低壓電氣設計中電氣危害的防護措施研究

摘 要：近年來，低壓電氣系統引起的事故概率一直居高不下，嚴重威脅到國家和人民的生命財產安全，造成了十分惡劣的社會影響，加強對電氣安全事故的防范已經迫在眉睫。本文將介紹電氣安全的相關參數，并重點論述低壓電氣設計中電氣危害的產生原因和防護措施，以期最大限度的減少和避免電氣安全事故的發生，從而為人們的生命財產安全提供可靠的保障。

關鍵詞：低壓電氣設計；電氣危害；防護措施

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

0 引言

電力設備給人們的生產和生活帶來了巨大的便利，人們對其依賴性也越來越強，這就造成了電力能源被廣為應用，客觀反映了物質文明和精神文明正保持著協調一致的發展步伐。然而如果人們的安全意識薄弱，不能合理的使用電能，不僅易于引起安全事故，還會給自己和他人帶來重大危害，因此在低壓電氣設計中采取適當的防護措施，確保人們用電的安全性，這一點至關重要，在此情況下電力行業將會保持著蓬勃的發展態勢，進而為社會主義經濟建設添磚加瓦。

1 電氣安全的相關參數

一般來說，電流對人體產生的效應主要由兩個因素決定，一是人體接觸電流的大小，二是人體接觸電流時間的長短，若通過人體的電流較小以及持續時間較短，基本上不會對人體造成危害，相對的，若人體接觸的電流較大，接觸時間也比較長，那么人體受到的危害就會不可預計，極有可能致人死亡，這種情況需要格外注意。在《電流通過人體時的效應》中詳細說明了人體最高可承受的電流和電壓數值，只要電流值在30mA以內，人體觸電以后基本上不會死亡，電壓值則需進行深入的分析，如干燥環境下電壓值不能大于50V，潮濕環境不能大于25V，水下用電器具要小于12V，這是因為人體在潮濕環境下皮膚阻抗會有所下降，接觸電流也會更容易達到30mA，所以在低壓電氣設計中還要進一步的降低額定電壓數值，以便為人們提供安全的用電環境。

2 低壓電氣系統中電氣危害的產生原因及防護措施

2.1 低壓接地系統的設計不合理

引發電氣安全事故的原因比較多樣化，其中低壓接地系統的設計缺乏合理性占據著主導地位，由于低壓接地系統的形式較多，各種類型的低壓接地系統具有的特點和適用范圍也不一樣，因此易于出現選擇不當的問題。低壓電氣系統中常見的接地形式有TN-C、TN-S、TN-C-S、TN、TT，其主要特點如下所示：

（1）TN-C系統：該系統的安全性較低，運行過程中設備的金屬外殼會處于帶電狀態，人體一旦接觸就會引起觸電事故，通常應用在工業場所中，需要工作人員定期進行維護和管理。

（2）TN-S系統：該系統的安全性能較高，PE線和N線的獨立設計大大降低了火災和爆炸事故的發生風險，在電氣設備集中的區域和場所應用比較普遍。

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

（4）TN系統：該系統中所有的PE線和PEN線都相互連通，一旦某條線路發生故障，就會在短時間內迅速擴大和蔓延，為了保證電氣設備和線路的運行安全，必須要采用等電位聯結措施。

（5）TT系統：與TN系統相比，TT系統中各個電氣設備保持著較強的獨立性，不會出現故障電壓的傳導現象，在無等電位聯結的場所中TT系統更具優勢。

要想保證低壓接地系統有效的發揮作用，有力遏制電氣危害的發生，就要明確各種形式低壓接地系統的優勢和缺陷，還要基于用電場所的實際情況出發，這樣才能在低壓電氣設計中確保所選接地形式的科學性與合理性。

2.2 未設置剩余電流保護裝置

在低壓電氣設計的相關標準規范中明確規定了在某些場所必須要安裝剩余電流保護裝置，該裝置的性能和安裝施工都要充分滿足于實際的工作環境，可是在很多場所中都沒有設置剩余電流保護裝置，嚴重違背了國家相關的法律法規，人體觸電事故也會隨之發生，無法保障用戶的人身安全，這種情況必須立即得到轉變。

2.3 未進行最大短路電流校驗

在進行低壓電氣設計時，經常會有未進行最大短路電流校驗的情況發生，由于種種原因，設計人員往往無法知曉最大短路容量的數據，估算的參數與實際數據存在較大的偏差，這就給低壓電氣系統運行帶來了一定的風險，一旦估算數值過小而發生短路，將會使設備或者電纜爆裂或燒壞，甚至引發電氣火災事故。科學的做法是在無法獲取最大短路電流數據時則應在方案最初設計階段，根據經驗先暫定最大短路電流數據，但在施工前，該數據必須得到該工程地區供電部門的審查確認后，再進行材料設備采購和施工安裝。

2.4 防雷設計不完善

雷電的破壞力相當之大，如果采取的防雷措施不到位，將會給低壓電氣系統帶來無法想象的危害，因此在低壓電氣設計中防雷裝置的設計是非常重要的，需要防范的雷電類型有直擊雷和感應雷，防雷裝置的數量和安裝位置都要經過科學的計算和分析，竭盡所能的防止雷擊事故的發生，確保低壓電氣系統的穩定運行。

2.5 電纜敷設方式不當

電纜敷設方式不當不僅會縮短電纜的使用壽命，影響電纜性能的發揮，更為關鍵的是極易導致短路故障，這是火災和爆炸事故的主要誘因。要想從根本上保證電纜敷設的準確性，就要在低壓電氣設計中嚴格控制設計質量，施工過程中也要加強監督和控制，一經發現電纜敷設錯誤問題要立即改正，這樣電纜威脅也能得以解除。

綜上所述，低壓電氣設計中電氣危害的誘發因素較多，釀成的事故破壞力強大，需要設計人員能夠樹立高度的風險防范意識，嚴格遵守法律法規和電氣設計規范，結合電氣設備的工作環境設計科學完善的低壓電氣系統，同時針對設計中容易出現的問題制定相應的防范措施，確保低壓電氣設計真正具有科學性、規范性、可行性，從而將電氣危害控制在最小范圍內，為低壓電氣系統的穩定安全運行奠定堅實的基礎。

參考文獻：

[1]譚雷.建筑項目中低壓電氣的安裝施工[J].門窗，2017（01）.

[2]琚永剛.低壓電氣設計中應注意的若干問題[J].科技與創新，2015（19）.

作者簡介：郭海（1976-），男，天津人，本科，工程師，研究方向：電力系統自動化.