高校实验室安全用电与防触电措施研究

（西北民族大学工程训练中心，甘肃兰州730030）

高校实验室安全用电与防触电措施研究

陈 响，寇文军，沈 亮，武强强，李国剑

（西北民族大学工程训练中心，甘肃兰州730030）

实验室在高校教育中有着十分重要的地位，它是科学研究的基础，是理论联系实际培养学生实践能力和提升科技创新和研发能力的根本保障。近年来，随着实验室在教学过程中的广泛应用，高等学校实验室的仪器设备种类和规模都处于快速增长期，用电安全问题十分突出，保证实验室的用电安全是每位实验人员的重要工作。分析高校实验室用电安全存在线路老化、用电过载、接地不良和静电危害等诸多问题，并从实验室电源的布线、电气设备的接地与接零、保险丝的选用和安装漏电保护器等方面，总结实验室安全用电应注意的问题，并提出解决方案。

实验室；安全用电；防触电措施

0 前言

随着教育事业的发展，高校实验室的设备不断更新，各种大型精密仪器和电子仪器陆续进入实验室[1]。实验室中的照明、精密设备、大型仪器、装置等大多是用电设备，若用电不当，很容易造成电气着火、设备运行出现故障、人身触电等事故。因此，用电安全是高校实验室用电的重要组成部分，是避免实验室安全火灾事故的关键[2]。

1 造成电气事故的主要因素

1.1 实验设备供电电源线存在问题

实验室的设备如机电设备、计算机设备以及电子仪器设备的供电系统大多是单相供电，即一根零线，一根火线。但学生无法用肉眼判断哪根是零线，哪根是火线，如果情急之下使用设备电源插头时将两个插头方向插反，就会使设备机壳带电，而由于实验设备一般放置在与地面绝缘的木制实验桌上，故两设备机壳之间的电位差接近于电源电压220 V。当实验人员一只手接触设备1，另一只手接触设备2时（实验过程中常常发生此种情况），该实验人员就会触电，若不采取相应的防触电保护措施是相当危险的[3]。

1.2 线路超负荷供电或线路短路

高校实验室有的设备需要220 V供电，有的则需要380 V供电[4]。供电线路铺设时不仅要考虑供电电压，还要考虑容量，若容量考虑不足，或增加负载功率，会导致导线超负荷过热而引起事故。

若实验室线路安装不正确，导线被打结、擦伤、挤压或被腐蚀受潮，导致绝缘层破坏，火线与零线相碰，会引起短路；如果插线板因接入过多用电器而超过插线板功率，会引起插线板发热、挑火，造成插线板损坏，同样会引起短路[5]。短路时，电流强度很大，往往会损坏电器设备或引起火灾。

1.3 接头接触不良，造成接头处挑火

电气接头表面有污损，接触电阻增加；接头长期运行，会产生一层不良的氧化膜；接头因振动或冷热变化的影响，连接处发生松动等都会造成接触不良。线路接头处如果接触不良就会有接触电阻，电流越大，接触处电压降越大，发热越厉害，就越容易烧损而引起事故。

1.4 保险丝选用不当或用铜丝、铝丝代替保险丝而引起事故

保险丝的额定电流必须大于电路的最大工作电流，在选用保险丝时，都不能满载使用。若不按标准选用，或用铜丝、铝丝代替，一旦线路超负荷，保险丝不能熔断，电路就不能切断起保护作用，从而引起事故[6]。

1.5 空开或漏电保护器选用不当

空气开关又名空气断路器、微型断路器、空开、小型断路器，它主要用来防止电路短路和用电量过载，发生这些情况后会直接进行“跳闸操作”。漏电断路器又名漏电保护器、漏电开关，可以在漏电时跳闸以防止人触电。

目前，实验室一般选用合适容量的空气开关或高质量的漏电保护器，这样可以在遇到漏电或其他意外时自动跳闸，保证安全。空气开关在短路或电流过大时可以跳闸保护；而漏电保护器则对触电、设备及导线漏电、插座接错线起到保护作用[7]。

2 防触电技术措施

2.1 改进实验设备供电电源线

实验人员将设备电源的单相两级插头改换成单相三级插头，将设备的零线、火线与地线区分开，并牢固连接设备的地线与实验室整体地线，这样实验设备的零线、火线、地线不存在错位问题，大大提高用电安全的可靠性[3]。

2.2 使电气设备接地与接零

（1）保护接地。保护接地是指将电气装置正常情况下不带电的金属部分与接地装置连接起来，以防止该部分在故障情况下突然带电而对人体造成伤害。

（2）保护接零。保护接零是指电气设备正常情况下不带电的金属部分用金属导体与系统中的零线连接起来，当设备绝缘损坏碰壳时，就形成单相金属性短路，短路电流流经相线—零线回路，而不经过电源中性点接地装置，从而产生足够大的短路电流，使过电流保护装置迅速动作，切断漏电设备的电源，保障人身安全。

采用保护接零时需要特别注意，在同一台变压器供电的低压电网中不允许有的设备接地、有的设备接零。由于一般的低压系统的电源中性点一般都接地，所以用电设备的金属外壳大多采用保护接零，以确保安全。

（3）重复接地。重复接地是指在中性点直接接地的系统中，在零干线的一处或多处用金属导线连接接地装置。采用保护接零时，除系统的中点接地外，还必须在零线上的一处或多处实行重复接地。当零线在某处发生断线时，如果断线后面的电气设备发生碰壳短路事故，而又未采用重复接地，则接在短线后面的所有电气设备的外壳上都有近于相电压值的对地电压，这是相当危险的[8-9]。若采用一处或多处重复接地，并尽量控制接地电阻为10 Ω以下，可以降低零线的对地电压，以及当零线断线后减轻故障程度。

2.3 安装漏电保护器或空气开关

漏电保护是从泄漏电流、人体触电等非金属单相接地故障考虑，用来保护人身和设备安全的一种方式[5]。在实际使用中，由于电流动作型的检测特性好，既可做全系统的总保护，也可作为各干线、支线的分级保护，因此，电流型的漏电保护器是应用较普遍的一种。

目前，实验室一般选用高质量的电流型漏电保护器或合适容量的空气开关，这样可以在遇到漏电或其他意外时自动跳闸，从而确保安全。空气开关和漏电保护器都有开、断电路的作用。空气开关在短路或电流过大时可以跳闸保护，而漏电保护器对触电、导线漏电以及插座接错线起保护作用。需要注意的是：漏电保护器或空气开关长期使用后，必须经常性检查其是否正常工作，要特别注意触头的接触和老化问题。

2.4 防止静电

实验室设备部分电子元器件对静电非常敏感，容易受静电的影响而发生性能下降和不稳定，从而引发各种故障。静电不仅会造成设备运行出现随机故障，缩短电子设备的使用寿命，还会烧毁电子仪器内部元器件，严重时易引起误操作，对人员造成很大伤害[9-10]。

实验室防静电措施主要有三点：一是确保实验室仪器设备静电保护接地，对易产生静电的设备、贮槽、管道等应有良好的接地，让静电随时流入大地；二是增湿，静电电压与环境条件特别是湿度具有密切关系，在不会导致设备或器件腐蚀生锈或其他危害的前提下，尽量加大湿度。实验室一般采用洒水、配备加湿器来提高湿度，以消除静电荷的积累，抑制静电的产生。三是尘埃控制。保持实验室清洁，减少尘埃，可以有效防止附着静电。

2.5 提高安全用电意识，养成正确用电习惯

实验人员在使用电气设备时，需要时时注意电器运行状况，不能擅自离开，若发生异常情况（如电机过热、声音异常、有焦糊味、空气开关跳闸等）现象时，应立即切断电源，待查明原因并解决后方可通电使用。实验人员平时应经常检查电器设备、线路、插头插座，保持完好状态。注意电子元器件防潮、防霉、防尘，若发现可能引起火花、短路发热和绝缘破损、老化等情况，必须通知电工进行修理。

3 结论

实验室是高校教学科研的重要基地，实验室的安全管理是实验室工作正常进行的重要保障。要防止安全用电事故的发生，首先必须牢固树立“安全第一”的思想，学习有关安全用电方面的文件、法规，制定有关安全用电防范措施；其次，应对实验室管理人员进行系统的安全用电教育[11]，凡从事涉及用电设备的安装、调试、操作、维护的人员，必须具备基本用电知识，并经有关安全教育培训后方可上岗；最后，实验室管理人员应学会如何处理实验室用电突发事故，以降低和控制事故的危害，保证高校实验教学秩序的正常运行。

[1]林智泉.高校实验室用电安全[J].技术报告，2010（7）：96-97.

[2]李恩敬，黄士堂.高等学校实验室用电安全管理[J].实验室科学，2010（10）：205-208.

[3]王光福.实验室供电系统防触电保护措施研究[J].长沙电力学院学报，2002（8）：55-58.

[4]刘利兵.高校实验室安全用电分析[J].科技传播，2013：59-60.

[5]余观夏，吴林跟.浅析高校实验室安全与环境保护存在的问题[J].实验室研究与探索，2014（9）：296-300.

[6]糜长根.实验室安全用电常识[J].中国教育技术装备，2004（9）：44-47.

[7]曾创奇.浅析高校实验室安全用电问题与对策[J].无线互联科技，2012（10）：83.

[8]邢金友.低压三相配电系统中的防触电保护措施[J].辽宁建材，2004（1）：48-49.

[9]李炎斌，刘星平.低压三相供电系统中的防触电保护措施[J].机床电器，2003（2）：57-58，60.

[10]周利华，谢道文.浅谈高校语言实验室安全用电问题与对策[J].人力资源管理，2012（2）：92.

[11]朱敬银.我校实验室的安全用电与应对措施[J].科技天地，2012（12）：58.

Study on measures of safety use of electric power and anti-electric shock in the university laboratory

CHEN Xiang，KOU Wenjun，SHEN Liang，WU Qiangqiang，LI Guojian
（Engineering Training Center，Northwest University for Nationalities，Lanzhou 730030，China）

Laboratory in the university education has a very important position，and it is the basis of scientific research and the fundamental guarantee for training students'practical ability by linking theory with practice，promoting scientific and technological innovation and R&D capability.In recent years，with the extensive use of the laboratory in the teaching process，the types and scale of instruments and equipments in laboratories in Colleges and universities are in a rapid growth period，and the safety use of electric power is a very particularly issue，it is an important job for every laboratory personnel to ensure the safety use of electric power in the laboratory.The problems about the safety use of electric power of laboratories in colleges and universities are analyzed，such as the aging of lines，overload of electricity，bad grounding and static electricity hazards and so on.And the notices of safety use of electric power in laboratory are summarized and solutions are put forwarded from the wiring，connecting to neutral and grounding of electrical equipment，selection of fuse and the installation of leakage protector.

laboratory;safety use of electric power;anti-electric shock measure

TG40

B

1001-2303（2017）09-0126-03

10.7512/j.issn.1001-2303.2017.09.28

本文参考文献引用格式：陈响，寇文军，沈亮，等.高校实验室安全用电与防触电措施研究[J].电焊机，2017，47（09）：126-128.

2016-03-07；

2017-06-03

陈 响（1986—），女，讲师，硕士，主要从事电工电子、金工实训教学工作以及材料加工方面的研究工作。E-mail：ganlanshu2004@163.com。