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带电作业原理


E=U/d (kV/m)
式中:U—施加在两电极间的电压 (kV)
d—平板电极间的距离
(m)
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WUHAN HIGH VOLTAGE RESEARCH INSTITUTE
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。
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
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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。
由于不均匀电场中各点场强随电极形状与所在 位不均置匀而系变数化f,予所以以描通述常。采电用场平不均均场匀强系数Eavf和是电最场大 场强与平均场强的比值,即:
f=Emax/Eav
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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。
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带电作业的基本原理及作业方法
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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。
125
1125
1625
2875
220
1000
1350
2125
700
750
1100
1550
1000
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。
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表2 人体对稳态电击产生生理反应的 电流阀值(mA)
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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。
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。
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生理反映 感知 震惊 摆脱 呼吸痉挛 心室纤维性颤动
男性 1.1 3.2 16.0 23.0
100
女性 0.8 2.2 10.5 15.0
100
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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。
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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。
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WUHAN HIGH VOLTAGE RESEARCH INSTIΩ)低于下列数值的人数百分比 总人数5% 总人数50% 总人数95%
25
1750
3250
6100
50
1450
2625
4275
75
1250
2200
3500
100
1200
1875
3200
表4 人体对暂态电击产生生理反应的能量阀值。
生理效应 能量阀值(mJ)
感知 0.1
烦恼 损伤或死亡
0.5 ~1.5
25000
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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。
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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:
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