低壓電氣設(shè)計(jì)中電氣危害的防護(hù)措施研究

摘 要：近年來，低壓電氣系統(tǒng)引起的事故概率一直居高不下，嚴(yán)重威脅到國家和人民的生命財(cái)產(chǎn)安全，造成了十分惡劣的社會(huì)影響，加強(qiáng)對(duì)電氣安全事故的防范已經(jīng)迫在眉睫。本文將介紹電氣安全的相關(guān)參數(shù)，并重點(diǎn)論述低壓電氣設(shè)計(jì)中電氣危害的產(chǎn)生原因和防護(hù)措施，以期最大限度的減少和避免電氣安全事故的發(fā)生，從而為人們的生命財(cái)產(chǎn)安全提供可靠的保障。

關(guān)鍵詞：低壓電氣設(shè)計(jì)；電氣危害；防護(hù)措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.14.173

0 引言

電力設(shè)備給人們的生產(chǎn)和生活帶來了巨大的便利，人們對(duì)其依賴性也越來越強(qiáng)，這就造成了電力能源被廣為應(yīng)用，客觀反映了物質(zhì)文明和精神文明正保持著協(xié)調(diào)一致的發(fā)展步伐。然而如果人們的安全意識(shí)薄弱，不能合理的使用電能，不僅易于引起安全事故，還會(huì)給自己和他人帶來重大危害，因此在低壓電氣設(shè)計(jì)中采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施，確保人們用電的安全性，這一點(diǎn)至關(guān)重要，在此情況下電力行業(yè)將會(huì)保持著蓬勃的發(fā)展態(tài)勢(shì)，進(jìn)而為社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)建設(shè)添磚加瓦。

1 電氣安全的相關(guān)參數(shù)

一般來說，電流對(duì)人體產(chǎn)生的效應(yīng)主要由兩個(gè)因素決定，一是人體接觸電流的大小，二是人體接觸電流時(shí)間的長(zhǎng)短，若通過人體的電流較小以及持續(xù)時(shí)間較短，基本上不會(huì)對(duì)人體造成危害，相對(duì)的，若人體接觸的電流較大，接觸時(shí)間也比較長(zhǎng)，那么人體受到的危害就會(huì)不可預(yù)計(jì)，極有可能致人死亡，這種情況需要格外注意。在《電流通過人體時(shí)的效應(yīng)》中詳細(xì)說明了人體最高可承受的電流和電壓數(shù)值，只要電流值在30mA以內(nèi)，人體觸電以后基本上不會(huì)死亡，電壓值則需進(jìn)行深入的分析，如干燥環(huán)境下電壓值不能大于50V，潮濕環(huán)境不能大于25V，水下用電器具要小于12V，這是因?yàn)槿梭w在潮濕環(huán)境下皮膚阻抗會(huì)有所下降，接觸電流也會(huì)更容易達(dá)到30mA，所以在低壓電氣設(shè)計(jì)中還要進(jìn)一步的降低額定電壓數(shù)值，以便為人們提供安全的用電環(huán)境。

2 低壓電氣系統(tǒng)中電氣危害的產(chǎn)生原因及防護(hù)措施

2.1 低壓接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不合理

引發(fā)電氣安全事故的原因比較多樣化，其中低壓接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)缺乏合理性占據(jù)著主導(dǎo)地位，由于低壓接地系統(tǒng)的形式較多，各種類型的低壓接地系統(tǒng)具有的特點(diǎn)和適用范圍也不一樣，因此易于出現(xiàn)選擇不當(dāng)?shù)膯栴}。低壓電氣系統(tǒng)中常見的接地形式有TN-C、TN-S、TN-C-S、TN、TT，其主要特點(diǎn)如下所示：

（1）TN-C系統(tǒng)：該系統(tǒng)的安全性較低，運(yùn)行過程中設(shè)備的金屬外殼會(huì)處于帶電狀態(tài)，人體一旦接觸就會(huì)引起觸電事故，通常應(yīng)用在工業(yè)場(chǎng)所中，需要工作人員定期進(jìn)行維護(hù)和管理。

（2）TN-S系統(tǒng)：該系統(tǒng)的安全性能較高，PE線和N線的獨(dú)立設(shè)計(jì)大大降低了火災(zāi)和爆炸事故的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，在電氣設(shè)備集中的區(qū)域和場(chǎng)所應(yīng)用比較普遍。

（3）TN-C-S系統(tǒng)：在該系統(tǒng)中PE線和中性線是不分離的，進(jìn)入建筑后才拆分成為兩根獨(dú)立的線，如果建筑周圍不額外設(shè)置變電所，這樣即可采用TN-C-S系統(tǒng)。

（4）TN系統(tǒng)：該系統(tǒng)中所有的PE線和PEN線都相互連通，一旦某條線路發(fā)生故障，就會(huì)在短時(shí)間內(nèi)迅速擴(kuò)大和蔓延，為了保證電氣設(shè)備和線路的運(yùn)行安全，必須要采用等電位聯(lián)結(jié)措施。

（5）TT系統(tǒng)：與TN系統(tǒng)相比，TT系統(tǒng)中各個(gè)電氣設(shè)備保持著較強(qiáng)的獨(dú)立性，不會(huì)出現(xiàn)故障電壓的傳導(dǎo)現(xiàn)象，在無等電位聯(lián)結(jié)的場(chǎng)所中TT系統(tǒng)更具優(yōu)勢(shì)。

要想保證低壓接地系統(tǒng)有效的發(fā)揮作用，有力遏制電氣危害的發(fā)生，就要明確各種形式低壓接地系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)和缺陷，還要基于用電場(chǎng)所的實(shí)際情況出發(fā)，這樣才能在低壓電氣設(shè)計(jì)中確保所選接地形式的科學(xué)性與合理性。

2.2 未設(shè)置剩余電流保護(hù)裝置

在低壓電氣設(shè)計(jì)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中明確規(guī)定了在某些場(chǎng)所必須要安裝剩余電流保護(hù)裝置，該裝置的性能和安裝施工都要充分滿足于實(shí)際的工作環(huán)境，可是在很多場(chǎng)所中都沒有設(shè)置剩余電流保護(hù)裝置，嚴(yán)重違背了國家相關(guān)的法律法規(guī)，人體觸電事故也會(huì)隨之發(fā)生，無法保障用戶的人身安全，這種情況必須立即得到轉(zhuǎn)變。

2.3 未進(jìn)行最大短路電流校驗(yàn)

在進(jìn)行低壓電氣設(shè)計(jì)時(shí)，經(jīng)常會(huì)有未進(jìn)行最大短路電流校驗(yàn)的情況發(fā)生，由于種種原因，設(shè)計(jì)人員往往無法知曉最大短路容量的數(shù)據(jù)，估算的參數(shù)與實(shí)際數(shù)據(jù)存在較大的偏差，這就給低壓電氣系統(tǒng)運(yùn)行帶來了一定的風(fēng)險(xiǎn)，一旦估算數(shù)值過小而發(fā)生短路，將會(huì)使設(shè)備或者電纜爆裂或燒壞，甚至引發(fā)電氣火災(zāi)事故?？茖W(xué)的做法是在無法獲取最大短路電流數(shù)據(jù)時(shí)則應(yīng)在方案最初設(shè)計(jì)階段，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)先暫定最大短路電流數(shù)據(jù)，但在施工前，該數(shù)據(jù)必須得到該工程地區(qū)供電部門的審查確認(rèn)后，再進(jìn)行材料設(shè)備采購和施工安裝。

2.4 防雷設(shè)計(jì)不完善

雷電的破壞力相當(dāng)之大，如果采取的防雷措施不到位，將會(huì)給低壓電氣系統(tǒng)帶來無法想象的危害，因此在低壓電氣設(shè)計(jì)中防雷裝置的設(shè)計(jì)是非常重要的，需要防范的雷電類型有直擊雷和感應(yīng)雷，防雷裝置的數(shù)量和安裝位置都要經(jīng)過科學(xué)的計(jì)算和分析，竭盡所能的防止雷擊事故的發(fā)生，確保低壓電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

2.5 電纜敷設(shè)方式不當(dāng)

電纜敷設(shè)方式不當(dāng)不僅會(huì)縮短電纜的使用壽命，影響電纜性能的發(fā)揮，更為關(guān)鍵的是極易導(dǎo)致短路故障，這是火災(zāi)和爆炸事故的主要誘因。要想從根本上保證電纜敷設(shè)的準(zhǔn)確性，就要在低壓電氣設(shè)計(jì)中嚴(yán)格控制設(shè)計(jì)質(zhì)量，施工過程中也要加強(qiáng)監(jiān)督和控制，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)電纜敷設(shè)錯(cuò)誤問題要立即改正，這樣電纜威脅也能得以解除。

綜上所述，低壓電氣設(shè)計(jì)中電氣危害的誘發(fā)因素較多，釀成的事故破壞力強(qiáng)大，需要設(shè)計(jì)人員能夠樹立高度的風(fēng)險(xiǎn)防范意識(shí)，嚴(yán)格遵守法律法規(guī)和電氣設(shè)計(jì)規(guī)范，結(jié)合電氣設(shè)備的工作環(huán)境設(shè)計(jì)科學(xué)完善的低壓電氣系統(tǒng)，同時(shí)針對(duì)設(shè)計(jì)中容易出現(xiàn)的問題制定相應(yīng)的防范措施，確保低壓電氣設(shè)計(jì)真正具有科學(xué)性、規(guī)范性、可行性，從而將電氣危害控制在最小范圍內(nèi)，為低壓電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定安全運(yùn)行奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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作者簡(jiǎn)介：郭海（1976-），男，天津人，本科，工程師，研究方向：電力系統(tǒng)自動(dòng)化.