任务2-2 触电伤害及防护
电气安全,主要是在生产与生活中防止触电及其他电气危害。随着铁路电力发展变化,电气设备设施在铁路运输生产经营中大量运用,结合铁路电力设备运行情况,为了适应电气化铁路劳动安全管理的特点和要求,防止可能发生的触电伤亡事故,确保安全生产和从业人员的生命财产安全,确保运输生产经营的顺利进行,应严格遵守国家铁路安全法规和电气化铁路安全规定。
一、安全电压、低压、高压和跨步电压的概念
安全电压是指不会对人体造成生命危险的电压,它是根据人体电阻确定的,人体电阻一般在800Ω~1MΩ,流经人体不致发生生命危险的电流一般不会超过50mA,按照欧姆定律可推知人体安全电压应小于40V。我国规定36V以下为安全电压,在某些特殊场合规定12V为安全电压。
低压指对地电压在250V及以下,如380/220V三相四线制居民生活用电线路的相电压、直流220/110V电源等。高压指对地电压在250V以上,如10kV电力线路、25kV接触网线路等。
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。
二、触电事故种类
按照触电事故的构成方式,触电事故可分为电击和电伤。
1.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。
2.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。所以,预防电伤具有重要的意义。
三、触电事故方式
按照人体触及带电体的方式和电流流过人体的途径,电击触电可分为单相触电、两相触电和跨步电压触电。
1.单相触电
当人体直接碰触带电设备其中的一相带电体时,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如图2-1所示。
图2-1 单相触电示意图
2.两相触电
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。
3.跨步电压触电
由跨步电压引起的人体触电,称为跨步电压触电。下列情况和部位可能发生跨步电压电击:
带电导体,特别是高压导体故障接地处,流散电流在地面各点产生的电位差造成跨步电压电击。
接地装置流过故障电流时,流散电流在附近地面各点产生的电位差造成跨步电压电击。
正常时有较大工作电流流过的接地装置附近,流散电流在地面各点产生的电位差造成跨步电压电击。
4.雷电触电
雷击可分为直击雷和感应雷。直击雷是云层与地面凸出物之间的放电;感应雷分为静电感应雷和电磁感应雷。
静电感应雷:由于带电积云接近地面,在架空线路导线或其他导电凸出物顶部感应出大量电荷引起的。
电磁感应雷:由于雷电放电时,巨大的冲击雷电流在周围空间产生迅速变化的强磁场引起的。
5.静电触电
用电设备的某个部位上储存的电荷通过人体放电引起的触电。
四、保证用电安全的基础要素
1.电气绝缘:即用不导电的绝缘材料把带电体封闭起来。保持配电线路和电气设备的绝缘良好,是保证人身安全和电气设备正常运行的最基本要素。电气绝缘的性能是否良好,可通过测量其绝缘电阻、耐压强度来衡量。
2.安全距离:指人体、物体等接近带电体而不发生危险的安全可靠距离,如带电体与地面之间、带电体与带电体之间、带电体与人体之间、带电体与其他设施和设备之间,均应保持一定距离。如变配电装置安全距离、检修安全距离、操作安全距离等。
3.安全载流量:指允许持续通过导体内部的电流量。如果电流超过安全载流量,导体的发热将超过允许值,导致绝缘损坏甚至引起漏电和发生火灾。因此根据导体的安全载流量选择导体截面和设备十分重要。
4.标识:颜色标志常用来区分各种不同性质、不同用途的导线,或用来表示某处安全程度。按照规定,为便于识别,防止误操作,确保运行和检修人员的安全,采用不同颜色来区别设备特征,如电气母线,A相为黄色,B相为绿色,C相为红色,明敷的接地线涂为黑色。在二次系统中,交流电压回路用黄色,交流电流回路用绿色,信号和警告回路用白色。图形标志一般用来告诫人们不要去接近危险场所。
一般采用的安全色有以下几种:
(1)红色——标志禁止、停止和消防。如信号灯、信号旗、机器上的紧急停机按钮等都是用红色来表示“禁止”的信息。
(2)黄色——标志注意危险。如“当心触电”“注意安全”“当心电缆”等。
(3)绿色——标志安全无事。如“在此工作”等。
(4)蓝色——标志强制执行。如“必须戴安全帽”“必须带防护手套”等。
(5)黑色——标志图像、文字符号和警告标志的几何图形。
五、触电危险辨识
带电作业中由于施工环境和作业条件差,不安全因素随着施工项目和作业过程变化而变化,事故隐患较多。根据事故致因理论,事故致因因素包括人的因素、物的因素、环境因素和管理因素4个主要方面。
(一)人的不安全行为
1.接触网断线触地后,未设置防护人员进行防护。
2.与接触网相连的绝缘子损坏,未及时更换。
3.未取得调度发布的停电作业命令进行作业。
4.在作业区两端未进行验电接地。
5.在可能来电方向的停电设备上未进行验电接地。
6.作业区段附近有安全距离不足的其他带电设备,未进行停电并验电接地。
7.停电作业附近有平行带电的电线路或接触网时,未在停电设备上增设接地线。
8.进行V停作业时,上下行接触网设备未达到规定的安全距离进行作业。
9.作业未设置监护,监护人未及时提醒作业人员保持与带电设备的安全距离。
10.有电机车(动车)带电进入无电区。
11.误送电。
12.所有接地、接零线等装置不牢固;接地极、接地线材料的选择不合理;接地装置的安装不牢固;接地电阻的大小不符合规范要求。
13.接地装置未定期检查和维护,无完好的记录。
14.使用的电气设备类别不符合要求。
15.未选用合格的安全装置或安全装置不齐全、有效;安全装置与被保护设备不匹配或匹配程度不高;安全装置无定期检修维护;安全装置的正确动作率与被保护线路不匹配。
16.工作人员未穿着防静电工作服。
17.未使用抗静电剂、静电消除器、铺设防静电地板等防静电措施。
18.避雷针(线、网、带)、避雷器未定期检测。
(二)物的不安全状态
1.未采用绝缘包装,电气设备通电部位裸露在外,人员容易触碰到。
2.电器设备所用绝缘材料的选择不符合要求,绝缘性能不好。
3.线路绝缘等级与线路电利用绝缘材料对带电体进行封压不相符。
4.电气设备或线路有绝缘老化,导线、引线及接头部位存在过热变色现象。
5.临时线路绝缘不好,线径与负荷不匹配。
6.所有接地标志不齐全、不明显。
7.必要的等电位连接不齐全。
8.电源容量不符合要求。
9.防雷装置不够完好、不齐全。
10.防雷接地装置与建筑物的出入口和人行道的距离不符合要求。
11.防静电接地不够完好、齐全,接地电阻值不符合规范要求。
12.防静电跨接不够正确、齐全、完好。
13.易产生静电的物质的流速未控制在合理范围内。
14.低压配电网接地系统不符合要求。
15.接地系统未连为一个整体。
(三)作业环境不良
1.存在潮湿、腐蚀性场所或存在导电性粉尘、高温、导电及有可能接触电气设备外壳和接地设备的场所。
2.在特别危险环境下,使用的手持电动工具、照明灯无安全特低电压保护。
3.遇有雨、雪、雾恶劣天气时,没有增设接地线进行接触网“V”形天窗作业。
4.遇有雨、雪、雾、气温在-15~37℃之外、风力在5级及以上等恶劣天气或相对湿度大于85%时进行间接带电作业。
(四)安全管理缺陷
1.未建立健全规章制度,未专门配备安全管理机构和管理人员。
2.未对作业人员进行专门安全培训,并取得特种作业人员操作证。
3.未按规定对安全用具定期进行绝缘检测和试验。
4.未按规定定期进行安全检查,对检查问题进行整改。
六、触电预防规定
在电气设备设施上作业时,应执行工作票制度,工作许可制度,工作监护制度,工作间断、转移和终结制度,以预防触电事故的发生。在全部停电或部分停电的电气设备设施上工作时,必须完成停电、验电、挂接地线、悬挂标示牌和装设遮拦等安全技术措施。
(一)一般作业安全规定
1.工作前,必须检查工具、测量仪表、防护用具是否完好。
2.任何电气设备未经验电,一律视为有电,不准身体触及。
3.电气设备及其带动的机械部分需要修理时,不准在运转中拆卸修理,必须在停电后切断设备电源,取下熔断器,挂上“禁止合闸,有人工作”的标示牌,并验明无电后,方可进行工作。
4.在配电总盘及母线上进行工作时,在验明无电后应挂临时接地线,装拆接地线都必须由值班电工进行。
5.临时工作中断后和每班恢复工作前,都必须重新检查电源是否断开,并经验电确定。
6.每次维修结束时,必须清点所带工具、零件,以防遗失和留在设备内造成事故。
7.动力配电箱的闸刀开关禁止带负荷拉开。
8.电气设备的金属外壳必须接地(接零),接地线要符合标准,有电设备不准断开外壳接地线。
9.电器或线路拆除后,可能来电的线头必须及时用绝缘胶加包扎好。
10.安装灯头时,开关必须接在火线上,灯口螺纹必须接在零线上。
11.临时装设的电气设备必须将金属外壳接地,严禁将电动工具的外壳接地线和工作零线拧在一起插入插座;必须使用两线带地或三级带地插座,或者将外壳接地线单独接到地干线上,以防接触不良时引起外壳带电;用软电缆连接移动设备时,专供保护接零的芯线上不许有工作电流通过。
12.动力配电盘、配电箱、开关、变压器等各种电气设备附近不准堆放各种易燃、易爆、潮湿和其他影响操作的物件。
(二)带电作业安全规定
1.在低压线路、设备上进行带电作业,应有一定实践经验的人员担任工作,要经过严格的审批程序,并指定专人监护;工作时要戴工作帽,穿长袖衣服,扣紧袖口,戴绝缘手套,穿绝缘鞋或站在干燥的绝缘垫上进行。
2.严禁穿汗衫背心或短裤进行带电作业。
3.临近相带电部分和接地金属部分应用绝缘板隔开,低压相间距离很小,检修时要注意防止人体同时接触两相和防止相间短路。
4.带电装卸熔断器管座,要戴防护眼镜和绝缘手套,必要时使用绝缘夹钳,工作人员应站在绝缘垫上,熔断器的容量要与设备、线路、装机容量相适应。
5.线路上带电作业,应在天气良好的条件下进行,雷雨时应停止工作。
6.应使用合格的绝缘工具。
7.在高压线路附近工作时,应先检查与高压线的距离是否符合规定,若不符合,要采取防止误碰高压线的措施。
8.要保持人体与大地之间,人体与周围接地金属之间,人体与其他相的导体或零线之间有良好的绝缘和适当的距离。
9.一般不应带负荷断电和接电,断开导线时应先断开火线,后断开地线,搭线时,先接地线(先接零线),后接火线(后接相线)。
(三)机车、动车、车辆作业安全规定
1.电气化铁路区段各车站给水线、电力机车整备线和动车组整备线,在分段绝缘器内侧2m处应设安全区域标志。
2.电气化铁路区段,当列车、动车组在运行途中发生故障,机车司机、动车组机械师等需上车顶作业时,严格按照相关规定办理停电手续并做好安全防护措施后,方能作业。
3.在电气化区段运行的机车、动车、车辆及自轮运转设备可以攀登到车顶或作业平台的梯子、天窗等处所,均应有“电气化区段严禁攀登”的警告标志。
(四)电气化铁路附近消防安全规定
电气化铁路附近发生火灾时,须遵守下列规定:
1.距牵引供电设备带电部分不足4m的燃着物体,使用水或灭火器灭火时,牵引供电设备必须停电。
2.距牵引供电设备带电部分超过2m的燃着物体,使用沙土灭火时,牵引供电设备可不停电,但须保持灭火机具及沙土等与带电部分的距离在2m以上。
(五)车辆行人通过道口安全规定
各种车辆和行人通过电气化铁路平交道口必须遵守下列规定:
1.通过道口车辆限界及货物装载高度(从地面算起)不得超过4.5m,超过时,应绕行立交道口或进行货物倒装。
2.通过道口车辆上部或其货物装载高度(从地面算起)超过2m通过平交道口时,车辆上部及装载货物上严禁坐人。
3.行人持有长大、飘动等物件通过道口时,不得高举挥动,应与牵引供电设备带电部分保持2m以上的距离。
(六)其他安全规定
1.电气化铁路区段房建、通信、信号、电力、给水、信息、照明、广播、防灾、视频、红外、安全监控等各种室外设备金属箱体、外壳等均应安装牢固,除专业特殊规定外应可靠接地。
2.电气化铁路区段电缆在切割电缆外皮或打开电缆套管之前,要将电缆(不含全塑电缆)外皮两端连通并临时接地,在作业地点铺设干燥的橡皮绝缘垫或作业人员穿高压绝缘靴进行。