主要討論電力用戶范圍內(nèi)面向非電氣專業(yè)人員的電氣安全問題，重點在于工程技術措施。全書共分六章，第壹章介紹與電氣安全相關的基礎知識，第二章介紹低壓配電系統(tǒng)，第三～六章分別介紹電擊防護、建筑物防雷、過電壓及電涌保護和電氣環(huán)境安全問題。附錄中所收錄的數(shù)據(jù)可用于學生了解實例和完成作業(yè)，也可部分滿足課程設計與畢業(yè)設計需要。
第３版前言本書是在總結(jié)第１、２版使用情況的基礎上，為適應教育部卓越工程師教育培養(yǎng)計劃要求而修訂的。修訂的總體思路是遵循按行業(yè)標準培養(yǎng)的原則，以工程主流技術和最新規(guī)范、標準為依據(jù)，充實和更新內(nèi)容，并調(diào)整部分內(nèi)容的安排，以更好地適應教學需要。
修訂的主要內(nèi)容有：將原書第三章“電擊防護”調(diào)整為兩章，分別介紹電擊防護技術和電擊防護工程應用，更新了電擊防護技術的內(nèi)容，增加了工程應用的分量和深度；將原書第五章“過電壓及低壓系統(tǒng)電涌保護”調(diào)整為兩章，分別介紹供配電系統(tǒng)過電壓保護和低壓配電系統(tǒng)電涌保護，增加了低壓系統(tǒng)工頻故障過電壓的內(nèi)容，更新充實了電涌保護的內(nèi)容；將原書第四章“建筑物防雷”按ＧＢ／Ｔ２１７１４—２０１５《雷電防護》體系做了較大幅度調(diào)整和更新，并將工程接地裝置部分調(diào)整到第一章。全書由原來的六章擴充為八章。
本次修訂在內(nèi)容組織上沿用第２版的做法，從基礎理論和工程體系兩個維度形成電氣安全問題的知識結(jié)構(gòu)，使教材內(nèi)容能兼顧知識遷移性和應用針對性，并避免內(nèi)容的散亂。本次修訂在知識范圍、理論深度、工程背景和應用針對性上都有所加強，部分內(nèi)容難度加大，還提供了少量帶“”的難度較大的習題，教師可以根據(jù)教學需要進行合理取舍。
由于采用了較多新版本的標準，書中部分術語、數(shù)據(jù)、參量定義和圖用符號等可能與工程現(xiàn)狀主流應用有所不同，如圖用文字符號的字母代碼、雷電防護等級的概念、電氣分隔的定義、反擊防護措施的表述等，在此特別提請讀者（尤其是使用本教材的教師）注意。對一些標準不統(tǒng)一或有沖突的問題，書中一般通過腳注給予注釋，以避免產(chǎn)生歧義。
本次修訂由楊岳完成，在此謹向參與過本書以前版本編寫工作的馬占敖老師表示感謝。由于作者水平有限，雖經(jīng)修訂，書中不足和錯誤之處仍在所難免，懇請讀者和專家指正。
編 者２０１７年２月
目 錄
序
第３版前言
第２版前言
第１版前言
第一章 電氣安全基礎１
第一節(jié) 電氣安全問題立論１
一、電氣安全問題的背景１
二、電氣安全問題的工程現(xiàn)狀１
三、本課程研究的范圍和重點２
第二節(jié) 電氣危害３
一、電氣危害的分類３
二、電氣危害的主要加害源簡介４
三、電氣危害的特點４
四、電氣危害的規(guī)律５
第三節(jié) 絕緣技術基礎５
一、絕緣材料６
二、絕緣結(jié)構(gòu)８
三、絕緣檢測９
第四節(jié) 接地技術基礎１４
一、電氣“地”與電氣“接地” １４
二、接地的分類１４
三、接地裝置原理構(gòu)成及接地電阻１５
四、參考地、局部地概念及接地
電阻的形成１５
第五節(jié) 工程接地裝置１７
一、人工接地極１８
二、自然接地極２０
三、跨步電壓與轉(zhuǎn)移電壓２０
四、接地電阻測量２１
第六節(jié) 外界影響及環(huán)境技術基礎２３
一、外界影響２３
二、電工電子產(chǎn)品環(huán)境條件與環(huán)境試驗２６
第七節(jié) 安全認證及電氣安全相關的
標準化組織２７
一、電氣產(chǎn)品安全認證的基本概念２７
二、常見認證簡介２８
三、與電氣安全相關的標準化組織簡介２９
思考與練習題２９
第二章 低壓配電系統(tǒng)３１
第一節(jié) 城市電網(wǎng)與供配電系統(tǒng)３１
一、城市電網(wǎng)簡介３１
二、供配電系統(tǒng)概念３４
第二節(jié) 低壓配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)３６
一、低壓配電系統(tǒng)配電設施與裝置３６
二、低壓配電系統(tǒng)網(wǎng)絡接線３７
第三節(jié) 低壓系統(tǒng)接地形式和導體配置４１
一、術語解釋４１
二、低壓系統(tǒng)單線與多線接線圖表示法４３
三、低壓系統(tǒng)接地形式４３
四、低壓系統(tǒng)導體配置４６
第四節(jié) 常用低壓配電電器４７
一、低壓開關、隔離器４７
二、低壓熔斷器４７
三、低壓斷路器５０
第五節(jié) 低壓系統(tǒng)短路電流計算５６
一、低壓系統(tǒng)短路電流計算的特點５６
二、三相與兩相短路及短路電流計算５６
三、單相短路及短路電流計算５７
四、計算示例６０
第六節(jié) 低壓配電線路的過電流保護６２
一、過電流及保護原則６２
二、低壓配電線路的短路保護６２
三、低壓配電線路的過負荷保護６６
第七節(jié) 低壓配電線路帶電導體截面積
選擇６７
一、相線導體截面積選擇６７
二、中性線導體截面積選擇６８
思考與練習題６９
第三章 電擊防護技術原理與措施７２
第一節(jié) 電流通過人體產(chǎn)生的效應７２
一、電擊形式及對應的防護形式７２
二、人體通過電流時產(chǎn)生的生理反應７２
三、人體阻抗７４
四、工程標準及典型量值７５
第二節(jié) 電氣設備及裝置的電擊防護措施７９
一、絕緣措施７９
二、機械阻隔類防護措施７９
三、空間間距阻隔類防護措施８０
四、外殼防護等級８１
五、用電設備電擊防護形式分類８３
第三節(jié) 低壓系統(tǒng)間接電擊防護性能分析８４
一、ＴＴ系統(tǒng)間接電擊防護性能分析８５
二、ＴＮ系統(tǒng)間接電擊防護性能分析８７
三、ＩＴ系統(tǒng)間接電擊防護性能分析９１
第四節(jié) 剩余電流保護９６
一、剩余電流概念及其與電擊防護的
關系９６
二、剩余電流保護裝置９８
三、剩余電流保護設置１０２
四、剩余電流保護的相關問題１０４
第五節(jié) 電氣分隔防護１０７
一、電氣分隔的概念性問題１０７
二、采用隔離變壓器的電氣分隔及其
電擊防護效果分析１０９
三、電氣分隔防護的性質(zhì)及安全條件１１１
第六節(jié) 特低電壓防護１１３
一、特低電壓及其量值１１３
二、低壓電氣裝置特低電壓防護類別１１５
三、特低電壓防護的性質(zhì)及安全條件１１５
四、ＦＥＬＶ系統(tǒng)的防護１１８
第七節(jié) 非導電環(huán)境與等電位聯(lián)結(jié)１１９
一、非導電環(huán)境１１９
二、等電位聯(lián)結(jié)１２０
思考與練習題１２９
第四章 電擊防護工程應用１３３
第一節(jié) 低壓系統(tǒng)電擊防護工程體系１３３
一、低壓電氣裝置的安全防護與
電擊防護１３３
二、電擊防護措施的分類及組合１３４
三、外界影響與電擊防護１３６
第二節(jié) 低壓系統(tǒng)接地形式和用電設備電擊
防護類別選擇１３７
一、低壓系統(tǒng)接地形式選擇及其與電擊
防護的關系１３７
二、用電設備電擊防護類別選擇及其與
電擊防護的關系１３９
第三節(jié) 自動切斷電源的故障防護的
工程設計計算１４０
一、自動切斷電源的故障防護對切斷
時間的要求１４１
二、ＴＮ系統(tǒng)自動切斷電源故障防護
有效性判斷１４２
三、ＴＴ系統(tǒng)自動切斷電源故障防護
有效性判斷１４６
四、ＩＴ系統(tǒng)自動切斷電源故障防護
有效性判斷１４７
第四節(jié) 保護導體及其選擇１５０
第五節(jié) 故障防護的檢驗１５２
一、故障回路阻抗測量１５２
二、ＲＣＤ動作電流檢驗１５５
三、保護聯(lián)結(jié)導體連續(xù)性測試１５５
第六節(jié) 電擊防護措施的綜合應用示例１５６
一、住宅的電擊防護１５６
二、裝有浴盆或淋浴盆場所的
電擊防護１６１
三、醫(yī)院胸腔手術室的電擊防護１６３
思考與練習題１６５
第五章 雷電及建筑物雷電防護１６８
第一節(jié) 雷電與雷電參數(shù)１６８
一、雷電的形成與危害１６８
二、對地雷閃的雷擊形式與組合形式１７０
三、雷電參數(shù)１７１
第二節(jié) 雷電能量在導體上的傳輸１７３
一、傳輸線１７３
二、傳輸線上的行波１７６
三、導體上雷電能量傳輸與傳輸
線的關系１７９
第三節(jié) 綜合防雷體系１７９
一、與建筑物防雷相關的
主要技術領域１７９
二、綜合防雷體系結(jié)構(gòu)１８１
三、工程防雷系統(tǒng)的形成１８２
第四節(jié) 雷電防護等級與建筑物
防雷類別劃分１８４
一、雷電防護等級與建筑物防雷
類別的概念１８４
二、現(xiàn)狀防雷工程對建筑物防雷
類別的劃分１８６
第五節(jié) 建筑物外部防雷系統(tǒng)１８７
一、建筑物外部防雷系統(tǒng)的構(gòu)成１８８
目 錄 ·Ⅺ
二、接閃器的保護范圍１９１
三、典型接閃器保護范圍計算示例１９２
四、接觸電壓和跨步電壓電擊
危險性防護１９５
第六節(jié) 建筑物內(nèi)部防雷系統(tǒng)１９６
一、沿金屬管線侵入雷電電涌引起的電火花
危險的防護１９６
二、電磁感應現(xiàn)象及其引起的電火花
危險的防護１９８
三、反擊及其防護１９８
第七節(jié) 建筑物上的雷擊電磁脈沖
防護措施２０２
一、傳統(tǒng)建筑物防雷與雷擊電磁脈沖
防護的關系２０２
二、雷擊電磁脈沖防護的
防雷區(qū)及劃分２０２
三、實施在建筑物上的雷擊電磁脈沖
防護措施２０４
思考與練習題２０９
第六章 供配電系統(tǒng)過電壓保護２１１
第一節(jié) 過電壓與設備耐壓２１１
一、過電壓２１１
二、電氣設備耐受電壓２１２
第二節(jié) 避雷器２１４
一、避雷器的工作原理２１４
二、避雷器的類別與特性２１５
三、閥式避雷器的主要參數(shù)２１６
第三節(jié) 變配電所外部過電壓保護２１９
一、閥式避雷器的保護原理２１９
二、變配電所電氣設備的過電壓保護２２２
三、變配電所的進線段保護２２２
四、１０／０３８ｋＶ變配電所過電壓
保護示例２２３
第四節(jié) 低壓系統(tǒng)故障引起的工頻過
電壓及防護２２６
一、中性導體中斷或阻抗過大引起的
中性點位移過電壓２２６
二、接地故障過電壓２３０
三、相中單相短路故障過電壓２３２
第五節(jié) 高壓系統(tǒng)故障引起的低壓系統(tǒng)暫時
過電壓及防護２３３
一、高低壓系統(tǒng)縱向絕緣破壞導致的直接
傳導性過電壓２３３
二、變配電所高壓接地故障引起的低壓系統(tǒng)
暫時過電壓２３４
三、高壓系統(tǒng)技術條件與低壓系統(tǒng)關系的
一些討論２４０
思考與練習題２４１
第七章 低壓配電系統(tǒng)電涌保護２４４
第一節(jié) 電涌２４４
一、電涌及來源２４４
二、電涌強度計算２４７
第二節(jié) 電涌保護器２５２
一、電涌保護器的原理與類別２５２
二、電涌保護器的沖擊分類試驗２５４
三、電涌保護器的主要參數(shù)２５６
第三節(jié) 低壓系統(tǒng)電涌保護配置２５９
一、電涌保護對象分級２５９
二、電涌保護的目的及在綜合防雷
體系中的地位２５９
三、電涌保護對象的耐受水平２５９
四、電涌保護的布局２６０
五、電壓保護模式２６１
第四節(jié) 電涌保護器選擇２６３
一、主要參數(shù)選擇２６３
二、類型選擇２６８
第五節(jié) 電涌保護的級間配合２６８
一、級間配合的原理、原則和類型２６８
二、級間配合的方法２７１
第六節(jié) 電涌保護與低壓系統(tǒng)其他保護及接
地形式的配合２７２
一、電涌保護與其他保護的配合２７２
二、電涌保護在各接地形式系統(tǒng)中的
應用２７６
思考與練習題２８０
第八章 電氣環(huán)境安全２８１
第一節(jié) 電氣火災概述２８１
一、電氣火災的火源２８１
二、電氣火災的起因、特點與危害２８２
第二節(jié) 電氣火災預防及電熱效應防護２８５
一、在設備和線纜形式選擇上采取的火災
預防措施２８５
二、在配電系統(tǒng)構(gòu)造上采取的火災
預防措施２８６
三、施工安裝環(huán)節(jié)應注意的火災
預防事項２９０
·Ⅻ· 電氣安全 第３版
四、電熱效應防護２９０
第三節(jié) 爆炸和火災危險性場所電氣
安全簡介２９１
一、危險性物質(zhì)２９１
二、危險性環(huán)境２９２
三、爆炸危險性場所電氣設備選擇２９２
四、火災危險性場所電氣設備選擇２９５
第四節(jié) 靜電防護２９６
一、靜電的產(chǎn)生與危害２９６
二、靜電危害的防護３００
第五節(jié) 電磁污染與電磁兼容３０５
一、電磁干擾基本形式３０６
二、電磁兼容性及其原則評價３０７
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