低压电气成套设备中的电路保护电阻值设计方法探析.pdf
摘 要：近年来，低压电气系统引起的事故概率一直居高不下，严重威胁到国家和人民的生命财产安全，造成了十分恶劣的社会影响，加强对电气安全事故的防范已经迫在眉睫。本文将介绍电气安全的相关参数，并重点论述低压电气设计中电气危害的产生原因和防护措施，以期最大限度的减少和避免电气安全事故的发生，从而为人们的生命财产安全提供可靠的保障。
关键词：低压电气设计；电气危害；防护措施
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.14.173
0 引言
电力设备给人们的生产和生活带来了巨大的便利，人们对其依赖性也越来越强，这就造成了电力能源被广为应用，客观反映了物质文明和精神文明正保持着协调一致的发展步伐。然而如果人们的安全意识薄弱，不能合理的使用电能，不仅易于引起安全事故，还会给自己和他人带来重大危害，因此在低压电气设计中采取适当的防护措施，确保人们用电的安全性，这一点至关重要，在此情况下电力行业将会保持着蓬勃的发展态势，进而为社会主义经济建设添砖加瓦。
1 电气安全的相关参数
一般来说，电流对人体产生的效应主要由两个因素决定，一是人体接触电流的大小，二是人体接触电流时间的长短，若通过人体的电流较小以及持续时间较短，基本上不会对人体造成危害，相对的，若人体接触的电流较大，接触时间也比较长，那么人体受到的危害就会不可预计，极有可能致人死亡，这种情况需要格外注意。在《电流通过人体时的效应》中详细说明了人体最高可承受的电流和电压数值，只要电流值在30mA以内，人体触电以后基本上不會死亡，电压值则需进行深入的分析，如干燥环境下电压值不能大于50V，潮湿环境不能大于25V，水下用电器具要小于12V，这是因为人体在潮湿环境下皮肤阻抗会有所下降，接触电流也会更容易达到30mA，所以在低压电气设计中还要进一步的降低额定电压数值，以便为人们提供安全的用电环境。
2 低压电气系统中电气危害的产生原因及防护措施
2.1 低压接地系统的设计不合理
引发电气安全事故的原因比较多样化，其中低压接地系统的设计缺乏合理性占据着主导地位，由于低压接地系统的形式较多，各种类型的低压接地系统具有的特点和适用范围也不一样，因此易于出现选择不当的问题。低压电气系统中常见的接地形式有TN-C、TN-S、TN-C-S、TN、TT，其主要特点如下所示：
（1）TN-C系统：该系统的安全性较低，运行过程中设备的金属外壳会处于带电状态，人体一旦接触就会引起触电事故，通常应用在工业场所中，需要工作人员定期进行维护和管理。
（2）TN-S系统：该系统的安全性能较高，PE线和N线的独立设计大大降低了火灾和爆炸事故的发生风险，在电气设备集中的区域和场所应用比较普遍。
（3）TN-C-S系统：在该系统中PE线和中性线是不分离的，进入建筑后才拆分成为两根独立的线，如果建筑周围不额外设置变电所，这样即可采用TN-C-S系统。
（4）TN系统：该系统中所有的PE线和PEN线都相互连通，一旦某条线路发生故障，就会在短时间内迅速扩大和蔓延，为了保证电气设备和线路的运行安全，必须要采用等电位联结措施。
（5）TT系统：与TN系统相比，TT系统中各个电气设备保持着较强的独立性，不会出现故障电压的传导现象，在无等电位联结的场所中TT系统更具优势。
要想保证低压接地系统有效的发挥作用，有力遏制电气危害的发生，就要明确各种形式低压接地系统的优势和缺陷，还要基于用电场所的实际情况出发，这样才能在低压电气设计中确保所选接地形式的科学性与合理性。
2.2 未设置剩余电流保护装置
在低压电气设计的相关标准规范中明确规定了在某些场所必须要安装剩余电流保护装置，该装置的性能和安装施工都要充分满足于实际的工作环境，可是在很多场所中都没有设置剩余电流保护装置，严重违背了国家相关的法律法规，人体触电事故也会随之发生，无法保障用户的人身安全，这种情况必须立即得到转变。
2.3 未进行最大短路电流校验
在进行低压电气设计时，经常会有未进行最大短路电流校验的情况发生，由于种种原因，设计人员往往无法知晓最大短路容量的数据，估算的参数与实际数据存在较大的偏差，这就给低压电气系统运行带来了一定的风险，一旦估算数值过小而发生短路，将会使设备或者电缆爆裂或烧坏，甚至引发电气火灾事故。科学的做法是在无法获取最大短路电流数据时则应在方案最初设计阶段，根据经验先暂定最大短路电流数据，但在施工前，该数据必须得到该工程地区供电部门的审查确认后，再进行材料设备采购和施工安装。
2.4 防雷设计不完善
雷电的破坏力相当之大，如果采取的防雷措施不到位，将会给低压电气系统带来无法想象的危害，因此在低压电气设计中防雷装置的设计是非常重要的，需要防范的雷电类型有直击雷和感应雷，防雷装置的数量和安装位置都要经过科学的计算和分析，竭尽所能的防止雷击事故的发生，确保低压电气系统的稳定运行。
2.5 电缆敷设方式不当
电缆敷设方式不当不仅会缩短电缆的使用寿命，影响电缆性能的发挥，更为关键的是极易导致短路故障，这是火灾和爆炸事故的主要诱因。要想从根本上保证电缆敷设的准确性，就要在低压电气设计中严格控制设计质量，施工过程中也要加强监督和控制，一经发现电缆敷设错误问题要立即改正，这样电缆威胁也能得以解除。
综上所述，低压电气设计中电气危害的诱发因素较多，酿成的事故破坏力强大，需要设计人员能够树立高度的风险防范意识，严格遵守法律法规和电气设计规范，结合电气设备的工作环境设计科学完善的低压电气系统，同时针对设计中容易出现的问题制定相应的防范措施，确保低压电气设计真正具有科学性、规范性、可行性，从而将电气危害控制在最小范围内，为低压电气系统的稳定安全运行奠定坚实的基础。
参考文献：
[1]谭雷.建筑项目中低压电气的安装施工[J].门窗，2017（01）.
[2]琚永刚.低压电气设计中应注意的若干问题[J].科技与创新，2015（19）.
作者简介：郭海（1976-），男，天津人，本科，工程师，研究方向：电力系统自动化.
