一、电气危险概述
工业上的许多伤亡事故是由于对电的职业暴露引起的。人体作为电的良导体,如果成为电路的一部分,电流将在其中通过,造成对人体的伤害。这常是与较差绝缘的带电设备接触的结果。触电事故依照其作用方式可分为电击和电伤两种类型。人遭电击后会引起胸肌收缩、神经中枢麻痹、心跳暂停、出血等症状。人体遭受数十毫安工频电流电击时,时间稍长即会致命。电击是全身伤害,但一般不在身体表面留下大面积明显伤痕。电伤是电能转变为热能、化学能、机械能等其他形式的能,对人体造成伤害。如由于电流的热效应,会引起细胞组织的损害或烧伤;供能电路的合闸或短路产生的电弧可造成人体的深度灼伤;电能转化为化学能或机械能,会在人体留下电印记、皮肤金属化和机械损伤等。电伤多属局部性伤害,在人体表面留有明显伤痕。
低压电气系统的触电事故大多数是电击造成的。电击按触电成因有单线电击、双线电击、跨步电压电击三种形式。工厂低压动力电路是380V交流电压,通常是变压器中性点接地的三相四线制电网,每相对地电压220V。当人体接触到三个相线的任何一相时,人体即承受了220V的单相电压。所以单线电击是指人立于地面,手或其他部位触及带电导体造成的电击。这种触电事故危险性较大,易造成死亡。双线电击是指人体不同部位同时触及三相电网中任意较啻绲继澹缌鞔右幌嗤ü颂辶魅肓硪幌啵钩梢槐蘸匣芈范斐傻牡缁鳌K叩缁鞯奈O招砸鹊ハ叩缁鞯拇蟆?绮降缪沟缁魇侵溉说牧浇糯&upsilon诙缘氐缪共煌牧降阍斐傻牡缁鳌?绮降缪沟缁魑O盏拇笮&cup【鲇谌嗽诘绯&asymp械奈恢煤涂绮骄呵搿?ltBR>电击按照电气设备和线路的运行状况,还可以分为直接接触电击和间接接触电击两种类型。直接接触电击是指电气设备和线路正常运行时,人体触及带电体造成的电击。间接接触电击是指电气设备和线路发生故障时,人体触及正常时不带电而故障时意外带电的导体造成的电击。
在大多数有关电的工业事故中,电流都是从手经靠近心脏处流向脚。人体内部的电阻较小,而干燥皮肤的电阻却较大。但皮肤在比较低的电压下,就能被加热并发生热降解,皮肤的电阻会随之下降。上述身体条件决定了触电电流易从身体流过,造成伤害。
二、电流对人体的作用
人体在电流作用下,会有麻木、针刺、打击、疼痛、痉挛、呼吸困难、血压升高、心跳紊乱、心室颤动等症状。引起上述各种症状的电流并非某一确定值,而是某一确定的范围。能引起人体感觉的最小电流值称为感知阈值。男性平均感知阈值约为1.1mA,女性约为0.7mA。人能自主摆脱带电导体的最大电流值称为摆脱阈值。男性平均摆脱阈值约为16mA,女性约为10.5mA。室颤阈值是引起心室颤动的最小电流值。由于心室颤动极易使人致命,可以认为室颤阈值是最小致命电流值。心室颤动是心室每秒400~600次以上的纤维性颤动。心室颤动时,会终止血液循环。数十毫安的电流通过人体即可引起心室颤动。
电流流经人体造成伤害的严重程度受多种因素影响,如触电持续的时间、电流的种类、电流流过的途径等都有重要作用。随着通电时间延长,人体吸收的外部能量增加,而且人体电阻也会下降。因此,通电时间越长,电击的伤害就越大。就电流种类而言,工频电流对人体的伤害大于直流电流和高频电流对人体的伤害。电流流经心脏者,电击危险性很大。左手至前胸、左手和右手间、手和脚间的电流途径都是很危险的。双脚间和局部肢体的电流途径的危险性则较小,但遭电击后,由于失去自我控制能力,可能会出现新的电流途径。电流作用于人体时,女性的危险性较男性的大;儿童的危险性较成人的大;体弱有病者的危险性较健壮者的大;体重小的危险性较体重大的大。
三、触电防护技术和措施
为了有效地防止触电事故,可采用绝缘、屏护、安全间距、保护接地或接零、漏电保护等项技术或措施。
1.绝缘
绝缘是用绝缘物把带电体封闭起来。该绝缘物只有遭到破坏时才失效。电工绝缘材料的体积电阻率一般在107&Omegam-3以上。新装和大修后的低压线路和设备,绝缘电阻不应低于0.5MΩ运行中的线路和设备不应低于每伏工作电压1000Ω在潮湿环境运行的不应低于每伏工作电压500&Omega。控制线路一般不应低于1MΩ潮湿环境的可降低为0.5M&Omega。
高压如35kV的线路和设备,其绝缘电阻不应低于1000~2500M&Omega。架空线路每个绝缘子的绝缘电阻不应低于300M&Omega。运行中电缆的绝缘电阻应根据其额定电压设定在300~1500M&Omega之间。电力变压器在投入运行前,其绝缘电阻不应低于出厂时的70%。如测得变压器绝缘电阻低于出厂后的试验值的70%,应根据有关规定对绝缘油作耐压强度及其他试验。高压交流电动机的定子绝缘电阻不应低于每千伏工作电压1MΩ转子绝缘电阻不应低于每千伏工作电压0.5M&Omega。FS型避雷器的绝缘电阻不应低于2500M&Omega。
绝缘物由于击穿、损伤、老化会失去或降低绝缘性能。绝缘物在强电场等因素作用下完全失去绝缘性能的现象称为击穿。气体击穿后能自己恢复绝缘性能;液体击穿后能基本上恢复或一定程度上恢复绝缘性能;固体击穿后不能恢复绝缘性能。损伤是指绝缘物由于腐蚀性气体、蒸汽、潮气、粉尘及机械等因素而受到损伤,降低甚至失去绝缘性能。老化是指绝缘物在电、热等因素作用下,电气性能和机械性能逐渐恶化。带电体的绝缘材料若被击穿、损伤或老化,就会有电流泄漏发生。
对于安全要求较高的设备或器具,如绝缘手套、绝缘靴、绝缘垫等电工安全用具;阀型避雷器、断路器、变压器、电力电缆等高压设施;某些日用电器和电动工具应定期进行泄漏电流试验,及时发现绝缘材料的硬伤、脆裂等内部缺陷。同时,还应定期对绝缘物作介质损耗试验,采取有力措施保证绝缘物的绝缘性能。
2.屏护和间距
屏护是借助屏障物防止触及带电体。屏护装置包括护栏和障碍,可以防止触电,也可以防止电弧烧伤和弧光短路等事故。屏护装置所用材料应该有足够的机械强度和良好的耐火性能,可根据现场需要制成板状、网状或栅状。
护栏高度不应低于1.7m,下部边缘离地面不应超过0.1m。金属屏护装置应采取接零或接地保护措施。护栏应具有永久性特征,必须使用钥匙或工具才能移开;障碍也必须牢固,不得随意移开。屏护装置上应悬挂高压危险的警告牌,并配置适当的信号装置和连锁装置。