伤害程度与电压的关系综述

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1、1,第1章 绪 论,安全：生产系统中人员免遭不可承受危险的伤害。主观评价。 危险：系统中存在导致发生不期望后果的可能性超过了人们的承受程度。指造成事故的现实或潜在的条件。 机械安全、防火防爆安全、特种设备安全、交通运输安全、矿山安全、建筑施工安全、危化品安全、电气安全。,2,1.1 安全用电的意义,电力生产的特点： 电力工业是一个国家的经济命脉，在国民经济和人民生活中占有极重要的地位。电力系统由电气连接的发电、输电变电、供电设备所组成的一次系统，与保证一次设备和一次系统安全、可靠、优质运行的继电保护、安全自动控制装置、通信、调度自动化等组成的二次系统共同组成。电力生产的特点主要有：发电、输电、

2、供电、用电同时完成；管理高度集中；资金和技术密集；可靠性要求高。,3,1.1 安全用电的意义,电力事故的特点： 1.广涉性：电力事故不仅会在电力系统内造成广泛影响，给电力企业造成损失，更严重的是会波及各行业，造成社会经济秩序混乱，因此它所涉及的影响面比其他公用事业事故要大。 2.连锁性：电力生产发、输、供、用系统相互联系、相互作用，协调运行。任何一个环节发生故障，都可能引发一系列连锁反应，造成大面积停电事故。例如，发电厂事故切除运行机组，可能造成电网频率下降和重要联络线过载，引起系统稳定破坏，进而造成大电网事故。,4,1.1 安全用电的意义,3.多样性：电力事故种类繁多。电力生产是一种特殊性的

3、生产，包含多种形式能量的转换、交换、流动、作功，如电能、磁能、热能、核能、势能、动能、机械能等，任何能量的失控都可能酿成事故。电力生产工作介质也较多，如水、汽、油、空气、氢气、煤等，这些介质也容易导致各类事故。 4.破坏性：电力生产能量流动和积聚常处在高强度、高参数状态，一旦失控，事故所造成的损失特别大。如高压电气设备爆炸、锅炉炉膛爆炸、高压压力管道爆破、电网大面积停电等。,5,1.1 安全用电的意义,5.外侵性：输电网延伸至广阔的地域空间，而且暴露在外，容易受到外力破坏、自然灾害、环境污染等各方面因素影响。而且近年来，因外在原因所引发的电力事故呈上升趋势。 因此，人们只有掌握了用电的基本规律

4、，懂得用电的基本知识，按操作规程办事。同时，要搞好安全用电的宣传，提高安全用电的技术理论水平，落实保证安全工作的技术措施和组织措施，切实防止各种用电设备事故和人身触电事故的发生，电就能很好地为人民服务。只有首先做到安全生产，才能谈得上促进生产的发展。,6,1.2电气安全基础知识,电力事故一般分为：人身事故、电网事故、设备事故。 电气事故可以按照不同的方式分类。按照灾害形式可以分为人身事故、设备事故、火灾、爆炸等；按照电路状况，可以分为短路事故、断路事故、漏电事故等。考虑到事故是由局外能量作用与人体或系统内能量传递发生故障造成的，能量是造成事故的基本因素，可以采取按能量形式和来源进行分类的方法。

5、这样，电气事故可分为触电事故、静电事故、雷电事故、电磁辐射事故、电路装置事故等五类。,7,1.2电气安全基础知识,（1）触电事故：触电事故是由电流的能量造成的。触电是电流对人体的伤害。电流对人体的伤害可以分为电击和电伤。绝大部分触电伤亡事故都含有电击的成分。与电弧烧伤相比，电击致命的电流小得多，但电流作用时间较长，而且在人体表面一般不留下明显的痕迹。,8,1.2电气安全基础知识,（2）静电事故：静电指生产工艺过程中和工作人员操作过程中，由于某些材料的相对运动、接触与分离等原因而积累起来的相对静止的正电荷和负电荷。这些电荷周围的场中储存的能量不大，不会直接使人致命。但是，静电电压可能高达数万乃至

6、数十万伏，可能在现场发生放电，产生静电火花。在火灾和爆炸危险场所，静电火花是一个十分危险的因素。,9,1.2电气安全基础知识,（3）雷电事故：雷电是大气电，是由大自然的力量分离和积累的电荷，也是在局部范围内暂时失去平衡的正电荷和负电荷。雷电放电具有电流大、电压高等特点。其能量释放出来可能产生极大的破坏力。雷击除可能毁坏设施和设备外，还可能直接伤及人、畜，还可能引起火灾和爆炸。,10,1.2电气安全基础知识,（4）电磁辐射危害：电磁辐射危害是指电磁波形式的能量辐射造成的危害。辐射电磁波指频率100KHZ以上的电磁波。人体在高频电磁场作用下吸收辐射能量，使人的中枢神经系统、心血管系统等部件会受到不

7、同程度的伤害。电磁辐射危害除对人体有伤害外，还能造成感应放电和高频干扰。,11,1.2电气安全基础知识,（5）电路装置故障：电路故障是由电能传递、分配、转换失去控制造成的。断线、短路、接地、漏电、误合闸、误掉闸、电气设备或电气元件损坏等都属于电路故障。电气线路或电气故障可能影响到人身安全。,12,事故种类及引起原因,13,1.2.1 电对人体伤害的种类,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。 触电一般分为：电击、电伤 电流对人体有害作用主要表现为：电热作用、电离或电解作用、生物学作用、机械作用 电热作用：电流通过人体时，电流的热效应会引起肌体烧伤、炭化或在某些

8、器官中产生损害其正常功能的高温； 电离电解作用：肌体内体液和其他组织会发生分解，使各种组织结构和成分破坏； 生物学作用：神经组织或其他组织受刺激兴奋，内分泌失调； 机械作用：电能在体内转化为机械能引起损伤。,14,1.2.1.1电击及其分类,电击电流通过人体内部，使肌肉非自主地发生痉挛收缩造成的伤害，严重时会破坏人的心脏、肺部以及神经系统的正常工作，甚至危及生命。 电击分：直接电击、间接电击 直接电击人体直接触及正常运行的带电体所发生的电击。 间接电击人体触及电气设备故障后意外带电部分所发生的电击。,15,1.2.1.2电伤及其分类,电伤电流的热效应、化学效应、机械效应给人体造成的伤害，往往在

9、肌体表面留下伤痕，造成电伤的电流比较大。 电伤分：电弧烧伤、电烙印、皮肤金属化 电弧烧伤电灼伤，最常见最严重，电流的热效应，症状是皮肤发红、起泡，组织破坏或烧焦。 电烙印载流导体较长时间接触人体时，因电流的化学效应和机械效应作用，接触部分的皮肤变硬并形成圆形或椭圆形的肿块痕迹。 皮肤金属化由于电弧或电流作用产生的金属微粒渗入皮肤表层而使皮肤变得粗糙坚硬并呈特殊颜色。,16,1.2.2 电对人体伤害程度的影响因素,伤害程度的影响因素：电流大小、作用时间、电流途径、电流种类和频率、电压、人体电阻、触电者的体质和健康状况、周围环境条件。 感知电流引起人的感觉的最小电流。男1.1/女0.7 摆脱电流触

10、电后能自主摆脱电源的最大电流。男16/女10 致命电流在较短时间内会危及生命的电流。（室颤电流）,17,1.2.2.1伤害程度与电流大小的关系,18,1.2.2.2伤害程度与电流作用于人体时间的关系,（1）作用时间越长，室颤电流减小：当作用时间在0.015秒时，室颤电流I公式 （2）作用时间越长，电流波峰与心脏搏动波峰重合的可能性越大。 （3）作用时间越长，人体电阻会降低。 总结：电流作用于人体时间越长，触电人的危险性越大。因此，触电急救的原则中要求“迅速”。迅速、就地、准确、坚持,19,1.2.2.3伤害程度与电流途径的关系,电流对人体器官的损害： 通过大脑：可引起中枢神经麻痹、抑制而致使呼

11、吸停止以及循环中枢抑制而使心跳驟停； 通过心脏：可引起心脏纤维变性、断裂或凝固性坏死、丧失弹性（高压电），能引起心室纤维颤动（一定电流）； 通过脊髓：可引起肢体瘫痪； 通过肌肉：能使肌肉抽搐、痉挛。,20,1.2.2.3伤害程度与电流途径的关系,21,不同通电途径的心脏电流系数,22,1.2.2.4伤害程度与电流频率的关系,试验表明：频率在30300Hz的交流电最易引起人体室颤。 结论：工频交流电对人体伤害最严重，交流电的频率离工频越远，对人体伤害就越降低。,23,1.2.2.5伤害程度与电压的关系,UIR 且当电压越高时，人体组织会电离，电阻会降低。,24,1.2.2.6伤害程度与电阻的关系

12、,（1）人体电阻。内部电阻和皮肤电阻 内部电阻：固定，与外部条件无关，约500800左右。 皮肤电阻：主要由由角质层厚度决定。一般为10001500，角质层损伤会降低电阻。其他影响因素有皮肤潮湿、多汗、有导电粉尘等。,25,不同条件下的人体电阻,26,不同条件下的人体电阻,（2）人体允许电流通常把摆脱电流看作是人体允许电流。有保护装置时可按30mA考虑，在危险场所按5mA。,27,不同条件下的人体电阻,1.2.2.7伤害程度与人体体质的关系 1.2.2.8伤害程度与周围环境条件的关系,28,1.2.3 人体触电的方式,三类方式： 单相触电； 两相触电； 跨步电压、接触电压和雷击,29,1.2.

13、3.1单相触电,（1）中性点直接接地电网中的单相触电,30,1.2.3.1单相触电,（2）中性点不接地电网中的单相触电。,31,1.2.3.2两相触电,32,1.2.3.3跨步电压、接触电压和雷击触电,（1）跨步电压触电,33,1.2.3.3跨步电压、接触电压和雷击触电,（2）接触电压触电,34,1.2.3.3跨步电压、接触电压和雷击触电,（3）雷击触电 直击雷、感应雷、雷电侵入波、球雷 直击雷闪电直接在建筑物、其他物体、大地或防雷装置上产生电效应、热效应和机械效应现象。防直击雷措施：装设避雷针、架空避雷线（网）、避雷网（带）。 感应雷雷电感应和静电感应。雷电感应闪电放电时，在附近导体上产生的

14、静电感应和电磁感应，它可能使金属部件之间产生火花。静电感应由于雷云的作用，使附近导体上感应出与雷云符号相反的电荷，雷云主放电时，放电通道中的电荷迅速中和，在导体的电荷失去束缚，如不就近泄入地中，就会产生很高的电位。措施：静电感应防护、电磁感应防护。,35,1.2.3.3跨步电压、接触电压和雷击触电,雷电侵入波由于雷电对架空线路和金属管道的作用，雷电波可能沿着这些管线侵入屋内，危及人身安全或损坏设备。沿两个方向架空线路300米/微秒，电缆150米/微秒。措施：对低压线路全电缆埋地下，在入户端将电缆的金属外皮、钢管接到防雷感应的接地装置上。 球雷雷电放电时形成的发红光、橙光、白光或其他颜色光的火球

15、。措施：关好门窗。,36,1.2.4 触电事故的成因及其规律,37,1.2.4.1造成触电事故的原因,（1）缺乏电气安全知识： （2）违反操作规程： （3）设备不合格： （4）维修管理不善：,38,1.2.4.2发生触电事故的一般规律,（1）具有明显的季节性： （2）低压触电多于高压触电： （3）农村触电多于城市触电： （4）小孩、青中年多： （5）单相触电多： （6）触电多发生在电气联结部位： （7）事故多由多方面原因造成： （8）事故与生产性质有关： （9）使用携带式、移动式、手持式工具多： （10）误操作触电事故多：,39,3.1 防雷装置的种类与措施,雷电是大气中的放电现象，多形成在积

16、雨云中，积雨云随着温度和气流的变化会不停地运动，运动中摩擦生电，就形成了带电荷的云层，某些云层带有正电荷，另一些云层带有负电荷。另外，由于静电感应常使云层下面的建筑物、树木等带有异性电荷。随着电荷的积累，雷云的电压逐渐升高，当带有不同电荷的雷云与大地凸出物相互接近到一定程度时，其间的电场超过2530kvcm，将发生激烈的放电，同时出现强烈的闪光。由于放电时温度高达2000，空气受热急剧膨胀，随之发生爆炸的轰鸣声，这就是闪电与雷鸣。,40,3.1 防雷装置的种类与措施,雷电的大小和多少以及活动情况，与各个地区的地形、气象条件及所处的纬度有关。一般山地雷电比平原多，建筑越高，遭雷击的机会越多。 雷电的种类及其危害 雷击有极大的破坏力，其破坏作用是综合的，包括电性质、热性质和机械性质的破坏。根据雷电产生和危害特点的不同，雷电可分为以下四种：,41,雷电的种类,1直击雷 2球形雷 3雷电感应 4雷电侵入波,42,直击雷,直击雷是带电积云接近地面一定程度时与地面凸出物之间强烈放电形成的。直击雷每次放电包括先导放电、主放电、余