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安全电压问题


安全电压
安全电压,是指不致使人直接致死或致残的电压。 一般环境条件下允许持续接触的“安全特低电压”是 36V。 1、人体对电流的反映: 电流(mA) 50Hz 交流电 直 流 电 0.6~1.5 手指开始感觉发麻 无感觉 2~3 手指感受觉强烈发麻 无感觉 5~7 手指肌肉感觉痉挛 手指感灼热和刺痛 8~10 手指关节与手掌感觉痛, 手已难以脱离电源,但尚能摆脱电源

感灼热增加 20~25 手指感觉剧痛,迅速麻痹, 不能摆脱电源,呼吸困难 灼热更增,手的肌肉开始痉挛 50~80 呼吸麻痹,心房开始震颤 强烈灼痛,手的肌肉痉挛,呼吸困难 90~100 呼吸麻痹,持续 3min 后或更长时间后, 心脏麻痹或心房停止跳动 呼吸麻痹 以工频电流为例, 当 1 毫安左右的电流通过人体时, 会产生麻刺等不舒服的感觉; 10∽30 毫安的电流通过人体,会产生麻痹、剧痛、痉挛、血压升高、呼吸困难等症 状,但通常不致有生命危险;电流达到 50 毫安以上,就会引起心室颤动而有生命危 险;100 毫安以上的电流,足以致人于死地。 2. 伤害程度与通电时间的关系 电流通过人体的时间愈长,则伤害愈大。 3. 伤害程度与电流途径的关系 电流的路径通过心脏会导致神经失常、心跳停止、血液循环中断,危险性最大。 其中电流的流经从右手到左脚的路径是最危险的。 4. 伤害程度与电流种类的关系 电流频率在 40Hz ~ 60Hz 对人体的伤害最大。 5. 伤害程度与人体状况的关系 电流对人体的作用,女性较男性敏感;小孩遭受电击较成人危险;同时与体重有 关系。 6. 伤害程度与人体电阻的关系 在一定的电压作用下,通过人体电流的大小就与人体电阻有关系。人体电阻因人 而异,与人的体质、皮肤的潮湿程度、触电电压的高低、年龄、性别以至工种职业有 关系,通常为 1000 。~ 2000,当角质外层破坏时,则降到 800~1000 根据欧姆定律(I=U/R)可以得知流经人体电流的大小与外加电压和人体电阻有 关。人体电阻除人的自身电阻外,还应附加上人体以外的衣服、鞋、裤等电阻,虽然 人体电阻一般可达 2k ,但是,影响人体电阻的因素很多,如皮肤潮湿出汗、带有导 电性粉尘、加大与带电体的接触面积和压力以及衣服、鞋、袜的潮湿油污等情况,均 能使人体电阻降低,所以通常流经人体电流的大小是无法事先计算出来的。因此,为

确定安全条件,往往不采用安全电流,而是采用安全电压来进行估算:一般情况下, 也就是干燥而触电危险性较大的环境下,安全电压规定为 36V,对于潮湿而触电危险 性较大的环境(如金属容器、管道内施焊检修),安全电压规定为 12V,这样,触电时 通过人体的电流,可被限制在较小范围内,可在一定的程度上保障人身安全。 根据生产和作业场所的特点,采用相应等级的安全电压,是防止发生触电伤亡事 故的根本性措施。国家标准《安全电压》(GB3805——83)规定我国安全电压额定 值的等级为 42V、36V、24V、12V 和 6V,应根据作业场所、操作员条件、使用方式、 供电方式、线路状况等因素选用。 GB3805—93 是一项关于对人没有危险电压的 最权威的基础标准。充分分析表中的数据后可知, 在最不利条件下(除医疗及人体浸没在水中外),这 种限值是:15~100Hz 交流电压(有效值)不超过 16v;无纹波直流为 35v。其中 50Hz 交流 16V 的数 值,较现今我国工程习惯(乃至初中物理教科书)还 采用的 36V,低得很多;更低于 1998 年发布的 GB4706.1—98(家用和类似用途电器的安全通用要 求》中所规定的安全特低电压不超过 42V 的数值。 2008 年 9 月 1 日起实施的《特低电压(ELV)限值》GB/T 3805-2008 中不知 道又有什么新规定,现在还找不到全文。 [编辑本段 编辑本段] 编辑本段

安全电压值有哪些规定? 安全电压值有哪些规定
安全电压值的规定,各国有所不同,我国根据具体环境条件的不同,安全电压值 规定为: 在无高度触电危险的建筑物中为 65V。 在有高度触电危险的建筑物中为 36V。 在有特别触电危险的建筑物中为 12V。

1.所谓安全电压(我国规定不超过 36 伏) ,并不是绝对的,是因人、因地、因环境条件所 相对规定的, 即安全之中也有不安全的因素, 安全电压值的规定, 各国并不完全相同。 例如, 荷兰和瑞典规定为 24 伏:美国规定为 40 伏;法国规定交流电为 24 伏,直流电为 50 伏;波 兰、瑞士、捷克斯洛伐克规定为 50 伏;我国规定为 36 伏。但必须明确指出,即使在安全范 围内,如果周围环境条件发生了变化,安全电压也会变成危险电压,导致触电事故的发生。 实践证明,电源频率在 50~60 赫的电流对人体触电伤害的程度最为严重,使用频率在 3~10 千赫或更高的高频电气设备, 是不会引起触电致死的, 仅有时会引起并不严重的电击。 但是, 在电压为 6~10 千伏, 频率为 500 千赫时的强力电气设备中, 有使人触电致死的危险。 如果电流通过的是患有心脏病、 结核病、 精神病、 醉酒的人体时, 触电程度会更为严重。 ---------------------------- 2. 其实电位不是人触电的根本原因, 根本原因是电位差。 通常电位是用与大地的相对电压 来计量的, 也就是说规定的大地的电位为零。 直流电的电位差是按照正负极之间的电位差来 计量的, 而交流电的则是按照与地的电位差来计量的, 相同电压的直流电一般比交流电安全 是因为交流电的电压是按照有效值来衡量的,交流电的最大电压是有效值的 1.4 倍,而且交 流电由于电压不断变化会对心脏等人体器官产生感应电动势而伤害器官。 但千万不要忽视了 直流电对人的危害。由于直流电的电压是按照正负极之间的电位差来衡量,所以,单级对地 的电位差跟电压无关,比如说,对于 220V 的直流电,也许正极的电位为 36V,负极的电位 为-184V,所以,当人触摸到正极的时候,由于大地的电位为 0,所以这个时候相当于加在 人身上的电压为 36V, 这个时候人就是安全的, 也就是说这个时候人单触摸到正极人不会出 现触电事故,但如果人单独触摸到负极,则相当于加在人身上的电压为 184V,那么人就肯 定触电了……还有,对于 36V 的直流电,如果你的正极电位为 80V,负极为 44V 的话,那 么你单独触摸到任何一级都会被电极, 但这样的情况几乎是不会发生的, 因为直流电一般是 用蓄电池等化学反应仪器产生的,一般两极电位有正有负。所以,千万不要以为直流电只要 不会同时触摸到正负极就不会出事, 也许你触摸到正极没事, 但你触摸到负极就玩完了…… ---------------------------- 3. 行业规定 安全电压为 36V,安全电流为 10mA,原因如下: 电击对人体的危害程度,主要取决于通过人体电流的大小和通电时间长短。电流强度越大, 致命危险越大;持续时间越长,死亡的可能性越大。能引起人感觉到的最小电流值称为感知 电流,交流为 1mA,直流为 5mA;人触电后能自己摆脱的最大电流称为摆脱电流,交流为 10mA,直流为 50mA;在较短的时间内危及生命的电流称为致命电流,如 100mA 的电流通 过人体 1s,可足以使人致命,因此致命电流为 50mA。在有防止触电保护装置的情况下,人 体允许通过的电流一般可按 30mA 考虑。 人体对电流的反映: 8~10mA 手摆脱电极已感到困难,有剧痛感(手指关节). 20~25mA 手迅速麻痹,不能自动摆脱电极,呼吸困难. 50~80mA 呼吸困难,心房开始震颤. 90~100mA 呼吸麻痹,三秒钟后心脏开始麻痹,停止跳动.

根据欧姆定律(I=U/R)可以得知流经人体电流的大小与外加电压和人体电阻有关。人体电 阻除人的自身电阻外,还应附加上人体以外的衣服、鞋、裤等电阻,虽然人体电阻一般可达 5000 ,但是,影响人体电阻的因素很多,如皮肤潮湿出汗、带有导电性粉尘、加大与带电 体的接触面积和压力以及衣服、鞋、袜的潮湿油污等情况,均能使人体电阻降低,所以通常 流经人体电流的大小是无法事先计算出来的。 因此, 为确定安全条件, 往往不采用安全电流, 而是采用安全电压来进行估算:一般情况下,也就是干燥而触电危险性较大的环境下,安全 电压规定为 36V,对于潮湿而触电危险性较大的环境(如金属容器、管道内施焊检修),安全 电压规定为 12V,这样,触电时通过人体的电流,可被限制在较小范围内,可在一定的程度 上保障人身安全 ---------------------------- =============== 可见所谓的“安全电压”只是一个相对的数值,其大小并非绝对,36V 仅是对成年人在空 气干燥的一般情况下的数值,并且可以看到其限定了通过人体的电流在 5mA 以下,也就是 说,如果电流很大,再低的电压也可能置人于死地,尤其是小孩。 物理课本里讲过,导体的长度越大电阻越大,那小孩的电阻自然比成人小多了,所以对 于小孩来说,安全电压的数值应远远低于 36V,再加上小孩本身的承受力较成年人差得多, 所以其能够承受的电压和电流应该更小才对。 。 希望大家看到此文后能够告知周围的家长,对未成年人要特别注意用电安全, 希望大家看到此文后能够告知周围的家长,对未成年人要特别注意用电安全,万万不可大 意!

直接造成对内部组织的伤害,它是危险的伤害,往往导致严重的后果,电击又可分为直接接 触电击和间接接触电击。 直接接触电击是指人身直接接触电气设备或电气线路的带电部分而遭受的电击。 它的特征 是人体接触电压, 就是人所触及带电体的电压; 人体所触及带电体所形成接地故障电流就是 人体的触电电流。 直接接触电击带来的危害是最严重的, 所形成的人体触电电流总是远大于 可能引起心室颤动的极限电流。 间接接触电击是指电气设备或是电气线络绝缘损坏发生单相接地故障时, 其外露部分存在 对地故障电压, 人体接触此外露部分而遭受的电击。 它主要是由于接触电压而导致人身伤亡 的。 1.1 触电危害人体的影响因素 发生触电后,电流对人体的影响程度,主要决定于流经人体的电流大小、电流通过人体持 续时间、人体阻抗、电流路径、电流种类、电流频率以及触电者的体重、性别、年龄、健康 情况和精神状态等多种因素。 电流通过人体所产生的生理效应和影响程度,是由通过人体的电流(I)与电流流经人体 的持续时间f(t)所决定的。在不同的参数时,由概率统计分析所得的I=f(t)曲线, 在此,我们仅讨论交流电流对人体的伤害。 1.1.1 感知阈和反应阈 感知阈:是指通过人体能引起人稍有感觉的最小电流值。 反应阈:是指能引起肌肉不自觉收缩的最小电流值。 线a为感知阈和反应阈。它与通电时间无关,电流值为0.5mA,它是区域1与区域2 的分界线,在此直线之左,通常无生理效应。尚未达到该电流值时,一般人体无任何感觉, 达到或超过该电流值,人体才有感觉和反应。 1.1.2 摆脱阈 是指手握电极的人能够摆脱电极的最大电流值, 即线b所示是交流电的平均值约为10m A。它是区域2与区域3的分界线,在区域2通常无有害的生理效应;区域3预计不会发生 器质性损伤,它是到存在室颤概率难以划分的有害过渡区。 1.1.3 心室纤维性颤动阈 曲线c为心室纤维性颤动阈, 是指通过人体能引起心室颤动的最小电流值, 是存在较严重 的病理生理效应的区域3和会发生心室纤维性颤动的区域4的分界线, 在室颤概率曲线c1 以下,不大可能发生心室纤维性颤动;而在该曲线以上,不但引起有害的生理效应,而且随 着该区域的右移使室颤概率从小于5%,甚至到超过50%,其安全程度相应下降。

1.2 电流大小和通电时间 一般来说,通过人体的电流越大,对人的生命威胁也越大,而电流通过人体的持续时间越 长,使流经处的皮肤发热、出汗,降低了皮肤阻抗,这样通过人体的电流也相应地增加,从 而增加了危险性。 1.3 人体阻抗 1.3.1 人体内阻抗 人体内阻抗是指与人体接触的两电极之间的阻抗。 忽略频率对人体内阻的容性及感性分量 影响,那么人体内阻差不多是起电阻作用,虽然受电流路径的影响,但其值一般在500 左右,这对整个人体阻抗(约100k )来说是相当小的,因此可以近似地认为它是个恒 定为500 的电阻值。 1.3.2 皮肤阻抗 皮肤阻抗是指皮肤表皮与皮下导电组织两电极之间的阻抗。 皮肤阻抗是由半绝缘层和许多 小的导电体(毛孔)组成电阻和电容的网络。它是人体阻抗的重要部分,在限制低压触电事 故的电流时起着非常重要的作用。 1.3.3 人体阻抗 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1000 左右。 1.4 电流路径 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。 最 危险的电流路径是由胸部到左手,从脚到脚是危险性较小的路径。 2 安全电压(即允许接触电压)和人体阻抗的关系 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。 其中第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1000 ,我们从 I=f(t)曲线来看,在AC-3区域,设定通过人体电流为50mA,则50mA与1 000 的乘积为50V,那是此接触状态时的允许接触电压,我国、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500 内阻抗, 我们假设通过人体内部电流为50mA, 则50mA和500 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, 这值接近于我国标准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500 ,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,于是流径人体的 电流为12/500=0.024A,24mA的电流以在I=f?t 的AC-3区域, 是不会引起心室纤维性颤动的。 3 安全电压的使用注意事项 为防止触电事故而采用稳定电源供电的安全电压,其等级按GB3805-83中所示。

所列空载止限值主要是因为某些重载电气设备额定值虽符合规定,但空载时电压都很高, 若空载电压超过规定的上限值,仍不能认为符合这个安全电压。 这个系列的上限值,在任何情况下,两导体间或任一导体与大地之间均不得超过交流(5 0Hz~500Hz)有效值为50V的电压值。 为了人身安全,采用安全电压时必须具备以下条件: (1)除采用独立电源外,安全电压供电的输入电路必须实行电路上的隔离。安全电压如 从输电线路上获得, 必须通过安全隔离变压器, 一般采用双圈隔离变压器或具有绕组分开的 直流机以及蓄电池、干电池等来提供所需的独立电源,不得使用自耦变压器; (2)工作在安全电压下的电路,必须与其它电气系统和任何无关的可导电部分?包括大 地 实行电气上的隔离; (3)采用24V以上安全电压的电气设备,必须采取防止直接接触带电体的防护措施, 其电路必须与大地绝缘; (4)设置在安全电压线路上的部件和导线的绝缘耐压等级至少为250V。 除此之外, 安全电压系列用的插头应不能插入较高电压的插座, 如使用36V插头则应不 能插入220V插座。


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