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據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局的有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示,中國(guó)每年因觸電死亡的人數(shù)約八千人,年用電量與觸電死亡人數(shù)的比值約是8億kWh/人。美國(guó)每年觸電死亡人數(shù)約400多人,年用電量與觸電死亡人數(shù)的比值為100億kWh/人,是中國(guó)的12.5倍,百萬(wàn)人口死亡率僅是中國(guó)的20%。可見(jiàn)中國(guó)的用電安全水平與國(guó)際先進(jìn)水平相比還有較大的差距。中國(guó)觸電死亡事故超過(guò)85%發(fā)生在低壓配電網(wǎng)中,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與生活水平的提高,人民對(duì)用電安全提出了更高的要求。
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一、觸電形式
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(一)直接觸電
直接觸電是人體直接接觸帶電導(dǎo)體引得的,包括正常運(yùn)行的帶電導(dǎo)體與墜落在地的導(dǎo)線。事實(shí)上,只有一少部分事故是人體與帶電體有物理上的接觸引起的,絕大部分事故是在人體或人所持導(dǎo)電物體接近帶電導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生電弧放電引起的。
(二)間接觸電
間接觸電有接觸電壓與跨步電壓觸電兩種形式。
(1)接觸電壓觸電
人接觸電氣設(shè)備的外殼或接地線(如柱上開(kāi)關(guān)的接地線)等原因造成的觸電。如圖1所示,當(dāng)電氣設(shè)備絕緣破壞時(shí),在人手接觸外殼時(shí),人手接觸處的電壓為外殼對(duì)地電位Ud,人站立點(diǎn)地電位為Ug,二者之差即為接觸電壓Ut。接觸電壓超過(guò)安全電壓時(shí),造成人體有電流流過(guò)而觸電。
(2)跨步電壓觸電
人在具有分布式電壓的地面上活動(dòng)時(shí),因兩腳之間的電壓差觸電。如圖2所示,人進(jìn)入分布式電位的區(qū)域時(shí),靠近接地極的一只腳的電位為U1,另一只腳的電位為U2,兩者之差為跨步電壓Ust??绮诫妷撼^(guò)安全值時(shí),便會(huì)發(fā)生觸電事故。
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圖2 跨步電壓觸電示意圖
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(3)水中觸電
水上樂(lè)園、游泳池、洗浴中心等休閑娛樂(lè)場(chǎng)所中的人工造浪、水力按摩、沖浪浴、桑拿浴、水下彩燈、噴泉等設(shè)施,都大量使用著各種電氣設(shè)備和燈具。這些設(shè)備多數(shù)浸在水中,一旦發(fā)生漏電,后果就十分嚴(yán)重,加上二次事故(溺水),極易引起群死群傷事故。另外,在雷雨季節(jié),因公共設(shè)施遭受水淹導(dǎo)致的觸電事故也屢見(jiàn)不鮮,如廣告牌插座被淹漏電,路燈漏電觸電事故。
二、觸電生理現(xiàn)象
(一)觸電傷害的形式
觸電受到的傷害,包括電擊與電傷兩種形式。
(1)電擊
指電流通過(guò)人體,產(chǎn)生強(qiáng)烈的刺激,是人體內(nèi)部組織的正常機(jī)能受到破壞,發(fā)生肌肉收縮,引起心室纖維性顫動(dòng)、心臟麻痹與呼吸中樞衰竭等。絕大部分觸電死亡事故都是由電擊造成的。
(2)電傷
(二)電流的人體效應(yīng)
不同的電流對(duì)人體的影響不同,國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料給出了15-100Hz交流電流流過(guò)人體時(shí)電流-時(shí)間效應(yīng)分區(qū)圖,如圖3所示。圖中A、B、C三條曲線將電流對(duì)人體的不同效應(yīng)分成四個(gè)區(qū)。
圖3 交流電流流過(guò)人體時(shí)電流-時(shí)間效應(yīng)分區(qū)圖
三、觸電保護(hù)技術(shù)
(一)剩余電流保護(hù)配置模式
剩余電流應(yīng)采用分級(jí)保護(hù)。分級(jí)保護(hù)方式的選擇應(yīng)根據(jù)用電負(fù)荷和線路具體情況、被保護(hù)設(shè)備和場(chǎng)所的需要配置,一般由總保護(hù)、中級(jí)保護(hù)、末端保護(hù)組成兩級(jí)或三級(jí)保護(hù)。
(1)TT系統(tǒng)
圖5TT系統(tǒng)保護(hù)配置示意圖
(2)TN-C-S系統(tǒng)
圖6TN-C-S系統(tǒng)保護(hù)配置示意圖
(3)TN-C系統(tǒng)
圖7TN-C系統(tǒng)保護(hù)配置示意圖
(二)提高剩余電流保護(hù)應(yīng)用水平的措施
目前我國(guó)低壓配電系統(tǒng)還存在沒(méi)有按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求安裝RCD、安裝的RCD投運(yùn)率低等問(wèn)題,剩余電流保護(hù)沒(méi)有發(fā)揮應(yīng)有的觸電保護(hù)作用,需從以下幾個(gè)方面采取措施。