電擊傷亡、電擊防護以及電氣火災(zāi)概述

1、 電擊傷亡、電擊防護以及電氣火災(zāi)概述 1、電擊傷亡 電擊傷亡的定義：“當(dāng)人體同時觸及不同電位的導(dǎo)電部分時，電位差使電流流經(jīng)人體，稱之為電接觸?！彪姄簦╡Iectricshock）是電流流經(jīng)人體或動物體，使其產(chǎn)生病理生理效應(yīng)。當(dāng)接觸電流小時于人體無害，用于診斷和治病的某些醫(yī)療電氣設(shè)備，這種電接觸稱為微電接觸。當(dāng)通過人體的電流較大，持續(xù)時間過長，則可使人受到損害甚至死亡，這種電接觸稱作電擊。這里說的電擊主要是指電壓不大于1000V，頻率不大于100Hz的溝通電流的電接觸。此外尚存在著高電壓造成的破壞性損害，它是指在雷擊和高壓觸電事故發(fā)生時，有安培級以上的大電流流經(jīng)人體時產(chǎn)生的熱效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)和機械

2、效應(yīng)所引起的損害。直流電流也會流過人體，試驗證明，直流電流對人的危急性要比溝通電流小的多，大約僅為50Hz溝通電流的25%左右。這是由于直流電流通過人體的有機組織時，只引起電解現(xiàn)象，因極化而減弱了電流的作用。對低壓（1000V以下）50Hz的溝通電流而言，人體有三個主要效應(yīng)閾值：1）感覺閾值：0.5mA2）擺脫閾值：10mA，主要指當(dāng)人用手持帶電導(dǎo)體時，如流過手掌的電流超過此值，手掌肌肉的反應(yīng)將是不依人意地緊握帶電導(dǎo)體而不是擺脫帶電導(dǎo)體；如不能擺脫帶電導(dǎo)體，在較大電流長時間作用下人體將患病損害甚至死亡。人體其他部件接觸帶電導(dǎo)體時可瞬即擺脫帶電導(dǎo)體，不存在電擊致死的危急。因此“手持式設(shè)備（如手電

3、鉆）或移動式設(shè)備（例如落地?zé)簦┍裙潭ㄊ皆O(shè)備具有更大的電擊致死的危急性?！北匦柙谙鄳?yīng)時間內(nèi)切斷電源，這也正是要求在接用手持式、移動式設(shè)備的插座回路上裝用瞬態(tài)RCD的原由。3）心室纖維性抖動閾值：30mA，電流通過人體時引起的心室纖維性抖動是電擊致死的主要緣由。IEC60479標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)測試得出“導(dǎo)致心室纖顫的15100Hz溝通電流Ib與通電時間t的關(guān)系曲線”，“從曲線L可知，只要Ib小于30mA，人體就不致因發(fā)生心室纖顫而電擊致死。椐此國際上將防電擊的高靈敏剩余電流淌作愛護器（以下簡稱RCD）的額定動作電流值取為30mA?！币罁?jù)歐姆定律“電流Ib因施加于人體阻抗Zt上的接觸電壓而產(chǎn)生。接觸電壓越大

4、，Ib也越大。在設(shè)計電氣裝置時計算Ib很圍難，而計算接觸電壓比較便利。為此IEC又提出在干燥和潮濕環(huán)境條件下相應(yīng)的預(yù)期接觸電壓Ut時間曲線”。試驗證明人體阻抗Zt與人的年齡、性別、體重、皮膚干濕程度有關(guān)，并且隨接觸電壓的增大而減小，為便利計算Zt取平均值。由此得出“在干燥條件下當(dāng)Ut不大于50V時，人體接觸此電壓不致發(fā)生心室纖顫；IEC將干燥環(huán)境條件下特低電壓設(shè)備的額定電壓定為48V（我國現(xiàn)仍沿用過去的36V）。在潮濕環(huán)境條件下，大于25V的Ut即可導(dǎo)致引起心室纖顫的30mA以上的接觸電流Ib，據(jù)此IEC將潮濕環(huán)境條件下的UL值規(guī)定為25V，而特低電壓設(shè)備的額定電壓則規(guī)定為24V。在水下或特殊

5、潮濕環(huán)境條件下，例如在浴室或游泳池等場所內(nèi)，由于皮膚濕透，特低電壓設(shè)備的額定電壓IEC規(guī)定僅12V或6V。近年來多次發(fā)生噴水池或沖浪浴盆內(nèi)電擊傷亡事故，除等電位聯(lián)結(jié)措施不力外，未按規(guī)定選用特低電壓設(shè)備是事故發(fā)生的主要緣由。2、直接接觸和間接接觸電擊人身電擊有直接接觸電擊和間接接觸電擊之分。直接接觸電擊（directcontact）指人或動物與帶電部分直接接觸引起的電擊，例如人在檢修電氣線路時沒有切斷電源，人手接觸破損的插座，燈頭而引起的電擊。間接接觸電擊（indirectcontact）指電氣設(shè)備的外露導(dǎo)電部分因絕緣損壞而帶故障電壓，這時人或動物接觸此外露導(dǎo)電部分而患病的電擊。例如人挪動因絕緣

6、破損，相線線芯碰金屬支柱的落地?zé)魰r患病的電擊。應(yīng)當(dāng)說明的是：“帶電部分”和“外露導(dǎo)電部分”的不同定義?！皫щ姴糠帧笔侵鸽姎庠O(shè)備正常工作時便帶有電流的相線和中性線。外露導(dǎo)電部分（exposedconductivepart）是電氣設(shè)備日常使用中可能被觸及的導(dǎo)電部分。它正常狀況下不帶電壓，但在基本絕緣損壞發(fā)生接地故障時可能帶電壓，例如用電器具的金屬外殼、敷設(shè)線路用的鋼管、金屬梯架、托盤槽盒等。外露導(dǎo)電部分帶電壓常稱為“漏電”。在實際發(fā)生的電擊事故中，由于電氣設(shè)備在結(jié)構(gòu)上不會讓人直接接觸帶電部分，直接接觸電擊事故很少；相反，因人隨時可能接觸外露導(dǎo)電部分，所以間接接觸電擊事故發(fā)生的可能性要大的多。此外，

7、因漏電引起的跨步電壓觸電事故屬于間接接觸電擊事故。3、電氣火災(zāi)火災(zāi)的釀成必需具備起火源、可燃物和氧氣三個條件。假如電氣裝置設(shè)計安裝不當(dāng)，往往在建筑物中因電的緣由而形成起火源。電起火源通常以特別高溫、電?。娀鸹ǎ┑男问较?，其發(fā)生又是簡單而多樣的，一般可歸納為短路、連接不良和電氣裝置安裝不當(dāng)三類起因。燃燒三要素：火源，可燃物和助燃物，三者缺一不行。短路起火是電氣火災(zāi)主要形式。短路又稱接地故障（earthfault），是指“由于回路帶電導(dǎo)體與地（包括大地、與地連接的外露導(dǎo)電部分和裝置外導(dǎo)電部分）導(dǎo)通，或?qū)Φ亟^緣變得小于規(guī)定值而引起的故障。3.1發(fā)生短路主要有兩個緣由：a、受機械損傷，線芯外露接觸

8、不同電位導(dǎo)體而短路;b、電氣線路因過熱、水浸、長霉、陽光輻射等作用而導(dǎo)致絕緣水平下降，在電氣外因觸發(fā)下，例如受雷電瞬態(tài)過電壓或電網(wǎng)暫態(tài)過電壓的沖擊，耐壓強度過低的絕緣被擊穿而短路。關(guān)于引起線路“過熱”的熱源可能是距線路過近的暖氣管道、高溫的爐子等外部熱源，也可能是由于電氣線路過載（過負(fù)荷）引起的溫升過高的內(nèi)部熱源。3.2短路起火有金屬性短路起火和電弧性短路起火兩種：a、金屬性短路起火：短路時在兩個不同電位的導(dǎo)體接觸時，大的短路電流“通過接觸電阻而產(chǎn)生高溫，使接觸點金屬熔化”，熔化時可能會消失金屬熔化成團而收縮造成脫離，也可能將兩觸點熔化焊牢，此時，其阻抗很小，所以短路電流能達到電氣線路額定載流

9、量的幾百倍至幾千倍！此時回路上的短路防護電器應(yīng)快速動作，但“假如短路防護電器失效拒動（例如熔斷器誤被銅絲或鐵絲替代、斷路器失效拒動），短路狀態(tài)將持續(xù)，當(dāng)線芯溫度超過355oC時,PVC絕緣分解出的氯化氫將因猛烈氧化而燃燒，這時沿線路全長線芯燒紅，PVC絕緣也自然而形成一條火龍，釀成火災(zāi)的危急極大。b、電弧性短路起火：如將兩電極接觸后再拉開建立了電弧，則維持此10mm長的電弧只需20V的電壓。也就是說只要先接觸，之后又分開，很可能產(chǎn)生局部溫度很高的電弧而成為起火源。按電弧發(fā)生的不同部分可分為帶電導(dǎo)體間的電弧、帶電導(dǎo)體與地之間的電弧和絕緣表面的爬電。 l帶電導(dǎo)體間的電弧性短路起火：前邊講到短路起火

10、時指出有兩種可能，其一是兩導(dǎo)體（如相線與中性線）接觸時因短路電流產(chǎn)生的高溫，使接觸點金屬熔化，之后金屬熔化成團收縮而脫離接觸的過程，在這種狀況下可能建立電弧?！坝秩缇€路絕緣水平嚴(yán)峻下降，雷電產(chǎn)生的瞬態(tài)過電壓或電網(wǎng)故障產(chǎn)生的暫態(tài)過電壓都可能擊穿劣化的線路絕緣而建立電弧?！薄半娀⌒远搪返钠鸹鹞＜边h(yuǎn)大于上述金屬性短路的起火危急?！?l接地故障電弧起火：由于“接地故障發(fā)生的幾率遠(yuǎn)大于帶電導(dǎo)體間的短路”，所以“接地故障電弧引起的火災(zāi)遠(yuǎn)多于帶電導(dǎo)體間的電弧火災(zāi)”。這是由于“在電氣線路施工中，穿鋼管拉電線時帶電導(dǎo)體絕緣外皮之間并無因相對運動而產(chǎn)生的摩擦，但帶電導(dǎo)體絕緣外皮與鋼管間的摩擦卻使絕緣摩薄或受損。另

11、外，發(fā)生雷擊時地面上消失瞬變電磁場，它對電氣線路將感應(yīng)瞬態(tài)過電壓”，此時“芯線上感應(yīng)的瞬態(tài)過電壓是基本相同的，而電纜梯架則因接地而為地電壓”，所以，芯線對地的電位差較大。從摩損和電位差大兩方面分析，接地故障電弧起火率自然偏高。l爬電起火：爬電是指電弧不是建立在空氣間隙中的電弧，而是消失在設(shè)備絕緣表面上的電弧。例如電源插頭的絕緣表面上的一個或多個相線插腳和PE線插腳，它們之間的絕緣表面可能發(fā)生爬電。4、間接接觸防護措施41自動切斷供電的防護(I類設(shè)備)在防護措施中基本防護由在危急的帶電部分與外露可導(dǎo)電部分之間的基本絕緣供應(yīng)；附加防護由在基本防護失效可能對人體產(chǎn)生有害的生理效應(yīng)危急時的自動切斷供電

12、供應(yīng)。自動切斷供電通過下述方法實現(xiàn)：為故障電流供應(yīng)一個包括裝置中的愛護導(dǎo)體和設(shè)備的愛護聯(lián)結(jié)構(gòu)成的返回通路；在裝置中或在考慮了裝置特性的設(shè)備中供應(yīng)一個可切斷供電的愛護電器。42使用II類設(shè)備或等效絕緣的防護在防護措施中基本防護由在危急的帶電部分與易觸及部分(易觸及的可導(dǎo)電部分和易觸及的絕緣材料表面)之間的基本絕緣供應(yīng)。附加防護由基本絕緣之外的附加絕緣供應(yīng)?；蚧痉雷o和附加防護由下述方法供應(yīng)：在危急的帶電部分與易觸及部分(易觸及的可導(dǎo)電部分和易觸及的絕緣材料表面)之間的加強絕緣，或通過結(jié)構(gòu)配置供應(yīng)等效的防護。注：這些防護措施可設(shè)在設(shè)備內(nèi)，或安裝時設(shè)在裝置內(nèi)。43SELV防護在防護措施中基本防護由以

13、下措施供應(yīng)：將電路(SELV電路)的電壓限制在無危急水平，將SELV電路與除SELV電路以外的全部電路隔離；附加防護由以下措施供應(yīng)：將SELV電路與除SELV電路以外的全部電路之間作愛護隔離，將SELV電路與大地之間作基本隔離。不允許有外露可導(dǎo)電部分連結(jié)到愛護導(dǎo)體或接地導(dǎo)體上。注：這些防護措施可設(shè)在設(shè)備內(nèi)，或安裝時設(shè)在裝置內(nèi)。44PELV防護在防護措施中基本防護由以下措施供應(yīng)：將接地電路(PELV電路)的電壓限制在無危急水平，將PELV電路與除本系統(tǒng)以外的全部電路隔離；附加防護由在PELV電路與除本系統(tǒng)以外的全部電路之間的愛護隔離供應(yīng)。注：這些防護措施可設(shè)在設(shè)備內(nèi)，或安裝時設(shè)在裝置內(nèi)。假如經(jīng)相應(yīng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)可，則允許將外露可導(dǎo)電部分(類設(shè)備除外)與愛護導(dǎo)體或接地導(dǎo)體相連接。45限制穩(wěn)態(tài)電流和電荷的防護 在防護措施中 基本防護由限流電源電路供電供應(yīng)；附加防護由在危急的帶電部分與限流電源電路之間的愛護隔離供應(yīng)。46非導(dǎo)電場所的防護在防護措施中-基本防護由在危急的帶電部分與外露可導(dǎo)電部分之間的基本絕緣供應(yīng)；附加防護由工作場所的絕緣地面和墻壁供應(yīng)。47電氣隔離防護在防護措施中