電氣安全直接接觸電擊保護

電氣安全直接接觸電擊保護第1頁，共29頁，2023年，2月20日，星期二一、人體阻抗

人體皮膚、血液、肌肉、細胞組織及其結合部等構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阻抗皮膚阻抗在人體阻抗中占有很大的比例第2頁，共29頁，2023年，2月20日，星期二皮膚阻抗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。第3頁，共29頁，2023年，2月20日，星期二2.體內阻抗Zi

體內阻抗是除去表皮之后的人體阻抗，雖存在少量電容，但可以忽略不計。因此，體內阻抗基本上可以視為純電阻。體內阻抗主要決定于電流途徑。第4頁，共29頁，2023年，2月20日，星期二3.人體總阻抗ZT

人體總阻抗是包括皮膚阻抗及體內阻抗的全部阻抗。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變化；而在接觸電壓較高時，人體阻抗與皮膚阻抗關系不大。

由于存在皮膚電容，人體的直流電阻高于交流阻抗。

第5頁，共29頁，2023年，2月20日，星期二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，相當于短路狀態(tài)。因此，人體初始電阻近似等于體內阻抗。在皮膚干燥時，人體工頻總阻抗一般為1000～3000Ω。一般常規(guī)的計算可取人體的電阻為1700歐姆左右。第6頁，共29頁，2023年，2月20日，星期二二、電流對人體的作用

電流通過人體，會令人有發(fā)麻、刺痛、壓迫、打擊等感覺，還會令人產生痙攣、血壓升高、昏迷、心律不齊、窒息、心室顫動等癥狀，嚴重時可導致死亡。第7頁，共29頁，2023年，2月20日，星期二二、電流對人體的作用

第8頁，共29頁，2023年，2月20日，星期二第9頁，共29頁，2023年，2月20日，星期二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。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系。

第10頁，共29頁，2023年，2月20日，星期二1傷害程度與電流大小的關系通過人體的電流愈大，人體的生理反應愈明顯，傷害愈嚴重。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的反應不同，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流和擺脫閾值室顫電流和室顫閾值

第11頁，共29頁，2023年，2月20日，星期二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，并與時間因素無關。感知電流一般不會對人體造成傷害第12頁，共29頁，2023年，2月20日，星期二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。對于正常人體；擺脫閾值平均為10mA，與時間無關。第13頁，共29頁，2023年，2月20日，星期二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)時間關系密切。當電流持續(xù)時間超過心臟周期時，室顫電流僅為50mA左右；當電流持續(xù)時間短于心臟周期時，室顫電流為數百毫安。當電流持續(xù)時間小于0.1S時，只有電擊發(fā)生在心臟易損期，否則500mA以上乃至數安的電流才能夠引起心室顫動。第14頁，共29頁，2023年，2月20日，星期二2.傷害程度與電流持續(xù)時間的關系

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。與易損期重合的可能性增大。在心臟周期中，相應于心電圖上約0.2S的T波這一特定時間對電流最為敏感，被稱為易損期。人體電阻下降第15頁，共29頁，2023年，2月20日，星期二3.傷害程度與電流途徑的關系電流通過心臟會引起心室顫動電流通過中樞神經或有關部位，會引起中樞神經嚴重失調而導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

流經心臟的電流多、電流路線短的途徑是危險性最大的途徑。第16頁，共29頁，2023年，2月20日，星期二利用心臟電流因數可以粗略估計不同電流途徑下心室顫動的危險性第17頁，共29頁，2023年，2月20日，星期二4.傷害程度與電流種類的關系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，其室顫電流也比較高特殊波形電流的效應和電容放電電流的效應情況較復雜，發(fā)生較少第18頁，共29頁，2023年，2月20日，星期二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：應當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。

第19頁，共29頁，2023年，2月20日，星期二第一節(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，其導電能力很小，但并非絕對不導電。工程上應用的絕緣材的電阻率一般都不低于1×107Ω·m。第20頁，共29頁，2023年，2月20日，星期二一、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、紙板第21頁，共29頁，2023年，2月20日，星期二絕緣電阻率和絕緣電阻

任何電介質都不可能是絕對的絕緣體，總存在一些帶電質點，溫度、濕度、雜質含量和電場強度的增加都會降低電介質的電阻率。濕度升高，一方面水分的浸入使電介質增加了導電離子，使絕緣電阻下降；另一方面，對親水物質，表面的水分還會大大降低其表面電阻率。雜質的含量增加，增加了內部的導電離子在較高的電場強度作用下，電阻率下降。

第22頁，共29頁，2023年，2月20日，星期二

介電常數

介電常數是表明電介質極化特征的性能參數。介電常數的物理意義。設電容器極板間為真空時，其電容量為Co，而當極板間充滿某種電介質時，其電容量變?yōu)镃，則C與Co的比值即該電介質的相對介電常數，即：相對介電常數總是大于1的絕緣材料的介電常數受電源頻率、溫度、濕度等因素而產生變化。第23頁，共29頁，2023年，2月20日，星期二介質損耗

在交流電壓作用下，電介質中的部分電能不可逆地轉變成熱能，這部分能量叫做介質損耗。單位時間內消耗的能量叫做介質損耗功率。這是電介質發(fā)生熱擊穿的根源。影響絕緣材料介質損耗的因素主要有頻率、溫度、濕度、電場強度和輻射。影響過程比較復雜，從總的趨勢上來說，隨著上述因素的增強，介質損耗增加。

第24頁，共29頁，2023年，2月20日，星期二二、絕緣的破壞1.絕緣擊穿

2.絕緣老化3.絕緣損壞第25頁，共29頁，2023年，2月20日，星期二絕緣擊穿

當施加于電介質上的電場強度高于臨界值時，會使通過電介質的電流突然猛增，這時絕緣材料被破壞，完全失去了絕緣性能，這種現象稱為電介質的擊穿。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。

第26頁，共29頁，2023年，2月20日，星期二氣體電介質的擊穿

絕緣性能可以恢復

液體電介質的擊穿

絕緣性能在一定程度上可以得到恢復

固體電介質的擊穿

絕緣性能一般不能恢復第27頁，共29頁，2023年，2月20日，星期二絕緣老化電氣設備在運行過程中,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，產生一系列不可逆的物理變化和化學變化，導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。在高壓電氣設備中，促使絕緣材料老化的主要原因是局部放電。第28頁，共29