安全是电气系统需要重点关注的问题。触电或者烧伤（烫伤）总是不可避免地会发生，因此必须警钟长鸣。

　　身体上两点之间一旦接上电压，人体就构成了一条电流通路从而导致触电。很多电气元件工作时的温度都很高，人身一旦接触到，皮肤就会被灼伤。此外，只要有电存在，就有潜在的火灾危险。

　　人体的安全电压是 36V，安全电流为 10mA。

　　触电

　　流过身体的电流，而不是电压，是引起触电的原因。当然，电压加在电阻上就会产生电流，因此，当身体上的某点接触电压，而另外一点接触不同的电压或者地面时，比如金属箱，就会有电流通过身体上的两点之间。

　　电流的路径取决于接触电压的两个点，由此产生的触电的严重程度取决于电压的大小和电流通过身体的路径。电流通过身体的路径决定了哪些组织和器官将会受到影响。电流的路径通常可以分成三类，分别是接触电压、跨步电压和接触/跨步电压，如图1所示。


　　图1  三种电流路径对应的电击危害

　　电流对人体的影响

　　电流的大小取决于电压和电阻，而人体电阻又受到多个因素的影响，包括体质、皮肤湿度、电压接触点等。表1给出了不同电流值（用毫安表示）对人体的影响程度。

电流（mA）	生理影响
0.4	轻微感觉
1.1	感觉的阈值
1.8	无痛电击，不会失去肌肉控制
9	有痛电击，但不会失去肌肉控制
16	有痛电击，达到阈值
23	严重有痛电击、肌肉收缩、呼吸困难
75	心室颤动，极限阈值
235	心室颤动，持续时间 5s 以上通常是致命的
4000	心脏停止跳动（无心室颤动）
5000	内部组织烧伤

　　电流（mA）生理影响

　　0.4轻微感觉

　　1.1感觉的阈值

　　1.8无痛电击，不会失去肌肉控制

　　9有痛电击，但不会失去肌肉控制

　　16有痛电击，达到阈值

　　23严重有痛电击、肌肉收缩、呼吸困难

　　75心室颤动，极限阈值

　　235心室颤动，持续时间 5s 以上通常是致命的

　　4000心脏停止跳动（无心室颤动）

　　5000内部组织烧伤

　　人体的电阻

　　人体电阻的典型值为 10~50kΩ，取决于两个测量点的位置，皮肤的潮湿程度也会影响这两个点之间的电阻。电阻值反过来确定了产生表1中所列出的各种生理影响需要的电压值。例如，人体上两个给定点之间的电阻为 10kΩ，那么 90V 的 电压加在两点之间，就会产生 9mA 的电流，导致痛苦的电击。

　　市电

　　一般情况下我们都会选择使用市电，但是市电可能会致命，因此，最好小心周围任何电压源（即使是低电压也可能造成严重烧伤）。

　　作为一般规则，应避免任何带电操作，并用良好的仪表检查电源是否切断。大多数教学实验室中都使用低电压，但仍应避免触摸任何带电的电路。如果要操作连接到市电上的电路，线路必须断开，在设备或线路断开处贴出通知，并安装一个挂锁防止有人意外地接通电源，这一过程称为上锁/挂牌，广泛应用于工业，对于上锁/挂牌已有特定的OSHA标准（职业安全与健康标准）和工业标准。

　　大多数实验室设备连接到市电线路上，在北美地区是120Vrms，在中国是 220Vrms。故障的设备可能会引起“发热”致使电线不慎暴露，因此，应检查外露的电线和未封闭的设备或其他潜在的安全问题。

　　家庭和电气实验室使用的单相市电线路使用三条绝缘的导线，分别标记为“相线”（黑色或红色线）、中性线（白线）和安全接地线（绿线）。相线和中性线中流过电流，而正常工作时绿色安全线应永远不会有电流。安全接地线连接到设备的金属外壳，并连接到房屋插座金属盒和管道上。

　　图1指出了一个标准插座上这些导体的位置。注意，插座上的中性线插 孔比相线插孔大。



　　配电面板上安全接地线应和中性线相连，仪器或装置的金属机箱也要与地面相连。当发生相线意外与地面接触的事故时，由此产生的大电流将使电路断路器跳闸或熔断器断开，避免出现危害。然而，如果接地线破损或缺失，没有人触碰将不会有大电流出现。为了防止这种危险，必须确保线路中的接地线不被破坏。

　　许多电路进一步用一个称为接地故障断路器（Ground-fault Circuit Interrupter, GFCI，有时简称 GFI）的特殊装置来保护。如果 GFCI 电路发生故障，传感器检测到相线和中性线的电流不相等，电路断路器就会跳闸。GFCI 断路器动作很快，能比主面板断路器更快速地跳闸。

　　GFCI 断路器常用于存在触电危险的地方，如有水或潮湿的地方，水池、浴室、厨房、地下室和车库都应该安装 GFCI 插座。

　　图2显示带有测试和复位按钮的接地故障插座，当按下测试按钮时，电路应能立即断开，按下复位按钮恢复电源。



　　小贴士

　　插座测试仪是专为特定插座包括专用插座设计的，它能发现如断线、接线故障、极性接反等故障，用LED或霓虹灯指示结果，有些测试仪设计用于测试接地故障断路器（GFCI）是否正常。

　　用电安全注意事项

　　使用电气和电子设备时有以下重要的注意事项。

　　1.避免接触任何电压源，进行必须触摸电路部分的工作之前要先关闭电源。

　　2.不单独工作，应有可用于紧急情况的电话。

　　3.不疲劳工作，不在服用使人昏昏欲睡的药物后工作。

　　4.进行电路工作时不戴戒指、手表及其他金属饰品。

　　5.不操作不熟悉的设备，除非知道正确的程序并清楚潜在的危险。

　　6.确保电源线状态良好，接地插针未缺失或弯曲。

　　7.妥善保养工具，确保金属工具手柄上的绝缘状态良好。

　　8.正确使用工具并保持工作区域整洁。

　　9.适当的时候戴上安全眼镜，特别是当焊接、裁剪线或用电动工具时。

　　10.用手触摸电路的任何部分前必须将电源关闭并对电容器放电。

　　11.知道紧急关闭电源开关和紧急出口的位置。

　　12.切勿试图废除或篡改安全装置，如联锁开关或三脚插头的接地引脚。

　　13.穿鞋并保持干燥，在电气回路上工作时勿站立在金属或潮湿的地板上。

　　14.不用湿手操作仪器。

　　15.绝不假设电路处于关闭状态，工作之前用可靠的仪表做仔细检查。

　　16.在电子电源上设置限流器以防止流入测试电路的电流过大。

　　17.某些设备（如电容器）可以在电源移去后长时间存储可以致命的电荷，工作之前必须对它们正确地放电。

　　18.电路连接时，总是将连接到最高电压的点作为最后一步。

　　19.避免接触电源的端子。

　　20.务必使用绝缘电线和带绝缘罩的连接器或接线夹。

　　21.保持电缆和电线尽可能短，正确连接各极。

　　22.及时报告任何不安全状况。

　　23.熟悉并遵守所有的工作场所和实验室规则，不在设备附近饮食。

　　24.若有人不能脱离带电导体，应立即关掉电源；如果不能断电，应使用任何可用的不导电材料尝试将该人的身体和导体分开。

　　25.使用上锁/挂牌程序，以避免有人在你工作时打开电源。

　　安全提示

　　GFCI 插座并不能在所有情况下防止触电或人身伤害。如果你是触摸相线和中性线而没有接地，则检测不到接地故障，GFCI 断路器不会跳闸。另一种情况是，GFCI 虽然可以防止触电，但却不能防止它中断电路前的初始电击，初始电击可能会导致继发性损伤，如摔倒。