安全電壓及其相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)講述_第1頁
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文檔簡介

1、又稱安全特低電壓,指保持獨(dú)立回路的,其帶電導(dǎo)體之間或帶電導(dǎo)體與接地體之間不超過某一安全限值的電壓。中國國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定工頻電壓有效值的限值為50V、直流電壓的限值為120V。中國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定工頻電壓有效值的額定值有42V,36V,24V,12V和6V。特別危險(xiǎn)環(huán)境中使用的手持電動(dòng)工具應(yīng)采用42V安全電壓。有電擊危險(xiǎn)環(huán)境中使用的手持照明燈和局部照明燈應(yīng)采用36V或24V安全電壓。金屬容器內(nèi)、特別潮濕處等特別危險(xiǎn)環(huán)境中使用的手持照明燈應(yīng)采用12V安全電壓。水下作業(yè)等場所應(yīng)采用6V安全電壓。具有安全電壓的設(shè)備即III類設(shè)備。 安全電壓標(biāo) 準(zhǔn) 號(hào): GB3805-1983替代標(biāo)準(zhǔn)號(hào): 被 GB/T 3805-

2、1993 替代發(fā)布單位: 不詳起草單位: 北京市勞動(dòng)保護(hù)科學(xué)研究所發(fā)布日期:實(shí)施日期:點(diǎn) 擊 數(shù): 3453更新日期: 2008年10月05日本標(biāo)準(zhǔn)的制定是為了防止因觸電而造成的人身直接傷害。當(dāng)電氣設(shè)備需要采用安全電壓來防止觸電事故時(shí),應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境、人員和使用方式等因素選用本標(biāo)準(zhǔn)中所列的不同等級(jí)的安全電壓額定值。本標(biāo)準(zhǔn)不適用于水下等特殊場所,也不適用于有帶電部分能伸入人體內(nèi)的醫(yī)療設(shè)備。本標(biāo)準(zhǔn)中的安全電壓相當(dāng)于國際電工委員會(huì)出版物中的安全特低電壓(Safety extralow voltage)1 定義11 安全電壓為防止觸電事故而采用的由特定電源供電的電壓系列。這個(gè)電壓系列的上限值,在任何情

3、況下,兩導(dǎo)體間或任一導(dǎo)體與地之間均不得超過交流(50500Hz)有效值50V。注:除采用獨(dú)立電源外,安全電壓的供電電源的輸入電路與輸出電路必須實(shí)行電路上的隔離。工作在安全電壓下的電路,必須與其它電氣系統(tǒng)和任何無關(guān)的可導(dǎo)電部分實(shí)行電氣上的隔離。直流電的上限值待以后補(bǔ)充制訂。12 人身直接傷害因電流本身的作用而對(duì)人身造成的傷害。2 等級(jí)21 安全電壓額定值的等級(jí)為42,36,24,12,6V。22 當(dāng)電氣設(shè)備采用了超過24V的安全電壓時(shí),必須采取防直接接觸帶電體的保護(hù)措施。 附加說明:本標(biāo)準(zhǔn)由勞動(dòng)人事部提出。本標(biāo)準(zhǔn)由北京市勞動(dòng)保護(hù)科學(xué)研究所負(fù)責(zé)起草。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人趙錄臻、朱德基、劉秀珍、崔國璋。

4、安全電壓編制說明一、 標(biāo)準(zhǔn)的編制理由安全電壓值是低壓電氣安全方面的一個(gè)基準(zhǔn)值,很多低壓電氣設(shè)備(如類電動(dòng)工具、安全行燈、電壓型漏電保護(hù)裝置等)需要根據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)來進(jìn)行設(shè)計(jì)和制造,很多低壓電氣方面的規(guī)范、規(guī)程也需要依據(jù)它來制定有關(guān)的條款。從學(xué)術(shù)上講,也需要有個(gè)國家標(biāo)準(zhǔn),以便為統(tǒng)一提法提供重要依據(jù)。我國以前一直沒有單獨(dú)的安全電壓標(biāo)準(zhǔn),只是在某些方向作為一些相應(yīng)的規(guī)定,如1956年國務(wù)院頒布的工廠安全衛(wèi)生規(guī)程第44條規(guī)定了“行燈的電壓不能超過36V,在金屬容器或者潮濕處不能超過12V”。這是建國初期從蘇聯(lián)的有關(guān)規(guī)程中移值過來的。這一條款只是從安全的角度規(guī)定了行燈的電壓。但并沒有對(duì)安全電壓作出全面的定義

5、和規(guī)定。幾十年來我國基本上是把這一條款當(dāng)作安全電壓標(biāo)準(zhǔn)來貫徹的,不但行燈的電壓照這個(gè)規(guī)定執(zhí)行了,而且電動(dòng)工具的制造、漏電保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)等實(shí)際上也受到了這一條款的約束。幾十年過去了,整個(gè)世界的工業(yè)化和電氣化水平有了極大的提高,在電流對(duì)人體的影響的研究方面也有了重大的進(jìn)展;另一方面節(jié)約能源也成為各國普遍重視的嚴(yán)重問題,研究節(jié)能技術(shù),講究經(jīng)濟(jì)效益已成為一種國策。與此同時(shí),電工產(chǎn)品在國際市場上的競爭也越來越激烈。如果在安全電壓值上要求過嚴(yán),既不利于提高工作效率和經(jīng)濟(jì)效益,也不利于我國的電工產(chǎn)品打入國際市場。這些都促使我國盡早制定出一個(gè)安全電壓國家標(biāo)準(zhǔn),以減少觸電傷亡事故,保障人民的人身安全,促進(jìn)國家的

6、經(jīng)濟(jì)建設(shè)和增強(qiáng)我國在國際上的經(jīng)濟(jì)競爭能力。二、 制定本標(biāo)準(zhǔn)的簡要過程安全電壓值問題是1980年正式提出來的,是由原國家勞動(dòng)總局帶頭提出的。1981年正式列入國家標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目計(jì)劃。本標(biāo)準(zhǔn)由北京市勞動(dòng)保護(hù)科學(xué)研究所負(fù)責(zé)起草,北京農(nóng)業(yè)大學(xué)獸醫(yī)系配合做電擊動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。1982年5月寫出了標(biāo)準(zhǔn)的初稿,征詢意見并作了修改后,提出了標(biāo)準(zhǔn)的送審稿。1982年11月由勞動(dòng)人事部勞動(dòng)保護(hù)局主持,在杭州召開了審查會(huì),對(duì)標(biāo)準(zhǔn)送審稿又作了進(jìn)一步的修改,形成了報(bào)批稿上報(bào)。國家標(biāo)準(zhǔn)局在審查報(bào)批稿時(shí),根據(jù)有關(guān)部門的意見和反映,并與主管部門及起草單位協(xié)商,對(duì)報(bào)批稿又作了一些變動(dòng)。1983年7月國家標(biāo)準(zhǔn)局以國標(biāo)發(fā)1983297號(hào)文批準(zhǔn)

7、發(fā)布了本標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)確定了1984年5月1日起全國實(shí)施。三、 制定本標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)(1) 有關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)和國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)。(2) 我國歷年來發(fā)布的國家級(jí)和部級(jí)有關(guān)電氣安全的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和規(guī)程。(3) 國內(nèi)外有關(guān)電擊生理方面的文獻(xiàn)資料。(4) 標(biāo)準(zhǔn)起草單位做的電擊動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。(5) 在全國范圍內(nèi)收集的100V以下的低壓觸電死亡事例。(6) 類電動(dòng)工具現(xiàn)場使用的情況,以及對(duì)一引起經(jīng)常使用安全電壓的場所進(jìn)行的實(shí)地考察。(7) 國內(nèi)有關(guān)管理部門和生產(chǎn)制造單位的反映和要求。四、 標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的說明1 關(guān)于引言部分(1) 制定本標(biāo)準(zhǔn)的目的是防止因觸電而造成的人身直接傷害。防止觸電事故,應(yīng)采取多種措施,采用安全電壓只是其中

8、的一種。當(dāng)電氣設(shè)備需要用降低電壓的方法來防止觸電事故時(shí),才受安全電壓標(biāo)準(zhǔn)的約束。如手持式電動(dòng)工具在有觸電危險(xiǎn)的場所使用時(shí),若是依靠降低電壓來保證電氣安全,則要求采用42V(指交流有效值)及其以下的額定電壓,但是這并不意味著在有觸電危險(xiǎn)的場所使用的一項(xiàng)手持式電動(dòng)工具都必須采用42V及其以下的電壓。事實(shí)上還是有用220V的工具的,但必須采用其它有效的防觸電措施,如工具采用雙重絕緣結(jié)構(gòu)或操作者戴絕緣手套,穿絕鞋等。本標(biāo)準(zhǔn)只考慮因觸電造成的人身的直接傷害,不包括因觸電而造成高空墜落等二次性電擊事故。也不包括電氣防爆和電氣職業(yè)病。假如考慮二次性觸電事故,則安全閾值將控制在感知閾以下,這樣太嚴(yán)的要求,很多

9、設(shè)備將無法設(shè)計(jì)制造,因而是不切實(shí)際的。至于在高空作業(yè)中使用電氣設(shè)備的問題,可以另作特殊規(guī)定。電氣防爆問題雖然也是個(gè)電氣安全問題,但它不同于人身直接安全。電氣防爆有它自己的特殊性,無論從原理到措施以及安全的極限值都與防觸電有本質(zhì)的差異,因此不應(yīng)包括進(jìn)來。關(guān)于電氣職業(yè)病問題,除了高頻段與微波段正在制定衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)外,有關(guān)工頻電的職業(yè)病問題目前仍處在探討階段。即使將來有了肯定性的結(jié)果,那也屬于制定衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的問題。(2) 安全電壓的選用,是個(gè)涉及面很廣的問題。這需要考慮使用場所、操作人員條件、使用方式、供電方式、線路狀況等多種因素。目前還沒有條件在本標(biāo)準(zhǔn)中把這些問題都明確地規(guī)定下來,需要由各主管部門根據(jù)實(shí)

10、際情況做出更具體的規(guī)定。但無論在何種情況下,安全電壓的上限值都不得超過交流有效值50V,這一界限是不能超越的。(3) 考慮到本標(biāo)準(zhǔn)是低壓電氣安全方面的基礎(chǔ)性標(biāo)準(zhǔn),其適用范圍應(yīng)盡可能廣泛一些。但“廣”也要有一個(gè)限度,即目前僅適用于在陸地上(包括礦井和船舶上)使用的電氣設(shè)備,而未包括在水中等特殊場所使用的電氣設(shè)備。水中的電擊危險(xiǎn)性問題,是個(gè)有待進(jìn)一步研究的大課題。目前國內(nèi)已有人在做這方面的研究工作,待將來?xiàng)l件成熟時(shí)再行增補(bǔ)或另訂一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。礦井與陸地上條件本來不太一樣,但還不象水中作業(yè)那么特殊。本標(biāo)準(zhǔn)在安全電壓中分了等級(jí),已考慮了這種差異,因而也可以包括進(jìn)來。船舶上的電氣設(shè)備與陸地上也是有差異的,但

11、從防觸電角度看,這種差異還不是本質(zhì)性的。雖然船體多數(shù)是用金屬制成,但因?yàn)榇吧系墓╇娤到y(tǒng)是獨(dú)立存在的,并且要求整個(gè)供電系統(tǒng)與船體絕緣,供電線路又主要是電力電纜,所以相對(duì)來講還是比較安全的。因此,我們認(rèn)為船用電氣設(shè)備在安全電壓方面可以與陸地上的電氣設(shè)備同樣對(duì)待。關(guān)于家用電器問題。在本標(biāo)準(zhǔn)的征求意見稿中對(duì)電氣設(shè)備本來有個(gè)“勞動(dòng)生產(chǎn)中使用”的限定詞,其用意是排除家用電器,主要是考慮到家用電氣的使用者不光是成年人,還是老年人、小孩與病人等,這些人的安全電壓限值應(yīng)該比成年人低。但是實(shí)際上家用電器與生產(chǎn)用電器有時(shí)很難分清,如電理發(fā)剪,在家里是家用電器,在理發(fā)店則是生產(chǎn)用電器,而且接觸的也不光是成年人,也有

12、老人和小孩,所以沒有必要這么來分。另外,安全電壓的安全功能,并不單純依靠電壓低,同時(shí)還要依靠使用安全隔離電源(或獨(dú)立電源)等才有保障,而這些條件的防觸電作用對(duì)誰都是一樣的。因此,現(xiàn)在取消了“勞動(dòng)生產(chǎn)中使用”這個(gè)限定詞。考慮到某些醫(yī)療設(shè)備有帶電部分伸入到人體內(nèi),而體內(nèi)電阻比人體正常電阻要小得多,需要作特殊考慮,因而不屬于本標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍。(4) 本標(biāo)準(zhǔn)中的“安全電壓”相當(dāng)于國際標(biāo)準(zhǔn)的“安全特低電壓(Safety extralow voltage)”。我們所以不直接引用“安全特低電壓”這個(gè)詞,主要是考慮了以下幾點(diǎn): 國際標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于“安全特低電壓”的定義很不統(tǒng)一,它的含義和值也不一樣。為了避免卷入這

13、種混亂狀態(tài),我們認(rèn)為不應(yīng)輕易引用。 “安全特低電壓”這個(gè)詞涉及電壓的分段問題。什么叫“高電壓”,什么叫“低電壓”,“特低電壓”,這在我國尚無統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),學(xué)術(shù)上的見解也不一致。為了避免與電壓等級(jí)的分段問題糾纏在一起,最好不用這樣的詞。 “安全電壓”的叫法,更適合于中國人的習(xí)慣,也易于為群眾所理解。2 關(guān)于定義征求意見稿本來沒寫定義,根據(jù)許多單位的建議,在送審稿中增加了定義部分。但考慮到多數(shù)名詞術(shù)語是通用的,在電工名詞術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)中都有,不必重復(fù)列出。本標(biāo)準(zhǔn)只提出了兩個(gè)最直接有關(guān)的名詞定義:(1) 關(guān)于“安全電壓”的定義制定本標(biāo)準(zhǔn)首先遇到的大難題就是沒有一個(gè)公認(rèn)的、統(tǒng)一的、科學(xué)的關(guān)于“安全電壓”的定義

14、。由于對(duì)“安全電壓”的理解和要求不同,所訂的值也必然是五花八門。從已收集到的29個(gè)國外標(biāo)準(zhǔn)(規(guī)程)來看,涉及安全電壓的名詞就不下12種,其數(shù)值差別也很大。就IEC(國際電工委員會(huì))來說,它的各個(gè)技術(shù)委員會(huì)(TC)所訂的安全電壓值也不統(tǒng)一。有些名詞雖是相同的(如都叫“安全特低電壓”),定義的內(nèi)容也大致相同,但是所訂的值卻不一樣。如TC61(家用電器的安全)起草的3351出版物(“家用和類似用途電器的安全。第一部分:通用規(guī)則”)中規(guī)定的“安全特低電壓”的值是42V交流有效值,而TC74(電氣辦公機(jī)器和數(shù)據(jù)處理設(shè)備的安全)起草的380出版(“電氣辦公機(jī)器的安全)”中規(guī)定的“安全特低電壓”的值是42V

15、交流峰值(注:峰值0.707=有效值)。在IEC364441出版物(“建筑物的電氣裝置。第四篇:安全保護(hù)。第41章:觸電保護(hù)”),第411.1.1條款指出:不超過交流50V(有效值)觸電保護(hù)是有保證的。而在411、1.3.7條款中則又規(guī)定:如果標(biāo)稱電壓不超過交流25V(有效值),正常工作時(shí)一般不需要觸電保護(hù)。我們對(duì)國際標(biāo)準(zhǔn)(主要是IEC出版物)進(jìn)行了較為認(rèn)真細(xì)致的分析與研究,并和參考IEC實(shí)際工作的西德電報(bào)專家魯?shù)婪蚓瓦@些問題多次交換了意見。通過這些工作,我們認(rèn)為國際上關(guān)于安全電壓方面的基本觀點(diǎn)可以歸納為以下幾點(diǎn): 從人身直接接觸保護(hù)來講,應(yīng)以25V(交流有效值)為上限,超過25V就應(yīng)遮欄起來

16、,或絕緣起來; 若以25V為上限,人身安全是有保證了,但從電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)制造來講是很困難的。從經(jīng)濟(jì)上,技術(shù)上講是行不通的。因此,在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)與安全要求之間要找到一種妥協(xié)的辦法; 妥協(xié)的辦法是把安全電壓限值適當(dāng)提高,但附加一些措施條件以保障人身安全,而這些條件對(duì)電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)制造來講又應(yīng)是切實(shí)可行,并非苛求的。在大多數(shù)的國際標(biāo)準(zhǔn)中把這種適當(dāng)提高了的安全電壓稱為“安全特低電壓”,而對(duì)人身直接接觸的安全限值25V,則沒有一個(gè)明確的、統(tǒng)一的稱呼?!鞍踩氐碗妷骸钡闹担ń涣鳎┒ㄔ?2V到50V這個(gè)范圍內(nèi); 所附加的措施條件,主要有三條:a 電源要用安全隔離變壓器,或采用獨(dú)立電源;b 設(shè)備本身及其附件沒有

17、可以被人體觸及的帶電體(低于25V時(shí)不要求);c 輸出部分(即工作在安全特低電壓的部分)不接地。注:有的標(biāo)準(zhǔn)不要求。我們的定義是在上述分析研究的基礎(chǔ)上給出的,其中包含這樣幾層意思: 安全電壓是用于防止觸電事故的。 安全電壓必須由特定電源供電。為使定義語句精煉一些,對(duì)特定電源的具體要求,標(biāo)準(zhǔn)1.1中以注的形式表達(dá),著重強(qiáng)調(diào)電路上的隔離。 安全電壓不是單純指某一個(gè)值,則是一個(gè)系列。 安全電壓系列有個(gè)上限值,這個(gè)限值對(duì)交流來說是有效值50V。直流電的安全電壓系列和上限值,正在研究中,待以后修訂時(shí)補(bǔ)充。 這個(gè)上限值,無論在空載情況下、正常工作情況下或故障情況下,都不允許超過。 這個(gè)電壓值指的是任何兩導(dǎo)

18、體間或任一導(dǎo)體與地之間的電位差。這樣規(guī)定既考慮了手腳通路的觸電,也考慮了手手通路及其他通電途徑的觸電。定義中還涉及到了頻率范圍問題,我們提出的范圍是50500Hz。根據(jù)IEC479出版物的附錄C,擺脫電流的頻率曲線是以5060Hz為最低點(diǎn),高于50Hz的交流電的擺脫電流閾值都高于50Hz的,因而我們以50Hz的實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),其他頻率的安全限值向50Hz上靠,這樣安全系數(shù)就更大了,我們所以沒有把頻率范圍擴(kuò)大一些,主要考慮到目前的實(shí)用意義不大。為什么把“安全電壓”的上限值定為交流有效值50V,而不是習(xí)慣上的36V呢?其理由是: 國際上普遍采用24V。在能源日益緊張的情況下,國際上很注重節(jié)能,國際標(biāo)準(zhǔn)

19、中的“安全特低電壓”的值有逐步提高的趨勢(shì)。如1980年出版的IEC92101出版物(“船用電氣設(shè)備。通用要求”)中已將這個(gè)值提高到55V。我國現(xiàn)在也把降低能源消耗,提高經(jīng)濟(jì)效益作為經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的一個(gè)指導(dǎo)方針。因此,在保證安全的前提下,適當(dāng)提高電源電壓,將有利于降低能源消耗,提高設(shè)備出力,提高工作效率。同時(shí),這樣做也有利于提高我國機(jī)電產(chǎn)品在國際市場上的競爭能力??傊?,這樣做對(duì)國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)是有利的。 從電生理效應(yīng)上考慮,把36V提高到50V也是可行的。因?yàn)閺碾娚硇?yīng)角度看,36V與50V處在同一生理效應(yīng)區(qū)域內(nèi),所以36V與50V雖然有數(shù)量上的差別,但在電生理效應(yīng)上并沒有質(zhì)的差別。當(dāng)人體直接接觸36

20、V與50V電壓時(shí),都有一定的危險(xiǎn),都是處在痙攣閾(能引起肢體、肌肉痙攣的界線)以上,致顫閾(能引起致死的心室纖維性顫動(dòng)的界限)以下這個(gè)區(qū)域內(nèi)。正常人在接觸不同電壓時(shí)的具有代表性的人體電阻如表1所示:概括據(jù)IECTC64(See)309號(hào)文件所提供的曲線(見圖1),11mA至38mA的電流當(dāng)接觸時(shí)間超過10s時(shí),都處于區(qū)域的范圍內(nèi),都會(huì)引起非致命性的病生理效應(yīng)。這里說的“非致命性”,是指短時(shí)間接觸而言。當(dāng)人觸電后,若由于痙攣而不能自主擺脫電源時(shí),就會(huì)造成長時(shí)間接觸,就有可能發(fā)生生命危險(xiǎn)。長時(shí)間觸電的安全閾值要比短時(shí)間的低得多。從我們和北京農(nóng)業(yè)大學(xué)獸醫(yī)系協(xié)作進(jìn)行的電擊動(dòng)物實(shí)驗(yàn)來看,這個(gè)閾值比國外某

21、些文獻(xiàn)推斷的還要低。我們做了十頭豬和十頭羊的電擊實(shí)驗(yàn)。當(dāng)電擊的豬的時(shí)間控制在15s以內(nèi)時(shí),盡管電壓加到50V,電流有的達(dá)到了126mA,仍無一例死亡;但當(dāng)電擊時(shí)間延長到30s時(shí),電壓加到42V便開始有死亡的,電壓加到50V,幾乎全部死亡。(注:在實(shí)驗(yàn)條件下,動(dòng)物的體電阻只有幾百歐姆,比人體正常電阻要小得多)。表1注:“干燥”與“潮”兩種狀況下獲得的人體電阻值,其通電途徑為單手至雙足;“濕”狀況下獲得的人體電阻值,其通電途徑為雙手至雙足。過去大家往往把36V當(dāng)作人身長時(shí)間直接接觸也不會(huì)有危險(xiǎn)的電壓,實(shí)際上這是一種誤解。36V的規(guī)定是從蘇聯(lián)引進(jìn)的,但在蘇聯(lián),對(duì)36V的接觸也是有時(shí)間限制的。由蘇聯(lián)國

22、家科委和全蘇工會(huì)中央理事會(huì)所屬的勞動(dòng)保護(hù)科學(xué)部電氣安全小組起草的人身允許接觸電壓和人體允許電流暫行規(guī)程中,就規(guī)定36V的允許持續(xù)時(shí)間是310s。因此,把36V作為安全電壓是有條件的,而不是無條件的;是相對(duì)安全,而不是絕對(duì)安全。 我們定的上限值50V,并不是單純的一個(gè)電壓數(shù)值,它還附有“由特定電源供電”這個(gè)重要前提。這個(gè)“特定電源”就是“獨(dú)立電源”或是安全隔離變壓器等隔離電源。這個(gè)前提本身就是一項(xiàng)重要的防觸電措施,而過去的36V安全電壓并沒有這種明確規(guī)定。這次從電壓的絕對(duì)值來看是提高了,似乎危險(xiǎn)性增強(qiáng)了。但從整個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來看,除去規(guī)定了電壓值以外,還對(duì)電源和電路提出了要求,還規(guī)定了設(shè)備的額定電壓值超

23、過交流有效值24V時(shí),必須采取防直接接觸帶電體的保護(hù)措施。所以,其安全程度不是降低,而是提高了。 據(jù)IES有關(guān)資料反映,多年來一直未收到過各成員國有關(guān)50V以下工頻電的觸電死亡事例。我們國內(nèi)也沒有這樣的事例,從我們收集到的電擊死亡事故中,電壓最低的是70V(電焊機(jī)空載時(shí)的電壓)。紹興漓渚鐵礦1980年曾發(fā)生過一起“36V”觸電死亡事故,但從我們調(diào)查獲得的原始資料來分析,其中疑點(diǎn)很多,尚不能結(jié)論為36V觸電死亡。我國葛洲壩水利樞紐工程使用了上千臺(tái)42V(200Hz)的混凝土振動(dòng)器,工地的環(huán)境條件是較差的,但從1976年起到1981年8月我們?nèi)フ{(diào)查時(shí)為止,并未發(fā)生一例死亡事故。這就可以說明,符合一

24、定條件的交流42V的電氣設(shè)備,是可以保障人身安全的。注:1為無反應(yīng)區(qū)2為無有害生理反應(yīng)區(qū)(即感知電流區(qū))。3 為非致命的病生理效應(yīng)區(qū)(會(huì)發(fā)生痙攣、呼吸困難、血壓升高,心臟機(jī)能紊亂等反應(yīng))4 為可能發(fā)生致命的心室顫動(dòng)和嚴(yán)重?zé)齻奈kU(xiǎn)區(qū)。圖1 電流對(duì)人體傷害程度的區(qū)域劃分 有的同志認(rèn)為在電生理效應(yīng)方面引用國際文獻(xiàn)資料是缺乏說服力的。其理由是:中國人與外國人種族不同、體質(zhì)不同,數(shù)據(jù)必然也不會(huì)同,這種說法是有一定道理的。但我們認(rèn)為,問題還應(yīng)這樣來看:即使同一人種、同一國家的人,個(gè)體差異也很大。這種個(gè)體差異遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了人種的差異。就拿人體阻抗來說,據(jù)蘇聯(lián)采礦工業(yè)電氣安全一書中介紹,他們?cè)诳扇淌艿碾妷簻y量了

25、636人的體阻抗,其最低值是1k,最高值是9.3 k,差異倍數(shù)達(dá)9.3。我國水利電力部北京中心試驗(yàn)所也曾對(duì)11個(gè)人的體電阻進(jìn)行過測量,通過電流為100A,通電途徑為單手至雙腳,測時(shí)結(jié)果:最低值為1.9 k,最高值為3.8 k,僅11人其差異倍數(shù)就達(dá)2。不但人與人之間差異很大,就是同一個(gè)人,由于測量的部位不同,其電阻值差異也會(huì)很大。因此,過于強(qiáng)調(diào)人種差異是沒有多大意義的。據(jù)我們所知,IEC文獻(xiàn)中所提供的數(shù)據(jù),凡涉及安全的,都是從最惡劣、最不利條件來考慮的。對(duì)性別、體質(zhì)、體重等也都作了考慮,其數(shù)值是定得比較保守的,保險(xiǎn)系數(shù)是比較大的。我們認(rèn)為這些從幾十年積累的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和大量事故分析中總結(jié)提煉出來的

26、數(shù)據(jù)是科學(xué)的,對(duì)我們中國也是適用的。(2) 關(guān)于“人身直接傷害”的定義這是為了區(qū)別二次性(即間接)觸電事故而提出來的。區(qū)別直接與間接,主要看事故是不是由電流本身的作用所造成的,如因觸電引起心室顫動(dòng)而致死,這就是電流本身作用造成的,屬直接傷害。而當(dāng)觸電時(shí)通過人體的電流并不大,只是刺激了一下,從電流的直接作用來看并不會(huì)使人死亡,但若觸電者是站在腳手架上,那么很可能由于這一刺激而使身體失去平衡而墜落,這是屬于二次性觸電事故。3安全電壓的等級(jí)由于環(huán)境條件、使用條件等的差異,各行各業(yè)對(duì)安全電壓的要求會(huì)有所不同。為了適應(yīng)不同的條件和要求,在上限值之下,分若干個(gè)等級(jí)是必要的??紤]到目前實(shí)際使用的情況,本標(biāo)準(zhǔn)

27、把安全電壓的額定值分為五個(gè)等級(jí)(即42、36、24、12、6V)。這些GB15680額定電壓的等級(jí)是一致的。4關(guān)于2.2條的說明2.2條規(guī)定,當(dāng)電氣設(shè)備采用了24V以上(不包含24V)的安全電壓時(shí),必須采取防直接接觸帶電體的保護(hù)措施。這就是說24V以上的設(shè)備是不允許有人體可以觸及裸露的帶電體的。由此可以推論,24V以下的設(shè)備是允許有人體可能偶然觸及裸露的帶電體的。這樣規(guī)定的理論是: 需要。電氣設(shè)備中有一些設(shè)備是不可避免地要有外露的帶電體的。如在較大的工廠中作運(yùn)輸用的軌道式電動(dòng)平車就是個(gè)典型例子。軌道就是電極,帶電的軌道就輔在地上,不可避免地會(huì)被人踩著?,F(xiàn)在使用的是36V交流電,我們認(rèn)為高了一點(diǎn)

28、,不太安全,應(yīng)該降為24V。但若再降低到12V,安全倒是有保障了,但降壓太大,距離稍遠(yuǎn),電動(dòng)機(jī)就難于起動(dòng)了,同時(shí)變壓器的體積和損耗都會(huì)加大,即不經(jīng)濟(jì),又不實(shí)用。采用24V,則不但保證了人身安全,在經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上也都是可行的。 可以保證安全。從我們所作的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)來看,即使是較長時(shí)間(最長達(dá)10min)的電擊,25V以下也沒有發(fā)生死亡現(xiàn)象。而且這種實(shí)驗(yàn)是在動(dòng)物體電阻只有500左右(相當(dāng)于人的體內(nèi)阻抗)的狀況下做的,而人的電阻,即使在皮膚有些潮濕的情況下,也有2000左右。從前面的表1中可以查到,當(dāng)接觸電壓為24V時(shí),即使皮膚是潮濕的,通過人體的電流也只有9.6mA,處于痙攣閾以下,人可以自主擺說電源

29、,因此是安全的。再從我們現(xiàn)場調(diào)查的情況來看,24V以下是可以保證安全的。北京重型機(jī)器廠的粗加工車間,從1970年開始就使用36V交流電動(dòng)軌道平車,十多年來無論天晴、下雨從未發(fā)生過人身傷亡事故(但發(fā)生過電倒牲口的事件,因?yàn)樯谟需F蹄),只有少數(shù)人(女同志占多數(shù))雨天穿著較潮的鞋子,偶爾雙腳碰上兩根軌道時(shí),有針刺樣的麻感,但不影響繼續(xù)邁步。接觸36V跨步電壓是這種狀況,假如把電壓降為24V,安全是有保證的。上述例子還不能說明手腳通路接觸交流36V沒有問題,因此還是應(yīng)該把36V降為24V。 積極采用國家標(biāo)準(zhǔn)。國際標(biāo)準(zhǔn)以及幾個(gè)主要的發(fā)達(dá)國家的標(biāo)準(zhǔn),都把25V以下的帶電體,視為非帶電部分。在這一點(diǎn)上,國

30、際標(biāo)準(zhǔn)中是相當(dāng)一致的。如IEC 364441的第411、1、3、7款中就明確指出“如果標(biāo)稱電壓不超過交流25V有效值,正常工作時(shí)一般不需要觸電保護(hù)”又如IEC6011出版物(“醫(yī)用電氣設(shè)備的安全。第一部分:通用要求”)中第16條的e款規(guī)定:“防止與帶電部件接觸的外殼必須用工具才能移開,否則必須用一個(gè)自動(dòng)裝置在打開或移開外殼時(shí)切斷這些部件的電源”。下列部件除外:不用工具便可移開的外殼設(shè)備部件,這些外殼或部件允許使用者在正常使用時(shí)偶然觸及一些帶電部件,而這些帶電部件的交流電壓不超過24V或直流電壓不超過50V,并且來自一個(gè)在電氣上從電網(wǎng)隔離的電源。這里需要特別強(qiáng)調(diào)的一點(diǎn)是:必須由安全隔離電源供電。

31、假若采用了自耦式變壓器供電,那么即使電壓只有6V,也仍然是不安全的。五、 在實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)中將會(huì)遇到的問題和怎樣對(duì)待這些問題1 與現(xiàn)行的其他標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程、規(guī)范有矛盾的問題(1) 關(guān)于安全電壓電路不接地的問題本標(biāo)準(zhǔn)的1.1條的注中指出:“工作在安全電壓下的電路,必須與其他電氣系統(tǒng)和任何無關(guān)的可導(dǎo)電部分實(shí)行電氣上的隔離”。這里的“其他電氣系統(tǒng)和任何無關(guān)的可導(dǎo)電部分”包括大地、中性線(或零線)、水管、暖氣管道及設(shè)備的機(jī)殼和保護(hù)線等。換句話說,安全電壓電路應(yīng)該是“懸浮”的。而在我國現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程、規(guī)范中,有的明確規(guī)定安全電壓電路應(yīng)有一端接地,其中比較典型的是電力部頻發(fā)的SDJ 879電力設(shè)備接地設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程

32、,在該規(guī)定的第10條中規(guī)定:“以安全電壓供電的網(wǎng)絡(luò)中,為防止高壓竄入引起危險(xiǎn),應(yīng)將安全電壓供電網(wǎng)絡(luò)的中性線或一個(gè)相線接地,如接地確有困難,也可與該變壓器一次測的零線連接?!痹鯓涌创吞幚磉@個(gè)矛盾?首先要理解本標(biāo)準(zhǔn)為什么要求安全電壓電路“懸浮”不接地。這主要考慮到兩個(gè)問題: 為了減少觸電的機(jī)會(huì)。在一般情況下,操作者都是雙腳站地的,若安全電壓電路的一端接地則只要操作者的任一部位偶然與電路的另一端相碰,就會(huì)造成觸電,盡管電路是安全電壓下工作,這種觸電一般還不致于立即造成死亡,但若不及時(shí)擺脫。時(shí)間長了也會(huì)造成嚴(yán)重后果;另外由于觸電刺激,很可能引起墜落,摔倒第二次性傷亡事故。因此,在安全電壓下工作,也應(yīng)

33、竭力避免接觸帶電體。一般說來,人體同時(shí)觸及電路兩極的可能性是很小的,而一地一極式的接觸方式,則機(jī)會(huì)要多得多。 為了防止引入高電位。大地(這里僅指大地的某一局部地點(diǎn))、中性線(或零線)斷水管、暖氣管道、機(jī)殼等,并不是始終保持零電位的。由于線路負(fù)荷的嚴(yán)重不平衡、零線斷線、管道電氣聯(lián)接不良、接地點(diǎn)附近有大短路電流入地等原因,都可能使這些部位的電位上升,有時(shí)甚至?xí)叩轿kU(xiǎn)電位水平。為了保障安全電壓電路的安全,不受其他電路(或?qū)щ娢铮┑挠绊?,有必要要求安全電壓電路相?duì)獨(dú)立,保持“懸浮”狀態(tài)。至于高電壓竄入的問題是應(yīng)當(dāng)考慮的。這個(gè)問題在用普通電源變壓器供電的網(wǎng)絡(luò)中比較突出,但在安全電壓電路中,由于要求由

34、“特定電源”供電,這個(gè)問題便不突出了。“特定電源”除了獨(dú)立電源(如專用發(fā)電機(jī)等)外主要是指用安全隔離變壓器供電。安全隔離變壓器不同于一般降壓變壓器,它通常是由安裝在同一鐵芯上的兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的繞組構(gòu)成的。由于采用了特殊結(jié)構(gòu),即使發(fā)生高壓擊穿事故,也是一次繞組與鐵芯間形成短路,而不會(huì)發(fā)生一次繞組與二次繞組間的直接擊穿。因此,在安全電壓電路中,只要符合本標(biāo)準(zhǔn)的要求,一般可不考慮高電壓竄入問題。為了預(yù)防萬一,安全隔離變壓器的鐵芯(或隔離層)應(yīng)該接地。另外,也可以采取安裝擊穿保險(xiǎn)器等措施來防止高電壓竄入。目前不少單位中的安全電壓電路是不符合標(biāo)準(zhǔn)的。首先是供電電源使用的一般降壓變壓器,而不是安全隔離變壓器,其次是電路的一端接地或接機(jī)身。這些電路實(shí)際上已不屬于安全電壓電路,按照有關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)請(qǐng)參閱IEC 364441(1982節(jié))出版物,這種電路被稱為“功能特低電壓電路”,它需要采取其他補(bǔ)充的保護(hù)措施(如絕緣要符合一次繞組電壓的要求)才能保證安全。對(duì)現(xiàn)實(shí)中存在的這種“功能特低電壓”電路,建議采取如下措施:爭取早日將變壓器換成特制的安全隔離變壓器,更換變壓器后,可將電路改為“懸浮”式的。在未更換變壓器前,電路可維持原狀,原來一端接地的仍可繼續(xù)接地,但需注意電路的絕緣程度,電路中的絕緣應(yīng)按初級(jí)電壓來要求。對(duì)變壓器的絕緣性能應(yīng)加強(qiáng)檢查,以防擊穿。另外,操作人員應(yīng)注意避免觸碰

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