安全用电(电子版)

安全用电绪论安全用电的意义安全生产是社会主义企业经营管理的基本原则之一。安全促进生产，生产必须安全。电气工作人员应贯彻执行“安全第一，预防为主”的方针。由于电力生产的特点以及用电事故的特殊规律性，安全用电就更具有特殊的重大意义。一方面，电力系统是由发电厂、电力网和用户组成的统一整体。由于目前电能还不能大规模地储存，发电、供电和用电是同时进行的，因此，用电事故发生后，除可能造成电厂停电，引起设备损坏、人身伤亡事故外，还可能涉及电力系统，进而造成大面积停电，给工农业生产和人民生活造成很大影响。对有些重要的负荷如冶金企业、采矿企业、医院等，可能会产生更严重的后果。另一方面，人们在用电的同时，会遇到电气安全问题。电能是由一次能源转换而得的二次能源，在应用这种能源时，如果处理不当即可能发生事故，危及生命安全和造成财产损失。如：电能直接作用于人体，将造成电击；电能转化为热能作用于人体，将造成烧伤和烫伤；电能离开预定的通道，将构成漏电或短路，进而造成人身伤害、火灾、财产损失。随着电气化的发展，生活用电的日益广泛，发生用电事故的机会也相应增加。据我国近年来统计，全国农村每年触电死亡的人数均在数千人左右，工业和城市居民触电死亡的人数约为农村触死亡人数的15%左右，在触电死亡的人数中，低压死亡占80%以上。而因停电对国民经济造成的损失则难以具体统计。电气安全基础知识从电气安全的性质来看，电气安全具有抽象性、广泛性和综合性的特点。由于电具有看不见、听不见、嗅不着的特点，以至电气事故往往带有某种程度的神秘性，而电的应用又极为广泛，在人们的生产生活中，处处要用电，处处都会遇到电气安全的问题。因此，电气安全工作是一项综合性的工作，有工程技术的一面，也有组织管理的一面。在工程技术方面，主要任务是完善电气安全技术、开发新的安全技术、研究新出现的安全技术问题。在组织管理方面，其任务是落实安全生产责任制。电对人体伤害的种类当人体发生触电时，电流会对人体造成程度不同的伤害，一般可分为两种类型，一种称为电击；另一种称为电伤。电击及其分类电击是指电流通过人体时所造成的内部伤害，它会破坏人的心脏、呼吸及神经系统的正常工作，甚至危及生命。绝大部分触电死亡都是由电击造成的。电击还常会给人体留下较明显的特征：电标、电纹、电流斑。电标是在电流出入口处所产生的革状或炭化标记。电纹是电流通过皮肤表面，在其出入口间产生的树枝状不规则发红线条。电流斑则是指电流在皮肤表面出入口处所产生的大小溃疡。电击又可分为直接电击和间接电击两种：直接电击是指人体触及正常运行的带电体所发生的电击。间接电击则是指电气设备发生故障后，人体触及意外带部分所发生的电击。因此，直接电击也称为正常情况下的电击，间接电击也称为故障情况下的电击。直接电击多发生在误触相线、闸刀或其他设备带电部分。间接电击大都发生在大风刮断架空线或接户线后，断线搭落到金属物上；相线和电杆接线搭接；电动机等用电设备的线圈绝缘损坏而引起外壳带电等情况下。在触电事故中，直接电击和间接电击都占相当比例，因此，采取安全措施时要全面考虑。电伤及其分类电伤是指电流的热效应、化学效应或机械效应对人体造成的伤害。电伤多见于人体外部（特殊情况下可伤及人体内部），且常会人体留下的伤痕。它一般可分为如下三种：电弧烧伤，也叫电灼伤，是最常见也最严重的一种电伤。多是由电流的热效应引起，但与一般的水、火烫伤性质不同。具体症状是皮肤发红、起泡，甚至皮肉组织破坏或被烧焦。通常发生在：低压系统带负荷（特别是带感性负荷）拉开裸露的闸刀开关时电弧烧伤人的手和面部；线路发生短路或误操作引起短路；开启式熔断器熔断时炽热的金属颗粒飞溅出来造成电灼伤等。高压系统因误操作产生强烈电弧导致严重烧伤；人体过分接近带电体（间距小于安全距离或放电距离），一旦产生强烈电弧时便很可能造成严重电弧烧伤而致死。电烙印。当载流导体较长时间接触人体时，因电流的化学效应和机械效应作用，接触部分的皮肤会变硬并形成圆形成或椭圆形的肿块痕迹，如同烙印一样，帮称电烙印。皮肤金属化。由于电弧或电流作用产生的金属微粒渗入了人体皮肤表层而引起，使皮肤变得粗糙坚硬并呈特殊颜色（多为青黑色或褐红色），故称为皮肤金属化。它与电烙印一样都是对人体的局部伤害，且多数情况下会慢慢地逐渐自然退色。电对人体伤害程度的影响因素由于电对人体的伤害是多方面的，如前所述的电灼伤、电烙印和皮肤金属化。还有电磁场能量对人体的辐射作用，会导致头晕、乏力和神经衰弱等症。但主要指电流通过人体内部时对人体的伤害即电击。因为电流通过人体，会引起针刺感、压近感、打击感、痉挛、疼痛乃至血压升高、昏迷、心率不齐、心室颤动等症状，严重的会导致人死亡。电对人体的伤害程度与通过人体电流的大小、电流通过人体的持续时间、电流通过人体的途径、电流频率、作用于人体的电压以及人体的状况等多种因素有关，而且各因素之间，特别是电流大小与作用时间有着密切的关系。伤害程度与电流大小的关系通过人体的电流越大，人体的生理反应越明显、感觉越强烈，引起心室颤动所需的时间越短，致命的危害越大。感知知电流。引起人的感觉（如麻、刺、痛）的最小电流称为感知电流。对于不同的人，感知电流也不相同，成年男性对于工频电的平均感知电流的有效值约为1.1mA（直流5mA），成年女性的平均感知电流有效值约为0.7mA。感知电流一般不会造成伤害。摆脱电流。电流增大超过感知电流时，发热、刺痛的感觉增强。当电流增达到一定程度，触电者将因肌肉收缩、发生痉挛面紧抓带电体，将不能自行摆脱电源。触电后能自主摆脱电源的最大电流称为摆脱电流。对一般男性它平均为16mA；女性约为10Ma；儿童的摆脱电流值较成人小。摆脱电源的能力将随着触电时间的延长而减弱，一旦触电后不能及时摆脱电源，后果将十分严重。致命电流。在较短时间内会危及生命的电流称为致命电流。电击致死的主要原因，大都是由于心室颤动而造成的。因此，通常将引起收室颤动的电流称为致命电流。、伤害程度与电流作用于人体时间的关系引起心室颤动的电流即致命电流大小与电流作用于人体时间的长短有关。作用时间越长，便越容易引起心室颤动，危险性也就越大。这是因为：电流作用时间越长，能量积累增加，室颤电流便减小。当作用时间在0.01～5s范围内时，室颤电流与作用时间的关系可用下式表达：I=116/t式中I——引起心室颤动的电流，mA；t——作用时间，s。此外，其关系也可表达为：当t≥1s时，I=50mA时；当t＜1s时，I=50/tmA。若作用时间短促，只有在心脏博动周期的特定相位上才可能引起室颤。作用的时间愈长，与该特定相位重合的可能性愈大，室颤的可能性也就越大，危险性也越大。作用时间越长，人体电阻就会因皮肤角质层遭受破坏或是出汗等原因而降低，导致通过人体的电流进一步增大。显然，受电击的危险性也随之增加。伤害程度与电流途径的关系电流通过大脑是最危险的，它会引起立即死亡（但这种触电事故极为罕见）。绝大多数场合是由于电流刺激人体心脏引起纤维性颤动致死。因此大多数情况下，触电的危险程度取决于通过心脏的电流大小。由试验得知，电流在通过人体的各种途径下，流经心脏的电流占通过人体总电流的百分比如表1-1所示。可见，当电流从到脚及从一只手到另一只手（其中从左手到脚）时，触电的伤害最为严重。电流纵向通过人体，比横向通过时更易发生室颤，故危险性更大；电流通过脊髓时，很可能会使人截瘫；若通过中枢神经，会引起中枢神经，会引起中枢神经系统强烈失调，造成窒息，导致死亡。表1-1不同途径下流经心脏电流的比例电流通过人体的途径通过心脏的电流占通过人体总电流的比例（%）从一只手到另一只手3.3从左手到脚6.7从右手到脚3.7从一只脚到另一只脚0.4伤害程度与电流频率的关系触电的伤害程度还与电流的频率有关。由试验得知，频率在30～300Hz的交流电最易引起人体室颤。而工频交流电频率为50Hz，正属于这一频率范围内，故触电时也最危险。所以，同样电压的交流电，其危险性就比直流更大一些。在此范围外，频率越高或越低，对人体的危害程度反而会相对地小一些，但并不是说就没有危险性，高压高频依然是十分危险的。各种频率的死亡率如表1-2所示。表1-2各种频率的死亡率频率（Hz）10255060801001202005001000死亡率（%）21709591433431221411伤害程度与电压的关系人体电阻。当人体触时，流过人体的电流（当接触电压一定时）由人体的电阻值决定，人体电阻越小，流过人体的电流越大，危险也就越大。人体电阻主要包括人体内部电阻和皮肤电阻，人体内部电阻是固定不变的，与外界条件无关，约为500～800Ω左右。皮肤电阻主要由角质层决定，角质层越厚，电阻就越大，其值一般为1000～1500Ω。因此人体电阻一般约为1500～2000Ω（为保险起见，通常取为800～1000Ω）。如果皮肤角质层有破损，则人体电阻将大为下降，也就是说，人体电阻不是固定不变的。影响人体电阻的因素很多，除皮肤厚薄外，皮肤潮湿、多汗、有损伤、带有导电性粉尘等都会降低人体电阻。清洁、干燥、完好的皮肤电阻值就较高。触电面积大、电流作用时间长增加发热出汗，从而降低人体电阻值；触电电压高，会击穿角质层增加肌体电解，人体电阻也会降低；另外，人体电阻也会随电源频率的增大面降低。不同条件下的人体电阻如表1-3所示。表1-3不同条件下的人体电阻注皮肤浸入水中时基本上为体内电阻。人体允许电流。由实验得知，在摆脱电流范围内，人若被电击后一般能自主地摆脱带电体，从而解除生命危险。因此，通常把摆脱电流看作是人体允许电流。当线路及设备装有触电速断保护装置时，人体允许电流可按30mA考虑，在空中，水中等可能因电击导致摔死、淹死的场合，则应按不引起痉挛的5mA考虑。若发生人手碰触带电导线而触电时，常会出现紧握导线丢不开的现象。这并不是因为电有“吸力”，而是由于电流的刺激作用，使该部分肌体发生了痉挛而使肌肉收缩的缘故，是电流通过人手时产生的生理作用引起的。显然，这就增大了摆脱电源的困难，往往需要借助外条件使触电者摆脱电源，否则就会加重触电后果。人体触电的方式发生触电事故的情况是多种多样的，经过长期研究和对触电事故的大量分析，确认发生触电的情况分为三类方式：单相触电；两相触电；跨步电压、接触电压和雷击触电。单相触电在电力系统电网中，有中性点不接地和中性点直接接地两种情况。中性点直接接地电网的单相触电，如图1-1所示。当人体接触导线时，人体承受相电压。电流经人体、大地和中性点接地装置形成闭合回路，流过人体的电流取决于相电压和回路电阻。中性点不接地电网中的单相触电，如图1-2所示。因中性点不接地，帮有两个回路的电流通过人体：一个是从W相导线出发，经过人体、大地、线路对地阻抗Z到U相导线；另一个是同样路径到V相导线。通过人体的电流值取决于线电压、人体电阻和线路对地阻抗。对于高压带电体，人体虽未直接接触，但由于间距小于安全距离，高电压对人体放电，造成单相接地引起的触电，也属于单相触电。两相触电人体同时与两相导线接触时，电流就从一相导线经人体到另一相导线，这种触电方式最危险，如图1-3所示。因施加于人体的电压为全部工作电压（即线电压），且此时电流将不经过大地，直接从V相经人体到W相而形成闭合回路。因此，不论中性点接地与否、人接触电压（V）人体电阻（Ω）皮肤干燥皮肤潮湿皮肤湿润皮肤浸入水中102550100250700050004000300015003500250020001500100012001000875770650600500440375325体对地是否绝缘，都会使人触电。在高压系统中，人体同时接近不同相的任意两相带电体时，若发生电弧放电，两相间经人体形成回路，由此而形成的触电也属于两相触电。跨步电压、接触电压和雷击触电跨步电压触电。当电气设备或带电导线发生接地短路故障，接地电流通过接地点向大地流散，以接地点为圆心，在地面上形成若干个同心圆的分布电位，离接地点越近，地面电位越高，跨步电压U的大小及变化规律如图1-4所示。此时，若人在接地点周围行走，其两脚间的电位差，就是跨步电压。设备或导