电气安全第3章(第3版)
单一故障条件: ①可触及的非危险带电部分变成危险带电部分; ②可触 及的非带电部分变成了危险带电部分; ③危险带电部分变成了可触及的。 4.2——GB17045-2008《电击防护 装置和设备的通用部分》。
二、人体通过电流时的生理反应 1、研究历程简介 2、生理效应 (1)反应阈:0.5mA。 (2)感知阈:以50%概率,男/女:1.1/0.7mA。 (3)摆脱阈:以50%概率,男/女:16/10.5mA。 (4)室颤阈:是电流持续时间的函数。大于室颤
击防护(826-12-05)。 直接接触防护主要依靠基本防护。
2、间接电击与故障防护
间接接触(indirect contact):人或动物与故障状 况下带电的外露可导电部分的电接触(826-12-04)。
疑问:外界可导电部分上的电击算什么?如漏电进水产生的电击。
特点:电击强度差异很大。
故障防护( fault protection ):单一故障条件下 的电击防护(826-12-06)。
可能发生心跳停止、呼吸停止以及烧伤或其他细胞 破坏等病理生理效应。心室纤微颤动的概率随电流 增大和时间加长而增加
心室纤维性颤动概率可增加到5%
心室纤维性颤动概率可增加到约50%
心室纤维性颤动概率超过50%
交
交流
、
直
流
对
比
直流
2、人体效应的约定时间/电压区域( IEC60479-5: 2007 )
L2
L1
20
10 10 20
50 100 200 500 1000
接触电压 (V)
不同接触电压下人体允许最大通电时间
3、典型量值
约35~40mA以下电流,长时间 (10s以上)通过引起的室颤概率不 高于5%。
500mA电流下室颤概率不高于 5%的允许时间小于10ms。现绝大多数
保护电器都不能在如此断的时间内开断。仅限流型 熔断器和带能量脱扣器的低压断路器在极大动作电 流倍数下(如25倍以上)能够做到。
大接触面积 盐水湿润
潮 湿 情 况 对 比
大接触面积 干燥
现状工程应用中常用 接触时间/电压区域曲线。
L1:正常环境条件
L2:潮湿环境条件
注:以上环境条件划分比较粗略,对 于特殊环境条件,有更细致的划分。
人体允许最大通电时间 (ms)
10000 5000
2000 1的电流被认为是致命的。
①达尔基尔公式。认为室颤危险性与电击能量累 积有关,在电流持续时间0.01~5s内:
I 2t=KD KD ——达尔基尔常数,取值1162mA2·s。
②柯宾公式。认为室颤危险性与电流时间积相关, 在电流持续时间1s内:
I t=KK KK ——柯宾常数,取值50mA·s。
三、人体阻抗
V
接触电压
四、工程标准与典型量值
IEC/TS 60479-1《第1部分:通用部分》。
IEC/TS 60479-2《第2部分:特殊情况》。
IEC/TS 60479-3《第3部分:电流通过家畜躯体的 效应》。
IEC/TR 60479-4《第4部分:雷电流通过人体和家 畜躯体的效应》。
IEC/TR 60479-5《第5部分:对于生理学效应的接 触电压限值》。
皮肤 体内 皮肤
人体阻抗为阻、容性
人体总阻抗
6000
人体电阻为电压的函数
5500 还与接触面积、压力等有关
5000
4500
4000
~220V电压下,人体
3500
阻抗小于1000Ω的比
例不大于5%
3000
2500
2000 95%
1500 50%
1000
5%
500
100 200 300 400 500 600 700
第三章 电击防护技术原理与措施
第一节 电流通过人体产生的效应 第二节 电气设备及装置的电击防护措施 第三节 低压系统间接电击防护性能分析 第四节 剩余电流保护 第五节 电气分隔防护 第六节 特低电压防护 第七节 非导电环境与等电位联结
• 本章重点讨论以下问题。 1、人体对低压工频交流电的承受能力。 2、电击产生的途径与强度计算。 3、电击防护技术原理与工程上常用的电击防护措施 措施。
第一节 电流通过人体产生的效应
一、电击形式及电击防护形式 “电击”指电流通过人或动物躯体产生的生理效
应,也指人或动物因电流通过而受到生理伤害的事件。 1、直接电击与基本防护 直接接触(direct contact):人或动物与带电部
分的电接触(195-06-03)。又称直接电击 特点:电击强度为线电压或相电压。 基本防护(basic protection):无故障条件下的电
TS已经转化成GB13870.1~3,13870.1应用最多,最新版为-2008。
1、人体效应的约定时间/电流区域(GB13870.12008)
电流路径左手-双脚,交流15~100Hz
要点: 只与电流通路有 关,与接触面积、 压力、潮湿程度、 皮肤破损等均无 关。
是本质特性
区域代号 AC-1 AC-2
要点:
不仅与电流通路有关,还与接触面积、压力、潮 湿程度、潮湿溶液性质、皮肤有无破损等有关。
非本质特性,系转换表征特性。
电流才是电击强度的本质表征参量。由于电压与 电流相关,可将电流参量转换为电压间接表征,中间 涉及另一个参量——人体阻抗——麻烦了!
大接触面积
接
盐水湿润
触
面
积
对
比
中接触面积
盐水湿润
AC-3
AC-4 AC-4-1 AC-4-2 AC-4-3
区域界限 0.5mA直线a左侧 直线a至折线b①
折线b至曲线C1
在曲线c1以右 c1至c2 c2至c3
超过曲线c3
生理效应
有感知的可能性,但通常不会被“吓一跳” 通常无有害的电生理效应,但可能有感知和不 自主的肌肉收缩 通常不会发生器质性损伤。可能发生肌肉痉挛似的 收缩。呼吸困难。随着电流量和通电时间增加,使 心脏内心电冲动的形成和传导有可以恢复的紊乱, 包括心房纤维性颤动和心脏短暂停搏。但不发生心 室纤维性颤动。
正常环境条件下,按95%概率 取人体阻抗1000Ω。故障防护预期 接触电压限值取50V。
第二节 电气设备及装置的电击防护措施
• 是根本性措施,预防性措施。主要防直接电击。 • 基本思想:消除接触到危险带电部分的可能性。 • 具体技术手段:绝缘、屏护与间距三种。
设备(equipment,device):工厂生产的具备特 定功能的完整单元,作为整体提供给用户。