第四节 安全电压

在一些触电危险性较大的场所使用移动的或手持的电器设备（如行灯、电钻等）时，为了预防人身触电事故，可用安全低电压作电源。根据欧姆定律，电压越低，电流也就越小。因此，可以把可能加在人身上的电压限制在某一范围之内，使得在这种电压下，通过人体的电流不超过允许的范围，这一电压就叫做安全电压，也叫做安全特低电压或安全超低电压。具有安全电压的设备属于Ⅲ类设备。

一、安全电压值及其应用

安全电压值决定于人体允许电流和电阻的大小。

人体允许电流是在人体遭电击后可能延续的时间内不至危及生命的电流。一般情况下，人体允许电流可按摆脱电流考虑；在装有防止触电的速断保护装置的场合，人体允许电流可按30mA考虑；在容易发生严重二次事故的场合，应按不至引起强烈反应的5mA考虑。

人体电阻受接触电压，皮肤潮湿程度等多种因素的影响，取值范围见第一章。

我国规定工频安全电压的上限值，即在任何情况下，两导体间或任一导体与地之间均不得超过的工频有效值为50V。这一限值是根据人体允许电流30mA和人体电阻1700Ω的条件定的。国际电工委员会还规定了直流安全电压的上限值为120V。

我国规定工频有效值42、36、24、12、6V为安全电压的额定值。如无特殊安全结构或安全措施，应采用42V或36V安全电压；金属容器内、隧道内、矿井内等工作地点狭窄、行动不便，以及周围有大面积接地导体的环境，应采用24V或12V安全电压。当电气设备采用24V以上的安全电压时，必须采取直接接触电击的防护措施。

二、电源及回路配置

（一）安全电压

通常采用安全隔离变压器作为安全电压的电源。这种变压器原、副边之间有良好的绝缘；其间还可以用接地的屏蔽隔离开来。除隔离变压器外，具有同等隔离能力的发电机、蓄电池、电子装置等均可做成安全电压电源。但不论采用什么电源，安全电压均应与高压边保持加强绝缘的水平。

（二）回路配置

安全电压回路的带电部分必须与较高电压的回路保持电气隔离，并不得与大地、保护接零（地）线或其他电气回路连接。但变压器外壳及其原、副边之间的屏蔽隔离层应按规定接零或接地。

安全电压的配线最好与其他电压等级的配线分开敷设。否则，其绝缘水平应与共同敷设的其他较高电压等级配线的绝缘水平一致。

（三）插销座

安全电压设备的插座不得带有接零或接地插头或插孔。为了保证不与其他电压的插销座有插错的可能，安全电压应采用不同结构的插销座，或者在其插座上有明显的标志。

（四）短路保护

为了进行短路保护，安全电压电源的原、副边均应装熔断器。

三、功能特低电压

如果电压值与安全电压值相等，而由于功能上的原因，电源或回路配置不完全符合安全电压的要求，则称之为功能特低电压。其补充安全要求为：装设必要的屏护或加强设备的绝缘，以防止直接接触电击；当该回路同原边保护零线或保护地线连接时，原边应装设防止触电的自断电装置，以防止间接接触电击。其他要求与安全电压相同。

四、电气隔离

电气隔离指工作回路与其他回路实现电气上的隔离。电气隔离是通过采用1∶1，即原、副边电压相等的隔离变压器来实现电气隔离的保护原理是在隔离变压器副边构成了一个不接地的电网，因而阻断了在副边工作的人员单相触电时电击电流的通路。

电气隔离的回路必须符合以下条件。

（一）变压器原、副边有加强绝缘

如图2-3所示，由于变压器的原边零线是接地的，如果变压器的原、副边之间有电气连接，当有人在副边单相触电时就可能通过原、副边的连接处，经原边的接地电阻构成回路。因此，电源变压器的原、副边不得有电气连接，并具有加强绝缘的结构。

（二）副边保持独立

为保证安全，隔离回路不得与其他回路及大地有任何连接。凡采用电气隔离作为安全措施的，还必须有防止副边回路故障接地和窜连其他回路的措施。因为一旦副边发生接地故障，这种措施将完全失去安全作用。对于副边回路较长者，还应装设绝缘监测装置。

（三）副边线路要求

副边线路电压过高或线路过长，都会降低回路对地绝缘水平，增大故障接地危险。因此，须限制电源电压和副边线路的长度。按规定，应保证电源电压U≤500V，线路长度L≤200m，电压与长度的乘积UL≤100000V·m。

（四）等电位联接

图2-4中的虚线是等电位联接线。如果没有等电位联接线，当隔离回路中两台距离较近的设备发生不同相线的碰壳故障时，这两台设备外壳将带有不同的对地电压。如有人同时触及这两台设备，则接触电压为线电压，触电危险性极大。因此，如隔离回路带有多台用电设备（或器具），则各台设备（或器具）的金属外壳应采取等电位联接措施。这时，所用插座应带有供等电位联接的专用插孔。