電 氣 安 全
教育部實驗室安全衛生知能檢定中心
電 氣 安 全
壹、基本知識
貳、電氣災害
參、保護裝置
肆、危害因子
伍、防範措施
壹、基本知識
1. 直流電 簡稱DC
蓄電池 充電電池
乾電池
2. 交流電 簡稱AC
3Ø3W AC220V 1Ø3W AC110/220V
AC110V
AC220V
UPS
洗衣機
微波爐
電扇
儀器
3. 小容量負載
1Ø2W AC110V
1Ø3W AC110/220V
榨汁機
4. 大容量負載
箱型冷氣
烘烤箱
3Ø3W AC220V
3Ø4W AC220/380V
電動機
5. 電路
電流 I =？
電流 I =？
6. 短路
電流 I =？
電熨斗接於AC 110V 電源，負載電流 7A
P 電功率 = V I = 110 ×7
= 770 W (瓦特)
7. 電功率
V 電壓單位：伏特
I 電流單位：安培
烘烤箱銘牌
額定電壓AC220V
額定電流 27A
電功率10KW
三相電源
頻率60HZ
1000(W)使用1小時所消耗的電量
8. 一度電 (1000WH)
Q：10W小燈泡連續使用100小時消耗多少度電？
9. 發電廠至用戶端供電系統
火力發電廠
輸電鐵塔
發電 →輸電 →配電 →用戶
配電 KV
69 KV
圖片來源
用戶
10. 電源開關箱 (用戶端)
開關箱內部
中隔板
分路開關
總開關
貳、電氣災害
電流通過人體，產生之熱能引起人體組織損傷，嚴重局部壞死
電流通過人體心臟，引起心室顫動造成死亡
1. 電流對人體的影響
2. 電流對人體的危害
有心室顫動可能
500
500
500
500
100
100
肌肉僵硬呼吸困難
60
90
63
94
15
23
肌肉無法自由活動
50
74
50
75
16
肌肉尚可自由活動
41
62
37
55
6
9
有刺痛感覺
8
12
女
男
女
男
女
男
人體反應
DC (mA)
AC (mA)
10KHZ
AC (mA)
60HZ
3. 人體電阻與接觸電壓關係曲線
電壓(伏特)
0
1
2
3
4
5
0
100
200
300
400
500
電阻(千歐姆)
上限值
平均值
下限值
4. 電氣災害類型
感電災害
電弧灼傷
電氣火災
靜電危害
雷擊災害
感電災害
電流通過人體所受到的一種衝擊現象謂之感電
人體的某一部位碰觸到帶電體，使之形成一電氣回路而引起
觸電事故
電源
帶電金屬部分
非帶電金屬部分
電源
帶電金屬部分
故障
非帶電金屬部分
直接
間接
學生實習感電致死案例
某學院電機科學生在實習工場發生電擊身亡事件
配電箱在通電情況下，左胸誤觸箱門面板背部帶電體，遭AC220V電擊致死
Q：此事件可否避免？
冷氣漏電高中生感電死亡案例
Q：除水前應先作何處理？
路燈漏電婦人致死案例
台北縣新莊市一名婦人因路燈電桿漏電，導致感電死亡 << 新聞來源:聯合新聞網>>
Q：路燈可能成為「危險殺手」？
電弧灼傷
線路或電氣設備發生電源短路產生電弧。
使人體遭受灼傷。
趕快送醫急救
電氣火災
電路或電氣設備過載、短路、接觸不良等產生高熱。
電熱器發熱體靠近易燃物。
靜電危害
固體物質大面積的摩擦、固體物質粉碎攪拌等易產生靜電
產生的靜電可能引起爆炸
和火災
雷擊災害
具有很大的破壞力
雷擊會造成電氣設備損毀，甚而危及人的安全
1. 低壓熔絲(Fuse)
參、保護裝置
保護功能：過載及短路保護
注意事項：熔絲不可任意加大容量
2. 無熔絲開關(NFB)
一般回路用
動力回路用
保護功能：過載及短路保護
注意事項：開關容量不可任意加大
3. 漏電斷路器(ELCB)
三相
單相
保護功能：電器漏電保護
注意事項：選用適宜開關規格
漏電斷路器規格
感度電流、跳脫時間、漏電保護專用或含過電流保護功能
指示鈕
測試鈕
跳脫按鈕
額定電流50A
額定感度電流30mA
動作時間秒以內
4. 接地裝置
接地測試箱
保護功能：電器絕緣劣化、損壞等因素而發生
漏電時，避免人員發生感電危險
5. 避雷裝置
低壓突波吸收器
高壓避雷器
保護功能：線路異常高壓突波瞬間經由接地導線 放電，保護電氣設備安全
肆、危害因子
人員不小心或不當操作開關、設備，造成感電、燒灼傷，嚴重者甚至死亡
1. 人為因素
Q：碰觸帶電體？
電氣設備設施漏電、過載或短路，造成故障、毀損，甚而引發爆炸
２. 設備
Q：何者消耗電力最大？
1
2
3
4
電氣設施安置不當、附近周圍存放易燃性物品，易造成火災、爆炸
3. 環境
Q：您的用電環境安全？
不安全電氣設施
無熔絲開關未安裝於開關箱內
導線散佈於地板上
電器引起火災佔 39%
資料來源：
伍、防範措施
１. 地板上裸露電線應加裝防護蓋
２. 設備接地保護
電氣設備外殼做好接地保護措施
接地電阻100歐姆以下
飲水機外殼接地
馬達外殼接地
3. 無熔絲開關跳脫處理
跳脫原因：
短路或用電量超過開關額定電流
處理步驟：
檢查電路是否超載使用，察明原因排除後再行復歸(Reset)
無熔絲開關跳脫
把手呈水平狀態
４.安裝漏電斷路器
使用場所：
潮濕處所如浴室、飲水機、路燈、臨時用電及電熱水器等
測試鈕
1、避免一插座同時使用多個用電器具
圖片來源：
5.注意事項
過負荷使用情形
電子鍋、電熱水瓶、電熨斗三種電器同時插在一條延長線上使用，所需電流為19A。
超過延長線負荷(12A)，並超過插座容許電流(15A)
圖片來源：
2、電熱器發熱體周圍勿放置易燃物
圖片來源：
3、插頭插座不可破裂焦黑或鬆動
4、潮濕雙手勿碰觸開關
插頭、插座焦黑可能是過電流所造成
插頭及插座鬆動易造成接觸不良而發熱
圖片來源：
5、電氣設備或線路故障，應由專業人員修理
電源開關是否經常有
跳電之情況發生？
6、長時間不使用之電器，應將電源切離
7、清楚知道電源電壓、額定電流及插座規格
AC110V
附接地極插座
AC220V
附接地極插座
三用電表VAC檔
量測電壓
8、拔下插頭時，應確實手握住插頭再拉出，以避免傷及導線
1P NFB
圖片來源：
9、電氣火災之處理，應使用乾粉或二氧化碳滅火器滅火
乾粉滅火器
二氧化碳滅火器
A類火災 木材、紙張等易燃物質 B類火災 溶劑油料類等物質 C類火災 通電中設備(尚未切斷電源)
勞工安全衛生研究所
教育部實驗室環保安全衛生
台灣電力公司電力圖書館
參考網址
致 謝
感謝僑光技術學院工業工程與管理系張敏德技術副教授與勞研所勞工安全組蘇文源副研究員協助本教材之製作
電氣安全
壹、基本知識
貳、電氣災害
參、保護裝置
肆、危害因子
伍、防範措施
壹、基本知識
1.直流電
在電學的領域中，電可分直流(direct current，簡稱DC)和交流(alternating current，簡稱AC)兩種。
直流電如圖中所示蓄電池、充電電池、乾電池等，其電壓有正、負極性之分，然電流的流動方向與大小是不會隨時間而變化。
2.交流電
交流電(如AC110V 60HZ)的電壓極性及電流流動方向、大小，依循一固定時間週期而交互變化。
平常家裡、學校或實驗室之壁插座與照明皆使用交流電。
圖中 UPS內部多採用鉛酸密閉式電池，其功能為正常供電時，經由UPS轉換直流電能(DC)儲存，
於停電中斷時，電池即刻將原先儲存的直流電能(DC)釋放，轉換成交流電供給負載使用。
3.小容量負載
交流電可分單相交流電和三相交流電，一般小容量負載大都採用單相交流電。
如圖所示家庭用洗衣機、微波爐、榨汁機、風扇等皆使用AC110V ；小型窗型冷氣機一般使用單相電源(AC220V)較多 。
學校實驗室使用之實驗儀器等，亦使用AC110V交流電，但部份儀器也可能有兩種額定電壓(AC110V或 AC220V)供使用者選擇。
4.大容量負載
動力用大容量負載，大都使用三相交流電。
標準的電力系統是三相電源，因為每一相均為正弦波且相位各差120度，而單相僅為三相中的某一相而已 。
學校實驗室使用之實驗設備如大型烤箱或箱型冷氣機等，一般皆使用三相電源。
實用上，交流電的應用較直流電來得廣泛且經濟。
5.電路
電路(Circuit)為電流流動所經過的途徑，電路的組成至少必須具備三種元件：(1)電源 (2)導線 (3)負載。
圖中開關則為控制負載運轉與否的一不可或缺要件，當開關打開時，負載無電流流動，電流值為零。
開路(Open circuit) 又稱斷路，即電路之開關打開或導線脫落，電路電阻形成無窮大，電路中的電流不流動。
通路(Close circuit)又稱閉路，即電源藉由導線流經閉合之開關至負載，經由負載再回到電源形成一通路。
右圖中開關閉合使負載運轉，電路導線流動之電流值即為負載之電流值。
6.短路
電路中電流未流經負載，而直接流回到電源，稱為短路(Short circuit) 。
短路發生的原因，除了電氣設備過於老舊可能產生外，異物所產生的短路或人為操作不當等，皆有可能造成短路現象。
線路短路對設備及人體皆容易造成重大危害事故，且短路會使回路產生數百、數千安以上之故障電流，容易發生電線著火。
7.電功率
電功率為電壓與電流的乘積(此指直流電功率)，其單位為瓦特(Watt)。
電功率=電壓×電流 P = V I
單相交流電功率 P = V I COSθ
三相交流電功率 P = V I COSθ
烘烤箱銘牌
8.一度電
電的計量單位：「度」（KWH、瓩時）
「一度電」為耗電1,000(W)瓦的用電器具，使用一小時所消耗的電量，可表示1000瓦小時(1000WH)或1瓩小時(1KWH)。
關係如下：一度電＝1000瓦．小時(WH)＝1瓩．小時(KWH)
例：10瓦的小夜燈，用電1,000小時消耗多少度電？
10瓦×1,000小時 ＝10,000瓦．小時(WH) ＝10瓩．小時(KWH) ＝10度
9.發電廠至用戶端供電系統
電力供電系統為發電廠至用戶端之間所連成的一個系統，其基本由發電、輸電及配電三個部份所構成，彼此之間相互關連。
發電：發電的方式很多，台灣主要以火力、核能及水力發電為主，發電部份包含有發電廠與昇壓變電所。
輸電：將發電廠所產生的電能，經由昇壓變電所輸送電力至一、二次變電所，輸電部份包含有一、二次輸電線路及一、二次變電所。
配電：由二次變電所經一次配電線路直接送至高壓用戶端，或由一次配電線路經配電變壓器降至低壓後，由二次配電線路送至各低壓用戶端，配電部份包含有一、二次配電線路，配電變壓器等。
目前台電系統包含有345KV、161KV、69KV等之輸電線路，而配電線路高壓供電以、為主，低壓供電以單相三線110/220V、三相三線220V及三相四線220/380V為主。
電力系統圖：如圖所示從發電廠至用戶端。
10.電源開關箱
用戶端電源開關箱之低壓電路供電方式，可分為：單相二線式(110V、220V)，單相三線式(110/220V)，三相三線式(220V)，三相四線式(120/208V、220/380V、277/480V)。
開關箱的中隔板作用為安全考量，防止人員因操作不小心而感電。
貳、電氣災害
1、電流對人體的影響
電流流通人體的嚴重影響程度，視電流通過人體的部位、時間的長短等因素，尤其易成為通路的兩手或手腳之間等。
電流產生I2Rt的焦耳能量，視發熱程度大小，會引起對人體組織某種程度上的損傷，嚴重甚至局部壞死或全身傷害。
感電易因電流流通人體心臟而引起心室顫動造成死亡；腦部呼吸中樞因通過電流會造成呼吸停止，故電流對人體生命極具危險性。
2、電流對人體的危害
感電起因於電流通過人體，其對人體受創程度在於通過人體的電流種類(AC、DC)、電流大小、電流通過人體的時間及流經人體部位而定。
人體直接感覺到的最小電流稱為感知電流，美國. Dalziel提出電流大小對人體的反應如表所示。
一般人通以微量小電流即有感覺，以頻率60Hz交流電而言，成年男子的感知電流約為；直流電則感知電流約為。
在感知電流與頻率兩者關係中，人對高頻的感覺較為遲鈍。在高頻10kHz感知電流約為12mA。
平時場所周遭使用之60Hz電源，人體最為敏感，危險性也最高。
3、人體電阻與接觸電壓關係曲線
人體電阻非一純電阻，主要由人體的體內電阻、皮膚電阻與皮膚電容所組成，皮膚電容很小，可忽略不計。
皮膚電阻隨皮膚乾燥、潮濕之不同條件，兩者電阻值有極大的差距，而體內電阻因不受外界影響，電阻值約為500歐姆。
整體在一般情況下，人體電阻可按1000~3000歐姆來考量。
圖表為人體電阻與接觸電壓的關係曲線圖，圖中顯示隨外加電壓的增加及皮膚乾濕的狀態，其電阻值繪逐漸降低。
4、電氣災害類型
有感電災害、 電弧灼傷、 電氣火災、 靜電危害及 雷擊災害。
感電災害
電流通過人體所受到的一種衝擊現象謂之感電，當人體的某一部位碰觸到電源，使之形成一電氣回路而引起感電災害。
感電災害有碰觸電路所發生的電氣災害、感應引起的感電災害及雷擊災害等。
觸電事故
觸電事故可分為直接接觸事故與間接接觸事故。
當人體直接與電氣設備運轉中之帶電部位接觸的感電事故稱為直接接觸事故。
若電氣設備的絕緣發生劣化現象，造成內部帶電部位漏電至外部非帶電的金屬外殼，此時人體雖僅接觸外部非帶電金屬部位，亦會造成感電事故，此稱之為間接接觸事故。
以上兩種觸電事故，對人體皆具有危險性。
學生實習感電致死案例
某學院電機科學生在實習工場發生電擊身亡事件。
配電箱在通電情況下，左胸誤觸箱門面板背部電壓錶帶電端子，遭AC220V電擊致死。
冷氣漏電高中生感電死亡案例
路燈漏電婦人致死案例
戶外路燈電線桿使用電壓至少為AC220V，一般人體能接受的最大安全電壓是50V，因此在戶外活動儘量少碰燈桿、變電等設備。
電弧灼傷
線路或電氣設備發生短路、接地、閃絡現象或不當的操作開關等，皆能產生電弧使人體遭受灼傷。
防範對策為加強操作人員的電氣安全教育以避免誤操作，並使用必要的防護具，電氣設備與線路應定期作維護、檢查。
電氣火災
發生電氣火災的原因很多，諸如：
1.電路的導線或電氣設備長時間過載產生高熱。
2.線路短路產生高溫。
3.電路接觸不良，造成電阻增加而產生高熱。
4.電熱器、乾燥箱之發熱體靠近易燃物。
5.導線或電氣設備絕緣不良，造成漏電。
6.使用不符合規定的過電流保護開關等。
靜電危害
我們知道摩擦能產生靜電，靜電現象是一種帶電現象。
尤其如固體物質大面積的摩擦、固體物質的粉碎攪拌、液化氣體或壓縮氣體在管路中流動等，皆容易產生靜電。
生產過程中所產生的靜電可能引起爆炸和火災，雖然一般產生靜電的電量很小，但在小的靜電電量下，在一定條件下會形成很高的靜電電壓。
常用的消除靜電危害措施有：靜電接地、增濕、加抗靜電添加劑或靜電消除器等。
雷擊災害
雷是大氣中的放電現象，雷擊為一種天然災害，發生雷擊不但會造成電氣設備或物品的損毀，甚而危及人的安全。
雷擊具有很大的破壞力(包括電、熱及機械性質)，為防止雷擊產生之破壞，需裝置避雷器。
避雷器是一種過電壓的保護裝置，安裝於電氣線路上靠近設備附近。
避雷器可自動將雷擊於線路上之異常高電壓放電，避免電氣設備因高電壓擊穿絕緣而損毀。
參、保護裝置
1、低壓熔絲
低壓熔絲從外觀上可分為塞頭形熔絲、管形熔絲、線狀熔絲及片狀熔絲(指露裝保險絲)等。
熔絲乃利用低熔點金屬合金線受高溫熔斷的特性動作，直接串聯在電路上，具有切除電路過電流的功能。
熔絲的優點為價格低廉、啟斷容量大(加上消弧裝置之熔絲)，
熔絲的缺點為只能使用一次，無法重複使用，且電流值不能調整，小量過電流時動作時間較長。
低壓熔絲一般俗稱保險絲，可擔任過載及過電流短路保護。
2、無熔絲開關
無熔絲開關為一種過電流保護用開關，當電路發生短路故障時，可啟斷故障電流，無須更換熔絲，可復閉使用。
無熔絲開關在電路正常時，可啟斷負載電流，開關本體具有過載、短路保護的特性。
3、漏電斷路器
電路或電氣設備發生漏電時，漏電電流值超過漏電斷路器的額定感度電流時，會自動將電源切斷。
漏電、過載保護兼用之漏電斷路器，遇過電流或短路時也會切斷電源。
漏電斷路器每個月至少需測試一次，以確認漏電斷路器功能正常。
漏電斷路器規格
漏電斷路器以安裝於分路為原則，主要是防止線路或設備因漏電而發生人員感電事故。
當電氣設備或線路發生絕緣不良造成漏電情形，漏電斷路器內部之零相比流器檢出洩漏電流，使開關動作而切斷電源。
漏電斷路器在選用上，採用電流動作高感度高速型(30mA )，通常安裝於末端負載回路上。
若幹線安裝漏電斷路器，宜採用中低感度型(200mA 或 500mA)漏電斷路器，以避免不必要之誤動作。
4、接地裝置
接地裝置之目的為使電氣設備金屬外殼與大地的電位為最小，埋設銅板或接地銅棒為接地極。
接地目的為使電氣設備或配電線路絕緣劣化、損壞等因素而發生漏電現象時，避免人員發生感電危險。
接地可分為特種接地、第一種接地、第二種接地、第三種接地及避雷器接地，其接地電阻之大小依電工法規規定辦理，在配電或電氣設備之外殼等，其接地電阻不得大於１００歐姆。
5、避雷裝置
裝置避雷器的目的，為使線路異常高壓突波所含電能，能瞬間經由接地導線放電消失，以保護電氣設備安全。
避雷器應裝於近屋線隔離開關的電源側，如裝於屋內則位置應遠離通道及建築物之可燃部分，並以安裝於金屬箱內為宜。
肆、危害因子
1、人為因素
人員不小心或不當操作開關、設備，造成感電、燒灼傷，嚴重者甚至死亡。
互動問題：
與學習者討論個人有否因不小心碰觸帶電體之過去感電經驗？
2、設備
對電氣設備、電氣設施的危害，主要有漏電、過載或短路，造成設備或設施的故障、毀損，甚而引發爆炸。
互動問題：
圖中四種電器：(1)電熱水器(2)開飲機(3)電磁爐(4)電暖器 請問何種電器消耗的電力最大？
3、環境
電氣設施安置不當、附近周圍存放易燃性物品等，容易造成火災、爆炸，不但危害工作場所的安全，更造成財物的損失。
互動問題：
您的用電環境安全媽？ 請學習者思考並檢討，落實用電的安全環境。
不安全電氣設施
1.無熔絲開關未安裝於開關箱內。
2.導線散佈於地板上。
電器引起火災佔 39%
伍、防範措施
１. 地板上裸露電線應加裝防護蓋
２. 設備接地保護
電氣設備外殼做好接地保護措施，可將漏電電流引導至大地。
接地電阻100歐姆以下。
飲水機外殼需接地，飲水機電路規定須安裝高感度漏電斷路器。
3、無熔絲開關跳脫處理
無熔絲開關自動跳脫或保險絲熔斷，常見是電路負載用電量過大，超過原電路設計容量。
亦可能是線路或電氣設備短路等原因造成，切勿未經察明原因即重新開啟開關。
互動問題：
請問學習者如何分辨無熔絲開關跳脫狀態？
4、安裝漏電斷路器
依據勞工安全衛生設施規則規定，應於下列機具或設備的電路設置適合其規格，具有高敏感度，能確實動作之感電防止用漏電斷路器：
1.使用對地電壓在一百五十伏特以上移動式或攜帶式電動機具。
2.於濕潤場所、鋼板上或鋼筋上等導電性良好場所使用移動式或攜帶式電動機具。
3.臨時用電設備。
另依據屋內線路裝置規則規定應裝設漏電斷路器：
1.建築或工程興建等臨時用電。2.游泳池等水中照明用電。3.灌溉、養魚池等用電。4.辦公處所、學校和公共場所之飲水機。5.住宅處所之電熱水器分路及浴室設有插座之插座分路。6.分路由屋內引至屋外裝設之插座分路。7.遊樂場所之電動遊樂設備分路。8.電路為供應電燈電具及插座用電，對地電壓超過150V，應加裝漏電斷路器或採用一種有極性之接地極插頭或插座。
5、注意事項
避免同一時間使用多個用電器具，易超過線路負荷發生危險，引起火災。
電氣設備內部塵埃厚積或因蟲鼠咬傷破壞導體絕緣，容易發生漏電或短路，發生火花引起燃燒或爆炸。
電氣負荷過重造成電線走火或電氣設備周圍放置易燃物，尤其會發熱之電熱設備。
過負荷使用情形
電子鍋、電熱水瓶、電熨斗三種電器同時插在一條延長線上使用，所需電流為19A。
超過延長線負荷(12A)，並超過插座容許電流(15A)
互動問題：
請學習者思考並討論，落實如何安全使用延長線。
電熱器發熱體周圍勿放置易燃物。
插頭插座破裂焦黑或鬆動，容易發生電氣火災事故。
潮濕雙手碰觸開關，容易發生感電事故。
電氣設備或線路故障，應由專業人員修理。
長時間不使用之電器，應將電源切離。
人員應了解電源電壓(單相110V及 220V和三相 220V及38OV)及電源容量、插座規格等。
電氣設備使用前，應清楚知道設備使用電壓及消耗電力，以避免誤用電壓或超過線路負荷。
使用三用電表的VAC檔，可量測線路、插座的電壓值。
拔下插頭時，應確實手握住插頭再拉出，以避免傷及導線。
設置乾粉或二氧化碳滅火器，以利發生電氣火災時，能即時滅火。
發生電氣火災，應先關閉電源開關後滅火，若無法斷電時，則使用不導電滅火器材滅火。
參考網址
勞工安全衛生研究所
教育部實驗室環保安全衛生
台灣電力公司電力圖書館
