




版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
1、PAGE PAGE 20第1章电的基本概念电作为一种最基本的能源,是国民经济及广大人民日常生活不可缺少的东西。什么是电那?电是物质运动的一种形式。它是物质内所含电子等载流子运动时的一种能量表现形式。故实质上讲,电是一种能量。电的四种效应:1.电的热效应(电灯、电炉)它们都产生热能。2.动力效应(电动机转动)产生机械能。3.化学效应(电解、电镀)产生化学能。4磁效应(电磁铁)产生磁能。电属于二次电源,它是由一次能源(煤、石油、或铀)通过发电厂加工的来的,十分宝贵故称为高级能源。弄懂电究竟是什么的前提是了解物质的电结构。物质的组成:分子更小的微粒原子组成原子核+电子组成(所有物质所带的电子结构都是
2、相同的没有任何区别)电子是一种客观存在的物质即不能消灭也不能创造。在正常情况下原子核所带的正电与电子所带的负电数量上是相等的,物质便不显带电状态。外在原子核外层的电子与原子核的联系比较薄弱,当电子在外界因素(如光、热、等外力)的影响下获得一定能量后,就可以脱离原子核多它的吸引跑出轨道成为自由电子。金属导电的原因,就是其中存在着更多的可以自由移动的电子,在金属中自由电子都是不定向的自由不定向的自由乱飞。如下图:如图:在电场的作用下,导体中的自由电子定向移动,一旦这种自由电子流动的方向确定后,便构成了电,电子脱离了原子并流动形成了电流。(A)人们利用金属这个特性,使电子在电场力的作用下运动,从而传
3、递电能。电场最基本的特性就是对放入其中的电荷(自由电子)发生力的作用。电荷:指带电的微粒。分为正与负,电子带负电荷。电场:电源提供的(发电机、蓄电池)。通俗的讲就是提供一个电压,可推动自由电子定向移动。任何物质无论电压大小只要有自由电子移动速度就一样。只是在多少上有区别。如:加在电阻两端的电压越高,电场力就越大,推动的自由电子数量越多,电子运动产生的热量越大。电流也就越大。电流:是指大量电荷在电场力的作用下有规则的定向移动,而形成的。电流的大小(强弱)表示方法就是单位时间内通过导体某一横截面的电荷(A),叫电流强度,简称电流。产生电流必须满足两个条件:必须有自由移动的电荷(自由电子)。是电路中
4、必须存在不为零的电动势,即电路两端要存在一定电压。电路必须成为闭合回路。两者却一不可,少了任何一个条件电路内便不可能存在电流 大家都知道水在管中所以能流动,是因为有着高水位和低水位之间的差别而产生的一种压力,水才能从高处流向低处。城市中使用的自来水,所以能够一打开水门,就能从管中流出来,也是因为自来水的贮水塔比地面高,或者是由于用水泵推动水产生压力差的缘故。电也是如此,电流所以能够在导线中流动,也是因为在电流中有着高电位和低电位之间的差别。这种差别叫电位差,也叫电压。换句话说。在电路中,任意两点之间的电位差称为这两点的电压。电压用符号U表示。电压的高低,一般是用单位伏特表示,简称伏,用符号V表
5、示。高电压可以用千伏(kV)表示,低电压可以用毫伏(mV)表示。电的传导及速度电(电流)的传播速度,也可以说是电能的传播速度,非常之快,嘀嗒一声便可绕地球7圈半,可高达每秒钟30万公里,相当于光的传播速度。日常生活中,我们一拉开关,电灯就亮了,这说明一合上开关电灯里就有电流通过,电流做功使灯泡发光了。但这是否表明开关合上后发电机线圈导体中的自由电子飞快的流经导线、开关到灯泡的钨丝里,然后又飞快的回到发电机的线圈里那?其实这是一种错误的理解。电的传导实际上是电能的传导,它的速度也就相当于电场传播的速度,30万公里每小时。电的传导过程大致是这样的:电路接通前金属导线中虽然到处都有自由电子,但导线内
6、无电场,整个导线处于静电平衡状态,自由电子只是做无规则的热运动,到处乱飞,没有定向运动,当人导线中没有电流。当电路一接通,电源提供的电场就会大约以每秒30万公里也就是光速传播出去,市电路中各处的导线中迅速建立起电场,电场推动当地的自由电子做漂移运动(几乎同时)从而形成了电流。电场传播到哪里哪里自由电子就运动电子的漂移速度:在输电线路中,自由电子做定向有序流动时,电子的迁移速度称为“电子的漂移速度”。自由电子定向漂移速度每秒钟能移动几米就已经是很高的速度了。举例:好比有一根管子,里面装满了黄豆,在后面一头塞进去一粒黄豆,另一头马上就出来一粒,这就相当于电流的传波速度;单独看管子里的某一粒黄豆时,
7、它的移动速度是很小的。 电的传播速度?解释一: 电能的传播速度也是电流的传播速度(很快,一般可以忽略)电路接通电流马上形成,从理论上讲,这个速度就是光速(每秒钟约30万公里,可绕地球7圈半)。解释二: 只带电粒子(自由电子)的运动速度(很慢,每秒钟几厘米)。什么叫电流?电流:是指大量电荷在电场力的作用下有规则的定向移动,而形成的。电流的大小(强弱)表示方法就是单位时间内通过导体某一横截面的电荷(A),叫电流强度,简称电流。也可以通俗的解释为:在一个闭合的回路里自由电子通过的数量就是电流。自由电子通过的越多电流就越大,在截面导线相同的情况下,电流越大产生的热量越大,当电流大到一定程度时,产生的热
8、量会将导线烧毁。同样的电流流经细导线所产生的热量要大于通过粗导线的热量,导线越粗通过的自由电子越多,通过的电流能力也就越强。电路:电流流经的路径。组成:电源、导线、开关、负载。当开关闭合后,电路形成闭合回路。电源(U)、电流(I)、负载(R)之间的关系为;I=U/R安全用电由于电本身看不见、摸不着,它具有潜在的危险性。只有掌握了用电的基本规律,懂得了用电的基本常识,按操作规程办事,电就能很好地为人民服务。否则,会造成意想不到的电气故障,导致人身触电,电气设备损坏,甚至引起重大火灾等。轻则使人受伤,重则致人死亡。所以,必须高度重视用电安全问题。本章以安全用电为重点,介绍了人体触电的有关知识、安全
9、用电的方法和安全用具、触电的原因及预防措施、触电急救的方法、电气防火、防爆、防雷常识等内容。一、触电危害人体组织中有60%以上是由含有导电物质的水分组成,因此,人体是个导体,当人体接触设备的带电部分并形成电流通路的时候,就会有电流流过人体,从而造成触电。触电是泛指人体触及带电体。触电伤害表现为多种形式。电流通过人体内部器官,会破坏人的心脏、肺部、神经系统等,使人出现痉挛、呼吸窒息、心室纤维性颤动、心跳骤停甚至死亡。电流通过体表时,会对人体外部造成局部伤害,即电流的热效应、化学效应、机械效应对人体外部组织或器官造成伤害,如电灼伤、金属溅伤、电烙印。触电时电流会对人体造成各种不同程度的伤害触电事故
10、是电流的能量直接或间接作用于人体造成的伤害,按照能量施加方式的不同,可分为电击和电伤。 (一)电击 是电流通过人体内部,人体吸收局外能量受到的伤害。主要伤害部位是心脏、中枢神经系统和肺部。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,但一般不在人身表面留下大面积明显的伤痕。所谓电击,是指电流通过人体时所造成的内部伤害,它会破坏人的心脏、呼吸及神经系统的正常工作,甚至危及生命。其根本原因:在低压系统通电电流不大且时间不长的情况下,电流引导起人的心室颤动,是电击致死的主要原因;在通过电流虽较小,但时间较长情况下,电流会造成人体窒息而导致死亡。绝大部分触电死亡事故都是电击造成的。
11、日常所说的触电事故,基本上多指电击而言。 电击可分为直接电击与间接电击两种。直接电击是指人体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,人体触及该意外带电部分所发生的电击。直接电击多数发生在误触相线、刀闸或其它设备带电部分。间接电击大都发生在大风刮断架空线或接户线后,搭落在金属物或广播线上,相线和电杆拉线搭连,电动机等用电设备的线圈绝缘损坏而引起外壳带电等情况下。 (二)电伤电伤是指电流的热效应、化学效应或机械效应对人体造成的伤害 电伤是电流转变成其他形式的能量造成的人体伤害,包括电能转化成热能造成的电弧烧伤、灼伤和电能转化成化学能或机械能造成的电印记、皮肤金属化及
12、机械损伤、电光眼等。电伤爹数是局部性伤害,在人身表面留有明显的伤痕。 电弧烧伤电弧烧伤是由弧光放电造成的伤害,分为直接电弧烧伤和间接电弧烧伤。前者是带电体与人体之间发生电弧,有电流流过人体的烧伤;后者是电弧发生在人体附近对人体的烧伤,包含熔化了的炽热金属溅出造成的烫伤。电弧温度高达8900以上,可造成大面积、大深度的烧伤,甚至烧焦、烧掉四肢及其他部位。大电流通过人体,也可能烘干、烧焦机体组织。 电弧烧伤是当电气设备的电压较高时产生的强烈电弧或电火花,烧伤人体,甚至击穿人体的某一部位,而使电弧电流直接通过内部组织或器官,造成深部组织烧死,一些部位或四肢烧焦。一般不会引起心脏纤维性颤动,而更为常见
13、的是人体由于呼吸麻痹或人体表面的大范围烧伤而死亡。 2电烧伤 电烧伤又叫电流灼伤,是人体与带电体直接接触,电流通过人体时产生的热效应的结果。在人体与带电体的接触处,接触面积一般较小,电流密度可达很大数值,又因皮肤电阻较体内组织电阻大许多倍,故在接触处产生很大的热量,致使皮肤灼伤。只有在大电流通过人体时才可能使内部组织受到损伤,但高频电流造成的接触灼烧可使内部组织严重损伤,而皮肤却仅有轻度损伤。 3电标志 电标志也称电流痕记或电印记。它是由于电流流过人体时,在皮肤上留下的青色或浅黄色斑痕,常以搔伤、小伤口、疣、皮下出血、茧和点刺花纹等形式出现,其形状多为圆形或椭圆形,有时与所触及的带电体形状相似
14、。受雷电击伤的电标志图形颇似闪电状。电标志经治愈后皮肤上层坏死部分脱落,皮肤恢复原来的色泽、弹性和知觉。 4皮肤金属化 皮肤金属化常发生在带负荷拉断路开关或闸刀开关所形成的弧光短路的情况下。此时,被熔化了的金属微粒向随四飞溅,如果撞击到人体裸露部分,则渗入皮肤上层,形成表面粗糙的灼伤。经过一段时间后,损伤的皮肤完全脱落。若在形成皮肤金属化的同时伴有电弧烧伤,情况就会严重些。皮肤金属化的另一种原因是人体某部位长时问紧密接触带电体,使皮肤发生电解作用,一方面电流把金属粒子带入皮肤中,另一方面有机组织液被分解为碱性和酸性离子,金属粒子与酸性离子化合成盐,呈现特殊的颜色。根据颜色可知皮肤内含有哪种金属
15、。 5机械损伤 机械损伤是指电流通过人体时产生的机械一电动力效应,使肌肉发生不由自主的剧烈抽搐性收缩,致使肌腱、皮肤、血管及神经组织断裂,甚至使关节脱位或骨折。 6电光眼 电光眼是指眼球外膜(角膜或结膜)发炎。起因是眼睛受到紫外或红外线照射,4-8小时后发作,眼睑皮肤红肿,结膜发炎,严重时角膜透明度受到破坏,瞳孔收缩。 应当指出,虽然把触电事故所造成的伤害分为电击和电伤两种,但事实上触电过程是比复杂的,在很多情况下,电击和电伤往往是同时发生的,但大多数触电死亡是由于电击造成的。 触电事故按造成事故的原因来分,又可以分为直接接触触电和间接接触触电事故。 直接接触触电是指人体触及正常运行的设备和线
16、路的带电体造成的触电;间接接触触电是指设备或线路发生故障时,人体触及正常情况下不带电而故障时意外带电的带电体而造成的触电,这样的分类方法对触电事故的防护更为有利。在触电事故中, 电击和电伤常会同时发生。就是通常所说的触电,触电死亡的绝大部分是电击造成的; 人体的重要器官受到损害(大脑、心脏、呼吸系统、神经系统)。多数死亡 。二、影响触电伤害的因素人体触电的本质,是有电流通过人体。因此,触电对人体的伤害程度,主要因素有:(1) 通过人体电流的大小; (2) 电流通过人体时间的长短; (3) 电流通过人体的部位;(4) 通过人体电流的种类和频率(5) 触电者的身体状况。(人体电阻)通过人体电流的大
17、小; 通过人体的电流越大, 人体的生理反应就越明显,感应就越强烈,引起心室颤动所需的时间就越短,致命的危害就越大。 按照通过人体电流的大小和人体所呈现的不同状态,工频交流电大致分为下列三种: 感觉电流: 指引起人的感觉的最小电流(1-3mA) 。使人体有感觉的最小电流称为感知电流。工频交流电的均匀感知电流:成年男性约为11mA,成年女性约为07mA;直流电的均匀感知电流约为5mA。 摆脱电流: 指人体触电后能自主摆脱电源的最大电流 (10mA) 。人体允许电流是指人体触电以后能够自己摆脱的最大电流。成年男性的平均摆脱电流为16mA,成年女性约为10.5mA,儿童的摆脱电流比成年人要小。应当指出
18、,摆脱电流的能力是随着触电时间的延长而减弱的。这就是说,一旦触电后不能摆脱电源时,后果将是比较严重的。对应于概率50%的摆脱电流成年男子约为16毫安,成年女子约为10.5毫安,对应于概率99.5%的摆脱电流则分别为9毫安和6毫安。儿童的摆脱阈值较小。 摆脱电源的能力是随着触电时间的延长而减弱的。这就是说,一旦触电暑 不能摆脱电源时,后果将是十分严重的。至电流增大到一定程度,触电者因肌肉收缩、产生痉挛而紧抓带电体,不能自行摆脱电极。人触电后能自行摆脱电极的最大电流称为摆脱电流。对于不同的人,摆脱电流值也不同。摆脱电流值与个体生理特征、电极形状、电极尺寸等因素有关。 致命电流: 指在较短的时间内危
19、及生命的最小电流(室颤电流)(50mA)。在较短的时间内,危及生命的最小电流称为致命电流。 一般情况下通过人体的工频电流超过50mA时,心脏就会 停止跳动、发生昏迷,并出现致命的电灼伤。工频100mA 的电流通过人体时1秒钟使人致命。至电流增大到一定程度,触电者因肌肉收缩、产生痉挛而紧抓带电体,不能自行摆脱电极。人触电后能自行摆脱电极的最大电流称为摆脱电流。对于不同的人,摆脱电流值也不同。摆脱电流值与个体生理特征、电极形状、电极尺寸等因素有关。根据电击事故分析得出:当工频电流为051mA时,人就有手指、手腕麻或痛的感觉;当电流增至810mA时,针刺感、疼痛感增强发生痉挛而抓紧带电体,但终能摆脱
20、带电体;当接触电流达到2030mA时,会使人迅速麻痹不能摆脱带电体,而且血压升高,呼吸困难;电流为50mA时,就会使人呼吸麻痹,心脏开始颤动,数秒钟后就可致命。通过人体电流越大,人体生理反应越强烈,病理状态越严重,致命的时间就越短。电流通过人体时间的长短;人体触电时间越长,愈易造成心室颤动,生命危险 性就愈大。据统计,触电15分钟内急救,90%有良好的效果,10分钟内60%救生率,超过15分钟希望甚(感觉电流很小即使作用体内相当长的时间,也不产生影响。)电流通过人体的时间越长后果越严重。这是因为时间越长,人体的电阻就会降低,电流就会增大。同时,人的心脏每收缩、扩张一次,中间有01s的时间间隙期
21、。在这个间隙期内,人体对电流作用最敏感。所以,触电时间越长,与这个间隙期重合的次数就越多,从而造成的危险也就越大。电流通过人体的持续时间是影响电击伤害程度的又一重要因素。在开始触电的瞬间,人体电阻较高(大约为104105欧),如未能立即摆脱电源,电流就可以使皮肤表皮变质,皮肤的电阻就会迅速下降(降为8001000欧),时间越长,人体电阻下降越多(最小时仅为600800欧),通过人体的电流就越大,对生命危害就越严重。另一方面,人的心脏每收缩扩张一次,中间约有0.l秒的间歇,这0.1秒对电流最为敏感。如果电流不在这一瞬间通过心脏,即使电流很小(零点几毫安),也会引起心室震颤;如果电流在这一瞬间通过
22、心赃,即使电流稍大,也不会引起心脏麻痹。由此可见,如果电流持续时间超过1秒,则必然与心脏最敏感的间隙相重合,造成很大危险。1966年联邦德国的克彭曾提出,只要通过人体的电流(毫安)与通电持续时间(秒)的乘积不超过50毫安秒时,是能够自主脱险的。国际上为了更安全起见,通常规定为30毫安秒作为安全界限。00.5mA连续通电没有感觉。0.55连续通电开始有感觉,手指手腕等处有麻感,没有痉挛,可以摆脱带电体。530数分钟以内痉挛,不能摆脱带电体,呼吸困难,血压升高,是可以忍受的极限。3050数秒至数分钟心脏跳动不规则,昏迷,血压升高,强烈痉挛,时间过长即引起心室颤动。50数百昏迷,心室颤动,接触部位留
23、有电流通过的痕迹心脏停止跳动,昏迷,可能致命的电灼伤。电流的路径触电对人体的危害,主要是因电流通过人体一定路径引起的。通过头部可使人昏迷; 通过脊髓可能导致瘫痪; 通过心脏会造成心跳停止,血液循环中断; 通过呼吸系统会造成窒息。 因此, 从手到胸部是最危险的电流路径; 从手到手、从手到脚也是很危险的电流路径; 从脚到脚是危险性较小的电流路径。通过人体电流的种类和频率电流的种类和频率不同,触电的危险性也不同。根据实验可以知道,交流电比直流电危险程度略为大一些,频率很低或者很高的电流触电危险性比较小些。电流的高频集肤效应使得高频情况下电流大部分流经人体表皮,避免了内脏的伤害,所以生命危险小些。但是
24、集肤效应会导致表皮严重烧伤。电流频率对电击伤害程度有很大影响。25300赫的交流电对人体的伤害最严重,1000赫以上伤害程度明显减轻,因为高频电流易使人体表皮产生灼伤,而不易通过心脏,引起心脏麻痹。但高压高频电流也有电击致命的危险。直流电流的伤害程度也比工频电流要小些。工频交流电的危害性大于直流电,因为交流电主要是麻痹破坏神经系统,往往难以自主摆脱。一般认为40100 Hz的交流电对人最危险。随着频率的增加,危险性将降低。当电源频率大于2000 Hz时,所产生的损害明显减小触电者的身体状况。(人体电阻)人体阻抗取决于一定因素,特别是电流路径,接触电压、电流持续时间、频率,皮肤潮湿度,接触面积,
25、施加的压力和温度等。在工频电压下,人体的阻抗随接触面积增大、电压愈高,而变得愈小。IEC综合了历年来关于人体阻抗的研究成果,严密审查了大量尸体的实测数据,得出人体在50/60Hz交流电时,成人的人体阻抗在1000左右。体电阻是不确定的电阻,皮肤干燥时一般为100K左右,而一旦潮湿可降到1K。人体不同,对电流的敏感程度也不一样,一般地说,儿童较成年人敏感,女性较男性敏感。电击的后果与触电者的健康状况有关。根据资料统计,肌肉发达者、成年人比儿童摆脱电流的能力强,男性比女性摆脱电流的能力强。电击对患有心脏病、肺病、内分泌失调及精神病等患者最危险。他们的触电死亡率最高。另外,对触电有心理准备的,触电伤
26、害轻。. 触电者的体质状况和皮肤的干湿润程度:人体是导电的,当触电后电压加到人体上时,就将有电流通过。这个电流与人体质和当时皮肤的干湿程度有关。当皮肤潮湿时电阻就小,皮肤擦破时电阻更小,则通过的电流就大,触电时的危险程度也就大。同时与触电者的身体健康状况也有一定关系。如果触电者有心脏病、神经病等,危险性就较健康的人大的多。人体的电阻:人触电时与人体的电阻有关。人体的电阻一般在10000-100000欧姆之间,主要是皮肤角质层电阻最大。当皮肤角质层失去时,人体电阻就会降到800-1000欧姆。如果皮肤出汗、潮湿和有灰尘(金属灰尘、炭质灰尘)也会使皮肤电阻大大降低。体的电阻,一般为10001500
27、很不稳定,它受环境、温度、出汗、导电的化学物质和尘埃等因素的改变而改变。其实,很明显,通过电压与电阻,计算出电流而已。静电电压一般都很高,静电电压可以达到2-3KV,甚至可以达到几万V,但由于电流微弱而且瞬时消失所以无法造成大伤害。所以,触电造成伤害,并不是看电压多少多少大就能决定的。人体也有电阻 就是指人的导电性人体电阻包括体内电阻和皮肤电阻由于人体皮肤的角质外层具有一定的绝缘性能,因此,决定人体电阻的主要是皮肤的角质外层。人的外表面角质外层的厚薄不同,电阻值也不相同。一般人体承受50伏的电压时,人的皮肤角质外层绝缘就会出现缓慢破坏的现象几秒钟后接触点即生水泡从而破坏了干燥皮肤的绝缘性能使人
28、体的电阻值降低。电压越高电阻值降低越快。另外人体出汗、身体有损伤、环境潮湿、接触带有能导电的化学物质、精神状态不良等情况都会使皮肤的电阻值显著下降。人体内部组织的电阻不稳定不同的人内部组织的电阻也不同但有一个共同的特点就是人体内部组织的电阻与外加的电压大小基本没有关系。一般在干燥环境中,人体电阻大约在2k左右;皮肤出汗时,约为lk左右;皮肤有伤口时,约为800左右。人体触电时,皮肤与带电体的接触面积越大,人体电阻越小。当人体接触带电体时,人全就被当作一电路元件接入回路。人体阻抗通常包括外部阴抗(与触电才当时所穿衣服、鞋袜以及身体的潮湿情况有关,从几千欧几十兆欧不等)和内部阻抗(与触电者的皮肤阻
29、抗和体内阻抗有关)。人体阻抗不是纯电阻,主要由人体电阻决定。人体电阻也不是一个固定的数值。一般认为干燥的皮肤在低电压下具有相当高的电阻,约10万欧。当电压在5001000伏时,这一电阻便下降为1000欧。表皮具有这样高的的电阻是因为它没有毛细血管。手指某部位的皮肤还有角质层,角质层的电阻值更高,而不经常摩擦部位的皮肤的电阻值是最小的。皮肤电阻还同人体与体的接触面积及压力有关。当表皮受损暴露出真皮时,人体内因布满了输送盐溶液的血管而个有很低的电阻。一般认为,接触到真皮里,一只手臂或一条腿的电阻大约为500欧。因此,由一只手臂到另一只手臂或由一条腿到另一条腿的通路相当于一只1000欧的电阻。假定一
30、个人用双手紧一带电体,双脚站在水坑里而形成导电回路,这时人体电阻基本上就是体内电阻约为500欧。一般情况下,人体电阻可按10002000欧考虑。 非线性电阻电阻两端的电压与通过它的电流成正比,其伏安特性曲线为直线这类电阻称为线性电阻,其电阻值为常数;反之,电阻两端的电压与通过它的电流不是线性关系称为非线性电阻,其电阻值不是常数。一般常温下金属导体的电阻是线性电阻,在其额定功率内,其伏安特性曲线为直线。象热敏电阻、光敏电阻等,在不同的电压、电流情况下,电阻值不同,伏安特性曲线为非线性。内部电阻:固定,与外部条件无关,约500800左右。安全电压不带任何防护设备,对人体各部分组织均不造成伤害的电压
31、值,称为安全电压。安全电压是指人体不戴任何防护设备时,触及带电体不受电击或电伤。人体触电的本质是电流通过人体产生了有害效应,然而触电的形式通常都是人体的两部分同时触及了带电体,而且这两个带电体之间存在着电位差。因此在电击防护措施中,要将流过人体的电流限制在无危险范围内,也即将人体能触及的电压限制在安全的范围内。国家标准制定了安全电压系列,称为安全电压等级或额定值,这些额定值指的是交流有效值,分别为:42V、36V、24V、12V、6V等几种。世界各国对于安全电压的规定:有50伏、40伏、36伏、25伏、24伏等,其中以50伏、25伏居多。 国际电工委员会(IEC)规定安全电压限定值为50伏.
32、我国规定12伏、24伏、36伏三个电压等级为安全电压级别.在湿度大、狭窄、行动不便、周围有大面积接地导体的场所(如金属容器内、矿井内、隧道内等)使用的手提照明,应采用12伏安全电压。 凡手提照明器具,在危险环境、特别危险环境的局部照明灯,高度不足2.5米的一般照明灯,携带式电动工具等,若无特殊的安全防护装置或安全措施,均应采用24伏或36伏安全电压。国家标准制定了安全电压系列,称为安全电压等级或额定值,这些额定值指的是交流有效值,分别为:42V、36V、24V、12V、6V等。 强、弱电的区分 高于36V的都可归为强电如:220V、380V,10KV高压 按照中华人民共和国行业标准DL 408
33、91电业安全工作规程第1.4的规定, 电气设备分为高压和低压两种: 高压:设备对地电压在250V以上者: 低压:设备对地电压在250V及以下者。可见我们平常使用的380V/220V系统,对地电压在250V以下是低压系统;对地电压在250V以上,就是高压系统。但是在不同的场所,高压和低压的定义是有区别的可见我们平常使用的380V/220V系统,对地电压在250V以下是低压系统;对地电压在250V以上,就是高压系统。但是在不同的场所,高压和低压的定义是有区别的而在接入线路中,比如220V 380V被称为低压,10KV (千伏特) 20KV35KV这些被称为高压但在配电站里,10KV 20KV 35
34、KV这些被称为低压,而100KV 300KV 500KV被称为高压,在配送电站(远距离传输)里,100KV 300KV 500KV 这些被称为低压,而1000KV 800KV这些被称为高压。由I=U/R得通过人体的电流取决于外加电压和人体本身的电阻由于人体组织有三分之二是由含有导电物质的水分组成的,所以人体是良导电体。例:经研究发现人体的电阻因人体组织不同而略有差异,一般人体的电阻约为1200欧左右,(人体的安全电流为30毫安以下)根据欧姆定律,则人体的安全电压为多少伏以下?解:R=1200欧 I=30毫安=0.03根据欧姆定律:I=U/R U=IR =0.03安1200欧=36伏所以,一般来
35、说人体的安全电压为36伏以下安全电压是指使通过人体的电流不超过允许范围的电压(又称安全特低电压),其保护原理是:通过对系统中可能作用于人体的电压进行限制,从而使触电时流过人体的电流受到抑制,将触电危险性控制在没有危险的范围内。 一、特低电压的区段、限值和安全电压额定值 1. 特低电压区段 所谓特低电压区段,是指如下范围: 交流(工频):无论是相对地或相对相之间均不大于50V(有效值); 直流(无纹波):无论是极对地或极对极之间均不大于120V。 2. 特低电压限值 限值是指任何运行条件下,任何两导体间不可能出现的最高电压值。我国的安全电压限值规定为:工频有效值的限值为50V、直流电压的限值为1
36、20V。 我国标准还推荐:当接触面积大于12、接触时间超过1s时,干燥环境中工频电压有效值的限值33V、直流电压限值为70V;潮温环境中工频电压有效值的限值为16V、直流电压限值为35V 。 3. 安全电压额定值 我国将安全电压额定值(工频有效值)的等级规定为:42V、36V、 24V、12V和6V。 具体选用时,应根据使用环境、人员和使用方式等因素确定: (1)特别危险环境中使用的手持电动工具应采用42V安全电压。 (2)有电击危险环境中使用的手持照明灯和局部照明灯应采用36V或24V安全电压。 (3)金属容器内、特别潮湿处等特别危险环境中使用的手持照明灯应采用12V安全电压。 (4)水下作
37、业等场所应采用6V安全电压。 当电气设备采用24V以上安全电压时,必须采取防护直接接触电击的措施。当电气设备采用了24V以上(不包含24V)的安全电压时,必须采取防直接接触带电体的保护措施。这就是说24V以上的设备是不允许有人体可以触及裸露的带电体的。由此可以推论,24V以下的设备是允许有人体可能偶然触及裸露的带电体的。这样规定的理论是: 需要。电气设备中有一些设备是不可避免地要有外露的带电体的。如在较大的工厂中作运输用的轨道式电动平车就是个典型例子。轨道就是电极,带电的轨道就辅在地上,不可避免地会被人踩着。现在使用的是36V交流电,我们认为高了一点,不太安全,应该降为24V。但若再降低到12
38、V,安全倒是有保障了,但降压太大,距离稍远,电动机就难于起动了,同时变压器的体积和损耗都会加大,即不经济,又不实用。采用24V,则不但保证了人身安全,在经济和技术上也都是可行的。 可以保证安全。从我们所作的动物实验来看,即使是较长时间(最长达10min)的电击,25V以下也没有发生死亡现象。而且这种实验是在动物体电阻只有500左右(相当于人的体内阻抗)的状况下做的,而人的电阻,即使在皮肤有些潮湿的情况下,也有2000左右。从前面的表1中可以查到,当接触电压为24V时,即使皮肤是潮湿的,通过人体的电流也只有9.6mA,处于痉挛阈以下,人可以自主摆说电源,因此是安全的。再从我们现场调查的情况来看,
39、24V以下是可以保证安全的。北京重型机器厂的粗加工车间,从1970年开始就使用36V交流电动轨道平车,十多年来无论天晴、下雨从未发生过人身伤亡事故(但发生过电倒牲口的事件,因为牲口有铁蹄),只有少数人(女同志占多数)雨天穿着较潮的鞋子,偶尔双脚碰上两根轨道时,有针刺样的麻感,但不影响继续迈步。接触36V跨步电压是这种状况,假如把电压降为24V,安全是有保证的。上述例子还不能说明手脚通路接触交流36V没有问题,因此还是应该把36V降为24V。 积极采用国家标准。国际标准以及几个主要的发达国家的标准,都把25V以下的带电体,视为非带电部分。在这一点上,国际标准中是相当一致的。如IEC 364441
40、的第411、1、3、7款中就明确指出“如果标称电压不超过交流25V有效值,正常工作时一般不需要触电保护”又如IEC6011出版物(“医用电气设备的安全。第一部分:通用要求”)中第16条的e款规定:“防止与带电部件接触的外壳必须用工具才能移开,否则必须用一个自动装置在打开或移开外壳时切断这些部件的电源”。下列部件除外:不用工具便可移开的外壳设备部件,这些外壳或部件允许使用者在正常使用时偶然触及一些带电部件,而这些带电部件的交流电压不超过24V或直流电压不超过50V,并且来自一个在电气上从电网隔离的电源。这里需要特别强调的一点是:必须由安全隔离电源供电。假若采用了自耦式变压器供电,那么即使电压只有
41、6V,也仍然是不安全的。三、常见的触电原因人体触电主要原因有两种:直接或间接接触带电体以及跨步电压。直接接触又可分为单相接触和双相接触.1).单相触电 当人站在地面上或其他接地体上, 人体的某一部位触及一相带电体时, 电流通过人体流入大地(或中性线), 称为单极触电。一般情况下,接地电网里的单相触电比不接地电网里的危险性大。(1)中性点直接接地电网中的单相触电 (2)中性点不接地电网中的单相触电。 2). 双相触电 双极触电是指人体两处同时触及同一电源的两相带电体以及在高压系统中, 人体距离高压带电体小于规定的安全距离, 造成电弧放电时, 电流从一相导体流入另一相导体的触电方式,两相触电加在人
42、体上的电压为线电压(380V),因此不论电网的中性点接地与否, 其触电的危险性都最大。3). 跨步电压 当带电体接地时有电流向大地流散,在以接地点为圆心,直径20m的圆面积内形成分布电位,人站在接地点周围,两脚之间(以0.8m计算)的电位差称为跨步电压Uk,由此引起的触电事故称为跨步电压触电。高压故障接地处,或有大电流流过的接地装置附近都可能出现较高的跨步电压。离接地点越近、两脚距离越大,跨步电压值就越大。一般10米以外就没有危险。4).剩余电荷触电 剩余电荷触电是指当人触及带有剩余电荷的设备时, 带有电荷的设备对人体放电造成的触电事故。 设备带有剩余电荷,通常是由于检修人员在检修中摇表测量停
43、电后的并联电容器、电力电缆、 电力变压器及大容量电动机等设备时,检修前、后没有对其充分放电所造成的。 产生触电事故有以下原因:(1) 缺乏用电常识, 触及带电的导线。(2) 没有遵守操作规程, 人体直接与带电体部分接触。(3) 由于用电设备管理不当, 使绝缘损坏, 发生漏电, 人体碰触漏电设备外壳。(4) 高压线路落地, 造成跨步电压引起对人体的伤害。(5) 检修中, 安全组织措施和安全技术措施不完善, 接线错误, 造成触电事故。四、防止触电措施1) 安全制度 (1) 在电气设备的设计、 制造、 安装、 运行、 使用和维护以及专用保护装置的配置等环中, 要严格遵守国家规定的标准和法规。 (2)
44、 加强安全教育, 普及安全用电知识。 (3) 建立健全安全规章制度, 如安全操作规程、 电气安装规程、 运行管理规程、 维护检修制度等, 并在实际工作中严格执行。2) 安全措施 (1) 停电工作中的安全措施。 在线路上作业或检修设备时, 应在停电后进行, 并采取下列安全技术措施: 停电。 验电。 装设临时地线。 = 4 * GB3 悬挂标示牌和装设遮栏上述安全措施由值班员实施,无值班人员的电气设备,由断开电源人执行,并应有监护人在场。此外, 对电气设备还应采取下列一些安全措施: 电气设备的金属外壳要采取保护接地或接零。 安装自动断电装置。 尽可能采用安全电压。 保证电气设备具有良好的绝缘性能。
45、 采用电气安全用具。 设立保护装置。 保证人或物与带电体的安全距离。 定期检查用电设备。 五、低压配电系统的一般安全措施低压配电系统是电力系统的末端,分布广泛,几乎遍及建筑的每一角落,平常使用最多的是380220V的低压配电系统。为降低因绝缘破坏而遭到电击的危险,电气设备常采用工作接地、保护接地、保护接零、重复接地等不同的安全措施。1. 工作接地在TN-C系统和TN-C-S系统中,为使电路或设备达到运行的要求的接地,如变压器中性点接地。该接地称为工作接地或配电系统接地。 工作接地的作用是保持系统电位的稳定性,即减轻低压系统由高压窜入低压系统所产生过电压的危险性。如没有工作接地则当10kV的高压
46、窜入低压时,低压系统的对地电压上升为5800V左右。 当配电网一相故障接地时,工作接地也有抑制电压升高的作用。如没有工作接地,发生一相接地故障时,中性点对地电压可上升到接近相电压,另两相对地电压可上升到接近线电压。如有工作接地,由于接地故障电流经工作接地成回路,对地电压的“漂移”受到抑制,在线电压0.4kV的配电网中。中性点对地电压一般不超过50V,另外两相对地电压一般不超过250V。工作接地是指电气设备(如变压器中性点)为保证其正常工作而进行的接地; 接地保护与接零保护统称保护接地2. 保护接地保护接地适用于不接地电网。这种电网中,凡由于绝缘破坏或其他原因而可能呈现危险电压的金属部分,除另有
47、规定外,均应接地! 把正常情况下不带电,而在故障情况下可能带电的电气设备外壳、构架、支架通过接地和大地接连起来叫保护接地。保护接地的作用就是将电气设备不带电的金属部分与接地体之间作良好的金属连接,降低接点的对地电压,避免人体触电危险。 保护接地是指为保证人身安全,将设备外露部分(金属外壳或金属构架)与大地进行可靠电气连接,即保护接地。 3. 保护接零保护接零是指在电源中性点接地的系统中,将设备需要接地的外露部分与电源中性线直接连接,一旦相线碰到外壳既可形成与零线之间的短路,从而使保护设备能迅速动作断开故障设备,防止电击危险。保护零线其实也就是地线,就是其中某根电线接触物体时,让漏保开关能及时跳闸,不击伤人,所称保护零线4. 重复接地电源中性线做了工作接地的系统中,为确保保护接零的可靠,还需相隔一定距离将中性线或接地线重新接地, 称为重复接地。 5. 漏电保护开关定义:漏电保护器(漏电保护开关)是一种电气安全装置。将漏电保护器安装在低压电路中,当发生漏电和触电时,且达到保护器所限定的动作电流值时,就立即在限定的时间内动作自动断开电源进行保护。 漏电保护为近年来推广采用的一种新的防止触电的保护装置。在电气设备中发生漏电或接地故障而
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
评论
0/150
提交评论