影像電子學基礎(chǔ)-第二章第5節(jié)

第五節(jié)安全用電

隨著電能應(yīng)用的不斷拓展,以電能為介質(zhì)的各種電氣設(shè)備廣泛進入企業(yè)、社會和家庭生活中，與此同時，使用電氣所帶來的不安全事故也不斷發(fā)生。為了實現(xiàn)電氣安全，對電網(wǎng)本身的安全進行保護的同時，更要重視用電的安全問題。因此，學習安全用電基本知識，掌握常規(guī)觸電防護技術(shù)，這是保證用電安全的有效途徑。

電氣危害有兩個方面：一方面是對系統(tǒng)自身的危害，如短路、過電壓、絕緣老化等；另一方面是對用電設(shè)備、環(huán)境和人員的危害，如觸電、電氣火災、電壓異常升高造成用電設(shè)備損壞等，其中尤以觸電和電氣火災危害最為嚴重。觸電它可直接導致人員傷殘、死亡。另外，靜電產(chǎn)生的危害也不能忽視，它是電氣火災的原因之一，對電子設(shè)備的危害也很大。

1.1人身安全1.觸電危害觸電是指人體觸及帶電體后，電流對人體造成的傷害。它有兩種類型，即電擊和電傷。

1)電傷－非致命的電傷是指電流的熱效應(yīng)、化學效應(yīng)、機械效應(yīng)及電流本身作用造成的人體傷害。電傷會在人體皮膚表面留下明顯的傷痕，常見的有灼傷、電烙傷和皮膚金屬化等現(xiàn)象。2)電擊電擊是指電流通過人體內(nèi)部，破壞人體內(nèi)部組織，影響呼吸系統(tǒng)、心臟及神經(jīng)系統(tǒng)的正常功能，甚至危及生命。在觸電事故中，電擊和電傷常會同時發(fā)生。3）影響觸電危險程度的因素（1）電流大小對人體的影響通過人體的電流越大，人體的生理反應(yīng)就越明顯，感應(yīng)就越強烈，引起心室顫動所需的時間就越短，致命的危害就越大。按照通過人體電流的大小和人體所呈現(xiàn)的不同狀態(tài)，工頻交流電大致分為下列三種：①感覺電流:指引起人的感覺的最小電流(1-3mA)。②擺脫電流:指人體觸電后能自主擺脫電源的最大電流(10mA)。③致命電流:指在較短的時間內(nèi)危及生命的最小電流(30mA)。通過人體電流強度產(chǎn)生的影響幾十~幾百微安略有發(fā)麻,對人體有利(電療)1毫安左右有麻痛的感覺小于10毫安能擺脫電源，不致造成事故大于30毫安感覺麻痹或劇痛呼吸困難有生命危險達到100毫安很短時間就能使呼吸窒息，心跳停止（2）電流的類型工頻交流電的危害性大于直流電，因為交流電主要是麻痹破壞神經(jīng)系統(tǒng)，往往難以自主擺脫。一般認為40~60Hz的交流電對人最危險。隨著頻率的增加，危險性將降低。當電源頻率大于2000Hz時，所產(chǎn)生的損害明顯減小，但高壓高頻電流對人體仍然是十分危險的。（3）電流的作用時間

人體觸電，當通過電流的時間越長，愈易造成心室顫動，生命危險性就愈大。據(jù)統(tǒng)計，觸電1－5min內(nèi)急救，90%有良好的效果，10分鐘內(nèi)60%救生率，超過15分鐘希望甚微。觸電保護器的一個主要指標就是額定斷開時間與電流乘積小于30mA.s。實際產(chǎn)品一般額定動作電流30mA，動作時間0.1s，故小于30mA.s可有效防止觸電事故。（4）電流路徑電流通過頭部可使人昏迷；通過脊髓可能導致癱瘓；通過心臟會造成心跳停止，血液循環(huán)中斷；通過呼吸系統(tǒng)會造成窒息。因此，從左手到胸部是最危險的電流路徑；從手到手、從手到腳也是很危險的電流路徑；從腳到腳是危險性較小的電流路徑。（5）人體電阻人體電阻是不確定的電阻，皮膚干燥時一般為100KΩ左右，而一旦潮濕可降到1KΩ。人體不同，對電流的敏感程度也不一樣，一般地說，兒童較成年人敏感,女性較男性敏感。患有心臟病者，觸電后的死亡可能性就更大。(6)安全電壓

安全電壓是指人體不戴任何防護設(shè)備時,觸及帶電體不受電擊或電傷。人體觸電的本質(zhì)是電流通過人體產(chǎn)生了有害效應(yīng)，然而觸電的形式通常都是人體的兩部分同時觸及了帶電體，而且這兩個帶電體之間存在著電位差。因此在電擊防護措施中，要將流過人體的電流限制在無危險范圍內(nèi)，也即將人體能觸及的電壓限制在安全的范圍內(nèi)。國家標準制定了安全電壓系列，稱為安全電壓等級或額定值，這些額定值指的是交流有效值，分別為：42V、36V、24V、12V、6V等幾種。

2.常見的觸電原因

人體觸電主要原因有兩種：直接或間接接觸帶電體以及跨步電壓。直接接觸又可分為單極接觸和雙極接觸。1）單相觸電當人站在地面上或其他接地體上，人體的某一部位觸及一相帶電體時，電流通過人體流入大地(或中性線)，稱為單極觸電，如圖1.１所示。圖1.1-1（a）為電源中性點接地運行方式時,單相的觸電電流途徑。圖1.1-1（b）為中性點不接地的單相觸電情況。一般情況下，接地電網(wǎng)里的單相觸電比不接地電網(wǎng)里的危險性大。要避免單線觸，操作時必須穿上膠鞋或站在干燥的木凳上。（a）中性點直接接地（b）中性點不直接接地圖1.1-1單相觸電

2）雙（兩）相觸電雙極觸電是指人體兩處同時觸及同一電源的兩相帶電體，以及在高壓系統(tǒng)中，人體距離高壓帶電體小于規(guī)定的安全距離，造成電弧放電時，電流從一相導體流入另一相導體的觸電方式，如圖1.1-２所示。兩相觸電加在人體上的電壓為線電壓，因此不論電網(wǎng)的中性點接地與否，其觸電的危險性都最大。為救他，立即斷開電源！圖1.1-2雙極觸電3）跨步電壓觸電當帶電體接地時有電流向大地流散，在以接地點為圓心，半徑20m的圓面積內(nèi)形成分布電位。人站在接地點周圍，兩腳之間(以0.8m計算)的電位差稱為跨步電壓Uk，如圖1.1-3所示，由此引起的觸電事故稱為跨步電壓觸電。高壓故障接地處，或有大電流流過的接地裝置附近都可能出現(xiàn)較高的跨步電壓。離接地點越近、兩腳距離越大，跨步電壓值就越大。一般10米以外就沒有危險。高壓線4）剩余電荷觸電剩余電荷觸電是指當人觸及帶有剩余電荷的設(shè)備時，帶有電荷的設(shè)備對人體放電造成的觸電事故。設(shè)備帶有剩余電荷，通常是由于檢修人員在檢修中搖表測量停電后的并聯(lián)電容器、電力電纜、電力變壓器及大容量電動機等設(shè)備時，檢修前、后沒有對其充分放電所造成的。

電弧觸電：人與高壓帶電體距離到一定值時，高壓帶電體與人體之間會發(fā)生放電現(xiàn)象，導致觸電。1、接地和接零保護1）接地保護按功能分，接地可分為工作接地和保護接地。工作接地是指電氣設(shè)備（如變壓器中性點）為保證其正常工作而進行的接地；保護接地是指為保證人身安全，防止人體接觸設(shè)備外露部分而觸電的一種接地形式。在中性點不接地系統(tǒng)中，設(shè)備外露部分（金屬外殼或金屬構(gòu)架），必須與大地進行可靠電氣連接，即保護接地。接地裝置由接地體和接地線組成，埋入地下直接與大地接觸的金屬導體，稱為接地體，連接接地體和電氣設(shè)備接地螺栓的金屬導體稱為接地線。接地體的對地電阻和接地線電阻的總和，稱為接地裝置的接地電阻。保護接地常用在IT低壓配電系統(tǒng)和TT低壓配電系統(tǒng)的型式中。(a)無接地(b)有接地圖1.3-7保護接地原理圖2)保護接零保護接零是指在電源中性點接地的系統(tǒng)中，將設(shè)備需要接地的外露部分與電源中性線直接連接，相當于設(shè)備外露部分與大地進行了電氣連接。使保護設(shè)備能迅速動作斷開故障設(shè)備，減少了人體觸電危險。保護接零適用于TN低壓配電系統(tǒng)型式。保護接零的工作原理當設(shè)備正常工作時，外露部分不帶電，人體觸及外殼相當于觸及零線，無危險，如圖1.3-8所示。圖1.3-8保護接零原理圖

采用保護接零時注意：(1)同一臺變壓器供電系統(tǒng)的電氣設(shè)備不宜將保護接地和保護接零混用，而且中性點工作接地必須可靠。(2)保護零線上不準裝設(shè)熔斷器。區(qū)別：將金屬外殼用保護接地線（PEE）與接地極直接連接的叫接地保護；當將金屬外殼用保護線（PE）與保護中性線（PEN）相連接的則稱之為接零保護。3)重復接地在電源中性線做了工作接地的系統(tǒng)中，為確保保護接零的可靠，還需相隔一定距離將中性線或接地線重新接地，稱為重復接地。從圖1.3-9（a）可以看出，一旦中性線斷線，設(shè)備外露部分帶電，人體觸及同樣會有觸電的可能。而在重復接地的系統(tǒng)中，如圖1.3-9（b）所示，即使出現(xiàn)中性線斷線，但外露部分因重復接地而使其對地電壓大大下降，對人體的危害也大大下降。不過應(yīng)盡量避免中性線或接地線出現(xiàn)斷線的現(xiàn)象。圖1.3-9重復接地作用

1.4觸電急救與電氣消防1.解脫電源人在觸電后可能由于失去知覺或超過人的擺脫電流而不能自己脫離電源，此時搶救人員不要驚慌，要在保護自己不被觸電的情況下使觸電者脫離電源。（1）如果接觸電器觸電，應(yīng)立即斷開近處的電源，可就近拔掉插頭，斷開開關(guān)或打開保險盒。（2）如果碰到破損的電線而觸電，附近又找不到開關(guān)，可用干燥的木棒、竹竿、手杖等絕緣工具把電線挑開，挑開的電線要放置好，不要使人再觸到。（3）如一時不能實行上述方法，觸電者又趴在電器上，可隔著干燥的衣物將觸電者拉開。（4）在脫離電源過程中，如觸電者在高處，要防止脫離電源后跌傷而造成二次受傷。（5）在使觸電者脫離電源的過程中，搶救者要防止自身觸電。2.脫離電源后的判斷觸電者脫離電源后，應(yīng)迅速判斷其癥狀，根據(jù)其受電流傷害的不同程度，采用不同的急救方法。（1）判斷觸電者有無知覺。（2）判斷呼吸是否停止。人工呼吸（3）判斷脈搏是否搏動。胸外擠壓（４）判斷瞳孔是否放大。3.觸電的急救方法（1）口對口人工呼吸法。人的生命的維持，主要靠心臟跳動而產(chǎn)生血循環(huán)，通過呼吸而形成氧氣與廢氣的交換。如果觸電人傷害較嚴重，失去知覺，停止呼吸，但心臟微有跳動，就應(yīng)采用口對口的人工呼吸法。具體做法是：

口訣：張口捏鼻手