安全用电

安全用电是使用电器的基本要求。理解安全用电知识，可以避免触电事故，保护人身和设备安全。

触电的原因

什么是触电？

触电（Electric Shock）：人体接触带电体，电流通过人体造成的伤害。

危害：

电流伤害：电流通过人体，造成组织损伤
电压伤害：高压电可以击穿人体组织
电弧伤害：高压电弧可以造成烧伤

通俗理解：触电就是"电流通过身体"，就像"电流走错了路"。

触电的条件

触电的条件：

形成回路：人体成为电路的一部分
有电压差：人体两端有电压差
电流足够大：电流超过安全阈值

常见的触电方式：

单相触电：人体接触火线，形成回路（通过大地）
两相触电：人体同时接触火线和零线，形成回路
跨步电压：高压线落地，形成跨步电压

安全电流和安全电压

安全电流

安全电流（Safe Current）：对人体无害的最大电流。

安全电流阈值：

感知电流：人能感觉到的最小电流，约 1 mA（交流）或 5 mA（直流）
摆脱电流：人能自主摆脱的最大电流，约 10 mA（交流）或 50 mA（直流）
致命电流：可能致命的电流，约 50-100 mA（交流）或 500 mA（直流）

通俗理解：

1 mA：能感觉到，但不危险
10 mA：难以摆脱，可能危险
50 mA：可能致命

安全电压

安全电压（Safe Voltage）：对人体无害的最大电压。

安全电压标准：

安全电压：36 V（干燥环境）或 24 V（潮湿环境）
特低电压：12 V（水下或金属容器内）

常见电压的危险性：

12 V：通常安全（汽车电池）
24 V：在干燥环境下通常安全
36 V：在干燥环境下通常安全
110/220 V：危险，可能致命（家庭用电）
380 V：非常危险，可能致命（工业用电）
1000 V 以上：极其危险，可能致命（高压电）

通俗理解：

36 V 以下：通常安全
110/220 V：危险，需要小心
1000 V 以上：极其危险，必须专业操作

触电的防护措施

1. 绝缘

绝缘（Insulation）：使用绝缘材料隔离带电体。

方法：

使用绝缘导线（如 PVC 绝缘线）
使用绝缘工具（如绝缘手套、绝缘鞋）
设备外壳使用绝缘材料

应用：

电线绝缘层
电器外壳绝缘
绝缘工具

2. 接地

接地（Grounding）：将设备外壳连接到大地。

方法：

保护接地：将设备外壳连接到地线
工作接地：将电路连接到地线（如零线接地）

作用：

防止漏电时外壳带电
漏电电流通过地线流向大地，触发保护装置

应用：

三孔插座（火线、零线、地线）
设备外壳接地
避雷针接地

3. 漏电保护

漏电保护（Leakage Protection）：检测漏电，自动切断电源。

方法：

漏电保护器（RCD/GFCI）：检测漏电，自动跳闸
漏电断路器：检测漏电，自动断开电路

原理：

检测火线和零线的电流差
如果电流差超过阈值（通常 30 mA），自动切断电源

应用：

家庭电路
潮湿环境（如浴室、厨房）
户外用电

4. 过载保护

过载保护（Overload Protection）：防止电路过载，自动切断电源。

方法：

保险丝：电流过大时熔断
断路器：电流过大时自动跳闸

作用：

防止电路过载
防止火灾

应用：

家庭电路
设备电路
配电系统

5. 隔离

隔离（Isolation）：将电路与电源隔离。

方法：

使用隔离变压器
使用光耦隔离
断电后操作

应用：

维修电路时断电
使用隔离变压器
信号隔离

安全用电规则

基本规则

不接触带电体：
- 不要触摸裸露的电线
- 不要触摸电器内部（除非断电）
- 使用绝缘工具
不超负荷用电：
- 不要使用超过电路容量的电器
- 不要使用破损的电器
- 不要私拉乱接电线
保持干燥：
- 不要在潮湿环境使用电器
- 手湿时不要触摸电器
- 电器进水时不要使用
正确使用插座：
- 使用三孔插座时，确保地线连接
- 不要使用破损的插座
- 不要超负荷使用插座
定期检查：
- 定期检查电线和电器
- 发现破损及时更换
- 发现异常及时处理

维修规则

断电操作：
- 维修前必须断电
- 确认断电后再操作
- 使用验电笔确认
专业维修：
- 复杂电路请专业人员维修
- 高压电路必须专业人员操作
- 不要自行维修高压设备
安全防护：
- 使用绝缘工具
- 使用安全防护用品
- 遵守安全操作规程

应急处理

触电急救

触电急救步骤：

切断电源：
- 立即切断电源（拉闸、拔插头）
- 如果无法切断电源，使用绝缘物体将触电者与电源分离（如木棍、干燥的绳子）
- 注意：不要直接用手拉触电者
检查情况：
- 检查触电者是否还有意识
- 检查是否有呼吸和心跳
- 如果呼吸心跳停止，立即进行心肺复苏（CPR）
呼叫急救：
- 立即拨打急救电话（120）
- 说明情况（触电、地点、人数）
现场处理：
- 如果触电者还有意识，保持安静，等待救援
- 如果触电者失去意识，进行心肺复苏
- 不要移动触电者（除非环境危险）

火灾处理

电气火灾处理：

切断电源：
- 立即切断电源（拉闸）
- 不要用水灭火（可能触电）
使用灭火器：
- 使用干粉灭火器或二氧化碳灭火器
- 不要使用水或泡沫灭火器
呼叫消防：
- 立即拨打消防电话（119）
- 说明情况（电气火灾、地点）

实际应用

家庭用电安全

家庭用电安全注意事项：

正确使用插座：
- 使用三孔插座，确保地线连接
- 不要使用破损的插座
- 不要超负荷使用插座（如使用多孔插座）
正确使用电器：
- 按照说明书使用电器
- 不要使用超过电路容量的电器
- 不要使用破损的电器
保持环境干燥：
- 不要在潮湿环境使用电器
- 手湿时不要触摸电器
- 电器进水时不要使用
定期检查：
- 定期检查电线和电器
- 发现破损及时更换
- 发现异常及时处理

Arduino/Raspberry Pi 安全

Arduino/Raspberry Pi 安全注意事项：

电源安全：
- 使用合适的电源（通常 5 V 或 3.3 V）
- 不要超过最大电流限制
- 使用保险丝或限流电路
接线安全：
- 正确连接引脚（注意电压等级）
- 不要短路（避免正负极直接相连）
- 使用合适的电阻限流（如 LED）
环境安全：
- 保持工作环境干燥
- 避免静电（使用防静电措施）
- 断电后操作
元件安全：
- 了解元件的最大电压和电流
- 不要超过元件的额定值
- 注意元件的极性（如电解电容、LED）

例子：LED 限流

LED 工作电压：2 V，工作电流：20 mA
电源电压：5 V
所需限流电阻： $R = \frac{5 - 2}{0.02} = 150 \Omega$
如果不加限流电阻，LED 可能烧毁

常见问题

1. 安全电压是多少？

答案：安全电压通常是 36 V（干燥环境）或 24 V（潮湿环境）。低于这个电压，通常不会造成严重伤害。

2. 如何防止触电？

答案：

不接触带电体
使用绝缘材料
使用接地保护
使用漏电保护器
保持环境干燥

3. 触电后如何处理？

答案：

立即切断电源（拉闸、拔插头）
使用绝缘物体将触电者与电源分离
检查情况，进行急救
呼叫急救（120）

4. 电气火灾如何处理？

答案：

立即切断电源
使用干粉灭火器或二氧化碳灭火器
不要使用水或泡沫灭火器
呼叫消防（119）

常见错误

用手拉触电者：应该先切断电源，或使用绝缘物体分离
用水灭火：电气火灾不能用水，可能触电
超负荷用电：可能引起火灾
忽视接地：不接地可能造成漏电时外壳带电

小结

安全用电的核心内容：

触电原因：
- 形成回路
- 有电压差
- 电流足够大
安全阈值：
- 安全电压：36 V（干燥）或 24 V（潮湿）
- 安全电流：感知电流 1 mA，致命电流 50-100 mA
防护措施：
- 绝缘：使用绝缘材料
- 接地：设备外壳接地
- 漏电保护：使用漏电保护器
- 过载保护：使用保险丝或断路器
- 隔离：断电操作
安全规则：
- 不接触带电体
- 不超负荷用电
- 保持干燥
- 正确使用插座
- 定期检查
应急处理：
- 触电急救：切断电源、检查情况、呼叫急救
- 火灾处理：切断电源、使用灭火器、呼叫消防
应用：
- 家庭用电：正确使用插座和电器
- Arduino/Raspberry Pi：注意电源和接线安全

触电的原因​

什么是触电？​

触电的条件​

安全电流和安全电压​

安全电流​

安全电压​

触电的防护措施​

1. 绝缘​

2. 接地​

3. 漏电保护​

4. 过载保护​

5. 隔离​

安全用电规则​

基本规则​

维修规则​

应急处理​

触电急救​

火灾处理​

实际应用​

家庭用电安全​

Arduino/Raspberry Pi 安全​

常见问题​

1. 安全电压是多少？​

2. 如何防止触电？​

3. 触电后如何处理？​

4. 电气火灾如何处理？​

常见错误​

小结​