电气安全技术safety technique of electrical engineering

避免电气事故发生所采取的防护措施。电气事故的防护属于劳动保护范畴，其主要方面是人身事故的防护，而人身事故与电气设备安全运行有着密切关系，因之电气安全一般泛指人身伤害和设备损坏两方面事故的防护。
人身事故 主要是电流对人体产生的直接或间接的伤害。直接伤害有电击和电伤；间接伤害是因电击引起的二次性的人身伤害事故，或由电气火灾、爆炸而造成的人身伤亡等。电击是电流通过人体内部，对人体内部器官造成病理性伤害，破坏心脏、肺部及神经系统的正常工作，乃至危及人的生命。在低压系统，当通电电流较小、通电时间不长的情况下，电流引起人的心室纤颤，是电击致死的主要原因；通电时间较长，通电电流更小的情况下，窒息也会成为电击致死的原因。电伤是电流的热效应、化学效应或机械效应对人体造成的伤害。电伤多见于机体外部，且在机体留有伤痕。电弧烧伤是最常见而最严重的一种电伤，电烙印是另外一种电伤。
电流对人体的作用 是指电流通过人体内部对人体的有害作用。电流通过人体会引起：针刺感、压迫感、打击感、痉挛、疼痛乃至血压升高、昏迷、心律不齐、心室纤颤等症状。对人体伤害的程度与通过人体电流的大小、通过持续时间、途径、电流种类及人体状况等多种因素有关，各因素中电流大小与通过持续时间，与伤害程度有着特别密切关系。
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、感觉越强烈，引起心室纤颤所需时间越短，致命的危险越大。对于工频交流电，按照通过人体的电流大小不同，人体呈现不同状态，将电流分为三级：❶感知电流，引起人的感觉最小的电流。人对电流的最初感觉是轻微麻抖和刺痛，资料表明，对于成年男性平均感知电流的有效值(除单独指出外，以下均指有效值)约为1.1毫安；成年女性约为0.7毫安。感知电流一般不会对人体造成伤害，但如增大时，感觉增强反应变大，可能导致二次伤害。由于感知电流为1毫安左右，规定小型携带式电气设备的泄漏电流不得大于0.5毫安；重型移动式电气设备的最大泄漏电流不得大于0.75毫安。
❷摆脱电流，发生触电后能自主摆脱电源的最大电流。摆脱电流是人体可以忍受而一般不致造成不良后果的电流。资料表明，按0.5%概率，男性的最小摆脱电流为9毫安；女性为6毫安，儿童要比成年人小得多。电流超过感知电流时，发热、刺痛的感觉增强，至电流增大到一定程度，触电者将因肌肉收缩、痉挛而抓紧带电体，不能自行摆脱电源，摆脱电源的能力随着触电时间的延长而减弱。国际电工委员会(IEC)在1984年的479-1报告中提出摆脱电流为10毫安。
❸致命电流，在较短时间内危及生命的电流称为致命电流。电击致死的原因较复杂，高压触电事故中，可能因电弧或很大电流通过人体烧伤而致命； 低压触电事故中，可能因心室纤颤，也可能因窒息时间过长而致命。在不超过数百毫安的情况下，电击致命的主要原因是心室纤颤，因此引起心室纤颤的电流即致命电流。
伤害程度与通电时间的关系 通电时间越长越容易引起心室纤颤， 电击的危险性越大， 这是因为： ❶通电时间越长， 能量积累增加， 引起心室纤颤的电流减小。据动物试验及综合分析， 德国科学家柯宾(S.Koeppen)于1966年提出的一个表达式为：

I·t=50毫安·秒

此式允许时间范围为0.01～0.5秒。考虑一个安全系数(1.67)后得到柯宾曲线公式：

I·t=30毫安·秒

以前多用此曲线确定人体触电时的安全界限。美国科学家达耳基尔(C.F.Dalziel)于1968年提出，当发生心室纤颤的概率为0.5%时，引起心室纤颤的工频电流与通电时间的关系为：

I=116/

式中 I为心室纤颤电流（毫安）; t为通电时间（秒）。此式允许时间范围为0.08～5秒。国际电工委员会(IEC)在1984年的479-1报告中提出了（经过修正的）人体通过15～100赫交流电流的时间/电流反应区，如图所示。图中所示交流电流对于人体的作用，按效应大小和通过电流的时间与其大小的关系，划分为四个区域。各区域中，交流电流对人体产生的生理效应为： 1 区通常无反应； 2 区通常无有害的病理反应；3 区预计通常无器质性损伤，可引起肌肉痉挛，呼吸困难，对心脏搏动的形成和传导产生可逆性紊乱。随着电流量的加大，时间的延长，可能出现包括发生心房纤颤和非心室纤颤的瞬间停跳。4 区除有3区的效应外，心室纤颤可能提高到5%(曲线C₂)、50%(曲线C₃)以及超过50%(曲线C₃以外)。随着电流的加大，时间的延长，可能产生心脏停跳，呼吸停止，以及严重的烧伤等病理效应。
❷心脏搏动周期中，只有相应于心电图T波这一个特定相位对电流最敏感，通电时间越长，与该相位重合的可能性也就越大。
❸随着通电时间的延长，人体电阻因出汗等原因而降低，导致通过人体的电流进一步增加。

人体通过15～100赫交流电流的时间/电流反应区域

注： 1. 本图所示电流途径为左手至双脚，对其他电流途径可用心脏电流系数修正。
2. 相应于500毫安/100毫秒处的心室纤颤概率为0.14%。

伤害程度与电流途径的关系 从左手到前胸，因其途经心脏且途径最短，是最危险的； 从脚到脚是危险性较小的途径。如电流通过中枢神经系统，会引起其强烈失调导致死亡； 通过头部，使人昏迷甚至损害大脑而沉睡不醒以至死亡； 通过脊髓将招致截瘫。
伤害程度与电流种类的关系 直流、高频、冲击电流和静电电荷对人体都有伤害作用，但一般比工频电流的伤害程度要轻。直流最小感知电流，对于男性平均为5.2毫安，女性为3.5毫安； 摆脱电流对于男性平均为76毫安，女性为51毫安； 致命电流值与通电时间有关，当通电时间0.03秒约为1300毫安，通电时间3秒约为500毫安。
安全电压 是制订安全措施的依据，安全电压决定于人体允许电流和人体电阻。一般情况下，人体允许电流即摆脱电流，因在摆脱电流范围内，人能自主摆脱带电体，免除触电危险。在可能引起二次伤害的情况下，人体允许电流要小于摆脱值，以不引起痉挛的5毫安为依据。人体电阻是由两部分组成，一是体内电阻，它是不受外界影响的，其数值一般为500欧； 二是皮肤电阻，它是随条件不同而在很大范围内变化，其值为325～7000欧，因接触电压、皮肤状况而异。此电阻并非纯电阻，还有与皮肤电阻并联的电容，一般皆可忽略。世界各国对安全电压的规定多不相同，中国规定为36伏及12伏，国际电工委员会规定接触电压限定值为50伏，并规定25伏以下者不需考虑防止电击的安全措施。
防护措施 有以下几种： ❶绝缘。将电气设备用绝缘材料封护，实现电气隔离，以防止人身触电。对于电气设备的绝缘必须与电压等级相符，且与工作环境及条件相适应。使用中防止造成机械损伤，注意检验绝缘电阻，并及时分析其降低的原因，采取补救措施。
❷屏护。以屏护装置将电气设备带电的部位或场所与外部隔离，防止工作人员或其他人员无意进入危险区。屏护装置有：遮栏、栅栏、保护网、围墙及各种罩、箱、盒、盖等。屏护装置有永久性的、临时性的和可移动性的，装置的设置应符合间距的要求，并应根据需要配以明显的标志。
❸间距。为防止发生触电或短路而规定带电体之间、带电体与地面之间、带电体与其他设备之间、工作人员与带电体之间必须保持的最小距离或最小间隙，又称为安全距离。间隙的大小是根据不同形式、不同电压等级下的放电间隙及安全裕度确定的，在电气安全工作规程和电气安装标准中均有明确的规定。
❹保护接地及保护接零。保护接地是将电气设备不带电的外露导电部分与大地联接的安全措施。保护接零是将电气设备不带电的外露导电部分与中性点接地的电网零线相联接的保护措施（见接地）。
除上述技术措施外，还有：防止电气设备损坏的短路保护、过电压保护、过载保护；防止异步电动机损坏的缺相保护、欠压及失压保护；防止电气火灾和爆炸保护；防雷保护等。
安全作业技术 电工作业时所采取的安全技术措施。主要有：❶安全用具。有绝缘安全用具、验电器、登高安全用具及临时接地线、临时遮栏、标示牌和防护眼镜等。绝缘安全用具分为两类：一是基本绝缘安全用具，其绝缘强度能长期承受适用场所的工作电压，直接用于额定电压下的操作，有绝缘杆、绝缘夹钳等；二是辅助安全用具，其绝缘强度不能单独承受工作场所的电压，通常配合基本绝缘安全用具使用，有绝缘手套、绝缘鞋、绝缘靴、绝缘垫和绝缘台等。使用安全用具要注意选用适当、检查合格、妥善保管，并应定期试验。
❷电工日常作业中的安全措施。包括：值班、巡视和倒闸操作。值班和巡视的任务是监视、检查、维护并记录电力系统的运行情况。倒闸操作即拉合闸，为防止带负荷拉合闸酿成事故，操作顺序规定为：拉闸时先拉负荷侧后拉电源侧；合闸时顺序与拉闸时相反。上述操作应由两名值班人员完成，其中一人操作，另一人监护。
❸带电安全作业。在不停电的情况下，进行工作的安全措施。工作分为直接作业和间接作业两种方式。前者是人体直接接触带电体，人体与带电体处于等电位，而与地保持一定的安全距离。后者是人体与地处于等电位，通过绝缘工具触及带电体，即人体与带电体保持一定的安全距离。低压带电作业多采用直接作业方式。带电作业要遵守：在天气良好的条件下进行；使用绝缘工具；在有人监护下，由熟练工作人员进行等安全要求。
❹停电安全作业。在停电设备上进行工作的安全措施。作业时要求程序是：停电；验电；装设临时接地线；悬挂标示牌并装设临时遮栏，经检查无误后方可开始工作。
除以上措施外，还必须执行以下八种工作制度，即工作票制度、操作票制度、查工交底制度、工作许可制度、工作监护制度、工作间断及转移制度、工作终结及送电制度、调度管理制度等。这是电工作业安全的组织保证。
电气设备安全防护 防止设备损坏的技术措施。主要有：根据需要正确选择电气设备的使用条件和额定参数；正确安装、正确接线；加强运行管理和维护；定期测试和试验；装设必要的保护装置等。