触电(人体直接接触电源现象)

触电是电击伤的俗称,通常是指人体直接触及电源或高压电经过空气或其他导电介质传递电流通过人体时引起的组织损伤和功能障碍,重者发生心跳和呼吸骤停。超过1000V(伏)的高压电还可引起灼伤。闪电损伤(雷击)属于高压电损伤范畴。

触电(人体直接接触电源现象)

原理

人体组织中有60%以上是由含有导电物质的水分组成,因此,人体是个导体,当人体接触设备的带电部分并形成电流通路的时候,就会有电流流过人体,从而造成触电。触电时电流对人身造成的伤害程度与电流流过人体的电流强度、持续的时间、电流频率、电压大小及流经人体的途径等多种因素有关。

人体一旦遇到强电流通过或人体细胞中的导电元素全部参与导电时,其身体中的大化学分子就会彻底的解体而致使生命终结。这种状态会出现在超过安全电压的情况下,电压越高对人体细胞的伤害作用越大,当电压在数万伏特以上或者是在数亿伏特的雷电场中,人体的细胞会完全的被碳化。

事故种类

电击

电击是电流对人体内部组织的伤害,是最危险的一种伤害,绝大多数(大约85%以上)的触电死亡事故都是由电击造成的。

主要特征

伤害人体内部。

在人体的外表没有显著的痕迹。

致命电流较小。

分类

直接接触电击:直接接触电击是触及设备和线路正常运行时的带电体发生的电击(如误触接线端子发生的电击),也称为正常状态下的电击。

间接接触电击:间接接触电击是触及正常状态下不带电,而当设备或线路故障时意外带电的导体发生的电击(如触及漏电设备的外壳发生的电击),也称为故障状态下的电击。

电伤

电伤是由电流的热效应、化学效应、机械效应等效应对人造成的伤害。触电伤亡事故中,纯电伤性质的及带有电伤性质的约占75%(电烧伤约占40%)。尽管大约85%以上的触电死亡事故是电击造成的,但其中大约70%的含有电伤成分。对专业电工自身的安全而言,预防电伤具有更加重要的意义。

电烧伤是电流的热效应造成的伤害,分为电流灼伤和电弧烧伤。

电流灼伤是人体与带电体接触,电流通过人体由电能转换成热能造成的伤害。电流灼伤一般发生在低压设备或低压线路上。电弧烧伤是由弧光放电造成的伤害,分为直接电弧烧伤和间接电弧烧伤。前者是带电体与人体之间发生电弧,有电流流过人体的烧伤;后者是电弧发生在人体附近对人体的烧伤,包含熔化了的炽热金属溅出造成的烫伤。直接电弧烧伤是与电击同时发生的。电弧温度高达8900℃以上,可造成大面积、大深度的烧伤,甚至烧焦、烧掉四肢及其他部位。大电流通过人体,也可能烘干、烧焦机体组织。高压电弧的烧伤较低压电弧严重,直流电弧的烧伤较工频交流电弧严重。发生直接电弧烧伤时,电流进、出口烧伤最为严重,体内也会受到烧伤。与电击不同的是,电弧烧伤都会在人体表面留下明显痕迹,而且致命电流较大。

皮肤金属化是在电弧高温的作用下,金属熔化、汽化,金属微粒渗入皮肤,使皮肤粗糙而张紧的伤害。皮肤金属化多与电弧烧伤同时发生。

电烙印是在人体与带电体接触的部位留下的永久性斑痕。斑痕处皮肤失去原有弹性、色泽,表皮坏死,失去知觉。

机械性损伤是电流作用于人体时,由于中枢神经反射和肌肉强烈收缩等作用导致的机体组织断裂、骨折等伤害。

电光眼是发生弧光放电时,由红外线、可见光、紫外线对眼睛的伤害。电光眼表现为角膜炎或结膜炎。

触电伤害

心室纤维性颤动

当电流通过神经纤维刺激到肌肉时,肌肉即要收缩。心脏本身具有工作过程所需的电动势,形成心脏各个区域按正确顺序有节奏运动的控制电信号。这个电信号的平均电压为1~1.6mV,心脏的一个博动周期约为0.75s。当通过人体的触电电流和通过时间超过某个限值时,心脏正常博动的电信号便受到干扰而被打乱。这样,心脏便不能再进行强有力的收缩而出现心肌震动,这就是医学上所称的“心室纤维颤动”。若这种颤动不及时消除,很快会导致心脏停搏,造成死亡。用高压电脉消除颤动的装置称为心脏除颤器。低压情况下(110or230V),工频电流(60Hz)引起心室纤维颤动的最低电流是60mA,对于直流电则需要300-500mA。如果触电电流直接流经心脏,则大约1mA的电流(DCorAC)就可能导致心室纤维颤动。

神经干扰

电流能干扰神经控制(尤其是对心脏和肺的控制),因为神经元的神经控制基于电荷(电流)传递。经历多次触电事故或严重触电事故而幸免于死的人,事实证明会遗留下神经系统疾病。触电电流回路经过心脏时,当电流达到某值,会使人立刻丧失意识。

事故方式

按照人体触及带电体的方式和电流流过人体的途径,电击可分为:单相触电、两相触电、跨步电压触电。

单相触电

当人体直接碰触带电设备其中的一相时,电流通过人体流入大地,这种触电现象称为单相触电。对于高压带电体,人体虽未直接接触,但由于超过了安全距离,高电压对人体放电,造成单相接地而引起的触电,也属于单相触电。低压电网通常采用变压器低压侧中性点直接接地和中性点不直接接地(通过保护间隙接地)的接线方式,这两种接线方式发生单相触电的情况。

两相触电

人体同时接触带电设备或线路中的两相导体,或在高压系统中,人体同时接近不同相的两相带电导体,而发生电弧放电,电流从一相导体通过人体流入另一相导体,构成一个闭合回路,这种触电方式称为两相触电。发生两相触电时,作用于人体上的电压等于线电压,这种触电是最危险的。

跨步电压触电

当电气设备发生接地故障,接地电流通过接地体向大地流散,在地面上形成电位分布时,若人在接地短路点周围行走,其两脚之间的电位差,就是跨步电压。由跨步电压引起的人体触电,称为跨步电压触电。

症状表现

1、轻者惊吓心悸面色苍白头晕乏力。重者立即出现昏迷强直性肌肉收缩休克心律失常心跳及呼吸极微弱呈假死状态或心脏骤停呼吸停止出现紫绀。

2、电击部位皮肤的电灼伤焦化或炭化并有组织坏死,如从高处跌下可伴有脑震荡、头胸腹处伤或四肢骨折。

救援措施

触电急救的要点是抢迅速,救护得法,切不可惊失措,束手无策。

迅速关闭开关,切断电源。

用绝缘物品挑开或切断触电者身上的电线、灯、插座等带电物品。

保持呼吸道畅通。

立即呼叫120急救服务。

呼吸、心跳停止,立即进行心肺复苏,并坚持长时间进行。

妥善处理局部电烧伤的伤口。

人触电以后,可能由于痉挛或失去知觉等而不能自行摆脱电源,这时迅速使触电者脱离电源是急救的第一步,而后,应迅速对其伤害情况作出简单诊断;观察一下是否存在,摸一摸颈部或腹股沟处的大动脉有没有搏动,看一看瞳孔是否放大,一般可按下述情况处理:

病人神态清醒,但有乏力,头昏,心慌,出冷汗,恶心,呕吐等此类症状,应使病人就地安静休息,症状严重的,小心护送医院检查治疗,

病人心跳尚存,但神志昏迷,应将病人,保持周围空气流通,注意保暖,做好人工呼吸和心脏挤压的准备工作,并立即通知医疗部门或用担架送病人去医院抢,

如果病人处于“假死”状态,应立即对症施行人工呼吸蔌者心脏挤压法或者两种方法同时进行抢求,并速请医生诊治或送往医院,应特别注意急求要尽早地进行,不能等待医生的到来,在送往医院的途中,也不能停止急救工作。

预防措施

为了更好地使用电能防止触电事故的发生必须采取一些安全措施:

各种电气设备龙其是移动式电气设备,应建立经常与定期的检查制度。如发现故障或与有关的规定不符合时应及时加以处理。

使用各种电气设备时应严格遵守操作制度,不得将三脚插头擅自改为二脚插头,也不得直接将线头插入插座内用电。

尽量不要带电工作特别是在危险场所(如工作地很狭窄工作地周围有对电压在250V以上的导体等)禁止带电工作,如果必须带电工作时应采取必要的安全措施(如站在橡胶毡上或穿绝缘橡胶靴附近的其它导电体或接地处都应用橡胶布遮盖并需要有专人监护等等)

带金属外壳的家用电器的外接电源插头一般都用三脚插头。其中有一根为接地线,而现在居民住宅大多没有敷设保护接地线,因此无法接用接地线,如果采用埋在地下的自来水管等作接地体,则必须保证地上的自来水管道有良好的电气连接中间必须接触良好不能有塑料等不导电的接头,更不得利用煤气管道等易燃易爆的气体管道作为接地体或接地线使用。另外还须注意家用电器插头的相线零头应与插座中的相线零线相一致。插座规定的接法为:面对插座看上面的接地线左边的接中线右边的接相线

静电可能引起危害重则可引起爆炸与火灾。轻则可使人受到电击引起严衙后果,消除静电首先应尽量限制静电电荷的产生或积聚方法:①良好的接地以消除静电电荷的积累。②提高设备周围的空气湿度至相对湿度70%以上,加静电荷逸散。③用电离中和的措施在形成电荷最强烈的地方安装放电针使电荷得到中和消除静电。④采用能防止产生静电的生产过程如减少摩擦,防止液体摇晃,防止灰尘飞扬等⑤在低导电性物质中掺入导电性能良好的物质。

有条件时还可采用性能可靠的漏电保护器。

严禁利用大地作中性线,即严禁采用三线一地、二线一地、或一线一地制。

影响触电伤害的因素

电流的种类和频率

其中电流的种类和频率不同,触电的危险性也不同。根据实验可以知道,交流电比直流电危险程度略为大一些,频率很低或者很高的电流触电危险性比较小些。电流的高频集肤效应使得高频情况下电流大部分流经人体表皮,避免了内脏的伤害,所以生命危险小些。但是集肤效应会导致表皮严重烧伤。

电流通过的途径

触电对人体的危害,主要是因电流通过人体一定路径引起的。电流通过头部会使人昏迷,电流通过脊髓会使人截瘫,电流通过中枢神经会引起中枢神经系统严重失调而导致死亡。

电流大小及触电时间长短

人体允许通过的电流强度与人体重量、心脏大小、触电时间的长短有关。触电时流入人体电流的大小一超过应有的界限,使开始产生所谓触电的知觉,此时的电流—般称感觉电流。感觉电流即使作用体内相当长的时间,也不产生影响。脉冲电流在40-90mA,直流电流在50mA以下对人体是安全的,呼吸肌稍收缩,对心服无损伤。超过—定量的电流流入人体时,能引起手足的肌肉硬直,丧失活动能力。过量电流通过心脏时,引起心室纤维颤动,甚至会停止心跳。电流通过中枢神经时,可能引起呼吸中枢抑制及心血中枢衰竭,触电后呼吸肌痉挛性收缩,而引起窒息。由于电流的热效应,也可能使触电的人体组织损伤、烧伤、产生坏死等。触电时,对人体产生各种生理影响的主要因素是电流的大小。但电击时间也是很重要的一个因素。如直流50mA以下的数值对人体是安全的,但并不是绝对安全,人体所能承受的电流常常和电击时间有关,如果电击时间极短,人体能耐受高得多的电流而不致于伤害;反之电击时间很长时,即使电流小到8-10mA,也可能使人致命。

人身体电阻

人体阻抗取决于一定因素,特别是电流路径,接触电压、电流持续时间、频率,皮肤潮湿度,接触面积,施加的压力和温度等。在工频电压下,人体的阻抗随接触面积增大、电压愈高,而变得愈小。IEC综合了历年来关于人体阻抗的研究成果,严密审查了大量尸体的实测数据,得出人体在50/60Hz交流电时,成人的人体阻抗在1000Ω左右。

电压大小

安全电压(即允许接触电压)和人体阻抗的有关。关于人体阻抗的条件分类,国际电工委员会IEC所属建筑电气设备专门委员会分为三类。

第Ⅰ类是指住宅、工厂、办公室等一般场所,人体皮肤是干燥状态或因出汗皮肤呈潮湿状态,在接触电压作用下发生危险的可能性较高,这时取人体阻抗为1000Ω,设定通过人体电流为50mA,则50mA与1000Ω的乘积为50V,那是此接触状态时的允许接触电压。中国、西欧及其它多数国家的安全电压采用此值。

第Ⅱ类是指人在隧道、涵洞和矿井下等高度潮湿的场所,人体出汗或因工作环境影响使皮肤受潮,经常还会发生双手与双脚二者接触凝露的电气设备金属外壳或构架等情况。这时皮肤潮湿而使皮肤阻抗低到可以认为接近于零(即可忽略其皮肤阻抗),人体电阻仅剩500Ω内阻抗。假设通过人体内部电流为50mA,则50mA和500Ω的乘积为25V。现国际上对于允许接触电压按人体阻抗的条件进行分类时,将25V作为其中的一个等级,这值接近于中国标准GB3805-83《安全电压》等级分类中的24V。

第Ⅲ类是指人在游泳池、水槽或水池中,人体大部分浸入水里,皮肤完全浸透,这时基本上为体内阻抗500Ω,同时考虑有导致溺死的二次事故的危险,所以允许通过人体的电流应为摆脱阈,这样,允许的接触电压为0.01×500=5V,这与GB380-83中规定的安全电压6V相近。如果在不考虑导致二次事故的场所,则可采用12V的允许接触电压。

原因

发生触电的原因很多,在普通家庭里,主要有以下三种:

确乏安全用电知识

由于不知道哪些地方带电,什么东西能传电,误用湿布抹布泡或擦抹带电的家用电器,或随意摆弄灯头,开关,电线,一知半解玩弄电气等,因而造成触电。

用电设备安装不合格

如果电风扇、电饭煲、洗衣机、电冰箱等没有将金属外壳接地,一旦漏电,人碰触设备的外壳,就会发生触电。有的家庭因为一时材料不全,将就使用已经老化或破损的旧电线,旧开关,这种错误的做法,很容易引起人身触电。

用电设备没有及时检查修理

如果开关,插座,灯头等日久失修,外壳破裂,电线脱皮,家用电器或电动机受潮,塑料老化漏电等,也容易引起触电。

在农村和小城镇中,从触电事故的原因来看,大致有如下几种类型:

一知半解玩弄电气。安装,修理屋内电灯,电线时,似懂非懂,私拉乱接,造成触电。

私设低压电网,用电捕鱼和捉老鼠,造成触电。

用“一线一地”安装电灯,极易造成触电事故。因为“一线一地”制的电流是一相电源通过电灯后直接入地形成回路,当开灯时有人拔起接地极就会引起触电,触电时全部电流就会流经人身入地。这种触电的人十有八九会死亡。

用电设备外壳不接地,臻使漏电电流入地无门,人碰着就‘会发生触电。

误拾断落电线触电,同伴用手去拉触电者,造成多人受伤或死亡,称为群伤或群死。

电灯安装的位置过低,碰撞打碎灯泡时,人手触及灯丝而引起触电。

用湿布擦抹灯泡,开关,插座以及家用电器,因为湿布导电而引起触电。

在供电线路底下或变压器台旁边盲目施工,因碰撞电线电器而引起触电。

跨步电压触电。当一相电线断落地面时,电压总是沿着地面成阶梯状下降,电流也从地面向大地深处逐步扩散,当人的双脚或耕广播线由于与电力线相碰而导电,人手接触广播线而引起触电。

使用非标准的圆柱形三线插头插座时,由于插头各级在任何角度,任何方向都可以插进插座内,所以当把插头的接地极误插入插座的火线孔内,家用电器的外壳便会带电,人体接触外壳便会导致触电死亡。

跨河电线架设位置偏低,民用木船通过时,由于潮水上涨,上涨船高,湿水的撑篙碰到电线,造成触电伤人。

儿童在电线或电器附近追逐玩耍,误触电线电器而酿成大祸。

触电事故的规律

有明显的季节性:一般每年以二、三季度事故较多,六至九月最集中。因为夏秋两季天气潮湿、多雨,降低了电气设备的绝缘性能;人体多汗皮肤电阻降低,容易导电;天气炎热,电扇用电或临时线路增多,且操作人员不穿戴工作服和绝缘护具;正值农忙季节,农村用电量和用电场所增加,触电机率增多。

低压触电多于高压触电:是因为低压设备多、电网广,与人接触机会多;低压设备简陋而且管理不严,思想麻痹,多数群众缺乏电气安全知识。

农村触电事故多于城市:主要是由于农村用电条件差,设备简陋,技术水平低,管理不严。

(4)青年和中年触电多:一方面是因为中青年多数是主要操作者。另一方面因这些人多数已有几年工龄,不再如初学时那么小心谨慎。

单相触电事故多,占70%以上。

事故点多在电气联结部位。

事故由两个以上因素构成:统计表明90%以上的事故是由两个以上原因引起的。

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