《电气安全技术》课件-第一章 电气安全基础与事故类型

电气安全技术触电触电目录目录触电事故之电击一触电事故之电伤二触电事故的原因三一触电事故之电击触电事故之电击触电事故电流通过人体、刺激机体组织，使肌肉非自主地发生痉挛性收缩而造成伤害。电击严重时电击电伤破坏心脏、肺部、神经系统的正常工作。形成危及生命的伤害。电击对人体的效应是由通过的电流决定电流对人体的伤害程度受多种因素影响：通过人体电流的强度种类持续时间通过途径人体状况1按照发生电击时电气设备的状态方式分类直接接触电击间接接触电击触及设备和线路正常运行时的带电体发生的电击。触及正常状态下不带电，而当设备或线路故障时意外带电的导体发生的电击。电击发生事故的条件不同防护技术不相同2按照人体触及带电体的方式分类电击单相电击两相电击跨步电压电击2按照人体触及带电体的方式分类人体接触到导电性地面或其他接地导体，同时人体另一部位触及某一相带电体所引起的电击。单相电击1人体电阻危险程度有关因数带电体电压地面状况2按照人体触及带电体的方式分类人体接触到导电性地面或其他接地导体，同时人体另一部位触及某一相带电体所引起的电击。要避免单相触电，操作时：必须穿戴胶鞋站在干燥的木凳上单相电击12按照人体触及带电体的方式分类两相电击2人体离开接地导体，人体某两部分同时触及两相带电导体所引起的电击。发生两相电击时要迅速施救，立即断开电源。其危险程度取决于接触电压人体电阻2按照人体触及带电体的方式分类跨步电压电击3人体进入地面带电的区域时，站立或行走的人体，受到出现于人体两脚之间的电压即跨步电压作用所引起的电击。高压电击的两种形式高压电弧触电高压跨步触电2按照人体触及带电体的方式分类可能发生跨步电压电击的情况带电导体特别是高压导体故障接地时，或接地装置流过故障电流时，流散电流在附近地面各点产生的电位差可造成跨步电压电击。1正常时有较大工作电流流过接地装置附近，流散电流在地面各点产生的电位差可造成跨步电压电击。2防雷装置遭受雷击或高大设施，高大树木遭受雷击时，极大的流散电流在其接地装置或接地点附近地面产生的电位差可造成跨步电压电击。3二触电事故之电伤触电事故之电伤电烙伤皮肤金属化电气机械性伤害电光性眼炎电灼伤电伤由电流的热效应、化学效应、机械效应等对人体所造成的伤害。电伤是电击产生的伤害结果。危险程度决定于受伤面积受伤深度受伤部位电伤1电烧伤电流的热效应造成的伤害，大部分触电事故都含有电烧伤成分。电烧伤电流灼伤电弧烧伤1电烧伤电流灼伤1人体与带电体接触，电流通过人体由电能转换成热能而造成的伤害。人体与带电体接触面积不大皮肤电阻比较高产生在皮肤与带电体接触部位的热量较多皮肤受到比体内严重得多的灼伤电流越大，通电时间越长，电流途径上的电阻越大，则电流灼伤越厉害。发生在人体附近，对人体形成的烧伤以及被熔化金属溅落的烫伤。1电烧伤电弧烧伤2由弧光放电造成的伤害。直接电弧烧伤间接电弧烧伤发生在带电体与人体之间，电流通过人体的烧伤。电流通过人体后，在皮肤表面接触部位留下与接触带电体形状相似的斑痕，如同烙印。2电烙印现象斑痕处皮肤呈现硬变表层坏死失去知觉金属微粒渗入皮肤，使皮肤粗糙而张紧的伤害。3皮肤金属化皮肤金属化多与电弧烧伤同时发生电弧高温的作用下金属熔化气化4机械损伤机械损伤多数是由于电流作用于人体时，人的中枢神经反射使肌肉产生非自主的剧烈收缩所造成的。肌腱皮肤血管神经组织断裂关节脱位骨折损伤包括5电光眼发生弧光放电时，由红外线、可见光、紫外线对眼睛的伤害。电光眼表现为角膜炎结膜炎在短暂照射的情况下，引起电光眼的主要原因是紫外线。三触电事故的原因触电事故的原因1缺乏电气安全知识带电拉高压隔离开关用手触摸被破坏的胶盖刀闸儿童玩弄带电导线等2违反操作规程带电接临时照明线或临时电源湿手拧灯泡检修树木触碰到高压线施工运输货物时碰到高压线等3电气设备不合格闸刀开关缺少护壳电气设备漏电电气设备外壳没有接地而带电有设计制造缺陷绝缘磨损腐蚀而破坏等4维修不善大风刮断对线路不及时修理胶盖破损长期不修5偶然因素大风刮断的电线恰巧落在人体上除偶然因素外，其他的都是可以避免的。触电事故之电击一触电事故之电伤二触电事故的原因三安全第一预防为主综合治理电气安全技术电流对人体作用电流对人体作用目录目录电流对人体的作用一伤害程度与电流因素关系二一电流对人体的作用电流对人体的作用人体状况通过途径持续时间电流种类电流大小电流作用电流对人体的作用是指电流通过人体内部对于人体有害的作用。二伤害程度与电流因素关系伤害程度与电流因素关系1伤害程度与电流大小的关系通过人体的电流越大人体的生理反应越明显、感觉越强烈。对于工频电流，按照通过人体的电流和人体呈现的不同反应，可将通过人体的电流划分为三个阶段：感知电流摆脱电流室颤电流1伤害程度与电流大小的关系感知电流1电流流过人体时引起人们感觉的最小电流。最小值称为感知阈值。不同人感知电流及感知阈值不同。感知电流一般不会对人体造成伤害，与时间因素无关，但可能因不自主反应而导致高处跌落等二次事故。1伤害程度与电流大小的关系摆脱电流2人体触电以后能够自己摆脱的最大电流。最小值称为摆脱阈值。不同人摆脱电流和摆脱阈值不同。1伤害程度与电流大小的关系摆脱电流2成年女性平均摆脱电流约为10.5mA；概率为50%时成年男性平均摆脱电流约为16mA；儿童的摆脱电流较成人要小。对于正常人体摆脱阈值平均为10mA，与时间无关。1伤害程度与电流大小的关系室颤电流3起心室颤动的电流，其最小电流即室颤阈值。电击致死是电流引起的心室颤动造成的。室颤电流也称为致命电流。室颤电流与电流持续时间关系密切。1伤害程度与电流大小的关系室颤电流与电流持续时间的关系电流持续时间超过心脏周期时室颤电流仅为50mA左右电流持续时间短于心脏周期时室颤电流为数百毫安当电流持续时间小于0.1s只有电击发生在心脏易损期，500mA以上乃至数百安的电流才能够引起心室颤动。室颤电流32伤害程度与电流通过人体的持续时间的关系危险性越大通过人体的电流持续时间越长越容易引起心室颤动1主要原因电流持续时间越长能量积累越多越危险2伤害程度与电流通过人体的持续时间的关系通过人体的电流持续时间越长越容易引起心室颤动2主要原因通过人体的电流增加电流持续时间越长人体电阻因皮肤发热、出汗等原因而降低越危险危险性越大2伤害程度与电流通过人体的持续时间的关系通过人体的电流持续时间越长越容易引起心室颤动3主要原因电击持续时间越长中枢神经反射越强烈越危险危险性越大电流范围电流/mA电流持续时间生理效应O0-0.5连续通电没有感觉。A10.5-5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。A25-30数分钟以内痉挛，不能摆脱带电体，呼吸困难，血压升高，是可忍受的极限。A330-50数秒到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。B150-数百毫安低于心脏搏动周期受强烈刺激，但未发生心室颤动。超过心脏搏动周期昏迷、心室颤动、接触部位留有电流通过的痕迹。B2超过数百毫安低于心脏搏动周期在心脏搏动周期特定的相位触电时，发生心室颤动、昏迷，接触部位留有电流通过痕迹。超过心脏搏动周期心脏停止跳动，昏迷。工频电流对人体的作用3伤害程度与电流途径的关系通过心脏心室颤动或使心脏停止跳动，造成血液循环中断导致死亡。通过中枢神经或有关部位中枢神经严重失调而导致死亡。通过脊椎使人瘫痪。通过头部昏迷或对脑部组织产生严重损坏导致死亡。3伤害程度与电流途径的关系摔倒后能够造成电流通过全身的严重情况不同途径，危险性不同，但没有不危险的途径。危险程度手到脚手到手脚到脚3伤害程度与电流途径的关系心脏电流因数是指某一途径的心脏内电场强度与从左手到脚流过相同大小电流时的心脏内电场强度的比值。通过人体某一电流途径的电流为Ｉ通过左手到脚途径的电流为Ｉref二者引起心室颤动的危险程度相同3伤害程度与电流途径的关系电流途径心脏电流因数电流途径心脏电流因数左手－左脚、右脚或双脚1.0背－左手0.7双手－双脚10胸－右手1.3左手－右手0.4胸－左手1.5右手－左脚、右脚或双脚0.8臀部－左手、右手或双手0.7背－右手0.3左脚-右脚0.04各种电流途径的心脏电流因数4伤害程度与电流种类的关系直流电高频电流冲击电流特殊波形电流对人体有危害作用交流电主要是麻痹破坏神经系统，往往难以自主摆脱。工频交流电的危害性大于直流电一般认为40~60Hz的交流电对人最危险。4伤害程度与电流种类的关系随着频率的增加，危险性将降低。当电源频率大于2000Hz时，所产生的损害明显减小，但高压高频电流对人体仍然是十分危险的。通常采用的工频电流设计电气设备经济合理安全角度最为危险5伤害程度与个体特征的关系在遭受相同的电击时，不同人的危险程度都不完全相同。身体条件不同健康状况性别年龄对电流的敏感程度不同5伤害程度与个体特征的关系例如女性的感知电流和摆脱电流约比男性低1/3，电击危险性大于男性；儿童的电击危险性大于成年人；体弱多病者的电击危险性大于健壮者；体重小者的电击危险性一般大于体重大者。电流对人体的作用一伤害程度与电流因素关系二电气安全技术人体阻抗人体阻抗目录目录人体阻抗的含义一人体阻抗的组成二人体阻抗数值及影响因素三一人体阻抗的含义人体阻抗的含义人体阻抗由皮肤、血液、肌肉、细胞组织及其结合部所组成的，是包含电阻和电容的阻抗。ZT

——总阻抗Zi

——体内电阻ZS1，ZS2——皮肤阻抗人体电阻皮肤电阻体内电阻二人体阻抗的组成人体阻抗的组成人体阻抗是由人体皮肤、血液、肌肉、细胞组织及其结合部等构成了含有电阻和电容的阻抗。脂肪皮肤骨骼神经血液肌肉各部分电阻率按依次降低的顺序皮肤电阻在人体阻抗中占有最大的比例1皮肤阻抗皮肤阻抗：表皮阻抗，即皮肤上电极与真皮之间的电阻抗。皮肤阻抗值有关因素接触电压电流幅值持续时间频率接触面积施加压力皮肤潮湿程度皮肤的温度皮肤的种类在工频条件下，皮肤我们可以看作纯电阻量，电容量可以忽略不计。1皮肤阻抗皮肤阻抗随接触面积、温度、皮肤潮湿程度、呼吸急促程度等因素的影响有显著的变化，其值比较高。当接触电压在50-100V

时，皮肤阻抗明显下降。当皮肤击穿或破损时，阻抗可忽略不计。电流频率升高时，皮肤阻抗随之降低。接触电压/V人体电阻/Ω皮肤干燥皮肤潮湿皮肤湿润皮肤浸入水中107000350012006002550002500100050050400020008754401003000150077037525015001000650325皮肤在不同状况下的人体电阻人体电阻与皮肤的干燥状态有关，人体越干燥则自身的电阻值就会越大。在人体触电时，流过人体的电流由人体的电阻值决定。

额定电压下，电阻越大，电流越小。人体电阻越小，流过人体电流越大，越危险。触电风险相对小人体皮肤越干燥禁止湿手操作带电设备2体内阻抗体内阻抗是除去表皮之后的人体阻抗，存在的电容较小，可以忽略不计。体内阻抗基本上可视为纯电阻因此体内阻抗主要决定于电流途径，与接触面积的关系较小。2体内阻抗图

人体不同部位的体内阻抗值计算某一途径的体内阻抗将电流途径上所有人体部位的阻抗值相加电流途径为手-手或单手-双脚体内阻抗主要在四肢上，可略去人体躯干部分的阻抗。2体内阻抗一个肢体部分的体内阻抗图

体内阻抗简化电路图Zip三人体阻抗数值及影响因素人体阻抗数值及影响因素人体电阻干燥情况潮湿情况1000～3000欧姆500～800欧姆接触电压的增大、电流强度及作用时间的增大、频率的增加等因素。皮肤表面潮湿、有导电污物、伤痕、破损等。接触压力、接触面积的增大。人体阻抗下降人体阻抗的含义一人体阻抗的组成二人体阻抗数值及影响因素三牢记:不应用潮湿或有汗、有污渍的手去操作电气装置电气安全技术电气火灾和爆炸电气火灾和爆炸课程引入电气原因形成火源而引起的火灾和爆炸。电气火灾和爆炸事故在火灾和爆炸事故中占有很大的比例。电气火灾和电气爆炸。课程引入配电线路高压或低压开关电器熔断器插座照明器具电动机电热器具电力电容器电力变压器电力电缆多油断路器目录目录电气引燃源一危险温度的产生形式二电火花和电弧特点三一电气引燃源电气引燃源电气引燃源危险温度电火花电弧电气引燃源的主要原因电气引燃源示意图引燃源电气火灾爆炸二危险温度的产生形式危险温度的产生形式

使得电流通过导体电阻要消耗一定电能而产生的温度。危险温度

导体产生的功将以温度的形式表现出来。产生危险温度的典型形式。短路过载漏电接触不良铁心过热散热不良机械故障电压异常电热照明电磁辐射

温度散热不及时危险温度1短路不同的电位的导电部分之间包括导电部分对地之间的低阻性短接。表现为电流不流经用电器，直接连接电源正负两极。特点发生短路时，线路中电流增大为正常时的数倍乃至数十倍。危险温度转换形式1短路不同的电位的导电部分之间包括导电部分对地之间的低阻性短接。危害短路的状态过程会产生很大的冲击电流，在流过设备的瞬间产生很大的电动力，造成电气设备损坏。1短路短路原因电气设备安装、检修中接线和操作错误。运行中电气设备、线路绝缘老化、变质、高温、潮湿、腐蚀。机械损伤等失去绝缘能力。1231短路短路原因外壳防护等级不够，导电性粉尘或纤维进入电气设备内部。因防范措施不到位，小动物、霉菌及其他植物进入电气设备内部导致短路。雷击等过电压、操作过电压的作用。4562过载当电气设备运行负荷过大，超过了设备本身的额定负载。表现为电流过大，设备及线路发热量大，设备异响等。过载2过载设备故障运行造成过负载。3三相电动机单相运行单相变压器不对称运行过载主要原因电气线路或设备设计选型不合理，未考虑足够的冗余量。1线路设备使用不合理，超过负载或连续使用，超过线路设备设计能量。2电气回路谐波使电流增大。4三相四线制电路三次及其奇数倍谐波电流引起中性线过载。产生三次谐波的设备主要有:节能灯荧光灯计算机变频空调微波炉镇流器2过载焊接设备UPS电源灯3漏电当漏电电流沿线路比较均匀地分布，发热量分散时，火灾危险性不大。电气设备或线路发生漏电时，电流一般较小。当漏电电流集中在某一点时，可能因其比较严重的局部发热，引燃成灾。3漏电漏电电流一般很小，不能促使线路上的熔断器的熔丝动作。为了检测漏电现象在电气线路中会安装灵敏度适应的零序保护装置。零序保护4接触不良电气接头连接不牢、焊接不良或接头夹有杂物增加电阻原因刀开关断路器接触器的触点插销的触头接触压力不足或表面粗糙不平的铜、铝接头产生危险温度的主要部位之一电气线路或电气装置中的电路连接部位5铁心过热铁心短路（片间绝缘破坏）涡流损耗和磁滞损耗增加铁心过热并产生危险温度线圈电压过高6散热不良电气设备在运行时必须确保具有一定的散热或通风措施。措施失效通风道堵塞风扇损坏散热油管堵塞安装位置不当环境温度过高距离外界热源太近电气设备和线路过热7机械故障转动部分被卡死或轴承损坏堵转或负载转矩过大电流显著增大而导致电动机过热7机械故障交流电磁铁在通电后，如果衔铁被卡死，不能吸合。线圈中的大电流持续不降低，也会造成过热。由电气设备相关的机械摩擦导致的发热。8电压异常在电气设备运行时，出现电压高于或低于设备本身的额定电压情况下。电压过高铁心发热增加外，对于恒阻抗设备，还会使电流增大而发热。电压过低电磁铁吸合不牢或吸合不上外，对于恒功率设备，还会使电流增大而发热。9电热器具和照明器具一些电热器具和照明器具在正常情况下的工作温度就可能形成危险温度。10电磁辐射能量在连续发射或脉冲发射的（9KHz～60GHz）射频源的作用下，可燃物吸收辐射能量可能形成危险温度。三电火花和电弧特点电火花和电弧特点电火花是电极间的击穿放电，大量电火花汇集起来即构成电弧。电弧形成后的弧柱温度可高达6000-8000℃，甚至10000℃以上。引起可燃物燃烧金属熔化、飞溅，构成二次引燃源电气设备正常工作或正常操作过程中产生的电火花和电弧称为工作电火花和电弧。刀开关断路器接触器控制器接通和断开线路时插销拔出或插入时直流电动机的电刷与换向器的滑动接触处绕线式异步电动机的电刷与滑环的滑动接触处1工作电火花和电弧线路或设备发生故障时产生的电火花和电弧。事故电火花和电弧2事故电火花和电弧电火花电弧外部原因产生的雷电直接放电及二次放电、静电、电磁感应火花。线路和设备投切过程受感性和容性负荷影响。可能产生铁磁谐振和高次谐波引起过电压造成绝缘被击穿而产生电弧。2事故电火花和电弧绝缘损坏、导线断线、连接松动导致短路或接地时。电路发生故障熔丝熔断时。沿绝缘表面发生的闪络。产生情况电气引燃源一危险温度的产生形式二电火花和电弧特点三电气安全技术电气装置及电气线路发生燃爆电气装置及电气线路发生燃爆课程引入变压器等带油电气设备除了可能发生火灾，还有爆炸的危险。线路电流产生的热量和火花或电弧电动机开关引发火灾和爆炸事故的直接原因。目录目录电气装置燃爆一电气线路发生燃爆二一电气装置燃爆电气装置燃爆1油浸式变压器火灾爆炸变电站的重要组件，油浸式变压器一般安装在单独的变压器室内。油浸式变压器油浸自冷油浸风冷油浸水冷强迫油循环依靠油作冷却介质1油浸式变压器火灾爆炸一般升压站的主变都是油浸式的。20KV/500KV20KV/220KV一般发电厂用于带动带自身负载的厂用变压器也是油浸式变压器。变比20KV/6KV变比变压器油箱内充有大量的用于散热、绝缘、防止内部元件和材料老化以及内部发生故障时熄灭电弧作用的绝缘油。1油浸式变压器火灾爆炸油浸式变压器火灾爆炸产生原因气化分解产生油雾；变压器油的闪点130-140℃当充油设备的绝缘油在高温电弧作用下：可燃气体引起爆炸；气体累积压力增大炸裂喷油。2电动机着火异步电动机（感应电动机），是由气隙旋转磁场与转子绕组感应电流相互作用产生电磁转矩，从而实现机电能量转换为机械能量的一种交流电机