电动车辆动力电池中的电被用完时，需要使用充电连接装置将电动车辆与电网供电装置连接起来充电。一般情况下，电网的电压均超过人体安全电压，那么应该怎样设计电动车辆在充电时的保护方案，防止人员遭受电击？电动车辆充电时已经接地了，为什么还要安装漏电保护器呢？漏电保护器如果误动作，能将保护限值放大吗？怎样验证这些措施是安全有效的呢？本文将对这些问题做简要分析。

    1 家用电器防电击措施分析
    国际电工标准按家用电器防电击措施的不同，将电气设备分为4类。
    1） 0类设备0类设备只有一层绝缘，它有金属外壳，但外壳没有接址线（PE线），它的插头只有2个脚（L线和N线），无法接地，如图1所示。0类设备如果绝缘破损芯线碰金属外壳，金属外壳所带接触电压可达220 V，而且熔断器一般不会熔断，断路器（空气开关）也不会跳闸，所以电击伤人的危险很大。国际电工标准（IEC）规定0类设备只能在绝缘环境中使用。如环境不绝缘就必须经1:1的隔离变压器供电才能保证人身安全，因变压器二次回路不接地，不形成接地通路，不会引起电击危险，如图2所示。



    2） I类设备将0类设备的金属外壳接出一根地线，并接用三脚插头即成为I类设备，我们常用的洗衣机、电冰箱和金属外壳的落地扇等，均是I类设备，见图3。I类设备如果有芯线绝缘破损碰金属外壳，因为有地线接大地，金属外壳带电电压要低得多，而且熔断器、断路器或剩余电流保护器（俗称漏电保护器）等保护电器因有接地短路电流通过，能熔断或跳闸，从而切断电源，如图4所示。如果切断电源迅速，而接触电压又低，则被电击的人就可免于死亡。



    3） II类设备这类电器设备通常具有塑料绝缘的外壳（或者金属外壳部分通过加强绝缘措施与带电部分隔离），常见的II类设备有塑料外壳的台灯、电风扇等，见图5。由于具有双重绝缘或加强绝缘，它不会因绝缘破损而发生电击事故，因此不必为它装设漏电保护器，也没有地线，配置的电源插头是两脚式的。II类设备虽然很安全，但由于绝缘外壳的机械强度和耐高温性能差，一般只能做成小功率的电器。

    4） III类设备额定电压为48 V（国际标准）、36 V（中国标准）、24 V等特低压的电器称作Ill类电器设备。根据IEC的测试结果，人体在干燥环境下接触50 V电压、潮湿环境下接触25 V电压是不会发生心室纤颤死亡事故的，所以这类电器可用于对电气安全有特殊要求的情况，例如儿童玩具、电动理发器之类。为确保安全，这类电器的电源变换器必须采用绝缘良好的双绕组隔离降压变压器供电和采用带绝缘护套的电线，其芯线和电器的金属外壳都不得接地或接零，以防止地线或其他金属部分可能出现的危险对地电压传导入特低压回路。

    2 电流对人体的效应
    国家标准GB/T 13870.1-2008《电流对人和家畜的效应》规定了15100 Hz正弦交流电流通过人体时，有以下几个主要的效应阈值：①感知A通过人体能引起任何感觉的最小电流值；②反应阈----通过人体能引起肌肉不自觉收缩的最小电流值，反应阑的通用值为0.5 mA ;③摆脱阂—手握电极的人能自行摆脱电极的最大电流值，摆脱A的平均值为10 mA ;④心室纤维性颤动阑值—通过人体能引起心室纤维性颤动的最小电流，是电击致死的主要原因，此A值随通电时间的增大而减小。15100 Hz正弦交流电流过人体时的电流／时间效应分区见图6和表1.

[1] [2]  下一页