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摘要：因触电引发的危害人身安全的事故时有发生，严重的可能会致人死亡。造成这类事故的最主要原因是配电系统出现了接地故障，且未采取有效的预防触电的措施。本文将对间接接触电击防护的措施进行探讨。
关键字：触电、电击防护、接地故障、间接接触电击防护
1电击防护的重要性
当人体同时触及不同电位的导电部分时，电位差使电流在人体中流过，称之为触电。电流在人体内的大小和持续时间的长短，将会对人体产生不同的效应。
当通过人体的电流很小时，往往对人体无害。但如果电流较大或持续时间较长，电流效应可使人受到伤害甚至死亡。人体能够感觉出的最小电流值一般为0.5mA，此值与电流通过人体的时间长短无关。而当流过人体的电流值超过某个数值（IEC取值为5mA）时，人体将发生肌肉痉挛而不能动弹，导致无法摆脱带电导体，使得电流在人体内长时间作用而遭受伤害。通过人体的电流越大，电流效应作用的时间越长，人体电击致死的危险就越大。
因此，在电气设计工作中，应采用各种安全措施，降低人体触电的可能性和危险性，保护人身安全。
2电击防护的基本原则
根据国家规范GB/T 17045，电击防护的基本原则是危险的带电部分必须不可触及，而可触及的可导电部分在正常情况下或在单一故障的情况下必须不带危险电位。
3电击防护措施的分类
在正常条件下的保护称为直接接触防护，采用基本保护措施;而在单一故障条件下的保护称为间接接触防护，应采用故障保护措施。
直接接触防护是指采用绝缘物质、遮拦或外护物等来阻隔人体与带电部分接触。间接接触防护是指当电气装置因绝缘损坏发生接地故障时，通过采取一定的措施，降低人体接触电压，使得线路上的保护开关装置能够迅速检测到故障电流并断开故障线路，从而降低人体触电的危险。间接接触电击防护措施远比直接接触电击防护措施复杂得多，本文将对间接接触电击防护措施进行探讨。
4间接接触电击防护措施
据统计，电网故障的80%左右为单相接地故障。接地故障引起的间接接触电击事故是最常见的电击事故。接地故障引起的对地电弧、电火花和异常高温则是最常见的电气火灾和爆炸的根源。就引起的电气灾害而言，接地故障远比一般短路更具危险性。因此，在电气设计工作中必须采取一定的防护措施来防范接地故障引起的间接接触电击。
4.1自动切断电源防电击措施
自动切断电源是最常用的防间接接触电击措施。要实现这一防电击措施，配电系统需要进行保护接地。当发生接地故障时，故障电流能够沿接地导体返回电源，进而配电回路上的保护电器能够检测到这一故障电流，从而使人在发生触电危险之前切断电源。
4.1.1 配电系统的保护接地
保护接地是指用电设备的外露可导电部分与保护导体连接。其作用是降低电气装置的外露导电部分在故障时的对地电压或接触电压。以380V/220V配电系统为例，当低压电气设备的外壳发生单相短路接地故障时，如果未做保护接地，设备外壳上将带220V的接触电压，周围的人发生电击致死的危险非常大。如果设置了保护接地，系统则形成了故障电流返回电源星形结点的通路，配电线路上设置的保护电器能够检测到这一故障电流从而切断电源，使得接触故障设备的人可不致电击死亡。保护接地是应用最广泛的安全措施之一，不论是高压设备还是低压设备，都必须采用保护接地作为安全技术措施。
4.1.2在故障情况下自动切断电源
为了使故障回路上的保护电器能够快速断开，要求尽量减小故障回路的阻抗，故障电流越大，切断电源越迅速，防电击效果越好。以下举例说明。
上图是一TN-C-S系统，进建筑物处设置了重复接地。当电气设备发生了如图所示的接地故障时，故障电流Id经过相线-设备外壳-PE线-PEN线返回电源变压器。当人体接触带故障电压的金属设备外壳时，故障电流为Id，由于接地电阻RA+RB远大于PEN线上的电阻，对故障电流的分流作用不大，因此，人体预期接触电压为Ut=Id（Zab+Zbc）。
如果配电线路上采用断路器作为防电击电器，考虑我国产品制造±20%的误差和电网电压±10%的偏差等因素后，接地故障电流Id应不小于断路器瞬时或短延时脱扣器整定电流Ia的1.3倍，以确保电击防护的有效性。
在TN系统内还可采用RCD来防电击。与过电流防护电器相比，RCD对接地故障引起的电击事故的防范具有很高的动作灵敏度。但在TN系统有PEN线的回路上不能装设RCD，只能采用过电流防护电器来防电击。并且，当采用RCD作为间接接触电击防护电器时，必须装设保护导体。否则，RCD将不能正确动作。
4.1.3 自动切断电源的时间要求
对于不同种类的用电设备，保护电器自动切断电源的时间也有不同的要求。对于固定式设备，切断时间t≤5s;对于手持式、移动式设备，切断时间t≤0.4s.
4.2用等电位联结作附加防护
自动切断电源虽然是最常用的防电击措施，但它并非最可靠的措施。配电系统上应用的熔断器、断路器、RCD等开关型防护电器，可能因为种种原因拒动而不起防护作用。因此需尽可能地设置等电位联结才做附加防护，以降低或消除电位差。
等电位联结是将导电部分之间用导线做电气连接，使其电位相等或接近。建筑物内的等电位联结有两类，一类是起保护性作用的等电位联结，其作用是防人身电击、电气火灾等电气灾害;另一类是起功能性作用的等电位联结，其作用是使各类电气系统正常运作，发挥其应有的作用。
保护性等电位联结又可以分为三类，分别是总等电位联结、局部等电位联结和辅助等电位联结。就防电击而言，等电位联结具有比接大地更好的降低接触电压的效果。
总等电位联结是将建筑物内的电源进线箱内的PE母排、接地装置的接地母排、建筑物内的各种金属管道、可连接的金属构件、集中采暖和空调的干管、电缆的金属外皮、外部防雷装置的引下线等在电源进线处互相联结而形成等电位联结系统。
等电位联结必须保证其导通的持续可靠，因此总等电位联结必须在户内地面上可见和可操作的位置进行联结。
下面将举例说明设置总等电位联结对于降低人体预期接触电压的UL的效果。
上文提到，在建筑物进线处设置了重复接地的一TN-C-S系统，人体预期接触电压为Ut=Id（Zab+Zbc）。在此基础上，若在建筑内作了总等电位联结，在建筑物电源进线处PE线与MEB连通，则人体预期接触电压为Ut2=Id·Zab，其值为建筑物内从电源进线处至故障电气设备的PE线上Id产生的电压降。
若在此基础上又增加了局部等电位联结，因局部范围内产生预期接触电压的PE线更短，仅为Ut3=Id·Zad< Ut2<Ut3 。IEC标准要求其值小于接触电压限值。
局部等电位联结可以将局部场所内任一设备故障时的接触电压限制到接触电压限值以下，从而避免电击致死事故的发生。它还可以消除沿PE线或金属管道结构从别处传导来的转移故障电压引起的电位差，避免因电位传导引起的电击危险。
4.3采用SELV和PELV特低电压
IEC标准将工频50V及以下的电压称之为特低压，它能有效地防直接接触电击和间接接触电击。特低电压作为保护措施包括两种不同的特低压系统：SELV和PELV。
按IEC标准，特低压设备的额定电压用于干燥场所者为48V（我国仍沿用前苏联的36V），用于潮湿场所为24V，用于水下者为12V及6V。当采用特低压供电时，即是防护电器失效拒动，人体也不致电击致死。
5结束语
随着科学技术的进步，各种用电设备不断被应用于人们的生产和生活中，由于电击事故造成的人员伤亡和电气灾害时有发生。因此，电气设计人员应该对此予以高度重视，提高配电系统的安全性和可靠性，同時避免电击事故和电气灾害的发生。
参考文献：
[1]孙乐场，张秀琨.《间接接触电击预防技术分析》[J].能源技术与管理，2009
[2] 刘明强.《铁路货场供电系统间接接触电击的防护方法分析》[J].中国水运（下半月），2011
关键字：触电、电击防护、接地故障、间接接触电击防护
1电击防护的重要性
当人体同时触及不同电位的导电部分时，电位差使电流在人体中流过，称之为触电。电流在人体内的大小和持续时间的长短，将会对人体产生不同的效应。
当通过人体的电流很小时，往往对人体无害。但如果电流较大或持续时间较长，电流效应可使人受到伤害甚至死亡。人体能够感觉出的最小电流值一般为0.5mA，此值与电流通过人体的时间长短无关。而当流过人体的电流值超过某个数值（IEC取值为5mA）时，人体将发生肌肉痉挛而不能动弹，导致无法摆脱带电导体，使得电流在人体内长时间作用而遭受伤害。通过人体的电流越大，电流效应作用的时间越长，人体电击致死的危险就越大。
因此，在电气设计工作中，应采用各种安全措施，降低人体触电的可能性和危险性，保护人身安全。
2电击防护的基本原则
根据国家规范GB/T 17045，电击防护的基本原则是危险的带电部分必须不可触及，而可触及的可导电部分在正常情况下或在单一故障的情况下必须不带危险电位。
3电击防护措施的分类
在正常条件下的保护称为直接接触防护，采用基本保护措施;而在单一故障条件下的保护称为间接接触防护，应采用故障保护措施。
直接接触防护是指采用绝缘物质、遮拦或外护物等来阻隔人体与带电部分接触。间接接触防护是指当电气装置因绝缘损坏发生接地故障时，通过采取一定的措施，降低人体接触电压，使得线路上的保护开关装置能够迅速检测到故障电流并断开故障线路，从而降低人体触电的危险。间接接触电击防护措施远比直接接触电击防护措施复杂得多，本文将对间接接触电击防护措施进行探讨。
4间接接触电击防护措施
据统计，电网故障的80%左右为单相接地故障。接地故障引起的间接接触电击事故是最常见的电击事故。接地故障引起的对地电弧、电火花和异常高温则是最常见的电气火灾和爆炸的根源。就引起的电气灾害而言，接地故障远比一般短路更具危险性。因此，在电气设计工作中必须采取一定的防护措施来防范接地故障引起的间接接触电击。
4.1自动切断电源防电击措施
自动切断电源是最常用的防间接接触电击措施。要实现这一防电击措施，配电系统需要进行保护接地。当发生接地故障时，故障电流能够沿接地导体返回电源，进而配电回路上的保护电器能够检测到这一故障电流，从而使人在发生触电危险之前切断电源。
4.1.1 配电系统的保护接地
保护接地是指用电设备的外露可导电部分与保护导体连接。其作用是降低电气装置的外露导电部分在故障时的对地电压或接触电压。以380V/220V配电系统为例，当低压电气设备的外壳发生单相短路接地故障时，如果未做保护接地，设备外壳上将带220V的接触电压，周围的人发生电击致死的危险非常大。如果设置了保护接地，系统则形成了故障电流返回电源星形结点的通路，配电线路上设置的保护电器能够检测到这一故障电流从而切断电源，使得接触故障设备的人可不致电击死亡。保护接地是应用最广泛的安全措施之一，不论是高压设备还是低压设备，都必须采用保护接地作为安全技术措施。
4.1.2在故障情况下自动切断电源
为了使故障回路上的保护电器能够快速断开，要求尽量减小故障回路的阻抗，故障电流越大，切断电源越迅速，防电击效果越好。以下举例说明。
上图是一TN-C-S系统，进建筑物处设置了重复接地。当电气设备发生了如图所示的接地故障时，故障电流Id经过相线-设备外壳-PE线-PEN线返回电源变压器。当人体接触带故障电压的金属设备外壳时，故障电流为Id，由于接地电阻RA+RB远大于PEN线上的电阻，对故障电流的分流作用不大，因此，人体预期接触电压为Ut=Id（Zab+Zbc）。
如果配电线路上采用断路器作为防电击电器，考虑我国产品制造±20%的误差和电网电压±10%的偏差等因素后，接地故障电流Id应不小于断路器瞬时或短延时脱扣器整定电流Ia的1.3倍，以确保电击防护的有效性。
在TN系统内还可采用RCD来防电击。与过电流防护电器相比，RCD对接地故障引起的电击事故的防范具有很高的动作灵敏度。但在TN系统有PEN线的回路上不能装设RCD，只能采用过电流防护电器来防电击。并且，当采用RCD作为间接接触电击防护电器时，必须装设保护导体。否则，RCD将不能正确动作。
4.1.3 自动切断电源的时间要求
对于不同种类的用电设备，保护电器自动切断电源的时间也有不同的要求。对于固定式设备，切断时间t≤5s;对于手持式、移动式设备，切断时间t≤0.4s.
4.2用等电位联结作附加防护
自动切断电源虽然是最常用的防电击措施，但它并非最可靠的措施。配电系统上应用的熔断器、断路器、RCD等开关型防护电器，可能因为种种原因拒动而不起防护作用。因此需尽可能地设置等电位联结才做附加防护，以降低或消除电位差。
等电位联结是将导电部分之间用导线做电气连接，使其电位相等或接近。建筑物内的等电位联结有两类，一类是起保护性作用的等电位联结，其作用是防人身电击、电气火灾等电气灾害;另一类是起功能性作用的等电位联结，其作用是使各类电气系统正常运作，发挥其应有的作用。
保护性等电位联结又可以分为三类，分别是总等电位联结、局部等电位联结和辅助等电位联结。就防电击而言，等电位联结具有比接大地更好的降低接触电压的效果。
总等电位联结是将建筑物内的电源进线箱内的PE母排、接地装置的接地母排、建筑物内的各种金属管道、可连接的金属构件、集中采暖和空调的干管、电缆的金属外皮、外部防雷装置的引下线等在电源进线处互相联结而形成等电位联结系统。
等电位联结必须保证其导通的持续可靠，因此总等电位联结必须在户内地面上可见和可操作的位置进行联结。
下面将举例说明设置总等电位联结对于降低人体预期接触电压的UL的效果。
上文提到，在建筑物进线处设置了重复接地的一TN-C-S系统，人体预期接触电压为Ut=Id（Zab+Zbc）。在此基础上，若在建筑内作了总等电位联结，在建筑物电源进线处PE线与MEB连通，则人体预期接触电压为Ut2=Id·Zab，其值为建筑物内从电源进线处至故障电气设备的PE线上Id产生的电压降。
若在此基础上又增加了局部等电位联结，因局部范围内产生预期接触电压的PE线更短，仅为Ut3=Id·Zad< Ut2<Ut3 。IEC标准要求其值小于接触电压限值。
局部等电位联结可以将局部场所内任一设备故障时的接触电压限制到接触电压限值以下，从而避免电击致死事故的发生。它还可以消除沿PE线或金属管道结构从别处传导来的转移故障电压引起的电位差，避免因电位传导引起的电击危险。
4.3采用SELV和PELV特低电压
IEC标准将工频50V及以下的电压称之为特低压，它能有效地防直接接触电击和间接接触电击。特低电压作为保护措施包括两种不同的特低压系统：SELV和PELV。
按IEC标准，特低压设备的额定电压用于干燥场所者为48V（我国仍沿用前苏联的36V），用于潮湿场所为24V，用于水下者为12V及6V。当采用特低压供电时，即是防护电器失效拒动，人体也不致电击致死。
5结束语
随着科学技术的进步，各种用电设备不断被应用于人们的生产和生活中，由于电击事故造成的人员伤亡和电气灾害时有发生。因此，电气设计人员应该对此予以高度重视，提高配电系统的安全性和可靠性，同時避免电击事故和电气灾害的发生。
参考文献：
[1]孙乐场，张秀琨.《间接接触电击预防技术分析》[J].能源技术与管理，2009
[2] 刘明强.《铁路货场供电系统间接接触电击的防护方法分析》[J].中国水运（下半月），2011