《【2017年整理】电气安全一》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【2017年整理】电气安全一（95页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、电气安全工程,讲授：孙树旺E-mail：TEL：13673635882,电气安全工程学是安全工程专业的主要课程生活和生产电危害性造成电气事故,电气安全：发电、配电、送电、变电、用电等各个环节中，保障电气设备的本质安全，操作人员的作业安全，加强各个环节的电气安全管理，促进安全生产任务：研究各种电气事故及其防范措施，以及研究如何用电气装置来取得安全良好的劳动条件电气事故是电气安全工程主要研究和管理的对象,电气事故,触电事故、电气火灾和爆炸、雷电静电危害、电磁场危害、危及人身安全的线路故障和设备故障事故中的安全措施一般都是电气设施，与人身事故有密切的联系电气事故其他事故，需要利用电气装置加以控制和预
2、防，如机械碰撞、机械伤害、超载、火灾、爆炸等，可以采用电气装置把危险因素测量、变换、放大、传送、控制,电气事故特点,1. 电气事故危害大 重大的经济损失、人员的伤亡电能直接作用于人体，会造成电击电能转换为热能作用于人体，会造成烧伤或烫伤电能脱离正常的通道，会形成漏电、接地或短路，构成火灾、爆炸的起因,全世界电气事故死亡人数占全部事故死亡人数的 25% 左右电气火灾约占火灾总数的20%以上电气事故在石油化工事故中占50% 左右电气事故在工伤事故中占有不小的比例，我国触电死亡人数占全部事故死亡人数的 5% 左右,2. 电气事故危险直观识别难看不见、听不见，嗅不着，本身不具备为人们直观识别的特征电所
3、引发的危险不易为人们所察觉、识别和理解电气事故往往来得猝不及防、潜移默化，给电气事故的防护以及人员的教育和培训带来难度,3. 电气事故涉及领域广不仅仅局限在用电领域的触电、设备和线路故障等，在一些非用电场所，因电能的释放也会造成灾害或伤害。例如，雷电、静电和电磁场危害等，都属于电气事故的范畴 电能的使用极为广泛。用电可能发生电气事故就必须考虑电气事故的防护问题,4. 电气事故的防护研究综合性强电气事故的机理涉及电学、力学、化学、生物学、医学综合研究在电气事故的预防上，既有技术上的措施，又有管理上的措施，这两方面是相辅相成、缺一不可的,技术方面：完善传统的电气安全技术，研究新出现电气事故的机理及
4、其对策，开发电气安全领域的新技术等管理方面：健全和完善各种电气安全组织管理措施电气事故的共同原因是安全组织措施不健全和安全技术措施不完善,5.电气事故是具有规律性的，且其规律是可以被人们认识和掌握的具有重复性和频发性。无法预料、不可抗拒的事故毕竟是极少数,第二章 电流及电磁场对人体的伤害,第一节 电流对人体的伤害电流通过人体，会引起人体的生理反应及机体的损坏触电事故,一. 触电事故种类,1、电击电击是指电流通过人体，刺激机体组织，使肌肉非自主地发生痉挛性收缩而造成的伤害电流通过人体内部直接造成对内部组织的伤害破坏人的心脏、肺部、神经系统的正常工作，形成危及生命的伤害,电击特点,主要伤害心、肺、
5、中枢神经心室颤动血液循环停止神经中枢遏止呼吸胸肌收缩窒息数十毫安的工频电流致命一般不在人体表面留下明显的伤痕全身伤害最危险的伤害！,按照人体触及带电体的方式，电击分类,单相触电,是指人体接触到地面或其他接地导体的同时，人体另一部位触及某一相带电体所引起的电击根据国内外的统计资料，单相触电事故占全部触电事故的70%以上防止触电事故的技术措施应将单相触电作为重点,两相触电,是指人体的两个部位同时触及两相带电体所引起的电击两相触电的危险性一般比较大,高压电击穿空气人体通过电流跨步电压触电是指站立或行走的人体，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跨步电压直接电击的危险性一般不大，跨
6、步电压本身不大而且通过人体重要组织的电流分量小，但可能造成二次伤害,接触电压发生接地故障时，人体接触漏电故障设备外壳，人体站立处距故障点的距离为0.8 m，人体所接触的两点（手、脚） 之间所呈现的电位差,按照发生电击时电气设备的状态，电击分类直接接触电击（直接接触触电）是指人体触及正常运行的设备或线路的带电体造成的触电事故间接接触电击（间接接触触电）是指设备或线路发生故障时，人体触及正常情况下不带电而故障时意外带电的导体造成的触电事故,2、电伤,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能转化为其他形式的能作用于人体,电伤特点,电流较大伤害多见于机体的外部，往往在机体表面留下伤痕局
7、部伤害，可能深入体内。电伤属于局部伤害，其危险程度决定于受伤面积、受伤深度、受伤部位等电伤包括电烧伤、电烙印、皮肤金属化、机械损伤、电光眼等多种伤害,电烧伤是最为常见的电伤，大部分触电事故都含有电烧伤成分电烧伤可分为电流灼伤和电弧烧伤电流灼伤是人体同带电体接触，电流通过人体时，因电能转换成的热能引起的伤害人体与带电体的接触面积一般不大，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，使皮肤受到比体内严重得多的灼伤电流愈大、通电时间愈长、电流途径上的电阻愈大，电流灼伤愈严重,电流灼伤一般发生在低压电气设备上。接近高压带电体时会发生击穿放电电压较低，形成电流灼伤的电流不太大。但数百毫安的电流
8、即可造成灼伤，数安的电流则会形成严重的灼伤在高频电流下，因皮肤电容的旁路作用，有可能发生皮肤仅有轻度灼伤而内部组织却被严重灼伤的情况,电弧烧伤由弧光放电造成的烧伤直接电弧烧伤：电弧发生在带电体与人体之间，有电流通过人体的烧伤间接电弧烧伤：电弧发生在人体附近，对人体形成的烧伤以及被熔化金属溅落的烫伤弧光放电时电流很大，能量也很大，电弧温度高达数千摄氏度（8000），可造成大面积的深度烧伤，严重时能将机体组织烘干、烧焦,电弧烧伤发生:高压系统、低压系统低压系统，带负荷 ( 尤其是感性负荷 ) 拉开裸露的闸刀开关时，产生的电弧会烧伤操作者的手部和面部；当线路发生短路，开启式熔断器熔断时，炽热的金属微
9、粒飞溅出来会造成灼伤；因误操作引起短路也会导致电弧烧伤等高压系统，由于误操作，会产生强烈的电弧，造成严重的烧伤；人体过分接近带电体，其间距小于放电距离时，直接产生强烈的电弧，造成电弧烧伤，严重时会因电弧烧伤而死亡,电烙印电流通过人体后，在皮肤表面接触部位留下与接触带电体形状相似的斑痕，如同烙印斑痕处皮肤呈现硬变，表层坏死，失去知觉皮肤金属化是由高温电弧使周围金属熔化、蒸发并飞溅渗透到皮肤表层内部所造成的受伤部位呈现粗糙、张紧多与电弧烧伤同时发生,机械损伤电流作用于人体，使肌肉产生非自主的剧烈收缩所造成的损伤包括肌腱、皮肤、血管、神经组织断裂以及关节脱位乃至骨折等电光眼表现为角膜和结膜发炎弧光放
10、电时辐射的红外线、可见光、紫外线都会损伤眼睛在短暂照射的情况下，引起电光眼的主要原因是紫外线,二、电流作用机理和征象,电流通过人体时破坏人体内的细胞的正常工作 生物学效应生物学效应：表现为使人体产生刺激和兴奋行为，使人体获得组织发生变异，从一种状态变为另外一种状态直接作用通过中枢神经起作用：刺激细胞，产生兴奋波，作用于中枢神经，发出不同的指令人体各部作相应的反应重要器官的功能工作可能受到破坏,活的机体有生物电存在，引入局外电流将破坏生物电的正常规律人体受到伤害表现为： 电流的热效应使血管、神经、心脏、大脑等器官热量增加导致功能障碍。会引起机体内液体物质发生离解、分解，导致破坏，会引起机体内各种
11、组织产生蒸汽、剥离、断裂等严重破坏引起麻感、针刺感、压迫感、打击感、痉挛、疼痛、呼吸困难、血压异常、昏迷、心律不齐、窒息、心室颤动等，数安培以上的电流通过人体导致严重烧伤,三、影响电流伤害程度的因素,电流对人体伤害的程度与通过人体电流的大小、电流通过人体的持续时间、电流通过人体的途径、电流的种类等多种因素有关各个影响因素相互之间，尤其是电流大小与通电时间之间也有着密切的联系一些统计数据（人体工频电流试验的典型资料）,左手 -右手电流途径的实验资料 （mA ）,单手 -双脚电流途径的实验资料（mA）,工频电流对人体的影响,1、电流大小,通过人体的电流愈大，人体的生理反应愈明显，伤害愈严重对于工频
12、交流电，按通过人体的电流强度的不同以及人体呈现的反应不同，将作用于人体的电流划分为三级,(1) 感知电流和感知阈值,感知电流指电流流过人体时可引起感觉的最小电流感知电流的最小值称为感知阈值不同的人，感知电流及感知阈值是不同的成年男性平均感知电流约为 1.1mA( 有效值，下同 )成年女性约为 0.7mA 对于正常人体，感知阈值平均为 0.5mA，并与时间因素无关感知电流一般不会对人体造成伤害，但可能因不自主反应而导致由高处跌落等二次事故,(2) 摆脱电流和摆脱阈值,摆脱电流是指人在触电后能够自行摆脱带电体的最大电流摆脱电流的最小值称为摆脱阈值成年男性平均摆脱电流约为 16mA 成年女性平均摆脱
13、电流约为 10.5mA成年男性最小摆脱电流约为9mA成年女性最小摆脱电流约为6mA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,(3) 室颤电流和室颤阈值,室颤电流是指引起心室颤动的最小电流其最小电流即室颤阈值心室颤动几乎终将导致死亡，室颤电流即致命电流,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 时，500mA 以上乃至数安的电流才能够引起心室颤动,室颤电流与电流持续时间的关系,电流大小与伤害程度,2、人体电阻,一般认为人体电阻为100020
14、00欧姆（不计皮肤角质层电阻）与电压的关系,不同条件下人体电阻,3. 伤害程度与电流持续时间的关系,通过人体电流的持续时间愈长，愈容易引起心室颤动，危险性就愈大。因为： (1) 能量积累电流持续时间愈长，能量积累愈多，心室颤动电流减小，使危险性增加当持续时间在 0.015S 范围内时，心室颤动电流和电流持续时间的关系为：,I=,或者 , 用下式表达当 t 1S 时 :I=50 mA当 t 1S 时 :I =50/t mA,(2) 与易损期重合的可能性增大在心脏周期中，相应于心电图上约 0.2S 的 T 波这一特定时间对电流最为敏感，被称为易损期电流持续时间愈长，与易损期重合的可能性就愈大，电击
15、的危险性就愈大,(3) 人体电阻下降电流持续时间愈长，人体电阻因出汗等原因而降低，使通过人体的电流进一步增加，危险性也随之增加,电击能量：触电电流大小与触电时间的乘积反映触电的危害程度一般超过50mA.s（毫安.秒）时人就有生命危险,4. 伤害程度与电流途径的关系,电流通过心脏会引起心室颤动，电流较大时会使心脏停止跳动，从而导致血液循环中断而死亡电流通过中枢神经或有关部位，会引起中枢神经严重失调而导致死亡电流通过头部会使人昏迷，或对脑组织产生严重损坏而导致死亡电流通过脊髓，会使人瘫痪等以心脏伤害的危险性为最大。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,心脏电流因数：某一路径的心脏内
16、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利用心脏电流因数可以粗略估计不同电流途径下心室颤动的危险性,各种电流途径的心脏电流因数,例如，从左手到右手流过 150mA 电流由表可知，左手到右手的心脏电流因数为 0.4因此，其150mA 电流引起心室颤动的危险性与左手到双脚电流途径下 60mA 电流的危险性大致相同,5. 伤害程度与电流种类的关系,各种电流对人体都有致命危险，不同种类电流对人体伤害的构成不同，危险度不同一般，5060Hz工频交流电对人体伤害最为严重,电流对人体作用比较（mA）,6、电压高低,电压升高电流增大；但不成正比,7、人体状况,性别：摆脱电流女性比男性低1/3 年龄：小孩比成年人伤害重 健康：心脏病、神经疾病容易受伤害 体重小的危险性比体重大的大 心理、精神状况,
