科普培训:焊工安全用电知识
一、电流对人体的伤害
人体是导体,当与带电物质或漏电设备接触时,容易导致对人体的伤害。根据电流对人体的伤害部位不同,可以分为电击、电伤和电磁生理伤害三种类型,见表 2-7-1。
人身触电事故往往伴随着高空坠落或摔跌等机械性创伤,这类创伤虽不属于电流对人体的直接伤害,但却是触电引起的二次事故,应列入电气事故的范畴。
二、影响电击的因素
电击是触电事故中最危险的一种。绝大部分触电死亡事故都是电击造成的。电流对人体的危害程度与通过人体的电流强度、电压、人体电阻、电流频率、电流作用时间、电流通过人体的部位(途径)以及触电的身体状况等多种因素有关。
1.电流强度
通过人体的电流越大,人体的生理反应越强烈,对人体的伤害就越大。按照人体对电流的生理反应强弱和电流对人体的伤害程度,可将电流分为感知电流、摆脱电流和致命电流三种,见表2-7-2。在有防止触电保护装置的情况下,人体允许通过的电流一般视为30 mA。
2.电压
触电伤亡的直接原因在于电流在人体内引起的生理病变。电流的大小与作用于人体的电压高低有关,电压越高,电流越大。我国规定安全电压额定值的等级为 42 V、36V、24V、12 V、6V。当电气设备采用的电压超过安全电压时,必须按规定采取防止直接接触带电体的保护措施。
小贴士∶安全电压
安全电压是指为了防止触电事故而由特定电源供电所采用的电压系列。这个电压系列的上限,即两导体间或任一导体与地之间的电压,在任何情况下,都不允许超过交流有效值 50 V。
3.人体电阻
人体电阻的大小是影响触电后果的重要物理因素。当接触电压一定时,人体电阻越小,流过人体的电流就越大,触电者也就越危险。人体电阻包括体内电阻和皮肤电阻。体内电阻基本稳定,约为 500 Ω。人体电阻主要是皮肤电阻,受多种因素的影响,变化范围较大。人体电阻随接触电压的升高而显著降低,当人体触电时,皮肤与带电体的接触面积越大,人体电阻就越小。
4. 电流频率
人体对不同频率电流的生理敏感性是不同的,因而不同种类的电流对人体的伤害程度也就有区别。工频电流对人体的伤害最为严重;直流电流对人体的伤害则较轻;高频电流对人体的伤害程度远不及工频交流电严重。
5.电流作用时间
触电致死的生理现象是心室颤动,电流通过人体的持续时间越长,越容易引起心室颤动,触电的后果也越严重。这是因为∶一方面通电时间越长,电流在心脏间歇期内通过心脏的可能性越大,因而引起心室颤动的可能性也越大;另一方面通电时间越长,对人体组织的破坏越严重,电流的热效应和化学效应将会使人体出汗和组织炭化,从而使得人体电阻逐渐降低,流过人体的电流逐渐增大,使触电伤害更严重。
此外,触电时从左手到前胸是最危险的电流路径,这时心脏、肺部、脊髓等重要器官都处于电路内,很容易引起心室颤动和中枢神经失调而死亡。
三、触电
1. 触电的原因和类型
人体触电有单相触电、两相触电、高压电触电和跨步电压触电这四种类型。
(1)单相触电
当人体直接接触带电设备或线路的一相导体时,电流通过人体而发生的触电现象称为单相触电。
(2)两相触电
人体同时触及带电设备或线路中的两相导体而发生的触电现象称为两相触电。两相触电时人体上的电压很高,极易造成人员死亡事故。
(3)高压电触电
人体接近 1000 V以上的高压电气设备时发生的触电称为高压电触电。高压电触电时高压电击穿空气,造成人体带电,并发出电弧,致人伤亡。
(4)跨步电压触电
电气设备发生接地故障时,在接地电流入地点周围电位分布区(以电流入地点为圆心、半径为 20 m的范围内)行走的人,两脚之间所承受的电位差称为跨步电压。跨步电压的大小是随人体离接地点的距离和跨步的大小而改变的。人体受到跨步电压作用时,电流将从一只脚到另一只脚与大地形成回路,造成触电事故。
另外,高压电场、高频电磁场、静电感应、雷击等也会对人体造成触电伤害事故。
2.防止触电的措施
(1)保护接地
保护接地是为了防止电气设备绝缘损坏时人体遭受触电危险,而在电气设备的金属外壳或构架等与接地体之间所作的良好的连接。保护接地适用于中性点不接地的低电网中。采用保护接地,仅能减轻触电的危险程度,但不能完全保证人身安全。
(2)保护接零
为防止人身因电气设备绝缘损坏而遭受触电,将电气设备的金属外壳与电网的零线(变压器中性点)相连接,称为保护接零。保护接零适用于三相四线制中性点直接接地的低压电力系统中。
对于采用保护接零系统要求如下∶
1)零线上不能装熔断器和断路器,以防止零线回路断开时,零线出现相电压而引起的触电事故。
2)在同一低压电网中,不允许将一部分电气设备采用保护接地,而另一部分电气设备采用保护接零。
3)在接三眼插座时,不准将插座上接电源零线的孔同接地线的孔串接,正确的接法是接电源零线的孔同接地的孔分别用导线接到零线上。
4)除中性点必须良好接地外,还必须将零线重复接地。
(3)工作接地
将电力系统中某一点直接或经特殊设备与地作金属连接,称为工作接地。工作接地可降低人体的接触电压、迅速切断电源,降低电气设备和输电线路的绝缘水平,满足电气设备运行中的特殊需要。
(4)安装漏电保护器
漏电保护器的作用就是防止电气设备和线路等漏电引起人身触电事故,也可用来防止由于设备漏电引起的火灾事故以及用来监视或清除一相接地故障,并且在设备漏 电、外壳呈现危险的对地电压时自动切断电源。
(5)穿戴绝缘手套和绝缘靴
绝缘手套和绝缘靴是用橡胶制成的,二者都作为辅助安全用具,但绝缘手套可作为低压工作的基本安全用具,绝缘靴可作为防止跨步电压的基本安全用具,绝缘手套的长度至少应超过手腕 10 cm。