【摘 要】本文主要介紹了電擊傷害及防范措施。重點(diǎn)介紹了對(duì)間接接觸電擊防護(hù)的手段。通過(guò)連接PE線接地并自動(dòng)切斷電源這種方法可以把間接接觸時(shí)預(yù)期接觸電壓降至50V安全電壓以下,從而保護(hù)人身安全。
【關(guān)鍵詞】電擊 直接接觸 間接接觸 接地故障保護(hù) 預(yù)期接觸電壓
一、電流通過(guò)人體時(shí)的效應(yīng)
人體所能感覺(jué)出的最小電流值在0.5mA,此電流值與電流通過(guò)的時(shí)間無(wú)關(guān)。當(dāng)人用手持握帶電導(dǎo)體時(shí),如果流過(guò)手掌肌肉的電流超過(guò)一個(gè)閾值,手掌肌肉的反應(yīng)將是緊握帶電導(dǎo)體而不是擺脫帶電導(dǎo)體,從而使電流得以持續(xù)通過(guò)人體。導(dǎo)致此效應(yīng)的最小電流稱作擺脫閾值,此值因人而異,IEC取平均值為10mA。如果不能擺脫帶電導(dǎo)體,在較大電流長(zhǎng)時(shí)間作用下人體將遭受傷害甚至死亡。電流通過(guò)人體時(shí)引起的心室纖維性顫動(dòng)是電擊致死的主要原因。電擊防護(hù)包括兩大類,一類是直接接觸防護(hù),另一類是間接接觸防護(hù)。直接接觸,是人體直接與帶電部分的接觸;間接接觸是指人體與故障情況下變?yōu)閹щ姷耐饴秾?dǎo)電部分的接觸。
二、直接接觸電擊防護(hù)措施
對(duì)直接接觸防護(hù)措施的思想就是使人體不通過(guò)電流或限制人體通過(guò)的電流。具體來(lái)說(shuō)有以下幾種方法。如將帶電部分絕緣;設(shè)置遮攔或外護(hù)物;設(shè)置阻擋物;置于伸臂范圍以外;采用剩余電流動(dòng)作保護(hù)器作為附加的保護(hù)等方法。
直接接觸防護(hù)方法是比較簡(jiǎn)單固定的。在日常的生活工作中電擊傷害大多是由于間接接觸引起。而對(duì)間接接觸防護(hù)的措施又需要電氣設(shè)備和電氣裝置兩方面配合,下面就從設(shè)備防觸電保護(hù)談起。
三、間接接觸電擊防護(hù)措施
設(shè)備防觸電保護(hù)分類
0類設(shè)備僅靠一層基本絕緣來(lái)防電擊,且不具備經(jīng)PE線接地手段。這類設(shè)備只能在絕緣場(chǎng)所內(nèi)使用,不然就需用隔離變壓器作電氣分隔來(lái)供電,以防電擊事故的發(fā)生。目前0類設(shè)備已漸淘汰。Ⅰ類設(shè)備不僅有相線,N線還有一根PE線。它借助自動(dòng)切斷電源并經(jīng)PE線接地而實(shí)現(xiàn)間接接觸電擊防護(hù)。Ⅱ類設(shè)備除了一層基本絕緣外還有第二層絕緣以形成雙重絕緣,或采用相當(dāng)于雙重絕緣水平的加強(qiáng)絕緣,如帶塑料外殼的家用電器都屬Ⅱ類設(shè)備。Ⅲ類設(shè)備防間接接觸電擊的原理是降低設(shè)備的工作電壓,使發(fā)生接地故障時(shí)或人體直接接觸帶電導(dǎo)體時(shí),接觸電壓都小于接觸電壓限值,因此這種設(shè)備兼防間接接觸電擊和直接接觸電擊。Ⅲ類設(shè)備的額定電壓規(guī)定不大于交流50V。對(duì)防間接接觸電擊而言,可按其是否采用自動(dòng)切斷電源并連接PE線接地而分為兩類。由于Ⅰ類設(shè)備的防電擊措施簡(jiǎn)單有效,使得Ⅰ類設(shè)備得到廣泛的應(yīng)用。另外,只有Ⅰ類設(shè)備需要采用接地故障保護(hù)的來(lái)達(dá)到間接接觸防護(hù)。
四、接地故障保護(hù)
在低壓配電系統(tǒng)接地形式中有TN、TT和IT三類系統(tǒng)。不同的接地形式有不同的保護(hù)要求,TN系統(tǒng)是最常用的一類接地系統(tǒng)。下面以TN系統(tǒng)為例介紹在TN系統(tǒng)中Ⅰ類設(shè)備接地故障保護(hù)。根據(jù)JGJ-16-2008規(guī)定,設(shè)備所在環(huán)境為正常環(huán)境,人身電擊安全電壓限值為50V,采用接地故障保護(hù)時(shí),建筑物內(nèi)應(yīng)作總等電位聯(lián)結(jié)。
TN系統(tǒng)接地故障保護(hù)的動(dòng)作特性應(yīng)符合下式要求:
Zs·Ia≤Uo
式中Zs——接地故障回路的阻抗 (Ω);
Ia——保護(hù)電器動(dòng)作電流(A);
Uo——對(duì)地標(biāo)稱交流電壓(方均根值)(V)。
在建筑物內(nèi)作總電位聯(lián)結(jié)(MEB)可以有效降低接觸電壓,那么MEN和重復(fù)接地哪個(gè)效果更好呢,下面用一個(gè)例子來(lái)說(shuō)明。
某建筑物用TN-C-S系統(tǒng),PEN線進(jìn)戶分PE和N線,并設(shè)人工重復(fù)接地RA為10Ω,變壓器中性點(diǎn)接地電阻RB為4Ω,各段電阻值如圖所示。
可見建筑物作總電位聯(lián)結(jié)比作重復(fù)接地更能降低接觸電壓。雖然作了總電位聯(lián)結(jié)后接觸電壓仍高于50V,但可以繼續(xù)在電氣設(shè)備附近作局部等電,完全可以把接觸電壓降至50V以下,確保人身安全。
五、總結(jié)
當(dāng)大于一定閾值的電流通過(guò)人體后,會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生電擊傷害。電擊傷害的防護(hù)分直接接觸防護(hù)和間接接觸防護(hù)。對(duì)直接接觸電擊防護(hù)的措施主要是阻止電流通過(guò)人體或限制電流通過(guò)人體。對(duì)間接接觸電擊防護(hù)的措施一方面要求電氣設(shè)備有一定的防電擊措施,另一方面在電氣裝置的設(shè)計(jì)中也要考慮防電擊措施。通過(guò)兩個(gè)例子可以看出作等電位聯(lián)結(jié)能更好的降低預(yù)期接觸電壓。
參考文獻(xiàn):
[1]GB16895.21-2004《建筑物電氣裝置 第4-41部分:安全防護(hù)-電擊防護(hù)》
[2]JGJ-16《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》
[3]《建筑物電氣裝置500問(wèn)》
[4]《工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)》