7.用电安全技术

电工与电子技术电工与电子技术 教学参考教学参考 第第 7 7 章章 用电安全技术用电安全技术 本章的重点是 电流对人体的伤害 重点是电击 可能触电的几种情况 重点是单 线触电 主要保护措施 重点是接零保护 触电急救知识 电气防火只介绍基本常识 漏电保护开关只介绍用法 课时分配建议 课次课次节次与内容节次与内容课时数课时数 1 1 7 1 电流对人体的伤害 7 2 可能触电的几种情况 7 3 主要保护措施 7 4 漏电保护自动开关 7 5 触电急救 7 6 电气火灾 2 课时小计 2 第1次课 课题 电流对人体的伤害 可能触电的几种情况 主要保护措施和 漏电保护开关 触电 急救和防火知识 目的 了解影响触电伤害程度的因素 如何根据可能触电的情况采取日常保护措施以及出 现触电后的现场应急措施 教学内容及说明 7 1 电流对人体的伤害 电击和电伤 重点介绍电击 通过人体电流的大小 学生往往会问 是电压高能电死人还是电流大能电死人 要明 确 对人的伤害程度由通过人体的电流决定对人的伤害程度由通过人体的电流决定 这里的关键是 通过人体 可以举例 鸟站在高压线上 电压又高电流又大 而鸟却安然无恙 这是因为鸟只站在一根线上 电压并没有加在鸟的身上 电流大也没有经过鸟的身体 所以无碍 如果电流通过了 人的身体 0 5mA 可以感知 6 女 9 男 mA 则难于自主摆脱 50mA 持续 1s 或 长时间通过 30mA 则足以致命 这里的难于摆脱是因为手触电后肌肉抽搐或痉挛 神经 麻痹 失去自主摆脱电源的能力 甚至反而越抓越紧 并非被电 吸住 人体电阻是一个很难确定的数值 变化幅度极大 可以用万用表 1k 档作简单的实 验 两手分别捏住两个测棒 一般电阻读数较高 若对着两手呵一口气再测 因为手较 前潮湿 电阻读数将大幅度下降 从上述数据 结合考虑不同情况下的人体电阻 目前常用 36V 24V 和 12V 作为常用的 额定安全电压 根据不同条件选用 这可以用 50mA 和 800 粗略的界定安全电压应在 40V 以下 所以一般可选 36V 若考虑人可能不能即时摆脱电源或环境恶劣则应选用 24V 或 12V 学生可能会问 学生可能会问 为什么不普遍应用安全的低电压 这是因为同等功率的设备电压低 电流就要大 导线必须加粗 设备就会很笨重 所以不宜广泛采用 有一个典型例子 常 用的手持电钻 考虑到安全理应用安全低压工作 事实上多采用单相 220V 或三相 380V 这就是因为 若用太低的电压则过于笨重无法使用 电流通过人体的持续时间 越长越危险 电流通过人体的途径 手 脚 手 手 脚 脚危险程度虽有区别 但都很危 险 另外要注意不能从外观距离来判定危险程度 例如不能认为两个手指之间通电流就不 危险 电流的路径不完全由外观决定 因为血液电阻最小 不排除会有部分电流流经心脏 人的健康状况 要注意在任务紧张 休息少 人体疲劳时往往容易触电且后果严重 要注意 人体触电的机理非常复杂 并非上述情况能完全概括 必须多方防范 不可 掉以轻心 在上述分析中 可以看出 防止电击主要是避免电流通过人体 具体的方法可以有三 类 1 尽量降低人体的接触电压 使通过人体的电流降到不致危害人体安全 2 用绝缘体隔断通过人体电流的通路 例如在脚下垫绝缘胶垫 穿绝缘胶鞋等 要 注意 普通胶鞋底为了耐磨加入碳黑 普通木板可能潮湿都不是可靠的绝缘体 3 将人体可能接触的有电压的两点用导体短接 使电流不再通过人体 一般情况下 学生比较容易想到前两种方法 不容易想到第三种方法 事实上它是一 种很重要的方法 有这样一个实例实例 在某知识测验电视栏目中 曾有一个问题 在雷雨中 人坐在汽车内是否安全 答案是 安全 随后主持人解释说 这是因为汽车轮胎是绝缘的 这个解释是不对的 因为一些橡胶制品为了提高耐磨性能都加入碳黑 绝缘性能已经很差 面对数万伏的雷电高压 浸在雨水中的轮胎已经无济于事了 之所以对人安全 是因为汽 车的金属壳是良导体 若遇雷电电流将通过金属壳入地 不会通过在其内部的人体 所以 是安全的 避免电伤就是防范电弧烧伤 一种情况是开关不能灭弧 殃及操作人员 另外还可能 在触电时 既遭电击又在接触处造成电弧烧伤 7 2 可能触电的几种情况 本节的讨论限于 380V 三相四线制中性点接地的供电系统 1 双线触电 同时接触两根相线 加在人体的电压为 380V 最危险 但可能性较小 对于经常与人体接触的设备可采用安全低压 如车床局部照明灯用 36V 手提行灯用 12V 等 对于功率较大的设备用低压则电流增大 将变得笨重 只好仍用 380V 这时必须 进一步加强防范 例如手提电钻用 380V 在使用时必须穿绝缘胶鞋和带绝缘手套 2 单线触电 接触一根相线 站在地上 加在人体的电压为 220V 很危险且可能性较大 3 跨步电压触电 接地点 正常工作接地点或故障接地点 有电流入地时 因土壤电阻较 大 所以要到大约 20m 以外电位才降到零 在此范围内的两点间存在的电压可能对人造成 威胁 通常在工作接地点周围要加护栏 不准靠近 出现临时故障接地时 要立即组织人 员远离 如果发现接地故障点距自己很近 要立即站定 不要迈步 然后单足跳离 越远 越好 但往往因为事发突然 人们没有精神准备 触电后跌倒 危险将进一步增加 7 3 主要保护措施 所有电气设备在绝缘良好正常使用时 即使没有任何保护措施也不会造成触电 这就 使得人们极容易麻痹 认为保护措施可有可无 这是绝对错误的 所有的保护措施都是用 来防备万一的 它的任务是出现了 万一 的情况仍能保证安全 对设备施经常维护 对 保护设施经常检查 但它常年不起作用 这才是最理想的状况 讲上述三种可能触电的情况时 1 和 3 的保护措施已经同时讲了 下面重点介绍 单线触电的保护措施 1 接零保护 适用中性点接地的供电系统 方法 将所有电气设备的金属外壳接到零线上 保护原理 当电气设备漏电一线碰壳时 从中性线形成短路 使短路保护装置动作 自 动切断电路 即使在电路未切断前 人接触带电外壳 因接零导线电阻远小于人体电阻 也能使电流不致通过人体 电路切断后 根据产生动作的短路保护装置位置 能较容易的 确定故障位置 应注意的问题 参考材料参考材料 1 必须保证接零保护的零线不断路 接零保护的零线叫 PE 线 要保证它有一定的截面 和强度 不可装开关和熔断器 三相四线制供电系统的中性线是作为负载电流的回路的 叫 N 线 与 PE 线二者合一的 叫 TN C 系统 应用较多 二者分开各自独立引出的叫 TN S 系统 可靠性好 但投资较高 还有 TN C S 系统 即前面二者合一 后面二者分开 我们只讲 TN C 系统 供教师参考 对学生并不讲这样细 2 零线每隔一定距离要重复接地一次 在 TN C 系统中 因为中性线上有负载电流 所 以与接地点相隔较远的点电位不再是零 所以应重复接地以保证其零电位 3 接零保护系统中必须无一例外的采用接零 不允许任何一台设备以大地作为漏电电流 的回路取代接零 原理分析见教材 并把这种做法误当成接地保护 接地保护只适用于中 性点不接地的系统 这在后面另行介绍 这一规定非常重要 常反映在各种安全条例中 有不同的文字叙述 有的规定写 在用同一变压器供电的系统中 不得一部分设备采用接零 另一部分采用接地 意思也 是明确的 也有的规定把后一句写成 不能又接零 又接地 就容易引起误解 例如例如 这 也是一个真实的例子 铁路系统一个工地 有一台吊车 供电电源是中性点接地的系统 应当用接零保护 设备装好之后 电工就将电机外壳接到了零线 接零保护 后来用试电 笔一试外壳 发现它微微发光 说明电位不是零 因工地距电源较远 完全可能有这种情 况 所以电工又做了一个接地装置将外壳又进行接地 这就是重复接地 问题解决了 试电笔不再发光 到此为止 电工的做法都是正确的 但工地安全员却找来 手拿 安全 规程 说其中有规定 不能又接零又接地 坚持要电工把接地装置拆掉 这就是安全员 不懂原理 规程文字表达不清的结果 2 接地保护 适用于中性点不接地的供电系统 简单介绍即可 7 4 漏电保护开关 对照实物 简单介绍用法 7 5 触电急救 主要介绍几个重要常识 使学生在今后工作中遇到紧急情况能正确处理 1 使触电者迅速脱离电源 应注意在此过程中不要接触触电者以免伤害进一步扩大 2 出现 假死 要立即就地平卧 尽量不要搬动 立即实施人工呼吸和体外心脏按摩 不 可延误 这是主要方法 任何药物都无法替代 急救车到后要边送边抢救 3 慎用药物 尤其不要轻易用强心剂 因为这些知识与生活中的习惯不同 所以必须懂得 遇事才能正确处理 例如例如 这也 是真实的例子 有一单位 夜间抢修锅炉房 不慎有一位工人触电 心跳呼吸都骤停 当时是夜间 于是同伴立即背起他跑出厂外 应当就地平卧 立即进行人工呼吸和心脏按 摩 就近找到一个小诊所 应当叫救护车过来 并告知是触电 在车上继续抢救 敲开 门 医生赶忙打了一针强心剂 慎用 最后的结果是死亡 回顾全过程 同伴们的做法 都符合人之常情 但都是错的 在生产第一线培训兼职的安全员懂得怎样做人工呼吸和体 外心脏按摩是非常必要的 7 6 电气火灾 电气火灾形成的原因 过载 火