在用電過程中,必須特別注意電氣安全,如果稍有麻痹或疏忽,就可能造成嚴(yán)重的人身觸電事故,或者引起火災(zāi)或爆炸。人體是導(dǎo)電體,一旦有電流通過時(shí),將會受到不同程度的傷害。由于觸電的種類、方式及條件的不同,受傷害的后果也不一樣。
一,觸電的種類
1,單相觸電
人體的某一部分接觸帶電體的同時(shí),另一部分又與大地或中性線相接,電流從帶電體流經(jīng)人體到大地(或中性線)形成回路。
2,兩相觸電
人體的不同部分同時(shí)接觸兩相電源時(shí)造成的觸電,對于這種情況,無論電網(wǎng)中性點(diǎn)是否接地,人體所承受的線電壓將比單相觸電時(shí)高,危險(xiǎn)更大。
3,跨步電壓觸電
雷電流入地或電力線(特別是高壓線)斷散到地時(shí),會在導(dǎo)線接地點(diǎn)及周圍形成強(qiáng)電場。當(dāng)人畜跨進(jìn)這個(gè)區(qū)域,兩腳之間出現(xiàn)的電位差稱為跨步電壓Ust。在這種電壓作用下,電流從接觸高電位的腳流進(jìn),從接觸低電位的腳流出,從而形成觸電,如圖4-1-3所示。跨步電壓的大小取決于人體站立點(diǎn)與接地點(diǎn)的距離,距離越小,其跨步電壓越大。當(dāng)距離超過20m(理論上為無窮遠(yuǎn)處),可認(rèn)為跨步電壓為零,不會發(fā)生觸電危險(xiǎn)。
4,接觸電壓觸電
電氣設(shè)備由于絕緣損壞或其它原因造成接地故障時(shí),如人體兩個(gè)部分(手和腳)同時(shí)接觸設(shè)備外殼和地面時(shí),人體兩部分會處于不同的電位,其電位差即為接觸電壓。由接觸電壓造成觸電事故稱為接觸電壓觸電。在電氣安全技術(shù)中接觸電壓是以站立在距漏電設(shè)備接地點(diǎn)水平距離為0.8m處的人,手觸及的漏電設(shè)備外殼距地1.8m高時(shí),手腳間的電位差UT作為衡量基準(zhǔn),如圖4-1-4所示。接觸電壓值的大小取決于人體站立點(diǎn)與接地點(diǎn)的距離,距離越遠(yuǎn),則接觸電壓值越大;當(dāng)距離超過20m時(shí),接觸電壓值最大,即等于漏電設(shè)備上的電壓UTm;當(dāng)人體站在接地點(diǎn)與漏電設(shè)備接觸時(shí),接觸電壓為零。
5,感應(yīng)電壓觸電
是指當(dāng)人觸及帶有感應(yīng)電壓的設(shè)備和線路時(shí)所造成的觸電事故。一些不帶電的線路由于大氣變化(如雷電活動),會產(chǎn)生感應(yīng)電荷,停電后一些可能感應(yīng)電壓的設(shè)備和線路如果未及時(shí)接地,這些設(shè)備和線路對地均存在感應(yīng)電壓。
6,剩余電荷觸電
是指當(dāng)人體觸及帶有剩余電荷的設(shè)備時(shí),對人體放電造成的觸電事故。帶有剩余電荷的設(shè)備通常含有儲能元件,如并聯(lián)電容器、電力電纜、電力變壓器及大容量電動機(jī)等,在退出運(yùn)行和對其進(jìn)行類似搖表測量等檢修后,會帶上剩余電荷,因此要及時(shí)對其放電。
二,電流對人體的傷害
危害分為:人體觸電有電擊和電傷兩類
1,電擊是指電流通過人體時(shí)所造成的內(nèi)傷。它可以使肌肉抽搐,內(nèi)部組織損傷,造成發(fā)熱發(fā)麻,神經(jīng)麻痹等。嚴(yán)重時(shí)將引起昏迷、窒息,甚至心臟停止跳動而死亡。通常說的
觸電就是電擊。觸電死亡大部分由電擊造成。
2, 電傷是指電流的熱效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)、機(jī)械效應(yīng)以及電流本身作用下造成的人體外傷。常見的有灼傷、烙傷和皮膚金屬化等現(xiàn)象。
三,影響電流對人體危害程度的主要因素
電流對人體傷害的嚴(yán)重程度與通過人體電流的大小、頻率、持續(xù)時(shí)間、通過人體的路徑及人體電阻的大小等多種因素有關(guān)。
1,電流大小
通過人體的電流越大,人體的生理反應(yīng)就越明顯,感應(yīng)越強(qiáng)烈,引起心室顫動所需的時(shí)間越短,致命的危險(xiǎn)越大。
對于工頻交流電,按照通過人體電流的大小和人體所呈現(xiàn)的不同狀態(tài),電流大致分為下列三種。
感覺電流 :是指引起人體感覺的最小電流。實(shí)驗(yàn)表明,成年男性的平均感覺電流約為1.1mA,成年女性為0.7mA。感覺電流不會對人體造成傷害,但電流增大時(shí),人體反應(yīng)邊的強(qiáng)烈,可能造成墜落等間接事故。
擺脫電流:是指人體觸電后能自主擺脫電源的最大電流。實(shí)驗(yàn)表明,成年男性的平均擺脫電流約為16 mA ,成年女性的約為10mA。
致命電流:是指在較短的時(shí)間內(nèi)危及生命的最小電流。實(shí)驗(yàn)表明,當(dāng)通過人體的電流達(dá)到50 mA以上時(shí),心臟會停止跳動,可能導(dǎo)致死亡。
2,電流頻率
一般認(rèn)為40~60Hz的交流電對人體最危險(xiǎn)。隨著頻率的增高,危險(xiǎn)性將降低。高頻電流不僅不傷害人體,還能治病。
3,通電時(shí)間
通電時(shí)間越長,電流使人體發(fā)熱和人體組織的電解液成分增加,導(dǎo)致人體電阻降低,反過來又使通過人體的電流增加,觸電的危險(xiǎn)亦隨之增加。
4,電流路徑
電流通過頭部可使人昏迷;通過脊髓可能導(dǎo)致癱瘓;通過心臟造成心跳停止,血液循環(huán)中斷;通過呼吸系統(tǒng)會造成窒息。因此,從左手到胸部是最危險(xiǎn)的電流路徑,從手到手從手到腳也是很危險(xiǎn)的電流路徑,從腳到腳是危險(xiǎn)性較小的電流路徑。
四,防止觸電的技術(shù)措施
為了達(dá)到安全用電的目的,必須采用可靠的技術(shù)措施,防止觸電事故發(fā)生。絕緣、安全間距、漏電保護(hù)、安全電壓、遮欄及阻擋物等都是防止直接觸電的防護(hù)措施。保護(hù)接地、保護(hù)接零是間接觸電防護(hù)措施中最基本的措施。所謂間接觸電防護(hù)措施是指防止人體各個(gè)部位觸及正常情況下不帶電,而在故障情況下才變?yōu)閹щ姷碾娖鹘饘俨糠值募夹g(shù)措施。
1,絕緣的作用
絕緣是用絕緣材料把帶電體隔離起來,實(shí)現(xiàn)帶電體之間、帶電體與其他物體之間的電氣隔離,使設(shè)備能長期安全、正常地工作,同時(shí)可以防止人體觸及帶電部分,避免發(fā)生觸電事故,所以絕緣在電氣安全中有著十分重要的作用。良好的絕緣是設(shè)備和線路正常運(yùn)行的必要條件,也是防止觸電事故的重要措施。
2,屏護(hù)
屏護(hù)是指采用遮欄、圍欄、護(hù)罩、護(hù)蓋或隔離板等把帶電體同外界隔絕開來,以防止人體觸及或接近帶電體所采取的一種安全技術(shù)措施。除防止觸電的作用外,有的屏護(hù)裝置還能起到防止電弧傷人、防止弧光短路或便利檢修工作等作用。配電線路和電氣設(shè)備的帶電部分,如果不便加包絕緣或絕緣強(qiáng)度不足時(shí),就可以采用屏護(hù)措施。
3,漏電保護(hù)器
漏電保護(hù)器是一種在規(guī)定條件下電路中漏(觸)電流(mA)值達(dá)到或超過其規(guī)定值時(shí)能自動斷開電路或發(fā)出報(bào)警的裝置。
漏電是指電器絕緣損壞或其他原因造成導(dǎo)電部分碰殼時(shí),如果電器的金屬外殼是接地的,那么電就由電器的金屬外殼經(jīng)大地構(gòu)成通路,從而形成電流,即漏電電流,也叫做接地電流。當(dāng)漏電電流超過允許值時(shí),漏電保護(hù)器能夠自動切斷電源或報(bào)警,以保證人身安全。
漏電保護(hù)器動作靈敏,切斷電源時(shí)間短,因此只要能夠合理選用和正確安裝、使用漏電保護(hù)器,除了保護(hù)人身安全以外,還有防止電氣設(shè)備損壞及預(yù)防火災(zāi)的作用。
4,安全電壓
把可能加在人身上的電壓限制在某一范圍之內(nèi),使得在這種電壓下,通過人體的電流不超過允許的范圍。這種電壓就叫做安全電壓,也叫做安全特低電壓。但應(yīng)注意,任何情況下都不能把安全電壓理解為絕對沒有危險(xiǎn)的電壓。具有安全電壓的設(shè)備屬于Ⅲ設(shè)備。
我國確定的安全電壓標(biāo)準(zhǔn)是42V、36V、24V、12V、6V。特別危險(xiǎn)環(huán)境中使用的手持電動工具應(yīng)采用42V安全電壓;有電擊危險(xiǎn)環(huán)境中,使用的手持式照明燈和局部照明燈應(yīng)采用36V或24V安全電壓;金屬容器內(nèi)、特別潮濕處等特別危險(xiǎn)環(huán)境中使用的手持式照明燈應(yīng)采用12V安全電壓;在水下作業(yè)等場所工作應(yīng)使用6V安全電壓。
當(dāng)電氣設(shè)備采用超過24V的安全電壓時(shí),必須采取防止直接接觸帶電體的保護(hù)措施。
5,安全間距
安全間距是指在帶電體與地面之間、帶電體與其他設(shè)施、設(shè)備之間、帶電體與帶電體之間保持的一定安全距離,簡稱間距。設(shè)置安全間距的目的是:防止人體觸及或接近帶電體造成觸電事故;防止車輛或其他物體碰撞或過分接近帶電體造成事故;防止電氣短路事故、過電壓放電和火災(zāi)事故;便于操作。安全間距的大小取決于電壓高低、設(shè)備類型、安裝方式等因素
6,接零與接地
在工廠里,使用的電氣設(shè)備很多。為了防止觸電,通?刹捎媒^緣、隔離等技術(shù)措施以保障用電安全。但工人在生產(chǎn)過程中經(jīng)常接觸的是電氣設(shè)備不帶電的外殼或與其連接的金屬體。這樣當(dāng)設(shè)備萬一發(fā)生漏電故障時(shí),平時(shí)不帶電的外殼就帶電,并與大地之間存在電壓,就會使操作人員觸電。這種意外的觸電是非常危險(xiǎn)的。為了解決這個(gè)不安全的問題,采取的主要的安全措施,就是對電氣設(shè)備的外殼進(jìn)行保護(hù)接地或保護(hù)接零。
保護(hù)接零
將電氣設(shè)備在正常情況下不帶電的金屬外殼與變壓器中性點(diǎn)引出的工作零線或保護(hù)零線相連接,這種方式稱為保護(hù)接零。當(dāng)某相帶電部分碰觸電氣設(shè)備的金屬外殼時(shí),通過設(shè)備外殼形成該相線對零線的單相短路回路,該短路電流較大,足以保證在最短的時(shí)間內(nèi)使熔絲熔斷、保護(hù)裝置或自動開關(guān)跳閘,從而切斷電流,保障了人身安全。保護(hù)接零的應(yīng)用范圍,主要是用于三相四線制中性點(diǎn)直接接地供電系統(tǒng)中的電氣設(shè)備。
在中性點(diǎn)直接接地的低壓配電系統(tǒng)中,為確保保護(hù)接零方式的安全可靠,防止零線斷線所造成的危害,系統(tǒng)中除了工作接地外,還必須在整個(gè)零線的其他部位再進(jìn)行必要的接地。這種接地稱為重復(fù)接地。
保護(hù)接地
保護(hù)接地是指將電氣設(shè)備平時(shí)不帶電的金屬外殼用專門設(shè)置的接地裝置實(shí)行良好的金屬性連接。其情況如圖4-2-2所示。保護(hù)接地的作用是當(dāng)設(shè)備金屬外殼意外帶電時(shí),將其對地電壓限制在規(guī)定的安全范圍內(nèi),消除或減小觸電的危險(xiǎn)。保護(hù)接地最常用于低壓不接地配電網(wǎng)中的電氣設(shè)備。