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安全用电内容
1.5电气安全基础
1.电流对人体的作用
当人体接触带电体时,电流会对人体造成不同程度的伤害,即发生触电事故。
触电事故可分为电击和电伤两种类型。
(1)电击电击是指电流通过人体时所造成的身体内部伤害,它会破坏人的心脏、呼吸及神经系统的正常工作,使人出现痉挛、窒息、心颤、心脏骤停等症状,甚至危及生命。
绝大部分触电死亡事故都是由电击造成的。
通常所说的触电事故基本上是指电击事故。
电击后通常会留下较明显的特征:
电标、电纹、电流斑。
电标是指电流出人口处所产生的炭化标记;电纹是指电流通过皮肤表面,在其出人口间产生的树枝状不规则发红线条;电流斑是指电流在皮肤出人口所产生的大小溃疡。
电击可分为直接电击和间接电击。
直接电击是指人体通过直接触及正常运行的带电体所发生的电击;间接电击则是指电气设备发生故障后,人体触及意外带电部位所发生的电击。
直接电击又称为正常情况下的电击,间接电击又称为故障情况下的电击。
在触电事故中,直接电击和间接电击都占有相当比例,因此采取安全措施时要全面考虑。
(2)电伤电伤是指电流的热效应、化学效应或力学效应对人体造成的伤害。
电伤可伤及人体内部,但多见于人体表面,且常会在人体上留下伤痕。
电伤可分为以下几种情况:
l)电弧烧伤,又称为电灼伤,是电伤中最常见也是最严重的一种,多由电流的热效应引起,但与一般的水、火烫伤性质不同。
具体症状是皮肤发红、起泡,甚至皮肉组织被破坏或烧焦。
通常发生在低压系统带负荷拉开裸露的刀开关时、线路发生短路或误操作引起短路时、开启式熔断器熔断时炙热的金属微粒飞溅出来的、高压系统因误操作产生强烈电弧时(可导致严重烧伤)、人体过分接近带电体(间距小于安全距离或放电距离)而产生强烈电弧时(可造成严重烧伤而致死)。
2)电烙印,是指电流通过人体后在接触部位留下的斑痕。
斑痕处皮肤变硬,失去原有弹性和色泽,表层坏死,失去知觉。
3)皮肤金属化,是由于电流或电弧作用产生的金属微粒渗人了人体皮肤造成的,受伤部位变得粗糙坚硬并呈特殊颜色(多为青黑色或褐红色)。
需要说明的是,皮肤金属化多在弧光放电时发生,而且一般都伤在人体的裸露部位,与电弧烧伤相比,皮肤金属化并不是主要伤害。
4)电光眼,表现为角膜炎或结膜炎。
在弧光放电时,紫外线、可见光、红外线均可能损伤眼睛。
短暂的照射时,紫外线是引起电光眼的主要原因。
二、常见的触电方式
发生触电事故的情况是多种多样的,但归纳起来主要包括以下三种情形:
单相触电,两相触电,跨步电压、接触电压和雷击触电。
(1)单相触电在电力系统的电网中,有中性点直接接地单相触电和中性点不接地单相触电两种情况。
中性点直接接地电网中的单相触电如图0--1所示。
当人体接触导线时,人体承受相电压。
电流经过人体、大地和中性点接地装置形成闭合回路。
触电电流的大小决定于相电压和回路电阻。
中性点不接地电网中的单相触电如图0--2所示。
因为中性点不接地,所以有两个回路的电流通过人体。
一个是从L3,相导线出发,经人体、大地、线路对地阻抗Z到L,相导线,另一个是同样路径到L2相导线。
触电电流的数值决定于线电压、人体电阻和线路的对地阻抗。
图1.2中性点直接接地系统的单相触电图1.3中性点不接地系统的单相触电
(2)两相触电人体同时与两相导线接触时,电流就由一相导线经人体至另一相导线,这种触电方式称为两相触电(如图0--3所示)。
两相触电最危险,因为施加于人体的电压为全部工作电压(即线电压),且此时电流将不经过大地,直接从L2相经人体到L3相,而构成了闭合回路。
故不论中性点是否接地、人体对地是否绝缘,都会使人触电。
(3)跨步电压、接触电压和雷击触电当一根带电导线断落到地上时,落地点的电位就是导线所具有的电位,电流会从落地点直接流人大地。
离落地点越远,电流越分散,地面电位也就越低。
对地电位的分布曲线如图0--4所示。
以电线落地点为圆心可画出若干同心圆,它们表示了落地点周围的电位分布。
离落地点越近,地面电位越高。
人的两脚若站在离落地点远近不同的位置上,两脚之间就存在电位差,这个电位差就称为跨步电压。
跨步电压触电如图0--5所示。
此时由于电流通过人的两腿之间而较少通过心脏,故危险性较小。
但若两脚发生抽筋而跌倒,触电的危险性就显著增大。
此时应赶快将双脚并拢或用单脚着地跳出危险区。
图1.4两相触电图1.5对地电位的分布曲线
导线断落地面后,不但会引起跨步电压触电,还容易产生接触电压触电。
如图0--6所示,当一台电动机的绕组绝缘损坏并接触外壳接地时,因三台电动机的接地线连在一起,它们的外壳都会带电且都为相电压,但地面电位分布却不同。
左边人体承受的电压是电动机外壳与地面之间的电位差,即等于零。
右边人体所承受的电压却大不相同,因为他站在离接地体较远的地方用手摸电动机的外壳,而该处地面电位几乎为零,故他所承受的电压实际上就是电动机外壳的对地面电压即相电压,就会使人触电,这种触电称为接触电压触电,它对人体有相当严重的危害。
所以,使用中的每台电动机都要实行单独的保护接地。
图1.6跨步电压触电图1.7接触电压触电
此外,雷电发生的触电现象称为雷击触电。
人和牲畜也有可能由于跨步电压或接触电压而导致触电。
三、电气安全措施
为防止发生触电事故,除了在思想上提高对安全用电的认识,树立“安全第一”的思想,严格执行安全操作规程,以及采取必要的组织措施外,还必须依靠一些完善的技术措施。
1.隔离带电体的防护措施
有效隔离带电体是防止人体遭受直接电击事故的重要措施,通常采用以下几种方式。
(l)绝缘绝缘是用绝缘物将带电体封闭起来的技术措施。
良好的绝缘既是保证设备和线路正常运行的必要条件,也是防止人体触及带电体的基本措施。
电气设备的绝缘只有在设备遭到破坏时才能除去。
电工绝缘材料是指体积电阻率在107Ω·m以上的材料。
(2)屏护屏护是采用屏护装置控制不安全因素,即采用遮拦、护罩、护盖、箱(匣)等将带电体同外界隔绝开来的技术措施。
屏护装置既有永久性装置(如配电装置的遮拦、电器开关的罩等),也有临时性屏护装置(如检修工作中使用的临时性屏护装置);既有固定屏护装置(如母线的护网),也有移动屏护装置(如跟随起重机移动的滑触线的屏护装置)。
对于高压设备,不论是否有绝缘物质,均应采用屏护措施或其他防止人体接近的措施。
在带电体附近作业时,可采用能移动的遮拦作为防止触电的重要措施。
检修遮拦可用干燥的木材或其他绝缘材料制成,使用时置于过道、人口或工作人员与带电体之间,可保证检修工作的安全。
对于一般固定安装的屏护措施装置,因其不直接与带电体接触,对所有材料的电气性能没有严格要求,但屏护装置所用材料应有足够的机械强度和良好的耐火性能。
图1.8保护接地原理示意图
(3)间距间距是将可能触及的带电体置于可能触及的范围之外。
为了防止人体及其他物品接近带电体、防止火灾、防止过电压放电和各种短路事故及操作方便,在带电体与地面之间、带电体与其他的设备之间、带电体与带电体之间均须保持一定的安全距离。
如架空线路与地面、水面距离,架空线路与有火灾、爆炸危险厂房的距离等。
安全距离的大小决定于电压的高低、设备的类型、安装的方式等因素。
2.采用安全电压
安全电压值取决于人体允许电流和人体电阻的大小。
我国规定工频安全电压的上限值(即在任何情况下,两导体间或导体与地之间均不得超过的工频有效值)为50V。
这一限制是根据人体允许电流30mA和人体电阻1700Ω的条件下确定的。
国际电工委员会还规定了直流安全电压的上限值为120V。
3.保护接地(简称接地)保护接地就是在中性点不接地的低压(1kV以下)供电系统中,将电气设备的金属外壳或构架与接地体良好地连接,如图0--7所示。
保护接地应用十分广泛,属于防止间接接触电击的安全技术措施。
保护接地的作用原理是利用数值较小的接地装置电阻(低压系统一般应控制在4Ω以下)与人体电阻并联,将漏电设备的对地电压大幅度地降低至安全范围内。
此外,因人体电阻远大于接地电阻,由于分流作用,通过人体的故障电流将远小于流经接地装置的电流,极大地减小了对人体的危害。
采用保护接地的电力系统不宜配置中性线,以简化过电流保护和便于寻找故障。
4.保护接零保护接零就是在电源中性点接地的三相四线制供电系统中,将电气设备的金属外壳或构架与电源的零线相连接,如图0--8所示。
当电气设备的金属外壳与零线相接后,若设备某相发生碰壳漏电故障,该相就会通过金属外壳与接零线形成单相短路,使该相上的保护装置迅速动作,从而切断了故障设备的电源,确保了安全。
图1.9保护接零原理示意图
1—工作接地2—保护接零3—重复接地
采用保护接零时,零线不允许断开。
因此,除了电源零线上不允许接开关、熔断器外,在实际应用中,用户端往往将电源零线重复接地,以防零线断开。
5.漏电保护器
漏电保护器是检测漏电电流的保护装置,是防止电气设备因绝缘损坏而漏电,造成人身触电伤亡、设备烧毁及火灾事故最有效的保护措施。
在漏电电流达到或超过额定值时,漏电保护器能自动切断电路。
它在反映触电和漏电方面具有高灵敏度和快速性。
按漏电保护器的检测信号,可将其分为电压型和电流型;按脱扣形式可将其分为电磁式和电子式;按保护功能和结构特征又可将其分为漏电开关、漏电断路器、漏电继电器、漏电保护插座等。
四、触电急救知识
触电急救时,首先要使触电者迅速脱离电源,然后根据触电者的具体情况,迅速对症救护。
1.使触电者脱离电源的安全注意事项
1)救护人员不得采用金属或其他潮湿的物品作为救护工具。
2)在未采取任何绝缘措施前,救护人员不得直接触及触电者的皮肤或潮湿的衣服。
3)在使触电者脱离电源的过程中,救护人员最好用一只手操作,以防再次发生触电事故。
4)当触电者站立或位于高处时,应采取措施防止脱离电源后触电者的跌倒或坠落。
5)夜晚发生触电事故时,应考虑切断电源后的事故照明或临时照明,以利于救护。
2.使触电者脱离电源的具体方法
l)触电者若是触及低压带电设备,救护人员应设法迅速切断电源(如拉开电源开关、拔出电源插头等);或使用绝缘工具、干燥的木棒、绳索等不导电的物品使触电者与电源脱离;也可抓住触电者干燥而不贴身的衣服使其脱离电源(切记要避免碰到金属物体和触电者的裸露身躯);也可戴绝缘手套或将手用干燥衣物等包起来去拉触电者,或者站在绝缘垫等绝缘物体上拉触电者使其脱离电源。
2)低压触电时,如果电流通过触电者接地,且触电者紧握电线,可设法用干木板使触电者与地面隔离,也可用干木把斧子或有绝缘柄的钳子等将电线剪断(剪电线时要一根一根地剪,并尽可能站在绝缘木或干木板上)。
3)触电者若是触及高压带电设备,则救护人员应迅速切断电源;或用适合该电压等级的绝缘工具(戴绝缘手套、穿绝缘靴并用绝缘棒)去使触电者脱离电源(抢救过程中应注意保持自身与周围带电部分必要的安全距离)。
4)如果触电发生在杆塔上,对于低压线路,凡能切断电源的应迅速切断电源;不能立即切断时,救护人员应立即登杆(系好安全带),用带绝缘胶柄的钢丝钳或其他绝缘物使触电者脱离电源。
对于高压线路且又不可能迅速切断电源时,可用抛挂钢丝等方法使线路短路,从而导致电源开关跳闸。
抛挂前要先将短路线固定到接地体上,另一端系重物(抛掷时应注意防止电弧伤人或因其断线危及人员安全)。
5)不论是高压或低压线路上发生的触电,救护人员在使触电者脱离电源时,均要预先注意防止发生高处坠落和再次触及其他有电线路的可能。
6)若触电者触及了断落在地面上的带电高压线,在未确认线路无电或未做好安全措施(如穿绝缘靴等)之前,救护人员不得接近断线落地点的距离为8--12m,以防止跨步电压伤人(但可临时将双脚并拢蹦跳地接近触电者)。
在使触电者脱离带电导线后,应迅速将其带至8--12m外并立即开始紧急救护。
只有在确认线路已经无电的情况下,才可在触电者倒地现场就地立即进行对症救护。
3.脱离电源后的现场救护
触电者脱离电源后,如果出现心脏停跳、呼吸停止等危险情况,应立即进行现场急救。
在医务人员接替救治前,不能放弃现场抢救,更不能只根据触电者当时已没有呼吸或心跳,便擅自判定伤员为死亡,从而放弃抢救。
触电急救方法主要有口对口人工呼吸法和胸外心脏按压法两种。
(l)口对口人工呼吸法(适应于无呼吸但有心跳的触电者)如图0--9所示。
将触电者仰卧于平地上,鼻孔朝天头后仰。
首先清理口鼻腔,然后松扣解衣裳。
捏鼻吹气要适量,排气应让口鼻畅。
吹2s来停3s,5s1次最恰当。
(2)胸外挤压法(适于有呼吸但无心跳的触电者)如图0--10所示。
将触电者仰卧于硬地上,构开领口解衣裳。
当胸放掌不鲁莽,中指应该对凹膛。
掌根用力向下按,压下一寸至半寸。
压力轻重要适当,过分用力会压伤。
慢慢压下突然放,1s1次最恰当。
对既无呼吸又无心跳的触电者,应人工呼吸和胸外挤压并用。
先吹气2次(约55内完成),再做胸外挤压15次(约105内完成),然后交替进行。
触电急救的基本原则是:
应在现场对症地采取积极措施保护触电者生命,并使其能减轻伤情、减少痛苦。
具体而言就是应遵循“迅速(脱离电源)、就地(进行抢救)、准确(姿势)、坚持(抢救)”的八字原则。
同时应根据伤情的需要,迅速联系医疗部门进行救治。
尤其对于触电伤情严重的人员,急救成功的必要条件是动作迅速、操作正确。
任何迟疑拖延和操作错误都会导致触电者伤情加重或造成死亡。
此外,急救过程中要认真观察触电者的全身情况,以防止伤情恶化。
图1.10口对口人工呼吸法
a)清理口腔b)头部后仰c)贴嘴呼吸d)松口换气
图1.11胸外挤压法
a)中指对凹膛b)掌根向下压c)慢压帮呼吸d)提掌助呼吸
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