防止人身触电伤害的安全防护

【摘 要】随着社会的发展，电力设备的应用越来越广泛。人身触电事故的防范越来越受到重视。触电事故是由电流及其转换成的其他形式的能量造成的事故。分为电击和电伤两种。电击是电流直接作用于人体所追成的伤害。电伤是电流转换成热能、机械能等其他形式的能量作用于人体遣成的伤害。

一、电流对人体伤害作用的机理

电流通过人体时，会刺激人体组织，破坏人体内部细胞组织的正常工作，产生痉挛、休克、心跳停止及血管、肌肉和皮肤坏死等难以挽救的结果。多年研究证明，通过人体的电流引起心脏心室纤维性颤动是电击致死的主要原因。

电流对人体作用的因素有电流的大小、持续时间、电流频率、电流途径及个体特征等。通过人体的电流持续时间越长，电流越大，越容易引起心室颤动而导致死亡，电击的危险程度与电流和时间的乘积有关，工频电流50mA·s可以作为临界值。试验表明，当电流通过人体的不同部位形成通路时，流经心脏的电流比例差异很大，所以从手到脚的电流途径最为危险。人体电阻与表皮湿度、粗糙程度，触电面积等有关，一般人体电阻在1000Ω-2000Ω之间。

二、防止触电的措施

基本防护原则——应使危险的带电体不会被有意或无意地触及。

(一)直接接触的防护措施

绝缘、屏护和间距是最为常见的安全措施，可防止人体触及或过分接近带电体。

1、绝缘

指利用绝缘材料把带电体进行封闭或隔离。良好绝缘是保证电气装置系统正常运行的基本条件。应当注意的是，很多绝缘材料的性能受环境影响较大，温度变化、受潮后会丧失绝缘性能或在强电场作用下会遭到破坏，丧失绝缘性能，机械损伤和化学腐蚀等也会降低绝缘性能，高分子材料还存在老化问题。任何情况下绝缘电阻不得低于每伏工作电压1000Ω。

2、屏护

即采用遮拦、护罩、护盖、箱匣等把带电体同外界隔绝开来，以防止人体触及或接近。屏护装置应有足够的尺寸，应与带电体保持足够的安全距离。所用材料应有足够的机械强度和耐火性能，若采用金属材料，则必须可靠接地(接零)。高压设备不论是否有绝缘，均应采取屏护。

3、间距

就是保证带电体与地面、其它设备、其它带电体之间保持必要的安全距离。不同电压等级、不同设备类型、不同的安装方式，不同的环境所要求的间距也不相同。GB26860《电力安全工作规程》对不同电压等级的安全距离有明确的规定。

(二)防止间接接触电击的措施

为防止线路和电气设备由于绝缘损坏而意外带电，造成人身触电事故，不带电的金属架构、设备外壳(电动机、变压器)和金属线管等应可靠的保护接地或接零。

接地是指把电气设备的某一部分通过接地装置同大地连接起来；接零是指把电气设备正常时不带电的导电部分(如金属机壳)同电网的零线连接起来。

1)保护接地

IT系统(三相三线制中性点不直接接地的电力系统)和TT系统(中性点接地系统)中。

由于绝缘破坏或其它原因而可能呈现危险电压的金属部分，都应采取保护接地措施，把故障电压限制在安全范围以内。如电机、变压器、开关设备、照明器具及其它电气设备的金属外壳都应予以接地。一般380V压系统中，保护接地电阻值应小于4Ω。

需注意的是，TT系统采用保护接地后能大幅度降低漏电设备上的电压，但一般不能降低到安全范围以内，必须装设漏电保护器或过电流保护装置。

2)保护接零(TN系统)

保护接零通常用于中性点接地系统。采用保护接零方式，若设备发生外壳漏电，接地短路电流通过该相和零线构成回路，由于零线阻抗很小，短路电流很大，使低压断路器或继电保护装置动作，迅速切除故障。

在同一接零系统中，一般不允许部分设备只接地、不接零，否则该设备必须被接漏电保护器。

当零线断线后，设备外露部分带电，人体触及同样会有触电的可能。为保证保护接零系统的安全，零线要在规定的地点采取重复接地。零线上不允许装设熔断器和断路器，防止断开后设备出现相电压引起触电。

2、等电位联结

等电位联结指保护导体与建筑物的金属结构、生产用金属设备以及允许用作保护线的金属管道等用于其他目的的不带电导体之间的连接，构成等电位空间环境。等电位联结的目的就是使整个建筑物的正常非带电导体处于电气连通状态，防止设备与设备之间、系统与系统之间危险的电位差，确保设备和人员的安全。总等电位联结还具有另一重要作用，即它能消除或降低自外部窜入建筑物电气装置内的危险电压。

(三)兼顾防止直接接触和间接接触电击的措施

1、双重结缘和加强绝缘(Ⅱ类设备)

双重绝缘和加强绝缘是在基本绝缘的基础上，通过结构上附加绝缘或绝缘的加强，使设备具备间接接触电击的防护功能。Ⅱ类设备的电源连接线应符合加强绝缘的要求。Ⅱ类设备在直流电压500V的条件小测试，绝缘电阻不得小于7MQ。

实际应用中，手持电动工具应优先选用Ⅱ类设备，在潮湿场所或金属构架上作业时，除选用特低电压工具外，也应尽量选用Ⅱ类设备。

2、安全电压

安全电压是通过对系统中可能会作用于人体的电压进行限制，从而使触电时通过人体的电流收到限制，将触电危险控制在没有危险的范围内。由安全电压供电的设备属于Ⅲ类电气设备。

我国国家标准GB3805—83《安全电压》规定：工频有效值的限值为50V、直流电压的限值为120Vo工频安全电压等级分为：42V、36V、24V、12V和6Vo

一般环境条件下不允许持续接触的“安全特低电压”为24V。具体选用时，应根据使用环境、人员和使用方式等因素确定。特别危险环境中使用的手持电动工具应采用42V安全电压：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，金属容器内、特别潮湿处、以及周围有大面积接地导体的环境，等特别危险环境中使用的手持照明灯应采用l2V安全电压，水下作业等场所应采用6V安全电压。

3、漏电保护器

设备漏电时会出现两种异常现象：正常情况下不带电的金属部分出现对地电压；三相电流平衡被破坏，出现零序分量。漏电保护装置就是在故障(设备漏电、外壳呈现危险的对地电压)时测得零序电流(或电压)或对地电压，经相应转换，使接触器跳闸，自动切断电源，实施保护作用。

漏电保护装置的主要功能是提供间接接触电击保护，而额定漏电动作电流不大于30mA的漏电保护装置，在其他保护措施失效时，也可作为直接接触电击的补充保护，但不能作为基本的保护措施。我国标准规定的额定漏电动作电流值为：6mA、10mA、30mA、50mA，100mA、300mA、500mA、1000mA、3000mA等共15个等级。其中，30mA及以下者属于高灵敏度，主要用于防止各种人身触电事故，30mA以上至1000mA者属中灵敏度，用于防止触电事故和漏电火灾；1000mA以上者属低灵敏度，用于防止漏电火灾和监视一相接地事故。漏电保护装置的选用应考虑多种因素，根据所在环境 工作设备、所需负荷、触电危险程度等来选取不同的漏电保护装置。