安全用电的实验装置图回答问题

1. 运用知识解决问题：（1）如图1所示的实验装置图中，属于研究电动机原理的是______，这个过程中______能转

(12V)26Ω=24W，
∴当开关S₁、S₂均闭合时，要使电流表安全使用，变阻器接入电路的阻值不得小于6Ω；整个电路的电功率的变化范围是24～36W．
故答案为：（1）（1），电，机械，电风扇、洗衣机；
（2）磁性，吸下，接触；
（3）如图所示；
（4）①R₁的阻值为12Ω；
②变阻器接入电路的阻值不得小于6Ω；整个电路的电功率的变化范围是24～36W．

2. 安全用电的用电方法

如果在生产和生活中不注意安全用电，会带来灾害。
例如，触电可造成人身伤亡，设备漏电产生的电火花可能酿成火灾、爆炸。
怎样安全用电
夏季的酷热使人难耐，空调、电风扇也都转了起来。因为使用这些电器而造成的火灾、触电事故每年都有发生，怎样既安全又科学地用电，是每个家庭必须注意的大事。首先，要考虑电能表和低压线路的承受能力。电能表所能承受的电功率近似于电压乘电流的值，民用电的电压是220伏，如家中安装2.5安的电能表，所能承受的功率便是550瓦，像600瓦的电饭煲则不能使用。如此推算，5安的电能表所能承受的电功率是1100瓦。
其次，要考虑一个插座允许插接几件电器。如果所有电器的最大功率之和不超过插座的功率，一般是不会出问题的。用三对以上插孔的插座，而且要同时使用空调、电饭锅、电饭煲、电热水器等大功率电器时，应先算一算这些电器功率的总和。如超过了插座的限定功率，插座就会因电流太大而发热烧坏，这时应减少同时使用的电器数量，使功率总和保持在插座允许的范围之内。
另外，安装的刀闸必须使用相应标准的保险丝（普遍用空气开关，保险丝基本已淘汰）。不得用其他金属丝替代，否则容易造成火灾，毁坏电器。如因家用电器着火引起火灾，必须先切断电源，然后再进行救火，以免触电伤人。
电压波动大时要使用保护器。日常生活中，瞬间断电或电源电压波动较大的情况时有发生，这对电冰箱是—个威胁。若停电后又在短时间（3～5分钟）内恢复供电，电冰箱的压缩机所承受的启动电流要比正常启动电流大好几倍，可能会烧毁压缩机。
一、学会看安全用电标志明确统一的标志是保证用电安全的一项重要措施。统计表明，不少电气事故完全是由于标志不统一而造成的。例如由于导线的颜色不统一，误将相线接设备的机壳，而导致机壳带电，酿成触点伤亡事故。标志分为颜色标志和图形标志。颜色标志常用来区分各种不同性质、不同用途的导线，或用来表示某处安全程度。图形标志一般用来告诫人们不要去接近有危险的场所。为保证安全用电，必须严格按有关标准使用颜色标志和图形标志。我国安全色标采用的标准，基本上与国际标准草案（ISD）相同。一般采用的安全色有以下几种：1、红色：用来标志禁止、停止和消防，如信号灯、信号旗、机器上的紧急停机按钮等都是用红色来表示“禁止”的信息。2、黄色：用来标志注意危险。如“当心触电”、“注意安全”等。3、绿色：用来标志安全无事。如“在此工作”、“已接地”等。4、蓝色：用来标志强制执行，如“必须带安全帽”等。5、黑色：用来标志图像、文字符号和警告标志的几何图形。按照规定，为便于识别，防止误操作，确保运行和检修人员的安全，采用不同颜色来区别设备特征。如电气母线，A相为黄色，B相为绿色，C相为红色，明敷的接地线涂为黑色。在二次系统中，交流电压回路用黄色，交流电流回路用绿色，信号和警告回路用白色。二、安全用电的注意事项：随着生活水平的不断提高，生活中用电的地方越来越多了。因此，我们有必要掌握以下最基本的安全用电常识：l、认识了解电源总开关，学会在紧急情况下关断总电源。2、不用手或导电物（如铁丝、钉子、别针等金属制品）去接触、探试电源插座内部。3、不用湿手触摸电器，不用湿布擦拭电器。4、电器使用完毕后应拔掉电源插头；插拔电源插头时不要用力拉拽电线，以防止电线的绝缘层受损造成触电；电线的绝缘皮剥落，要及时更换新线或者用绝缘胶布包好。5、发现有人触电要设法及时关断电源；或者用干燥的木棍等物将触电者与带电的电器分开，不要用手去直接救人；年龄小的同学遇到这种情况，应呼喊成年人相助，不要自己处理，以防触电。6、不随意拆卸、安装电源线路、插座、插头等。哪怕安装灯泡等简单的事情，也要先关断电源，并在家长的指导下进行。三、安全用电常识1、入户电源线避免过负荷使用，破旧老化的电源线应及时更换，以免发生意外。2、入户电源总保险与分户保险应配置合理，使之能起到对家用电器的保护作用。3、接临时电源要用合格的电源线、电源插头、插座要安全可靠。损坏的不能使用，电源线接头要用胶布包好。4、临时电源线临近高压输电线路时，应与高压输电线路保持足够的安全距离(10KV及以下0.7米；35KV,1米；110KV,1.5米；220KV,3米；500KV,5米)。5、严禁私自从公用线路上接线。6、线路接头应确保接触良好，连接可靠。7、房间装修，隐藏在墙内的电源线要放在专用阻燃护套内，电源线的截面应满足负荷要求。8、使用电动工具如电钻等，须戴绝缘手套。9、遇有家用电器着火，应先切断电源再救火。10、家用电器接线必须确保正确，有疑问应及时询问专业人员。11、家庭用电应装设带有过电压保护的调试合格的漏电保护器，以保证使用家用电器时的人身安全。12、家用电器在使用时，应有良好的外壳接地，室内要设有公用地线。13、湿手不能触摸带电的家用电器，不能用湿布擦拭使用中的家用电器，进行家用电器修理必须先停电源。14、家用电热设备，暖气设备一定要远离煤气罐、煤气管道，发现煤气漏气时先开窗通风，千万不能拉合电源，并及时请专业人员修理。15、使用电熨斗、电烙铁等电热器件。必须远离易燃物品，用完后应切断电源，拔下插销以防意外。
开关正确安装
如果将照明开关装设在零线上，虽然断开时电灯也不亮，但灯头的相线仍然是接通的，而人们以为灯不亮，就会错误地认为是处于断电状态。而实际上灯具上各点的对地电压仍是220伏的危险电压。如果灯灭时人们触及这些实际上带电的部位，就会造成触电事故。所以各种照明开关或单相小容量用电设备的开关，只有串接在火线上，才能确保安全。
插座正确安装
通常，单相用电设备，特别是移动式用电设备，都应使用三芯插头和与之配套的三孔插座。三孔插座上有专用的保护接零（地）插孔，在采用接零保护时，有人常常仅在插座底内将此孔接线桩头与引入插座内的那根零线直接相连，这是极为危险的。因为万一电源的零线断开，或者电源的火（相）线、零线接反，其外壳等金属部分也将带上与电源相同的电压，这就会导致触电。
因此，接线时专用接地插孔应与专用的保护接地线相连。采用接零保护时，接零线应从电源端专门引来，而不应就近利用引入插座的零线。
塑料绝缘导线严禁直接埋在墙内
1． 塑料绝缘导线长时间使用后，塑料会老化龟裂，绝缘水平大大降低，当线路过载或短路时，更易加速绝缘的损坏。
2． 一旦墙体受潮，就会引起大面积漏电，危及人身安全。
3． 塑料绝缘导线直接暗埋，不利于线路检修和保养。
使用漏电保护器的好处
漏电保护器又称漏电保护开关，是一种新型的电气安全装置，其主要用途是：
1． 防止由于电气设备和电气线路漏电引起的触电事故。
2． 防止用电过程中的单相触电事故。
3． 及时切断电气设备运行中的单相接地故障，防止因漏电引起的电气火灾事故。
4． 随着人们生活水平的提高，家用电器的不断增加，在用电过程中，由于电气设备本身的缺陷、使用不当和安全技术措施不利而造成的人身触电和火灾事故，给人民的生命和财产带来了不应有的损失，而漏电保护器的出现，对预防各类事故的发生，及时切断电源，保护设备和人身安全，提供了可靠而有效的技术手段。
触电事故的主要原因
统计资料表明，发生触电事故的主要原因有以下几种：
1． 缺乏电器安全知识，在高压线附近放风筝，爬上高压电杆掏鸟巢；低压架空线路断线后不停地用手去拾火线；黑夜带电接线手摸带电体；用手摸破损的胶盖刀闸。
2． 违反操作规程，带电连接线路或电器设备而又未采取必要的安全措施；触及破坏的设备或导线；误登带电设备；带电接照明灯具；带电修理电动工具；带电移动电气设备；用湿手拧灯泡等。
3． 设备不合格，安全距离不够；二线一地制接地电阻过大；接地线不合格或接地线断开；绝缘破坏导线裸露在外等。
4． 设备失修，大风刮断线路或刮倒电杆未及时修理；胶盖刀闸的胶木损坏未及时更改；电动机导线破损，使外壳长期带电；瓷瓶破坏，使相线与拉线短接，设备外壳带电。
5． 其他偶然原因，例如夜间行走触碰断落在地面的带电导线。
发生触电时应采取哪些救护措施
发生触电事故时，在保证救护者本身安全的同时，必须首先设法使触电者迅速脱离电源，然后进行以下抢修工作。
1． 解开妨碍触电者呼吸的紧身衣服。
2． 检查触电者的口腔，清理口腔的粘液，如有假牙，则取下。
3． 立即就地进行抢救，如呼吸停止，采用口对口人工呼吸法抢救，若心脏停止跳动或不规则颤动，可进行人工胸外挤压法抢救。决不能无故中断。
如果现场除救护者之外，还有第二人在场，则还应立即进行以下工作：
1） 提供急救用的工具和设备。
2） 劝退现场闲杂人员。
3） 保持现场有足够的照明和保持空气流通。
4） 向领导报告，并请医生前来抢救。
实验研究和统计表明，如果从触电后1分钟开始救治，则90%可以救活；如果从触电后6分钟开始抢救，则仅有10%的救活机会；而从触电后12分钟开始抢救，则救活的可能性极小。因此当发现有人触电时，应争分夺秒，采用一切可能的办法。
家庭安全用电有哪些措施
随着家用电器的普及应用，正确掌握安全用电知识，确保用电安全至关重要。
1． 不要购买“三无”的假冒伪劣家用产品。
2． 使用家电时应有完整可靠的电源线插头。对金属外壳的家用电器都要采用接地保护。
3． 不能在地线上和零线上装设开关和保险丝。禁止将接地线接到自来水、煤气管道上。
4． 不要用湿手接触带电设备，不要用湿布擦抹带电设备。
5． 不要私拉乱接电线，不要随便移动带电设备。
6． 检查和修理家用电器时，必须先断开电源。
7． 家用电器的电源线破损时，要立即更换或用绝缘布包扎好。
8． 家用电器或电线发生火灾时，应先断开电源再灭火。
如何防止烧损家用电器
常用的家用电器的额定电压是220伏，正常的供电电压在220伏左右。当供电线路中若因雷击等自然灾害造成的供电电压瞬时升高、三相负荷不平衡户线年久失修发生断零线，或因人为错接线等引起的相电压升高等原因发生电压升高，就会使电流增大导致家用电器因过热而烧损。要防止烧损家用电器，就要从以下方面入手：一是用电设备不使用时应尽量断开电源；二是改造陈旧失修的接户线；三是安装带过电压保护漏电开关。
保险丝如何选配保险丝
居民家庭用的保险丝应根据用电容量的大小来选用。如使用容量为5安的电表时，保险丝应大于6安小于10安；如使用容量为10安的电表时，保险丝应大于12安小于20安，也就是选用的保险丝应是电表容量的1.2~2倍。选用的保险丝应是符合规定的一根，而不能以小容量的保险丝多根并用，更不能用铜丝代替保险丝使用。
漏电保护器的基本要求
在技术上应满足以下几点要求：
1． 触电保护的灵敏度要正确合理，一般启动电流应在15~30毫安范围内。
2． 触电保护的动作时间一般情况下不应大于0.1秒。
3． 保护器应装有必要的监视设备，以防运行状态改变时失去保护作用，如对电压型触电保护器，应装设零线接地的装置。
如何防止电气火灾事故 发生火灾后怎么办
首先，在安装电气设备的时候，必须保证质量，并应满足安全防火的各项要求。要用合格的电气设备，破损的开关、灯头和破损的电线都不能使用，电线的接头要按规定连接法牢靠连接，并用绝缘胶带包好。对接线桩头、端子的接线要拧紧螺丝，防止因接线松动而造成接触不良。电工安装好设备后，并不意味着可以一劳永逸了，用户在使用过程中，如发现灯头、插座接线松动（特别是移动电器插头接线容易松动），接触不良或有过热现象，要找电工及时处理。
其次，不要在低压线路和开关、插座、熔断器附近放置油类、棉花、木屑、木材等易染物品。
电气火灾前，都有一种前兆，要特别引起重视，就是电线因过热首先会烧焦绝缘外皮，散发出一种烧胶皮、烧塑料的难闻气味。所以，当闻到此气味时，应首先想到可能是电气方面原因引起的，如查不到其他原因，应立即拉闸停电，直到查明原因，妥善处理后，才能合闸送电。
万一发生了火灾，不管是否是电气方面引起的，首先要想办法迅速切断火灾范围内的电源。因为，如果火灾是电气方面引起的，切断了电源，也就切断了起火的火源；如果火灾不是电气方面引起的，也会烧坏电线的绝缘，若不切断电源，烧坏的电线会造成碰线短路，引起更大范围的电线着火。发生电气火灾后，应使用盖土、盖沙或灭火器，但决不能使用泡沫灭火器，因为此种灭火剂是导电的。
家用电安全常识
1、每个家庭必须具备一些必要的电工器具，如验电笔、螺丝刀、胶钳等、还必须具备有适合家用电器使用的各种规格的保险丝具和保险丝。
2、每户家用电表前必须装有总保险，电表后应装有总刀闸和漏电保护开关。
3、任何情况下严禁区用铜、铁丝代替保险丝。保险丝的大小一定要与用电容量匹配。更换保险丝时要拔下瓷盒盖更换，不得直接在瓷盒内搭接保险丝，不得在带电情况下（未拉开刀闸）更换保险丝。
4、烧断保险丝或漏电开关动作后，必须查明原因才能再合上开关电源。任何情况下不得用导线将保险短接或者压住漏电开关跳闸机构强行送电。
5、购买家用电器时应认真查看产品说明书的技术参数（如频率、电压等）是否符合本地用电要求。要清楚耗电功率多少、家庭已有的供电能力是否满足要求，特别是配线容量、插头、插座、保险丝具、电表是否满足要求。
6、当家用配电设备不能满足家用电器容量要求时，应予更换改造，严禁凑合使用。否则超负荷运行会损坏电气设备，还可能引起电气火灾。
7、购买家用电器还应了解其绝缘性能：是一般绝缘、加强绝缘还是双重绝缘。如果是靠接地作漏电保护的，则接地线必不可少。即使是加强绝缘或双重绝缘的电气设备，作保护接地或保护接零亦有好处。
8、带有电动机类的家用电器（如电风扇等），还应了解耐热水平，是否长时间连续运行。要注意家用电器的散热条件。
9、安装家用电器前应查看产品说明书对安装环境的要求，特别注意在可能的条件下，不要把家用电器安装在湿热、灰尘多或有易燃、易爆、腐蚀性气体的环境中。
10、在敷设室内配线时，相线、零线应标志明晰，并与家用电器接线保持一致，不得互相接错。
11、家用电器与电源连接，必须采用可开断的开关或插接头，禁止将导线直接插入插座孔。
12、凡要求有保护接地或保安接零的家用电器，都应采用三脚插头和三眼插座，不得用双脚插头和双眼插座代用，造成接地（或接零）线空档。
13、家庭配线中间最好没有接头。必须有接头时应接触牢固并用绝缘胶布缠绕，或者用瓷接线盒。标志用医用胶布代替电工胶布包扎接头。
14、导线与开关，刀闸、保险盒、灯头等的连接应牢固可靠，接触良好。多胶软铜线接头应拢绞合后再放到接头螺丝垫片下，防止细股线散开碰另一接头上造成短路。
15、家庭配线不得直接铺设在易燃的建筑材料上面，如需在木料上布线必须使用瓷珠或瓷夹子；穿越木板必须使用瓷套管。不得使用易燃塑料和其他的易燃材料作为装饰用料。
16、接地或接零线虽然正常时不带电，但断线后如遇漏电会使权电器外壳带电；如遇短路，接地线亦通过大电流。为其安全，接地（接零）线规格应不小于相导线，在其上不得装开关或保险丝，也不得有接头。
17、接地线不得接在自来水管上（因为自来水管接头堵漏用的都是绝缘带，没有接地效果）；不得接在煤气管上（以防电火花引起煤气爆炸）；不得接在电话线的地线上（以防强电窜弱电）；也不得接在避雷线的引下线上（以防雷电时反击）。
18、所有的开关、刀闸、保险盒都必须有盖。胶木盖板老化、残缺不全者必须更换。脏污受潮者必须停电擦抹干净后才能使用。
19、电源线不要拖放在地面上，以防电源线绊人，并损坏绝缘。
20、家用电器试用前应对照说明书，将所有开关、按钮都置于原始停机位置，然后按说明书要求的开停操作顺序操作。如果有运动部件如摇头风扇，应事先考虑足够的运动空间。
21、家用电器通电后发现冒火花、冒烟或有烧焦味等异常情况时，应立即停机并切断电源，进行检查。
22、移动家用电器时一定要切断电源，以防触电。
23、发热电器周围必须远离易燃物料。电炉子，取暖炉、电熨斗等发热电器不得直接搁在木板上，以免引起火灾。
24、禁止用湿手接触带电的开关；禁止用湿手拔、插电源插头；拔、插电源插头时手指不得接触触头的金属部分；也不能用湿手更换电气元件或灯泡。
25、对于经常手拿使用的家用电器（如电吹风、电烙铁等），切忌将电线缠绕在手上使用。
26、对于接触人体的家用电器，如电热毯、电油帽、电热足鞋等，使用前应通电试验检查，确无漏电后才接触人体。
27、禁止用拖导线的方法来移动家用电器；禁止用拖导线的方法来拔插头。
28、使用家用电器时，先插上不带电侧的插座，最后才合上刀闸或插上带电侧插座；停用家用电器则相反，先拉开带电侧刀闸或拔出带电侧插座，然后才拔出不带电侧的插座（如果需要拔出的话）。
29、紧急情况需要切断电源导线时，必须用绝缘电工钳或带绝缘手柄的刀具。
30、抢救触电人员时，首先要断开电源或用木板、绝缘杆挑开电源线，千万不要用手直接拖拉触电人员，以防连环触电。
31、家用电器除电冰箱这类电器外，都要随手关掉电源，特别是电热类电器，要防止长时间发热造成火灾。
32、严禁使用床开关。除电热毯外，不要把带电的电气设备引上床，靠近睡眠的人体。即使使用电热毯，如果没有必要整夜通电保暖，也建议发热后断电使用，以保安全。
33、家用电器烧焦、冒烟、着火，必须立即断开电源，切不可用水或泡沫灭火器浇喷。
34、对室内配线和电气设备要定期进行绝缘检查，发现破损要及时用电工胶布包缠。
35、在雨季前或长时间不用又重新使用的家用电器，用500V摇表测量其绝缘电阻应不低于1MΩ，方可认为绝缘良好，可正常使用．如无摇表，至少也应用验电笔经常检查有无漏电现象．
36、对经常使用的家用电器，应保持其干燥和清洁，不要用汽油、酒精、肥皂水、去污粉等带腐蚀或导电的液体擦抹家用电器表面。
37、家用电器损坏后要请专业人员或送修理店修理；严禁非专业人员在带电情况下打开家用电器外壳。

3. （2012长春）学习安全用电时，小明想探究不能用铁丝代替保险丝的原因：（1）他把铁丝和保险丝同时放到酒

（1）铁丝和保险丝同时放到酒精灯火焰上，保险丝熔断而铁丝未断，这回说明铁丝的答熔点高；
（2）通电后电流通过电阻丝做功，产生热量使煤油的温度升高，通过观察温度计的示数大小来判断电流产生的热量的多少，为准确反应电流产生的热量的多少，两个烧瓶中所盛煤油的质量要相等；从图示可以看出，甲、乙两个烧瓶内的液体质量不相等；
（3）由Q=I²Rt可知，电流和通电时间一定时，电阻越大，产生的热量越多，温度计的示数越高；由于乙烧瓶内煤油温度升高得多，因此保险丝的电阻大；即长度和横截面积相同时，铁丝的电阻比保险丝的电阻小．
故答案为：（1）高；（2）两烧瓶中煤油的质量不相等；（3）小．

4. 安全用电

(一)安全用电的基本知识

1.安全用电的意义

所谓安全用电是指在保证人身及设备安全的前提下,正确地使用电力以及为此目的而采取的科学措施和手段。

在现代化生产和生活中,电能起着很重要的作用,给人类造福不浅。但是,如果不能安全用电,将会发生人身触电事故,重者造成人员死亡,还会对设备造成损坏。所以安全用电作为专业知识,应向一切用电人员宣传,也应为全体用电工作人员所掌握。

2.人体触电的原因

人体因触及带电体而承受过高的电压,以致引起死亡或局部受伤的现象称为触电。

触电依据伤害程度的不同,可分为电击和电伤两种。电击是指因电流通过人体而使内部器官受伤的现象,这是最危险的触电事故。通过人体的工频电流超过10mA或直流电流超过50mA时,就会产生呼吸困难、肌肉痉挛、中枢神经遭受损害,从而使心脏停止跳动,以致死亡。电伤则是指人体外部由于电弧或熔断器熔断时飞溅起的金属末等而造成的灼伤现象。

触电伤人的主要原因是电流。电流的大小又决定于作用在人体的电压和人体的电阻值。人体各个部位电阻大小不一,约为2k～20MΩ。一般说来,皮肤的电阻较大;但由于皮肤表面的潮湿会使其阻值降低。由此可见,人体触电时的电压大小和触电时的情况,是决定触电伤害程度的重要因素。

触电的发生有多种情况,但触电形式可以归纳为单线触电和双线触电两种。在图4-29a所示中,人体同时接触两根端线,形成双线触电,此时人体承受线电压作用最为危险。如图4-29b所示为中线接地单相触电,此时人体承受相电压的作用,也很危险。如图4-29c所示为中线不接地的单相触电,当带电体绝缘不良和对地电容很大时,人体触及也有危险。

(二)预防(防止)触电的方法与安全措施

1.保护接地与保护接零

在发电、供电和用电过程中,电气装置由于绝缘老化、被过电压击穿或磨损,致使原来不应该带电部分(如金属的底座、外壳等)带电,或原来带低压电部分带上高压电,由这些意外的不正常带电所引起的电气设备损坏和人身伤亡事故经常发生。为了避免这类电气事故的发生,最常用的防护措施是接地与接零。

图4-29 各种触电情况

(1)接地

电气设备的任何部分与大地之间做良好的电气连接,称为接地。安全接地是保证电气设备正常工作和工作人员人身安全最重要的措施。与大地直接接触的金属体或金属体组,称为接地体或接地极。接地体与电气设备之间连接用的金属导线称为接地线,接地线可分为接地干线和接地支线。接地体和接地线合称为接地装置。

接地时的对地电压是指电气设备的接地部分与大地雾电位之间韵电位差。通常可以认为距接地体20m及以上的大地为零电位点。另外,接地电阻是指接地体的对地电阻和接地线电阻的总和,它也等于对地电压与通过接地体流入地中的电流的比值。

接地可分为保护接地和工作接地。保护接地,这是为了保证人身安全所采取的接地,如电气设备金属外壳的接地;工作接地,这是为了正常工作需要采取的接地,如电力变压器中性点的接地、过电压保护的接地等。

下面就低压IT系统和TT系统的保护接地进行分别介绍:

1)IT系统的保护接地。在电源中性点不接地的三相三线制低压IT系统(图4-30)中,对所有用电设备外壳分别与大地作电气连接,实施保护接地。IT系统中,人触及单相碰壳的设备时,通过人体的电流I_b只是接地电流I_E的一部分,即I_b=I_ER_E/(R_E+R_b)。如果采用一根长2.5m、直径为50mm的钢管打入砂质黏土,其土壤电阻率为100Ω·m,因此其接地电阻R_E≈电阻率/长度=100Ω·m/2.5m=40Ω,而人体电阻按最恶劣环境下考虑可取R_b=1000Ω,则通过人体的电流只占接地电流的1/25,这样就可避免人体触电的危险,起到保护作用。

图4-30 IT系统

对设备而言,由于I_E仅是没有故障两相漏电流(电容电流)的和,其值很小,不会危及设备安全,也不会引起火灾等恶性事故,所以不必切断电源,故障设备在规定的时间内还可以继续运行。针对石油化工、矿井、船舶等工业生产中易燃易爆气体较多及要求连续供电的特点,多采用IT系统,不仅可提高供电的可靠性,而且也能起到触电保护的作用。为了及时发现和排除故障,防止同时出现两相接地故障,IT系统中必须装设绝缘监视装置,以便在系统发生单相接地时发出报警信号,及时处理。

2)TT系统的保护接地。在电源中性点直接接地的三相四线制TT系统中,所有用电设备外壳经各自的PE线分别接地,构成TT系统,亦称保护接地(图4-31)。TT系统中某设备碰壳时,其单相接地电流I_E=220/(4+40)=5A(假设电源中性点接地电阻R₀=4Ω,设备外壳接地电阻R_E=40Ω),设备外壳对地电压U_E=200V,I_E小、U_E大是TT系统的特点。这一单相接地短路故障电流一般不会使线路的过电流保护装置动作,因此设备外壳可能长期带电,对人有触电危险。为此,这种TT系统中通常必须装设漏电保护。漏电保护的动作电流一般整定为30mA(安全电流值),使设备外壳在发生单相接地故障时的对地电压不超过50V(安全电压值)。为此设备外壳的保护接地电阻R_E=50V/30mA=1.667Ω。实际工作中取R_E≤100Ω,这是很容易实现的。所以保护接地作为安全措施已被广泛用于中性点直接接地的三相四线制系统中,尤其在供电范围广、负荷不平衡、零线电压较高的情况下,采用TT系统是合理的。这种系统在国外应用比较广泛,国内也开始推广应用。《GB50096—2011 住宅设计规范》就规定:住宅供电系统 “应采用TT、TN CS或TN S接地方式”。

图4-31 TT系统

(2)接零

接零是指将与带电部分相绝缘的电气设备的金属外壳或构架等,与中性点直接接地系统中的零线(即PEN线或公共PE线)相连接,以免人体遭受触电的危险。为保证设备动作可靠,防止触电危险,在中性点直接接地且引出有PEN线或PE线的TN系统中必须采取保护接零。TN系统按其接零方式的不同分为:TN-C系统、TN-S系统和TN-C-S系统。

1)TN-C系统。TN-C系统中的N线与PE线合为一根PEN线,所有设备的外露可导电部分均接PEN线(图4-32)。其PEN线中可有电流通过,因此通过PEN线可对有些设备产生电磁干扰。如果PEN线断线,还可使接PEN线的设备外露可导电部分(如外壳)带电,对人可有触电危险。因此该系统不适用于对抗电磁干扰和安全要求较高的场所。但由于N线与PE线合一,从而可节约有色金属(导线材料)和投资。该系统过去在我国低压配电系统中应用最为普遍,但现在在安全要求较高的场所包括住宅建筑、办公大楼及要求抗电磁干扰的场所均不允许采用了。

图4-32 TN-C系统

2)TN-S系统。TN-S系统中的N线与PE线完全分开,所有设备的外露可导电部分均接PE线(图4-33)。PE线中无电流通过,因此对接PE线的设备不会产生电磁干扰。如果PE线断线,正常情况下也不会使接PE线的设备外露可导电部分带电;但在有设备发生一相接壳故障时,将使其他接PE线的设备外露可导电部分带电,使人有触电危险。由于N线与PE线分开,与上述TN-C系统相比,在有色金属消耗量和投资方面均有增加。该系统现广泛应用在对安全要求及抗电磁干扰要求较高的场所,如重要办公地点、实验场所和居民住宅等处。

图4-33 TN-S系统

3)TN-C-S系统。TN-C-S系统中,N线与PE线可根据负载特点与环境条件合用一根或分开敷设PEN线,PEN线不准再合并(图4-34),它的优点在于解决了TN-C系统线路末端零线对地电压过高的问题,兼有前两系统的特点,适用于配电系统末端环境条件恶劣或有数据处理的场合。必须指出:同一低压配电系统中,不能有的采取接零保护另有的又采取接地保护。否则采用接地保护的设备发生碰壳故障时,所有采用接零保护的设备外壳可能会带上危险的对地电压。

图4-34 TN-C-S系统

2.防止触电的安全操作措施

(1)停电操作及安全措施

1)断开电源。检修电气线路时,应先断开低压开关,后断开高压开关。对多回路的线路要防止从低压侧向被检修设备反送电。

2)验电。用电压等级相符的验电器,对检修设备的进出线分别验电,确认无电后方可工作。

3)装接地线。对已断开电源输出端各相,以及被检修线路各相都要装设携带型临时接地线。装接地线,应先接接地端,后接导体端。拆接地线,应先拆导体端,后拆接地端。装拆接地线时,应戴绝缘手套,握住临时接地线的绝缘杆操作,人体不得碰触接地线,并有人监护。

4)在六级以上大风、大雨及雷电等情况下,严禁登杆作业及倒闸操作。

5)登杆工作前必须检查杆根是否牢固。新立杆在完全牢固以前严禁攀登。

6)在杆上作业时,地面应有人监护;材料、工具要用吊绳传递;杆下2m内不准站人,现场工作人员应戴安全帽。

7)杆上作业必须使用安全带。安全带应系在电杆及牢固的构件上,不得拴在横担木上,应防止安全带从杆顶脱出。

8)使用梯子时要有人扶持或有防滑措施。

(2)带电操作的防触电措施

1)带电操作必须遵循有关的安全规定,由经过培训、考试合格的电工进行,并派有经验的电气专业人员监护。

2)使用绝缘良好的工具,穿无破损、油污的绝缘鞋,站在干燥的绝缘物上。

3)应先分清相线、零线。断开导线时,应先断开相线,后断开零线。不能用绝缘钳同时钳断相线和零线,以免发生短路。搭接导线时,应先接零线,后接相线。切不可使人体同时接触两根导线。

4)对已断开的相线和带电体应采取绝缘或隔离措施。

5)检修架设在高压电杆上的低压线路时,检修人员离高压线的距离应符合表4-9所示。

表4-9 安全距离

3.机场安全用电须知

1)严禁用一线(相线)一地(大地)安装用电器具,火线必须进控制开关。

2)在一个插座上不可接过多或功率过大的用电器具。不可用金属丝绑扎电源线。

3)不可用湿手接触带电设备,更不可用湿布揩擦电器。

4)电动机及电器设备上不得放置衣物及在上坐立;电气设备应远离潮湿、腐蚀环境下使用;电气设备应有一定的绝缘电阻,使用中必须经常检查绝缘材料是否破损和老化;机场电气设备的负荷应与供电容量相匹配。

5)引入钻探机场的电源线不得使用裸线;接近机场的电线杆应高于2.5m以上,并将电杆上绝缘子铁脚引入接地线;若用电缆,应完好无损,中途无接头,机房内的电缆应敷设在地板下。

6)机场内电源开关必须完好无损,绝缘可靠,装入箱内,扳动开关应戴好绝缘手套;工作行灯电压应低于36V,搬动电具必须切断电源,熔丝不准用铜、铝丝代替。

7)机场内电气设备必须安装接地装置,启动电机要向机场人员发出口令,并随时注意电动机及其他设备的运转状况,如发现冒烟、冒火花等应立即断电检查。

8)雷雨天气,机场工作人员不要随便到机场外活动,以免雷击伤人,不要靠近电杆及避雷接地导线的周围,以防雷电入地时周围存在的跨步电压引起触电。

9)机场使用的变配电设备(如变压器)应远离机场并采取有效的防护措施,使一般人无法接近高压设备,并挂警戒牌。

10)机场内的电话设施,应安装避雷装置;在雷鸣时不要使用电话,以防引入雷电伤人。

11)若遇到外界电源停电,应关闭机场内所有电源开关,以防突然来电引发事故。

12)电气设备必须按照规范安装,带电部分应有防护罩。长期停用后重新起用时,应重新测量接地电阻及绝缘电阻值。钻塔不得离高压线太近。

(三)触电急救

1.触电现场急救

在触电现场急救中,我们应遵循八字方针;迅速、准确、就地、坚持。

(1)使触电者迅速脱离电源

越快越好,因为触电时间越长伤害越重,但要注意正确地操作。

1)脱离电源就是要将触电者接触的那一部分带电设备的开关断开或设法使触电者与带电设备脱离。触电者未脱离电源前,救护人员不得直接用手触及触电者。在脱离电源时救护人既要救人,又要注意保护自己,防止触电。

2)如果触电者触及低压带电设备,救护人员应设法迅速切断电源。例如拉开电源开关或拔下电源插头,或者使用绝缘工具、干燥木棒等不导电物体解脱触电者。也可抓住触电者干燥而不贴身的衣服将其拖开。也可戴绝缘手套或将手用干燥衣物等包起绝缘后解脱触电者。救护人员也可站在绝缘垫上或于木板上进行救护。为使触电者与带电体解脱,最好用一只手进行救护。

3)如果触电者触及高压带电设备,救护人员应迅速切断电源并用适合该电压等级的绝缘工具(戴绝缘手套、穿绝缘靴并用绝缘棒)解脱触电者。救护人员在抢救过程中,应注意保持自身与周围带电部分必要的安全距离。

4)如果触电者处于高处,解脱电源后触电者可能从高处坠落,因此要采取相应的安全措施,以防触电者摔伤或致死。

5)在切断电源救护触电者时,应考虑到救护必需的应急照明,以便继续进行急救。

(2)对触电者进行就地抢救

1)如果触电者神志尚清醒,则应使之就地平躺严密观察,暂时不要让其站立或走动。

2)如果触电者已神志不清,则应使之就地仰面平躺,并且确保呼吸道通畅,并用5s时间,呼叫伤员或轻拍其肩部,以判定其是否意识丧失。禁止摇动伤员头部呼叫伤员。

3)如果触电者失去知觉,停止呼吸,但心脏微有跳动(可用两指去试伤员喉结旁凹陷处的颈动脉有无搏动)时,应在通畅呼吸道后,立即施行口对口或口对鼻的人工呼吸。

4)如果触电者伤害相当严重,心跳和呼吸均已停止,完全失去知觉时,则在通畅呼吸道后,立即同时进行口对口(鼻)的人工呼吸和胸外按压心脏的人工循环。如果现场仅有一人抢救时,可交替进行人工呼吸和人工循环,先胸外按压心脏4～8次,然后口对口(鼻)吹气2～3次,再按压心脏4～8次,又口对口(鼻)吹气2～3次……如此循环反复进行。

(3)急救过程必须: 坚持进行

在医务人员未来接替救治前,不应放弃现场抢救,更不能只根据没有呼吸和脉搏就擅自判定伤员死亡,放弃抢救。只有医生有权做出伤员死亡的诊断。

2.触电急救的心肺复苏法

下面介绍使触电者心肺复苏的两种急救方法:

(1)人工呼吸法

人工呼吸法有仰卧压胸法、俯卧压背法和口对口(鼻)吹气法等。这里只介绍现在公认简便易行且效果较好的口对口(鼻)吹气法。

1)首先迅速解开触电者衣服、裤带,松开上身的紧身衣、胸罩、围巾等使其胸部能自由扩张,不致妨碍呼吸。

2)使触电者仰卧,不垫枕头,头先侧向一侧,清除其口腔内的血块、假牙及其他异物。如果舌根下陷,应将舌头拉出,使气道畅通;如果触电者牙关紧闭,救护人应以双手托住其下颌骨的后角处,大拇指放在下颌角边缘,用手将下颌骨慢慢向前推移,使下牙移到上牙之前;也可用开口钳、小木片、金属片等,小心地从口角伸入牙缝撬开牙齿,清除口腔内异物。然后将其头部扳正,使之尽量后仰,鼻孔朝天,使气道畅通。

3)救护人位于触电者—侧,用一只手捏紧鼻孔,不使漏气;另—只手将下颌拉向前下方,使嘴巴张开。可在其嘴上盖一层纱布,准备接受吹气。

4)救护人做深呼吸后,紧贴触电者嘴巴,向他大口吹气(图4-35a)。如果掰不开嘴,也可捏紧嘴巴,紧贴鼻孔吹气,吹气时,要使其胸部膨胀。

图4-35 口对口吹气的人工呼吸法

5)救护人换气时,应立即离开触电者的嘴巴(或鼻孔),并放松紧捏的鼻(或嘴),让其自由排气(图3-35b)。

按照上述操作要求对触电者反复地吹气、换气,每分钟约12次。对幼小儿童施行此法时,鼻子不捏紧,任其自由漏气,而且吹气也不能过猛,以免肺包胀破。

(2)胸外按压心脏的人工循环法

1)与上述人工呼吸法的要求一样,首先要解开触电者衣服、裤带及胸罩、围巾等,并清除口腔内异物,使呼吸道畅通。

2)使触电者仰卧,姿势与上述口对口吹气法一样,但后背着地处的地面必须平整牢固,为硬地或木板之类。

3)救护人位于触电者一侧,最好是跨腰跪在触电者腰部,两手相叠(对儿童可只用一只手),手掌根部放在心窝稍高一点的地方(如胸骨的下三分之一部位)(图4-36)。

4)救护人找到触电者的正确压点后,自上而下、垂直均衡地用力向下按压,压出心脏里面的血液(对儿童用力应适当小一些)(图4-37a)。

图4-36 胸外按压心脏法

图4-37 人工胸外按压心脏法

5)按压后,掌根迅速放松(但手掌不要离开胸部),使触电者胸部自动复原,心脏扩张,血液又回到心脏里来(图4-37b)。按照上述操作要求对触电者的心脏反复地进行按压和放松,每分钟约60次。按压时定位要准确,用力要适当。在施行人工呼吸和心脏按压时,救护人应密切观察触电者反应。只要发现触电者有苏醒征象,如眼皮闪动或嘴唇微动,就应终止操作几秒钟,以让触电者自行呼吸和心跳.对触电者施行人工呼吸和心脏按压;对于救护人员来说是非常劳累的,为了救治触电者,应该坚持不懈,直到医务人员前来救治为止。只要正确地及时地坚持施行人工救治,触电假死的人被抢救成活的可能性是非常大的。

5. 结合下列实验装置图回答问题： （1）写出仪器的名称①______②______．（2）实验室选用装置A作为制取氧