因此在實(shí)際中還是適用的。

二、接地的作用

接地的作用主要是防止人身遭受電擊、設(shè)備和線路遭受損壞、預(yù)防火災(zāi)和防止雷

擊、防止靜電損害和保障電力系統(tǒng)正常運(yùn)行?，F(xiàn)分別說明如下。

(-)防止人身遭受電擊

1.甩擊機(jī)理

電擊所產(chǎn)生的電擊電流通過人體或動(dòng)物軀體將產(chǎn)生病理性生理效應(yīng)，例如肌肉收縮、呼吸困難、

血壓升高、形成心臟興奮波、心房纖維性顫動(dòng)及無心室纖維性顫動(dòng)的短暫心臟停跳、心室纖維性

顫動(dòng)，直至死亡，所以必須采取防護(hù)措施。

人或家畜觸及電氣設(shè)備的帶電部分，稱為直接接觸。人或家畜與故障下帶電的金屬外殼接觸，稱

為間接接觸。直接接觸及間接接觸所造成的電擊稱為直接電擊和間接也擊。為了防止電擊，必須

先了解電擊機(jī)理，然后對直接電擊、間接電擊以及兼有該兩者電擊采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施，以保證

人、畜及設(shè)備的安全。

(1)人體阻抗的組成電擊電流大小由接觸電壓和人體阻抗所決定。人體阻抗主要與電流

路徑、皮膚潮濕程度、接觸電壓、電流持續(xù)時(shí)間、接觸面積、接觸壓力、溫度以及頻率等有關(guān)。

人體阻抗的組成如圖4所示。如將兩個(gè)電極接觸人體的兩個(gè)部分，并將電極下的皮膚去掉，則

該兩電極問的阻抗為人體內(nèi)阻抗N。皮膚上電極與皮膚下導(dǎo)電組織之間的阻抗即為皮膚阻抗4

和&。Z、制、禽的矢量和為人體總阻抗現(xiàn)將這些阻抗的特征說明如下：

圖4人體阻抗的組成

①人體內(nèi)阻抗Z根據(jù)IEC測定的結(jié)果，Z主要是電阻，只有少量電容，如圖4虛線所示，

其數(shù)值主要決定于電流路徑，?般與接觸面積關(guān)系不大，但當(dāng)接觸面積小到幾平方毫米數(shù)量級時(shí),

內(nèi)阻抗才增大。②皮膚阻抗Zi、Zz4、Zz是由半絕緣層和小的導(dǎo)電元件（如毛孔構(gòu)成的

電阻電容網(wǎng)絡(luò)）組成，見圖4接觸電壓在50V及以下時(shí)，皮膚阻抗值隨表面接觸面積、溫度、

呼吸等顯著變化；50-100V時(shí)，皮膚阻抗降低很多；頻率增高時(shí)，皮膚阻抗也隨之降低；皮膚

破損時(shí)，皮膚阻抗可忽略不計(jì).③人體總阻抗ZZ由電阻分量及電容分量組成。當(dāng)接觸電壓在

500V及以下時(shí)，Z值主要決定于皮膚阻抗值；接觸電壓越高，Z與皮膚阻抗關(guān)系越少；當(dāng)皮膚

破損后，Z值接近于人體內(nèi)阻抗。④人體初始電阻Ri在接觸電壓出現(xiàn)的瞬間，人體的電容還

未充電，皮膚阻抗可忽略不計(jì)，這時(shí)的電阻值稱為人體初始電阻。該值限制短時(shí)脈沖電流峰值。

當(dāng)電流路徑從手到手或手到腳而且接觸面積較大時(shí).，5%分布秩（即5%的人所呈現(xiàn)的最小初

始電阻值）Z%可認(rèn)為等于500c.

2）人體阻抗與接觸狀況的關(guān)系通常劃分為以下三類：

①狀況1干燥或濕潤的區(qū)域、干燥的皮膚、高電阻的地面，此時(shí)人體阻抗值：

Z=1000+0.5Z%（C）

式中：1000——鞋襪和地面兩者電阻的隨機(jī)值，Q

0.5——考慮了雙手至雙腳的雙重接觸情況

Z%——5%分布秩，即5%的人呈現(xiàn)此最小阻抗值，Q

②狀況2潮濕的區(qū)域、潮濕的皮膚、低電阻的地面，此時(shí)人體阻抗值：

Z=200=200+0.55,.（Q）

式中；200——較低的地面電阻值，不計(jì)鞋襪的1也阻，Q

③狀況3浸入水中的情況，此時(shí)皮膚電阻、環(huán)境介質(zhì)的電阻可忽略不計(jì)。

在各種狀況下的安全電壓值，各國規(guī)定不盡相同，如表1所示。

表IIEC標(biāo)準(zhǔn)及各國安全電壓值(V)

1EC標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)國規(guī)定狀況1狀況2狀況3

1EC5025〔注】

中國5024

奧地利65

美國5025

英國55(25),40(住宅)24

德國6524

捷克5020

日本50252.5

瑞士5036

瑞典5025

芬蘭65

丹麥65t

比利時(shí)35

【注】標(biāo)準(zhǔn)未作規(guī)定，但編制說明提出「例如不超過12V”.

表1為交流電流的安全電,壓，IEC規(guī)定直流(無紋波)的安全電壓為：在狀況1,不大于

120V；在狀況2,不大于60V。安全電壓包括接地系統(tǒng)的相對地或極對地電壓，或不接地和非有

效接地的相間及極間電壓。

田5心動(dòng)周期內(nèi)心室

易損期的出現(xiàn)

2.電擊效應(yīng)

(1)交流電流的電擊效應(yīng)IEC經(jīng)過多年的試驗(yàn)研究，認(rèn)為心室纖維性顫動(dòng)是電擊致死的主

要原因。?個(gè)心動(dòng)周期如圖5所示，由產(chǎn)生興奮期P、興奮擴(kuò)展期R和興奮復(fù)原期T所組成。

圖5中的數(shù)字表示興奮傳播的順序。在興奮復(fù)原期內(nèi)有一個(gè)相對較小的部份稱為易損期，在易損

期內(nèi)，心肌纖維處于興奮的不均勻狀態(tài)，如果受到足夠幅度電流的刺激，心室纖維發(fā)生顫動(dòng)，如

圖6中X點(diǎn)受電流刺激.對心電圖和血壓的影響，如圖6中曲線所示。此時(shí)發(fā)生心室纖維性顫

動(dòng)和血壓降低，如電流足夠大將導(dǎo)致死亡。

乏

、

二

&

名

卡

生

后

型

照

攝

？

251020S01002005001000

人體電纏％/mA

(B715?IOOH.交濯電源通過人體的St應(yīng)

當(dāng)電流流過人體時(shí),人身所察覺到的最小電流值稱為感覺閾值。對于15~100Hz交流電流,

此值為0.5mA。人握電極能擺脫的電流最大值稱為擺脫電流，對于15~100Hz交流電流為10mA。

當(dāng)流過人體的電流繼續(xù)增加時(shí)，人體電流入和電流流過的持續(xù)時(shí)間t的關(guān)系如圖7所示。圖

7是按電流流過人體的路徑從左手到雙腳的效應(yīng)繪制的。當(dāng)電流為500mA、時(shí)間為100ms時(shí)，

產(chǎn)生心室纖維性顫動(dòng)的幾率為14%。圖7中的I區(qū)通常無反應(yīng)性效應(yīng)；n區(qū)通常無有害的

生理效應(yīng)；O區(qū)通常無器官性損傷，但可能出現(xiàn)肌肉收縮和呼吸困難.在心臟中形成興奮波和

傳導(dǎo)的可逆性紊亂，包括心房纖維性顫動(dòng)及短暫心臟停跳；在W區(qū)內(nèi).開始出現(xiàn)心室纖維性顫

動(dòng)，到曲線cl,幾率為5%：到曲線c2,幾率為50%；曲線c3以外則幾率超過50%.隨著

電流與時(shí)間的增加，可能發(fā)生心臟停跳、呼吸停止及嚴(yán)重?zé)齻?/p>

圖7中的電流為“從左手到雙腳”路徑的電流，如為其它路徑，按下式計(jì)算：

h=Zer/F(2)

式中：L——流經(jīng)其它路徑的人體電流，mA

Z..,—流經(jīng)“從左手到雙腳”的人體也流，mA

F----心電流系數(shù)，見表2

?2心電流系JSF

電通路往心電源系數(shù)F

背部到右手0.3

左手到右手0.4

瞽和利左手.右手或雙手.背?:?!|右手0.7

右手到左睥.右腳或雙腳0.3

左手到左腳.右陽或雙R%雙手到雙梆1.0

科部到右手1.3

胞部利左手1.5

上述的感覺閾值、擺脫閾值及圖7中的心室纖維性顫動(dòng)閾值都是對15~100Hz交流電流而

言的。

在工業(yè)企業(yè)和民用建筑中，有不少電氣設(shè)備的使用頻率超過100Hz,例如有些電動(dòng)工具和電焊

機(jī),可用到450Hz；電療設(shè)備大多數(shù)使用4000?5000Hz；開關(guān)方式供電的設(shè)備則為20kHz?

1MHz；微波及無線電設(shè)備還有使用更高的頻率的。對于這些100Hz以上交流電流，人體皮膚的

阻抗，在數(shù)I-伏數(shù)量級的接觸電壓下，大致與頻率成反比，例如500Hz時(shí)皮膚阻抗，僅約為50Hz

時(shí)皮膚阻抗的1/10,在很多情況下，皮膚的阻抗可以忽略不計(jì)。但因?yàn)槭歉哳l電流，對人體

的感覺和對心臟的影響都比100Hz以下交流電小。為了與50Hz時(shí)閾值相比，常采用頻率系數(shù)

R來衡量、頻率系數(shù)月為頻率f時(shí)產(chǎn)生相應(yīng)生理效應(yīng)的閾值電流與50Hz的閾值電流之比。

在頻率為100Hz以上直至1000Hz時(shí)，感覺閾值的頻率系數(shù)和擺脫閾值的頻率系數(shù)見圖8；電

擊持續(xù)時(shí)間長于心動(dòng)周期并以縱向電流流經(jīng)人體軀干時(shí)，心室纖維性顫動(dòng)閾值的頻率系數(shù)見圖

9。電擊持續(xù)時(shí)間小于心動(dòng)周期時(shí)，尚無試驗(yàn)數(shù)據(jù)。頻率在1000Hz以上直到10000Hz交流電的

感覺閾值的頻率系數(shù)和擺脫閾值的頻率系數(shù)見圖10;心室纖維性顫動(dòng)閾值的頻率系數(shù)，IEC還

在考慮中。頻率在10kHz及100Hz之間時(shí)，閾值大致由10mA上升到100mA（有效值），頻率

在100kHz以上及電流強(qiáng)度在數(shù)百毫安數(shù)量級時(shí)，較低頻率時(shí)有針刺的感覺，頻率再高則有溫暖

的感覺。頻率在100kHz以上時(shí)，既沒有擺脫閾值和心室纖維性顫動(dòng)閾值的試驗(yàn)數(shù)據(jù).也沒有這

方面的事故報(bào)告。頻率在100kHz以上及電流在安培數(shù)量級時(shí)，可能出現(xiàn)燒傷，燒傷的嚴(yán)重程度

隨電流流通的持續(xù)時(shí)間而定。

;

?

*

黑

”

警

RO

50/60100200300500101K)

驪串//Hi

ffl850<60）-100011/顆事范怛內(nèi)感

枇依值任找脫悶值的軍化

50/60100300

頻率〃Hz

（B950（6。）?10001〃頻率他因內(nèi)心室纖維性”

動(dòng)*值的變化（電擊持續(xù)時(shí)間長于一個(gè)心功

圈用體以組向電海踣任誦過人體弱干）

頻率//kHz

圖10IkHz-lOkHz頻率范圍內(nèi)

感覺閾值和擺脫閾值的變化

（2）直流電流的電擊效應(yīng)電流對人體的效應(yīng)，例如刺激神經(jīng)和肌肉，引起心房或心室纖

維性顫動(dòng)等，與電流大小的變化有關(guān)，特別是在接通或斷開電流的時(shí)候。電流幅度不變的直流電

流要產(chǎn)生同樣的效應(yīng)，要比交流電流大得多。握持直流電器，事故時(shí)較易擺脫；當(dāng)電擊持續(xù)時(shí)間

長于心動(dòng)周期時(shí)，心室纖維性顫動(dòng)閾值比交流的閾值高得多。直流電流從手到雙腳，通過人體軀

干的電流稱為縱向電流；從手到手通過人體軀干的電流稱為橫向電流；以雙腳為正極，流過人體

的電流為向上電流；以雙腳為負(fù)極，流經(jīng)人體的電流為向下電流。直流電流與具有相同誘發(fā)心室

纖維性顫動(dòng)幾率的等效交流電流（有效值）之比稱為直流/交流等效系數(shù)。

10000

E?

/5000

J

叵2000

總1000

愛

500

把

e自200

100

3g50

塔

武20

10

0.10.20.512S3020501002005005000

人體電流ZB/mA

國11宜流電瓶逋過人體的效應(yīng)

直流電流的持續(xù)時(shí)間和電流幅值的關(guān)系見圖11。圖中I區(qū)通常無反應(yīng)性效應(yīng)；II區(qū)通

常無有害的生理效應(yīng)；ni區(qū)通常預(yù)期無器官損傷，隨電流幅值和時(shí)間而增加其嚴(yán)重程度，可能出

現(xiàn)心臟中興奮波的形成和傳導(dǎo)的可逆性紊亂；IV區(qū)可能出現(xiàn)心室纖維性顫動(dòng)，隨電流幅值和時(shí)

間增加，除ni區(qū)的效應(yīng)外，預(yù)計(jì)會(huì)發(fā)生嚴(yán)重?zé)齻炔±砩硇?yīng)。關(guān)于心室纖維性顫動(dòng)，該圖

所示為電流從左手到雙腳，且為向上電流的效應(yīng)。如為向下電流，應(yīng)將電流乘以2的系數(shù)進(jìn)行

換算。當(dāng)電流從手到手，不大可能產(chǎn)生心室纖維性顫動(dòng)。在該圖中，當(dāng)電流流過的持續(xù)時(shí)間小于

500ms時(shí)，尚無II和in區(qū)分界線的資料。

直流電流的感覺閾值取決于接觸面積、接觸狀態(tài)（干濕度、壓力、溫度）、電流流過的

持續(xù)時(shí)間和各自的生理特征等，與交流電不同的是：當(dāng)電流以感覺閾值強(qiáng)度流過人體時(shí)，只是在

接通和斷開電流時(shí)有感覺，其它時(shí)間沒有感覺。在與測定交流電流感覺閾值相等條件下，直流電

流的感覺閾值約為2mA?

直流的擺脫閾值與交流不同，約300mA以下的直流電流沒有可以確定的擺脫閾值，只有在

接通和斷開電流時(shí)，才能引起疼痛性和痙攣似的肌肉收縮。當(dāng)電流大干300inA時(shí)，可能擺脫不

了，或僅在電擊持續(xù)時(shí)間達(dá)兒秒或兒分種后才有可能擺脫不了。

通過人體的電流約為30mA時(shí)，人體四肢有暖熱感覺。流經(jīng)人體的電流為300mA及以下橫

向電流持續(xù)幾分鐘時(shí)，隨著時(shí)間和電流增加，可能產(chǎn)生可逆性的心節(jié)律障礙。電流傷痕、燒傷、

眩暈、有時(shí)失去知覺，超過300mA時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)失去知覺的情況。

(3)特殊波形電流的電擊效應(yīng)(3)特殊波形電流的電擊效應(yīng)特殊波形電流在工業(yè)

企'也和民用建筑所用的電氣設(shè)備中，有以卜幾種，對于人體的電擊效應(yīng)分別說明如下：

①具有直流分量的交流電流的效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)交流和直流的圖形如圖12(a)及(b)所示、

具有直流分量的交流電流的波形如圖12(c)所示，常用的半波整流及全波整流的波形如圖13

(a)及(b)所示。

半波整流

經(jīng)過整流后，如圖13中所示的波形交流電的感覺閾值和擺脫閾值取決于人體與電極的

接觸面積，接觸狀態(tài)(干濕度、壓力、溫度)和各自的生理特征，其閾值尚在IEC的考慮中。

在討論心室纖維性顫動(dòng)閾值時(shí)，必須區(qū)別卜.列的電流量值：為合成波形電流的有效值;

￡為合成波形電流的峰值；40為合成波形電流的峰間值；人為產(chǎn)生與所涉及波形在心室纖維性

顫動(dòng)方向有相同危險(xiǎn)的正弦電流的有效值，該值用來代替圖7及圖11中的人體電流入以估計(jì)

心室纖維性顫動(dòng)的危險(xiǎn)。

當(dāng)電擊持續(xù)時(shí)間大于1.5倍心動(dòng)周期時(shí)，

/J2

當(dāng)電擊持續(xù)時(shí)間小于0.75倍心動(dòng)周期時(shí)，

Tev-If/V2

當(dāng)交流對直流比越小，上述關(guān)系越不能適用。對于持續(xù)時(shí)間小于0.1s的直流電擊，其閾

值等于圖11中相應(yīng)的電流值。

當(dāng)電擊持續(xù)時(shí)間在0.75倍到1.5倍心動(dòng)周期時(shí)，量值參數(shù)由峰值轉(zhuǎn)變?yōu)榉彘g值，轉(zhuǎn)變的

過程IEC認(rèn)為尚需進(jìn)一步研究。

如圖13所示的半波及全波整流的波形，由于電流峰值等于其峰間值，當(dāng)電擊持續(xù)時(shí)間大干

1.5倍心動(dòng)周期及小于0.75倍心動(dòng)周期時(shí)，，分別為I.J(2J2)=￡/(2J2)及4/

J2=A/J2。由圖13可見，半波整流時(shí)L.=IJ2,全波整流時(shí)為IJJ2。因此可

得半波整流時(shí)(值分別為1^/J2及全波整流時(shí)，乙值分別為工*/2及。

②具有相位控制的交流電流的效應(yīng)?般的具有相應(yīng)控制的交流電流的波形分為對稱控

制和不對稱控制兩種，分別示于圖14的(a)和(b)。

(a)對稱控制

~TZF=ZW

J

600?a-1504

(b)不對稱控制

國14具有相位控制的交流電流波形

這種波形的電流在產(chǎn)生感覺和阻止擺脫方面的效應(yīng)大致上與具有相同￡的純交流電流相同。

相位控制角在120°以上時(shí)，峰值隨著電流流通持續(xù)時(shí)間的減少而增加。

對于對稱控制：當(dāng)電擊持續(xù)時(shí)間大于1.5倍心動(dòng)周期時(shí)。為具有與所涉及的相應(yīng)波形電流

相同的有效值；當(dāng)電擊持續(xù)時(shí)間小于0.75倍心動(dòng)周期時(shí)，L為具有與所涉及的相應(yīng)波形電流

相同峰值電流的有效值，如相位控制角在120°以上，心室纖維性顫動(dòng)閾值將升高；當(dāng)電擊時(shí)間

在0.75倍到1.5倍心動(dòng)周期時(shí)，乙由峰值轉(zhuǎn)變?yōu)橛行е?，轉(zhuǎn)變的過程，IEC認(rèn)為尚待進(jìn)一步

研究。

對于不對稱控制，其所產(chǎn)生的電流，也可能有直流分量。當(dāng)電擊持續(xù)時(shí)間大干1.5倍心動(dòng)周

期時(shí)，IEC尚在考慮中；電擊持續(xù)時(shí)間小于0.75倍心動(dòng)周期時(shí)，4為具有與所涉及的相應(yīng)波

形電流相同峰值電流的有效值。相位控制角在120°以上時(shí)，心室纖維性顫動(dòng)閾值將升高。

國15具有多周期任制的交流電流波形③具有多周期控制的交流電流的效應(yīng)

具有多周期控制的交流電流的波形見圖15所示。友為傳導(dǎo)時(shí)間。4,為不傳導(dǎo)時(shí)間，/.+4為工

作周期?！?心/（友+3為電力控制程度。九”為電流傳導(dǎo)期間電流的有效值，即/,/J2；h

為工作周期內(nèi)電流有效值，即IZp。

感覺閾值及擺脫閾值，IEC尚在考慮中。

心室纖維性顫動(dòng)閾值，IEC在幼豬身上進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如圖16所示，對于人體，可作

參考。當(dāng)電擊持續(xù)時(shí)間大于1.5倍心動(dòng)周期時(shí)，閾值取決于p。。接近1時(shí)，4,為與同一持

續(xù)時(shí)間的正弦交流電流相同的有效值。0接近于0.1時(shí)/它與持

?~

5

5

5:

市

。

人體電施Ax—'/A

田16各種電力控到理度射的旦方匕周期控制解交而

MM心室“繼性射功網(wǎng)俏（平均鹵“用幼用試，續(xù)時(shí)間短于0.75倍心動(dòng)周期的交流電流的閾

值相同。當(dāng)P在1-0.1的中間值時(shí)，如圖16所示，流過人體的電流逐漸增大，致使纖維

與同一持續(xù)時(shí)間的正弦交流電流的有效值相同o

出17矩形豚沖.正弦形林沖的電濾雁式及

電卷放電的電流照式

④短持續(xù)時(shí)間單向單脈沖電流的效應(yīng)內(nèi)裝電子元件的電器絕緣損壞或直接接觸其帶電體

時(shí)可形成矩形或正弦形脈沖，如圖17(a)、(b)所示；電容器放電的短持續(xù)時(shí)間單向脈沖如

圖17(c)所示。這些脈沖當(dāng)其持續(xù)時(shí)間為10ms及以上時(shí)，對人體的效應(yīng)與圖7相同；對于

0.1ms?10ms持續(xù)時(shí)間的脈沖，其效應(yīng)按下列能量率來表征。

心室纖維性顫動(dòng)能量率工：在電流路徑、心臟時(shí)相(心臟跳動(dòng)的幅值與時(shí)間的關(guān)系)等給定

條件下，引起一定幾率的心室纖維性顫動(dòng)的短持續(xù)時(shí)間單向脈沖的最小值，以積分形式表示

為

A乘以人體電阻得出脈沖期間耗散在人體的能量。

心室纖維性顫動(dòng)電荷率先:在給定的電流路徑、心臟時(shí)相等條件下，引起一定幾率的心室

纖維性顫動(dòng)短持續(xù)時(shí)間單向脈沖最小值，以積分形式表示為

居=f3dt

0.05JlOOnF

SOOpF

330pF

充電電壓〃r/V

注：對角軸線按電容“：）的比例及的比例

給制.根據(jù)充電電壓坐驚及電容坐標(biāo)的交飛點(diǎn)，

可在相應(yīng)觸線上讀出林沖的電荷及能It.

由18電容放電的感覺鳳俏及尚苦閾他（干手、大接0面枳）

區(qū)，感覺竭俶，曲線，典型的痛苫閥值

A13現(xiàn)以電容器放電為例。電容器由放

電開始到放電電流降至其峰值的5%的時(shí)間間隔為也容器放電的電擊持續(xù)時(shí)間以按指數(shù)衰減

降到起初幅值1/e=0.3679倍所需的時(shí)間為時(shí)間常數(shù)7。當(dāng)右=37時(shí)，所有脈沖能量幾乎

耗盡。

也容器放電的感覺閾值和痛苦閾值取決于電極的形式、脈沖的甩荷及其電流峰值。圖18為

以干手執(zhí)大電極的人作為放電對象的感覺閾值及痛苦閾值.痛苦闊值為人感到有蜜蜂蟄或紙煙燒

似的痛苦。以能量率￡表示的痛苦閾值對于通過手腳的電流路徑及大接觸面積來說為（50?

100）X10%2s數(shù)量級（在圖18中，如以面對圖的右側(cè)為東，則電容C按指向東北的對角線計(jì)

量，能量W按指向西北的對角錢計(jì)量。如已知充電電壓為100V,電容為100nF,則由該兩線的

交點(diǎn)K,可讀出脈沖的電荷為10戶3能量為0.5mJ）?

心室纖維性顫動(dòng)閾值取決于脈沖電流的形式、持續(xù)時(shí)間及幅度、脈沖開始時(shí)的心臟時(shí)相、通過

人體的電流路徑及人的生理特征。

IEC曾在動(dòng)物身上做過試驗(yàn)，其結(jié)果是：對于短持續(xù)時(shí)■間的脈沖，心室纖維性顫動(dòng)?般僅

在脈沖落在心動(dòng)周期易損時(shí)間內(nèi)發(fā)生；對于電擊持續(xù)時(shí)間小于10ms的單向脈沖，心室纖維性顫

動(dòng)的發(fā)生由內(nèi)或￡所決定。圖19示出心室纖維性顫動(dòng)的閾值，對于50%的纖維性顫動(dòng)幾率,

月為0.005As,R則由脈沖持續(xù)時(shí)間ty=4ms時(shí)的0.01A、上升到t、=1ms時(shí)的0.02A2s。

該曲線給出路徑以左手到雙腳流過的電流的心室纖維性顫動(dòng)危險(xiǎn)幾率.對于其它電流途徑，則乘

以表2的心電流系數(shù)尸。圖中cl曲線以下，無纖維性出動(dòng)；cl曲線以上直到曲線c2以下,

具有較低的心室纖維性顫動(dòng)危險(xiǎn)，幾率直到5%；c2曲線以上直到c3曲線以下，具有中等纖

維性顫動(dòng)危險(xiǎn)，幾率直到50%；c3曲線以上，具有高纖維性顫動(dòng)危險(xiǎn)，大于50%幾率。

對于各種形式脈沖的纖維性顫動(dòng)能量率尤可由下列公式求出：

對于矩形脈沖：

F?=IKti

對于正弦形脈沖：

2

K=(7kc<p)/2)ti=TACCHIS)2ti

對于時(shí)間常數(shù)為T的電容放電：

K—Zx/(T/2)—7c(r.?)_t>

以上各式的電流參量可由圖17看出：心為矩形脈沖出流的量值，4c3為正弦形脈沖電流的

峰值，為正弦形脈沖電流的有效值，兒。為電容放電的峰值，右國為持續(xù)時(shí)間為37的電容

放電電流的有效值。具有相同心室纖維性顫動(dòng)能量率及相同電擊持續(xù)時(shí)間的矩形脈沖、正弦形脈

e

E

'

r

s

匕

卦

&

石

走

繁

too100010000

人體電源/MU/EA

沖及電容放電見圖20。?I'心室"維性■動(dòng)”值

由論定義可寫出，電容放電的R1為

Fei=7c(p>2So°°e2tfT—7c(p)2(T/2)

矩形脈沖及正弦形脈沖的凡及凡為

區(qū)3=&(303T

因?yàn)镽=冗2=區(qū)3,則

W(T/2)=以37=兒E「37

即IC(P)(1/'Z6)=7c(ms>=IK

根據(jù)上式將/K及Ic^)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的人仙(1/J6)值，則可由轉(zhuǎn)換而得的相應(yīng)入3值在

圖19中找到矩形脈沖和正弦形脈沖的心室纖維性顫動(dòng)閾值。

20具有相同肝雄性H動(dòng)罐*率及相同電擊待第

時(shí)間的矩形脈沖、正弦形脈沖及電容放電

3.直接電擊的防護(hù)措施

直接電擊保護(hù)又稱正常工作的電擊保護(hù)，也稱為基本保護(hù)，主要是防止直接接觸到帶電體，

一般采取以卜措施。

(1)將帶電體絕緣帶電部分完全用絕緣覆蓋。該絕緣的類型必須符合相應(yīng)電氣設(shè)備的標(biāo)

準(zhǔn)，且只能在遭到機(jī)械破壞后才能除去。絕緣能力必須達(dá)到長期耐受在運(yùn)行中受到的機(jī)械、化學(xué)、

電及熱應(yīng)力的要求。一般的油漆、清漆、噴漆都不符合要求。在安裝過程中所用的絕緣也必須經(jīng)

過試驗(yàn)，證實(shí)合乎要求后才能使用。

(2)用遙欄和外護(hù)物防護(hù)外護(hù)物一般為電氣設(shè)備的外殼，是在任何方向都能起直接接觸

保護(hù)作用的部件。遮欄則只對任何經(jīng)常接近的方向起直接接觸保護(hù)作用。兩者的防護(hù)要求如下：

①最低的防護(hù)要求在電氣操作區(qū)內(nèi)，防護(hù)等級為IP2X，頂部則為IP4X。在電氣操作

區(qū)內(nèi)，如可同時(shí)觸及的帶電部分沒有電位差時(shí)，防護(hù)等級可為IP1X。在封閉的電氣操作區(qū)內(nèi)可

不設(shè)防護(hù)。

②強(qiáng)度及花定性遮攔或外護(hù)物應(yīng)緊固在其所在位置，它的材料、尺寸和安裝方法必須具

有足夠的穩(wěn)定性和耐久性，并可承受在正常使用中可能出現(xiàn)的應(yīng)力和應(yīng)變。

③開啟成拆卸必須使用鑰匙或工具，并設(shè)置聯(lián)鎖裝置，即當(dāng)開啟和拆卸遮欄或外護(hù)物時(shí)，

將其中可能偶然觸及的所有帶電部分的電源自動(dòng)切斷，直到遮欄或外護(hù)物復(fù)位后才能恢復(fù)電源。

如遮欄或外護(hù)物中有電容器、電纜系統(tǒng)等儲能設(shè)備并可能導(dǎo)致危險(xiǎn)時(shí)，不但要在規(guī)定時(shí)間內(nèi)泄放

能量，而且還必須采用與上述要求相同的聯(lián)鎖裝置。也可在帶電部分與遮欄、外護(hù)物之間插入隔

離網(wǎng)罩，當(dāng)開啟或拆卸遮欄或外護(hù)物時(shí)不會(huì)觸及帶電部分。網(wǎng)罩可以固定，也可在遮欄、外護(hù)物

除去時(shí)自動(dòng)滑入。網(wǎng)罩防護(hù)等級至少為IP2X,且只有用鑰匙和工具才能移開。如需更換燈泡、

熔斷器而在外護(hù)物和遮欄上留有較大的孔洞時(shí)，則必須采取適當(dāng)措施防止人、畜無意識地觸及帶

電部分，而且還須設(shè)置明顯的標(biāo)志，警告通過孔洞觸及帶電部分會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)。

(3)用阻擋物防護(hù)阻擋物只能防護(hù)與帶電部分無意識接觸，但不能防護(hù)人們有意識接觸。

例如用保護(hù)遮欄、欄桿或隔板可以防止人體無意識接近帶電部分.又如用網(wǎng)罩或熔斷器的保護(hù)手

柄，可以防止在操作電氣設(shè)備時(shí)無意識觸及帶電部分。阻擋物可不用鑰匙或工具拆除，但必須固

定以免無意識地移開。

國21伸臂范圍

(4)置于伸臂范圍以外伸臂范圍如圖21所示。將帶電部分置于伸臂范圍以外可以

防止無意識地觸及。不同電位而能同時(shí)觸及的部分嚴(yán)禁放在伸臂范圍內(nèi)。如兩部分相距不到

2.5m,則認(rèn)為是能夠同時(shí)觸及的。當(dāng)人們的正?；顒?dòng)范圍S由一個(gè)防護(hù)等級低于IP2X的阻擋

物(如欄桿)限制時(shí)，則規(guī)定的距離應(yīng)從阻擋物算起。在正常工作時(shí)須手持大或長的導(dǎo)電物體的

地方，計(jì)算距離時(shí)須計(jì)及該物體的外形尺寸。

(5)采用RCD(剩馀電流保護(hù)裝置，也稱漏電并關(guān))作為附加保護(hù)RCD不能作為直接電

擊的唯一保護(hù)設(shè)備，只能作為附加保護(hù)，也就是作為其它保護(hù)失效或使用者疏忽時(shí)的附加電擊保

護(hù)。剩馀電流動(dòng)作整定值一般采用30mA。

4.間接電擊的防護(hù)措施

間接電擊保護(hù)又稱故障下的電擊保護(hù)，也稱附加保護(hù)，一般采用以卜措施：

(1)自動(dòng)切聽電源當(dāng)故障時(shí)，最大電擊電流的持續(xù)時(shí)間超過允許范圍時(shí)，自動(dòng)切斷電源

(IT系統(tǒng)的第一次故障除外)，防止電擊電流造成有害的生理效應(yīng).采用這種方法的前提是：

電氣設(shè)備的外露導(dǎo)電部分必須按系統(tǒng)接地制式與保護(hù)線相連，同時(shí)還宜進(jìn)行主等電位聯(lián)結(jié)。自動(dòng)

切斷電源法可以最大限度地利用原有的過電流保護(hù)設(shè)備，且方法簡單、投資最省，是一種常用的

措施。

(2)使用n級設(shè)備或采用相當(dāng)絕緣的保護(hù)I【級設(shè)備既有基本絕緣也有雙重絕緣或加強(qiáng)絕

緣；不考慮保護(hù)接地方法；設(shè)備內(nèi)導(dǎo)電部分嚴(yán)禁與保護(hù)線連接。該類設(shè)備的絕緣外護(hù)物必須能承

受可能發(fā)生的機(jī)械、電或熱應(yīng)力，一般的油漆、清漆及類似物料的涂層不符合要求。絕緣外護(hù)物

上嚴(yán)禁有任何非絕緣材料制作的螺栓，以免破壞外護(hù)物的絕緣。

(3)采用非導(dǎo)電場所在非導(dǎo)電場所內(nèi)，嚴(yán)禁有保護(hù)線，也不采取接地措施，因此可采用

0級設(shè)備(這種設(shè)備只有基本絕緣，沒有保護(hù)接地手段)。非導(dǎo)電場所應(yīng)具有絕緣的地板和墻(用

于標(biāo)稱電壓不超過500V的設(shè)備，其絕緣電阻不小于50kQ；如標(biāo)稱電壓超過500V,則為

lOOkQ),其防護(hù)措施如下：

①外露導(dǎo)電部分之間、外露導(dǎo)電部分與外部導(dǎo)電部分之間的距離不小于2m；如在伸臂范圍

以外,則為1.25m。

②如達(dá)不到上述距離，則在兩導(dǎo)電部分之間設(shè)置絕緣阻擋物，使越過阻擋物的距離不小于

2m。

③將外部導(dǎo)電部分絕緣起來，絕緣物要有足夠的機(jī)械強(qiáng)度并能耐受2000V電壓，且在正常情

況下，泄漏電流不大于1mA。

上述布置必須是永久性的，即使使用手?jǐn)y式或移動(dòng)式設(shè)備也必須能滿足上述要求；另外，還

應(yīng)采取措施使墻和地板不因受潮而失去原有電阻值，同時(shí)外部導(dǎo)電部分也不能從外部引入電位。

(4)不接地的局部等電位聯(lián)結(jié)凡是能同時(shí)觸及的外露導(dǎo)電部分和外部導(dǎo)電部分采用不與

大地相連的等電位聯(lián)結(jié)，使其電位近似相等，以免發(fā)生電擊。局部等電位聯(lián)結(jié)系統(tǒng)嚴(yán)禁通過外露

導(dǎo)電部分或外部導(dǎo)電部分與大地接觸，如不能滿足，必須采用自動(dòng)切斷電源措施。為了防止進(jìn)入

等電位場所的人遭受危險(xiǎn)的電位差，在和大地絕緣的導(dǎo)電地板與不接地的等電位聯(lián)結(jié)系統(tǒng)連接的

地方，必須采取措施減少電位差。

(5)電氣隔離將回路進(jìn)行電氣隔離是為了防止觸及絕緣破壞的外露導(dǎo)電部分產(chǎn)生電擊電

流，一般采取以下措施：

①該回路必須由隔離變壓器或有多個(gè)等效隔離繞組的發(fā)電機(jī)供電，電源設(shè)備必須采用n級設(shè)

備或與其相當(dāng)?shù)慕^緣。如該電源設(shè)備供電給幾個(gè)電氣設(shè)備，則這些電氣設(shè)備的外露導(dǎo)電部分嚴(yán)禁

與電源設(shè)備的金屬外殼相連。

②該回路電壓不能超過500V,其帶電部分嚴(yán)禁與其它回路或大地相連,并須注意與大地之間

的絕緣。繼電器、接觸器、輔助開關(guān)等電氣設(shè)備的帶電部分與其它回路的任何部分之間也需要這

種電氣隔離。

③不同回路應(yīng)分開布線，如無法分開，則必須采用不帶金屬外皮的多芯電纜或?qū)⒔^緣導(dǎo)線敷

設(shè)在絕緣的管路或線槽中。這些電纜或?qū)Ь€的額定電壓不低于可能出現(xiàn)的最高電壓，旦每條回路

有過電流保護(hù)。

(4)被隔離回路的外露導(dǎo)電部分必須采用絕緣的不接地等電位聯(lián)結(jié)，該連接線嚴(yán)禁與其它回路

的保護(hù)線或外露導(dǎo)電部分相連接，也不與外部導(dǎo)電部分連接。插座必須有保護(hù)插孔，其觸頭上必

須連接到等電位聯(lián)結(jié)系統(tǒng)。軟電纜也必須有一根保護(hù)芯線作等電位聯(lián)結(jié)用(供電給n級設(shè)備的電

纜除外)。

⑤如出現(xiàn)影響兩個(gè)外露導(dǎo)電部分的故障，而這兩部分又接至不同相的導(dǎo)線時(shí)，則必須有一個(gè)

保護(hù)裝置能滿足自動(dòng)切斷電源的要求。

5.防止直接和間接電擊兩者的措施

兼有防止直接和間接電擊的保護(hù)，也稱為正常工作及故障情況下兩者的電擊保護(hù)，可采

取以下措施。

(1)安全電壓采用的標(biāo)稱電壓不超過安全電壓50V,如果引出中性殘，中性線的絕緣與相

線相同。

(2)由安全電源供電安全電源有以下幾種：

①安全隔離變壓器，其一、二次繞組間最好用接地屏蔽隔離。

②電化電源，如蓄電池。

③與較高電壓回路無關(guān)的其它電源，如柴油發(fā)電機(jī)。

@按標(biāo)準(zhǔn)制造的電子裝置，保證內(nèi)部故障時(shí)，端子電壓不超過50V,或端子電壓可能超過50V,

但電能量很小，人一接觸端子，電壓立即降到50V以下。

(3)回路配置

①安全電壓的帶電部分嚴(yán)禁與大地、其它回路的帶電部分或保護(hù)線相連。

②安全電壓回路的導(dǎo)線與其它回路導(dǎo)線隔離，該隔離不低于安全變壓器輸入和輸出線圈間的

絕緣強(qiáng)度。如無法隔離，安全電壓回路的導(dǎo)線必須在基本絕緣外附加一個(gè)密封的非金屬護(hù)套、電

壓不同的回路的導(dǎo)線必須用接地的金屬屏蔽或金屬護(hù)套分開。如果安全電壓回路的導(dǎo)線與其它電

壓回路的導(dǎo)線在同?電纜或組合導(dǎo)線內(nèi)，則安全電壓回路的導(dǎo)線必須單獨(dú)或集中地按最高電壓絕

緣處理。

③安全電壓的插頭不能插入其它電壓的插座內(nèi)，安全電壓的插座也不能被其它電源的插頭插

入，且必須有保護(hù)觸頭。

④當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)電壓超過25V時(shí)，正常工作的電擊保護(hù)必須采用IP2X的遮欄或外護(hù)物，或采用包

以耐壓500V歷時(shí)1分鐘不擊穿的絕緣。

田23當(dāng)設(shè)在接地裝置后,人悻觸及絕致

損壞的電機(jī)外殼時(shí)電溫的通路

6.防止電擊的接地方法

就是將電氣設(shè)備在正常情況下不帶電的金屬部分與接地極之間作良好的金屬連接，以保護(hù)人體

的安全。

從圖22可以看出，當(dāng)電氣設(shè)備某處的絕緣損壞時(shí)外殼就帶電。由于電源中性點(diǎn)接地，即使

設(shè)備不接地，因線路與大地間存在電容，或者線路上某處絕緣不好，如果人體觸及此絕緣損壞的

電氣設(shè)備外殼，則阻流就經(jīng)人體而成通路，這樣就遭受了電擊的危害。

圖23表示有接地裝置的電氣設(shè)備。當(dāng)絕緣損壞、外殼帶電時(shí)，接地電流Id將同時(shí)沿著接

地極和人體兩條通路流過。流過每?條通路的電流值將與其電阻的大小成反比，電流分別為L

及人即

/IA=Rt/RK（3）

式中：L'——沿接地極流過的電流

Z---流經(jīng)人體的電流

血——人體的電阻

兄——接地極的接地電阻

從式（3）中可以看出，接地極電阻越小，流經(jīng)人體的電流也就越小。通常人體的電阻比接

地極電阻大數(shù)百倍，所以流經(jīng)人體的電流也就比流經(jīng)接地極的電流小數(shù)百倍。當(dāng)接地電阻極小時(shí),

流經(jīng)人體的電流幾乎等于零，也就是人心0,L；弋Zo因而，人體就能避免觸電的危險(xiǎn)。

因此，不論施工或運(yùn)行時(shí)，在一年中的任何季節(jié)，均應(yīng)保證接地電阻不大于設(shè)計(jì)或規(guī)程中所規(guī)

定的接地也阻值，以免發(fā)生電擊危險(xiǎn)。

（二）保障電氣系統(tǒng)正常運(yùn)行

電力系統(tǒng)接地?般為中性點(diǎn)接地。中性點(diǎn)的接地電阻很小，因此中性點(diǎn)與地

間的電位接近于零。當(dāng)相線碰殼或接地時(shí)，其它兩相對地電壓，在中性點(diǎn)絕緣

系統(tǒng)中將升高為相阻壓的V3倍；而在中性點(diǎn)接地的系統(tǒng)中則接近于相電壓，

有利于系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，防止系統(tǒng)振蕩，而且系統(tǒng)中的電氣設(shè)備和線路只要按相

電壓考慮其絕緣水平，降低了甩氣設(shè)備的制造成本和線路的建設(shè)費(fèi)用。由于有

了中性點(diǎn)的接地線，也可保證繼電保護(hù)的可靠性。

通信系統(tǒng)一般采用正極接地，可防止雜音竄入和保證通信設(shè)備正常運(yùn)行。

電子線路需要穩(wěn)定的參考點(diǎn)，才能正常運(yùn)行，因此也要接地。

（三）防止雷擊和靜電的危害

雷擊時(shí)產(chǎn)生靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)，物料在生產(chǎn)和運(yùn)輸中因摩擦而引起的靜

電，都可能造成電擊或火災(zāi)危險(xiǎn)。

直接遭受雷擊的危害，比之于感應(yīng)雷那就更大了，而且發(fā)生的機(jī)會(huì)亦更多。

所以，為了防止直擊雷，必須裝設(shè)防雷裝置。

所有防雷裝置和防止靜電危險(xiǎn)的措施，最主要的方法是設(shè)置接地裝置?，F(xiàn)

在將其作用分述如下：

1.直擊雷

天氣炎熱時(shí)，天空中往往存在著大量雷云。比如當(dāng)帶有正電荷的雷云飄近

地面時(shí)，就在附近地面特別是突出地面的高大建筑物上感應(yīng)有負(fù)電荷。當(dāng)?shù)孛?/p>

和建筑物上積聚的電荷密度很高，而雷云又十分接近地面或建筑物時(shí)，就會(huì)產(chǎn)

生強(qiáng)烈的放電現(xiàn)象。這就是通常所謂雷擊。雷擊的破壞作用是很大的。它不僅

要擊斃人畜，燒焦或劈倒樹木，而且還破壞建筑物，甚至引起火災(zāi)和爆炸。

為了防止直擊雷，往往在建筑物的頂部裝設(shè)避雷針或避雷帶。避雷針或避

雷帶都是經(jīng)引下線連接到接地裝置的，與大地間有良好連接。這樣，當(dāng)建筑物

上空附近出現(xiàn)有雷云時(shí)，地面上感應(yīng)產(chǎn)生的相反的電荷，就會(huì)沿接地裝置、引

下線和避雷針或避雷帶跑進(jìn)大氣里，與雷云中的電荷中和，從而避免發(fā)生大規(guī)

模的強(qiáng)烈放電現(xiàn)象。這就防止了雷擊的發(fā)生。

根據(jù)采用防雷裝置的經(jīng)驗(yàn)證明，防雷裝置必須有正確的設(shè)計(jì)和合理的安裝。

否則，不但不能防雷，甚至更容易招致雷害。這是因?yàn)槔讚魰r(shí)能產(chǎn)生反擊的緣

故。反擊的發(fā)生，可能引起電氣設(shè)備絕緣的破壞、金屬管道被燒穿，甚至于引

起火災(zāi)、爆炸和人身事故。

防雷的接地裝置所引起的高電位，可能對建筑物地下的金屬管道、電纜等放

電，形成電氣反擊，因此，在防雷接地裝置與地下金屬管道、電纜等之間，必

須保持有一定的距離或?qū)⑺鼈冞M(jìn)行等電位聯(lián)結(jié)。

2.靜電感應(yīng)雷

當(dāng)金屬屋頂或其它導(dǎo)體處于雷云和大地間所形成的電場中時(shí)，屋頂或?qū)w

上就會(huì)感應(yīng)出與雷云異性的大量電荷。雷云放電后，云與大地間的電場消失，

導(dǎo)體和屋頂上的電荷來不及立即流散，因而會(huì)產(chǎn)生對地很高的靜電感應(yīng)過電壓

并可能引起火災(zāi)或爆炸。

為了防止靜電感應(yīng)過電壓的危害，應(yīng)將建筑物的金屬屋頂和建筑物內(nèi)所有

大型金屬物體，如鋼屋架、鋼筋混凝土柱子、金屬管道及水箱等，全部予以良

好的接地，使因感應(yīng)而產(chǎn)生的靜電荷，迅速地被導(dǎo)人地中而沒有積聚的可能。

這樣就能避免靜電感應(yīng)過電壓的產(chǎn)生。

3.電磁感應(yīng)雷

由于雷擊時(shí)能產(chǎn)生幅度和陡度都很大的雷電流，在它的周圍空間里，就會(huì)

形成強(qiáng)大的變化的電磁場。處在這一電磁場中的導(dǎo)體，就會(huì)感應(yīng)出非常高的電

勢。若導(dǎo)體恰巧形成間隙不大的閉合環(huán)路，那么，在間隙處就會(huì)產(chǎn)生火花放電

現(xiàn)象。

電磁感應(yīng)現(xiàn)象還可以使構(gòu)成閉合回路的金屬物體產(chǎn)生感應(yīng)電流。如果回路

間的導(dǎo)體接觸不良，就會(huì)產(chǎn)生局部發(fā)熱現(xiàn)象。這對于存放易燃或易爆炸物品的

建筑物是十分危險(xiǎn)的。為了防止電磁感應(yīng)引起的不良后果，應(yīng)將所有互相靠近

的金屬物體，如金屬設(shè)備、管道與金屬結(jié)構(gòu)之間，很好地用金屬線路接起來，

并與接地裝置有良好的連接.

4.靜電

在物理學(xué)中曾告訴過我們，任何兩種不同物質(zhì)的物體發(fā)生摩擦?xí)r，都能夠產(chǎn)

生不同的靜電荷。這種摩擦生電的現(xiàn)象，在日常生活中也是常常會(huì)遇到的。例

如，在很干燥的天氣里，用那料制的梳子梳干凈頭發(fā)的時(shí)候，往往頭發(fā)會(huì)飄起

來，梳不服貼、這就是因?yàn)槭嶙优c頭發(fā)發(fā)生摩擦而帶了電荷的緣故。

在生產(chǎn)中，這種摩擦生電的現(xiàn)象就更為普遍了。例如在工業(yè)企業(yè)中，當(dāng)利

用皮帶傳動(dòng)或由不導(dǎo)電橡膠制成的橡皮輸送裝置工作時(shí)；當(dāng)在各種混合器中攪

拌物質(zhì)時(shí)；當(dāng)物質(zhì)用軋輯或輾光機(jī)進(jìn)行加工時(shí)；當(dāng)搖蕩液體或把液體從一容器

轉(zhuǎn)注到另一容器時(shí)；當(dāng)液體在管道中流動(dòng)速度較大時(shí)……，都經(jīng)常會(huì)由于摩擦

原因而產(chǎn)生靜電。這些電荷不僅聚集在管道、容器和貯罐上，而且還會(huì)聚集在

加工設(shè)備上，形成了很高的電位，對人身安全以及對設(shè)備和建筑物都存在著危

險(xiǎn)。

為了防止由于靜電聚集而形成火花放電的危險(xiǎn).