陳新棟

（福建省特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)院寧德分院，福建 寧德 352100）

電動(dòng)葫蘆手電門采用金屬外殼，控制電源采用供電電網(wǎng)的兩根相線（380 V）供電，手電門金屬外殼與供電電網(wǎng)的保護(hù)接地線連接，當(dāng)相線導(dǎo)體對(duì)金屬外殼漏電時(shí)，往往因?yàn)榫€路過長，短路電流過小，而造成線路上的斷路器不能動(dòng)作。何況在大多數(shù)情況下，手電門金屬外殼不與供電電網(wǎng)的保護(hù)接地線連接。操作工人抱著手電門，好比抱著炸彈，隨時(shí)有觸電危險(xiǎn)。而采用特低電壓（ELV）為手電門供電，是解決該問題的好辦法。

SELV系統(tǒng)屬于標(biāo)稱電壓，是交流不超過50 V，直流不超過120 V的隔離電源系統(tǒng)。在正常條件下，其他電路接地故障，不可能蔓延到SELV系統(tǒng)，所以其是本質(zhì)安全的，但其維護(hù)設(shè)置費(fèi)用較大，一般不采用。FELV系統(tǒng)屬于標(biāo)稱電壓，是交流不超過50 V，直流不超過120 V接地的非隔離電源系統(tǒng)。由于FELV系統(tǒng)接地，在正常條件下，其他電路接地故障，可能蔓延到FELV系統(tǒng)，因此，其不是本質(zhì)安全的。但FELV系統(tǒng)及其他電路無故障時(shí)，F(xiàn)ELV系統(tǒng)是安全的，且維護(hù)設(shè)置費(fèi)用較低，因此，其得到廣泛采用。

1 案例概述

在某市某石材加工廠中，室外有一臺(tái)七十年代的5 T電動(dòng)葫蘆，手電門由地面控制，手電門為金屬外殼，在2011年8月9日下午4時(shí)10分，工人A用電動(dòng)葫蘆吊運(yùn)一塊石料。工人A抱住手電門，按動(dòng)總電源啟動(dòng)按鈕，接通總電源。吊鉤下降，平移到車床上方，工人A右手抱住手電門，當(dāng)工人A左手扶車床就位時(shí)，發(fā)生了觸電事故。

1.1 觸電原因檢查

經(jīng)檢查，該手電門外殼是鋁板。手電門內(nèi)的控制電源標(biāo)稱電壓為380V，如圖1所示。該控制電源無過電流保護(hù)裝置，直接從總斷路器Q01負(fù)載側(cè)引接。總斷路器Q01的額定電流為40A，瞬時(shí)動(dòng)作電流整定值為400A。手電門內(nèi)的一根引線已經(jīng)裸露，裸露長度大約為10mm，使帶電體與手電門鋁板外殼相碰。

1.2 觸電原因分析

由于工人A直接觸及電源的相線，參照人體電阻按1 000Ω 考慮，加上工人A未穿絕緣鞋，而只穿布鞋。用于切割冷卻的水散在車床四周，形成水洼，使得工人A穿的布鞋已經(jīng)被濕透了，鞋襪電阻接近零，且車床金屬體已經(jīng)與電源的接地線PE連接。當(dāng)工人A左手扶車床就位時(shí)，已經(jīng)形成了如圖1所示的短路電流。相線電壓經(jīng)實(shí)測為230 V。人體電流為I人=230÷1 000=230mA。230mA的交流電流，不可能使自動(dòng)斷路器Q01動(dòng)作。要使自動(dòng)斷路器Q01動(dòng)作的電流大約為420 A。

圖1 觸電原因分析示意圖

230mA的交流電流在人體中長期存在，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過心臟致顫電流30mA。而工人B在拉工人A時(shí)，由于其穿有絕緣水鞋，因此其沒有觸電。

同時(shí)，由于手電門是金屬外殼，未與電源接地線PE連接，是這起時(shí)事故的主要原因，而工人A未穿絕緣鞋，也是原因之一。

2 解決方案

2.1 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定

在JB1036-2008《電動(dòng)單梁起重機(jī)》和JB/T3695-2008《電動(dòng)葫蘆橋式起重機(jī)》4.4.1.4中規(guī)定，當(dāng)手電門操縱時(shí)，應(yīng)采用低壓（不大于50V）控制。

“低壓不大于50 V”應(yīng)符合GB16895.21-2004第4-41部分“直接接觸和間接接觸兩者兼有的保護(hù)”的特低電壓ELV的規(guī)定，其有三種形式：SELV、PELV、FEL系統(tǒng)。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的實(shí)現(xiàn)

（1）SELV系統(tǒng)

SELV系統(tǒng)屬于標(biāo)稱電壓，是交流不超過50 V，直流不超過120 V的隔離電源系統(tǒng)。在正常條件下，其他電路接地故障，不可能蔓延到SELV系統(tǒng)，其是本質(zhì)安全的系統(tǒng)。

（2）PELV系統(tǒng)

該系統(tǒng)采用一個(gè)安全隔離變壓器為一只手電門控制電源供電。其電源的導(dǎo)線采用有絕緣外護(hù)套的兩芯電纜；接入PELV的觸點(diǎn)，不必采取附加絕緣。由于手電門是絕緣外殼，因此不必接地。

（3）FELV系統(tǒng)

該系統(tǒng)采用一個(gè)普通分離變壓器為一只手電門控制電源供電。次級(jí)一點(diǎn)接地，F(xiàn)ELV系統(tǒng)電源的導(dǎo)線采用有絕緣外護(hù)套的電兩芯纜；接入PELV的觸點(diǎn)，不必采取附加絕緣。由于手電門是絕緣外殼，因此，不必接地。由于FELV系統(tǒng)維護(hù)設(shè)置費(fèi)用較低，所以得到廣泛采用。

2.3 采用特低電壓時(shí)的觸電分析

圖2 手電門采用SELV系統(tǒng)時(shí)觸電分析示意圖

在圖2中，電氣零點(diǎn)0'為等電位。SELV帶電體MA和MB與“地”是隔離的，與地之間絕緣電阻至少為2MΩ（圖2中的R=2MΩ）。當(dāng)人體觸及SELV帶電體MA時(shí)，觸電電流經(jīng)MA、人體電阻、電氣零點(diǎn)0'、雙重絕緣電阻R、SELV帶電體MB及36V的電動(dòng)勢，則形成電流回路。人體電阻按2 000Ω 考慮，忽略不計(jì)。則人體電流最大為：而1.8μА 的電流，對(duì)人體是不構(gòu)成威脅的。

2.4 采用特低電壓FELV時(shí)的觸電分析

圖3 手電門采用FELV系統(tǒng)時(shí)觸電分析示意圖

在圖3中，忽略人體鞋襪電阻，電氣零點(diǎn)0"與人體足部等電位。人體在觸及FELV系統(tǒng)的相線帶電體2L1時(shí)，觸電電流經(jīng)2L1及人體電阻R 人，電氣零點(diǎn)0'，接地電阻R0及36 V的電動(dòng)勢，形成電流回路。接地電阻R0設(shè)為4Ω，人體電阻按2 000Ω 考慮。則人體電流最大為：而1.8μА 的電流，對(duì)人體是不構(gòu)成威脅的。

3 結(jié)束語

如果事故電動(dòng)葫蘆按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，手電門控制電源采用交流不大于50 V的特低電壓（SELV、PELV、FELV）控制，則這起事故就不會(huì)發(fā)生。因?yàn)槭蛛婇T的絕緣外殼有防止直接接觸電擊和間接接觸電擊防護(hù)的作用。

[1]GB50054－2011.低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2]GB/T3811-2008.起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].