当人体触及带电体,或者带电体与人体之间闪击放电,或者电弧触及人体时,电流通过人体进入大地或其他导体,形成导电回路,这种情况就叫触电。
1. 电流对人体的伤害
电击时,电流流经人体内部,引起疼痛发麻,肌肉抽搐,严重的会引起强烈痉挛。心室颤动或呼吸停止,甚至由于因人体心脏、呼吸系统以及神经系统的致命伤害而造成死亡。电伤时,人体与带电体接触不良部分发生的电弧灼伤,或者是人体与带电体接触部分的电烙印,又由于被电流熔化和蒸发的金属微粒等侵入人体皮肤引起的皮肤金属化。这种伤害会给人体留下伤痕,严重时也可能致人于死命。电流对人体的伤害程序,与通过人体电流的大小、频率、时间、途径及个体特征等因素有关。
(1) 电流大小的因素: 按照电流通过人体时的不同生理反应,可分为:
①感觉电流: 引起人的感觉的最小电流称为感觉电流。成年女性的平均感觉电流为0.7mA,成年男性约为1.1mA。
②摆脱电流: 人体触电后能自主摆脱电源的最大电流称为摆脱电流。成年女性的摆脱电流约为6mA,成年男性约为9mA。根据国际电工委员会标准中的提议,男女老少均采用10mA为摆脱电流。
③致命电流: 是通过人体引起心室发生纤维性颤动的最小电流。一般为大于10mA的电流。
(2) 电流频率的因素: 电流频率在小于或大于工频时,摆脱电流及感觉电流都变高。考虑到所设计的电气设备的合理性,目前世界上通用的工频交流为50Hz或60Hz,而50～100Hz的电流对人体的危害最严重。
(3) 电流持续时间的因素: 触电时间短,对人体的影响小。触电时间长,能量积累多,较小的电流也会引起心室颤动; 另外因触电时间长,使人体电阻下降,导致电流增加,对人体的伤害更加严重。
(4) 电流途径的因素: 电流通过人体大脑是最危险的,它会立即引起死亡,但是这种触电事故极为罕见。大多数的触电死亡是由于电流刺激人体心脏而引起的,所以触电危险程度主要取决于流过心脏的电流大小。电流从左手流到脚是最危险的途径,其次是电流从一只手到另一只手及从右手到脚的途径。
(5) 个体特征的因素: 身体越健康,摆脱电流就越大。摆脱同样大小电流的能力: 男性>女性>儿童。
2. 安全电压
安全电压是指人体较长时间触电而不会发生触电事故的电压。世界各国对安全电压的规定各不相同。日本为50V和25V,德国为65V,美国为40V。我国规定的安全电压额定等级为42V,36V,24V,12V,6V。
我国一般采用36V安全电压,凡工作在潮湿或危险性较大的场所,应采用24V安全电压。凡工作在条件恶劣或操作者容易大面积接触带电体的场所,应采用不超过12V的安全电压。凡人体浸在水中工作时,应采用6V安全电压。当电气设备采用超过24V的安全电压等级时,仍然需要采取防止直接接触带电体的保护措施。
3. 常见触电形式
(1) 单相触电 (电网中性点接地): 电流从一根火线经过人体再经过大地回到中性点,如图11-1所示。此时人体承受的电压是相电压,流过人体的电流为
图11-1 电网中性点接地的单相触电
(2) 单相触电(电网中性点不接地) 如图11-2所示。
图11 -2 电网中性点不接地的单相触电
①在1 000V以下,人碰到任何一根火线后,电流从这根火线经过人体到大地再分成两路到另外两根火线及对地绝缘阻抗而形成回路。如果线路对地绝缘良好,通过人体的电流就小,危险就小。如果线路对地绝缘不良,就有触电危险。
②在6～10kV,由于电压高,因此触电大,很危险。
(3) 两相触电: 如图11-3所示。人体不同部分同时接触两根火线,人体承受的电压为两根火线间的线电压。流过人体的电流为I人=U线/R人,显然两相触电比单相触电更危险。
图11-3 两相触电
(4) 跨步电压触电: 如图11 -4所示。由于外力 (如雷电、大风) 的破坏等原因,电气设备、避雷针的接地点,或者断落电线断头着地点附近,将有大量的扩散电流向大地流入,而使周围8 ～20m的地面上形成大电场,此电场分布着不同的电位而以接地点 (或着地点) 的电位为最高。当人的脚与脚之间同时踩在不同电位的地表面两点时,会引起跨步电压触电。
图11-4 跨步电压触电
(5) 电器设备外壳漏电触电: 当电器设备漏电使金属外壳带电时,在有保护接地的情况下,人体若与金属外壳接触,流过人体的电流很小,不会对人体造成伤害。但当线路故障或绝缘破损又无保护接地的情况下时,人体接触这此漏电或带电的设备外壳时,流过人体的电流就会超过致命电流而发生触电事故,大部分触电事故属于这一类间接触电事故。
4. 触电事故的预防
总结安全用电经验和事故教训,应采取以下的预防措施:
(1) 加强安全管理,建立和建全安全工作规程和制度,并严格执行。
(2) 保证电气设备制造质量和安装质量,做好保护接地或保护接零,在电气设备的带电部分安装防护罩、防护网。
(3) 使用、维护、检修电气设备,严格遵守有关安全规程和操作规程。
(4) 尽量不进行带电作业,特别在危险场所 (如高温、潮湿地点) 严禁带电工作; 必须带电作业时,应该用各种安全防护用具、安全工具,如使用绝缘棒、绝缘夹钳和必要的仪表,带绝缘手套、穿绝缘靴等,并设专人监护。
(5) 对各种电气设备按照规定进行定期试验检查和检修,发现故障应及时处理; 对不能修复的设备,不可使其带“病” 运行,应立即更换。
(6) 根据规定,在不宜使用380/220V电压的场所,应使用12～36V的安全电压。
(7) 禁止非电工人员乱装乱拆电气设备,更不得乱接导线。
(8) 加强技术培训和安全培训,提高安全生产和安全用电水平。