電氣安全04直接接觸電擊保護

1、第三節(jié) 電流對人體的作用 電流通過人體，會引起人體的生理反應(yīng)及機體的損壞。有關(guān)電流人體效應(yīng)的理論和數(shù)據(jù)對于制定防觸電技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)，鑒定安全型電氣設(shè)備，設(shè)計安全措施，分析電氣事故，評價安全水平等是必不可少的。 1一、人體阻抗 人體皮膚、血液、肌肉、細胞組織及其結(jié)合部等構(gòu)成了含有電阻和電容的阻抗。人體阻抗包括皮膚阻抗和體內(nèi)阻抗皮膚阻抗在人體阻抗中占有很大的比例 2皮膚阻抗 ZP 皮膚阻抗是指表皮阻抗，即皮膚上電極與真皮之間的電阻抗，以皮膚電阻和皮膚電容并聯(lián)來表示。皮膚阻抗值與接觸電壓、電流幅值和持續(xù)時間、頻率、皮膚潮濕程度、接觸面積和施加壓力等因素有關(guān)。 32. 體內(nèi)阻抗 Zi 體內(nèi)阻抗是除去表皮之

2、后的人體阻抗，雖存在少量電容，但可以忽略不計。因此，體內(nèi)阻抗基本上可以視為純電阻。體內(nèi)阻抗主要決定于電流途徑。 43. 人體總阻抗 ZT 人體總阻抗是包括皮膚阻抗及體內(nèi)阻抗的全部阻抗。接觸電壓大致在 50V 以下時，由于皮膚阻抗的變化，人體阻抗也在很大的范圍內(nèi)變化；而在接觸電壓較高時，人體阻抗與皮膚阻抗關(guān)系不大。 由于存在皮膚電容，人體的直流電阻高于交流阻抗。 5通電瞬間的人體電阻叫做人體初始電阻。在這一瞬間，人體各部分電容尚未充電，相當(dāng)于短路狀態(tài)。因此，人體初始電阻近似等于體內(nèi)阻抗 。在皮膚干燥時，人體工頻總阻抗一般為10003000。一般常規(guī)的計算可取人體的電阻為1700歐姆左右。6二、電

3、流對人體的作用 電流通過人體，會令人有發(fā)麻、刺痛、壓迫、打擊等感覺，還會令人產(chǎn)生痙攣、血壓升高、昏迷、心律不齊、窒息、心室顫動等癥狀，嚴(yán)重時可導(dǎo)致死亡。7二、電流對人體的作用 89電流對人體的作用電流對人體傷害的程度與通過人體電流的大小、電流通過人體的持續(xù)時間、電流通過人體的途徑、電流的種類等多種因素有關(guān)。而且，上述各個影響因素相互之間，尤其是電流大小與通電時間之間也有著密切的聯(lián)系。 101 傷害程度與電流大小的關(guān)系 通過人體的電流愈大，人體的生理反應(yīng)愈明顯，傷害愈嚴(yán)重。對于工頻交流電，按通過人體的電流強度的不同以及人體呈現(xiàn)的反應(yīng)不同，將作用于人體的電流劃分為三級： 感知電流和感知閾值 擺脫電

4、流和擺脫閾值 室顫電流和室顫閾值 11感知電流和感知閾值感知電流是指電流流過人體時可引起感覺的最小電流。感知電流的最小值稱為感知閾值。不同的人，感知電流及感知閾值是不同的。成年男性平均感知電流約為 1.1mA；成年女性約為 0.7mA 。對于正常人體，感知閾值平均為 0.5mA，并與時間因素?zé)o關(guān)。感知電流一般不會對人體造成傷害 12擺脫電流和擺脫閾值擺脫電流是指人在觸電后能夠自行擺脫帶電體的最大電流。擺脫電流的最小值稱為擺脫閾值。成年男性平均擺脫電流約為 16mA； 成年女性平均擺脫電流約為 10.5mA；成年男性最小擺脫電流約為9mA；成年女性最小擺脫電流約為6mA；兒童的擺脫電流較成人要小

5、。對于正常人體；擺脫閾值平均為 10mA，與時間無關(guān)。 13室顫電流和室顫閾值 室顫電流是指引起心室顫動的最小電流，其最小電流即室顫閾值。室顫電流即致命電流。室顫電流與電流持續(xù)時間關(guān)系密切。當(dāng)電流持續(xù)時間超過心臟周期時，室顫電流僅為50mA 左右；當(dāng)電流持續(xù)時間短于心臟周期時，室顫電流為數(shù)百毫安。當(dāng)電流持續(xù)時間小于 0.1S 時，只有電擊發(fā)生在心臟易損期，否則500mA 以上乃至數(shù)安的電流才能夠引起心室顫動。 142. 傷害程度與電流持續(xù)時間的關(guān)系 通過人體電流的持續(xù)時間愈長，愈容易引起心室顫動，危險性就愈大：能量積累。電流持續(xù)時間愈長，能量積累愈多，心室顫動電流減小，使危險性增加。與易損期重

6、合的可能性增大。在心臟周期中，相應(yīng)于心電圖上約 0.2S 的 T 波這一特定時間對電流最為敏感，被稱為易損期 。人體電阻下降153. 傷害程度與電流途徑的關(guān)系 電流通過心臟會引起心室顫動 電流通過中樞神經(jīng)或有關(guān)部位，會引起中樞神經(jīng)嚴(yán)重失調(diào)而導(dǎo)致死亡 電流通過頭部會使人昏迷 電流通過脊髓，會使人癱瘓等 流經(jīng)心臟的電流多、電流路線短的途徑是危險性最大的途徑。 16利用心臟電流因數(shù)可以粗略估計不同電流途徑下心室顫動的危險性174. 傷害程度與電流種類的關(guān)系 100Hz 以上交流電流、直流電流、特殊波形電流雖然對人體具有傷害作用，但其傷害程度一般比工頻電流輕。直流電流與交流電流相比，容易擺脫，其室顫電

7、流也比較高 特殊波形電流的效應(yīng)和電容放電電流的效應(yīng)情況較復(fù)雜，發(fā)生較少18第二章 直接接觸電擊防護 直接接觸電擊的基本防護原則是：應(yīng)當(dāng)使危險的帶電部分不會被有意或無意地觸及。最為常用的直接接觸電擊的防護措施，即絕緣、屏護和間距。 19第一節(jié) 絕緣 絕緣是指利用絕緣材料對帶電體進行封閉和隔離。良好的絕緣也是保證電氣系統(tǒng)正常運行的基本條件。絕緣材料的主要作用是用于對帶電的或不同電位的導(dǎo)體進行隔離，使電流按照確定線路流動。絕緣材料又稱為電介質(zhì)，其導(dǎo)電能力很小，但并非絕對不導(dǎo)電。工程上應(yīng)用的絕緣材的電阻率一般都不低于1107 m 。20一、絕緣材料的電氣性能 絕緣材料的品種：氣體絕緣材料 空氣、氮、二

8、氧化碳液體絕緣材料 蓖麻油、聚丁二烯固體絕緣材料 樹脂、木、紙板21絕緣電阻率和絕緣電阻 任何電介質(zhì)都不可能是絕對的絕緣體，總存在一些帶電質(zhì)點，溫度、濕度、雜質(zhì)含量和電場強度的增加都會降低電介質(zhì)的電阻率。濕度升高，一方面水分的浸入使電介質(zhì)增加了導(dǎo)電離子，使絕緣電阻下降；另一方面，對親水物質(zhì)，表面的水分還會大大降低其表面電阻率。雜質(zhì)的含量增加，增加了內(nèi)部的導(dǎo)電離子 在較高的電場強度作用下，電阻率下降。 22 介電常數(shù) 介電常數(shù)是表明電介質(zhì)極化特征的性能參數(shù)。介電常數(shù)的物理意義。設(shè)電容器極板間為真空時，其電容量為 Co，而當(dāng)極板間充滿某種電介質(zhì)時，其電容量變?yōu)?C， 則 C 與 Co 的比值即該電

9、介質(zhì)的相對介電常數(shù)，即：相對介電常數(shù)總是大于 1 的絕緣材料的介電常數(shù)受電源頻率、溫度、濕度等因素而產(chǎn)生變化。 23介質(zhì)損耗 在交流電壓作用下，電介質(zhì)中的部分電能不可逆地轉(zhuǎn)變成熱能，這部分能量叫做介質(zhì)損耗。單位時間內(nèi)消耗的能量叫做介質(zhì)損耗功率。這是電介質(zhì)發(fā)生熱擊穿的根源。影響絕緣材料介質(zhì)損耗的因素主要有頻率、溫度、濕度、電場強度和輻射。影響過程比較復(fù)雜，從總的趨勢上來說，隨著上述因素的增強，介質(zhì)損耗增加。 24二、絕緣的破壞1. 絕緣擊穿 2. 絕緣老化3. 絕緣損壞 25絕緣擊穿 當(dāng)施加于電介質(zhì)上的電場強度高于臨界值時，會使通過電介質(zhì)的電流突然猛增，這時絕緣材料被破壞，完全失去了絕緣性能，這種現(xiàn)象稱為電介質(zhì)的擊穿。發(fā)生擊穿時的電壓稱為擊穿電壓，擊穿時的電場強度簡稱擊穿場強。 26氣體電介質(zhì)的擊穿 絕緣性能可以恢復(fù) 液體電介質(zhì)的擊穿 絕緣性能在一定程度上可以得到恢復(fù) 固體電介質(zhì)的擊穿 絕緣性能一般不能恢復(fù) 27絕緣老化 電氣設(shè)備在運行過程中,其絕緣材料由于受熱、電、光、氧、機械力 ( 包括超聲波 ) 、輻射線、微生物等因素的長期作用，產(chǎn)生一系列不可逆的物理變化和化學(xué)變化，導(dǎo)致絕緣材料的電氣性能和機械性能的劣化。 熱老化。一般在低壓電氣設(shè)備中，促使絕緣材料老化的主要因素是熱。電老化。它主要是由局部放電引起的。在高壓電氣設(shè)備中，促使絕緣材料老化的主要原因是局部放電。 2