通信线路作业——电气安全

    第一节 电气安全概述

    电气安全主要包括人身安全与设备安全两具方面。人身安全是指在从事工作和电气设备操作使用过程中人员的安全；设备安全是指电气设备及有关其他设备、建筑的安全。

    一、电的特点

    （一） 电的形态特殊，看不见，昕不到。人们日常所能感受到的电，只是电能的转换式，
如光、热、磁力等。

    （二）电的传输速度(30万公里/秒)。

    （三）电的网络性强，若干线路联结成一个整体。"发电、供电、用电"在瞬间同时完成。
局部故障有时可能会波及整个电网。

    （四）发生事故的可能性和危害性大。发生人身触电、着火、损坏设备、爆炸等电气事故，会影响生产，甚至造成整个企业生产瘫痪，其后果非常严重。

    二、电流对人体伤害

    （一）感知电流

    在一定概率下，通过人体引起人的任何感觉的最小电流称为感知电流。

    （二）摆脱电流

    通过人体的电流超过感知电流时，肌肉收缩增加，刺痛感觉增强，感觉部位扩展，至电流增大到一定程度，触电者将因肌肉收缩、产生痉挛而紧抓带电体，不能自行摆脱电极。人触电后能自行摆脱电极的最大电流称为摆脱电流。

    （三）最小致命电流

    在较短时间内危及生命的电流称为致命电流。电击致死的原因是比较复杂的。通过人体数十毫安以上的工频交流电流，既可能引起心室颤动或心脏停止跳动，也可能导致呼吸中止。但是，由于心室颤动的出现比呼吸中止早得多，因此，引起心室颤动是主要的。如果通过人体的电流只有20～25毫安，一般不能直接引起心室颤动或心脏停止跳动。   

    （四）电击和电伤

    电击是电流通过人体内部，破坏人的心脏、神经系统、肺部的正常工作造成的伤害。由于人体触及带电的导线、漏电设备的外壳或其他带电体，以及由于雷击或电容放电，都可能导致电击。

    电伤是电流的热效应、化学效应或机械效应对人体造成的局部伤害，包括电弧烧伤、烫伤、电烙印、皮肤金属化、电气机械性伤害、电光眼等不同形式的伤害。

    （五）电对人体的伤害程度的五个因素

    1、通过人体电流的大小

    通过人体的工频50～60赫兹交流电流不超过0.01安培，直流电流不超过0.05安培，对人体基本上是安全的。电流大于上述数值，会使人感觉麻痹或剧痛，呼吸困难，甚至自己不能摆脱电源，有生命危险。通过人体的电流不论是交流还是直流，大于0.l安培时，只要较短时间就会使人窒息、心跳停止，失去知觉而死亡。

    通过人体电流的大小.取决于外加电压和人体的电阻。人体电阻不同，一般为800～1000欧姆。在一般场所，对于人体只有低于36伏的电压才是安全的。

    2、通电持续时间

    发生触电事故时，电流持续的时间越长，人体电阻降低愈多，越容易引起心室颤动，即电击危险性越大。这是因为电流持续时间越长，能量积累增加，引起心室颤动的电流减小。

    3、通电途径

    电流通过心脏，会引起心脏震颤或心脏停止跳动，血液循环中断，造成死亡。电流通过脊髓，会使人肢体瘫痪。因此，电流通过人体的途径从手到脚最危险，其次是从手到手，再次是从脚到脚。

    4、通过的电流种类

    通过人体电流的频率，工频电流最为危险。20～400赫兹交流电流的摆脱电流值最低(即危险性较大)；低于或高于这个频段时，危险性相对较小，但高频电流比工频电流易引起经肤灼伤，因此，不能忽视使用高频电流的安全问题；直流电的危险性相对小于交流电。

    三、人体触电方式

    人体触电方式，主要分为:单相触电:两相触电、跨步电压触电三种。

    （一）单相触电

    单相触电，是指人在地面或其它接地体上，人体的某一部位触及一相带电体时的触电。

    （二）两相触电

    两相触电，是指人体两处同时触及两相带电体时的触电。

    （三）跨步电压触电

    跨步电压触电，是指人进入接地电流的散流场时的触电。由于散流场内地面上的电位分布不均匀，人的两脚间电位不同。这两个电位差称为跨步电压。跨步电压的大小与人和接地体的距离有关。当人的一只脚跨在接地体上时，跨步电压最大；人离接地体愈远。跨步电压愈小；与接地体的距离超过20米时，跨步电压接近于零。

    第二节  电气事故

    一、电气事故分类

    （一）电气事故按发生灾害的形式，可以分为人身事故、设备事故、电气火灾和爆炸事故等。

    （二）发生事故时的电路状况，可以分为短路事故、断线事故、接地事故、漏电事故等。

    （三）按事故严重程度划分，可分为特大事故、重大事故和一般事故。

    （1）特大事故，是指造成三人及三人以上死亡；大面积停电，造成严重减负荷；重大电气设备或生产厂房严重损坏，造成火灾事故损失超过30万元；造成其它用户停电，产生严重政治影响和经济损失。

    （2）重大事故，是指造成一至二死亡或三人及三人以上重伤；大面积停电，造成减供负荷；主要电气设备损坏p由于停电造成较严重的政治影响和经济损失。

    （3）一般事故，是指除特大事故和重大事故外的其它事故。  

    （四）按事故的基本原因，电气事故可分为以下几类：

    （1） 触电事故。人身触及带电体（或过分接近高压带电体）时，由于电流流过人体而造成的人身伤害事故。触电事故是由于电流能量施于人体而造成的。触电又可分为单相触电、两相触电和跨步电压触电三种。

    （2） 雷电和静电事故。局部范围内暂时失去平衡的正、负电荷，在一定条件下将电荷的能量释放出来，对人体造成的伤害或引发的其他事故。雷击常可摧毁建筑物，伤及人、畜，还可能引起火灾；静电放电的最大威胁是引起火灾或爆炸事故，也可能造成对人体的伤害。

    （3） 射频伤害。电磁场的能量对人体造成的伤害，亦即电磁场伤害。在高频电磁场的作用下，人体因吸收辐射能量，各器官会受到不同程度的伤害，从而引起各种疾病。除高频电磁场外，超高压的高强度工频电磁场也会对人体造成一定的伤害。

    （4） 电路故障。电能在传递、分配、转换过程中，由于失去控制而造成的事故。线路和设备故障不但威胁人身安全，而且也会严重损坏电气设备。

    以上四种电气事故，以触电事故最为常见。但无论哪种事故，都是由于各种类型的电流、电荷、电磁场的能量不适当释放或转移而造成的。

    二、触电事故

    1、常见触电事故的主要原因有：

    电气线路、设备检修中措施不落实；

    电气线路、设备安装不符合安全要求；

    非电工任意处理电气事务；

    接线错误；

    操作漏电的机器设备或使用漏电电动工具(包括：设备、工具无接地、接零保护措施；

    设备、工具已有的保护线中断；

    带电源移动设备时因损坏电源绝缘；

    电焊作业者穿背心、短裤、不穿绝缘鞋、汗水浸透手套、焊钳误碰自身、湿手操作机器按钮等；

    因暴风雨、雷击等自然灾害导致；

    现场临时用电管理不善导致；

    2、防止触电事故，既要有技术措施又要有组织管理措施，归纳起来有以下几个方面:

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    （1）防止接触带电部件:  常见的安全措施有绝缘、屏护和安全间距。

    绝缘：即用不导电的绝缘材料把带电体封闭起来，这是防止直接触电的基本保护措施。 
屏护：即采用遮拦、护罩、护盖、箱闸等把带电体同外界隔离开来。
间距：为防止体触及或接近带电体，防止车辆等物体碰撞或过分接近带电体，在带电体与带电体、带电体与地面、带电体与其他设备、设施之间，皆应保持一定的安全距离。

    （2）防止电气设备漏电伤人: 保护接地和保护接零，是防止间接触电的基本技术措施。

    保护接地：即将正常运行的电气设备不带电的金属部分和大地紧密连接起来。其原理是通过接地把漏电设备的对地电压限制在安全范围内，防止触电事故。保护接地适用于中性点不接地的电网中，电压高于1KV的高压电网中的电气装置外壳，也应采取保护接地。

    保护接零：在380/220V三相四线制供电系统中，把用电设备在正常情况下不带电的金属外壳与电网中的零线紧密连接起来。

    （3）采用安全电压

    根据生产和作业场所的特点，采用相应等级的安全电压，是防止发生触电伤亡事故的根本性措施。国家标准《安全电压》（GB3805──83）规定我国安全电压额定值的等级为42V、36V、24V、12V和6V，应根据作业场所、操作员条件、使用方式、供电方式、线路状况等因素选用。 

    （4）漏电保护装置

    漏电保护装置，又称触电保安器，在低压电网中发生电气设备及线路漏电或触电时，它可以立即发出报警信号并迅速自动切断电源，从而保护人身安全。

    （5）合理使用防护用具

    在电气作业中，合理匹配和使用绝缘防护用具，对防止触电事故，保障操作人员在生产过程中的安全健康具有重要意义。绝缘防护用具可分为两类，一类是基本安全防护用具，如绝缘棒、绝缘钳、高压验电笔等；另一类是辅助安全防护用具，如绝缘手套、绝缘（靴）鞋、橡皮垫、绝缘台等。

    （6）安全用电组织措施

    防止触电事故，技术措施十分重要，组织管理措施亦必不可少。其中包括制定安全用电措施计划和规章制度，进行安全用电检查、教育和培训，组织事故分析，建立安全资料档案等。   

    （四）用电安全要素

    1、电气绝缘

    保持电气设备和供配电线路的绝缘良好状态，保证人身安全和电气设备的无事故运行的最基本要素。

    电气绝缘性能，可以通过测定其绝缘电阻、耐压强度、泄漏电流和介质损税等参数加以衡量。

    2、安全距离

    电气安全距离是指人体、物体等接近带电体而不发生危险的安全可靠距离，如带电体与地面之间，带电体与带电体之间、带电体与人体之间、带电体与其它设施和设备之间，均应保持一定的距离，这种距离称为安全距离。

    3、安全载流量

    导体的安全载流量是指导体内通过持续电流的安全数量。

    4、标志

    明显、准确、统一的标志是保证用电安全的重要因素。

    第三节  电气设备设施安全距离

    一、配电线路安全距离

    （一）配电线路

    配电线路是指从供电设备到用电设备之间的连接导线。

    （二）架空配电线路

    一般架空配电线路是指10千伏及以下电压的架空配电线路。1～10千伏架空配电线路为高压配电线路，1千伏以下的架空配电线路为低压配电线路(电业安全工作规程中高、低压是以1千伏为界限而分类的。)

    （三）接户线、进户线

    从配电线路至用户进线处第一个支持点之间的一段架空导线称为接户线；从接户线引人室内的一段导线称为进户线。

    （四）电缆线路

    随工作环境的不同，电缆线路可分房内隧道或沟道电缆线路、直埋电缆线路、桥梁下吊挂电缆线路和水底电缆线路等。

    （五）配电线路安全距离

    是指配电线路在敷设后，对其一定范围内的质保持的相对安全距离。如:架空配电线路、接户线、户内低压配线、电缆线路等，在新建、改建邮电局所过程中都应符合国家电气工程安装标准。

    二、电工安全操作距离

    检修作业安全距离：在带电区域中的非常电设备上进行检修时，工作人员正常活动范围与带电设备的安全距离应大于表20中所示的规定。

表  工作人员的正常活动范围与带电设备的安全距离

    第四节 接地

    电气设备、杆塔或过电压保护装置，将其用接地线与接地体连接，称为接地。

    一、接地按其目的分类

    （一）在电力系统中，运行需要的接地，如中性点接地等，称为工作接地。

    （二）电气设备的金属外壳，钢筋混凝土杆和金属杆塔等，由于绝缘损坏有可能带电，为了防止这种电压危及人身安全而设的接地，称为保护接地。保护接地是中性点不接地的低压配电系统和电力高压系统中，电气设备和电气线路最采用的一种保安措施。

    （三）接地电压保护装置，如避雷针、避雷器和保间隙等，为了消除过电压危险而设的接地，称为过电压保护接地。

    （四）易燃油、天然气贮罐和管道等，为了防止静电危险影响而设的接地，称为防静电接地。

    二、接地电阻

    接地体或自然接地体的对地电阻的总和，称为接地的接地电阻。接地电阻的数值等于接地装置对地电压与通过接地体流入地中电流的比值。

    三、接地的作用

    1.防止电磁耦合干扰：如数字设备接地；射频电缆布线屏蔽层接地等；

    2.防止强电和雷击通信设备：如列架及一般通信设备机壳接地，防止设备、仪表、人身伤害；

    3.通信系统工作需要：如海缆中继设备的远供系统采用导线??大地制方式。

    四、联合接地

    随着通信业务发展，种类增多，分散接地方式已不能满足要求。

    我们把通信设备的工作接地，保护接地（包括接地和建筑防雷接地）共同合用一组接地体的方式称为联合接地。

    联合接地这是强制性条文，新建站就必须按照这个去做，在机房里面，保护地、工作地要把它们都联起来，集中尽量做到接地电阻低。

    第五节 电气安全管理

    电气安全技术措施

    在用电中，一般采取:保护接地、防高压窜入低压保护、保护接零、重复接地保护；装设熔断器、脱扣器、热继电器、漏电保护装置；采用安全低电压等。同时还必须加强电气作业安全管理，认真执行安全管理制度和安全规程，以及坚持经常性的安全思想和安全知识的教育。

    电气设备的交接试验一般是由电业部门负责，要求符合《电气设备交接试验规程》。

    第六节  电磁防护

    一、电磁辐射

    随着电子技术的飞速发展，电子设备的应用更加广泛，遍及工业、农业、军事、交通、医疗、教育和文艺等许多领域，可以说，各行各业都离不开电子设备。尤其是使用频率较高的通信、雷达、电视、广播、导航等设备，为了得到较大的覆盖范围，需要向空间辐射能量很强的电磁波。于是，众多的电磁辐射，宽广的辐射频谱，使我们人类居住的环境里电磁辐射陡然剧增，而且已经到了直接影响人类生态环境和人体健康的程度。

    尽管电磁辐射对人体有潜在的危害，尤其是在使用不当或不注意的时候。但文明社会和现代人类都不会因此拒绝或抛弃那些能产生电磁辐射，但与我们生活和工作息息相关的电子设备，诸如电视台、广播电台、雷达站、导航站、微波中继站和通信站等公共服务设施，以及电视机、微波炉、手机等家庭或个人用品。可以说，我们生活的空间充满了电磁辐射！

    二、电磁辐射的危害 

    辐射到人体上的电磁波，一部分会被人体表面的皮肤和衣物反射或折射出去，另一部分则会被表皮所吸收，并对人体的细胞组织和神经系统产生作用。电磁辐射确实能对人体产生不良作用??一是使人体细胞组织的温度升高而发生形态学改变；二是对人体神经系统发生作用产生功能性改变。

    电磁辐射对人体的危害主要表现在它对人体神经系统的不良作用，其主要症状是神经衰弱，具体表现为头昏脑胀、无精打采、失眠多梦、疲劳无力，以及记忆力减退和情况沮丧等，有时还有头痛眼胀、四肢酸痛、食欲不振、脱发、多汗、体重下降等现象。

    电磁辐射对人体健康的不良影响是现实存在的，尤其是较高的频段。我国现以法律或法规的形式规定有电磁辐射安全剂量的卫生标准，在对设备采取防范措施以限制非正常外泄的电磁辐射强度的同时，还给予从事与电磁辐射有关的高频电子设备专业人员一定的特殊劳保和补助。

    三、电磁屏蔽

    电磁屏蔽是防止电磁伤害的主要措施。

    （一）电磁屏蔽工作原理

    高频电磁屏蔽装置由铜，铝或钢制成，当电磁波进入金属内部时，产生能量损耗，一部分电磁能转变为热能.随着进入导体表面的深度增加，能量逐渐减小，电磁场逐渐减弱.显然，导体表面场强最大；越入内部，场强越小.这些现象就是电磁辐射的集肤效应.电磁屏蔽就是利用这一效应进行工作。

    (二)屏蔽方式

    1、主动屏蔽

    是指将场源置于屏蔽体内，将电磁场限制在某一范围内，使其不对屏蔽体以外的工作人员或仪器设备产生影响的屏蔽方式。

    2、被动场屏蔽

    是指屏蔽室，个人防护等屏蔽方式.这种屏蔽是将场源置于屏蔽体之外，使屏蔽体内不受电磁场的干扰或污染。

    (三)屏蔽材料

    用于高频防护的板状屏蔽和网状屏蔽均可用铜，铝或钢(铁)制成.必要时可考虑双层屏蔽。

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    四、高频接地

    高频接地包括高频设备外壳接地和接屏蔽的接地。高频接地应符合一般电气设备接地的要求，还应符合高频接地的特殊要求。

    屏蔽装置有了良好的接地以后，可以提高屏蔽效果，且以中波波段较为明显。

    高频接地的接地线不宜太长.其长度最好能限制在波长的1/4以内。如无法达到这个要求时，也要避免波长1/4的奇数倍。

    对于屏蔽接地，只宜在屏蔽的一个点与接地体相连。如果同时有几个点与接地体相连，由于各点情况不完全相同。可能产生有害的不平衡电流。

    第七节 防静电

    静电是人类很早就发现的一种自然现象，在工农业生产中，有很大作用。但它有时却会给某些工业生产带来不良的影响，特别是静电的火花放电，往往成为引起火灾的火源。随着石油化学工业的发展，化纤、塑料等高分子材料的普遍应用，静电引起的危害，更加日益显露出来。故而预防静电放电起火，显得十分重要。

    一、静电的产生及其危害 

    （一）静电的概念 

    当两种不同性质的物体相互摩擦或接触时，由于它们对电子的吸引力大小各不相同，在物体间发生电子转移，使甲物体失去一部分电子而带正电荷，乙物体获得一部分电子而带负电荷。如果摩擦后分离的物体对大地绝缘，则电荷无法泄漏，停留在物体的内部或表面呈相对静止状态，这种电荷就称为静电。 

    静电放电

    在具有不同静电势的两个物体之间的静电的转移。

    （二）静电的火灾危害

    如果在接地良好的导体上产生静电后，静电会很快泄漏到地面；但如果是绝缘，则电荷会越积越多，形成很高的电位。当带电体与不带电或静电电位很低的物体相接近时，如电位差达到300伏以上，就会发生放电现象，并产生火花。在易燃易爆危险场所，当静电放电的火花能量达到或超过周围可燃物的最小着火能量时，而且可燃物质在空气中的混合浓度或含量也已在爆炸极限范围内，就能立刻引起燃烧或爆炸。 

    二、通信机房静电防护

    （一）静电防护的基本原则

    1、抑制或减少机房内静电荷的产生，严格控制静电源。

    2、安全可靠及时消除机房内产生的静电荷，避免静电荷积累，静电导电材料和静电耗散材料用泄漏法，使静电荷在一定的时间内通过一定的路径泄漏到地；绝缘材料用离子静电消除器为代表的中和法，使物体上积累的静电荷吸引空气中来的异性电荷，被中和而消除。

    3、定期（如一周）对防静电设施进行维护和检验。

    （二）人员和操作要求

    1、操作者必须进行静电防护培训后才能操作。

    2、进入通信机房前，应穿好符合GB 12014要求的防静电服和符合GB 4385要求的防静电鞋。不得在机房内直接更衣、梳理。

    3、使用的工具必须是防静电的。

    （三）其他防静电措施

    1 、必要时装设离子静电消除器，以消除绝缘材料上的静电和降低机房内的静电电压。

    2 、垫套、手套均应为防静电的。

    第八节  防雷

    一、雷电的产生

    在雷雨季节时，地面的气温变化不均，时而升高时而降低。当气温升高时，就会形成一股上升的气流。而在这种上升的气流中，因含有大量的水蒸汽，受到高空中高速低温气流的吹袭，会凝结并分裂为一些小水滴和较大的水滴，它们带有不同的电荷。较大的水滴带有正电，并以雨的形式降落到地面，而较小的水滴带有负电，仍飘浮在空中，且有时会被气流携走，于是云就由于电荷的分离，形成带有不同电荷地雷云。雷云层和大地接近时，使地面也感应出相反电荷。当电荷积聚到一定程度，便冲破空气的绝缘，形成云与云之间或云与大地之间的放电，进发出强烈的光和声，这就是人们常见的雷电。 

    二、雷电可分四种

    （一）直击雷

    大气中带有电荷的雷云，其对地电压高达几亿伏，当雷云与地面凸出物之间的电场强度达到空气击穿强度时，就发生放电现象，这种放电现象称为直击雷。

    （二）球形雷

    球形雷是一种球形、发红光或极亮白光的火球，运动速度大约为2m/s。球形雷能从门、窗、烟囱等通道侵入室内，极其危险。

    （三）雷电感应，也称感应雷

    雷电感应分为静电感应和电磁感应两种。静电感应是雷云接近地面时，在地面凸出物的顶部感应出大量异性电荷，在雷云与其它部位或其它雷云放电后，凸出物顶部电荷失去束缚，并以雷电波的形式高速传播而形成的。电磁感应是发生雷击后，雷电流在周围空间产生迅速的变化强磁场在附近的金属导体上感应导体上感应出很高的电压形成的。

    （四）雷电侵入波

    雷电冲击波是由于雷击而在架空线路上或空中金属管道上产生的冲击电压沿线或管道迅速传播的雷电波。其传播速度为3×108M/S（在电缆中为150×10-6M/S）。

    三、雷电的危害

    雷云的电势（即雷云与大地间的电位差）大到1至10万伏，放电时间极短，电流强度很大，估计最大可达到15到20万安培，所以产生高热和强大的破坏力，可以在一瞬间击毙人畜。拔倒树木和电杆，焚毁房屋和其它建筑物，危害是十分剧烈的。

    常见的防雷装置有：避雷针、避雷线、避雷网、避雷带、避雷器等。防雷装置主要有接闪器、引下线和接地体三部分组成。其作用是防止直接雷击或将雷电流引人大地，以保证人身及建(构)筑物的安全。 

表  架空电力线与架空电力线或架空通信线交叉跨越的隔距