电气安全技术第1章.ppt

LOGO电气安全技术电气安全技术电气安全技术电气安全技术授课教师授课教师:赵志峰赵志峰答疑时间：答疑时间：每周一上午每周一上午10:00-11:3010:00-11:30答疑地点：答疑地点：2#3112#3112021/9/151课程说明：课程说明：课程：电气安全技术课程：电气安全技术 考核方式：闭卷考核方式：闭卷|开卷开卷|大作业大作业 课程类别：任意选修课课程类别：任意选修课 学分：学分：1.5 教材名称：教材名称：电气安全工程电气安全工程 钮英建钮英建.中国劳动社会保障出版社中国劳动社会保障出版社.参考书：参考书：电气安全工程电气安全工程 李悦，杨海宽李悦，杨海宽.化学工业出版社化学工业出版社 电气安全电气安全 陈晓平陈晓平.机械工业出版社机械工业出版社 电气安全工程电气安全工程杨有启杨有启.首都经济贸易大学出版社首都经济贸易大学出版社2021/9/152课程主要内容课程主要内容第第1章章 电气安全基础电气安全基础 3学时学时 第第2章章 直接接触电击防护直接接触电击防护 4学时学时第第3章章 间接接触电击防护间接接触电击防护 4学时学时第第4章章 兼防直接和间接接触电击防护措施兼防直接和间接接触电击防护措施 3学时学时第第5章章 电气设备安全电气设备安全 3学时学时第第6章章 电气防火防爆电气防火防爆 2学时学时第第7章章 雷电防护雷电防护 3学时学时第第8章章 静电防护静电防护 3学时学时第第9章章 电气安全管理电气安全管理 3学时学时*2021/9/153电源线接头不符合要求；电源线严禁沿金属脚手架敷设电源线接头不符合要求；电源线严禁沿金属脚手架敷设。2021/9/154电源与护栏接触部位未垫绝缘层电源与护栏接触部位未垫绝缘层 2021/9/155电源箱中电源线不使用插头电源箱中电源线不使用插头 2021/9/156保险丝上接线保险丝上接线2021/9/157低压电路接头处电源线裸露低压电路接头处电源线裸露 2021/9/158低压电线接头紧挨着管道栏杆低压电线接头紧挨着管道栏杆 2021/9/159拖地电缆被铁件砸破拖地电缆被铁件砸破 2021/9/1510外脚手架上的大砼块悬在空中，不知外脚手架上的大砼块悬在空中，不知什么时候落下，又不知道会砸到谁什么时候落下，又不知道会砸到谁 2021/9/1511如此休息如此休息2021/9/1512悟空出世悟空出世 2021/9/1513本章学习目标：本章学习目标：1.熟悉石油化工主要的电气事故、触电事故的类型及其熟悉石油化工主要的电气事故、触电事故的类型及其分布规律，分布规律，掌握电流对人体作用掌握电流对人体作用的相关知识。的相关知识。2.了解工业企业供配电系统的组成和系统各部分的功能，了解工业企业供配电系统的组成和系统各部分的功能，掌握电网安全性能分析掌握电网安全性能分析要求等基础知识。要求等基础知识。本章内容主要本章内容主要是电气安全工程相关的基础知识。介绍是电气安全工程相关的基础知识。介绍了工业企业供配电的一些基本知识，讲述电气事故概要、了工业企业供配电的一些基本知识，讲述电气事故概要、触电事故的类型及分布规律，重点论述电流对人体的作用。触电事故的类型及分布规律，重点论述电流对人体的作用。第一章 电气安全基础 2021/9/1514一、电气安全在石油化工企业的特殊地位：一、电气安全在石油化工企业的特殊地位：电力已成为国民经济和人民生活必不可少的电力已成为国民经济和人民生活必不可少的二次能源二次能源。供电安全成了石油化工企业安全、稳定、经济、长周期生供电安全成了石油化工企业安全、稳定、经济、长周期生产的先决条件。产的先决条件。石油化工企业生产绝大部分属于一类、二类用电负荷，石油化工企业生产绝大部分属于一类、二类用电负荷，具有高温、高压、易燃、易爆、深度冷却的特点，容易发具有高温、高压、易燃、易爆、深度冷却的特点，容易发生事故生事故，且有的事故，如火灾、爆炸、凝固、凝聚等如果且有的事故，如火灾、爆炸、凝固、凝聚等如果处理不及时，措施不当，就有可能导致灾难性，甚至是毁处理不及时，措施不当，就有可能导致灾难性，甚至是毁灭性的后果，对人民生命及国家财产危害极大。灭性的后果，对人民生命及国家财产危害极大。有时即使是简单的电气故障或参数波动，也可能给石油有时即使是简单的电气故障或参数波动，也可能给石油化工生产带来超过电气本身损失数百倍乃至数万倍的后果。化工生产带来超过电气本身损失数百倍乃至数万倍的后果。因此，对于石油化工企业的电气安全，不宜孤立分析，必因此，对于石油化工企业的电气安全，不宜孤立分析，必须予以全面综合的考虑，给予高度的重视。须予以全面综合的考虑，给予高度的重视。2021/9/1515二、电气安全的严重性二、电气安全的严重性v技术先进的国家每发技术先进的国家每发2020亿度电才触电死亡亿度电才触电死亡1 1人，而我国人，而我国每发每发1 1亿度电触电死亡就超过亿度电触电死亡就超过1 1人。人。v安全用电水平高的国家，每安全用电水平高的国家，每100100万工农业用电人口中触万工农业用电人口中触电死亡电死亡0.50.51 1人；我国的统计数字为每人；我国的统计数字为每100100万人口触电死亡万人口触电死亡1010人左右。人左右。v据有关部门统计，在全国工矿企事业单位因公死亡人数据有关部门统计，在全国工矿企事业单位因公死亡人数中，触电死亡占中，触电死亡占6 68%8%左右，居第左右，居第5 56 6位。位。v根据近年来我国的统计数字，高、低压电力系统中的触根据近年来我国的统计数字，高、低压电力系统中的触电死亡人数，低压占电死亡人数，低压占80%80%以上，而企业中又以低压系统和低以上，而企业中又以低压系统和低压设备所占比重最大，因此用电安全更有其重要性。压设备所占比重最大，因此用电安全更有其重要性。2021/9/1516三、在石油化工企业发生的电气事故主要有三个方面：三、在石油化工企业发生的电气事故主要有三个方面：由于电气设备或电气线路的故障及损坏，造成停电，致使由于电气设备或电气线路的故障及损坏，造成停电，致使停工停产；停工停产；人身触电的伤亡事故；人身触电的伤亡事故；由电气原因（包括静电及雷电）而引起的火灾爆炸事故。由电气原因（包括静电及雷电）而引起的火灾爆炸事故。2021/9/1517 四、电气安全概述四、电气安全概述v以安全为目标以安全为目标,以电气为领域的应用科学。以电气为领域的应用科学。v包括用电安全和电器安全，但不仅如此。包括用电安全和电器安全，但不仅如此。(电气，电器电气，电器)v涉及的领域：涉及的领域：电气安全实践电气安全实践 电气安全教育电气安全教育 电气安全科研电气安全科研电气电气 用电用电电磁辐射电磁辐射静电静电雷电雷电电器电器2021/9/15182021/9/15192021/9/15202021/9/1521五、五、电气安全的任务电气安全的任务v 研究各种电气事故研究各种电气事故 研究其机理、原因、构成、规律、特点和防治研究其机理、原因、构成、规律、特点和防治措施。措施。v 研究用电气的方法来解决安全生产问题研究用电气的方法来解决安全生产问题 研究运用研究运用电气监测电气监测、电气检查电气检查和和电气控制电气控制的方的方法来法来评价评价系统的安全性系统的安全性或解决或解决生产中的安全问题。生产中的安全问题。2021/9/1522 第一节第一节 电气事故分类电气事故分类一、电气事故的类型一、电气事故的类型触电事故触电事故 雷击事故雷击事故静电事故静电事故电气火灾爆炸事故电气火灾爆炸事故电磁辐射事故电磁辐射事故电路故障电路故障2021/9/15231、触电事故触电事故1.1、触电事故的类型触电事故的类型v电伤电伤（外伤）（外伤）电灼伤电灼伤 皮肤金属化皮肤金属化 电烙印电烙印 机械损伤机械损伤 电光眼电光眼v电击电击（内伤）（内伤）分直接电击与间接电击分直接电击与间接电击 单线电击单线电击 两线电击两线电击 跨步电压电击跨步电压电击由电流形式的电能造成的事故。由电流形式的电能造成的事故。2021/9/15241.2、电击的类型 单线电击单线电击 电流：电流：I=U/(Rr+Ro)R0RrOCBAOCBAR0Rr两线电击两线电击电流：电流：I=U/Rr；U可达可达线电压线电压2021/9/1525零线火线双双相相触触电电这样是安全的！低压触电的两种形式低压触电的两种形式单单相相触触电电2021/9/1526晾衣服线破损火线破损火线露出线露出水水2021/9/1527图图1-1电击的种类电击的种类2021/9/1528v跨步电压电击：跨步电压电击：这是指站立或行走的人体这是指站立或行走的人体，受到出现于人体两脚受到出现于人体两脚之间的电压之间的电压，即跨步电压作用所引起的电击即跨步电压作用所引起的电击。跨步电压跨步电压是当带电是当带电体接地体接地，电流自接地的带电体流入地下时电流自接地的带电体流入地下时，在接地点周围的土壤在接地点周围的土壤中产生的电压降形成的中产生的电压降形成的。对地电压、接触电压和跨步电压对地电压、接触电压和跨步电压2021/9/1529U高高压压电电弧弧触触电电高压危险，请勿靠近高压危险，请勿靠近高压危险，请勿靠近高压危险，请勿靠近高压触电的两种形式高压触电的两种形式高高压压跨跨步步触触电电2021/9/1530 1.3、触电事故的特点、触电事故的特点v分布规律分布规律 违章违章 40%40%关联漏电关联漏电 30%30%移动式设备和暂设设备移动式设备和暂设设备 20%20%触及高处带电体触及高处带电体 10%10%直接接触电击和间接接触电击约各占直接接触电击和间接接触电击约各占1/21/22021/9/1531二、触电事故的特点触电事故的特点v 分布规律分布规律1 1）季节性明显，季节性明显，6 69 9月份最集中；月份最集中；2 2）低压设备触电事故多；低压设备触电事故多；3 3）便携式和移动式设备触电事故多；便携式和移动式设备触电事故多；4 4）电气连接部位触电事故多；电气连接部位触电事故多；5 5）农村触电事故多；农村触电事故多；6 6）冶金、矿业、建筑、机械行业触电事故多；冶金、矿业、建筑、机械行业触电事故多；7 7）青、中年人，以及非电工事故多；青、中年人，以及非电工事故多；8 8）误操作事故多；误操作事故多；2021/9/15322021/9/1533 2、电气火灾爆炸事故、电气火灾爆炸事故:电器引燃源电器引燃源。3、静电危害事故静电危害事故:(1)(1)在有爆炸和火灾危险的场所在有爆炸和火灾危险的场所，静电放电火花静电放电火花会成为可燃性物质的点火源会成为可燃性物质的点火源，造成爆炸和火灾事故。造成爆炸和火灾事故。(2)(2)人体因受到静电电击的刺激人体因受到静电电击的刺激，可能引发二次可能引发二次事故事故，如坠落、跌伤等。此外如坠落、跌伤等。此外，对静电电击的恐惧心对静电电击的恐惧心理还对工作效率产生不利影响。理还对工作效率产生不利影响。(3)(3)某些生产过程中某些生产过程中，静电的物理现象会对生产静电的物理现象会对生产产生妨碍产生妨碍，导致产品质量不良导致产品质量不良，电子设备损坏电子设备损坏，造成造成生产故障生产故障，乃至停工。乃至停工。2021/9/1534 4、雷电灾害事故雷电灾害事故：雷电是大气中的一种放电现象。雷电放电具有电流大、电雷电是大气中的一种放电现象。雷电放电具有电流大、电压高的特点。其能量释放出来可能形成极大的破坏力。其破坏压高的特点。其能量释放出来可能形成极大的破坏力。其破坏作用主要有以下几个方面作用主要有以下几个方面：(1)(1)直击雷放电、二次放电、雷电流的热量会引起火灾和直击雷放电、二次放电、雷电流的热量会引起火灾和爆炸。爆炸。(2)(2)雷电的直接击中、金属导体的二次放电雷电的直接击中、金属导体的二次放电、跨步电压的跨步电压的作用及火灾与爆炸的间接作用作用及火灾与爆炸的间接作用，均会造成人员的伤亡。均会造成人员的伤亡。(3)(3)强大的雷电流、高电压可导致电气设备击穿或烧毁。强大的雷电流、高电压可导致电气设备击穿或烧毁。发电机、变压器、电力线路等遭受雷击发电机、变压器、电力线路等遭受雷击，可导致大规模停电事可导致大规模停电事故。雷击可直接毁坏建筑物、构筑物。故。雷击可直接毁坏建筑物、构筑物。2021/9/1535 5、射频电磁场危害：、射频电磁场危害：（1）在射频电磁场作用下在射频电磁场作用下，人体因吸收辐射能量人体因吸收辐射能量会受到不同程度的伤害。会受到不同程度的伤害。（2）射频伤害还表现为感应放电。）射频伤害还表现为感应放电。示例影片示例影片2021/9/1536 6、电气系统事故、电气系统事故 电气系统事故是由电能传递、分配、转换失去控制造成的电气系统事故是由电能传递、分配、转换失去控制造成的。断线、短。断线、短路、接地、漏电、误合闸、误掉闸、电气设备或电气元件损坏等都属于路、接地、漏电、误合闸、误掉闸、电气设备或电气元件损坏等都属于电路电路故障。故障。电气线路或电气设备故障可能影响到人身安全。电气线路或电气设备故障可能影响到人身安全。（1 1）异常带电。异常带电。电气系统中电气系统中，原本不带电的部分因电路故障而异原本不带电的部分因电路故障而异常带电常带电，可导致触电事故发生。例如可导致触电事故发生。例如 :电气设备因绝缘不良产生漏电电气设备因绝缘不良产生漏电，使其金属外壳带电使其金属外壳带电；高压电路故障接地时高压电路故障接地时，在接地处附近呈现出较高的在接地处附近呈现出较高的跨步电压跨步电压，形成触电的危险条件。形成触电的危险条件。（2 2）异常停电。异常停电。在某些特定场合在某些特定场合，异常停电会造成设备损坏和人身异常停电会造成设备损坏和人身伤亡。如正在浇注钢水的吊车伤亡。如正在浇注钢水的吊车，因骤然停电而失控因骤然停电而失控，导致钢水洒出导致钢水洒出，引引起人身伤亡事故起人身伤亡事故；医院手术室可能因异常停电而被迫停止手术医院手术室可能因异常停电而被迫停止手术，无法正无法正常施救而危及病人生命常施救而危及病人生命；排放有毒气体的风机因异常停电而停转排放有毒气体的风机因异常停电而停转，致使致使有毒气体超过允许浓度而危及人身安全等有毒气体超过允许浓度而危及人身安全等；公共场所发生异常停电公共场所发生异常停电，会会引起妨碍公共安全的事故引起妨碍公共安全的事故；异常停电还可能引起电子计算机系统的故障异常停电还可能引起电子计算机系统的故障，造成难以挽回的损失。造成难以挽回的损失。2021/9/1537 电气安全的特点：电气安全的特点：v 危害大危害大 电气事故不仅带来重大的经济损失电气事故不仅带来重大的经济损失，甚至还可甚至还可能能造成造成人员的伤亡。人员的伤亡。v 抽象性抽象性 看不见、听不见、嗅不着看不见、听不见、嗅不着(尤其是静电和电磁辐射尤其是静电和电磁辐射)。v 广泛性广泛性 强电弱电、直流交流、静电流电、高压低压、工业强电弱电、直流交流、静电流电、高压低压、工业农业、生产生活。农业、生产生活。v 综合性综合性 既有工程技术方面，也有组织管理方面。既有工程技术方面，也有组织管理方面。2021/9/1540一、电流对人体作用的影响因素v电流的电流的大小大小v电流的种类电流的种类v电流的电流的持续时间持续时间v电流的途径电流的途径v个体个体特征特征第二节第二节 电流对人体的作用电流对人体的作用2021/9/1541v电流的大小：电流的大小：v通常，通常，1mA的工频电流通过人体时，就会使人有的工频电流通过人体时，就会使人有不舒服的感觉，不舒服的感觉，10mA 电流人体尚可摆脱，称为电流人体尚可摆脱，称为摆脱电流摆脱电流，而在，而在50mA的电流通过人体时，就会有的电流通过人体时，就会有生命危险。当流过人体的电流达到生命危险。当流过人体的电流达到100mA时，就时，就足以使人死亡。足以使人死亡。2021/9/1542工频电流工频电流(mA)直流电流直流电流(mA)男性男性女性女性男性男性女性女性感知电流感知电流1.10.75.23.5摆脱电流摆脱电流1610.57651致命电流致命电流50500(3秒)，1300（0.03秒）2021/9/1543二、人体阻抗人体阻抗是定量分析人体电人体阻抗是定量分析人体电流的重要参数之一流的重要参数之一，也是处理许也是处理许多电气安全问题所必须考虑的基多电气安全问题所必须考虑的基本因素本因素。人体皮肤、血液、肌肉、细人体皮肤、血液、肌肉、细胞组织及其结合部等构成了含有胞组织及其结合部等构成了含有电阻和电容的阻抗电阻和电容的阻抗。其中。其中，皮肤皮肤电阻在人体阻抗中占有很大的比电阻在人体阻抗中占有很大的比例。人体阻抗包括例。人体阻抗包括皮肤阻抗和体皮肤阻抗和体内阻抗内阻抗，其等效电路如图其等效电路如图 1-21-2所示。所示。*图图1-2 1-2 人体阻抗的等效电路人体阻抗的等效电路ZiZi体内阻抗；体内阻抗；Zp1Zp1，Zp2Zp2皮肤阻抗；皮肤阻抗；总阻抗总阻抗2021/9/1544 1.1.人体总阻抗人体总阻抗 人体总阻抗人体总阻抗是包括是包括皮肤阻抗及体内阻抗皮肤阻抗及体内阻抗的全部阻抗。的全部阻抗。接触电压大致在接触电压大致在 50V 50V 以下时以下时，由于皮肤阻抗的变化由于皮肤阻抗的变化，人体人体阻抗也在很大的范围内变化阻抗也在很大的范围内变化；而在接触电压较高时而在接触电压较高时，人体人体阻抗与皮肤阻抗关系不大。在皮肤被击穿后阻抗与皮肤阻抗关系不大。在皮肤被击穿后，近似等于体近似等于体内阻抗。内阻抗。另外另外，由于存在皮肤电容由于存在皮肤电容，人体的直流电阻高于交流阻人体的直流电阻高于交流阻抗。抗。通电瞬间的人体电阻叫做通电瞬间的人体电阻叫做人体初始电阻。人体初始电阻。在这一瞬间在这一瞬间，人体各部分电容尚未充电人体各部分电容尚未充电，相当于短路状态。相当于短路状态。因此因此，人体初始电阻近似等于体内阻抗人体初始电阻近似等于体内阻抗，其影响因素也其影响因素也与体内阻抗相同。与体内阻抗相同。根据试验根据试验，在电流途径从左手到右手或在电流途径从左手到右手或电阻电阻大约大约为为500500。在皮肤干燥时，人体工频总阻抗一般为。在皮肤干燥时，人体工频总阻抗一般为1000100030003000。潮湿的情况下，可按。潮湿的情况下，可按500 500 800800考虑。考虑。2021/9/15452.2.皮肤阻抗是指表皮阻抗皮肤阻抗是指表皮阻抗，即皮肤上电极与真皮之间的电阻即皮肤上电极与真皮之间的电阻抗抗，以皮肤电阻和皮肤电容并联来表示。以皮肤电阻和皮肤电容并联来表示。(与皮肤状态有关与皮肤状态有关)2021/9/1546*图1-3 不同电流途径的体内阻抗 3.3.体内阻抗体内阻抗是除去表皮之后的人体是除去表皮之后的人体阻抗阻抗，虽存在少量电虽存在少量电容，容，但可以忽略但可以忽略不计。因此。体内阻抗基本上可以视不计。因此。体内阻抗基本上可以视为纯电阻。为纯电阻。体内阻抗主要决定于电流体内阻抗主要决定于电流途径。当接触面积过小途径。当接触面积过小，例如仅数平例如仅数平方毫米时方毫米时，体内阻抗将会增大。体内阻抗将会增大。图图1-31-3所示所示（P19P19）为不同电流途为不同电流途径的体内阻抗值径的体内阻抗值，图中数值是用与手图中数值是用与手-手内阻抗比值的百分数表示的。手内阻抗比值的百分数表示的。无括无括号的数值为单手至所示部位的数值号的数值为单手至所示部位的数值；括号内的数值为双手至相应部位的数括号内的数值为双手至相应部位的数值。如电流途径为单手至双脚值。如电流途径为单手至双脚，数值数值将降至图上所标明的将降至图上所标明的100%100%；如电流途如电流途径为双手至双脚径为双手至双脚，数值将降至图上所数值将降至图上所标明的标明的75%75%。2021/9/1547在在干干燥燥、电电流流途途径径从从左左手手到到右右手手、接接触触面面积积5050 100cm100cm2 2的条件下的条件下,人体电阻人体电阻()见下表。见下表。干燥：干燥：1000100030003000 ，潮湿：，潮湿：500500800800 。2021/9/1548三三、电流对人体的作用、电流对人体的作用 电流通过人体电流通过人体，会令人有会令人有发麻、刺痛、压迫、打击发麻、刺痛、压迫、打击等感觉等感觉，还会令还会令人产生人产生痉挛、痉挛、血压升高、昏迷、心率不齐、窒息、心室颤动血压升高、昏迷、心率不齐、窒息、心室颤动等症状等症状，严严重时导致重时导致死亡死亡。人体工频电流试验的典型资料见。人体工频电流试验的典型资料见 表表 1-1 1-1 和表和表 1-21-2。表表 1-1 1-1 左手左手-右手电流途径的实验资料右手电流途径的实验资料 mAmA 感感 觉觉 情情 况况 初试者百分数初试者百分数 5%5%50%50%95%95%手表面有感觉手表面有感觉手表面有麻痹似的连续针刺感手表面有麻痹似的连续针刺感手关节有连续针刺感手关节有连续针刺感手有轻微颤动手有轻微颤动,关节有受压迫感关节有受压迫感上肢有强力压迫的轻度上肢有强力压迫的轻度痉痉挛挛上肢有轻度上肢有轻度痉痉挛挛手硬直有手硬直有痉痉挛挛,但能伸开但能伸开,已感到有轻度疼痛已感到有轻度疼痛上肢部、手有剧烈瘟孪上肢部、手有剧烈瘟孪,失去知觉失去知觉,手的前表面有连续针刺感手的前表面有连续针刺感手的肌肉直到肩部全面手的肌肉直到肩部全面痉痉挛挛,还可能摆脱带电体还可能摆脱带电体0.70.71.01.01.51.52.02.02.52.53.23.24.24.24.34.37.07.01.21.22.02.02.52.53.23.24.04.05.25.26.26.26.66.611.011.01.71.73.03.03.53.54.44.45.55.57.27.28.28.28.98.915.015.02021/9/1549 表表 1-2 1-2 单手单手双脚电流途径的实验资料双脚电流途径的实验资料 mAmA 感感 觉觉 情情 况况 初试者百分数初试者百分数 5%5%50%50%95%95%手表面有感觉手表面有感觉手表面有麻痹似的针刺感手表面有麻痹似的针刺感手关节有轻度压迫感手关节有轻度压迫感 ,有强度的连续针刺感有强度的连续针刺感前肢有压迫感前肢有压迫感前肢有压迫感前肢有压迫感 ,足掌开始有连续针刺感足掌开始有连续针刺感手关节有轻度瘟孪手关节有轻度瘟孪 ,手动作困难手动作困难 上肢有连续针刺感上肢有连续针刺感 ,腕部、特别是手关节有强度腕部、特别是手关节有强度痉痉孪孪肩部以下有强度连续针刺感肩部以下有强度连续针刺感 ,肘部以下僵直肘部以下僵直 ,还可以摆脱带电体还可以摆脱带电体手指关节、躁骨、足眼有压迫感手指关节、躁骨、足眼有压迫感 ,手的大姆指手的大姆指 (全部全部 )痉痉孪孪只有尽最大努力才可能摆脱带电体只有尽最大努力才可能摆脱带电体0.90.91.81.82.92.94.04.05.35.35.55.56.56.57.57.58.88.810.010.02.22.23.43.44.84.86.06.07.67.68.58.59.59.511.011.012.312.314.014.03.53.55.05.06.76.78.08.010.010.011.511.512.512.514.514.515.815.818.018.02021/9/1550 心室颤动：电流直接作用于心肌，可引起心室颤动，电流也可以作用于中枢神经心室颤动：电流直接作用于心肌，可引起心室颤动，电流也可以作用于中枢神经系统通过其反射作用引起心室颤动。系统通过其反射作用引起心室颤动。50 mA(50 mA(有效值有效值)以上的工频交流电流通过人体。以上的工频交流电流通过人体。一般既可引起心室颤动或心脏停止跳动，也可导致呼吸中止。一般既可引起心室颤动或心脏停止跳动，也可导致呼吸中止。心室颤动心室颤动是一种无规是一种无规则的心脏高频率震颤，其幅值小，每分钟震颤可达则的心脏高频率震颤，其幅值小，每分钟震颤可达10001000次以上，从血液动力学的角次以上，从血液动力学的角度来看，无异于心脏停搏，通常数秒钟至数分钟就会导致此亡度来看，无异于心脏停搏，通常数秒钟至数分钟就会导致此亡。在心脏周期中，相。在心脏周期中，相应于心电图上约应于心电图上约0.2s0.2s的的T T波这一特定时间心脏对电流最为敏感波这一特定时间心脏对电流最为敏感，被称为，被称为心脏易损期心脏易损期。2021/9/1551 1.1.伤害程度与电流大小的关系伤害程度与电流大小的关系 通过人体的电流愈大通过人体的电流愈大，人体的生理反应愈明显人体的生理反应愈明显，伤害愈伤害愈严重。对于工频交流电严重。对于工频交流电，按通过人体的电流强度的不同以及按通过人体的电流强度的不同以及人体呈现的反应不同人体呈现的反应不同，将作用于人体的电流划分为三级将作用于人体的电流划分为三级：(1)(1)感知电流和感知感知电流和感知阈阈值。值。感知电流是指电流流过人体时感知电流是指电流流过人体时可引起感觉的最小电流可引起感觉的最小电流。感知电流的最小值称为感知感知电流的最小值称为感知阈阈值值。不同的人不同的人，感知电流及感知感知电流及感知阈阈值是不同的值是不同的。成年男性平均感成年男性平均感知电流约为知电流约为 1.1mA(1.1mA(有效值有效值，下同下同 )；成年女性约为成年女性约为 0.7mA 0.7mA。对于正常人体。对于正常人体，感知感知阈阈值平均为值平均为 0.5mA0.5mA，并与时间因素无并与时间因素无关。感知电流一般不会对人体造成伤害关。感知电流一般不会对人体造成伤害，但可能因不自主反但可能因不自主反应而导致由高处跌落等二次事故。感知电流的概率曲线如图应而导致由高处跌落等二次事故。感知电流的概率曲线如图 1-3 1-3 所示。所示。2021/9/1552图图1-3 1-3 感知电流的概率曲线感知电流的概率曲线 2021/9/1553(2)(2)摆脱电流和摆脱摆脱电流和摆脱阈阈值。值。摆摆脱电流是指人在触电后能够自脱电流是指人在触电后能够自行摆脱带电体的最大电流行摆脱带电体的最大电流。摆摆脱电流的最小值称为摆脱脱电流的最小值称为摆脱阈阈值值。成年男性平均摆脱电流约为成年男性平均摆脱电流约为 16mA16mA；成年女性平均摆脱电流成年女性平均摆脱电流约为约为 10.5mA10.5mA；成年男性最小摆成年男性最小摆脱电流约为脱电流约为9mA9mA；成年女性最小成年女性最小摆脱电流约为摆脱电流约为6mA6mA；儿童的摆脱儿童的摆脱电流较成人要小。对于正常人电流较成人要小。对于正常人体体；摆脱摆脱阈阈值平均为值平均为 10mA,10mA,与与时间无关。时间无关。2021/9/1554图1-4 室颤电流与时间曲线(3)(3)室颤电流和室颤室颤电流和室颤阈阈值。值。室颤电流是指引起心室颤动室颤电流是指引起心室颤动的最小电流的最小电流，其最小电流即室颤其最小电流即室颤阈阈值。由于心室颤动几乎终将导值。由于心室颤动几乎终将导致死亡致死亡，因此因此，可以认为可以认为，室颤室颤电流即致命电流。电流即致命电流。室颤电流与电室颤电流与电流持续时间关系密切。当电流持流持续时间关系密切。当电流持续时间超过心脏周期时续时间超过心脏周期时，室颤电室颤电流仅为流仅为50mA 50mA 左右左右；当电流持续时当电流持续时间短于心脏周期时间短于心脏周期时，室颤电流为室颤电流为数百毫安数百毫安。当电流持续时间小于当电流持续时间小于 0.1S 0.1S 时时，只有电击发生在心脏易只有电击发生在心脏易损期损期500mA 500mA 以上乃至数安的电流以上乃至数安的电流才能够引起心室颤动。室颤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大致如图与电流持续时间的关系大致如图 1-4 1-4 所示。所示。2021/9/155515-100 Hz交流电流效应的时间交流电流效应的时间-电流区域图电流区域图2021/9/155615-100 Hz交流电流效应的时间交流电流效应的时间-电流区域说明电流区域说明2021/9/1557v 女女性性较较男男性性敏敏感感，儿儿童童较较成成人人敏敏感感，体体重重小小的的较较体体重重大大的的敏敏感感，患患有有心心脏脏等等疾疾病病的的时时，遭遭受受电电击的危险性较大。击的危险性较大。v 电电流流对对人人体体的的作作用用有有分分散散性性特特征征。即即使使对对于于同同一个人，多次实验的结果也不一样。一个人，多次实验的结果也不一样。2021/9/15582.2.伤害程度与电流持续时间的关系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通过人体电流的持续时间愈长，愈容易引起心室颤动愈容易引起心室颤动，危险性就愈大。这主要是因为危险性就愈大。这主要是因为：（1 1）能量积累。能量积累。电流持续时间愈长电流持续时间愈长，能量积累愈多能量积累愈多，心心室颤动电流减小室颤动电流减小，使危险性增加使危险性增加。当持续时间在当持续时间在 0.010.015S 5S 范围内时范围内时，心室颤动电流和电流持续时间的关系心室颤动电流和电流持续时间的关系可用下式表达可用下式表达：（1.11.1）式式中中 :I-:I-心室颤动电流心室颤动电流 ,mAmA T T-电流持续时间电流持续时间 ,s s。或者或者 ,用下式表达用下式表达：当当t t1S1S时时:I=50mAI=50mA (1.2)(1.2)当当t1St1S时时:I It t=50mA =50mA S S (1.3)(1.3)2021/9/1559(2)2)与与易损期重合的可能性增大。易损期重合的可能性增大。在心脏周期中在心脏周期中，相应于相应于心电图上约心电图上约 0.2S 0.2S 的的 T T 波这一特定时间对电流最为敏感波这一特定时间对电流最为敏感，被称为被称为易损期易损期，电流持续时间愈长电流持续时间愈长，与易损期重合的可与易损期重合的可能性就愈大能性就愈大，电击的危险性就愈大。电击的危险性就愈大。(3)(3)人体电阻下降。人体电阻下降。电流持续时间愈长电流持续时间愈长，人体电阻因出汗人体电阻因出汗等原因而降低等原因而降低，使通过人体的电流进一步增加使通过人体的电流进一步增加，危险性危险性也随之增加。也随之增加。3.3.伤害程度与电流途径的关系伤害程度与电流途径的关系电流电流通过心脏通过心脏会引起心室颤动会引起心室颤动，电流较大时会使心脏停电流较大时会使心脏停止跳动止跳动，从而导致血液循环中断而死亡。从而导致血液循环中断而死亡。电流电流通过中枢神经或有关部位通过中枢神经或有关部位，会引起中枢神经严重失会引起中枢神经严重失调而导致死亡。调而导致死亡。2021/9/15603.3.伤害程度与电流途径的关系伤害程度与电流途径的关系 电流通过电流通过头部头部会使人昏迷会使人昏迷，或对脑组织产生严重损坏而或对脑组织产生严重损坏而导致死亡。导致死亡。电流通过电流通过脊髓脊髓，会使人瘫痪等。会使人瘫痪等。上述伤害中上述伤害中，以以心脏伤害的危险性为最大心脏伤害的危险性为最大。因此。因此，流经流经心脏的电流多、电流路线短的途径是危险性最大的途径。心脏的电流多、电流路线短的途径是危险性最大的途径。*2021/9/1561电流途径电流途径心脏电流因数心脏电流因数左手左手 左脚、右脚左脚、右脚或双脚或双脚1.0双手双手 双脚双脚1.0左手左手 右手右手 0.4右手右手 左脚、右脚左脚、右脚或双脚或双脚0.8右手右手 背背0.3左手左手 背背0.7胸胸 右手右手1.3胸胸 左手左手1.5臀部臀部 左手、右手左手、右手或双手或双手0.7 利用心脏电流因数可以粗略估计不同电流途径下心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。室颤动的危险性。心脏电流因数是某一路径的心脏内电心脏电流因数是某一路径的心脏内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。强度的比值。表表 1-3 1-3 列出了各种电流途径的心脏电流因列出了各种电流途径的心脏电流因数。数。表表 1-3 1-3 各种电流途径的心脏电流因数各种电流途径的心脏电流因数2021/9/1562 例如例如，从左手到右手流过从左手到右手流过 150mA 150mA 电流电流，由表可知由表可知，左左手到右手的心脏电流因数为手到右手的心脏电流因数为 0.40.4，因此因此，其其150mA 150mA 电流引电流引起心室颤动的危险性与左手到双脚电流途径下起心室颤动的危险性与左手到双脚电流途径下 60mA 60mA 电流电流的危险性大致相同。的危险性大致相同。如果通过人体某一电流途径的电流为如果通过人体某一电流途径的电流为I I，通过左手到脚通过左手到脚途径的电流为途径的电流为I0I0，且二者引起心室颤动的危险程度相同且二者引起心室颤动的危险程度相同，则心脏电流因数则心脏电流因数 K K 可按下式计算可按下式计算：（1.41.4）*2021/9/15634.4.伤害程度与电流种类的关系伤害程度与电流种类的关系 100Hz 100Hz 以上交流电流、直流电流、特殊波形电流也都以上交流电流、直流电流、特殊波形电流也都对人体具有伤害作用对人体具有伤害作用，其伤害程度一般较其伤害程度一般较工频电流工频电流为轻。为轻。(1)100Hz(1)100Hz 以上交流电流的效应。以上交流电流的效应。100Hz 100Hz 以上的频率在以上的频率在飞机飞机 (400Hz)(400Hz)、电动工具及电焊、电动工具及电焊(可达可达 450Hz)450Hz)、电疗、电疗 (4(45kHz)5kHz)、开关方式供电开关方式供电 (2OkHz(2OkHz1MHz)1MHz)等方面被使用。等方面被使用。v 高频电流的危险性可以用频率因数来评价。高频电流的危险性可以用频率因数来评价。v 频率因数频率因数是指某频率与工频有相应生理效应时的电流是指某频率与工频有相应生理效应时的电流阈阈值之比。某频率下的感知、摆脱、室颤频率因数是各值之比。某频率下的感知、摆脱、室颤频率因数是各不相同的。不相同的。*2021/9/1564图1-5 摆脱电流-频率曲线图图 1-5 1-5 是是不同频率不同频率下下人体感知电流人体感知电流和和摆脱电流摆脱电流的的变化情况。变化情况。图中曲线图中曲线1 1表示感知表示感知阈阈值值，曲线曲线2 2是是感知概率为感知概率为50%50%的感知电的感知电流线流线；曲线曲线 3 3 是感知概是感知概率为率为 99.5%99.5%的感知电流的感知电流线线；曲线曲线4,5,6 4,5,6 分别是分别是摆脱概率为摆脱概率为99.5%,50%,99.5%,50%,0.5%0.5%的摆脱电流线。的摆脱电流线。2021/9/1565 (2)(2)直流电流的效直流电流的效应。应。直流电流与交流直流电流与交流电流相比电流相比，容易摆脱容易摆脱，其室颤电流也比较其室颤电流也比较高高，因而因而，直流电击直流电击事故很少。事故很少。就感觉电流和感觉就感觉电流和感觉阈阈值而言值而言，只有在接只有在接通和断开电流时才会通和断开电流时才会引起感觉引起感觉，其其阈阈值取值取决于接触面积、接触决于接触面积、接触状态状态 (潮湿、温度、潮湿、温度、压力等压力等 )、电流持、电流持续时间以及个体的生续时间以及个体的生理特征。正常人在正常条件下的感觉理特征。正常人在正常条件下的感觉阈阈值约为值约为2mA2mA。图1-6 直流电流时间-电流效应对人体作用的区域划分（本图是电流途径从左手至双脚，且电流方向向上的效应）2021/9/1566区域生理效应区通常无反应性效应区通常无有害的生理效应区通常无器官性损伤,随电流和时间的增加,可能出现心脏中兴奋波的形成和传导的可逆性紊乱区除区的效应外,还可能出现心室纤颤,也可能发生严重烧伤等其他病理生理效应表 1-4 直流的时间电流效应曲线内各区的生理效应 就摆脱电流而言就摆脱电流而言300mA 300mA 及以下时及以下时，没有可确定没有可确定的摆脱的摆脱阈阈值值，仅在