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第四章 双重绝缘、加强绝缘、安全电压和漏电保护
双重绝缘和加强绝缘是在基本绝缘的直接接触电击防护的基础上，通过结构上附
加绝缘或加强绝缘，使之具备了间接接触电击防护功能的安全措施。安全电压和漏电保护的保护原理，本质上都是将作用于人体的电流能量限制到没有危险的程度，不同之处是：前者的着眼点在于对带电部分的电压值进行限制，后者的着眼点在于对作用于人体的电流强度和作用时间进行限制。双重绝缘、加强绝缘、安全电压和漏电保护均属兼有直接接触电击和间接接触电击的安全措施。
第一节 双重绝缘和加强绝缘
一、双重绝缘和加强绝缘的结构
典型的双重绝缘和加强绝缘的结构示意图如图 4-1 所示。现将各种绝缘的意义介绍如下：
工作绝缘，又称基本绝缘或功能绝缘，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。
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。
双重绝缘，是兼有工作绝缘和附加绝缘的绝缘。
加强绝缘，是基本绝缘经改进后，在绝缘强度和机械性能上具备了与双重绝缘同等附能力的单一绝缘，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。按外壳特征分为以下三类Ⅱ类设备：
第一类，全部绝缘外壳的Ⅱ类设备。此类设备其外壳上除了铭牌、螺钉、胡钉等小
金属，其他金属件都在连接无间断的封闭绝缘外壳内， 外壳成为加强绝缘的补充或全部。
第二类，全部金属外壳的Ⅱ类设备。此类设备有一个金属材料制成的无间断的封闭外壳。其外壳与带电体之间应尽量采用双重绝缘；无法采用双重绝缘的部件可采用加强绝缘。
第三类，兼有绝缘外壳和金属外壳两种特征的Ⅱ类设备。
二、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，因此，对双重绝缘和加强绝缘的设备可靠性要求较高。双重绝缘和加强绝缘的设备应满足以下安全条件。
1． 绝缘电阻和电气强度
绝缘电阻在直流电压为 500V 的条件下测试，工作绝缘的绝缘电阻不得低于2MΩ，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。
交流耐压试验的试验电压：工作绝缘为1250V 、保护绝缘为2500V、加强绝缘为3750V。对于有可能产生谐振电压者，试验电压应比2倍谐振电压高出1000V。 耐压持续时间为 1min，试验中不得发生闪络或击穿。
直流泄漏电流试验的试验电压，对于额定电压不超过250V的Ⅱ类设备，应为其额定电压上限值或峰值的1.06 倍；于施加电压5S后读数，泄漏电流允许值为0.25mA。
2． 外壳防护和机械强度
Ⅱ类设备应能保证在正常工作时以及在打开门盖和拆除可拆卸部件时，人体不会触及仅由工作绝缘与带电体隔离的金属部件。其外壳上不得有易于触及到上述金属部件的孔洞。
若利用绝缘外护物实现加强绝缘，则要求外护物必须用钥匙或工具才能开启，其上不得有金属件穿过， 并有足够的绝缘水平和机械强度。
Ⅱ类设备应在明显位置标上作为Ⅱ类设备技术信息一部分的“ 回 ” 形标志。例如标在额定值标牌上。
3．电源连接线
Ⅱ类设备的电源连接线应符合加强绝缘要求，电源插头上不得有起导电作用以外的金
属件，电源连接线与外壳之间至少应有两层单独的绝缘层。
电源线的固定件应使用绝缘材料( 如使用金属材料 )，应加以保护绝缘等级的绝缘。 对电源线截面的要求见表 4-1。此外，电源连接线还应经受基于电源连接线拉力试验标
准的拉力试验而不损坏。
一般场所使用的手持电动工具应优先选用Ⅱ类设备。在潮湿场所或金属构架上工作时，
除选用安全电压的工具之外，也应尽量选用Ⅱ类工具。
表 4-1 电源连接线截面积
额定电流IN/A IN≤10 10 三、不导电环境 利用不导电的材料制成地板、墙壁等，使人员所处的场所成为一个对地绝缘水平较高的 环境，这种场所称为不导电环境或非导电场所。不导电环境应符合如下的安全要求： 第一，地板和墙壁每一点的电阻：500V及以下者不应小于50kΩ，500V以上者不应小于 100Ω。 第二，保持间距或设置屏障，使得在电气设备工作绝缘失效的情况下，人体也不可能同时触及到不同电位的导体。 第三，为了维持不导电的特征，场所内不得设置保护零线或保护地线，并应有防止场所内高电位引出场所外和场所外低电位引入场所内的措施。 第四，场所的不导电性能应具有永久性特征，不应因受潮或设备的变动等原因使安全水平降低。 第二节 安全电压 安全电压又称安全特低电压，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。 一、特低电压的区段、限值和安全电压额定值 1. 特低电压区段 所谓特低电压区段，是指如下范围： 交流 ( 工频 )：无论是相对地或相对相之间均不大于 50V( 有效值 )； 直流 (无纹波)：无论是极对地或极对极之间均不大于 120V。 2. 特低电压限值 限值是指任何运行条件下，任何两导体间不可能出现的最高电压值。特低电压值可作为从电压值的角度评价电击防护安全水平的基础性数据。我国国家标准 GB3805-83 《安全电压》规定，工频有效值的限值为50V、直流电压的限值为120V。 我国标准还推荐：当接触面积大于 1㎝2 、接触时间超过 1s 时，干燥环境中工频电压有效值的限值为33V、直流电压限值为 70V；潮温环境中工频电压有效值的限值为16V、直流电压限值为 35V 。 3. 安全电压额定值 我国国家标准 GB3805-83 《安全电压》规定了安全电压的系列，将安全电压额定值 (工 频有效值)的等级规定为：42V、36V、24V、12V 和 6V。 具体选用时，应根据使用环境、人员和使用方式等因素确定。特别危险环境中使用的手持电动工具应采用 42V 安全电压：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 安全电压，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 安全电压；水下作业等场所应采用 6V 安全电压。当电气设备采用 24V 以上安全电压时，必须采取防护直接接触电击的措施。 二、特低电压防护的类型及安全条件 1. 类型 特低电压电击防护的类型分为特低电压 (Extra Low Voltage, 缩写 ELV) 和功能特低电压 (Functional Extra Low Voltage, 缩写 FELV) 。其中，ELV 防护又包括了安全特低电压 (Safety Extra Low Voltage, 缩写 SELV) 和保护特低电压 (Protective Extra Low Voltage, 缩 写 PELV) 两种类型的防护。但是，根据国际电工委员会相关的导则中有关慎用 “ 安全 ” 一词的原则，上述缩写仅作为特低电压保护类型的表示，而不再有原缩写字的含义，即：不能认为仅采用了 “ 安全 ”特低电压电源就能防止电击事故的发生。因为只有同时符合规定的条件和防护措施，系统才是安全的。 可将特低电压保护类型分为以下三类 : (1)SELV。只作为不接地系统的安全特低电压用的防护。 (2)PELV。只作为保护接地系统的安全特低电压用防护。 (3)FELV。由于功能上的原因 ( 非电击防护目的 )，采用了特低电压，但不能满足或没