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1、工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)第三版第十五章低壓電氣裝置的防電擊和特殊環(huán)境的電氣安全第一節(jié)概述一、人體通過電流時(shí)的生理反應(yīng)1、電流閾值人體通過電流時(shí)的生理反應(yīng)視電流的大小和通過時(shí)間的長(zhǎng)短而異。以下是1000V以下50Hz交流電流通過人體時(shí)幾個(gè)主要反應(yīng)的電流閾值:感覺閾值一一人體能感覺的最小電流值,一般為0.5mA,此值與通過電流的時(shí)間長(zhǎng)短無關(guān)。擺脫閾值一一人能擺脫手握的帶電導(dǎo)體的最大電流值,此值一般取平均值10mA通過人體的電流如超過擺脫閾值就不能自行擺脫,當(dāng)電流作用時(shí)間較長(zhǎng)時(shí),人體將遭受傷害。心室纖維性顫動(dòng)閾值能引起心室纖維性顫動(dòng)的最小電流值。心室纖維性顫動(dòng)是人身電擊致死的主要原因此閾值隨通電時(shí)間的

2、增大而減小,見圖15?1中的有關(guān)曲線。2、電流通過人體時(shí)表征人體生理反應(yīng)的時(shí)間一電流區(qū)為便于制訂防電擊措施,IEC出版物479-1第二版提供了圖15-1所示的15100Hz交流電流通過人體時(shí)人體生理反應(yīng)的時(shí)間一電流區(qū)圖。圖15-1中1區(qū)通常無感覺。2區(qū)通常無病理反應(yīng)3區(qū)b曲線至cl曲線之間為3區(qū),通常無器官損傷,可能出現(xiàn)肌肉收縮、呼吸困難、心房纖維性顫動(dòng)、無心室纖維性顫動(dòng)的短暫心臟停跳,此等現(xiàn)象隨電流和時(shí)間的增大而加劇。4區(qū)除出現(xiàn)上述3區(qū)的反應(yīng)外,自曲線cl開始可能出現(xiàn)心室纖維性顫動(dòng),至曲線c2時(shí)其發(fā)生機(jī)率達(dá)5%,至曲線c3時(shí)達(dá)50%,此后機(jī)率繼續(xù)增大。在此區(qū)內(nèi)還可能發(fā)生嚴(yán)重?zé)齻约爸氯怂烂?/p>

3、心臟停跳、呼吸停止等反應(yīng)。制定電氣安全措施時(shí),通常以圖15-1中3區(qū)內(nèi)離曲線cl一段距離的曲線L作為人身是否安全的界限。用通過人體的電流來檢驗(yàn)人身是否安全甚是不便,實(shí)際應(yīng)用中常用人體的接觸電壓進(jìn)行檢驗(yàn)。因此IEC/TC64又提出如圖15-2所示的不同接觸電壓下的人體允許最大通電時(shí)間曲線(Uc-t曲線)。應(yīng)注意圖中的接觸電壓Uc為包括鞋襪和地板阻抗上壓降在內(nèi)的預(yù)期接觸電壓,即可能出現(xiàn)的最大接觸電壓。因?yàn)槿梭w阻抗并非定值-它隨接觸電壓的升高而下降,所以曲線L1為正常環(huán)境中用人體接觸電壓實(shí)測(cè)值求得。在潮濕環(huán)境中人體阻抗下降,這種環(huán)境中的Uc-t曲線為圖15-2中的L2。從圖15-2可知在干燥和潮濕條

4、件下,50V及25V分別對(duì)人體是安全的,被稱作上述兩環(huán)境下的約定接觸電壓限值,此兩值被用作電氣產(chǎn)品設(shè)計(jì)和電氣工程設(shè)if的依據(jù)。為安全起見,曲線L1環(huán)境條件下超過25V的裸露帶電導(dǎo)體仍需為其設(shè)置遮欄或外護(hù)物,以避免人體與它經(jīng)常或持續(xù)的直接接觸。曲線L2環(huán)境條件下安全特低電壓的應(yīng)用另有規(guī)定,詳見第三節(jié)。二、直接接觸電擊防護(hù)直接接觸電擊系指人體與正常工作中的裸露帶電部分直接接觸而遭受的電擊。其主要防護(hù)措施如下:(1)將裸露帶電部分包以適合的絕緣。(2)設(shè)置遮欄或外護(hù)物以防止人體與裸露帶電部分接觸,這時(shí)應(yīng)注意:1)遮欄和外護(hù)物靠近裸露帶電部分的這一部分,其防護(hù)等級(jí)應(yīng)至少為IP2X,即如有洞孔,其直徑不

5、應(yīng)大于12.5mm=2)人易接近的遮欄和外護(hù)物的水平頂部的防護(hù)等級(jí)至少為IP4X,即如有洞孔,其直徑不應(yīng)大于1mm3)只能使用鑰匙或工具,或切斷電源才能移開遮欄和外護(hù)物。(3)設(shè)置阻擋物以防止人體無意識(shí)地觸及裸露帶電部分。阻擋物可不用鑰匙或工具就能移動(dòng),但必須固定住,以防無意識(shí)的移動(dòng)。這一措施只適用于專業(yè)人員。(4)將裸露帶電部分置于人的伸臂范圍以外。伸臂范圍的規(guī)定距離如圖15-3所示。圖中S為人的站立面。當(dāng)人站立處前方有阻擋物時(shí),伸臂范圍應(yīng)從阻擋物算起。從S面算起的向上的伸臂范圍為2.5m,人體上方低于IP2X的阻擋物都不能減小此范圍。在常有人手持長(zhǎng)或大的物體的場(chǎng)所,伸臂范圍尚應(yīng)適當(dāng)加大。(

6、5)裝設(shè)漏電保護(hù)器作為后備保護(hù),其額定動(dòng)作電流不應(yīng)超過30mA它只能作為上述(1)-(4)項(xiàng)直接接觸電擊防護(hù)措施的后備措施,不能代替上述措施。三、間接接觸電擊防護(hù)因絕緣損壞,致使相線與PE線、外露導(dǎo)電部分、裝置外導(dǎo)電部分以及大地間的短路稱為接地故障。這時(shí)原來不帶電壓的電氣裝置外露導(dǎo)電部分或裝置外導(dǎo)電部分將呈現(xiàn)故障電壓。人體與之接觸而招致的電擊稱之為間接接觸電擊。因電氣設(shè)備本身防電擊類別(1)的不同,工程設(shè)計(jì)中采取的防間接接觸電擊的措施也不同,簡(jiǎn)述如下:(1) 0類設(shè)備具有可導(dǎo)電的外殼,只有一層基本絕緣,且無PE線連接端子(例如不接PE線的金屬外殼臺(tái)燈),當(dāng)基本絕緣損壞時(shí),外殼即呈現(xiàn)故障電壓。0

7、類設(shè)備只能在對(duì)地絕緣的環(huán)境中使用,或用隔離變壓器等分隔電源供電。(2) I類設(shè)備和0類設(shè)備相同,但其外露導(dǎo)電部分上配置有連接PE線的端子。在工程設(shè)計(jì)中對(duì)此類設(shè)備需用PE線與它作接地連接,并在電源線路裝設(shè)保護(hù)電器,使其在規(guī)定時(shí)間內(nèi)切斷故障電路。本章第二節(jié)對(duì)此將作具體敘述。(3) 口類設(shè)備除基本絕緣外,還增設(shè)附加絕緣以組成雙重絕緣,或設(shè)置相當(dāng)于雙重絕緣的加強(qiáng)絕緣,或在設(shè)備結(jié)構(gòu)上作相當(dāng)于雙重絕緣的等效處理,使這類設(shè)備不會(huì)因絕緣損壞而發(fā)生接地故障。因此在工程設(shè)計(jì)中不需再采取防護(hù)措施。(4) W類設(shè)備額定電壓采用50V及以下的特低電壓,此電壓與人體的接觸不致造成傷害。在工程設(shè)計(jì)中常用一次為380V或22

8、0V的隔離變壓器供電。以下是對(duì)工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)第三版的回復(fù):白楊:2005-9-59:43:00第二節(jié)正常環(huán)境中用自動(dòng)切斷故障電路措施的間接接觸電擊防護(hù)(接地故障保護(hù))一、基本要求1、接觸電壓限值和切斷故障電路時(shí)間的要求I類設(shè)備自動(dòng)切斷故障電路的間接接觸電擊防護(hù)措施的保護(hù)原理在于當(dāng)設(shè)備絕緣損壞時(shí),盡量降低接觸電壓值,并限制此電壓對(duì)人體的作用時(shí)間,以避免導(dǎo)致電擊致死事故。為防電擊,正常環(huán)境中當(dāng)接觸電壓超過50V時(shí),應(yīng)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)(詳見后文)切斷故障電路。在配電線路保護(hù)中稱作接地故障保護(hù),以區(qū)別于一般的單相短路保護(hù)。自動(dòng)切斷故障電路保護(hù)措施的設(shè)置要求,應(yīng)注意與下述條件相適應(yīng):(1)電氣裝置的

9、接地系統(tǒng)類型(TNTT或IT系統(tǒng));(2)有無設(shè)置等電位聯(lián)結(jié);(3)電氣設(shè)備的使用狀況(固定式、手握式或移動(dòng)式)。2、接地和總等電位聯(lián)結(jié)接地和總等電位聯(lián)結(jié)都是降低建筑物電氣裝置接觸電壓的基本措施。除特殊情況外,外露導(dǎo)電部分應(yīng)通過PE線接地,其作用已為人所熟知??偟入娢宦?lián)結(jié)的作用在于使各導(dǎo)電部分以及地面的電位趨于接近,從而降低接觸電壓。總等電位聯(lián)結(jié)還具有另一重要作用,即它能消除自外部竄入建筑物電氣裝置內(nèi)的故障電壓引起的危險(xiǎn)電位差。如果建筑物或裝置內(nèi)未作總等電位聯(lián)結(jié),或設(shè)備位于總等電位聯(lián)結(jié)作用區(qū)以外,則應(yīng)補(bǔ)充其它保護(hù)措施。在電氣裝置或建筑物內(nèi),不論采用何種接地系統(tǒng),應(yīng)將下列導(dǎo)電部分互相聯(lián)結(jié),以實(shí)現(xiàn)

10、總等電位聯(lián)結(jié)。(1)進(jìn)線配電箱的PE母線或端子;(2)接往接地極的接地線;(3)金屬給、排水干管;(4)煤氣干管;(5)暖通和空調(diào)干管;(6)建筑物金屬構(gòu)件。因建筑物金屬構(gòu)件和各種金屬管道有多點(diǎn)自然接觸,如有具體困難,現(xiàn)有建筑物可不聯(lián)結(jié)。一般在進(jìn)線處或進(jìn)線配電箱近旁設(shè)接地母排(端子板),將上述聯(lián)結(jié)線匯接于此母排上,如圖15-4所示??偟入娢宦?lián)結(jié)線截面的選擇見第十四章。3、局部等電位聯(lián)結(jié)和輔助等電位聯(lián)結(jié)作總等電位聯(lián)結(jié)后,如果電氣裝置或其一部分在發(fā)生接地故障,其接地故障保護(hù)不能滿足切斷故障電路時(shí)間要求時(shí),應(yīng)在局部范圍內(nèi)作局部等電位聯(lián)結(jié),即將該范圍內(nèi)上述相同部分再作一次聯(lián)結(jié),以進(jìn)一步減少電位差,其聯(lián)

11、結(jié)方法可用端子板匯接,當(dāng)需聯(lián)結(jié)部分少時(shí),也可在伸臂范圍內(nèi)將可同時(shí)觸及的導(dǎo)電部分互相直接聯(lián)結(jié),以實(shí)現(xiàn)輔助等電位聯(lián)結(jié),下文將舉例說明。關(guān)于不同等電位聯(lián)結(jié)的具體設(shè)計(jì)和施工要求,詳見中國(guó)建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究院出版的國(guó)標(biāo)圖冊(cè)等電位聯(lián)結(jié)安裝02D501-2。白楊:2005-9-59:43:00二、TN系統(tǒng)1、對(duì)保護(hù)電器動(dòng)作特性的要求TN系統(tǒng)的接地故障為金屬性短路時(shí),為防電擊其保護(hù)電器的動(dòng)作特性應(yīng)符合下式要求ZsIa&uo(15-1)式中Zs接地故障回路阻抗,Q,它包括故障電流所流經(jīng)的相線、PE線和變壓器的阻抗,故障處因被熔焊,不計(jì)其阻抗;la一保證保護(hù)電器在表15-1所列的時(shí)間內(nèi)自動(dòng)切斷故障電路的動(dòng)作

12、電流,A;Uo相線對(duì)地標(biāo)稱電壓,在我國(guó)為220V。當(dāng)采用符合GB13539低壓熔斷器的熔斷器作接地故障保護(hù)時(shí),如接地故障電流Id(1)與熔斷體額定電流Ir的比值大于或等于表15-2所列值,則可認(rèn)為符合式(15-1)要求。表15-1TN系統(tǒng)允許最大切斷接地故障回路時(shí)間回路類別允許最大切斷接地故障回路時(shí)間(s)配電回路或給固定式電氣設(shè)備供電的末端回路50插座回路或給手握式或移動(dòng)式電氣設(shè)備供電的末端回路0.4015s的切斷時(shí)間考慮了防電氣火災(zāi)以及電氣設(shè)備和線路絕緣的熱穩(wěn)定要求,也考慮了躲開大電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)間和故障電流小時(shí)保護(hù)電器動(dòng)作時(shí)間長(zhǎng)等因素。O20.4s的切斷時(shí)間考慮了總等電位聯(lián)結(jié)減少接觸電壓的作

13、用、相線與PE線不同截面比以及電源電壓土10%偏差變化等因素。表15-2TN系統(tǒng)用熔斷器作接地故障保護(hù)時(shí)的允許最小Id/Ir值熔斷體額定電流Ir(A)4101632406380200250500切斷故障電路時(shí)間05s4.55567切斷故障電路時(shí)間00.4s891011當(dāng)采用瞬時(shí)或短延時(shí)動(dòng)作的低壓斷路器作接地故障保護(hù)時(shí),如接地故障電流Id與瞬時(shí)或短延時(shí)過電流脫扣器整定電流的比值大于或等于1.3,可認(rèn)為符合式(15-1)要求。2、一般環(huán)境中局部等電位聯(lián)結(jié)應(yīng)用示例(1)當(dāng)配電線路較長(zhǎng),故障電流較小,過電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間超過表15-1規(guī)定值時(shí),可不放大線路截面來縮短動(dòng)作時(shí)間,而以作局部等電位聯(lián)結(jié)或輔助等

14、電位聯(lián)結(jié)來降低接觸電壓,從而更可靠地防止電擊事故的發(fā)生,如圖15-5或圖15-6所示(圖中未表不相線)。作局部等電位聯(lián)結(jié)或輔助等電位聯(lián)結(jié)后,各導(dǎo)電部分間故障時(shí)的接觸電壓大大降低,滿足了防電擊要求。為驗(yàn)證其安全有效性,可用式(15-2)進(jìn)行校驗(yàn)ZabUOC50VZS(15-2)式中Zaba、b兩點(diǎn)間PE線的阻抗,Q;Zs接地故障回路阻抗,Q,它包括故障電流所流經(jīng)的相線、PE線和變壓器的阻抗,故障處因被熔焊,不計(jì)其阻抗;Uo相線對(duì)地標(biāo)稱電壓,在我國(guó)為220V。(2)如果同一配電盤既供電給固定式設(shè)備,又供電給手握式或移動(dòng)式設(shè)備。當(dāng)前者發(fā)生接地故障時(shí),引起的危險(xiǎn)故障電壓將通過PE線蔓延到后者的金屬外殼

15、,而前者的切斷故障時(shí)間可達(dá)5s,這可能給后者的使用者帶來危險(xiǎn),如圖15-7所示??捎檬?15-3)驗(yàn)算手握式或移動(dòng)式設(shè)備上的接觸電壓,其值為圖15-7中m-n段保護(hù)線的電壓降ZmnUmn=Uo<50VZs(15-3)式中Zmnm-n段PE線的阻抗,Q;Zs接地故障回路阻抗,Q,它包括故障電流所流經(jīng)的相線、PE線和變壓器的阻抗,故障處因被熔焊,不計(jì)其阻抗;Uo相線對(duì)地標(biāo)稱電壓,在我國(guó)為220V。如果mn超過50V,可放大導(dǎo)線截面使mn小于50V,但更好的防電擊措施是設(shè)置局部等電位聯(lián)結(jié),如圖15-7所示。這時(shí)接觸電壓只是故障電流分流在一小段局部等電位聯(lián)結(jié)線m-BL-q段上的電壓降,將大大小于

16、50V。3、相線與大地短路危害的防止當(dāng)相線與大地間發(fā)生直接短路故障時(shí),由于故障點(diǎn)阻抗較大,故障電流Id較小,線路首端的過流保護(hù)電器往往不能動(dòng)作,使Id持續(xù)存在。Id在電源的接地極上將產(chǎn)生電壓降IdRB,此電壓即電源中性點(diǎn)對(duì)地的故障電壓。此故障電壓將沿PEN線或PE線蔓延至用電設(shè)備的外殼上,如圖15-8所示。如果設(shè)備在無等電位聯(lián)結(jié)的戶外,而故障電壓超過接觸電壓限值50V,將對(duì)人身構(gòu)成危害,為此應(yīng)使工作接地極的電阻RB與接地故障點(diǎn)電阻RE之比滿足下式RB50<(154)REUO-50RB當(dāng)UO為220V時(shí)<0.3RE為此應(yīng)盡量降低RB以滿足此條件或?qū)敉獠糠指臑榫植縏T系統(tǒng)。但如果設(shè)備

17、在建筑物內(nèi),且作了總等電位聯(lián)結(jié),由于設(shè)備外殼和裝置外導(dǎo)電部分以及地面的電位同時(shí)升高,基本上處于同一電位,這種自裝置外進(jìn)入的故障電壓引起的電擊危險(xiǎn)將自然消除。4、保護(hù)電器的選用TN系統(tǒng)的接地故障多為金屬性短路,故障點(diǎn)被熔焊,故障電流較大,可利用原來作過負(fù)荷保護(hù)和短路保護(hù)的過電流保護(hù)電器(熔斷器、低壓斷路器)及時(shí)動(dòng)作兼作接地故障保護(hù),這是TN系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)。但在某些情況下,如線路長(zhǎng),導(dǎo)線截面小的情況,過電流保護(hù)電器常不能滿足切斷故障電路時(shí)間的要求,則采用漏電保護(hù)器作專門的接地故障保護(hù)最為有效。不論采用何種保護(hù)電器,都必'須設(shè)置專門的PE線。5、重復(fù)接地的設(shè)置但有條件時(shí)在TN系統(tǒng)中,總等電位聯(lián)結(jié)

18、內(nèi)的地下金屬管道和結(jié)構(gòu)已實(shí)現(xiàn)了接地電阻小使用壽命長(zhǎng)的良好自然重復(fù)接地,還宜將PE線與附近現(xiàn)有的接地良好的金屬導(dǎo)體相連接,使PE線的電位盡量接近地電位,降低發(fā)生接地故障和PEN線斷線時(shí)外露導(dǎo)電部分和PE線的對(duì)地故障電壓?;谝陨弦?,在電源線進(jìn)入建筑物內(nèi)電氣裝置處一般不必設(shè)置人工接地極,而宜盡量利用自然接地體作重復(fù)接地。通常自進(jìn)線配電箱的PE(PEN母線引出聯(lián)結(jié)線至配電箱近旁本節(jié)第一條2款所述的接地母排上即實(shí)現(xiàn)了重復(fù)接地廠商|產(chǎn)品|新品|銷售|供求|案例|資料|培訓(xùn)|論文|論壇|新聞|招標(biāo)|圖書|會(huì)展|合作|專訪|招聘|求職關(guān)鍵詞綜合:搜索接地的概念-專題講座001目錄:一、“地”和“接地”的概

19、念1 .地2 .接地3 .接觸電壓4 .跨步電壓5 .流散電阻、接地電阻和沖擊接地電阻二、接地的作用(一)防止人身遭受電擊1 .電擊機(jī)理2 .電擊效應(yīng)3 .直接電擊的防護(hù)措施4 .間接電擊的防護(hù)措施5 .防止直接和間接電擊兩者的措施6 .防止電擊的接地方法(二)保障電氣系統(tǒng)正常運(yùn)行(三)防止雷擊和靜電的危害三、接地的分類(一)接地的作用分類1 .保護(hù)性接地2 .功能性接地(二)按接地形式分類四、接地的范圍(一)直流系統(tǒng)(二)交流系統(tǒng)(三)移動(dòng)式和車載發(fā)電機(jī)(四)電氣設(shè)備五、按電擊危險(xiǎn)程度劃分的環(huán)境分類以下是對(duì)接地的概念-專題講座001的回復(fù):成國(guó)棟:2005-9-216:51:00成國(guó)棟:20

20、05-9-216:51:00二、接地的作用(一)防止人身遭受電擊1 .電擊機(jī)理2 .電擊效應(yīng)3 .直接電擊的防護(hù)措施4 .間接電擊的防護(hù)措施5 .防止直接和間接電擊兩者的措施6 .防止電擊的接地方法(二)保障電氣系統(tǒng)正常運(yùn)行(三)防止雷擊和靜電的危害接地的作用主要是防止人身遭受電擊、設(shè)備和線路遭受損壞、預(yù)防火災(zāi)和防止雷擊、防止靜電損害和保障電力系統(tǒng)正常運(yùn)行。現(xiàn)分別說明如下。(一)防止人身遭受電擊1 .電擊機(jī)理電擊所產(chǎn)生的電擊電流通過人體或動(dòng)物軀體將產(chǎn)生病理性生理效應(yīng),例如肌肉收縮、呼吸困難、血壓升高、形成心臟興奮波、心房纖維性顫動(dòng)及無心室纖維性顫動(dòng)的短暫心臟停跳、心室纖維性顫動(dòng),直至死亡,所以

21、必須采取防護(hù)措施。人或家畜觸及電氣設(shè)備的帶電部分,稱為直接接觸。人或家畜與故障下帶電的金屬外殼接觸,稱為間接接觸。直接接觸及間接接觸所造成的電擊稱為直接電擊和間接電擊。為了防止電擊,必須先了解電擊機(jī)理,然后對(duì)直接電擊、間接電擊以及兼有該兩者電擊采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施,以保證人、畜及設(shè)備的安全。(1)人體阻抗的組成電擊電流大小由接觸電壓和人體阻抗所決定。人體阻抗主要與電流路徑、皮膚潮濕程度、接觸電壓、電流持續(xù)時(shí)間、接觸面積、接觸壓力、溫度以及頻率等有關(guān)。人體阻抗的組成如圖4所示。如將兩個(gè)電極接觸人體的兩個(gè)部分,并將電極下的皮膚去掉,則該兩電極問的阻抗為人體內(nèi)阻抗Zio皮膚上電極與皮膚下導(dǎo)電組織之間的

22、阻抗即為皮膚阻抗ZPl和ZP2oZi、ZP1、ZP2的矢量和為人體總阻抗ZTo現(xiàn)將這些阻抗的特征說明如下:人體內(nèi)阻抗Zi根據(jù)IEC測(cè)定的結(jié)果,Zi主要是電阻,只有少量電容,如圖4中虛線所示,其數(shù)值主要決定于電流路徑,一般與接觸面積關(guān)系不大,但當(dāng)接觸面積小到幾平方毫米數(shù)量級(jí)時(shí),內(nèi)阻抗才增大。皮膚阻抗ZP1、ZP2ZP1、ZP2是由半絕緣層和小的導(dǎo)電元件(如毛孔構(gòu)成的電阻電容網(wǎng)絡(luò))組成,見圖4。接觸電壓在50V及以下時(shí),皮膚阻抗值隨表面接觸面積、溫度、呼吸等顯著變化;50100V時(shí),皮膚阻抗降低很多;頻率增高時(shí),皮膚阻抗也隨之降低;皮膚破損時(shí),皮膚阻抗可忽略不計(jì)。人體總阻抗ZTZT由電阻分量及電容

23、分量組成。當(dāng)接觸電壓在500V及以下時(shí),ZT值主要決定于皮膚阻抗值;接觸電壓越高,ZT與皮膚阻抗關(guān)系越少;當(dāng)皮膚破損后,ZT值接近于人體內(nèi)阻抗。人體初始電阻Ri在接觸電壓出現(xiàn)的瞬間,人體的電容還未充電,皮膚阻抗可忽略不計(jì),這時(shí)的電阻值稱為人體初始電阻。該值限制短時(shí)脈沖電流峰值。當(dāng)電流路徑從手到手或手到腳而且接觸面積較大時(shí),5%分布秩(即5%的人所呈現(xiàn)的最小初始電阻值)Z5%可認(rèn)為等于500圖4人體阻抗的組成(2)人體阻抗與接觸狀況的關(guān)系通常劃分為以下三類:狀況1干燥或濕潤(rùn)的區(qū)域、干燥的皮膚、高電阻的地面,此時(shí)人體阻抗值:Z1=1000+0.5Z5%(Q)式中:1000一鞋襪和地面兩者電阻的隨機(jī)

24、值,Q0.5考慮了雙手至雙腳的雙重接觸情況Z5%5%分布秩,即5%的人呈現(xiàn)此最小阻抗值,Q狀況2潮濕的區(qū)域、潮濕的皮膚、低電阻的地面,此時(shí)人體阻抗值:Z2=200=200+0.55%(Q)式中;200較低的地面電阻值,不計(jì)鞋襪的電阻,Q狀況3浸入水中的情況,此時(shí)皮膚電阻、環(huán)境介質(zhì)的電阻可忽略不計(jì)。在各種狀況下的安全電壓值,各國(guó)規(guī)定不盡相同,如表1所示。表1為交流電流的安全電壓,IEC規(guī)定直流(無紋波)的安全電壓為:在狀況1,不大于120V;在狀況2,不大于60V。安全電壓包括接地系統(tǒng)的相對(duì)地或極對(duì)地電壓,或不接地和非有效接地的相間及極間電壓。2 .電擊效應(yīng)(1)交流電流的電擊效應(yīng)IEC經(jīng)過多年

25、的試驗(yàn)研究,認(rèn)為心室纖維性顫動(dòng)是電擊致死的主要原因。一個(gè)心動(dòng)周期如圖5所示,由產(chǎn)生興奮期P、興奮擴(kuò)展期R和興奮復(fù)原期T所組成。圖5中的數(shù)字表示興奮傳播的順序。在興奮復(fù)原期內(nèi)有一個(gè)相對(duì)較小的部份稱為易損期,在易損期內(nèi),心肌纖維處于興奮的不均勻狀態(tài),如果受到足夠幅度電流的刺激,心室纖維發(fā)生顫動(dòng),如圖6中X點(diǎn)受電流刺激.對(duì)心電圖和血壓的影響,如圖6中曲線所示。此時(shí)發(fā)生心室纖維性顫動(dòng)和血壓降低,如電流足夠大將導(dǎo)致死亡。當(dāng)電流流過人體時(shí),人身所察覺到的最小電流值稱為感覺閾值。對(duì)于15100Hz交流電流,此值為0.5mA。人握電極能擺脫的電流最大值稱為擺脫電流,對(duì)于15100Hz交流電流為10mA當(dāng)流過人

26、體的電流繼續(xù)增加時(shí),人體電流舊和電流流過的持續(xù)時(shí)間t的關(guān)系如圖7所示。圖7是按電流流過人體的路徑從左手到雙腳的效應(yīng)繪制的。當(dāng)電流為500mA、時(shí)間為100ms時(shí),產(chǎn)生心室纖維性顫動(dòng)的幾率為14%。圖7中的I區(qū)通常無反應(yīng)性效應(yīng);口區(qū)通常無有害的生理效應(yīng);m區(qū)通常無器官性損傷,但可能出現(xiàn)肌肉收縮和呼吸困難.在心臟中形成興奮波和傳導(dǎo)的可逆性紊亂,包括心房纖維性顫動(dòng)及短暫心臟停跳;在IV區(qū)內(nèi).開始出現(xiàn)心室纖維性顫動(dòng),到曲線c1,幾率為5%;到曲線c2,幾率為50%;曲線c3以外則幾率超過50%。隨著電流與時(shí)間的增加,可能發(fā)生心臟停跳、呼吸停止及嚴(yán)重?zé)齻?。圖7中的電流為“從左手到雙腳”路徑的電流,如為其

27、它路徑,按下式計(jì)算:IB=Iref/F(2)式中:舊流經(jīng)其它路徑的人體電流,mAIref流經(jīng)“從左手到雙腳”的人體電流,mA心電流系數(shù),見表2上述的感覺閾值、擺脫閾值及圖7中的心室纖維性顫動(dòng)閾值都是對(duì)15100Hz交流電流而言的。成國(guó)棟:2005-9-216:52:00在工業(yè)企業(yè)和民用建筑中,有不少電氣設(shè)備的使用頻率超過100Hz,例如有些電動(dòng)工具和電焊機(jī),可用到450Hz;電療設(shè)備大多數(shù)使用40005000Hz;開關(guān)方式供電的設(shè)備則為20kHz1MHz微波及無線電設(shè)備還有使用更高的頻率的。對(duì)于這些100Hz以上交流電流,人體皮膚的阻抗,在數(shù)十伏數(shù)量級(jí)的接觸電壓下,大致與頻率成反比,例如500

28、Hz時(shí)皮膚阻抗,僅約為50Hz時(shí)皮膚阻抗的1/10,在很多情況下,皮膚的阻抗可以忽略不計(jì)。但因?yàn)槭歉哳l電流,對(duì)人體的感覺和對(duì)心臟的影響都比100Hz以下交流電小。為了與50Hz時(shí)閾值相比,常采用頻率系數(shù)Ff來衡量、頻率系數(shù)Ff為頻率f時(shí)產(chǎn)生相應(yīng)生理效應(yīng)的閾值電流與50Hz的閾值電流之比。在頻率為100Hz以上直至1000Hz時(shí),感覺閾值的頻率系數(shù)和擺脫閾值的頻率系數(shù)見圖8;電擊持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)于心動(dòng)周期并以縱向電流流經(jīng)人體軀干時(shí),心室纖維性顫動(dòng)閾值的頻率系數(shù)見圖9o電擊持續(xù)時(shí)間小于心動(dòng)周期時(shí),尚無試驗(yàn)數(shù)據(jù)。頻率在1000Hz以上直到10000Hz交流電的感覺閾值的頻率系數(shù)和擺脫閾值的頻率系數(shù)見圖10

29、;心室纖維性顫動(dòng)閾值的頻率系數(shù),IEC還在考慮中。頻率在10kHz及100Hz之間時(shí),閾值大致由10mA上升到100mA(有效值),頻率在100kHz以上及電流強(qiáng)度在數(shù)百毫安數(shù)量級(jí)時(shí),較低頻率時(shí)有針刺的感覺,頻率再高則有溫暖的感覺。頻率在100kHz以上時(shí),既沒有擺脫閾值和心室纖維性顫動(dòng)閾值的試驗(yàn)數(shù)據(jù).也沒有這方面的事故報(bào)告。頻率在100kHz以上及電流在安培數(shù)量級(jí)時(shí),可能出現(xiàn)燒傷,燒傷的嚴(yán)重程度隨電流流通的持續(xù)時(shí)間而定。(2)直流電流的電擊效應(yīng)電流對(duì)人體的效應(yīng),例如刺激神經(jīng)和肌肉,引起心房或心室纖維性顫動(dòng)等,與電流大小的變化有關(guān),特別是在接通或斷開電流的時(shí)候。電流幅度不變的直流電流要產(chǎn)生同樣

30、的效應(yīng),要比交流電流大得多。握持直流電器,事故時(shí)較易擺脫;當(dāng)電擊持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)于心動(dòng)周期時(shí),心室纖維性顫動(dòng)閾值比交流的閾值高得多。直流電流從手到雙腳,通過人體軀干的電流稱為縱向電流;從手到手通過人體軀干的電流稱為橫向電流;以雙腳為正極,流過人體的電流為向上電流;以雙腳為負(fù)極,流經(jīng)人體的電流為向下電流。直流電流與具有相同誘發(fā)心室纖維性顫動(dòng)幾率的等效交流電流(有效值)之比稱為直流/交流等效系數(shù)。直流電流的持續(xù)時(shí)間和電流幅值的關(guān)系見圖11。圖中I區(qū)通常無反應(yīng)性效應(yīng);口區(qū)通常無有害的生理效應(yīng);W區(qū)通常預(yù)期無器官損傷,隨電流幅值和時(shí)間而增加其嚴(yán)重程度,可能出現(xiàn)心臟中興奮波的形成和傳導(dǎo)的可逆性紊亂;IV區(qū)可能

31、出現(xiàn)心室纖維性顫動(dòng),隨電流幅值和時(shí)間增加,除W區(qū)的效應(yīng)外,預(yù)計(jì)會(huì)發(fā)生嚴(yán)重?zé)齻炔±砩硇?yīng)。關(guān)于心室纖維性顫動(dòng),該圖所示為電流從左手到雙腳,且為向上電流的效應(yīng)。如為向下電流,應(yīng)將電流乘以2的系數(shù)進(jìn)行換算。當(dāng)電流從手到手,不大可能產(chǎn)生心室纖維性顫動(dòng)。在該圖中,當(dāng)電流流過的持續(xù)時(shí)間小于500ms時(shí),尚無口和W區(qū)分界線的資料。直流電流的感覺閾值取決于接觸面積、接觸狀態(tài)(干濕度、壓力、溫度)、電流流過的持續(xù)時(shí)間和各自的生理特征等,與交流電不同的是:當(dāng)電流以感覺閾值強(qiáng)度流過人體時(shí),只是在接通和斷開電流時(shí)有感覺,其它時(shí)間沒有感覺。在與測(cè)定交流電流感覺閾值相等條件下,直流電流的感覺閾值約為2mA。直流的擺脫

32、閾值與交流不同,約300mA以下的直流電流沒有可以確定的擺脫閾值,只有在接通和斷開電流時(shí),才能引起疼痛性和痙攣似的肌肉收縮。當(dāng)電流大干300mA時(shí),可能擺脫不了,或僅在電擊持續(xù)時(shí)間達(dá)幾秒或幾分種后才有可能擺脫不了。通過人體的電流約為30mA時(shí),人體四肢有暖熱感覺。流經(jīng)人體的電流為300mA及以下橫向電流持續(xù)幾分鐘時(shí),隨著時(shí)間和電流增加,可能產(chǎn)生可逆性的心節(jié)律障礙。電流傷痕、燒傷、眩暈、有時(shí)失去知覺,超過300mA時(shí),經(jīng)常出現(xiàn)失去知覺的情況。(3)特殊波形電流的電擊效應(yīng)(3)特殊波形電流的電擊效應(yīng)特殊波形電流在工業(yè)企業(yè)和民用建筑所用的電氣設(shè)備中,有以下幾種,對(duì)于人體的電擊效應(yīng)分別說明如下:具有直

33、流分量的交流電流的效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)交流和直流的圖形如圖12(a)及(b)所示、具有直流分量的交流電流的波形如圖12(c)所示,常用的半波整流及全波整流的波形如圖13(a)及(b)所示。經(jīng)過整流后,如圖13中所示的波形交流電的感覺閾值和擺脫閾值取決于人體與電極的接觸面積,接觸狀態(tài)(干濕度、壓力、溫度)和各自的生理特征,其閾值尚在IEC的考慮中。在討論心室纖維性顫動(dòng)閾值時(shí),必'須區(qū)別下列的電流量值:Irms為合成波形電流的有效值;Ip為合成波形電流的峰值;Ipp為合成波形電流的峰間值;lev為產(chǎn)生與所涉及波形在心室纖維性顫動(dòng)方向有相同危險(xiǎn)的正弦電流的有效值,該值用來代替圖7及圖11中的人體電流舊以

34、估計(jì)心室纖維性顫動(dòng)的危險(xiǎn)。當(dāng)電擊持續(xù)時(shí)間大于1.5倍心動(dòng)周期時(shí),lev=Ipp/,2當(dāng)電擊持續(xù)時(shí)間小于0.75倍心動(dòng)周期時(shí),lev=Ip/,2當(dāng)交流對(duì)直流比越小,上述關(guān)系越不能適用。對(duì)于持續(xù)時(shí)間小于0.1s的直流電擊,其閾值等于圖11中相應(yīng)的電流值。當(dāng)電擊持續(xù)時(shí)間在0.75倍到1.5倍心動(dòng)周期時(shí),量值參數(shù)由峰值轉(zhuǎn)變?yōu)榉彘g值,轉(zhuǎn)變的過程IEC認(rèn)為尚需進(jìn)一步研究。如圖13所示的半波及全波整流的波形,由于電流峰值等于其峰間值,當(dāng)電擊持續(xù)時(shí)間大干1.5倍心動(dòng)周期及小于0.75倍心動(dòng)周期時(shí),lev分別為Ipp/(2,2)=Ip/(2,2)及Ipp2=Ip/,2o由圖13可見,半波整流時(shí)Irms=Ip/2

35、,全波整流時(shí)為Ip/,2。因此可得半波整流時(shí)Iev值分別為Irms/,2及,2Irms;全波整流時(shí),Iev值分別為Irms/2及Irms。具有相位控制的交流電流的效應(yīng)一般的具有相應(yīng)控制的交流電流的波形分為對(duì)稱控制和不對(duì)稱控制兩種,分別示于圖14的(a)和(b)。這種波形的電流在產(chǎn)生感覺和阻止擺脫方面的效應(yīng)大致上與具有相同Ip的純交流電流相同。相位控制角在120。以上時(shí),峰值隨著電流流通持續(xù)時(shí)間的減少而增加。對(duì)于對(duì)稱控制:當(dāng)電擊持續(xù)時(shí)間大于1.5倍心動(dòng)周期時(shí)。Iev為具有與所涉及的相應(yīng)波形電流相同的有效值;當(dāng)電擊持續(xù)時(shí)間小于0.75倍心動(dòng)周期時(shí),Iev為具有與所涉及的相應(yīng)波形電流相同峰值電流的有

36、效值,如相位控制角在120°以上,心室纖維性顫動(dòng)閾值將升高;當(dāng)電擊時(shí)間在0.75倍到1.5倍心動(dòng)周期時(shí),lev由峰值轉(zhuǎn)變?yōu)橛行е?,轉(zhuǎn)變的過程,IEC認(rèn)為尚待進(jìn)一步研究。對(duì)于不對(duì)稱控制,其所產(chǎn)生的電流,也可能有直流分量。當(dāng)電擊持續(xù)時(shí)間大干1.5倍心動(dòng)周期時(shí),IEC尚在考慮中;電擊持續(xù)時(shí)間小于0.75倍心動(dòng)周期時(shí),lev為具有與所涉及的相應(yīng)波形電流相同峰值電流的有效值。相位控制角在120°以上時(shí),心室纖維性顫動(dòng)閾值將升高。具有多周期控制的交流電流的效應(yīng)具有多周期控制的交流電流的波形見圖15所示。ts為傳導(dǎo)時(shí)間。tp為不傳導(dǎo)時(shí)問,ts+tp為工作周期。p=ts/(ts+tp)為電

37、力控制程度。I1rms為電流傳導(dǎo)期間電流的有效值,即Ip/,2;I2rms為工作周期內(nèi)電流有效值,即I1rmsVp。感覺閾值及擺脫閾值,IEC尚在考慮中。心室纖維性顫動(dòng)閾值,IEC在幼豬身上進(jìn)行試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果如圖16所示,對(duì)于人體,可作參考。當(dāng)電擊持續(xù)時(shí)間大于1.5倍心動(dòng)周期時(shí),閾值取決于pop接近1時(shí),Iev為與同一持續(xù)時(shí)間的正弦交流電流相同的有效值。p接近于0.1時(shí)11rms與持續(xù)時(shí)間短于0.75倍心動(dòng)周期的交流電流的閾值相同。當(dāng)p在10.1的中間值時(shí),如圖16所示,流過人體的電流逐漸增大,致使纖維I1rms與同一持續(xù)時(shí)間的正弦交流電流的有效值相同。短持續(xù)時(shí)間單向單脈沖電流的效應(yīng)內(nèi)裝電子元

38、件的電器絕緣損壞或直接接觸其帶電體時(shí)可形成矩形或正弦形脈沖,如圖17(a)、(b)所示;電容器放電的短持續(xù)時(shí)間單向脈沖如圖17(c)所示。這些脈沖當(dāng)其持續(xù)時(shí)間為10ms及以上時(shí),對(duì)人體的效應(yīng)與圖7相同;對(duì)于0.lms10ms持續(xù)時(shí)間的脈沖,其效應(yīng)按下列能量率來表征。心室纖維性顫動(dòng)能量率Fe:在電流路徑、心臟時(shí)相(心臟跳動(dòng)的幅值與時(shí)間的關(guān)系)等給定條件下,引起一定幾率的心室纖維性顫動(dòng)的短持續(xù)時(shí)間單向脈沖的最小12t值,以積分形式表示為Fe=/0tii2dtFe乘以人體電阻得出脈沖期間耗散在人體的能量。心室纖維性顫動(dòng)電荷率Fq:在給定的電流路徑、心臟時(shí)相等條件下,引起一定幾率的心室纖維性顫動(dòng)短持續(xù)

39、時(shí)間單向脈沖最小It值,以積分形式表示為Fq=f0tiidt成國(guó)棟:2005-9-216:52:00現(xiàn)以電容器放電為例。電容器由放電開始到放電電流降至其峰值的5%的時(shí)間間隔為電容器放電的電擊持續(xù)時(shí)間t1。按指數(shù)衰減降到起初幅值1/e=0.3679倍所需的時(shí)間為時(shí)間常數(shù)T。當(dāng)ti=3T時(shí),所有脈沖能量幾乎耗盡。電容器放電的感覺閾值和痛苦閾值取決于電極的形式、脈沖的電荷及其電流峰值。圖18為以干手執(zhí)大電極的人作為放電對(duì)象的感覺閾值及痛苦閾值.痛苦闊值為人感到有蜜蜂螢或紙煙燒似的痛苦。以能量率Fe表示的痛苦閾值對(duì)于通過手腳的電流路徑及大接觸面積來說為(50100)X10-6A2S數(shù)量級(jí)(在圖18中,

40、如以面對(duì)圖的右側(cè)為東,則電容C按指向東北的對(duì)角線計(jì)量,能量W按指向西北的對(duì)角錢計(jì)量。如已知充電電壓為100V,電容為100nF,則由該兩線的交點(diǎn)K,可讀出脈沖的電荷為10cC,能量為0.5mJ)。心室纖維性顫動(dòng)閾值取決于脈沖電流的形式、持續(xù)時(shí)間及幅度、脈沖開始時(shí)的心臟時(shí)相、通過人體的電流路徑及人的生理特征。IEC曾在動(dòng)物身上做過試驗(yàn),其結(jié)果是:對(duì)于短持續(xù)時(shí)間的脈沖,心室纖維性顫動(dòng)一般僅在脈沖落在心動(dòng)周期易損時(shí)間內(nèi)發(fā)生;對(duì)于電擊持續(xù)時(shí)間小于10ms的單向脈沖,心室纖維性顫動(dòng)的發(fā)生由Fq或Fe所決定。圖19示出心室纖維性顫動(dòng)的閾值,對(duì)于50%的纖維性顫動(dòng)幾率,F(xiàn)q為0.005As,Fe則由脈沖持續(xù)

41、時(shí)間t1=4ms時(shí)的0.01A2s上升到t1=1ms時(shí)的0.02A2So該曲線給出路徑以左手到雙腳流過的電流的心室纖維性顫動(dòng)危險(xiǎn)幾率.對(duì)于其它電流途徑,則乘以表2的心電流系數(shù)F。圖中c1曲線以下,無纖維性出動(dòng);c1曲線以上直到曲線c2以下,具有較低的心室纖維性顫動(dòng)危險(xiǎn),幾率直到5%;c2曲線以上直到c3曲線以下,具有中等纖維性顫動(dòng)危險(xiǎn),幾率直到50%;c3曲線以上,具有高纖維性顫動(dòng)危險(xiǎn),大于50%幾率。對(duì)于各種形式脈沖的纖維性顫動(dòng)能量率Fe可由下列公式求出:對(duì)于矩形脈沖:Fe=IDC2ti對(duì)于正弦形脈沖:Fe=(IAC(p)2/2)ti=IAC(rms)2ti對(duì)于時(shí)間常數(shù)為T的電容放電:Fe=

42、IC(p)2(T/2)=IC(rms)2ti以上各式的電流參量可由圖17看出:IDC為矩形脈沖電流的量值,IAC(p)為正弦形脈沖電流的峰值,IAC(rms)為正弦形脈沖電流的有效值,IC(p)為電容放電的峰值,IC(rms)為持續(xù)時(shí)間為3T的電容放電電流的有效值。具有相同心室纖維性顫動(dòng)能量率及相同電擊持續(xù)時(shí)間的矩形脈沖、正弦形脈沖及電容放電見圖20。由Fe定義可寫出,電容放電的Fe1為Fe1=IC(p)2e-2t/T=IC(p)2(T/2)矩形脈沖及正弦形脈沖的Fe2及Fe3為Fe2=IDC23TFe3=IC(rms)23T因?yàn)镕e1=Fe2=Fe3,則IC(p)2(T/2)=IDC23T=

43、IC(rms)23T即IC(p)(1/,6)=IC(rms)=IDC根據(jù)上式將IDC及IC(rms)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的IC(p)(16)值,則可由轉(zhuǎn)換而得的相應(yīng)IC(p)值在圖19中找到矩形脈沖和正弦形脈沖的心室纖維性顫動(dòng)閾值。3 .直接電擊的防護(hù)措施直接電擊保護(hù)又稱正常工作的電擊保護(hù),也稱為基本保護(hù),主要是防止直接接觸到帶電體,一般采取以下措施。(1)將帶電體絕緣帶電部分完全用絕緣覆蓋。該絕緣的類型必須符合相應(yīng)電氣設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn),且只能在遭到機(jī)械破壞后才能除去。絕緣能力必須達(dá)到長(zhǎng)期耐受在運(yùn)行中受到的機(jī)械、化學(xué)、電及熱應(yīng)力的要求。一般的油漆、清漆、噴漆都不符合要求。在安裝過程中所用的絕緣也必須經(jīng)過試驗(yàn),

44、證實(shí)合乎要求后才能使用。(2)用遙欄和外護(hù)物防護(hù)外護(hù)物一般為電氣設(shè)備的外殼,是在任何方向都能起直接接觸保護(hù)作用的部件。遮欄則只對(duì)任何經(jīng)常接近的方向起直接接觸保護(hù)作用。兩者的防護(hù)要求如下:最低的防護(hù)要求在電氣操作區(qū)內(nèi),防護(hù)等級(jí)為IP2X,頂部則為IP4Xo在電氣操作區(qū)內(nèi),如可同時(shí)觸及的帶電部分沒有電位差時(shí),防護(hù)等級(jí)可為IP1Xo在封閉的電氣操作區(qū)內(nèi)可不設(shè)防護(hù)。強(qiáng)度及花定性遮攔或外護(hù)物應(yīng)緊固在其所在位置,它的材料、尺寸和安裝方法必須具有足夠的穩(wěn)定性和耐久性,并可承受在正常使用中可能出現(xiàn)的應(yīng)力和應(yīng)變。開啟成拆卸必須使用鑰匙或工具,并設(shè)置聯(lián)鎖裝置,即當(dāng)開啟和拆卸遮欄或外護(hù)物時(shí),將其中可能偶然觸及的所有

45、帶電部分的電源自動(dòng)切斷,直到遮欄或外護(hù)物復(fù)位后才能恢復(fù)電源。如遮欄或外護(hù)物中有電容器、電纜系統(tǒng)等儲(chǔ)能設(shè)備并可能導(dǎo)致危險(xiǎn)時(shí),不但要在規(guī)定時(shí)間內(nèi)泄放能量,而且還必須采用與上述要求相同的聯(lián)鎖裝置。也可在帶電部分與遮欄、外護(hù)物之間插入隔離網(wǎng)罩,當(dāng)開啟或拆卸遮欄或外護(hù)物時(shí)不會(huì)觸及帶電部分。網(wǎng)罩可以固定,也可在遮欄、外護(hù)物除去時(shí)自動(dòng)滑入。網(wǎng)罩防護(hù)等級(jí)至少為IP2X,且只有用鑰匙和工具才能移開。如需更換燈泡、熔斷器而在外護(hù)物和遮欄上留有較大的孔洞時(shí),則必須采取適當(dāng)措施防止人、畜無意識(shí)地觸及帶電部分,而且還須設(shè)置明顯的標(biāo)志,警告通過孔洞觸及帶電部分會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)。(3)用阻擋物防護(hù)阻擋物只能防護(hù)與帶電部分無意識(shí)接

46、觸,但不能防護(hù)人們有意識(shí)接觸。例如用保護(hù)遮欄、欄桿或隔板可以防止人體無意識(shí)接近帶電部分.又如用網(wǎng)罩或熔斷器的保護(hù)手柄,可以防止在操作電氣設(shè)備時(shí)無意識(shí)觸及帶電部分。阻擋物可不用鑰匙或工具拆除,但必須固定以免無意識(shí)地移開。(4)置于伸臂范圍以外伸臂范圍如圖21所示。將帶電部分置于伸臂范圍以外可以防止無意識(shí)地觸及。不同電位而能同時(shí)觸及的部分嚴(yán)禁放在伸臂范圍內(nèi)。如兩部分相距不到2.5m,則認(rèn)為是能夠同時(shí)觸及的。當(dāng)人們的正常活動(dòng)范圍S由一個(gè)防護(hù)等級(jí)低于IP2X的阻擋物(如欄桿)限制時(shí),則規(guī)定的距離應(yīng)從阻擋物算起。在正常工作時(shí)須手持大或長(zhǎng)的導(dǎo)電物體的地方,計(jì)算距離時(shí)須計(jì)及該物體的外形尺寸。(5)采用RCD

47、(剩馀電流保護(hù)裝置,也稱漏電并關(guān))作為附加保護(hù)RCD不能作為直接電擊的唯一保護(hù)設(shè)備,只能作為附加保護(hù),也就是作為其它保護(hù)失效或使用者疏忽時(shí)的附加電擊保護(hù)。剩馀電流動(dòng)作整定值一般采用30mA。成國(guó)棟:2005-9-216:53:004 .間接電擊的防護(hù)措施間接電擊保護(hù)又稱故障下的電擊保護(hù),也稱附加保護(hù),一般采用以下措施:(1)自動(dòng)切聽電源當(dāng)故障時(shí),最大電擊電流的持續(xù)時(shí)間超過允許范圍時(shí),自動(dòng)切斷電源(IT系統(tǒng)的第一次故障除外),防止電擊電流造成有害的生理效應(yīng).采用這種方法的前提是:電氣設(shè)備的外露導(dǎo)電部分必須按系統(tǒng)接地制式與保護(hù)線相連,同時(shí)還宜進(jìn)行主等電位聯(lián)結(jié)。自動(dòng)切斷電源法可以最大限度地利用原有的

48、過電流保護(hù)設(shè)備,且方法簡(jiǎn)單、投資最省,是一種常用的措施。(2)使用口級(jí)設(shè)備或采用相當(dāng)絕緣的保護(hù)口級(jí)設(shè)備既有基本絕緣也有雙重絕緣或加強(qiáng)絕緣;不考慮保護(hù)接地方法;設(shè)備內(nèi)導(dǎo)電部分嚴(yán)禁與保護(hù)線連接。該類設(shè)備的絕緣外護(hù)物必須能承受可能發(fā)生的機(jī)械、電或熱應(yīng)力,一般的油漆、清漆及類似物料的涂層不符合要求。絕緣外護(hù)物上嚴(yán)禁有任何非絕緣材料制作的螺栓,以免破壞外護(hù)物的絕緣。(3)采用非導(dǎo)電場(chǎng)所在非導(dǎo)電場(chǎng)所內(nèi),嚴(yán)禁有保護(hù)線,也不采取接地措施,因此可采用0級(jí)設(shè)備(這種設(shè)備只有基本絕緣,沒有保護(hù)接地手段)。非導(dǎo)電場(chǎng)所應(yīng)具有絕緣的地板和墻(用于標(biāo)稱電壓不超過500V的設(shè)備,其絕緣電阻不小于50kQ;如標(biāo)稱電壓超過500

49、V,則為100kQ),其防護(hù)措施如下:外露導(dǎo)電部分之間、外露導(dǎo)電部分與外部導(dǎo)電部分之間的距離不小于2m;如在伸臂范圍以外,則為1.25mo如達(dá)不到上述距離,則在兩導(dǎo)電部分之間設(shè)置絕緣阻擋物,使越過阻擋物的距離不小于2nl將外部導(dǎo)電部分絕緣起來,絕緣物要有足夠的機(jī)械強(qiáng)度并能耐受2000V電壓,且在正常情況下,泄漏電流不大于1mA上述布置必須是永久性的,即使使用手?jǐn)y式或移動(dòng)式設(shè)備也必須能滿足上述要求;另外,還應(yīng)采取措施使墻和地板不因受潮而失去原有電阻值,同時(shí)外部導(dǎo)電部分也不能從外部引入電位。(4)不接地的局部等電位聯(lián)結(jié)凡是能同時(shí)觸及的外露導(dǎo)電部分和外部導(dǎo)電部分采用不與大地相連的等電位聯(lián)結(jié),使其電位

50、近似相等,以免發(fā)生電擊。局部等電位聯(lián)結(jié)系統(tǒng)嚴(yán)禁通過外露導(dǎo)電部分或外部導(dǎo)電部分與大地接觸,如不能滿足,必須采用自動(dòng)切斷電源措施。為了防止進(jìn)入等電位場(chǎng)所的人遭受危險(xiǎn)的電位差,在和大地絕緣的導(dǎo)電地板與不接地的等電位聯(lián)結(jié)系統(tǒng)連接的地方,必須采取措施減少電位差。(5)電氣隔離將回路進(jìn)行電氣隔離是為了防止觸及絕緣破壞的外露導(dǎo)電部分產(chǎn)生電擊電流,一般采取以下措施:該回路必須由隔離變壓器或有多個(gè)等效隔離繞組的發(fā)電機(jī)供電,電源設(shè)備必須采用口級(jí)設(shè)備或與其相當(dāng)?shù)慕^緣。如該電源設(shè)備供電給幾個(gè)電氣設(shè)備,則這些電氣設(shè)備的外露導(dǎo)電部分嚴(yán)禁與電源設(shè)備的金屬外殼相連。該回路電壓不能超過500V,其帶電部分嚴(yán)禁與其它回路或大地相

51、連,并須注意與大地之間的絕緣。繼電器、接觸器、輔助開關(guān)等電氣設(shè)備的帶電部分與其它回路的任何部分之間也需要這種電氣隔離。不同回路應(yīng)分開布線,如無法分開,則必須采用不帶金屬外皮的多芯電纜或?qū)⒔^緣導(dǎo)線敷設(shè)在絕緣的管路或線槽中。這些電纜或?qū)Ь€的額定電壓不低于可能出現(xiàn)的最高電壓,旦每條回路有過電流保護(hù)。被隔離回路的外露導(dǎo)電部分必須采用絕緣的不接地等電位聯(lián)結(jié),該連接線嚴(yán)禁與其它回路的保護(hù)線或外露導(dǎo)電部分相連接,也不與外部導(dǎo)電部分連接。插座必須有保護(hù)插孔,其觸頭上必須連接到等電位聯(lián)結(jié)系統(tǒng)。軟電纜也必須有一根保護(hù)芯線作等電位聯(lián)結(jié)用(供電給口級(jí)設(shè)備的電纜除外)。如出現(xiàn)影響兩個(gè)外露導(dǎo)電部分的故障,而這兩部分又接至

52、不同相的導(dǎo)線時(shí),則必須有一個(gè)保護(hù)裝置能滿足自動(dòng)切斷電源的要求5.防止直接和間接電擊兩者的措施兼有防止直接和間接電擊的保護(hù),也稱為正常工作及故障情況下兩者的電擊保護(hù),可采取以下措施。(1)安全電壓采用的標(biāo)稱電壓不超過安全電壓50V,如果引出中性殘,中性線的絕緣與相線相同。(2)由安全電源供電安全電源有以下幾種:安全隔離變壓器,其一、二次繞組間最好用接地屏蔽隔離。電化電源,如蓄電池。與較高電壓回路無關(guān)的其它電源,如柴油發(fā)電機(jī)。按標(biāo)準(zhǔn)制造的電子裝置,保證內(nèi)部故障時(shí),端子電壓不超過50V,或端子電壓可能超過50V,但電能量很小,人一接觸端子,電壓立即降到50V以下。(3)回路配置安全電壓的帶電部分嚴(yán)禁

53、與大地、其它回路的帶電部分或保護(hù)線相連。安全電壓回路的導(dǎo)線與其它回路導(dǎo)線隔離,該隔離不低于安全變壓器輸入和輸出線圈間的絕緣強(qiáng)度。如無法隔離,安全電壓回路的導(dǎo)線必須在基本絕緣外附加一個(gè)密封的非金屬護(hù)套、電壓不同的回路的導(dǎo)線必須用接地的金屬屏蔽或金屬護(hù)套分開。如果安全電壓回路的導(dǎo)線與其它電壓回路的導(dǎo)線在同一電纜或組合導(dǎo)線內(nèi),則安全電壓回路的導(dǎo)線必須單獨(dú)或集中地按最高電壓絕緣處理。安全電壓的插頭不能插入其它電壓的插座內(nèi),安全電壓的插座也不能被其它電源的插頭插入,且必須有保護(hù)觸頭。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)電壓超過25V時(shí),正常工作的電擊保護(hù)必須采用IP2X的遮欄或外護(hù)物,或采用包以耐壓500V歷時(shí)1分鐘不擊穿的絕緣。6

54、.防止電擊的接地方法就是將電氣設(shè)備在正常情況下不帶電的金屬部分與接地極之間作良好的金屬連接,以保護(hù)人體的安全。從圖22可以看出,當(dāng)電氣設(shè)備某處的絕緣損壞時(shí)外殼就帶電。由于電源中性點(diǎn)接地,即使設(shè)備不接地,因線路與大地間存在電容,或者線路上某處絕緣不好,如果人體觸及此絕緣損壞的電氣設(shè)備外殼,則電流就經(jīng)人體而成通路,這樣就遭受了電擊的危害。圖23表示有接地裝置的電氣設(shè)備。當(dāng)絕緣損壞、外殼帶電時(shí),接地電流Id將同時(shí)沿著接地極和人體兩條通路流過。流過每一條通路的電流值將與其電阻的大小成反比,電流分別為Id及IB。即IB/Id'=Rd/RB(3)式中:Id'沿接地極流過的電流IB流經(jīng)人體的

55、電流RB人體的電阻Rd接地極的接地電阻從式(3)中可以看出,接地極電阻越小,流經(jīng)人體的電流也就越小。通常人體的電阻比接地極電阻大數(shù)百倍,所以流經(jīng)人體的電流也就比流經(jīng)接地極的電流小數(shù)百倍。當(dāng)接地電阻極小時(shí),流經(jīng)人體的電流幾乎等于零,也就是舊0,Id'Ido因而,人體就能避免觸電的危險(xiǎn)。因此,不論施工或運(yùn)行時(shí),在一年中的任何季節(jié),均應(yīng)保證接地電阻不大于設(shè)計(jì)或規(guī)程中所規(guī)定的接地電阻值,以免發(fā)生電擊危險(xiǎn)。(二)保障電氣系統(tǒng)正常運(yùn)行電力系統(tǒng)接地一般為中性點(diǎn)接地。中性點(diǎn)的接地電阻很小,因此中性點(diǎn)與地間的電位接近于零。當(dāng)相線碰殼或接地時(shí),其它兩相對(duì)地電壓,在中性點(diǎn)絕緣系統(tǒng)中將升高為相電壓的,3倍;而

56、在中性點(diǎn)接地的系統(tǒng)中則接近于相電壓,有利于系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行,防止系統(tǒng)振蕩,而且系統(tǒng)中的電氣設(shè)備和線路只要按相電壓考慮其絕緣水平,降低了電氣設(shè)備的制造成本和線路的建設(shè)費(fèi)用。由于有了中性點(diǎn)的接地線,也可保證繼電保護(hù)的可靠性。通信系統(tǒng)一般采用正極接地,可防止雜音竄入和保證通信設(shè)備正常運(yùn)行。電子線路需要穩(wěn)定的參考點(diǎn),才能正常運(yùn)行,因此也要接地。成國(guó)棟:2005-9-216:53:00(三)防止雷擊和靜電的危害雷擊時(shí)產(chǎn)生靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng),物料在生產(chǎn)和運(yùn)輸中因摩擦而引起的靜電,都可能造成電擊或火災(zāi)危險(xiǎn)。直接遭受雷擊的危害,比之于感應(yīng)雷那就更大了,而且發(fā)生的機(jī)會(huì)亦更多。所以,為了防止直擊雷,必須裝設(shè)防雷裝置。所有防雷裝置和防止靜電危險(xiǎn)的措施,最主要的方法是設(shè)置接地裝置?,F(xiàn)在將其作用分述如下:1 .直擊雷天氣炎熱時(shí),天空中往往存在著大量雷云。比如當(dāng)帶有正電荷的雷云飄近地面時(shí),就在附近地面特別是突出地面的高大建筑物上感應(yīng)有負(fù)電荷。當(dāng)?shù)孛婧徒ㄖ锷戏e聚的電荷密度很高,而雷云又十分接近地面或建筑物時(shí),就會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的放電現(xiàn)象。這就是通常所謂雷擊。雷擊的破壞作用是很大的。它

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