單元六　電氣安全與靜電防護(hù)技術(shù)　項(xiàng)目一　電氣安全技術(shù) 一、電氣安全基本知識(shí)

化工安全單元六電氣安全與靜電防護(hù)技術(shù)一、電氣安全基本知識(shí)項(xiàng)目一電氣安全技術(shù)1、電流對(duì)人體的傷害當(dāng)人體接觸帶電體時(shí)，電流會(huì)對(duì)人體造成程度不同的傷害，即發(fā)生觸電事故。觸電事故可分為電擊和電傷兩種類(lèi)型。一、電氣安全基本知識(shí)項(xiàng)目一電氣安全技術(shù)（1）電擊是指電流通過(guò)人體時(shí)所造成的身體內(nèi)部傷害，它會(huì)破壞人的心臟、呼吸及神經(jīng)系統(tǒng)的正常工作，使人出現(xiàn)痙攣、窒息、心顫、心臟驟停等癥狀，甚至危及生命。絕大部分觸電死亡事故都是由電擊造成的。通常所說(shuō)的觸電事故基本上是指電擊事故。電擊后通常會(huì)留下較明顯的特征：電標(biāo)、電紋、電流斑。電擊又可分為直接電擊和間接電擊。直接電擊是指人體直接接觸及正常運(yùn)行的帶電體所發(fā)生的電擊；間接電擊則是指電氣設(shè)備發(fā)生故障后，人體觸及意外帶電部位所發(fā)生的電擊。故直接電擊也稱(chēng)為正常情況下的電擊，間接電擊也稱(chēng)為故障情況下的電擊。一、電氣安全基本知識(shí)項(xiàng)目一電氣安全技術(shù)（2）電傷是指由電流的熱效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)或機(jī)械效應(yīng)對(duì)人體造成的傷害。電傷可傷及人體內(nèi)部，但多見(jiàn)于人體表面，且常會(huì)在人體上留下傷痕。電傷可分為以下幾種情況。①電烙印。是指電流通過(guò)人體后，在接觸部位留下的斑痕。斑痕處皮膚變硬，失去原有彈性和色澤，表層壞死，失去知覺(jué)。②電光眼。表現(xiàn)為角膜炎或結(jié)膜炎。在弧光放電時(shí)，紫外線(xiàn)、可見(jiàn)光、紅外線(xiàn)均可能損傷眼睛。對(duì)于短暫的照射，紫外線(xiàn)是引起電光眼的主要原因。一、電氣安全基本知識(shí)項(xiàng)目一電氣安全技術(shù)③電弧燒傷。又稱(chēng)為電灼傷，是電傷中最常見(jiàn)也最嚴(yán)重的一種。多由電流的熱效應(yīng)引起，但與一般的水、火燙傷性質(zhì)不同。具體癥狀是皮膚發(fā)紅、起泡，甚至皮肉組織破壞或被燒焦。通常發(fā)生在：低壓系統(tǒng)帶負(fù)荷拉開(kāi)裸露的閘刀開(kāi)關(guān)時(shí)；線(xiàn)路發(fā)生短路或誤操作引起短路時(shí)；開(kāi)啟式熔斷器熔斷時(shí)熾熱的金屬微粒飛濺出來(lái)時(shí)；高壓系統(tǒng)因誤操作產(chǎn)生強(qiáng)烈電弧時(shí)（可導(dǎo)致嚴(yán)重?zé)齻?；人體過(guò)分接近帶電體（間距小于安全距離或放電距離）而產(chǎn)生的強(qiáng)烈電弧時(shí)（可造成嚴(yán)重?zé)齻滤溃?。一、電氣安全基本知識(shí)項(xiàng)目一電氣安全技術(shù)④皮膚金屬化。是指由于電流或電弧作用產(chǎn)生的金屬微粒滲入了人體皮膚造成的，受傷部位變得粗糙堅(jiān)硬并呈特殊顏色（多為青黑色或褐紅色）。需要說(shuō)明的是，皮膚金屬化多在弧光放電時(shí)發(fā)生，而且一般都傷在人體的裸露部位，與電弧燒傷相比，皮膚金屬化并不是主要傷害。一、電氣安全基本知識(shí)項(xiàng)目一電氣安全技術(shù)2、引起觸電的三種情形發(fā)生觸電事故的情況是多種多樣的，但歸納起來(lái)主要包括以下三種情形：?jiǎn)蜗嘤|電，兩相觸電，跨步電壓、接觸電壓和雷擊觸電。一、電氣安全基本知識(shí)項(xiàng)目一電氣安全技術(shù)①中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中的單相觸電如右圖所示。當(dāng)人體接觸導(dǎo)線(xiàn)時(shí)，人體承受相電壓。電流經(jīng)人體、大地和中性點(diǎn)接地裝置形成閉合回路。觸電電流的大小取決于相電壓和回路電阻。中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中的單相觸電（1）單相觸電在電力系統(tǒng)的電網(wǎng)中，有中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中的單相觸電和中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中的單相觸電兩種情況。一、電氣安全基本知識(shí)項(xiàng)目一電氣安全技術(shù)②中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中的單相觸電如右圖所示。因?yàn)橹行渣c(diǎn)不接地，所以有兩個(gè)回路的電流通過(guò)人體。一個(gè)是從W相導(dǎo)線(xiàn)出發(fā)，經(jīng)人體、大地、線(xiàn)路對(duì)地阻抗Z到U相導(dǎo)線(xiàn)，另一個(gè)是同樣路徑到V相導(dǎo)線(xiàn)。觸電電流的數(shù)值取決于線(xiàn)電壓、人體電阻和線(xiàn)路的對(duì)地阻抗。中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中的單相觸電一、電氣安全基本知識(shí)項(xiàng)目一電氣安全技術(shù)（2）兩相觸電人體同時(shí)與兩相導(dǎo)線(xiàn)接觸時(shí)，電流就由一相導(dǎo)線(xiàn)經(jīng)人體至另一相導(dǎo)線(xiàn)，這種觸電方式稱(chēng)為兩相觸電，如右圖所示。兩相觸電最危險(xiǎn)，因施加于人體的電壓為全部工作電壓（即線(xiàn)電壓），且此時(shí)電流將不經(jīng)過(guò)大地，直接從V相經(jīng)人體到W相，而構(gòu)成了閉合回路。故不論中性點(diǎn)接地與否、人體對(duì)地是否絕緣，都會(huì)使人觸電。兩相觸電一、電氣安全基本知識(shí)項(xiàng)目一電氣安全技術(shù)（3）跨步電壓、接觸電壓和雷擊觸電當(dāng)一根帶電導(dǎo)線(xiàn)斷落地上時(shí)，落地點(diǎn)的電位就是導(dǎo)線(xiàn)所具有的電位，電流會(huì)從落地點(diǎn)直接流入大地。離落地點(diǎn)越遠(yuǎn)，電流越分散，地面電位也就越低。對(duì)地電位的分布曲線(xiàn)如右圖所示。以電線(xiàn)落地點(diǎn)為圓心可劃出若干同心圓，它們表示了落地點(diǎn)周?chē)碾娢环植?。離落地點(diǎn)越近，地面電位越高。對(duì)地電位的分布曲線(xiàn)一、電氣安全基本知識(shí)項(xiàng)目一電氣安全技術(shù)人的兩腳若站在離落地點(diǎn)遠(yuǎn)近不同的位置上，兩腳之間就存在電位差，這個(gè)電位差就稱(chēng)為跨步電壓。落地電線(xiàn)的電壓越高，距落地點(diǎn)同樣距離處的跨步電壓就越大。跨步電壓觸電如右圖所示。此時(shí)由于電流通過(guò)人的兩腿而較少通過(guò)心臟，故危險(xiǎn)性較小。但若兩腳發(fā)生抽筋而跌倒時(shí)，觸電的危險(xiǎn)性就顯著增大。此時(shí)應(yīng)趕快將雙腳并攏或用單腳著地跳出危險(xiǎn)區(qū)?？绮诫妷河|電一、電氣安全基本知識(shí)項(xiàng)目一電氣安全技術(shù)導(dǎo)線(xiàn)斷落地面后，不但會(huì)引起跨步電壓觸電，還容易產(chǎn)生接觸電壓觸電，如右圖所示。接觸電壓觸電此外，雷電時(shí)發(fā)生的觸電現(xiàn)象稱(chēng)為雷擊觸電。人和牲畜也有可能由于跨步電壓或接觸電壓而導(dǎo)致觸電。一、電氣安全基本知識(shí)項(xiàng)目一電氣安全技術(shù)3、影響觸電傷害程度的因素電流對(duì)人體的傷害程度，亦即影響觸電后果的因素主要包括：通過(guò)人體的電流大小、通電時(shí)間與電流途徑、電流的頻率高低、人體的健康狀況等。其中，以通過(guò)人體的電流大小和觸電時(shí)間的長(zhǎng)短最主要。一、電氣安全基本知識(shí)項(xiàng)目一電氣安全技術(shù)3、影響觸電傷害程度的因素（1）傷害程度與電流大小的關(guān)系通過(guò)人體的電流越大，人體的生理反應(yīng)越明顯，感覺(jué)越強(qiáng)烈，引起心室顫動(dòng)所需的時(shí)間越短，致命的危險(xiǎn)性就越大。對(duì)于常用的工頻交流電，按照通過(guò)人體的電流大小，將會(huì)呈現(xiàn)出不同的人體生理反應(yīng)，詳見(jiàn)下表。工頻電流所引起的人體生理反應(yīng)一、電氣安全基本知識(shí)項(xiàng)目一電氣安全技術(shù)①感知電流。引起人體感覺(jué)的最小電流稱(chēng)感知電流。人體對(duì)電流最初的感覺(jué)是輕微的發(fā)麻和刺痛。實(shí)驗(yàn)表明，對(duì)不同的人感知電流也不同：成年男性的平均感知電流約1.1mA，成年女性約0.7mA。感知電流一般不會(huì)造成傷害，但若增大時(shí)，感覺(jué)增強(qiáng)反應(yīng)加大，可能會(huì)導(dǎo)致墜落等間接事故。②致命電流。在較短時(shí)間內(nèi)會(huì)危及生命的電流稱(chēng)為致命電流。電擊致死的主要原因大都是由于電流引起了心室顫動(dòng)而造成的。因此，通常也將引起心室顫動(dòng)的電流稱(chēng)為致命電流。根據(jù)人體對(duì)電流的生理反應(yīng)，還可將電流劃分為以下三級(jí)。一、電氣安全基本知識(shí)項(xiàng)目一電氣安全技術(shù)③擺脫電流。當(dāng)電流增大到一定程度，觸電者將因肌肉收縮、發(fā)生痙攣而緊抓帶電體，將不能自行擺脫電源。觸電后能自主擺脫電源的最大電流稱(chēng)為擺脫電流。對(duì)一般男性平均為16mA，女性約為10mA；兒童的擺脫電流較成人小。實(shí)例表明，當(dāng)電流略大于擺脫電流、觸電者中樞神經(jīng)麻痹、呼吸停止時(shí)，若立即切斷電源則可恢復(fù)呼吸。可見(jiàn)，擺脫電流的能力是隨著觸電時(shí)間的延長(zhǎng)而減弱的。故一旦觸電若不能及時(shí)擺脫電源，其后果將十分嚴(yán)重。一、電氣安全基本知識(shí)項(xiàng)目一電氣安全技術(shù)（2）傷害程度與通電時(shí)間的關(guān)系引起心室顫動(dòng)的電流與通電時(shí)間的長(zhǎng)短有關(guān)。顯然，通電時(shí)間越長(zhǎng)，便越容易引起心室顫動(dòng)，觸電的危險(xiǎn)性也就越大。電流對(duì)人體作用區(qū)域與通電時(shí)間的關(guān)系可參考右圖。圖中a以左的Ⅰ區(qū)是沒(méi)有感覺(jué)的區(qū)域，a是人體有感覺(jué)的起點(diǎn)；a與b之間的Ⅱ區(qū)是開(kāi)始有感覺(jué)但一般沒(méi)有病理傷害的區(qū)域；b與c之間的Ⅲ區(qū)是有感覺(jué)但一般不引起心室顫動(dòng)的區(qū)域；c與d之間的Ⅳ區(qū)是有心室顫動(dòng)危險(xiǎn)的區(qū)域；d以右的Ⅴ區(qū)是心室顫動(dòng)危險(xiǎn)很大的區(qū)域。電流對(duì)人體作用區(qū)域與通電時(shí)間的關(guān)系一、電氣安全基本知識(shí)項(xiàng)目一電氣安全技術(shù)（3）傷害程度與電流途徑的關(guān)系人體受傷害程度主要取決于通過(guò)心臟、肺及中樞神經(jīng)的電流大小。電流通過(guò)大腦是最危險(xiǎn)的，會(huì)立即引起死亡，但這種觸電事故極為罕見(jiàn)。絕大多數(shù)場(chǎng)合是由于電流刺激人體心臟引起心室纖維性顫動(dòng)致死。因此大多數(shù)情況下，觸電的危險(xiǎn)程度是取決于通過(guò)心臟的電流大小。由試驗(yàn)得知，電流在通過(guò)人體的各種途徑中，流經(jīng)心臟的電流占人體總電流的百分比如下表所示。不同途徑流經(jīng)心臟的電流占人體總電流的百分比一、電氣安全基本知識(shí)項(xiàng)目一電氣安全技術(shù)（4）傷害程度與電流頻率高低的關(guān)系觸電的傷害程度還與電流的頻率高低有關(guān)。直流電由于不交變，其頻率為零。而工頻交流電則為50Hz。由實(shí)驗(yàn)得知，頻率為30～300Hz的交流電最易引起人體心室顫動(dòng)。工頻交流電正處于這一頻率范圍，故觸電時(shí)也最危險(xiǎn)。在此范圍之外，頻率越高或越低，對(duì)人體的危害程度反而會(huì)相對(duì)小一些，但并不是說(shuō)就沒(méi)有危險(xiǎn)性。一、電氣安全基本知識(shí)項(xiàng)目一電氣安全技術(shù)4、人體電阻和人體允許電流（1）人體電阻當(dāng)電壓一定時(shí)，人體電阻越小，通過(guò)人體的電流就越大，觸電的危險(xiǎn)性也就越大。電流通過(guò)人體的具體路徑為：皮膚→血液→皮膚。人體電阻包括內(nèi)部組織電阻（簡(jiǎn)稱(chēng)體內(nèi)電阻）和皮膚電阻兩部分。體內(nèi)電阻較穩(wěn)定，一般不低于500Ω。皮膚電阻主要由角質(zhì)層（厚約0.05～0.2mm）決定。影響人體電阻的因素很多。除皮膚厚薄外，皮膚潮濕、多汗、有損傷、帶有導(dǎo)電粉塵等都會(huì)降低人體電阻。一、電氣安全基本知識(shí)項(xiàng)目一電氣安全技術(shù)4、人體電阻和人體允許電流（2）人體允許電流由實(shí)驗(yàn)得知，在擺脫電流范圍內(nèi)，人若被電擊后一般多能自主地?cái)[脫帶電體，從而擺脫觸電危險(xiǎn)。因此，通常便把擺脫電流看作是人體允許電流。如前所述，成年男性的允許電流約為16mA；成年女性的允許電流約為10mA。在線(xiàn)路及設(shè)備裝有防止觸電的電流速斷保護(hù)裝置時(shí)，人體允許電流可按30mA考慮；在空中、水面等可能因電擊導(dǎo)致墜落、溺水的場(chǎng)合，則應(yīng)按不引起痙攣的5mA考慮。一、電氣安全基本知識(shí)項(xiàng)目一電氣安全技術(shù)5、電壓對(duì)人體安全的影響和選用要求（1）電壓對(duì)人體安全的影響通常確定對(duì)人體的安全條件并不采用安全電流而是用安全電壓。因?yàn)橛绊戨娏髯兓囊蛩睾芏?，而電力系統(tǒng)的電壓卻是較為固定的。當(dāng)人體接觸電流后，隨著電壓的升高，人體電阻會(huì)有所降低；若接觸了高壓電，則因皮膚受損破裂而會(huì)使人體電阻下降，通過(guò)人體的電流也就會(huì)隨之增大。實(shí)驗(yàn)證實(shí)，電壓對(duì)人體的影響及允許接近的最小安全距離見(jiàn)下表。一、電氣安全基本知識(shí)項(xiàng)目一電氣安全技術(shù)（2）不同場(chǎng)所對(duì)使用電壓的要求不同類(lèi)型的場(chǎng)所（建筑物），在電氣設(shè)備或設(shè)施的安裝、維護(hù)、使用以及檢修等方面，也都有不同的要求。按照觸電的危險(xiǎn)程度，可將它們分成以下三類(lèi)：①無(wú)高度觸電危險(xiǎn)的建筑物。②有高度觸電危險(xiǎn)的建筑物。③有特別觸電危險(xiǎn)的建筑物。不同場(chǎng)所里，各種攜帶型電氣工具要選擇不同的使用電壓。具體是：無(wú)高度觸電危險(xiǎn)的場(chǎng)所，不應(yīng)超過(guò)交流220V；有高度觸電危險(xiǎn)的場(chǎng)所，不應(yīng)超過(guò)交流36V；有特制觸電危險(xiǎn)的場(chǎng)所，不應(yīng)超過(guò)交流12V。一、電氣安全基本知識(shí)項(xiàng)目一電氣安全技術(shù)6、觸電事故的規(guī)律及其發(fā)生原因觸電事故往往發(fā)生得很突然，且常常是在極短時(shí)間內(nèi)就可能造成嚴(yán)重后果。但觸電事故也有一定的規(guī)律，掌握這些規(guī)律并找出觸電原因，對(duì)如何適時(shí)而恰當(dāng)?shù)貙?shí)施相關(guān)的安全技術(shù)措施、防止觸電事故的發(fā)生，以及安排正常生產(chǎn)等都具有重要意義。一、電氣安全基本知識(shí)項(xiàng)目一電氣安全技術(shù)6、觸電事故的規(guī)律及其發(fā)生原因根據(jù)對(duì)觸電事故的分析，從觸電事故的發(fā)生頻率上看，可發(fā)現(xiàn)以下規(guī)律。（1）有明顯的季節(jié)性一般每年以二、三季度事故較多，其中6～9月最集中。主要是因?yàn)檫@段時(shí)間天氣炎熱、人體衣著單薄且易出汗，觸電危險(xiǎn)性較大；還因?yàn)檫@段時(shí)間多雨、潮濕，電氣設(shè)備絕緣性能降低；操作人員常因氣溫高而不穿戴工作服和絕緣護(hù)具。一、電氣安全基本知識(shí)項(xiàng)目一電氣安全技術(shù)（2）低壓設(shè)備觸電事故多國(guó)內(nèi)外統(tǒng)計(jì)資料均表明：低壓觸電事故遠(yuǎn)高于高壓觸電事故。主要是因?yàn)榈蛪涸O(shè)備遠(yuǎn)多于高壓設(shè)備，與人接觸的機(jī)會(huì)多；對(duì)于低壓設(shè)備思想麻痹；與之接觸的人員缺乏電氣安全知識(shí)。因此應(yīng)把防止觸電事故的重點(diǎn)放在低壓用電方面。但對(duì)于專(zhuān)業(yè)電氣操作人員往往有相反的情況，即高壓觸電事故多于低壓觸電事故。特別是在低壓系統(tǒng)推廣了漏電保護(hù)器之后，低壓觸電事故大為降低。一、電氣安全基本知識(shí)項(xiàng)目一電氣安全技術(shù)（3）攜帶式和移動(dòng)式設(shè)備觸電事故多主要是這些設(shè)備因經(jīng)常移動(dòng)，工作條件較差，容易發(fā)生故障；而且經(jīng)常在操作人員緊握之下工作。（4）電氣連接部位觸電事故多大量統(tǒng)計(jì)資料表明，電氣事故點(diǎn)多數(shù)發(fā)生在分支線(xiàn)、接戶(hù)線(xiàn)、地爬線(xiàn)、接線(xiàn)端、壓線(xiàn)頭、焊接頭、電線(xiàn)接頭、電纜頭、燈座、插頭、插座、控制器、開(kāi)關(guān)、接觸器、熔斷器等處。主要是由于這些連接部位機(jī)械牢固性較差，電氣可靠性也較低，容易出現(xiàn)故障的緣故。（5）單相觸電事故多據(jù)統(tǒng)計(jì)，在各類(lèi)觸電方式中，單相觸電占觸電事故的70%以上。所以，防止觸電的技術(shù)措施也應(yīng)重點(diǎn)考慮單相觸電的