当前位置:文档之家› 带电作业原理

带电作业原理


生理效应 能量阀值(mJ)
感知 0.1
烦恼 0.5 ~1.5
损伤或死亡 25000
二.电场对人体的影响
人员在带电作业过程中,构成了各种各样的电 极结构。其中主要的电极结构有:导线—人与构架、 导线—人与横担、导线与人—构架、导线与人—横 担、导线与人—导线等。由于带电作业的现场环境 和带电设备布局的不同、带电作业工具和作业方式 的多样性、人在作业过程中有较大的流动性等因素, 使带电作业中遇到的高压电场变化多端,这就需要 了解电场的基本特征和分类。
d—平板电极间的距离
(m)
在不均匀电场中,各点场强的大小或方向是不同的 。根据电场分布的对称性,不均匀电场又可分为对称型 分布和不对称型分布两类。在极不均匀电场中,一般以[ 棒—极]电极作为典型的不对称分布电场,以[棒—棒]电 极作为典型的对称分布电场。
由于不均匀电场中各点场强随电极形状与所在位置而变 化,所以通常采用平均场强Eav和电场不均匀系数f予以 描述。电场不均匀系数f是最大场强与平均场强的比值, 即:
自然界存在着正、负两种电荷,电荷的周围存在 着电场,相对于观察者是静止的,且其电量不随时间 而变化的电场为静电场。例如在直流电压下两电极之 间的电场就是静电场。在工频电压下,两电极上的电 量将随时间变化,因而两极性之间的电场也随时间而 变化。但由于其变化的速度相对于电子运动的速度而 言是相对缓慢的,并且电极间的距离也远小于相应的 电磁波波长。因此对于任何一个瞬间的工频电场可以 近似地按静电场考虑。
对于空气介质,判断电场的不均匀程度可由间隙 击穿前在高压电极周围是否发生电晕为依据。击穿前 没有电晕现象为稍不均匀电场,击穿前发生电晕现象 则为极不均匀电场。
在带电作业中,当外界电场达到一定强度时,人
体裸露的皮肤上就有“微风吹拂”的感觉发生,此时 测量到的体表场强为2.4kV/cm,要相当于人体体表有 0.08μA/cm2的电流流入肌体。风吹感的原因,是电场 中导体的尖端,因强场引起气体游离和移动的现象。 在等电位作业电工的颜面常会有一种沾上蜘蛛网样的 感觉,这是强电场引起电荷在汗毛上集聚,使之竖起 牵动皮肤形成的一种感觉。有的等电位电工把手中的 扳手伸向远处,耳边会听到“嗡嗡”声,扳手晃动越 快声音就越明显。在高压输电线路的强电场下,穿塑 料凉鞋在草地上行走,裸露的脚面碰到地上的草时有 时会有很强的针刺感。如果打金属伞架的雨伞在强电 场下走动,握着绝缘把手的手如果与金属杆形成一个 小间隙,就会看到大火花放电并对肌体产生电击感。
f=Emax/Eav
稍不均匀电场与极不均匀电场之间没有十分明显 的划分,对于空气介质通常以f=2为分界线。当f<2时 ,可以认为是稍不均匀电场。当f>2时,逐渐向极不均 匀电场过渡。当f>4时,则认为是极不均匀电场。
电场的不均匀程度与电极形状与极间距离有关 。在相 同电极形状的条件下,当极间距离增大时,电场的不 均匀程度将随之增加,例如两个金属圆球间的电场。 当极间的距离相对球的直径而言较小时,是稍不均匀 电场。但当极间距离增大时,电场的不均匀程度逐渐 增大,最后成为极不均匀电场。
按电场的均匀程度可将静电场分为均匀电场、稍不均 匀电场和极不均匀电场三类。
在均匀电场中,各点的场强大小与方向都完全相同。 例如,一对平行平板电极,在极间距离比电极尺寸小 得多的情况下,电极之间的电场就是均匀电场(电极
边缘部分除外)。均匀电场中各点的电场强度E为:
E=U/d (kV/m)
式中:U—施加在两电极间的电压 (kV)
人体皮肤对表面局部场强的“电场感知水平”为 240kV/m,据试验研究,人站在地面时头顶部的局部 最高场强为周围场强的13.5倍。一个中等身材的人站在 地面场强为10kV/m的均匀电场中,头顶最高处体表场 强为135kV/m,小于人体皮肤的“电场感知水平”。 所以,国际大电网会议认为高压输电线路下地面场强
国际电工委员会(IEC)对交流电流下人体生理效应有表3的
推荐值。
表3 IEC对交流电流下人体生理效应的推荐意见
人体生理效应
感知电流阀值
摆脱电流阀值
心室纤颤电 流阀值
持续时间为3秒 持续时间为1秒 持续时间为0.1秒
(15~100)Hz交流电流(mA)
0.5 10 40 50 400~500
表4 人体对暂态电击产生生理反应的能量阀值。
将一个静止电荷引入到电场中,该电荷就会受到 电场力的作用。电场的强弱常用电场强度(简称场强) 来描述,电场强度是电荷在电场中所受到的作用力与 该电荷所具有的电量之比。
当导体接近一个带电体时,靠近带电体的一面会感 应出与带电体极性相反的电荷,而背离的一面则感应 出与带电体极性相同的电荷,这种现象称为静电感应。 在带电作业中,静电感应会对作业人员产生不利的影 响,特别是在超高压带电作业中,甚至可能危及作业 人员的安全。
接触电压(V)
25 50 75 100 125 220ห้องสมุดไป่ตู้700 1000
人体阻抗(Ω)低于下列数值的人数百分比
总人数5%
总人数50%
总人数95%
1750
3250
6100
1450
2625
4275
1250
2200
3500
1200
1875
3200
1125
1625
2875
1000
1350
2125
750
1100
带电作业的基本原理及作业方法
第一节 带电作业的基本原理
一.电流对人体的影响 表1给出的是在干燥条件下,接触面积为50cm2~100cm2,电流 路径为手—手或手—脚的人体阻抗值。 人体对工频稳态电流的生理反应可以分为:感知、震惊、摆脱、 呼吸痉挛和心室纤维性颤动,其相应电流阀值如表2所示。
表1 人体阻抗Z r
为10kV/m时是安全的。原苏联规定在地面场强为 5kV/m以下时,工作时间不受限制,超过20 kV/m的地 方,则需采取防护措施。我国《带电作业用屏蔽服及 试验方法》标准中规定,人体面部裸露处的局部场强
1550
700
1050
1500
从表1数据可看出,人体阻抗因人而异。从安全出发,人体阻 抗一般可按1000Ω进行估算。
表2 人体对稳态电击产生生理反应的 电流阀值(mA)
生理反映 男性 女性
感知 震惊 1.1 3.2 0.8 2.2
摆脱 16.0 10.5
呼吸痉挛 23.0 15.0
心室纤维性颤动 100 100
相关主题