浅谈交流电直接接触电击的防护措施

浅谈交流电直接接触电击的防护措施

发表时间：2019-06-03T16:06:02.010Z 来源：《电力设备》2019年第3期作者：冯豪

[导读] 摘要：在现代化工业大生产过程中，离不开电力机械的动力电气装置，有电气设备就一定会发生交流电直接接触电击事故，预防直接接触电击伤害的基本防护措施，就是绝缘、屏护和间距，其作用就是防止人体触及或过分接近带电体造成触电事故以及防止短路、故障接地等电气事故。

（河南广盈建筑工程有限公司河南安阳 455000）

摘要：在现代化工业大生产过程中，离不开电力机械的动力电气装置，有电气设备就一定会发生交流电直接接触电击事故，预防直接接触电击伤害的基本防护措施，就是绝缘、屏护和间距，其作用就是防止人体触及或过分接近带电体造成触电事故以及防止短路、故障接地等电气事故。

关键词：交流电直接；电击；措施

电气危险因素是由于电能非正常状态形成的，电气危险因素分为触电危险、电气火灾爆炸、静电、雷电、射频电磁辐射危害和电气系统故障等。按照电能的形态，电气事故可分为触电、雷击、静电、电磁辐射和电气装置事故。

1、触电事故

触电分为电击和电伤两种伤害形式，本文主要分析交流电直接接触电击的防护措施。

电击是电流通过人体、刺激肌体组织产生针刺感、压迫感、打击感、痉挛疼痛、血压异常、昏迷、心律不齐、心室颤动等造成伤害的形式。严重时会破坏人的心肝、肺部、神经系统的正常工作，形成危及生命的伤害。

1.1、电击伤害机理。

人体在正常能量之外的电能作用下，肌体容易遭受破坏。电流作用于心脏或管理心脏和呼吸机能的脑神经中枢时，能破坏心脏等重要器官的正常工作。

1.2、电流效应的影响因素（以下不加说明电流均指工频）。

电流对人体伤害程度与通过人体电流的大小、种类、持续时间、通过途径及人体状况等多种因素有关。

1）电流值

①室颤电流。指引起心室发生心室纤维性颤动的最小电流。心室颤动在短时间内会导致死亡，室颤电流与电流持续时间关系密切。当电流持续时间超过心脏周期时，室颤电流仅为50mA左右；当持续时间短于心脏周期时，室颤电流为数百mA。当电流持续时间<0.1s时，电击发生在心室易损期，50mA以上的电流能够引起心室颤动。当电流持续时间>0.1s时，就会导致触电死亡的发生。为此，《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005中8.2.10条规定，开关箱内漏电保护器额定动作电流≤30mA，动作电流时间≤0.1s，比较安全可靠。

2）电流种类。直流、高频交流、冲击电流以及特殊波形电流均对人体具有伤害作用，其伤害程度一般较工频电流为轻。

3）电流持续时间。通过人体的电流持续时间愈长，愈容易引起心室颤动，危险性就愈大。

4）电流途径流经心脏的电流多、电流路线短的途径是危险性最大的途径。最危险的途径是：左手到胸。判断危险性，既要看电流值又要看途径。

5）个体特征。因人而异，健康情况、性别、年龄等。

1.3、人体阻抗

是定量分析人体电流的重要参数之一，是处理许多电气安全问题所必须考虑的基本因素。

1）组成和特征。

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。其中，皮肤电阻在人体电阻中占有很大比例。

2）数值及变化范围。

干燥的人体电阻约为1000～3000Ω；潮湿的人体电阻约为500～800Ω。

3）影响因素。

接触电压、电流强度及作用时间的增大、频率的增加等因素，都会导致人体阻抗下降。皮肤表面潮湿、有导电污物、伤痕、破损等也会导致人体阻抗降低。接触压力和面积的增大均会降低人体阻抗。

1.4、电击类型

1）按照人体触及带电体的方式，直接接触电击可分为单相电击、两相电击和跨步电压电击三种。

①单相电击。指人体接触到地面或其他导体，同时，人体另一部分触及某一相带电体所引起的电击。据统计，单相电击占全部触电事故的70% 以上。因此，防止触电事故的技术措施应将单相电击作为重点。

②两相电击。指人体的两个部位同时触及两相带电体所引起的电击。这时人体所承受的电压为线路电压，因其电压相对较高，其危害性也较大。

③跨步电压电击。指站立或行走人体，受到出现于人体两脚之间的电压及跨步电压作用所引起的电击。是带电体接地，电流经过接地线流入埋于土壤中的接地体，又通过接地体向周围大地流散时，在接地体周围土壤电阻上产生的电压梯度形成。电流接地线流入土壤的半径大约为20m。

2、直接接触电击防护措施

绝缘、屏护和间距是直接接触电击的基本防护措施。其作用是防止人体触及或过分接近带电体造成触电以及防止短路、故障接地等电气事故。

2.1、绝缘

绝缘是利用绝缘材料对带电体进行封闭和隔离。良好的绝缘是保证电气系统正确运行的基本条件。

（1）绝缘材料的电气性能

绝缘材料又称电介质，导电性能很小，但并非绝对不导电。绝缘材料电阻率一般≥107Ωm。绝缘材料是用于对带电的或不同电位的导体进行隔离，使电流按照确定的线路流动。

绝缘材料品种很多，一般分为：

1）气体绝缘材料。主要有空气和六氟化硫等。

2）液体绝缘材料。主要有从石油原油中提炼出来的绝缘矿物油，十二烷基苯、聚丁二烯、硅油和三氯联苯等合成油以及蓖麻油。 3）固体绝缘材料。主要有树脂绝缘漆、胶和熔敷粉末；纸、纸板等绝缘纤维制品；漆布、漆管和绑扎带等绝缘浸渍纤维制品；绝缘云母制品；电工用薄膜、复合制品和粘带；电工用层压制品；电工用塑料和橡胶；玻璃、陶瓷等。

绝缘材料都有其极限耐热温度，当超过极限温度时，其老化将加剧，电气设备的寿命就缩短。在电工技术中，常把电机电器中绝缘结构和绝缘系统按耐热等级进行分类。下列表格是我国绝缘材料标准规定的绝缘耐热分级和极限温度。

绝缘耐热分级和极限温度

（2）绝缘检测盒绝缘试验 1）绝缘电阻试验

绝缘电阻是衡量绝缘性能优劣的最基本指标。在绝缘结构制造和使用中，经常需要测定其绝缘电阻。通过测定，可以判断某些电气设备绝缘好坏。

2）绝缘电阻的测量

绝缘材料的电阻通常用兆欧表（摇表）测量。这里仅就应用兆欧表测量绝缘材料的电阻进行介绍。兆欧表主要由作为电源的手摇发电机（或其他直流电源）和作为测量机构的磁电式比率计（双动线圈比率计）组成，测量时实际上是给被测物加上直流电压，测量其通过的泄漏电流，在表盘上读到的是经过换算的绝缘电阻值。

3）绝缘电阻指标

绝缘电阻随线路和设备不同，其指标要求也不一样。高压较低压要求高，新设备较老设备要求高，室外设备较室内设备要求高，移动设备较固定设备要求高等；任何情况下绝缘电阻不得低于每伏工作电压1000Ω，并应符合标准的规定。

2.2、屏护和间距

屏护和间距是最为常用的电气安全措施之一。

2.2.1、屏护

屏护是采用遮栏、护罩、护盖、箱匣等把危险带电体同外界隔离开来，以防止人体触及或接近带电体所引起的触电事故。屏护装置应满足如下条件：

1）屏护装置所用材料应有足够的机械强度和良好的耐火性能。为防止因意外带电而造成触电事故，对金属材料制成的屏护装置必须可靠连接保护线。

2）屏护装置应有足够的尺寸，与带电体之间应保持必要的距离。遮栏高度≥1.7m，下部离地≤0.1m。栅遮栏高度≥1.2m，户外≥1.5m，栏条间距≤0.2m；对于低压设备，遮拦与裸导体之间的距离≥0.8m。户外变配电装置围墙的高度一般≥2.5m.。

3）遮栏、栅栏等屏护装置上，应有“止步，高压危险！”等标志。 4）必要时应采用声光报警信号和联锁装置。

2.2.2、间距

间距是指带电体与地面之间、带电体与其他设备和设施之间、带电体与带电体之间必要的安全距离。其作用是防止人体触及或接近带电体造成触电事故，避免车辆或其他器具碰撞或过分接近带电体造成事故，防止火灾、过电压放电及各种短路事故，方便操作。在设计选择时，既要考虑安全要求，同时也要符合人机功效学的要求。

不同电压等级、设备类型、安装方式、周围环境所要求的间距不同。 1）线路间距

架空线路导线在驰度最大时与地面和水面的距离≥下表所示距离。导线与地面和水面的距离（m）