以电气工程师的眼光看G20晚会——安全篇

上回书说到以电气工程师的眼光看G20晚会——照明篇，现在说说安全篇，也就是电击防护问题。

电气专家微信群里都在为演员捏把汗，在水中跳舞，可不是好玩的！要知道，这次晚会为实景演出，灯光、喷泉担当比较重要的角色。

A 水下用电设备的特点

先说喷泉，它是将水经过一定压力通过喷头喷洒出来具有特定形状的组合体。无论音乐喷泉，还是程控喷泉，亦或激光水幕电影都离不开喷泉水泵，由喷泉泵提供压力将水喷到一定高度，喷水高度越高，水泵电动机功率越大。电动机功率一般从0.55kW~7.5kW不等，喷水高度高达80m。有的大型喷泉泵功率达数十千瓦，喷水高度过百米。

图1 喷泉泵

要命的是，喷泉泵一般浸在水中，AC380V三相四线50Hz的电动机尽管防护等级高达IP68，但毕竟水中有较高电压的电气设备，稍有不慎会有悲剧发生（参见图2）。

水下灯也有类似情况，尽管水下灯应该是12V的交流，但这么大面积的水域采用安全特低电压系统（SELV），电压降能否满足要求，笔者不得而知！

B 喷水池触电事故

图2 喷水池触电事故触目惊心

通过百度搜索，有近2万条有关喷水池触电事故，真是触目惊心，教训深刻！而G20晚会的偌大水面，有如此之多的水下灯、喷泉泵，有这么多演员在水中表演，电气专家们的担忧是有道理的，大家特别关注G20晚会的电击防护问题。

C 喷水池电击防护的设计

根据国际标准（IEC60364-7-702：2010），有人进入的喷水池应按游泳池要求设计，总结我国和国际标准，其要点如下：

1 辅助等电位联结，应将0、1及2区内下列所有外界可导电部分及外露可导电部分，用保护导体连接起来，并经过总接地端子与接地网相连：

1）水池构筑物的所有金属部件（包括水池外框，石砌挡墙和跳水台中的钢筋）；

2）所有成型外框；

3）固定在水池构筑物上或水池内的所有金属配件；

4）与池水循环系统有关的电气设备的金属配件，包括水泵电动机；

5）水下照明灯具的外壳、爬梯、扶手、给水口、排水口及变压器外壳等；

6）采用永久性间隔将其与水池区域隔离的所有固定的金属部件；

7）采用永久性间隔将其与水池区域隔离的金属管道和金属管道系统等。

图3 分区

2 在0区内，只允许用标称电压不超过12V的安全特低电压供电，其安全电源应设在2区以外的地方。

——这也是大家极想知道的喷泉泵的额定电压是多少？

3 在使用安全特低电压的地方，不论其标称电压如何，应采取下列措施实现直接接触防护：

1）防护等级至少是IP2X的遮栏或外护物；

2）能耐受500V试验电压历时1min的绝缘。

4 不允许采取阻挡物及置于伸臂范围以外的直接接触防护措施；也不允许采用非导电场所及不接地的局部等电位联结的间接接触防护措施。

第3、4是规范用语，为了安全！

5 在各区内所选用的电气设备，必须具有以下防护等级：

1）在0区内:IPX8；——额定电压和IP等级都要满足

2）在1区内:IPX5；

3）在2区内：IPX4，室外游泳池时。

6 在0、1及2区内宜选用加强绝缘的铜芯电线或电缆。

7 在0及1区内，不允许非本区的配电线路通过；也不允许在该区内装设接线盒。

8 开关、控制设备及其他电气器具的装设，应符合下列要求：

1）在0及1区内，不应装设开关设备或控制设备及电源插座。

2）在2区内如装设插座其供电应符合下列要求：

——由隔离变压器供电。

——由安全特低电压供电。

——由剩余电流动作保护器保护的线路供电，其额定动作电流值不应大于30mA。

3）在0区内，只有采用标称电压不超过12V的安全特低电压供电时，才可能装设用电器具及照明器(如水下照明器、泵等)。

4）在1区内，用电器具必须由安全特低电压供电或采用II级结构的用电器具。

5）在2区内，用电器具应符合下列要求：

——II类。

——Ⅰ类，并采取剩余电流动作保护措施，其额定动作电流值不应超过30mA。

——采用隔离变压器供电。

9 水下照明灯具的安装位置，应保证从灯具的上部边缘至正常水面不低于0.5m。面朝上的玻璃应有足够的防护，以防人体接触。

10对于浸在水中才能安全工作的灯具，应采取低水位断电措施。

大家看了标准的要求后应该明白了，水下用电设备的标称电压不超过12V的安全特低电压供电，不知实际工程如何实施的？

（封面截屏自搜狐视频）