淺析安全用電知識(shí)

　　電能是現(xiàn)代社會(huì)使用的主要能源，它既清潔，又方便，因而在人們的生產(chǎn)、生活等諸方面得到廣泛應(yīng)用，但如果使用不當(dāng)，則可能發(fā)生嚴(yán)重電氣事故。電氣事故包括人身事故和設(shè)備事故。當(dāng)發(fā)生人身事故時(shí)，輕者燒傷重者死亡，當(dāng)發(fā)生設(shè)備事故時(shí)，輕則損壞電氣設(shè)備，重則引起火災(zāi)或爆炸。為了安全有效地使用電能，除了掌握電的基本性能和規(guī)律外，還必須了解安全用電的基本知識(shí)。下面從幾個(gè)方面來討論安全用電的重要性和安全用電的措施。
　　1　觸電的危險(xiǎn)
　　人體組織中有60％以上是由含有導(dǎo)電物質(zhì)的水分組成，因此，人體是個(gè)導(dǎo)體，當(dāng)人體不慎觸及帶電體，電流就要通過人體這就叫觸電。電流通過人體會(huì)對(duì)人的身體和內(nèi)部組織造成不同程度的損傷，這種損傷分電擊和電傷兩種。電擊是指電流流過人體內(nèi)部時(shí)，使內(nèi)部組織受到較為嚴(yán)重的損傷，影響人的神經(jīng)系統(tǒng)及心臟和呼吸功能，直到停止呼吸、心臟活動(dòng)停頓而死亡；電傷是電流對(duì)人體外部的傷害，有電弧灼傷、烙傷、熔化的金屬滲入皮膚等傷害。
　　2　觸電的危險(xiǎn)程度與因素的關(guān)系
　　人觸電后將威脅到生命安全，其危險(xiǎn)程度和下列因素有關(guān)。
　　2.1電流的種類和頻率
　　
　　其中電流的種類和頻率不同，觸電的危險(xiǎn)性也不同。根據(jù)實(shí)驗(yàn)可以知道，交流電比直流電危險(xiǎn)程度略為大一些，頻率很低或者很高的電流觸電危險(xiǎn)性比較小些。電流的高頻集膚效應(yīng)使得高頻情況下電流大部分流經(jīng)人體表皮，避免了內(nèi)臟的傷害，所以生命危險(xiǎn)小些，但是集膚效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致表皮嚴(yán)重?zé)齻?。此外，無線電設(shè)備、淬火、烘干和熔煉的高頻電氣設(shè)備，能輻射出波長(zhǎng)1cm-50cm的電磁波，這種電磁波能引起人體體溫增高、身體疲乏、全身無力和頭痛失眠等癥狀。
　　2.2電流大小及觸電時(shí)間長(zhǎng)短
　　電流的大小是影響觸電對(duì)人體傷害程度的主要因素，對(duì)于50Hz交流電，只要有1mA的電流經(jīng)過人體，手就會(huì)有刺激感，當(dāng)觸電電流為20mA-25mA時(shí)，就會(huì)引起劇痛和呼吸困難，當(dāng)有50mA以上電流通過全身人就會(huì)呼吸停止，危及生命。可見觸電時(shí)，對(duì)人體產(chǎn)生各種生理影響的主要因素是電流的大小，還有電擊時(shí)間也是很重要的一個(gè)因素，如果電擊時(shí)間極短，人體能耐受到比50mA高得多的電流而不受到傷害；反之電擊時(shí)間很長(zhǎng)時(shí)，即使電流小到8mA～10mA，也可能使人致命。
　　2.3人體的電阻和安全電壓
　　通過人體電流的大小由觸電電壓和人體電阻的大小來確定，人體電阻一般在104Ω～105Ω之間，皮膚電阻最大，但在電壓較高時(shí)會(huì)發(fā)生擊穿，人體電阻迅速下降為800Ω～1000Ω。可見觸電危險(xiǎn)性的關(guān)鍵是觸電電壓，究竟多大電壓才安全呢?我國(guó)安全電壓額定值的等級(jí)為42V、36V、24V、12V和6V，要根據(jù)作業(yè)場(chǎng)所、操作員條件、使用方式、供電方式、線路狀況等因素選用。
　　2.4電流通過人體的途徑
　　觸電對(duì)人體的危害，主要是因電流通過人體一定路徑引起的。電流通過頭部會(huì)使人昏迷，電流通過脊髓會(huì)使人截癱，電流通過中樞神經(jīng)會(huì)引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)嚴(yán)重失調(diào)而導(dǎo)致死亡，所以電流通過的路徑如果是從頭到腳及從一只手到一只手，中間經(jīng)過重要器官(心臟)時(shí)最為危險(xiǎn)，電流通過的路徑如果是從腳到腳，則危險(xiǎn)性較小。
　　3　觸電方式
　　
　　人體的任何部位觸及帶電體，接觸到絕緣損壞而漏電的設(shè)備或者是站在發(fā)生接地障礙的周圍都能觸電，觸電方式一般分為下列幾種情況。
　　3.1直接接觸觸電
　　3.1.1兩相觸電
　　兩相觸電是指人體兩處同時(shí)接觸到同一電力系統(tǒng)中的兩根相線(圖1)，這時(shí)人體接受線間的電壓，身體成為電的通路。兩線觸電大多數(shù)是在帶電工作時(shí)發(fā)生，如果各相的有電部分距離很近就更容易發(fā)生。這種接觸方式是最危險(xiǎn)的，電壓最高。
　　3.1.2單相觸電
　　在中性點(diǎn)接地的供電系統(tǒng)中，當(dāng)人體接觸到一根相線時(shí)(圖2)，電流從相線經(jīng)過人體，再經(jīng)大地回到中性點(diǎn)。這時(shí)回路電壓是相電壓，回路電阻為人體電阻、人與帶電導(dǎo)體之間的接觸電阻、人與地面之間的接觸電阻以及接地極電阻之和，其中最關(guān)鍵的是人與地面之間的接觸電阻，它決定于人站立的地面和穿什么樣的鞋子，例如赤腳站在濕地上十分危險(xiǎn)，而穿絕緣鞋站在地板上卻十分安全。因?yàn)槲覀兯褂玫牡蛪弘娏ο到y(tǒng)大都是中性點(diǎn)接地，因此這類觸電事故較多。
　　3.2間接接觸觸電
　　電氣設(shè)備的外殼大多是金屬，正常情況下并不帶電，因?yàn)橥鈿づc帶電部分是有絕緣隔開的。但電氣設(shè)備經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)，內(nèi)部的絕緣材料會(huì)老化，造成帶電部件與外殼相連，從而使外殼帶電，這時(shí)人體一旦與其接觸，造成的觸電稱為間接接觸觸電，這種觸電情況與直接接觸的單相觸電情況相同(圖3)，這是工礦企業(yè)和日常生活中常見的觸電事故。
　　3.3跨步電壓觸電
　　由于外力的破壞等原因，如雷擊、彈打等使高壓線斷落地面，電流向四周流散，于是接地點(diǎn)周圍的土壤將產(chǎn)生電壓降，在其碰地點(diǎn)10m-20m范圍形成若干同心圓的分布電位(圖4)，離碰地點(diǎn)越近，地面電位越高，這個(gè)不同的電位叫跨步電壓。人如果走近離電線觸地點(diǎn)10m以內(nèi)地段，兩腳邁開一步(相距約0.8m)，在兩腳所踏的兩點(diǎn)間將有電壓存在，這時(shí)就會(huì)有電流通過人體，這種觸電叫做跨步電壓觸電。這往往使人在走路時(shí)不知不覺地就發(fā)生了。因此，在電業(yè)安全規(guī)程中就要求人們不要走近斷落電線的8m～10m的地區(qū)內(nèi)，以防止跨步電壓觸電。同時(shí)架接電線的接地體常采用金屬網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，以增大接地面積，減小電流密度，從而減小跨步電壓。
　　4　防止觸電的保護(hù)措施
　　為了防止觸電事故的發(fā)生，必須采取有效的保護(hù)措施，主要有如下幾項(xiàng)。
　　4.1直接觸電的預(yù)防
　　4.1.1安全距離保護(hù)措施
　　既在帶電體與地面之間，帶電體與其他設(shè)施及設(shè)備之間、帶電體與帶電體之間，都應(yīng)留有符合安全要求的距離，這個(gè)距離就是安全距離，這安全距離是由電壓等級(jí)、設(shè)備類型、安裝方式等因素來確定。
　　4.1.2絕緣保護(hù)措施
　　絕緣保護(hù)是用絕緣體把可能形成的觸電回路隔開，良好的絕緣是保證電氣設(shè)備和線路正常運(yùn)行的必要條件，是防止觸電事故的重要措施。常用的有外殼絕緣，場(chǎng)地絕緣和工具絕緣。選用絕緣材料必須與電氣設(shè)備的工作電壓、工作環(huán)境和運(yùn)行條件相適應(yīng)。
　　4.2間接觸電的預(yù)防
　　4.2.1保護(hù)接地
　　保護(hù)接地適用于不接地的高低壓電網(wǎng)，就是將電氣設(shè)備在正常情況下不帶電的金屬外殼與接地體作良好的連接(圖5)，當(dāng)電氣設(shè)備某處的絕緣損壞，某一相碰殼時(shí)，保護(hù)接地線便把電流導(dǎo)入大地，若有人觸及帶電外殼，接地電流分兩路：接地線和人體兩支路，因接地線的電阻不允許超過4Ω，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于人體電阻，則流過人體的電流幾乎為零。因此，采用保護(hù)接地完全可以避免或減輕觸電的危害。但需注意，這時(shí)如果碰殼短路，通過接地板將有電流在地中向四周流散。于是在它附近各處就造成了不同的電位分布，靠近接地極的地方電流密度大，因而電位梯度也大，當(dāng)人在接地裝置附近跨步行走時(shí)，兩腳處在不同電位下，也會(huì)受跨步電壓觸電的危險(xiǎn)。為此，接地極也要采用金屬網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，增大接地面積，減小電流密度，從而使接地極附近電位梯度也相應(yīng)減小，跨步電壓也相應(yīng)減小。
　　4.2.2保護(hù)接零
　　就是在正常情況下把電器設(shè)備中的絕緣金屬外殼用導(dǎo)線與配電系統(tǒng)的零線連接起來。保護(hù)接零一般與熔斷器、保護(hù)裝置等配合用于中性點(diǎn)直接接地的三相四線制供電系統(tǒng)中。
　　電器設(shè)備采用“保護(hù)接零”后，當(dāng)電器設(shè)備絕緣損壞而與外殼相通時(shí)，因?yàn)殡娖髟O(shè)備的金屬外殼已直接接到低壓電網(wǎng)中的零線上，形成了單相短路，使保護(hù)裝置或熔斷器迅速動(dòng)作(熔斷)而切斷漏電設(shè)備的電源，使電器設(shè)備的外殼不再帶電。既使在熔絲燒斷前人體觸及外殼，也由于人體電阻遠(yuǎn)大干線路電阻，通過人體的電流也是極為微小的，對(duì)人體不會(huì)造成傷害。
　　單相用電設(shè)備的保護(hù)接零是采用三眼插頭和三眼插座。就是把用電設(shè)備的外殼接在插頭的有接地標(biāo)志的腳上，通過插頭與零線相連，實(shí)現(xiàn)用電的安全保護(hù)。
　　采用保護(hù)接零的電網(wǎng)中，除了電源中性點(diǎn)進(jìn)行工作接地外，還要在零線的一定間隔及終端進(jìn)行多次接地，稱為重復(fù)接地(圖6)，這樣將降低零線阻抗，降低漏電設(shè)備對(duì)地電壓，使故障的程度減輕。
　　必須注意在同一電源供電的電工設(shè)備上，決不容許一部分設(shè)備采用保護(hù)接零，而另一部分設(shè)備采用保護(hù)接地(圖7)。這是因?yàn)楫?dāng)保護(hù)接地的設(shè)備外殼帶電時(shí)如果接地電阻較大，故障電流不足以使保護(hù)裝置動(dòng)作，而通過接地電阻，接地線流向工作接地點(diǎn)，而使中性線上存在對(duì)地電壓，致使保護(hù)接零設(shè)備的外殼上都帶有危險(xiǎn)電壓，當(dāng)人觸及時(shí)就會(huì)發(fā)生觸電危險(xiǎn)。
　　雖然觸電很危險(xiǎn)，但只要提高安全用電意識(shí)，嚴(yán)格執(zhí)行安全用電規(guī)章制度，正確安裝和使用電氣設(shè)備并定期進(jìn)行安全檢查，就可以避免和減少觸電事故的發(fā)