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摘要：电气系统的运行过程中，常有事故发生，会造成生命和财产的损失，生命是可贵的，因此对生命的安全防护是电气系统设计中的重要内容。人身安全防护包括电击防护、热效应保护、电磁骚扰防护和雷电防护。本文将对人身安全防护中的电击防护进行讨论。
关键词：电气系统人身电击防护措施
人身电击防护包括：基本防护（直接接触防护）、故障防护（间接接触防护）和兼有防护（直接接触和间接接触二者兼有的防护）。下面分别介绍这三种防护的具体内容。
1、基本防护
基本防护的目的为防止人体与正常工作中的裸露带电部分直接接触而遭受的电击。
基本防护措施包括：带电部分的绝缘、采用遮拦或外护物、采用阻挡物、置于伸臂范围以外。用于防止专业人员错误触碰带电导体、非专业人员无意识触碰或故意触碰带电导体。
1）带电部分的绝缘
指带电部分全部用只有将其破坏才能除去的绝缘层覆盖。此处绝缘覆盖层，特指固体绝缘（绝缘纸电瓷云母交联聚乙烯等），如：电线电缆绝缘层、漆包线上的绝缘油漆、架空线路绝缘子等。基本绝缘措施一般在产品生产阶段实施。其他类型的绝缘，如气体绝缘（空气绝缘SF6）、液体绝缘(绝缘油)、真空绝缘，则不作为基本防护的措施。
2）采用遮拦或外护物
指将带电部分布置在防护等级至少为IP2X且牢固固定的外护物内或遮栏后。如：变压器外壳、电动机外壳、配电柜、配电箱等。设备外壳应牢固固定，在使用工具时才能打开；配电箱门或配电室门应上锁。
3）阻挡物
阻挡物应适当固定防止被无意识的移开。此措施一般应用在室外或临时用电场所，如安装在室外地上的变压器、一层室外的空调室外机宜设置栏杆、网状屏障、栅栏等。阻挡物仅用于保护熟练技术人员或受过培训的人员，不用于保护一般人员。
4）置于伸臂范围以外
将可同时触及的不同电位的部分设置在伸臂范围以外。此措施应用在1）~3）条实施困难的场所。如：配电室内的裸带电体、架空线均应满足规范要求的安全净距。
2、故障防护
故障防护的目的为防止间接接触电击。具体为：在故障情况下（单相接地故障），基本防护失效，用电设备外露可导电物与相线发生短路，防止人触碰设备外露可导电物而遭受电击。
故障防护措施包括：自动切断电源和所有有效的基本防护措施。
发生单相接地故障时，由于接触电压及其持续时间过长有对人体产生病理生理的危险，自动切断电源是必要的。预期接触电压Ut和允许最大持续通电时间t的关系见下图：
图1中，L1为干燥条件、L2为湿润条件。由图知，在干燥和潮湿条件下50V及25V分别对人体是安全的，为上述两环境下约定接触电压限值。如预期接触电压超过限值，能在上图规定的时间内切断，则不会对人体产生病理生理危险。因此，为保证人身安全，需约定最长切断电源时间。根据《低压配电设计规范》GB50054-2011表5.2.9，TN系统相导体对低标称电压220V时，最长切断时间为0.4s。
为节省造价、简化系统，接地故障保护电器优先采用过电流保护电器，灵敏度应满足要求。当操作者为专业人员时，接地故障保护电器，可选用仅切断相线的电器；当操作者为一般人员时，接地故障保护电器，应选用切断所有带电导体（相线、中性线）的电器。
3、兼有防护
在实际工程应用中，有些场所具有增大的内在危险性，例如人体处在与地电位具有低阻抗接触的区域内，此时应考虑采用兼有防护。
兼有防护措施包括：特低电压（ELV）、剩余电流动作保护器RCD。ELV对应图1中干燥和潮湿条件下50V及25V；RCD应在对人体产生危险的病理生理效应前切断电源。
电流通过人体效应的电流时间曲线见下图：
由图2可见，当采用RCD作兼有防护时，动作电流不应超过30mA、动作时间不超过0.1s。
4、案例分析
电击事故一：
2013年7月5日，上海一男子遛狗时与宠物跌入景观水池，不幸丧生。导致事故的原因可能有：1）供电线路绝缘损坏，危险电位转移至水池，人接触危险电位，导致电击事故；2）灯具绝缘损坏，危险电位转移至水池；3）未使用安全特低电压供电，发生故障时，水池产生危险高电位；4）供电线路未采用RCD保护或RCD失效。
电击事故二：
2008年，浙江杭州一位8岁女孩，在电动伸缩门旁玩耍时，不幸触电身亡。导致事故的原因可能有：1）电动门供电线路绝缘算坏，套管进水后，危险电位转移至伸缩门，女孩触碰伸缩门，导致电击事故；2）电动机存在单相接地故障，导致电动机外壳带电，危险电位转移至伸缩门；3）供电线路未采用RCD保护或RCD失效；4）等电位联接措施未做全，未将所有外露可导电物和外界可导电物可靠联接。
根据电击事故原因知，上述两种场所除应设直接接触防护外，还应设间接接触防护（兼有防护），采用RCD、ELV作为直接接触防护失效时的加强措施。推而广之，下列类似场所也应设兼有防护：
1）潮湿场所，如浴室、游泳池、喷水池、装有桑拿浴加热器的房间、室外工作的电气设备，如室外电动门等。
上述场所内，设备使用环境相对恶劣，基本防护易损坏；当基本防护损坏时，由于环境潮湿，水间接变成导体，虽无故障，但易发生电击事故。
2）活动受限制的场所，如马道、电梯井道、设备夹层等。
这些场所，空间狭小、管线较多。如等电位联结措施不完善，发生单相接地故障时，设备外露可导电物、外界可导电物间存在危险电位差，而人体不可避免地将同时触及外露可导电物和外界可导电物，易发生电击事故。
5、结束语
人身安全是电气安全的首要问题。因此，完善配电系统，应设有完善的电击防护措施。无论在系统运行正常或发生故障时，均应将电击风险降至最低。
参考文献
[1]《低压配电设计规范》GB50054-2011;
[2]《建筑物电气装置国家标准汇编》;