電工技術(shù)習(xí)題討論課(第周)安全用電及暫態(tài)練習(xí)

電工技術(shù)電氣與信息工程學(xué)院第四章三相正弦電路1.三相正弦交流電源2.三相電路中負(fù)載的聯(lián)接負(fù)載星形聯(lián)接負(fù)載三角形聯(lián)接三相功率3安全用電

4.3安全用電

（教材P128)

一人身安全二觸電方式三接地與接零安全是時(shí)時(shí)、事事、處處不能漠視的

我們的生活離不開(kāi)電，電給人們帶來(lái)方便的同時(shí)也帶來(lái)危害，我們必須掌握用電安全常識(shí)，熟悉用電安全技術(shù)。

電氣危害有兩個(gè)方面：一方面是對(duì)系統(tǒng)自身的危害，如短路、過(guò)電壓、絕緣老化等；另一方面是對(duì)用電設(shè)備、環(huán)境和人員的危害，如觸電、電氣火災(zāi)、電壓異常升高造成用電設(shè)備損壞等，其中尤以觸電和電氣火災(zāi)危害最為嚴(yán)重。一、人身安全1.觸電危害觸電是指人體觸及帶電體后，電流對(duì)人體造成的傷害。它有兩種類型，即電傷和電擊。

1)電傷－非致命的電傷是指電流的熱效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)、機(jī)械效應(yīng)及電流本身造成的人體傷害。電傷會(huì)在人體皮膚表面留下明顯的傷痕，常見(jiàn)的有灼傷、電烙傷和皮膚金屬化等現(xiàn)象。2)電擊電擊是指電流通過(guò)人體內(nèi)部，破壞人體內(nèi)部組織，影響呼吸系統(tǒng)、心臟及神經(jīng)系統(tǒng)的正常功能，甚至危及生命。在觸電事故中，電擊和電傷常會(huì)同時(shí)發(fā)生。問(wèn)題：影響觸電危險(xiǎn)程度的因素有哪些？（1）電流的大小通過(guò)人體的電流越大，人體的生理反應(yīng)就越明顯，感應(yīng)就越強(qiáng)烈，引起心室顫動(dòng)所需的時(shí)間就越短，致命的危害就越大。按照通過(guò)人體電流的大小和人體所呈現(xiàn)的不同狀態(tài)，工頻交流電大致分為下列三種：①感覺(jué)電流:指引起人的感覺(jué)的最小電流(1-3mA)。②擺脫電流:指人體觸電后能自主擺脫電源的最大電流(10mA)。③致命電流:指在較短的時(shí)間內(nèi)危及生命的最小電流(30mA)。我國(guó)規(guī)定安全電流為30mA(假設(shè)觸電時(shí)間不超過(guò)1s)

（2）電流的類型

工頻交流電的危害性大于直流電，因?yàn)榻涣麟娭饕锹楸云茐纳窠?jīng)系統(tǒng)，往往難以自主擺脫。一般認(rèn)為40~60Hz的交流電對(duì)人最危險(xiǎn)。隨著頻率的增加，危險(xiǎn)性將降低。當(dāng)電源頻率大于2000Hz時(shí)，所產(chǎn)生的損害明顯減小，但高壓高頻電流對(duì)人體仍然是十分危險(xiǎn)的。（3）電流的作用時(shí)間

人體觸電，當(dāng)通過(guò)電流的時(shí)間越長(zhǎng)，愈易造成心室顫動(dòng)，生命危險(xiǎn)性就愈大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，觸電1－5min內(nèi)急救，90%有良好的效果，10分鐘內(nèi)有60%救生率，超過(guò)15分鐘希望甚微。

（4）電流的路徑電流通過(guò)頭部可使人昏迷；通過(guò)脊髓可能導(dǎo)致癱瘓；通過(guò)心臟會(huì)造成心跳停止，血液循環(huán)中斷；通過(guò)呼吸系統(tǒng)會(huì)造成窒息。因此，從左手到胸部是最危險(xiǎn)的電流路徑；從手到手、從手到腳也是很危險(xiǎn)的電流路徑；從腳到腳是危險(xiǎn)性較小的電流路徑。（5）人體電阻人體電阻是不確定的電阻，皮膚干燥時(shí)一般為100KΩ左右，而一旦潮濕可降到1KΩ。人體不同，對(duì)電流的敏感程度也不一樣，一般地說(shuō)，兒童較成年人敏感,女性較男性敏感?；加行呐K病者，觸電后的死亡可能性就更大。

(6)電壓的高低

人體觸電的本質(zhì)是電流通過(guò)人體產(chǎn)生了有害效應(yīng)，然而觸電的形式通常都是人體的兩部分同時(shí)觸及了帶電體，而且這兩個(gè)帶電體之間存在著電位差。因此在電擊防護(hù)措施中，要將流過(guò)人體的電流限制在無(wú)危險(xiǎn)范圍內(nèi)，也即將人體能觸及的電壓限制在安全的范圍內(nèi)。

安全電壓是指人體不戴任何防護(hù)設(shè)備時(shí),觸及帶電體不受電擊或電傷。我國(guó)采用的安全電壓有３６Ｖ和12V(非常潮濕或容易大面積觸電的場(chǎng)所）兩種。

電力部門規(guī)定：

工作人員在10kV及以下帶電設(shè)備場(chǎng)所工作時(shí)，其正常

活動(dòng)范圍與帶電設(shè)備的安全距離是不小于0.35米；

在220kV變電設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)，工作人員與帶電設(shè)備之間必須保持的安全距離是3米。

高壓試驗(yàn)工作中，絕緣墊應(yīng)放置在操作人腳下。觸電的傷害程度取決于流過(guò)人體電流的大小、流過(guò)的途徑、持續(xù)時(shí)間、電流的頻率、電壓的高低、人體電阻的大小等諸多因素。而通過(guò)人體電流的大小，對(duì)觸電者的傷害程度起決定作用。

總結(jié)：?jiǎn)栴}：觸電的方式有哪些？二、觸電方式１．單相觸電當(dāng)人體站在地面或接地體上，而人體的其他部位觸及電氣設(shè)備的一相電源而觸電則稱為單相觸電。根據(jù)供電系統(tǒng)中性點(diǎn)是否接地，單相觸電又分為中性點(diǎn)接地系統(tǒng)的單相觸電和中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的單相觸電。（１）中性點(diǎn)接地系統(tǒng)的單相觸電圖-1中性點(diǎn)接地系統(tǒng)的單相觸電在三相四線制供電系統(tǒng)中，中性點(diǎn)一般都是接地的，當(dāng)人體與任一根相線接觸時(shí)，即有電流通過(guò)人體，如圖-１所示。若相電壓ＵＰ為２２０Ｖ，則流過(guò)人體的電流為顯然，這是危險(xiǎn)電流。所以工程上所說(shuō)的低壓并不是安全電壓。其電流為式中：ＵＰ為相電壓；Ｒ０為接地電阻，一般為４Ω；Ｒｍ為人體電阻，一般?。保埃埃唉?。（２）中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的單相觸電在中性點(diǎn)不接地的三相三線制系統(tǒng)中，如圖-2所示。圖-2中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的單相觸電

當(dāng)人體觸及某相線時(shí)，由于每相輸電線對(duì)地存在絕緣電阻和分布電容，此時(shí)電流經(jīng)過(guò)人體和另外兩根相線的對(duì)地電容同樣構(gòu)成回路。只是當(dāng)線路對(duì)地絕緣水平較高時(shí)，可降低觸電的危險(xiǎn)程度。

２．兩相觸電在三相系統(tǒng)中，人體同時(shí)接觸帶電的任何兩相電源所造成的觸電稱為兩相觸電，如圖-3所示。圖-3兩相觸電

在高壓系統(tǒng)中，人體距離高壓帶電體小于規(guī)定的安全距離，造成電弧放電時(shí)，電流從一相導(dǎo)體流入另一相導(dǎo)體的觸電方式也屬兩相觸電。兩相觸電加在人體上的電壓為線電壓，因此不論電網(wǎng)的中性點(diǎn)接地與否，其觸電的危險(xiǎn)性都最大。為救他，立即斷開(kāi)電源?。常绮诫妷河|電由于電氣設(shè)備絕緣損壞或高壓電網(wǎng)的一根導(dǎo)線斷線落地等原因，導(dǎo)致電流入地點(diǎn)附近存在一個(gè)產(chǎn)生危險(xiǎn)的跨步電壓的區(qū)域。當(dāng)人行至此區(qū)域時(shí)而導(dǎo)致的觸電稱為跨步電壓觸電。

當(dāng)帶電體接地時(shí)有電流向大地流散，在以接地點(diǎn)為圓心，半徑20m的圓面積內(nèi)形成分布電位。人站在接地點(diǎn)周圍，兩腳之間的電位差稱為跨步電壓，如圖所示，由此引起的觸電事故稱為跨步電壓觸電。高壓故障接地處，或有大電流流過(guò)的接地裝置附近都可能出現(xiàn)較高的跨步電壓。離接地點(diǎn)越近、兩腳距離越大，跨步電壓值就越大。一般10米以外就沒(méi)有危險(xiǎn)。

高壓線問(wèn)題：

發(fā)現(xiàn)有跨步電壓觸電危險(xiǎn)時(shí)，

應(yīng)如何應(yīng)對(duì)？單足或并雙足跳離危險(xiǎn)區(qū)，或沿半徑垂直方向小步慢慢退出。問(wèn)題：

為防止觸電應(yīng)如何采取安全措施？

在線路上作業(yè)或檢修設(shè)備時(shí)，應(yīng)在停電后進(jìn)行，并采取下列安全技術(shù)措施（《電業(yè)安全工作規(guī)程》的規(guī)定）：①切斷電源。②驗(yàn)電。③裝設(shè)臨時(shí)地線（防止感應(yīng)電壓傷人）。

問(wèn)題：怎樣正確處置觸電事故

和觸電人員？解脫電源人在觸電后可能由于失去知覺(jué)或超過(guò)人的擺脫電流而不能自己脫離電源，此時(shí)搶救人員不要驚慌，要在保護(hù)自己不被觸電的情況下使觸電者脫離電源。

（1）如果接觸電器觸電，應(yīng)立即斷開(kāi)近處的電源，可就近拔掉插頭，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)或打開(kāi)保險(xiǎn)盒。不能直接拉觸電者。

（2）如果碰到破損的電線而觸電，附近又找不到開(kāi)關(guān)，可用干燥的木棒、竹竿、手杖等絕緣工具把電線挑開(kāi)，挑開(kāi)的電線要放置好，不要使人再觸到。

（3）如一時(shí)不能實(shí)行上述方法，觸電者又趴在電器上，可隔著干燥的衣物將觸電者拉開(kāi)。（4）在使觸電者脫離電源的過(guò)程中，搶救者要防止自身觸電。電氣消防（1）發(fā)現(xiàn)電子裝置、電氣設(shè)備、電纜等冒煙起火，要盡快切斷電源。（2）使用砂土、二氧化碳或四氯化碳等不導(dǎo)電滅火介質(zhì)，忌用泡沫和水進(jìn)行滅火。（3）滅火時(shí)不可將身體或滅火工具觸及導(dǎo)線和電氣設(shè)備。前面講的觸電方式是指人體直接觸及正常帶電體，但在低壓觸電事故中，相當(dāng)多的觸電情況則是觸及在正常工作時(shí)并不帶電的意外帶電體。為了保證電氣設(shè)備在正常和事故情況下可靠地工作，常將系統(tǒng)的中性點(diǎn)接地，這種接地方式稱為工作接地，如圖所示。

四、接地和接零為了人身安全和電力系統(tǒng)工作的需要，要求電氣設(shè)備采取接地措施。按接地目的的不同，可分為工作接地、保護(hù)接地和保護(hù)接零。１．工作接地

工作接地

保護(hù)接零工作接地L1L2L3N

①如果系統(tǒng)中性點(diǎn)不接地，當(dāng)一相接地而人體觸及另外兩相中的任意一相時(shí)，觸電電壓將為線電壓。但在中性點(diǎn)接地的系統(tǒng)中，觸電電壓等于或接近相電壓，從而降低了觸電電壓；②降低了電氣設(shè)備和輸電線的絕緣水平；

工作接地的目的在于：保護(hù)接零工作接地L1L2L3N

③在中性點(diǎn)不接地的系統(tǒng)中，當(dāng)一相接地時(shí)，接地電流很小，不足以使保護(hù)裝置動(dòng)作而切斷電源，接地故障不易被發(fā)現(xiàn)，不利于安全。而在中性點(diǎn)接地的系統(tǒng)中，一相接地后的接地電流較大，從而使保護(hù)裝置迅速動(dòng)作達(dá)到斷開(kāi)故障的目的。但是，由于實(shí)際運(yùn)行中一相接地往往是瞬時(shí)的，且能自動(dòng)消除，而且允許一相接地故障短時(shí)存在，以便尋找故障并修復(fù)而不停電，因此，并不是所有的系統(tǒng)都采取工作接地。

保護(hù)接零工作接地L1L2L3N采用保護(hù)接地后，若人體接觸到電氣設(shè)備的金屬外殼或構(gòu)架，人體就與接地裝置的接地電阻并聯(lián)，根據(jù)分流原理，只要接地電阻足夠小，流過(guò)人體的電流就不會(huì)對(duì)人體造成傷害，２．保護(hù)接地將電氣設(shè)備在正常運(yùn)行時(shí)不帶電的金屬外殼或構(gòu)架與大地作良好的電氣聯(lián)接稱為保護(hù)接地，如圖所示。分流原理4歐姆以下保護(hù)接地宜用于中性點(diǎn)不接地的低壓系統(tǒng)中。在中點(diǎn)不接地的電網(wǎng)中，由于單相接地電流較小，利用保護(hù)接地即可避免發(fā)生人體觸電事故。4歐姆以下３．保護(hù)接零在中點(diǎn)接地的電網(wǎng)中，由于單相對(duì)地電流較大，保護(hù)接地不能完全避免人體觸電的危險(xiǎn)，所以要采用保護(hù)接零。將電氣設(shè)備的金屬外殼或構(gòu)架與供電系統(tǒng)的零線(或稱中性線)作可靠的聯(lián)接稱為保護(hù)接零，如圖所示。ISCRoL1L2L3N短路電流促使線路上的保護(hù)裝置迅速動(dòng)作在這種情況下，當(dāng)電氣設(shè)備的絕緣損壞而使外殼漏電時(shí)，由于金屬外殼與零線相連，該相通過(guò)金屬外殼發(fā)生單相對(duì)地短路。短路電流能使線路上的保護(hù)裝置迅速動(dòng)作，切除故障部分的電流，消除人體觸及外殼時(shí)的觸電危險(xiǎn)。

保護(hù)接零ISCRoL1L2L3N短路電流促使線路上的保護(hù)裝置迅速動(dòng)作保護(hù)接零適用于電壓為380V或220V，且中點(diǎn)直接接地的三相四線制系統(tǒng)中。注意：在中點(diǎn)直接接地的三相四線制系統(tǒng)中，所有電氣設(shè)備均應(yīng)采用保護(hù)接零，而不能采用保護(hù)接地。若采用了保護(hù)接地，在相電壓為220V的情況下，設(shè)備外殼將長(zhǎng)期帶電，其對(duì)地電壓將為110V。（假設(shè)保護(hù)接地電阻和工作接地電阻均為4歐姆）

保護(hù)接零ISCRoL1L2L3N短路電流促使線路上的保護(hù)裝置迅速動(dòng)作安全用電知識(shí)練習(xí)

答案：B

1、發(fā)現(xiàn)電線著火時(shí)的處理方法是（）。

A．用水搶救

B．拉下開(kāi)關(guān)，切斷電源

C．找電工處理

D．用小刀或剪刀切斷電源

答案：D

2、站在高壓輸電線上的小鳥(niǎo)不會(huì)觸電的原因是（）。

A．鳥(niǎo)是絕緣體不會(huì)觸電

B．鳥(niǎo)的耐壓性強(qiáng)不會(huì)觸電

C．高壓線外層有絕緣層

D．鳥(niǎo)只站在一根電線上，兩爪間電壓很小

答案：D

3、后半夜的電燈往往要比前半夜班的燈亮些，這是由于（

）。

A．被關(guān)掉的電燈的電流流到了開(kāi)著的電燈中去了

B．大多數(shù)家庭關(guān)掉了電燈后，電路中的總電阻小了

C．有人使用了大功率的電爐

D．開(kāi)著的燈少了，干路的總電流小了

答案：C

4、為了用電安全，下列注意點(diǎn)中不正確的是（）．

A．不準(zhǔn)用剪刀或絕緣柄破損的鉗子剪帶電的導(dǎo)線

B．不準(zhǔn)在電線上晾衣服

C．發(fā)現(xiàn)有人觸電時(shí)，應(yīng)立即用手將他拉離電源

D．發(fā)現(xiàn)輸電線的斷頭落在地上，不要走近，更不準(zhǔn)去拾換路定理三要素法求解一階電路零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)和全響應(yīng)的概念本章作業(yè)：P181-1826.36.116.156.17第6章一階動(dòng)態(tài)電路分析6-1如圖所示電路在t=0時(shí)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)前電路已處于穩(wěn)態(tài)，求換路后開(kāi)關(guān)兩端的電壓u，并畫(huà)出u隨時(shí)間變化的曲線。

解：（三要素法）

（解法1）選擇uc變量（解法2）選擇u變量6-2練習(xí)：

如所示的電路原來(lái)已經(jīng)穩(wěn)定，在t=0瞬間將開(kāi)關(guān)S閉合。求換路后的電流i，并畫(huà)出i隨時(shí)間變化的曲線。

答案：6-3如圖所示電路在t=0時(shí)開(kāi)關(guān)閉合，開(kāi)關(guān)閉合前電路已處于穩(wěn)態(tài)，求換路后的電流iL和i。

解：

作業(yè)講評(píng)作業(yè)P1816.3如圖所示電路，在開(kāi)關(guān)S閉合前已處于穩(wěn)態(tài)，試求開(kāi)關(guān)S閉合后瞬間電壓uC、uL和電流iL、iC、i的初始值。解：解：由換路定理：解：

作業(yè)P1826.11在如圖所示電路中，時(shí)開(kāi)關(guān)閉合，開(kāi)關(guān)閉合前電路已處于穩(wěn)態(tài)。已知mA，kΩ，kΩ，

kΩ，μF。試用三要素法求開(kāi)關(guān)閉合后的uC，并畫(huà)出uC隨時(shí)間變化的曲線。

解（1）求初始值

換路定理

（2）求穩(wěn)態(tài)值

（3）求時(shí)間常數(shù)

求R的電路

（4）由三要素公式

作業(yè)P1