隨著電氣裝置的廣泛應(yīng)用,電氣安全已日益得到人們的關(guān)注和重視。如果電氣設(shè)備設(shè)計和安裝不恰當(dāng),使用不合理,維修不及時,尤其是電氣工作人員,如果缺乏必要的電氣安全知識,不僅會造成電能浪費,而且會發(fā)生電氣事故,危及人身安全,給國家與人民帶來重大損失。事實上,在電力、機械、化工、冶金、建筑等工礦事業(yè)中存在著大量電氣不安全現(xiàn)象,電氣事故已成為引起人身傷亡、
爆炸、火災(zāi)事故的重要原因。
電氣安全主要包括人身安全與設(shè)備安全兩個方面。人身安全是指在從事工作
和電氣設(shè)備操作使用過程中人員的安全;設(shè)備安全是指電氣設(shè)備及有關(guān)其他設(shè)
備、建筑的安全。電氣事故往往不是由單一原因引起的,為了搞好電氣安全工作,
必須采取包括技術(shù)和組織管理等多方面的措施。隨著科技進步,各國都在積極研
究并不斷推出先進的電氣安全技術(shù),完善和修訂電氣安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程,這對
于保護勞動者的安全與健康,保護電氣設(shè)備的安全都是十分重要的。
電氣事故及其危害
電氣事故( electric accident)是由電流、電磁場、雷電、靜電和某些電
路故障等直接或間接造成建筑設(shè)施、電氣設(shè)備毀壞、人、動物傷亡,以及引起火
災(zāi)和爆炸等后果的事件。
14.1.1.1當(dāng)事故發(fā)生時,電流通過人體或動物體會引起病理、生理的效應(yīng),
稱為電擊(electric shock);
當(dāng)人體觸及帶電體,或者帶電體與人體之間閃擊放電,或者電弧觸及人體時,
電流通過人體進入大地或其他導(dǎo)體,形成導(dǎo)電回路,這種情況,叫觸電。觸電時
人體會受到不同程度的傷害。
電擊電流流經(jīng)人體內(nèi)部,引起疼痛發(fā)麻,肌肉抽搐,嚴(yán)重的會引起強烈痙攣。
心臟顫動或呼吸停止,甚至由于因人體心臟,呼吸系統(tǒng)以及神經(jīng)系統(tǒng)的致命傷害,
造成死亡。絕大部分觸電死亡事故是電擊造成的。
電傷是指觸電時,人體與帶電體接觸不良部分發(fā)生的電弧灼傷,或者是人體
與帶電體接觸部分的電烙印,或由于被電流熔化和蒸發(fā)的金屬微粒等侵入人體皮
膚引起的皮膚金屬化。這些傷害會給人體留下傷痕,嚴(yán)重時也可能致人于死命。
電傷通常是由電流的熱效應(yīng),化學(xué)效應(yīng)或機械效應(yīng)造成的。
電擊和電傷也可能同時發(fā)生,這在高壓觸電事故中是常見的。
14.1.1.2人體在電磁場作用下吸收能量受到的傷害,稱為電磁場傷害
( injury due to electromagnetic field);
14.1.1.3固體、液體、氣體介質(zhì)及其組合介質(zhì)在高電壓作用下,介質(zhì)強度
喪失。破壞性放電時,電極間的電壓迅速下降到零或接近于零,稱為破壞性放電--介質(zhì)擊穿(disruptive discharge dielectric breakdown)。如與帶電
體的距離過小。當(dāng)人體與帶電體的距離過小時,雖然未與帶電體相接觸,但由于
空氣的絕緣強度小于電場強度,空氣擊穿,可能發(fā)生觸電事故。因此,電氣安全
規(guī)程中,對不同電壓等級的電氣設(shè)備,都規(guī)定了最小允許安全間距。
由于絕緣電阻的不正常下降或絕緣損壞,同時可觸及部分之間會出現(xiàn)接觸電
壓,從而也會引起觸電事故。
人體觸電的方式:觸電事故是多種多樣的,多數(shù)是由于人體直接接觸帶電體,
或者是設(shè)備發(fā)生故障,或者是人體過于靠近帶電體等引起的。
14.1.2.1直接接觸(direct contact) 人或動物與帶電部分的接觸。
當(dāng)人體在地面或其他接地導(dǎo)體上,而人體的某一部分觸及三相導(dǎo)線的任何一
相而引起的觸電事故稱為單相觸電。單相觸電對人體的危害與電壓高低,與電網(wǎng)
中性點接地方式等有關(guān)。人體發(fā)生單相觸電的次數(shù)占總觸電次95%以上,除了
單相觸電外,還有兩相觸電。它指人體兩處同時接觸不同相的帶電體而引起的觸
電事故。
14.1.2.2間接接觸(indirect contact)人或動物與故障情況下變?yōu)閹щ?br />
的外露導(dǎo)電部分的接觸。
人體接觸發(fā)生故障的電氣設(shè)備。在正常情況下,電氣設(shè)備的外殼是不帶電的。
但當(dāng)線路故障或絕緣破損時,接觸由此漏電或帶電的設(shè)備外殼時,就會發(fā)生觸電
危險。觸電情況和直接接觸帶電體一樣。
跨步電壓觸電也是間接接觸。由于外力(如雷電、大風(fēng))的破壞等原因,電
氣設(shè)備、避雷針的接地點,或者斷落電線斷頭著地點附近,將有大量的擴散電流
向大地流入,而使周圍地面上分布著不同電位。當(dāng)人的腳與腳之間同時踩在不同
電位的地表面兩點時,會引起跨步電壓觸電。
安全電壓的規(guī)定
安全電壓是為了防止觸電事故而采用的由特定電源供電的電壓系列。當(dāng)采用
安全電壓供電時,要求實行輸出與輸入電路的隔離,與其他電氣系統(tǒng)的隔離。這
個電壓系列的上限值,在正常和故障情況下,任何兩導(dǎo)體間任一導(dǎo)體與地之間均
不得超過交流(50-500赫)有效值50伏。
14.1.3.1 我國安全電壓標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的交流電安全電壓等級:
1)、42伏(空載上限小于等于50伏)可供有觸電危險的場所使用的手持式
電動工具等場合下使用;
2)、36伏(空載上限小于等于43伏),可在礦井、多導(dǎo)電粉塵等場所使用
的行燈等場合下使用;
3)、24伏、12伏、6伏(空載上限分別小于或等于29伏、15伏、8伏)三
檔可供某些人體可能偶然觸及的帶電體的設(shè)備選用。在大型鍋爐內(nèi)工作、金屬容
器內(nèi)工作或者在發(fā)生器內(nèi)工作,為了確保人身安全一定要使用12伏或6伏低壓
行燈。
14.1.3.2 當(dāng)電氣設(shè)備采用24伏以上安全電壓時,必須采取防止直接接觸帶
電體的措施。其電路必須與大地絕緣。
14.1.3.3 安全電壓是以人體允許電流與人體電阻的乘積為依據(jù)而確定的。
電工電子設(shè)備防電擊保護的分類(GB/T12501-92)
按標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,適用于額定電壓不超過交流有效值660V的家庭、辦公室、工廠、
學(xué)校、農(nóng)場及類似場所使用的以及醫(yī)用的電工電子設(shè)備。
14.1.4.1 設(shè)備分類
分類的數(shù)字只表示設(shè)備防觸電保護所采用的方式,并不反映設(shè)備的安全等
級。按照這一分類,防觸電保護是由周圍環(huán)境,設(shè)備本身或供電系統(tǒng)提供。
設(shè)備的非觸電保護方式在其他國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定,如由外殼提供防護的等級見
GB 4208。
0類設(shè)備:僅靠基本絕緣作為防觸電保護的設(shè)備,當(dāng)設(shè)備有能觸及的可導(dǎo)電
部分時,該部分不與設(shè)施固定布線中的保護(接地)線相連接,一旦基本絕緣失效,
則安全性完全取決于使用環(huán)境。
Ⅰ類設(shè)備:設(shè)備的防觸電保護不僅靠基本絕緣,還包括一種附加的安全措施,
即將能觸及的可導(dǎo)電部分與設(shè)施固定布線中的保護(接地)線相連接。對于使用軟
電線或軟電纜的設(shè)備,軟電線或軟電纜應(yīng)具有一根保護(接地)芯線。
經(jīng)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)允許,設(shè)備的每個部件至少都是基本絕緣并裝有接地端子,但電
源軟線不帶接地導(dǎo)線,插頭沒有接地插腳,不能插入有接地插孔的電源插座。標(biāo)
準(zhǔn)認(rèn)為只要其保護線沒有和固定布線中的保護(接地)線相連接,就看作0類設(shè)
備,但在所有其他方面,設(shè)備的接地措施應(yīng)完全遵守Ⅰ類設(shè)備的要求。
Ⅱ類設(shè)備:設(shè)備的防觸電保護不僅靠基本絕緣還具備象雙重絕緣或加強絕緣
這樣的附加安全措施。這種設(shè)備不采用保護接地的措施,也不依賴于安裝條件。
Ⅱ類設(shè)備可以具有保持保護接地回路連續(xù)性的器件,但其必須在設(shè)備內(nèi)部,
并按Ⅱ類的要求與能觸及的可導(dǎo)電表面絕緣起來。
有金屬外殼的Ⅱ類設(shè)備必要時可以采取將等電位連接線與外殼連接。Ⅱ類設(shè)
備可因工作(與保護目的不同)的原因,采取與大地連接的手段,但必須在技術(shù)上
無損于安全水平。如某些Ⅱ類電子設(shè)備的信號端子,在主管技術(shù)部門認(rèn)為需要安
全阻抗,而且在技術(shù)上無損于安全水平時,Ⅱ類設(shè)備可以使用安全阻抗。