普通居民住宅,有哪几道防线保证居民免受触电危险源的危险

记住三条线,永远不触电点击关注,回复礼包,有惊喜哦~素材:电力合伙人如需转载,请注明出处小编有话说底部评论区已开通,快来畅所欲言吧~普通人待在家里的时候多,要想保证全家不触电,一定要记住三条线哦是三道防线!能保证我们免受触电的危险但不少人并不太清楚:1. 直接接触电击防护2. 接地与等电位联结3. 剩余电流动作保护器我们先来说第一道防线:直接接触电击防护这个名字听起来貌似高大上,其实原理一点就透:防止大家接触到带电体的措施,都属于直接接触电击防护导线的外皮插座的面板家用电器的外壳,都属于这个范畴说起来好像一点技术含量也没有,但这恰恰是最重要的保护触电触电,触不到,也就没有电(当然要是有人拿跨步电压什么的来抬杠,我也没办法我就想问问谁家里直通 10千伏 的高压线么)直接接触电击防护是最基本也是我们平时用到最多的防护,其他的防线都是在这道防线失效后附加的补救和保险措施对于普通人,如何守住第一道防线,有以下几条建议:当发现电器的电线插头的外皮破损或者外壳破裂,请停止使用,及时修理或更换;选用带有保护门的插座面板及插线板带有保护门的插座,如果仅有一孔插入物体,插孔内的挡片不会打开这一点对于有儿童的家庭更重要,可以有效防止小朋友误把手指伸进插孔不过需要注意的是,一些黑心厂家生产的假冒伪劣商品,带的是假保护门,只用很小的力气就可以轻松捅进去大家在选购的时候,不妨可以试验一下,用钥匙或螺丝刀捅一捅(当然是在不带电的情况下这个不用我提醒了吧),看看保护门是否有效接下来说第二道防线:接地与等电位联结住宅电气设计时,凡是人体可能接触到的电器金属外壳部分(包括灯具),均要求与地线连接,而地线会通过建筑物自身的钢筋等金属物体,与大地相连这样,既能保证一旦金属外壳带电,可以迅速通过地线流入大地,防止发生事故另外,接触到高电压,并非就一定会发生触电事故,只有人体的不同部位电压不同时,才会有电流通过人体,才有可能发生危险这也就是为什么,高压线上的小鸟和法拉第笼里的人们,都能安然无恙通过接地和等电位,可以保证即使触摸到带电的金属外壳,人体的不同部位之间不会有电压差,也就避免了触电事故如何守住第二道防线呢?有以下几条建议:在装修进行电路改造时,一定要设接地线有的装修师傅为了省事或省钱,刻意减少接地线,这是极不负责任的每个电气回路,包括照明回路,都是要设接地线的;有些无良厂家,在生产插座面板及插线板时,为了节省成本,会使用较细的铜丝来做地线甚至根本没有地线,大家在选购的时候千万不要贪图便宜选用这样的产品;装修时请重点关注一下浴室的等电位联结:把浴室单拿出来说,第一是因为浴室中会用到热水器浴霸暖风机吹风机等功率比较大的电器,第二是因为在潮湿环境中,人体内的电阻会降低,如果不幸接触到同样的电压,在潮湿环境中更容易发生危险基于这两个原因,所以在设有淋浴或浴盆的卫生间内,要做局部等电位联结一般在浴室都会预留局部等电位端子板,大家在装修时可以参考下图,做好局部等电位联结:接下来说第三道防线:剩余电流动作保护器在在家庭装修中哪些地方应该有漏电保护?这个问题里,我对剩余电流动作保护器(俗称漏电开关或漏电保护)有过专门介绍:漏电保护器漏电开关都是比较旧的说法,现在标准的叫法应该是剩余电流动作保护器,简称 RCDRCD 并非单独使用,而是与断路器(也就是俗称里电闸的那个闸)配合使用一般家用的带 RCD 的断路器是这样的:所有的插座回路都应该在配电箱处加装 RCD,如果壁挂式空调是专用回路供电,因为壁挂式空调的插座往往设置得比较高(2米左右),可以不设 RCD照明回路可以不设 RCD,但是在装修时,有的电工为了省事,会从照明回路给新增的插座供电,这样是绝对不可取的!有的比较小的户型没有专门的卫生间插座回路,卫生间浴霸供电引自照明回路,这时,最好给照明回路加装 RCD总之遵循一条原则:有可能在带电时接触到的回路,就应该装 RCD一般的家居配电箱是上图这样的,最左边是总进线开关(俗称的总闸),左侧那几个窄的是没有装 RCD 的断路器,分别是照明配电箱照明备用和挂式空调,右侧那几个宽的是装了 RCD 的断路器,分别是普通插座厨房插座卫生间插座和柜式空调插座带 RCD 的断路器的唯一缺点,是比未装 RCD 的断路器宽了一倍,前者是 36mm,后者是 18mm,如果回路比较多的话,配电箱的面积会比较大,会影响美观,同时,带 RCD 的断路器价格会略高但是和生命安全相比,这点缺点几乎可以忽略不计普通住宅中防止触电事故的三道防线,与我们的生命安全息息相关,大家在装修时,在选购电器时以及平时生活里,切不可为了图便宜或图省事而忽略了上边这些须知安全无小事,多一分重视绝不会错近期精彩回顾(点击文字)关注筑龙电气你能得到什么1回复礼包,注册考试资料都给你!2公众号答疑专区-随时随地问专家问题3精选免费课程,随时看随时学4随身查阅电气技术宝典关于筑龙电气筑龙电气隶属于筑龙网,目前拥有超过200万的建筑电气行业人员,是一个集行业资讯新闻热点资料下载技术交流等为一体的综合服务平台筑龙电气公众微信号已经成为建筑电气行业最大的工程技术类微信,微信粉丝近10万投稿合作广告推广咨询请加QQ:TEL:010-8836招聘论坛版主(奖励丰厚)有意向者加QQ:学习交流QQ群筑龙电气技术交流群:BIM考试 :& &消防工程师备考群:独家资料推荐下载图纸,点击下方阅读全文该作者最新发布网友推荐的文章最新发布的文章@普通居民住宅,有哪几道防线保证居民免受触电的危险?
这个问题是接上一个问题,章鱼兄说要单独开一个问题来详述,现在开了,请作答,很多知友想看呢!
题主的问题是:普通居民住宅,有哪几道防线保证居民免受触电的危险?真是一个极好的问题。第一道防线——隔离防护我们来设想一下,家里有一位学步的小男孩,他迈着蹒跚的步子到处走,伸出稚嫩的手指,就想戳那些亮晶晶的带电体。在这种情况下,家用电器是如何做到隔离防护的?标准规定:当直接接触发生在干燥的气候条件下且被接触的电压在交流25V以下或直流60V以下时,或者当低压电器或低压成套开关设备安装在封闭的电气工作场所时,允许放弃直接接触防护。这就是我们可以用手触摸干电池的原因。我们来看有关防护等级的国家标准条目,如下:我们来看有关防护等级的国家标准条目,如下:此表中所列的防护由两部分组成,第一部分是防止异物进入导电体,第二部分是防止水侵入导电体,合在一起就是IPXX。其中第一个X与异物防护有关,第二个X与水防护有关。此表中所列的防护由两部分组成,第一部分是防止异物进入导电体,第二部分是防止水侵入导电体,合在一起就是IPXX。其中第一个X与异物防护有关,第二个X与水防护有关。根据IEC 61140的规定,最低防护型式必须达到IP20。我们检索上表,看看IP20的防护等级是什么意思:由表的左侧,我们查到异物防护的2表示防止手触及危险部位,这里的固体异物直径大于12.5毫米。这个值表示手臂肯定进不了带电体,男人的手指要进入很困难,女人的手指次之,孩子的手指应当能进入。再看IP20的防水性能:由表的右侧,我们查到0表示无防护。对于家用电器来说,是不是IP防护等级越高就越好?答案是否定的。IP等级越高,电路散热就越困难,电器电路损坏的可能性就越大,其使用寿命也就越低。因此,IP防护等级应当是满足要求就好。对于家用电器来说,是不是IP防护等级越高就越好?答案是否定的。IP等级越高,电路散热就越困难,电器电路损坏的可能性就越大,其使用寿命也就越低。因此,IP防护等级应当是满足要求就好。至于插座,它的防护就有点门道。我们来看下图:我们看到小朋友的手正试图插进插座内,如此危险的举动。我们看到小朋友的手正试图插进插座内,如此危险的举动。在这种情况下,IP防护等级似乎也无能为力。不过,比较好的品牌插座插孔内有挡片,插头直接插很困难,要斜着才能插入插座,这样就能比较好地实现人身安全防护,孩子的手指自然也就进不去了。第二道防线——接触防护接触防护包括直接接触防护和间接接触防护。我们来设想,家里有一台电冰箱,它的IP防护等级很高,人体完全不可能接触到带电体。但现在发生漏电事故,电冰箱的外壳带电,人体一旦触及就会发生触电事故。值得注意的是:由于用电设备的外露导电部分正常时是不带电的,而故障时才带电,因此这种防护是间接的,所以接触防护又叫做间接防护。国家标准中规定,用电设备的外壳,特指金属外壳或者用电设备的外露导电部分,必须接地。显然,这里涉及到接地系统,以及其它很多很多的概念,相关的知识量很大。不过,对于不具有电气专业知识的普通人来说,知道三条最基本要求即可:第I条:配电线路接入家中配电箱时,必须要有三根线:相线、中性线和保护地线。这三条线的颜色分别是:相线的颜色可能是黄色、绿色和红色,这要看接到哪一相而定;中性线的颜色是蓝色,保护地线的颜色是黄绿色。这是居家配电的配电箱图片,入户处的电缆在左上方。我们看到了黄色线、蓝色线和黄绿色线,它们分别是相线、中性线和保护地线。这是居家配电的配电箱图片,入户处的电缆在左上方。我们看到了黄色线、蓝色线和黄绿色线,它们分别是相线、中性线和保护地线。第2条:这三条线的名称和符号相线又叫做火线,它的符号是L。注意:大家都把中性线叫做零线,甚至连买菜的老奶奶都知道。虽然中性线不是零线,但想要纠正,绝不是我力所能及的。为了迎合大众的口味,我也把中性线叫做零线吧,虽然这种称呼其实是错误的。于是,蓝色的就是零线,它的符号是N。黄绿色的就是保护地线,它的符号是PE。第3条:所有用电设备的金属外壳都必须与PE线相接。有了这三条,我们就可以继续讨论了。PE线就是我们的第二道防线。有了它,我们就能确保用电设备在正常运行时它的外壳电压是零。我们来看下图:我们看到,电弧扑向被测试者,但他站在一个接地的金属笼子内,因此他安然无恙。这个笼子又叫做法拉第笼子。我们看到,电弧扑向被测试者,但他站在一个接地的金属笼子内,因此他安然无恙。这个笼子又叫做法拉第笼子。这说明什么?如果我们在某个区域也设置一个类似的地线联通区域,则区域内的人能在出现漏电的情况下不会遭受电击。这个地线联通区域,又叫做等电位联结。对于居家配电来说,在最重要的地方,最好能设置这种等电位联结。例如浴房和厨房等处,这里相对潮湿,漏电的可能性较大。第一种方案常见于配电室,第二种方案常见于测控中心和计算机机房。第一种方案常见于配电室,第二种方案常见于测控中心和计算机机房。某位知友说,她的浴房金属外壳与墙体内的钢筋连为一体,这就是第一种等电位联结方案。显然,这位知友给她自己构建了第二道防线,是一种很好的办法。第三道防线:安全电压什么是安全电压?知友们都知道36V安全电压,却很少听说50V安全电压。这两种安全电压,前者对应于供电电源的安全电压,后者对应于漏电安全防护的安全电压。显然,两者的意义和概念不尽相同。对于安全供电电压,在国家强制性标准GB156-2009《标准电压》中有相关的规定。例如我们的充电器,它输出的直流电压有5V的,还有12V的,还有变压器,它输出的交流电压是36V的,这些都是安全电压。例如我们的充电器,它输出的直流电压有5V的,还有12V的,还有变压器,它输出的交流电压是36V的,这些都是安全电压。毫无疑问,我们采用了这些电压,当然就是给自己构建了安全。不过,当我们的电冰箱外壳因为内部漏电而带电,上述这些电源的安全电压能为我们构建防护吗?答案是:当然不行。IEC标准和国家标准规定,虽然电器的外壳有接地,但接地处存在接地电阻,因此电器的外壳会因为接地电阻压降的原因,其电压会上升,电压上升的最高幅度不得超过50V。这就是我们的第三道防线,50V安全电压的来源和用途。注意:特别强调,这里的50V安全电压和36V安全电压要加以区分,它们的概念不同,适用领域不同,不可混淆。在50V电压下,人体承受的电击相对较弱,再加上系统会采取线路保护措施,也即断路器跳闸,所以人体承受的电击时间也很短暂,时间长度大约是十几个毫秒。由于接地电阻较小,规范中规定接地电阻不大于2欧,但实际大约在0.2欧左右,用欧姆定律把50V除以0.2欧,得到250A。由于居家配电的主进线开关一般是40A,把250A除以40A,得到6.25倍。对于居家配电的40A主开关,它的特性曲线如下:我们看到,横轴是实际电流与额定电流之比,纵轴是断路器动作时间。我们看到,横轴是实际电流与额定电流之比,纵轴是断路器动作时间。我们看到,短路保护从3倍额定电流时开始。对于6.25倍的比值,纵轴对应的开关跳闸时间在0.01秒到0.02秒之间(曲线最下部弯曲的弧线部分),所以一旦发生接地故障,断路器将在15毫秒左右的时间内跳闸。看到这里,相信大家立刻就明白了,一个优质的开关是多么重要,它是保障我们生命安全的基础!这事实上就是居家配电的第四道防线——使用质量可靠的微型断路器MCB(空气开关)使用质量可靠的MCB空气开关,是提高我们居家配电可靠性和灵敏度的基础,是保障人身安全基本条件之一。第五道防线——漏电保护,又叫做剩余电流保护从前四道防线我们已经看出,家用电器漏电可以依靠开关的线路保护功能来实现,但这种保护还不够,我们还需要有第五道防线。对于居家配电来说,相线也即火线中的电流与零线(其实是中性线,再次提醒这个无可奈何的错误名词)电流大小相等方向相反,我们让这两个电流同时流过一个电流互感器,由于两者产生的磁力线方向相反,因此电流互感器的副边电流亦为零。当相线出现漏电时,这两者的电流之和就不等于零了,于是电流互感器输出的电流就会驱动测控装置让开关跳闸。这种装置叫做漏电开关RCD。那么这个漏电电流是多少呢?对于保护人身安全来说,它的最大值是30毫安。有关人体能够承受的工频电流见下图:下图是一个实际的居家配电箱内的开关接线方案:当发生漏电时,RCD会带动开关跳闸,再加上开关自身在第三道防线的作用下也会跳闸,于是第三道防线、第四道防线和第五道防线在这里起到共同保护作用,跳闸时间小于0.1秒。当发生漏电时,RCD会带动开关跳闸,再加上开关自身在第三道防线的作用下也会跳闸,于是第三道防线、第四道防线和第五道防线在这里起到共同保护作用,跳闸时间小于0.1秒。总结:有了这五道防线,居家配电是不是就万无一失了?答案是否定的,结果往往不尽人意。许多惨痛的教训告诉我们,用电一定要把安全二字时时刻刻放在心上。在设计和安装居家配电系统时,一定要按设计规范和施工规范去执行;在使用居家配电系统时,也一定要按安全规范去操作,切忌马虎大意。以上这些图片部分摘自我写的《ABB中学生安全用电培训课堂》PPT,供大家参考。从以上讨论可以看出,这里面的知识量很大。事实上,要把这些问题给说清楚,需要几本书,再配合多达近50部标准才行。有关隔离防护和用电安全的国家标准和规范:1)隔离防护涉及到的国际电工标准是IEC 61140,对应的国家标准是GB/T 17045;2)接触防护涉及到的国际电工标准是IEC60364,对应的国家标准是GB16895;3)漏电电击防护的国际电工标准是IEC61008-1,国家标准是GB/Z 26829《剩余电流动作断路器的一般要求》和GB16916《家用或类似用途不带过电流保护的剩余电流动作断路器的一般要求》;4)低压配电设计规范对应的国家标准是:GB《低压配电设计规范》提个问题:我们已经知道居家配电中存在五道防线。试问对于农村的居家配电,其入户线一般只有相线和零线,没有地线,那么这时户内有几道防线?如果我们希望农村居家配电中也有接地防护,那么应当如何实现地线入户?解答:许多知友已经给出了答案:采用TT接地系统,自行接地,户内构建接地网,以此确保用电安全。上图中,户外为农村常用的TN-C接地系统,入户端为相线L和零线PEN。我们自行构建了接地线路PE,以及它的接地极。入户后,线路中有相线L,有中性线(或者零线)N,也有地线PE,这样一来就能确保户内至少有四道防线,确保用电安全。不过,这里的接地极需要认真地处理。最好按构建接地极的标准方法来施工,并且需要经常检查接地极是否接地正常,是否出现扁钢受腐蚀现象。
.感谢邀请在好几个答案中我都曾提到,对于普通居民住宅,至少有三道防线保证我们免受触电的危险。不少知友都对这「三道防线」非常感兴趣。不过由于我的晚期拖延症,一直没有打起精神作答。如今趁着病情减缓,尽自己的能力为大家介绍一下。我所指的「三道防线」,是指:直接接触电击防护接地与等电位联结剩余电流动作保护器我们先来说第一道防线:直接接触电击防护。这个名字听起来貌似高大上,其实原理一点就透:任何防止大家接触到带电体的措施,都属于直接接触电击防护。导线的外皮、插座的面板、家用电器的外壳,都属于这个范畴。说起来好像一点技术含量也没有,但这恰恰是最重要的保护。触电触电,触不到,也就没有电(当然要是有人拿跨步电压什么的来抬杠我也没办法我就想问问谁家里直通 10kV 的高压线么)。直接接触电击防护是最基本也是我们平时用到最多的防护,其他的防线都是在这道防线失效后附加的补救和保险措施。对于我们普通知友,如何守住第一道防线,我有以下几条建议:当发现电器的电线、插头的外皮破损或者外壳破裂,请停止使用,及时修理或更换;选用带有保护门的插座面板及插线板。带有保护门的插座,如果仅有一孔插入物体,插孔内的挡片不会打开。这一点对于有儿童的家庭更重要,可以有效防止小朋友误把手指伸进插孔。不过需要注意的是,一些黑心厂家生产的假冒伪劣商品,带的是假保护门,只用很小的力气就可以轻松捅进去。大家在选购的时候,不妨可以试验一下,用钥匙或螺丝刀捅一捅(当然是在不带电的情况下这个不用我提醒了吧),看看保护门是否有效。接下来我们来说第二道防线:接地与等电位联结住宅电气设计时,凡是人体可能接触到的电器金属外壳部分(包括灯具),均要求与地线连接,而地线会通过建筑物自身的钢筋等金属物体,与大地相连。这样,既能保证一旦金属外壳带电,可以迅速通过地线流入大地,防止发生事故。另外,接触到高电压,并非就一定会发生触电事故,只有人体的不同部位电压不同时,才会有电流通过人体,才有可能发生危险。这也就是为什么,高压线上的小鸟和里的人们,都能安然无恙。通过接地和等电位,可以保证即使触摸到带电的金属外壳,人体的不同部位之间不会有电压差,也就避免了触电事故。对于我们普通知友,如何守住第二道防线,我有以下几条建议:在装修进行电路改造时,一定要设接地线。有的装修师傅为了省事或省钱,刻意减少接地线,这是极不负责任的。每个电气回路,包括照明回路,都是要设接地线的;有些无良厂家,在生产插座面板及插线板时,为了节省成本,会使用较细的铜丝来做地线甚至根本没有地线,大家在选购的时候千万不要贪图便宜选用这样的产品;装修时请重点关注一下浴室的等电位联结:把浴室单拿出来说,第一是因为浴室中会用到热水器、浴霸、暖风机、吹风机等功率比较大的电器,第二是因为在潮湿环境中,人体内的电阻会降低,如果不幸接触到同样的电压,在潮湿环境中更容易发生危险。基于这两个原因,所以在设有淋浴或浴盆的卫生间内,要做局部等电位联结。一般在浴室都会预留局部等电位端子板,大家在装修时可以参考下图,做好局部等电位联结接下来我们来说第三道防线:剩余电流动作保护器在这个问题里,我对剩余电流动作保护器(俗称漏电开关或漏电保护)有过专门介绍:漏电保护器、漏电开关都是比较旧的说法,现在标准的叫法应该是「剩余电流动作保护器」,简称 RCD。RCD 并非单独使用,而是与断路器(也就是俗称里「电闸」的那个「闸」)配合使用。一般家用的带 RCD 的断路器是这样的:所有的插座回路都应该在配电箱处加装 RCD,如果壁挂式空调是专用回路供电,因为壁挂式空调的插座往往设置得比较高(2m 左右),可以不设 RCD。照明回路可以不设 RCD,但是在装修时,有的电工为了省事,会从照明回路给新增的插座供电,这样是绝对不可取的!有的比较小的户型没有专门的卫生间插座回路,卫生间浴霸供电引自照明回路,这时,最好给照明回路加装 RCD。总之遵循一条原则:有可能在带电时接触到的回路,就应该装 RCD。一般的家居配电箱是上图这样的,最左边是总进线开关(俗称的「总闸」),左侧那几个窄的是没有装 RCD 的断路器,分别是照明、配电箱、照明备用和挂式空调,右侧那几个宽的是装了 RCD 的断路器,分别是普通插座、厨房插座、卫生间插座和柜式空调插座。一般的家居配电箱是上图这样的,最左边是总进线开关(俗称的「总闸」),左侧那几个窄的是没有装 RCD 的断路器,分别是照明、配电箱、照明备用和挂式空调,右侧那几个宽的是装了 RCD 的断路器,分别是普通插座、厨房插座、卫生间插座和柜式空调插座。带 RCD 的断路器的唯一缺点,是比未装 RCD 的断路器宽了一倍,前者是 36mm,后者是 18mm,如果回路比较多的话,配电箱的面积会比较大,会影响美观,同时,带 RCD 的断路器价格会略高。但是和生命安全相比,这点缺点几乎可以忽略不计。以上就是我提到的,普通住宅中防止触电事故的三道防线。他们与我们的生命安全息息相关,大家在装修时,在选购电器时以及平时生活里,切不可为了图便宜或图省事而忽略了上边这些。须知安全无小事,多一分重视绝不会错。由于水平有限,答案中会有不少错漏,敬请各位不吝指教,我们一起讨论和提高。.
用电安全最主要的是接地,尤其是浴室。人体干燥的时候家里的220v电压大多数并不会造成严重后果,相信很多人都有触电的经历。而浴室内即使是20v的电压对于潮湿的人体而言也是致命的,更甚的是浴室内触电人很难自己脱开。所以国家强制要求在浴室内安装等电位连接端子。和家里的强电箱内部的接地铜排不同,等电位连接的是楼体的钢筋结构,这是为了保证可靠的接地。最高答案已经给出了正确的浴室内等电位连接的图示。现在大多数装修公司对于等电位是不连接的,这对于用户是有极大的不负责任。具体详见gb16895.13。
张工的回答比较全面了我重复2点:1、使用符合国标的空开、并且要带漏电保护……至少至少总空开必须带漏电保护功能。2、接地-----安全无小事、改造电路和安装时务必请专业水电工(家装行业水电不分家、所以叫水电工而不是叫电工)把线路和接头等全做得规范、这样用电才安全。另补充一点:由于工程行业的低价恶性竞争和质量管理不规范、导致大多土建时做的电路很多是不合格不规范甚至是乱干出来的工程、因此个人建议装修时在经济条件允许的情况下,除了进户线、从空开到所有线路全部更换重新做~~~个人建议、仅供参考
家庭一般使用的电气设备一般都是二类设备,我想这应该也算一道防线吧
铺木地板算吗
已有帐号?
无法登录?
社交帐号登录我们来设想一下,家里有一位学步的小男孩,他迈着蹒跚的步子到处走,伸出稚嫩的手指,就想戳那些亮晶晶的带电体。在这种情况下,家用电器是如何做到隔离防护的?普通居民住宅,有哪几道防线保证居民免受触电的危险?
第一道防线——隔离防护
标准规定:当直接接触发生在干燥的气候条件下且被接触的电压在交流 25V 以下或直流 60V 以下时,或者当低压电器或低压成套开关设备安装在封闭的电气工作场所时,允许放弃直接接触防护。
这就是我们可以用手触摸干电池的原因。
我们来看有关防护等级的国家标准条目,如下:
此表中所列的防护由两部分组成,第一部分是防止异物进入导电体,第二部分是防止水侵入导电体,合在一起就是 IPXX。其中第一个 X 与异物防护有关,第二个 X 与水防护有关。
根据 IEC 61140 的规定,最低防护型式必须达到 IP20。我们检索上表,看看 IP20 的防护等级是什么意思:由表的左侧,我们查到异物防护的 2 表示防止手触及危险部位,这里的固体异物直径大于 12.5 毫米。
这个值表示手臂肯定进不了带电体,男人的手指要进入很困难,女人的手指次之,孩子的手指应当能进入。
再看 IP20 的防水性能:由表的右侧,我们查到 0 表示无防护。
对于家用电器来说,是不是 IP 防护等级越高就越好?答案是否定的。IP 等级越高,电路散热就越困难,电器电路损坏的可能性就越大,其使用寿命也就越低。因此,IP 防护等级应当是满足要求就好。
至于插座,它的防护就有点门道。我们来看下图:
我们看到小朋友的手正试图插进插座内,如此危险的举动。
在这种情况下,IP 防护等级似乎也无能为力。不过,比较好的品牌插座插孔内有挡片,插头直接插很困难,要斜着才能插入插座,这样就能比较好地实现人身安全防护,孩子的手指自然也就进不去了。
第二道防线——接触防护
接触防护包括直接接触防护和间接接触防护。
我们来设想,家里有一台电冰箱,它的 IP 防护等级很高,人体完全不可能接触到带电体。但现在发生漏电事故,电冰箱的外壳带电,人体一旦触及就会发生触电事故。
值得注意的是:由于用电设备的外露导电部分正常时是不带电的,而故障时才带电,因此这种防护是间接的,所以接触防护又叫做间接防护。
国家标准中规定,用电设备的外壳,特指金属外壳或者用电设备的外露导电部分,必须接地。
显然,这里涉及到接地系统,以及其它很多很多的概念,相关的知识量很大。
不过,对于不具有电气专业知识的普通人来说,知道三条最基本要求即可:
? 第 I 条:配电线路接入家中配电箱时,必须要有三根线:相线、中性线和保护地线。这三条线的颜色分别是:相线的颜色可能是黄色、绿色和红色,这要看接到哪一相而定;中性线的颜色是蓝色,保护地线的颜色是黄绿色。
这是居家配电的配电箱图片,入户处的电缆在左上方。我们看到了黄色线、蓝色线和黄绿色线,它们分别是相线、中性线和保护地线。? 第 2 条:这三条线的名称和符号相线又叫做火线,它的符号是 L。
注意:大家都把中性线叫做零线,甚至连买菜的老奶奶都知道。虽然中性线不是零线,但想要纠正,绝不是我力所能及的。为了迎合大众的口味,我也把中性线叫做零线吧,虽然这种称呼其实是错误的。
于是,蓝色的就是零线,它的符号是 N。
黄绿色的就是保护地线,它的符号是 PE。? 第 3 条:所有用电设备的金属外壳都必须与 PE 线相接。有了这三条,我们就可以继续讨论了。
PE 线就是我们的第二道防线。有了它,我们就能确保用电设备在正常运行时它的外壳电压是零。
我们来看下图:
我们看到,电弧扑向被测试者,但他站在一个接地的金属笼子内,因此他安然无恙。这个笼子又叫做法拉第笼子。
这说明什么?如果我们在某个区域也设置一个类似的地线联通区域,则区域内的人能在出现漏电的情况下不会遭受电击。这个地线联通区域,又叫做等电位联结。
对于居家配电来说,在最重要的地方,最好能设置这种等电位联结。例如浴房和厨房等处,这里相对潮湿,漏电的可能性较大。
第一种方案常见于配电室,第二种方案常见于测控中心和计算机机房。
第三道防线:安全电压
什么是安全电压?
很多人都知道 36V 安全电压,却很少听说 50V 安全电压。这两种安全电压,前者对应于供电电源的安全电压,后者对应于漏电安全防护的安全电压。显然,两者的意义和概念不尽相同。
对于安全供电电压,在国家强制性标准 GB156-2009《标准电压》中有相关的规定。
例如我们的充电器,它输出的直流电压有 5V 的,还有 12V 的,还有变压器,它输出的交流电压是 36V 的,这些都是安全电压。
毫无疑问,我们采用了这些电压,当然就是给自己构建了安全。
不过,当我们的电冰箱外壳因为内部漏电而带电,上述这些电源的安全电压能为我们构建防护吗?答案是:当然不行。
IEC 标准和国家标准规定,虽然电器的外壳有接地,但接地处存在接地电阻,因此电器的外壳会因为接地电阻压降的原因,其电压会上升,电压上升的最高幅度不得超过 50V。
这就是我们的第三道防线,50V 安全电压的来源和用途。
注意:特别强调,这里的 50V 安全电压和 36V 安全电压要加以区分,它们的概念不同,适用领域不同,不可混淆。
在 50V 电压下,人体承受的电击相对较弱,再加上系统会采取线路保护措施,也即断路器跳闸,所以人体承受的电击时间也很短暂,时间长度大约是十几个毫秒。
由于接地电阻较小,规范中规定接地电阻不大于 2 欧,但实际大约在 0.2 欧左右,用欧姆定律把 50V 除以 0.2 欧,得到 250A。由于居家配电的主进线开关一般是 40A,把 250A 除以 40A,得到 6.25 倍。因此,居家配电箱内的主进线开关会跳闸,当然该支路所在的馈电开关会先行跳闸,这叫做选择性。
我们来看 B 特性的空气开关跳闸曲线,如下:
我们看到,在横轴 6 倍额定电流时,纵轴对应的开关跳闸时间在 0.01 秒到 0.02 秒之间(曲线最下部弯曲的弧线部分)。看到这里,相信大家立刻就明白了,一个优质的开关是多么重要,它是保障我们生命安全的基础呀!
这事实上就是居家配电的第四道防线——使用质量可靠的微型断路器 MCB(空气开关)
使用质量可靠的 MCB 是我们居家配电可靠性和灵敏度的基础,是保障人身安全基本条件之一。
第五道防线——漏电保护,又叫做剩余电流保护
从前四道防线我们已经看出,家用电器漏电可以依靠开关的线路保护功能来实现,但这种保护还不够,我们还需要有第五道防线。
对于居家配电来说,相线也即火线中的电流与零线(其实是中性线,再次提醒这个无可奈何的错误名词)电流大小相等方向相反,我们让这两个电流同时流过一个电流互感器,由于两者产生的磁力线方向相反,因此电流互感器的副边电流亦为零。
当相线出现漏电时,这两者的电流之和就不等于零了,于是电流互感器输出的电流就会驱动测控装置让开关跳闸。这种装置叫做漏电开关 RCD。
当发生漏电时,RCD 会带动开关跳闸,再加上开关自身在第三道防线的作用下也会跳闸,于是第三道防线、第四道防线和第五道防线在这里起到共同保护作用,跳闸时间小于 0.1 秒。
总结有了这五道防线,居家配电是不是就万无一失了?
答案是否定的,结果往往不尽人意。许多惨痛的教训告诉我们,用电一定要把“安全”二字放在心上。
以上这些图片部分摘自电气工程师Patrick Zhang写的《ABB 中学生安全用电培训课堂》PPT,供大家参考。
从以上讨论可以看出,这里面的知识量很大。事实上,要把这些问题给说清楚,需要几本书,再配合多达近 50 部标准才行。
有关隔离防护和用电安全的国家标准和规范:
1)隔离防护涉及到的国际电工标准是 IEC 61140,对应的国家标准是 GB/T 17045;
2)接触防护涉及到的国际电工标准是 IEC60364,对应的国家标准是 GB16895;
3)漏电电击防护的国际电工标准是 IEC61008-1,国家标准是 GB/Z 26829《剩余电流动作断路器的一般要求》和 GB16916《家用或类似用途不带过电流保护的剩余电流动作断路器的一般要求》;
4)低压配电设计规范对应的国家标准是:GB《低压配电设计规范》
来源:知乎日报,作者Patrick Zhang,电气工程师
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