二、基本知识
电是国民经济的重要能源,是工农业生产的原动力,电的使用范围日益广泛。然而,当电能失去控制时,就会引发各类电气事故,其中对人体的伤害即触电事故是各类电气事故中最常见的事故。统计资料表明,我国每年因触电而死亡的人数,约占全国各类事故总死亡人数的10%,仅次于交通事故。触电事故的发生缺乏预兆,具有很大的偶然性和突发性,且危害性极大。若防范措施不到位、救治不及时,则发生率和死亡率极高。触电事故发生后,若能及时采取正确的救护措施,可显著降低死亡率。
(一)电流的基本概念
单位时间内通过导体任一横截面的电量称为电流强度,简称电流,单位为安培(A)。电流又分为直流和交流两种。触电对人体的危害程度,主要取决于通过人体电流的大小和触电持续时间的长短。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1 mA,直流为5 mA。人触电后能自己摆脱的最大电流称为摆脱电流,交流为10 mA,直流为50 mA。在较短的时间内危及生命的电流称为致命电流,为50 mA。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30 mA考虑。
(二)安全电压的基本概念
电压的国际单位为伏特(V)。我国常用的电压等级为:220 V、380 V、6 kV、10 kV、35 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV,1 000 kV。通常将≥35 kV的电压线路称为送电线路,≤10 kV的电压线路称为配电线路。额定电压>1 kV的电压称为“高电压”,额定电压<1 kV的电压称为“低电压”。
安全电压不会使人直接致死或致残。采用相应等级的安全电压,是防止发生触电伤亡事故的根本性措施。安全电压值的规定,各国有所不同,我国规定安全电压额定值的等级为36、24、12、6 V。在最不利条件下(医疗及人体浸没在水中除外),安全电压限值为15~100 Hz交流电压(有效值)不超过16 V;无纹波直流为35 V。在任何情况下,安全电压都不超过交流有效值50 V。当电气设备采用的电压超过安全电压时,必须按规定采取防止直接接触带电体的保护措施。
(三)触电的类型
触电的类型分为3种,即单相触电、两相触电和跨步电压触电(图5-4)。

图5-4 触电的类型
1.单相触电 是指人体直接碰触带电设备或导体,电流通过人体流入大地。对于高压带电体,人体虽未发生直接接触,但由于超过了安全距离,高电压对人体放电,也属于此类。
2.两相触电 是指人体不同部位同时接触带电设备或线路中的两相导体,或在高压系统中,人体同时接近不同相的两相带电导体,而发生电弧放电,电流从一相导体通过人体流入另一相导体,构成一个闭合回路。发生两相触电时,作用于人体的电压等于线电压,危险性大于单相触电。
3.跨步电压触电 当电气设备发生接地故障,接地电流通过接地体向大地流散,在地面上形成电位分布时,若人在接地短路点周围行走,其两脚之间的电位差就是跨步电压。由跨步电压引起的人体触电,称为跨步电压触电。
可能发生跨步电压电击的情形包括:①带电导体,特别是高压导体故障接地处,流散电流在地面各点产生的电位差造成跨步电压电击;②接地装置流过故障电流时,流散电流在附近地面各点产生的电位差造成跨步电压电击;③正常时有较大工作电流流过的接地装置附近,流散电流在地面各点产生的电位差造成跨步电压电击;④防雷装置接受雷击时,极大的流散电流在其接地装置附近地面各点产生的电位差造成跨步电压电击;⑤高大设施或高大树木遭受雷击时,极大的流散电流在附近地面各点产生的电位差造成跨步电压 电击。
(四)触电原因
造成触电事故的原因是多方面的,归纳起来主要有两个方面:①设备、线路的问题。电气设备或电气线路安装不符合要求,会直接造成触电事故;接线错误,特别是插头、插座接线错误是常见的触电事故;由于电气设备运行管理不当,使绝缘损坏而漏电,又未采取切实有效的安全措施,从而造成触电事故。②人为因素。主要原因是由于安全教育不够、安全制度不严和安全措施不完善、操作者素质不高等。如由于制度不完善或违章作业,特别是非电工擅自处理电气事务,很容易造成电气事故;高压线断落地面可能造成跨步电压触电事故等。
在家庭生活中,常见的触电原因包括:①缺乏安全用电知识。如私自改装拉接线路、带电修理电器;用湿抹布擦抹灯泡、开关、插座及家用电器;私设低压电网,用电捕鱼;误拾断落电线,因跨步电压触电;在高压线附近放风筝,攀爬高压电杆;儿童因好奇玩弄带电导线、插座等。②用电设备安装不合格或老化。如电风扇、电饭煲、洗衣机、电冰箱等接地失灵,使金属外壳带电;使用老化或破损的电线、开关、插座,检查修理不及时,外壳破裂、电线脱皮、受潮而漏电等。
在生产过程中,常见因违反操作规程而触电,如在高、低压共杆架设的线路电杆上检修低压线或广播线;剪修高压线附近树木时而接触高压线;在高压线附近施工或运输大型货物,施工工具或货物碰击高压线;带电连接线路或电气设备而又未采取必要的安全措施;携带式照明灯使用的电压不符合安全电压;电器设备外壳没有接地而带电等。
台风等刮断低压线路未能及时修理而造成触电事故不容忽视。例如,2005年“麦莎”台风期间,上海曾有8人因触电而死亡。
(五)触电事故的规律与特征
通过对触电事故的分析,可发现某些规律与特征,有助于预防触电事故的发生。
1.触电事故季节性明显 统计资料表明,每年二三季度事故多。特别是6~9月份,事故最为集中。主要原因:①天气炎热、衣单而多汗,触电危险性较大;②多雨、潮湿,地面导电性增强,容易构成电击电流的回路,且电气设备的绝缘电阻降低,容易漏电; ③用电量增加,触电事故因而增多。
2.低压设备触电事故多 低压设备显著多于高压设备,接触人群较大且相对缺乏电气安全知识,故低压触电事故多于高压触电事故。与此不同的是,专业电工人员的高压触电事故多于低压触电事故。
3.携带式和移动式设备触电事故多 主要原因是携带式和移动式设备是在人的紧握之下运行,不但接触电阻小,而且一旦触电就难以摆脱电源;另一方面,这些设备需要经常移动,设备和电源线容易发生故障或损坏。
4.电气连接部位触电事故多 触电事故多发生在接线端子、缠接接头、压接接头、焊接接头、电缆头、灯座、插销、插座、控制开关、接触器、熔断器等分支线、接户线处。这些连接部位机械牢固性较差,接触电阻较大,绝缘强度较低,还可能发生化学反应。
5.错误操作和违章作业造成的触电事故多 绝大多数触电事故是由于错误操作和违章作业造成的,主要是由于安全教育不够、安全制度不严和安全措施不完善、操作者素质不高。
6.不同行业触电事故不同 冶金、矿业、建筑、机械行业触电事故多。由于这些行业的生产现场经常伴有潮湿、高温、现场混乱、移动式设备和携带式设备多以及金属设备多等不安全因素,以致触电事故多。
7.不同年龄段的人员与触电事故的不同 中青年工人、非专业电工、合同工和临时工触电事故多。其主要原因是由于这些人为主要操作者,经常接触电气设备;而且,这些人经验不足,又比较缺乏电气安全知识,有的责任心还不够强,以致触电事故多。
8.不同地域触电事故的不同 农村触电事故明显多于城市,发生在农村的事故约为城市的3倍。
(六)触电损伤机制
电的危害主要有触电、火灾、爆炸、电磁场的危害等,但最常见的、伤害数量最多的是电流对人体的伤害,即电击伤和电伤。电流通过人体而造成的内部器官在生理上的反应和病变,称为电击伤。由电流的热效应、化学效应和机械效应对人体外表造成的局部伤害,称为电伤。电击伤是最危险的一种伤害,对人的伤害往往是致命的,造成的不良后果比电伤要严重得多。但电伤常常与电击伤同时发生。
1.电击伤 绝大多数的触电死亡事故都是由电击伤造成的。强大的电流直接接触人体并通过人体组织,损坏心脏、肺及神经系统的正常功能,造成人身伤亡。心、肺、中枢神经和脊髓都是容易受伤害的器官,特别是电流通过心脏时,危险性最大。电流可造成心脏的心室纤维性颤动,导致心跳停止;电流伤及神经中枢,可导致呼吸停止。(https://www.daowen.com)
电击伤的主要特征有:①损伤在人体内部;②体表损伤痕迹不显著;③较小电流即可 致命。
按照发生电击时电气设备的状态,电击可分为直接接触电击和间接接触电击。直接接触电击是指因疏忽而触及正常运行的设备和线路带电体发生的电击(例如误触接线端子而发生的电击),又称为正常状态下的电击。间接接触电击是指触及正常状态下不带电,而当设备或线路故障时意外带电的导体发生的电击(例如触及漏电设备的外壳发生的电击),又称为故障状态下的电击。间接触电多于直接触电。
2.电伤 是指由电流的热效应、化学效应、机械效应对人体造成的损伤,包括电烧伤、皮肤金属化、电烙印、机械性损伤和电光眼。
(1)电烧伤:是指由电流的热效应造成的伤害,又分为电流灼伤和电弧烧伤。电流灼伤是人体与带电体接触,电流通过人体由电能转换成热能造成的伤害。电流灼伤一般发生在低压设备或低压线路上。
(2)电弧烧伤:是由弧光放电造成的伤害,分为直接电弧烧伤和间接电弧烧伤。直接电弧烧伤是带电体与人体之间发生电弧,有电流流过人体的烧伤;间接电弧烧伤是电弧发生在人体附近对人体的烧伤,包含熔化的炽热金属溅出造成的烫伤。直接电弧烧伤常与电击伤同时发生。电弧温度>8 900℃,可造成大面积的深度烧伤,甚至烧焦、烧掉四肢及其他部位。强大电流通过人体,也可能烘干、烧焦机体组织。高压电弧的烧伤较低压电弧严重。电弧烧伤会在人体表面留下明显痕迹。发生直接电弧烧伤的电流进口、出口处的烧伤最为严重。
(3)皮肤金属化:是指在电弧高温的作用下,金属熔化、汽化,金属微粒渗入皮肤,使皮肤粗糙变硬的伤害。多与电弧烧伤同时发生。
(4)电烙印:是指在人体与带电体接触的部位留下的永久性瘢痕。瘢痕处皮肤失去原有弹性、色泽,表皮坏死,失去知觉。
(5)机械性损伤:是指电流作用于人体时,由于中枢神经反射和肌肉强烈收缩等作用导致的机体组织断裂、骨折等伤害。
(6)电光眼:是指发生弧光放电时,红外线、可见光、紫外线对眼睛造成的伤害。电光眼表现为角膜炎或结膜炎。
(七)影响触电损伤程度的因素
电流对人体的危害程度,与通过人体的电流强度、通电持续时间、电流频率、电流通过人体的途径,以及触电者的身体状况等多种因素有关。
1.电流强度 电流强度越大,对人体的伤害越大。通过人体的电流越大、热的生理反应和病理反应越明显,引起心室颤动所需的时间越短,致命的危险性也越大。在一般情况下,以30 mA为人体所能忍受而无致命危险的最大电流,即安全电流。
2.电流通过人体的持续时间 是影响触电损伤程度的重要因素,持续时间越长,对人体的危害越大。电流通过人体的持续时间越长,人体电阻由于出汗、击穿、电解而下降,体内积累外部电能越多,中枢神经反射越强烈,且可能与心脏易损期重合,对人体的危险性越大。
人体电阻随触电持续时间的延长而下降,进而使电流强度增大,损伤程度加重。人的心脏每收缩、舒张一次,中间约有0.1秒的间歇,这0.1秒对电流最为敏感。如果电流在这一瞬间通过心脏,即使电流很小(零点几毫安)也会引起心脏震颤;如果电流不在这一瞬间通过心脏,即使电流较大,也不会引起心脏麻痹。由此可知,如果电流持续时间>0.1秒,则必然与心脏最敏感的间隙相重合而造成很大的危险。
3.电流通过人体的途径 人体在电流的作用下,没有绝对安全的途径。电流通过心脏会引起心室颤动及至心脏停止跳动而导致死亡;电流通过中枢神经及有关部位,引起中枢神经功能失调而导致死亡;电流通过头部,严重损伤大脑,亦可能使人昏迷不醒而死亡;电流通过脊髓可引起截瘫;电流通过人的局部肢体,亦可能引起中枢神经强烈反射而导致严重的不良后果。流过心脏的电流越多、电流路线越短的途径是危险性越大的途径。电流路径从左手至右脚最为危险。
4.人体自身状况 触电者的性别、年龄、健康状况、精神状态和人体电阻都会对触电后果产生影响。患有心脏病、中枢神经系统疾病、肺病的病人电击后的危险性较大;精神状态不良、醉酒的人触电的危险性较大;妇女、儿童、老年人触电的后果比青壮年 严重。
根据欧姆定律,在电压一定时,通过人体电流大小与人体电阻呈反比。人体电阻因人而异,通常为1 000~2 000 Ω,当角质外层破坏时,则降至800~1 000 Ω。人体电阻与人的体质、皮肤的潮湿程度、触电电压、年龄、性别及工种职业有关。人体电阻除人的自身电阻外,还应附加人体以外的衣物、鞋袜等电阻。
(八)触电的预防措施
防止触电的常用技术措施有绝缘、屏护、间隔、接地、接零、加装漏电保护装置和使用安全电压等。在完善技术措施的前提下,还要严格遵守安全操作规程,从而最大限度地避免触电事故的发生。
(1)认真学习安全用电知识,提高自己防范触电的能力。注意电气安全距离,不进入已标明电气危险标识的场所。不乱动、乱摸电器设备,特别是当人体出汗或手脚潮湿时,避免操作电器设备。
(2)发生电气设备故障时,不要自行拆卸,要找持有《电工操作证》的电工修理。公共用电设备或高压线路出现故障时,要及时拨打报警电话,请电力部门处理。
(3)按设计规范和操作规范施工,保证安装质量。不用质量低劣、破旧损坏的电线和电器设备。
(4)电器设备一定要有保护接零和保护接地装置,并经常进行检查,确保其安全 可靠。
(5)根据线路安全载流量配置设备和导线,不任意增加负荷,防止过流发热而引起短路、漏电。更换线路保险丝时不要随意加大规格,更不要用其他金属丝代替。
(6)修理电器设备和移动电器设备时要完全断电,在醒目位置悬挂“禁止合闸,有人工作”的安全标识牌。未经验电的设备和线路一律认为有电。带电容的设备要先放电,可移动的设备要防止拉断电线。
(7)使用中经常接触的配电箱、配电盘、闸刀、按钮、插座、导线等应完好无损,绝缘老化、损坏的应及时更换。
(8)机床工作灯、手提临时照明灯,应使用<36 V的安全电压。
(9)雷雨天应远离高压电杆、铁塔和避雷针。避雷针应完好无损,并定期进行 检测。
(10)各项施工中应避开高压线的保护距离。
(11)高压线落地时应离开接地点>20 m;如已在20 m内,要并足或单足跳离20 m以外,防止跨步电压触电。
(12)发生电器火灾时应立即切断电源,采用黄沙、二氧化碳灭火器灭火,切不可用水或泡沫灭火器灭火。