第一章电工安全基础知识

电工安全技术第一章电工安全基础知识电工安全技术第一章电工安全基础知识第一节：人体触电常识第二节：安全电流、安全电压与安全距离第三节绝缘与载流量第四节安全色与安全标志第一节人体触电常识一、人体触电与触电形式1、人体触电概念：外部的电流经过人体，造成人体器官组织损伤甚至死亡，称为触电。（见P1图）（人体触及带电体时,电流对人体所造成的伤害。电流对人体有两种类型的伤害：电击和电伤。后面再讲）提问：内因、外因是什么？如果人体处于绝缘状态还会发生触电吗？为什么？2、人体触电形式的一般分类（1）、单相触电：指人体在地面或其他接地导体上，人体某一部分触及一相带电体的触电事故。大部分触电事故都是单项触电事故。（接触到一根相线）（2）、两项触电：指人体不同部位同时触及两相带电体的触电事故。其危险性一般是比较大的。（3）、跨步电压触电：当带电体接地有电流流入地下时，电流在接地点周围土壤中产生电压降。人在接地点周围，两脚之间出现的电压叫跨步电压。当此引起的触电事故叫跨步电压触电。（4）接触电压触电：指触及漏电设备外壳时，手脚之间所承受的电压发生的触电事故。（1）弧光触电--当人体过分接近高压带电体，与带电体的空气间隙小于最小安全距离时，可能造成弧光触电。规定最小允许安全距离设备不停电时的安全距离电压等级KV安全距离（m）电压等级KV安全距离（m）10及以下20～354460～1100.71.001.201.501542203305001.502.004.005.003、增加：人体触电形式的其他形式弧光触电（2）感应电压触电—由于带电设备的电磁感应和静电感应作用，将会在附近停电设备上感应出一定的电位而引起的触电。（3）剩余电荷触电—较大容量的设备在刚断开电源后仍将保留一定的电荷防范措施——逐相对地充分放电（4）雷电触电—直击雷破坏、感应雷破坏和雷电波侵入破坏（5）静电触电—由于不同物质的互相摩擦产生危害：静电放电引起火灾或爆炸，而当静电大量积累产生很高的电压时，也会对人身造成伤害。4、触电方式详细介绍（1）单相触电（分类）《1》电源中性点接地系统的单相触电R0通过人体电流:mA50mA219P0PbRRUI式中:UP:电源相电压(220V)Ro:接地电阻4Rb:人体电阻1000《2》电源中性点不接地系统的单相触电R'对地绝缘电阻Ib人体接触某一相时，通过人体的电流取决于人体电阻Rb与输电线对地绝缘电阻R'的大小。但导线与地面间的绝缘可能不良（R'较小），甚至有一相接地，这时人体中就有电流通过。若输电线绝缘良好，绝缘电阻R'较大，对人体的危害性就减小。（2）两相触电两相触电触电后果更为严重！！！通过人体的电流：A3801000380b.RUIblmA50mA380这时人体处于线电压下，Ib（3）跨步电压触电U电位分布接地点20m0.8m跨步电压双脚跨步在高压输电线断线落地时，有强大的电流流入大地，在接地点周围产生电压降。如图所示。当人体接近接地点时，两脚之间承受跨步电压而触电。跨步电压的大小与人和接地点距离，两脚之间的跨距，接地电流大小等因素有关。一般在20m之外，跨步电压就降为零。返回可能发生跨步电压触电的五种情况a、带电导体（特别是高压导体）故障接地处；b、接地装置流过故障电流时；c、正常时有较大工作电流流过的接地装置附近；d、防雷装置承受雷击时；e、高大设施或高大树木遭受雷击时。影响跨步电压大小的因素及防止跨步电压的方法影响因素：接地电流大小、鞋、地面特征、两脚之间的跨距、两脚的方位和离接地点的远近。防止方法：顺着电场线站立或并脚跳出4.接触电压触电人体触及正常时不带电而故障情况下呈现对地电压的电气设备金属外壳所造成的人身触电事故20m对地电压（％）距离（m）100接触电压电位分布人站在发生接地短路故障设备旁边，触及漏电设备的外壳时，其手脚之间所承受的电压。由接触电压引起的触电称为接触电压触电。二、电流对人体的伤害人本身就是一种电气设备，这是因为：人的整个神经系统是以电信号和电化学反应为基础的。上述电信号和电化学反应所涉及的能量是非常小的。人只要求正常功能所必要的电能，由于这个能量非常小，因此，系统功能很容易被破坏。人触电时电流对人体所造成的伤害分成两种类型：电击和电伤。电击就是通常所说的触电，是指电流通过人体内部，对人体内脏级神经系统造成破坏直至死亡，它主要是对人体造成内伤。（呼吸系统、心脏和神经系统的内部组织破坏乃至死亡）常见的3种情况见P3图1.6电伤是指电流通过人体外部表皮造成的局部伤害。通常有电流的热效应、化学效应和机械效应等造成。例如：在电弧作用下或熔断丝熔断时，对人体外部的伤害，如烧伤、金属溅伤等。电伤的后果见P4图1.7（三种）增加教学：影响电流对人体伤害的6种因素电流对人体的伤害程度取决于通过人体电流的大小、持续时间、电流的频率、电流通过人体的途径以及人体的状况等因素。1.伤害程度与电流强度的关系对于工频交流电，按照人体对所通过大小不同的电流所呈现的反应，可将电流划分为三级。名称定义大小男子女子感知电流引起感觉的最小电流1.1mA0.7mA摆脱电流人触电后能自主摆脱电源的最大电流9mA6mA致命电流在较短时间内引起心室颤动、危及生命的电流与通电时间有关人体允许的安全工频电流:30mA工频危险电流:50mA2.伤害程度与通电时间的关系电流通过人体的时间愈长，则伤害愈大。电流的路径通过心脏会导致神经失常、心跳停止、血液循环中断，危险性最大。其中电流的流经从右手到左脚的路径是最危险的。3.伤害程度与电流途径的关系4.伤害程度与电流种类的关系电流频率在40Hz~60Hz对人体的伤害最大。电流对人体的作用，女性较男性敏感；小孩遭受电击较成人危险；同时与体重有关系。在一定的电压作用下，通过人体电流的大小就与人体电阻有关系。人体电阻因人而异，与人的体质、皮肤的潮湿程度、触电电压的高低、年龄、性别以至工种职业有关系，通常为104~105，当角质外层破坏时，则降到800~1000。5.伤害程度与人体状况的关系6.伤害程度与人体电阻的关系增加教学：触电事故规律•缺乏电气安全知识•违反操作规程•设备不合格•维修不善•偶然因素•季节性•低压多于高压•农村多于城市•青、中年人多•单相多•二次事故构成多•与生产部门性质有关原因规律第一节人体触电常识作业:1、什么是人体触电？2、电流对人体的伤害分为哪两种类型？3、写出触电的常见形式。4、思考题（1）是否人体一接触到电就称为触电？（1）人体发生触电的内因、外因是什么？（3）如果人体处于绝缘状态还会发生触电吗？为什么？不是。人体是导体，当人体成为闭合电路的一部分时，就会有电流通过。如果电流达到一定大小，就会发生触电事故。（家庭电路中发生触电事故都是直接或间接接触到火线造成的。第二节：安全电流、安全电压与安全距离一、安全电流：1、定义：电流通过人体时，对人体机能组织不造成伤害的电流值，即为安全电流。当触电电源不会自动消失，但无二次灾害时，通常规定工频安全电流在不超过1S时，为30mA触电电源不会自动消除，但有二次灾害的危险时通常以摆脱电流作为依据（通常认为是≤10mA）2、人体对触电电流的反应：参看课本P5表1.13、影响触电伤害程度的六个因素：电流大小、流过的途径、持续时间、电流的种类、交流电的频率和人体的健康状况等4、安全电流值：各国规定不一样，我国没有明确规定，但一般成人取时间不超过1Ｓ时的安全电流为３０ＭＡ①心室颤动数秒～数分钟（６～８分钟）→死亡Ｔ波前半部（约0.1s）——心脏易损（激）区心室颤动，幅值小，频率高（800～1000次/每分钟以上），无规则，发生始于T波的前半部。ＴＰＲ收缩舒张心室颤动ＱＳ增加：电击致命原因②窒息窒息→缺氧或中枢神经反射→室颤.特点:致命时间较长。10～20分钟。③电休克（昏迷）由于中枢神经反射造成体内功能障碍，昏迷时间长后的死亡。增加：人体对工频电流值触电的反应感知电流——引起感觉的最小电流。如轻微针刺，发麻。平均（概率50%），男：1.1mA；女：0.7mA摆脱电流——能自主摆脱带电体的最大电流。平均（概率50%），男：16mA；女：10.5mA最低（概率0.5%），男：9mA；女：6mA室颤电流——引起心室发生心室纤维性颤动的最小电流。I颤＝50mA适用于当1s≤t＜5s时；I颤＝50/tmA适用于当0.01s＜t＜1s时。电流持续时间t↑→吸收电能↑→伤害↑t↑→电流重合心脏易损（激）期，危险↑t↑→人体电阻↓→人体电流↑→伤害↑t↑→中枢神经反射↑→危险↑电流途径不同途径，危险性不同，但没有不危险的途径。最危险的是：左手到前胸。判断危险性，既要看电流值，又要看途径。电流种类高频电流——烧伤比工频电流严重，但电击的危险性较小。冲击电流——指作用时间＜0.1~10ms的电流。种类：方脉冲、正弦波、电容放电脉冲。影响室颤的主要影响因素是It和I2t的值。（I—有效值）直流电流——持续时间＞心脏周期时，室颤阈值为交流的数倍；持续时间＜200ms时，室颤阈值与交流大致相同。１、定义：不带任何防护设备，对人体各部分组织均不会造成伤害的电压值，称为安全电压。叫做安全特低电压。（电流通过人体时，人体承受的电压越低，触电伤害越轻。当电压低于某一定值后，就不会造成触电了。计算公式：触电电源能自动消除U=IR）触电电源不会自动消失，但无二次灾害时，我国一般采用50V为安全电压（上限）触电电源不会自动消除，但有二次灾害的危险时，我国标准规定（１９８３年）——安全电压分为42V、36V、24V、12V、6V五个等级，且在任何情况下均不得超过50V我国规定工频电压有效值的限值为50V，直流电压的限值为120V。２、安全电压级别：１２Ｖ、２４Ｖ和３６Ｖ（将额定1kV以上电压称为“高电压”，额定电压在1kV以下电压称为“低电压”）３、安全电压的选用：根据使用环境、人员和使用方式等因素确定安全电压适用的场所：见课本Ｐ５—Ｐ６二、安全电压注意：根据国际电工委员会相关的导则中有关慎用“安全”一词的原则，上述安全电压的说法仅作为特低电压保护型式的表示，即：不能认为仅采用了“安全”特低电压电源就能防止电击事故的发生！安全特低电压必须由安全电源供电。可以作为安全电源的主要有：安全隔离变压器蓄电池及独立供电的柴油发电机即使在故障时仍能够确保输出端子上的电压不超过特低电压值的电子装置电源等。三、安全距离1、定义：为了防止人体触及或过分接近带电体，防止车辆等物体碰撞或过分接近带电体，避免发生人体触电、各种短路、火灾和爆炸事故，在人体与带电体之间、带电体与地面之间、带电体与带电体之间、带电体与其他物体和设施之间，都必须保持一定的距离，这种距离称为电气安全距离。（有4种安全距离）2、种类：根据各种电气设备（设施）的性能、结构和工作的需要，安全间距大致可分为以下四种:（1）各种线路的安全间距（2）变、配电设备的安全间距（3）各种用电设备的安全间距（4）检修、维护时的安全间距3、例如1：设备不停电时人身（正面）对无遮拦导电部分的安全距离：（详见课本P6表1.2）500kV，5m；220kV，3m；110kV，1.5m；35kV，1m；10kV，0.7m。例如2：工作人员工作中正常活动范围与带电设备的（最小）安全距离：（详见课本P7表1.3）例如3：10kV线路在各种环境中的对地安全距离10KV电力线路与居民区及工矿企业地区的安全距离为6.5米；非居民区，但是有行人和车辆通过的安全距离为5.5米；交通困难地区的安全距离为4.5；公路路面的安全距离7米；铁道轨顶的安全距离为7.5米；通航河道最高水面的安全距离为6米；不通航的河流、湖泊（冬季水面）的安全距离5米第二节安全电流、安全电压与安全距离作业：1、什么叫安全电流？通常取工频交流电的触电安全电流值和致命电流值各是多少？2、什么叫安全电压？我国标准规定的五级和三级安全电压分别为多少？在任何情况下安全电压均不得超过多少伏？3、写出安全距离的定义。10KV及以下带电设备对人正面的安全距离是