所有电气装置都必须具备防止电击危害的直接接触防护和间接接触防护措施。
一、直接接触电击防护措施
绝缘、屏护和间距是直接接触电击的基本防护措施。其主要作用是防止人体触及或过分接近带电体造成触电事故以及防止短路、故障接地等电气事故。
1.绝缘
绝缘是指利用绝缘材料对带电体进行封闭和隔离。良好的绝缘也是保证电气系统正常运行的基本条件。
(1)绝缘材料的电气性能
绝缘材料又称为电介质，其导电能力很小，但并非绝对不导电。工程上应用的绝缘材料电阻率一般都不低于107Ω•m。绝缘材料的主要作用是用于对带电的或不同电位的导体进行隔离，使电流按照确定的线路流动。
绝缘材料的品种很多，一般分为：
1)气体绝缘材料。常用的有空气和六氟化硫等。
2)液体绝缘材料。常用的有从石油原油中提炼出来的绝缘矿物油，十二烷基苯、聚丁二烯、硅油和三氯联苯等合成油以及蓖麻油。
3)固体绝缘材料。常用的有树脂绝缘漆、胶和熔敷粉末;纸、纸板等绝缘纤维制品;漆布、漆管和绑扎带等绝缘?渍纤维制品;绝缘云母制品;电工用薄膜、复合制品和粘带;电工用层压制品;电工用塑料和橡胶;玻璃、陶瓷等。
每种绝缘材料都有其极限耐热温度，当超过这一极限温度时，其老化将加剧。电气设备的寿命就缩短。在电工技术中，常把电机电器中的绝缘结构和绝缘系统按耐热等级进行分类。表2―1是我国绝缘材料标准规定的绝缘耐热分级和极限温度。
(2)绝缘检测和绝缘试验
1)绝缘电阻试验
绝缘电阻是衡量绝缘性能优劣的最基本的指标。在绝缘结构的制造和使用中，经常需要测定其绝缘电阻。通过测定，可以在一定程度上判定某些电气设备的绝缘好坏，判断某些电气设备如电机、变压器的绝缘情况等。以防因绝缘电阻降低或损坏而造成漏电、短路、电击等电气事故。
2)绝缘电阻的测量
绝缘材料的电阻通常用兆欧表(摇表)测量。这里仅就应用兆欧表测量绝缘材料的电阻进行介绍。
兆欧表主要由作为电源的手摇发电机(或其他直流电源)和作为测量机构的磁电式比率计(双动线圈比率计)组成。测量时实际上是给被测物加上直流电压，测量其通过的泄漏电流。在表的盘面上读到的是经过换算的绝缘电阻值。
3)绝缘电阻指标、
绝缘电阻随线路和设备的不同，其指标要求也不一样。就一般而盲，高压较低压要求高;新设备较老设备要求高;室外设备较室内设备要求高，移动设备较固定设备要求高等。任何情况下绝缘电阻不得低于每伏工作电压1000Ω，并应符合专业标准的规定。
2.屏护和间距
屏护和间距是最为常用的电气安全措施之一。
(1)屏护
屏护是一种对电击危险因素进行隔离的手段，即采用遮栏、护罩、护盖、箱匣等把危险的带电体同外界隔离开来，以防止人体触及或接近带电体所引起的触电事故。屏护还起到防止电弧伤人、防止弧光短路或便利检修工作的作用。
尽管屏护装置是简单装置，但为了保证其有效性，须满足如下的条件：
1)屏护装置所用材料应有足够的机械强度和良好的耐火性能。为防止因意外带电而造成触电事故，对金属材料制成的屏护装置必须可靠连接保护线。
2)屏护装置应有足够的尺寸，与带电体之间应保持必要的距离。
遮栏高度不应低于l.7m，下部边缘离地不应超过0.1m。栅遮栏的高度户内不应小于l.2m、户外不应小于l.5m，栏条间距离不应大于0.2m;对于低压设备，遮栏与裸导体之间的距离不应小于0.8m。户外变配电装置围墙的高度一般不应小于2.5m。
3)遮栏、栅栏等屏护装置上，应有“止步，高压危险!”等标志。
4)必要时应配合采用声光报警信号和联锁装置。
(2)间距
间距是指带电体与地面之间、带电体与其他设备和设施之间、带电体与带电体之间必要的安全距离。间距的作用是防止人体触及或接近带电体造成触电事故;避免车辆或其他器具碰撞或过分接近带电体造成事故;防止火灾、过电压放电及各种短路事故，以及方便操作。在间距的设计选择时，既要考虑安全的要求，同时也要符合人一机工效学的要求。
不同电压等级、不同设备类型、不同安装方式、不同的周围环境所要求的间距不同。
1)线路间距
架空线路导线在弛度最大时与地面和水面的距离不应小于表2―2所示距离。
2)用电设备间距
明装的车间低压配电箱底口距地面的高度可取1.2m，暗装的可取l.4m。明装电度表板底口距地面的高度可取1.8m。
常用开关电器的安装高度为l.3―l.5m;开关手柄与建筑物之间应保留150mm的距离，以便于操作。墙用平开关离地面高度可取1.4m。明装插座离地面高度可取1.3―l.8m，暗装的可取0.2―0.3m。
室内灯具高度应大于2.5m;受实际条件约束达不到时，可减为2.2m;低于2.2m时，应采取适当安全措施。当灯具位于桌面上方等人碰不到的地方时，高度可减为15m。
户外灯具高度应大于3m;安装在墙上时可减为2.5m。
起重机具至线路导线间的最小距离，lkV及1kV以下者不应小于1.5m，10kv者不应小于2m。
3)检修间距
低压操作时，人体及其所携带工具与带电体之间的距离不得小于0.1m。
二、间接接触电击预防技术
IT系统就是保护接地系统。
IT系统的字母I表示配电网不接地或经高阻抗接地，字母T表示电气设备外壳接地。
保护接地适用于各种不接地配电网。在这类配电网中，凡由于绝缘损坏或其他原因而可能呈现危险电压的金属部分，除另有规定外,均应接地。
在380V不接地低压系统中，一般要求保护接地电阻RE≤4Ω。当配电变压器或发电机的容量不超过100kV•A时，要求RE≤10Ω。
在10kV配电网中，如果高压设备与低压设备共用接地装置，要求接地电阻不超过10Ω，并满足下式要求：
RE≤120/IE
【例题】某保护接地装置的接地电阻为3Ω，流过该接地装置的最大接地故障电流为10A，如果接触该设备的人的人体电阻为1000Ω，则在故障情况下流过人体的最大电流为()。(08年考题)
A.30mA
B.3A
C.10A
D.30A
【答案】A
2. TT系统
TT系统如图2―5所示。图中，中性点的接地RN叫做工作接地、中性点引出的导线叫做中性线也叫做工作零线。TT系统的第一个字母T表示配电网直接接地、第二个字母T表示电气设备外壳接地。
TT系统的接地RE也能大幅度降低漏电设备上的故障电压，但一般不能降低到安全范围以内。因此，采用TT系统必须装设漏电保护装置或过电流保护装置，并优先采用前者。
TT系统主要用于低压用户，即用于未装备配电变压器，从外面引进低压电源的小型用户。
【例题】采用TT系统必须装设()或过电流保护装置，并优先采用前者。
A.剩余电流动作保护装置
B.短路保护装置
C.自动重合闸装置
D.接地保护装置
【答案】A
TN系统相当于传统的保护接零系统。
保护接零的安全原理是当某相带电部分碰连设备外壳时，形成该相对零线的单相短路;短路电流促使线路上的短路保护元件迅速动作，从而把故障设备电源断开，消除电击危险。虽然保护接零也能降低漏电设备上的故障电压，但一般不能降低到安全范围以内。其第一位的安全作用是迅速切断电源。
TN系统分为TN―S，TN―C―S，TN―C三种类型。如图2―7所示，TN―S系统是PE线与N线完全分开的系统;TN―C―S系统是干线部分的前一段PE线与N线共用为PFN线，后一段PE线与N线分开的系统;TN―C系统是干线部分PE线与N线完全共用的系统。应当注意，支线部分的PE 线是不能与N线共用的。
TN―S系统的安全性能最好。有爆炸危险环境、火灾危险性大的环境及其他安全要求高的场所应采用TN―S系统;
厂内低压配电的场所及民用楼房应采用TN―C―S系统;
触电危险性小、用电设备简单的场合可采用TN―C系统。
保护接零用于用户装有配电变压器的，且其低压中性点直接接地的220/380V三相四线配电网。
应用保护接零应注意下列安全要求。
(1)在同一接零系统中，一般不允许部分或个别设备只接地、不接零的做法;否则，当接地的设备漏电时，该接地设备及其他接零设备都可能带有危险的对地电压。如确有困难，个别设备无法接零而只能接地时，则该设备必须安装漏电保护装置。
(2)重复接地合格。重复接地指零线上除工作接地以外的其他点的再次接地。重复接地的安全作用是
1)减轻PE线和PEN线断开或接触不良的危险性;
2)进一步降低漏电设备对地电压;
3)改善架空线路的防雷性能;
电缆或架空线路引入车间或大型建筑物处，配电线路的最远端及每1km处，高低压线路同杆架设时共同敷设的两端应作重复接地。每一重复接地的接地电阻不得超过10Ω;在低压工作接地的接地电阻允许不超过10Ω的场合，每一重复接地的接地电阻允许不超过30Ω，但不得少于3处。
(3)发生对PE线的单相短路时能迅速切断电源。对于相线对地电压220v的TN系统，手持式电气设备和移动式电气设备末端线路或插座回路的短路保护元件应保证故障持续时间不超过0.4s;配电线路或固定式电气设备的末端线路应保证故障持续时间不超过5s。
(4)工作接地合格。工作接地的主要作用是减轻各种过电压的危险。工作接地的接地电阻一般不应超过4Ω，在高土壤电阻率地区允许放宽至不超过10Ω。
(5)PE和PEN线上不得安装单极开关和熔断器;PE线和PEN线应有防机械损伤和化学腐蚀的措施;PE线支线不得串联连接，即不得用设备的外露导电部分作为保护导体
(6)保护导体截面面积合格。当PE线与相线材料相同时，PE线可以按表2―4选取除应采用电缆芯线或金属护套作保护线者外，
有机械防护的PE线不得小于2.5mm2,没有机械防护的不得小于4mm2。
铜质PEN线截面积不得小于10mm2，铝质的不得小于16mm2，如系电缆芯线，则不得小于4mm2
(7)等电位联结
等电位联结是指保护导体与建筑物的金属结构、生产用的金属装备以及允许用作保护线的金属管道等用于其他目的的不带电导体之间的联结，以提高TN 系统的可靠性。通过构成等电位环境的方法，将环境内的接触电压和跨步电压限制在安全范围内，从而防止电气事故的发生。等电位联结也是防雷的保护措施之一。
等电位联结实现的手段分为主等电位联结和辅助等电位联结，其组成如图2～8所示。
【例题】有爆炸危险环境、火灾危险性大的环境及其他安全要求高的场所应采用()。
【答案】C
【例题】电气设备外壳接保护线是最基本的安全措施之一。下列电气设备外壳接保护线的低压系统中，允许应用的系统有()。(09年考题)
【答案】：ABCE
【解析】：TT系统是电气设备外壳接地的保护，也是允许应用的系统。
三、兼防直接接触和间接接触电击的措施
1.双重绝缘
(1)电气设备防触电保护分类
1)0类设备。仅靠基本绝缘作为防触电保护的设备，当设备有可能触及的可导电部分时，该部分不与设施固定布线中的保护线相连接，一旦基本绝缘失败，则安全性完全取决于使用环境。这就要求设备只能在不导电的环境中使用。
2)OI类设备和I类设备。设备的防触电保护不仅靠基本绝缘，还包括一种附加的安全措施，即将能触及的可导电部分与设施固定布线中的保护线相连接。对于使用软电线或软电缆的设备，软电线或软电缆应具有一根保护芯线。这样，一旦基本绝缘失效，由于能够触及的可导电部分已经与保护线连接，因而人员的安全可以得到保护。0I类设备的金属外壳上有接地端子;I类设备的金属外壳上没有接地端子，但引出带有保护端子的电源插头。
3)Ⅱ类设备。设备的防触电保护不仅靠基本绝缘还具备像双重绝缘或加强绝缘类型的附加安全措施。这种设备不采用保护接地的措施，也不依赖于安装条件。
4)Ⅲ类设备。设备的防触电保护依靠安全特低电压(SELV)供电，且设备内可能出现的电压不会高于安全电压限值。三类设备是从电源方面就保证了安全。应注意Ⅲ类设备不得具有保护接地手段。
(2)双重绝缘和加强绝缘措施
双重绝缘和加强绝缘是在基本绝缘的直接接触电击防护基础上，通过结构上附加绝缘或绝缘的加强，使之具备了间接接触电击防护功能的安全措施。双重绝缘和加强绝缘典型结构见图2―9所示。
各种绝缘的意义如下：
1)工作绝缘。又称基本绝缘，是保证电气设备正常工作和防止触电的基本绝缘，位于带电体与不可触及金属件之间。
2)保护绝缘。又称附加绝缘，是在工作绝缘因机械破损或击穿等而失效的情况下，可防止触电的独立绝缘，位于不可触及金属件与可触及金属件之间。
3)双重绝缘。是兼有工作绝缘和附加绝缘的绝缘。
4)加强绝缘。是基本绝缘的改进，在绝缘强度和机械性能上具备了与双重绝缘同等防触电能力的单一绝缘，在构成上可以包含一层或多层绝缘材料。
具有双重绝缘和加强绝缘的设备属于Ⅱ类设备。
(3)双重绝缘和加强绝缘的安全条件
由于具有双重绝缘或加强绝缘，Ⅱ类设备无须再采取接地、接零等安全措施。双重绝缘和加强绝缘的设备其绝缘电阻应满足以下安全条件。
1)工作绝缘的绝缘电阻不得低于2Mn;保护绝缘的绝缘电阻不得低于5MΩ;加强绝缘的绝缘电阻不得低于7MΩ。
2)双重绝缘和加强绝缘标志。“回”作为Ⅱ类设备技术信息一部分标在设备明显位置上。
手持电动工具应优先选用Ⅱ类设备;在潮湿场所及金属构架上工作时，除选用特低电压工具外，也应尽量选用Ⅱ类设备。
2.安全电压
安全电压是属于兼有直接接触电击和间接接触电击防护的安全措施。其保护原理是：通过对系统中可能会作用于人体的电压进行限制，从而使触电时流过人体的电流受到抑制，将触电危险性控制在没有危险的范围内。由特低电压供电的设备属于Ⅲ类设备。
(1)特低电压的限值和额定值
1)安全电压额定值
我国国家标准规定了对应于特低电压的系列，其额定值(工频有效值)的等级为：42V、36V、24V、12V和6V。
2)安全电压额定值的选用
根据使用环境、人员和使用方式等因素确定。例如特别危险环境中使用的手持电动工具应采用42V特低电压;有电击危险环境中使用的手持照明灯和局部照明灯应采用36V或24V特低电压;金属容器内、特别潮湿处等特别危险环境中使用的手持照明灯应采用12V特低电压;水下作业等场所应采用6V特低电压。
(2)特低电压安全条件，
1)安全电源要求
安全特低电压必须由安全电源供电。可以作为安全电源的主要有：
①安全隔离变压器或与其等效的具有多个隔离绕组的电动发电机组，其绕组的绝缘至少相当于双重绝缘或加强绝缘。
②电化电源或与高于特低电压回路无关的电源，如蓄电池及独立供电的柴油发电机等。
③即使在故障时仍能够确保输出端子上的电压(用内阻不小于3kfl的电压表测量)不超过特低电压值的电子裟置电源等。
②回路配置要求
①回路的带电部分相互之间、回路与其它回路之间应实行电气隔离，其隔离水平不应低于安全隔离变压器输入与输出回路之间的电气隔离。
②回路的导线应与其他任何网路的导线分开敷设，保持适当的物理上的隔离。
3. 剩余电流动作保护
剩余电流动作保护又称漏电保护，是利用剩余电流动作保护装置来防止电气事故的一种安全技术措施。所谓剩余电流，是指流过剩余电流动作保护装置主回路电流瞬时值的相量和(用有效值表示)。剩余电流动作保护装置简称RCD，主要用于防止人身电击，防止因接地故障引起的火灾和监测一相接地故障。剩余电流动作保护装置的主要功能是提供间接接触电击保护，而额定漏电动作电流不大于30mA的剩余电流动作保护装置，在其他保护措施失效时，也可作为直接接触电击的补充保护，但不能作为基本的保护措施。
(1)剩余电流动作保护装置的工作原理
剩余电流动作保护装置的组成参见图2―11剩余电流动作保护装置组成框图。
剩余电流动作保护装置由检测元件、中间环节(包括放大元件和比较元件)、执行机构三个基本环节及辅助电源和试验装置构成。
1)检测元件。是一个零序电流互感器，参见图2―10。图中，N1是互感器的一次边，由被保护的主电路的相线和中性线穿过环行铁心构成;N2为互感器的二次边，由均匀缠绕在环行铁心上的绕组构成。检测元件的作用是将漏电电流信号转换为电压或功率信号输出给中间环节。
2)中间环节。通常含有放大器、比较器等，对来自零序电流互感器的漏电信号进行处理。
3)执行机构。指漏电动作脱扣器等，用于接收中间环节的指令信号;实施动作。
4)辅助电源。是提供电子电路工作所需的低压电源。
5)试验装置。由一只限流电阻和检查按钮相串联的支路构成，模拟漏电的路径，以试验装置是否能够正常动作。
其工作原理见图2―12。在电路正常的情况下，通过TA一次边电流的相量和等于零，TA铁心中磁通的相量和也为零，TA二次边不产生感应电动势，剩余电流动作保护装置不动作，系统保持正常供电。
当电路发生漏电或有人触电时，漏电电流的存在使通过TA一次边各相负荷电流的相量和不再等于零，即产生了剩余电流。此时，TA铁心中磁通的相量和也不再为零，即在铁心中出现了交变磁通。由此，使TA二次边线圈产生感应电动势，即得到漏电信号。经中间环节对此漏电信号进行处理和比较，当达到预定值时，漏电脱扣器动作，驱动主开关QF自动跳闸，从而迅速切断被保护电路的供电电源，实现保护。
(2)剩余电流动作保护装置的主要技术参数
1)额定剩余动作电流(I△n)
是制造厂对剩余电流动作保护装置规定的剩余动作电流值，在该电流值时，剩余电流动作保护装置应在规定的条件下动作。该值反映了剩余电流动作保护装置的灵敏度。
我国标准规定的额定漏电动作电流值为：0.006、0.01、0.03、0.05、0.1、0.3、0.5、l、3、5、10、20、30A共 13个等级。其中，0.03A及其以下者属高灵敏度、主要用于防止各种人身触电事故;0.03A以上至1A者属中灵敏度，用于防止触电事故和漏电火灾;1A以上者属低灵敏度，用于防止漏电火灾和监视一相接地事故。
2)额定剩余不动作电流(I△n0)
是制造厂对剩余电流动作保护装置规定的剩余不动作电流值，在该电流值时，剩余电流动作保护装置应在规定的条件下不动作。为了防止误动作，剩余电流动作保护装置的额定剩余不动作电流不得低于额定剩余动作电流的1/2。
是指从突然施加剩余动作电流的瞬间起到所有极电弧熄灭瞬间，即被保护电路完全被切断为止所经过的时间。剩余电流动作保护装置根据分断时间的不同，分为一般型和延时型两种。延时型剩余电流动作保护装置人为地设置于延时，以适应分级保护的需要，主要用于分级保护的首端，仅适用于 I△n>0.03A的间接接触电击防护。延时型剩余电流动作保护装置的延时时间优选值为：0.2、0.4、0.8、1、1.5、2s.分级保护时，延时型剩余电流动作保护装置延时时间的级差为0.2s。
(3)剩余电流动作保护装置的防护要求
1)对直接接触电击事故的防护
在直接接触电击事故防护中，剩余电流保护装置只作为直接接触电击事故基本防护措施的补充保护措施。从剩余电流动作保护的机理可知，其保护并不包括对相与相、相与N线间形成的直接接触电击事故的防护。
2)对间接接触电击事故的防护
间接接触电击事故防护的主要措施是采用自动切断电源的保护方式，以防止由于电气设备绝缘损坏发生接地故障时，电气设备的外露可接近导体持续带有危险电压而产生电击事故。当电路发生绝缘损坏造成接地故障，其故障电流值小于过电流保护装置的动作电流值时，过电流保护装置不动作，不能消除电击危险，此时，需要依靠剩余电流动作保护装置的动作来切断电源，实现保护。
剩余电流动作保护装置用于间接接触电击事故防护时，应正确地与电网的系统接地型式相配合。在TN系统中，必须将TN―C系统改造为TN―C― S、TN―S系统或局部TT系统后，才可安装使用剩余电流动作保护装置。在TN―C―S系统中，剩余电流动作保护装置只允许用在N线与PE线分开部分。
3)对电气火灾的防护
为防止电气设备或线路因绝缘损坏形成接地故障引起的电气火灾，应装设当接地故障电流超过预定值时，能发出报警信号或自动切断电源的剩余电流动作保护装置。
为防止电气火灾发生而安装剩余电流动作电气火灾监控系统时，应对建筑物内防火区域作出合理的分布设计，确定适当的控制保护范围。该电气火灾监控系统的剩余电流动作的预定值和预定动作时间，应满足分级保护的动作特性相配合的要求。
(4)必须安装剩余电流动作保护装置的设备和场所
1)末端保护
①属于I类的移动式电气设备;
②生产用的电气设备;
③施工工地的电气机械设备;
④安装在户外的电气装置;
⑤临时用电的电气设备;
⑥机关、学校、宾馆、饭店、企事业单位和住宅等除壁挂式空调电源插座外的其他电源插座或插座回路;
⑦游泳池、喷水池、浴池的电气设备;
⑧医院中可能直接接触人体的电气医用设备;
⑨其他需要安装剩余电流动作保护装置的场所。
2)线路保护
低压配电线路根据具体情况采用二级或三级保护时，在总电源端、分支线首端或线路末端(农村集中安装电能表箱、农业生产设备的电源配电箱)安装剩余电流动作保护装置。
(5)剩余电流动作保护装置的运行和管理
为了确保剩余电流动作保护装置的正常运行，必须加强运行管理。剩余电流动作保护装置投入运行后，运行管理单位应建立相应的管理制度，并建立动作记录。
1)对使用中的剩余电流动作保护装置应定期用试验按钮检查其动作特性是否正常。
雷击活动期和用电高峰期应增加试验次数。用于手持电动工具和移动式电气设备和不连续使用剩余电流动作保护装置，应在每次使用前进行试验。因各种原因停运的剩余电流动作保护装置再次使用前，应进行通电试验，检查装置的动作情况是否正常。对已发现的有故障的剩余电流动作保护装置应立即更换。
2)为检验剩余电流动作保护装置在运行中的动作特性及其变化，运行管理单位应配置专用测试仪器，并应定期进行动作特性试验。动作特性试验项目包括测试剩余动作电流值、测试分断时间、测试极限不驱动时间。进行特性试验时，应使用经国家有关部门检测合格的专用测试设备，由专业人员进行。严禁采用相线直接对地短路或利用动物作为试验物的方法进行试验。
3)电子式剩余电流动作保护装置，根据电子元器件有效工作寿命要求，工作年限一般为6年。超过规定年限应进行全面检测，根据检测结果;决定可否继续使用。
4)运行中剩余电流动作保护器动作后，应认真检查其动作原因，排除故障后再合闸送电。经检查未发现动作原因时，允许试送电一次。如果再次动作，应查明原因，找出故障，不得连续强行送电。必要时对其进行动作试验，经检查确认剩余电流保护装置本身发生故障时，应在最短时间内予以更换。严禁退出运行、私自撤除或强行送电。
5)剩余电流动作保护装置运行中遇有异常现象，应由专业人员进行检查处理，以免扩大事故范围。剩余电流动作保护装置损坏后，应由专业单位进行检查维护。
6)在剩余电流动作保护装置的保护范围内发生电击伤亡事故，应检查剩余电流动作保护装置的动作情况，分析未能起到保护作用的原因，在未调查前，不得拆动剩余电流动作保护装置。