安全电压

行业规定 安全电压为36V,安全电流为10mA,原因如下:

电击对人体的危害程度,主要取决于通过人体电流的大小和通电时间长短。电流强度越大,致命危险越大;持续时间越长,死亡的可能性越大。能引起人感觉到的最小电流值称为感知电流,交流为1mA,直流为5mA;人触电后能自己摆脱的最大电流称为摆脱电流,交流为10mA,直流为50mA;在较短的时间内危及生命的电流称为致命电流,如100mA的电流通过人体1s,可足以使人致命,因此致命电流为50mA。在有防止触电保护装置的情况下,人体允许通过的电流一般可按30mA考虑。

人体对电流的反映:
8~10mA 手摆脱电极已感到困难,有剧痛感(手指关节).
20~25mA 手迅速麻痹,不能自动摆脱电极,呼吸困难.
50~80mA 呼吸困难,心房开始震颤.
90~100mA 呼吸麻痹,三秒钟后心脏开始麻痹,停止跳动.

根据欧姆定律(I=U/R)可以得知流经人体电流的大小与外加电压和人体电阻有关。人体电阻除人的自身电阻外,还应附加上人体以外的衣服、鞋、裤等电阻,虽然人体电阻一般可达5000Ω,但是,影响人体电阻的因素很多,如皮肤潮湿出汗、带有导电性粉尘、加大与带电体的接触面积和压力以及衣服、鞋、袜的潮湿油污等情况,均能使人体电阻降低,所以通常流经人体电流的大小是无法事先计算出来的。因此,为确定安全条件,往往不采用安全电流,而是采用安全电压来进行估算:一般情况下,也就是干燥而触电危险性较大的环境下,安全电压规定为36V,对于潮湿而触电危险性较大的环境(如金属容器、管道内施焊检修),安全电压规定为12V,这样,触电时通过人体的电流,可被限制在较小范围内,可在一定的程度上保障人身安全。


交流电流对人体的伤害

交流电流(以下简称电流)对人体的伤害在极短时间内就可形成,伤害的形式主要是电击和电伤。绝大部分触电事故中,危及到人生命安全的主要原因是电击。不过,电击和电伤会同时发生,这种情况在高压触电事故中尤为多见。

电流对人体电击伤害的严重程度,与通过人体的电流大小、频率、持续时间、流经途径和人体的健康情况有关。

1电流的大小

通过人体的电流值不同,人体会有不同的生理反应。人体对电流的反应虽然因人而异,但相差不甚大,可视作大体相同。通过人体的电流越大,人体的生理反应亦越大。根据人体反应,可将电流划分为三级。

感知电流———引起人感觉的最小电流。感觉轻微颤抖刺痛,可以自己摆脱电源,此时大致为工频交流电1 mA。感知电流一般不会对人体造成伤害,但往往由于条件反射可导致二次事故。


摆脱电流———人体感到强烈刺痛、肌肉收缩,但是由于人的理智还是可以摆脱带电体的,此时的电流称为摆脱电流。该电流人体可以承受,但若时间过长,就会造成昏迷等严重后果。成年男性的平均摆脱电流约为16 mA;成年女性的平均摆脱电流约为10.5 mA。

致命电流———当通过人体的工频电流达到或超过20 mA时,人体开始感觉到麻痹或剧痛,呼吸困难。若电流继续增大,人体的感觉会更痛苦,甚至呼吸系统麻痹,心脏开始颤动。当电流达到100 mA时,只需3 s就会因心室颤动或窒息而死亡。这种在较短时间内危及生命的电流,称为致命电流。

人体心脏在正常情况下,是有节奏地收缩与扩张的,这样,可以把新鲜血液送到全身。当通过人体的电流达到一定强度时,心脏的正常工作受到破坏。正常的跳动(每分钟数十次)变为每分钟数百次以上的细微颤动,称为心室颤动。心脏在细微颤动时,不能再压送血液,血液循环终止。若在短时间内不摆脱电源,不设法恢复心脏的正常工作,人将会死亡。

一般认为10 mA以下是安全电流。不过,即使通过人体的电流属于安全电流,如触电时间太长,人体抵抗力变差,还是有一定危险的。

2电压和人体电阻

通过人体的电流决定于外加电压的高低和人体电阻的大小。人体的电阻则视人体各种组织器官而有所差异。据测量,人体表皮0.05~0.2 mm厚的角质层电阻阻值最大,大约为1 000~10 000Ω,其次是皮肤、脂肪、骨骼、神经、肌肉等。但是,若皮肤潮湿、出汗、有损伤或带有导电性粉尘时,人体电阻阻值会下降到800~1 000Ω。所以在考虑电气安全问题时,人体的电阻阻值只能按800~1 000Ω计算。人体的电阻通常是定值,加到人体的电压越高,通过人体的电流也就越大。国家标准GB 3805—1983《安全电压》中规定:安全电压额定值的等级为42,36,24,12,6 V。但42,36 V电压并非绝对安全,若人体电阻按1 000Ω计算,触电电流仍达36 mA。所以按国际规定,当电气设备采用超过24 V的安全电压时,必须采取防直接接触带电体的保护措施。

3触电时间

人的心脏在每一收缩扩张周期中间,约有0.1~0.2s称为易损伤期。当电流在这一瞬间通过时,引起心室颤动的可能性最大,危险性也最大。触电时间愈长,愈易造成心室颤动。

4电流途径

电流途径为从人体的手到手、手到脚、头到脚危害程度最大。因为电流通过心脏,会引起心室颤动,通过神经中枢会引起中枢神经失调,这些都会直接导致死亡。电流通过脊髓,会导致半身瘫痪。

5电流频率

电流频率不同,对人体伤害也不同。据测,25~300Hz的交流电流对人体

的伤害最严重;1 000 Hz以上的交流电流伤害程度虽然逐渐减轻,但高频高压也有致命的危险。

6人体状况

人体状况不同,对电流的敏感程度也不一样,一般地说,儿童较成年人敏感,女性较男性敏感。心脏病患者触电后的死亡可能性更大。


电力安全基础
人体阻抗的大小与哪些方面有关?
人体阻抗主要与电流路径、皮肤潮湿程度、接触电压、电流持续时间、接触面积、接触压力、温度以及频率等有关。
什么是交流电流的电击效应?
心室纤维性颤动是电击致死的主要原因。一个心动周期由产生兴奋期、兴奋扩展期和兴奋复原期所组成。在兴奋复原期内有一个相对较小的部份称为易损期,在易损期内,心肌纤维处于兴奋的不均匀状态,如果受到足够幅度电流的刺激,心室纤维发生颤动和血压降低,如电流足够大将导致死亡。
什么叫感觉阈值?
当电流流过人体时,人身所察觉到的最小电流值称为感觉阈值。对于15~100Hz交流电流为0.5mA。106.什么叫摆脱电流?
人握电极能摆脱的电流最大值称为摆脱电流,对于15-100Hz交流电流为10mA。
高频交流电的电击效应是怎样的?
在工业企业和民用建筑中,有不少电气设备的使用频率超过100Hz,例如有些电动工具和电焊机,可用到450Hz;电疗设备大多数使用4000—5000Hz;开关方式供电的设备则为20kHz-1MHz;微波及无线电设备还有使用更高的频率的。对于这些100Hz以上交流电流,人体皮肤的阻抗,在数十伏数量级的接触电压下,大致与频率成反比,例如500Hz时皮肤阻抗,仅约为50Hz时皮肤阻抗的1/10,在很多情况下,皮肤的阻抗可以忽略不计。但因为是高频电流,对人体的感觉和对心脏的影响都比100Hz以下交流电小。频率在10kHz及100Hz之间时,阈值大致由10mA上升到100mA(有效值),频率在100kHz以上及电流强度在数百毫安数量级时,较低频率时有针刺的感觉,频率再高则有温暖的感觉。频率在100khz以上及电流在安培数量级时,可能出现烧伤,烧伤的严重程度随电流流通的持续时间而定。
直流电流的电击效应是怎样的?
电流对人体的效应,例如刺激神经和肌肉,引起心房或心室纤维性颤动等,与电流大小的变化有关,特别是在接通或断开电流的时候。电流幅度不变的直流电流要产生同样的效应,要比交流电流大得多。握持直流电器,事故时较易摆脱;当电击持续时间长于心动周期时,心室纤维性颤动阈值比交流的阈值高得多。
直流电流与交流电流的感觉阈值有什么不同?
直流电流感觉阈值取决于接触面积、接触状态(干湿度、压力、温度)、电流流过的

持续时间和各自的生理特征等,与交流电不同的是:当电流以感觉阈值强度流过人体时,只是在接通和断开电流时有感觉,其他时间没有感觉。在与测定交流电流感觉阈值相等条件下,直流电流的感觉阈值约为2mA。
直流电流与交流电流的摆脱阈值有什么不同?
直流的摆脱阈值与交流不同,约300mA以下的直流电流没有可以确定的摆脱阈值,只有在接通和断开电流时,才能引起疼痛性和痉挛似的肌肉收缩。当电流大干300mA时,可能摆脱不了,或仅在电击持续时间达几秒或几分种后才有可能摆脱不了。
人体通过直流电的生理效应是怎样的?
通过人体的电流约为30mA时,人体四肢有暖热感觉。流经人体的电流为300mA及以下横向电流持续几分钟时,随着时间和电流增加,可能产生可逆性的心节律障碍。电流伤痕、烧伤、眩晕、有时失去知觉,超过300mA时,经常出现失去知觉的情况。


安全用电疑难问题十则

一、触电是怎么回事,对人体有什么损伤?

人碰到带电的导线,电流就要通过人体这就叫触电。电流通过人体,对于人身体的内部组织就能造成不同程度的损伤。这种损伤分电击和电伤两种。电击是指电流通过人体时,使内部组织受到较为严重的损伤。电击伤会使人觉得全身发热、发麻,肌肉发生不由自主的抽搐,逐渐失去知觉,如果电流继续通过人体,将使触电者的心脏、呼吸机能和神经系统受伤,直到停止呼吸,心脏活动停止即为死亡。电伤是指电流对人体外部造成的局部损伤。电伤从外观看一般有电弧烧伤、电的烙印、熔化的金属渗人皮肤(称皮肤金属化)等伤害。总之,当人触电后,由于电流通过人体和发生电弧,往往使人体烧伤,严重时造成死亡。

二、多大的触电电流能使人发生生命危险?

电流通过人体时,由于每个人的体质不同,电流通过的时间有长有短,因而有着不同的后果。这种后果又和通过人体电流的大小有关系。但是要确实说出通过人体电流有多少,才能发生生命危险是困难的。一般当人体通过0.0006A的电流,会引起人体麻刺的感觉;通过0.02A的电流,就会引起剧痛和呼吸困难;通过0.05A的电流就有生命危险;通过0.1A及以上的电流,就能引起心脏麻痹、心房停止跳动,直至死亡。

三、电气设备为什么会发生火灾?

大家知道,各种电气设备中的绝缘物质,大部分都是不同程度的易燃品制成的。如油开关、变压器中的绝缘油,各种绝缘物体和电缆绝缘部分的纸、橡皮、油漆、绝缘外皮以及各种配电盘构架外壳的木料、塑料等也都是可燃的。这些易燃的物质都有着一定的温度要求,如果当电

气设备运行中温度超过其极限时,就有发生火灾的可能,而温度的超高往往又都是由于各种电气事故引起的。比如低压线路,它们广泛分布在各用电单位中,是传送电能的主要设备,在运行中时常由于线路检修恢复供电时接错线或对线路检查监视不够引起短路,超负荷运行,保险丝过大造成发热或运行维护不当,致使电气设备和线路绝缘损坏或绝缘老化等,而产生电火花或引起电弧造成过热发生火灾。电动机在运行中由于忽视安全,不遵守操作规程和对设备维修保养不够,她电刷发生火花,接触电阻过朴轴承过热或严重超负荷,造成匝间、相间发生短路或接地,断相运行,开启式电动机吸人纤维,粉尘过多,堵塞风道,接线端子接触不良,电阻过大产生高温等均可造成火灾。变压器绝缘油油质不良,漏渗油严重,套管破裂进水,长期超负荷绕组发热,层间匝间相间短路等到原因,也是发生火灾的重要因素之一。

四、怎样预防电气设备火灾的发生?

电气设备发生火灾的原因较多,要防止各种电气设备火灾,关键是杜绝各种电气设备事故,保证电气设备安全运行。根据实践经验防止电气设备火灾事故发生的根本措施是:在电气设备安装中,严格执行各种规程中有关防火的要求和规定,正确选择各种电气设备的规格型式和容量;各种电光源、灯具、控制开关安装中做好防热、防爆和防漏电措施;各种电气接点一定要保证接触良好,正确选用各种过载保护措施(如熔断器等)。在电器设备运行中要保证绝缘良好,规范各种操作制度、各种运行参数,加强维护保养,做好通风措施;各种充油设备做到油量适宜,杜绝漏渗油等。

五、电灯泡上为什么要加装灯革?

眼的作用和照相机相像,我们都知道若照相机正对着很亮的光源,则所得的像反而朦胧而且模糊不清。眼若正对亮晶晶的光源时,眼帘一定会自动收缩,使射人之光不至于损害网膜,但是收缩后,射入的光太少,物体反而不易看清楚,这就是通常灯上必须加罩,使光不能直射到眼的原因。未装灯罩的灯泡向不同方向发出不同的光线,因此灯泡周围距离相等的各处表面上得到不同的照明,如果需要对某一表面有良好照明时,例如要照在桌面上,灯泡的光即可通过灯罩反射到桌面上来,这是通常灯上必须加罩的另一原因。

六、为什么常在电热器、电风扇等用电器的金属外壳上接一根地线?

一般情况下用电器外壳虽然是金属的,但它和内部通电器件之间是用绝缘材料隔开的。所以,内部器件通电时,金属外壳不带电。可是用电器使用了较长时间后,绝缘层可能老化破裂,金属外壳可能与内

部的通电器件相接触,这样使本来不带电的外壳带了电。若人体与外壳接触,电流通过人体、大地形成回路,造成触电事故,为了安全起见,常在金属外壳加一根地线。这样,即使外壳带了电,由于地线的回路电阻小,电流经地线流人大地,这时当人体接触了外壳,通过人体的电流非常小,从而确保人身安全。

七、为什么傍晚时家用电器要尽量少使用?

由于每到傍晚时,生活用电处于高峰状态,用电器两端的实际电压变低,使得灯泡变暗,电风扇转速变慢等。原因是:一般电力变压器的输出电压是一定的,由于用户距变压器较远,输出电线较长,导线的电阻较大,处于用电高峰时,整个电路的电阻减小,线路上的电流就增大,使得线路上损耗的电压增大,用户获得的电压变小。这样,用电器获得的实际电压可能低于它允许的最低电压,很容易损坏用电器,所以,傍晚时家用电器要尽量少使用。

八、为什么使用日光灯比白炽灯更省电?

白炽灯的灯丝是用熔点高的钨制成的,当电流通过时,灯丝温度达到1700℃左右,灯丝发出明亮的光,但只有7--8%的内能变成了可见的光,其余90%以上都变成了毫无用处的热及其它看不见的光。这样白炽灯就浪费了不少电能。而日光灯是一种气体放电的灯,在它的玻璃管中充有稀薄的惰性气体和极少量的水银蒸气,玻璃管内壁涂着一层薄而均匀的荧光粉,灯管两端是灯丝,当电流通过时,灯丝发热,这些气体就发出看不见的紫外线,荧光粉在紫外线的作用下,发出光来。由于日光灯的温度不高,大约只有40~50C,向周围散热很少,它的发光效率大约是白炽灯的四倍,所以,耗电比白炽灯少。

九、为什么春夏雷雨天气最好不要使用电器?

雷电是天空中带电云团之间,云团与大地之间发生的高压放电现象。春夏季节,黑压压的云团与大地放电的机会较多,当发生雷电时,在云层和大地之间雷电的路径上有较大的电流通过,雷电路径往往经过树木,高大建筑物,室外输电线,室外天线等,这一电流一旦通过输电线流经那些正在工作的用电器,将会造成严重的损坏。所以,春夏雷雨天气,最好不要使用用电器,并把电源插头拨下。

十、人接触220V照明电路的裸体火线时,常常有触电的危险.而鸟儿两只脚站在高压线上却平安无事,这是什么道理?

人体和鸟儿都是导体,当有较大电流通过人体或动物躯体时,就可能死亡(经验证明:人体通过0.1A电流,历时0.ls,心跳会停止)。照明电路的两根电线中一根是火线,一根是零线,它们之间的电压约为220V,其中零线与大地相连,因大地是导体,所以火

线与大地之间也是220V。当人站在地面上,又与地面没有良好绝缘时触及火线,那么加在人体上的电压也是220V,这时就有较大的电流通过人体,造成触电事故。高压线的电压很高,是指两根高压线之间或每根高压线与大地之间的电压很高,鸟儿的两只脚站在同一根高压线上很靠近的两点之间,而这两点之间的电阻忽略不计(趋近于零),因而这两点之间的电压很小,这样就不会有较大的电流通过鸟身(电流几乎为零),所以成排的鸟站在裸体高压线上却安然无恙。

不过,鸟类也有触电的时候,鸟类有时站在高压线上并在铁架上磨嘴巴,如果这铁架与大地不是绝缘的,电流就会从鸟身上通过,这样就会触电身亡。






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