项目一
新能源汽车电路基础
任务一 电流对人体的作用
一、任务目标
◆叙述电流对人体的危害，并能解释人体触电的原因。
◆会使用实训板模拟触电、验证人体对不同电流大小的反应。
◆会使用高压电防护用具进行安全操作。
◆正确规范地使用实训板，养成良好的新能源汽车维修职业素养。
二、课前资讯
由老师播放1.1.1视频，然后完成以下题目。
评分规则：每空1分，少填、错填一空扣1分，共5分。得分：__________
1）触电事故分为“电击”和“电伤”。（ ）
2）一般规定人体能承受的安全电压为36V以下。（ ）
3）同样的电压，交流电的伤害要比直流电大很多。（ ）
4）对人体造成伤害的是电流。（ ）
5）在人体电阻一定的情况下，电压越高，流经人体的电流越小。（ ）
三、任务导入
随着新能源汽车的日益普及，电在汽车领域中的应用也日渐广泛。新能源汽车的工作电压是数百伏的高压电，远远超过人体所能承受的36V安全电压。因此，在新能源汽车维修过程中，若操作不当，小则损坏汽车，大则危及人身安全。
本任务实训通过搭建电路，在安全的前提下模拟人体对不同大小电流的电击反应，以此感知高压电的危害，并通过规范的操作，养成良好的职业素养。
四、知识准备
知识链接1：人体电阻的大小
人体本身是一个导电体，相当于一个电阻，如图1-1-1所示。人体电阻的大小是影响触电后人体受到伤害程度的重要物理因素，但其阻值并不是一个固定的数值，一般情况下，干燥的皮肤在低电压下具有比较高的电阻，阻值大约为100kΩ。当电压高达数百伏时，人体电阻便下降为1kΩ左右。影响人体电阻的因素有人体触电面积、身体状况、皮肤干燥程度等。
知识链接2：人体的安全电压
人体相当于一个电阻，流过人体的电流大小与外加电压有关。因为每一个人的体质不同，所以人体的电阻也不相同，同时还有环境等影响因素，也会影响人体电阻的大小。因此，为了确保安全，我们不规定安全电流大小，而是规定安全电压，把36V以下的电压规定为安全电压。
知识链接3：人体触电的条件
人体触电的前提条件是人体成为电流回路中的一部分，电流流过人体后对人体造成伤害。
触电一般分为两种情况：一种是人接触到直流电导致触电，另一种是人接触到交流电而导致触电。直流触电的原因是人体接触电路的正负极，直接构成回路，触电的安全电压在36V以下。交流触电（图1-1-2）是人体接触电源相线（俗称火线），与大地形成了回路，或人体同时接触了相线和中性线（俗称零线），形成了回路导致触电。
图1-1-1 人体电阻分布图
图1-1-2 交流触电的两种类型
知识链接4：电对人体的伤害以及相关影响因素
触电是指人体内有电流通过。电流通过人体而造成伤害有两种情况：一是电击，二是电伤。电击是电流通过人体内部，使人体组织受到伤害。这种伤害的危险性很大，使人的心脏、呼吸系统和脑神经系统都受到损伤，甚至导致死亡。电伤是电流对人体外部造成的伤害，有烧伤、电烙印和皮肤金属化等几种伤害，电伤比电击对人的伤害要小。
触电时，高压电流能使组织坏死并引起大面积肌肉烧伤，将大量的血液电解，造成中枢神经系统强烈失调而导致死亡。
影响触电危险性的因素有多种，例如：电流的种类、电流的强度、触电的持续时间、身体触电部位的电阻、电流流过人体的路径和环境的湿度等。一般情况下，直流电比交流电的危险性小。因为直流电会引起肌肉收缩，迫使肢体摆脱触电点。而交流电引起触电部位肌肉僵直，往往妨碍肢体脱离电源，从而使触电时间延长，导致严重的烧伤。常见的触电部位是手，电流流出身体的部位绝大多数是脚，因为电流从一只手臂流到另一只手臂或者从手臂流到脚（图1-1-3），都要经过内脏，所以触电会引起呼吸停止、心率紊乱，程度严重的会直接导致死亡。
知识链接5：人体对不同大小电流的反应
当通过人体的交流电流超过10mA、直流电流超过8mA时，人就很难摆脱带电体，就会有生命危险。电流流过人体时对人体造成的伤害见下表。
图1-1-3 人体触电示意图
电流流过人体时对人体造成的伤害
知识链接6：常用的电击防护用具
虽然新能源汽车设计有防触电功能，但是事故车辆的高压动力蓄电池总成及控制系统还是存在高压电危险。绝缘是最好的防电击伤害的办法，使用不导电的防护用具将身体保护起来，隔绝电流的导通，以此来达到预防电击的目的。在进行新能源汽车的保养或维修时，一定要穿戴好安全防护用具。对车辆进行检修前，要注意检查工具有没有破损漏电的地方。常用的电击防护用具有绝缘手套、绝缘鞋、绝缘工具套组、护目镜等，如图1-1-4所示。
图1-1-4 常用的电击防护用具
知识链接7：触电后的解救措施
人体不幸触电以后，可能由于痉挛或失去知觉而紧抓导电体，自己无法摆脱电源，抢救触电者的首要任务就是使触电者迅速脱离电源。脱离电源的方法包括戴绝缘手套将触电人员脱开，或者切断高压电源。总之，要灵活运用各种方法，快速切断电源，防止事故扩大。
发生触电事故时，在保证救护者本身安全的同时，必须先设法使触电者迅速脱离电源，然后进行以下抢救工作。
1）解开妨碍触电者呼吸的紧身衣服。
2）检查触电者的口腔，清理口腔的黏液，如有假牙，则取下。
3）立即就地进行抢救，如呼吸停止，采用口对口人工呼吸法抢救；若心脏停止跳动或不规则颤动，可进行人工胸外挤压法抢救，绝不能无故中断。
1.1.2 可调电压锂电池模块认知
1.1.3 实训板认知
五、任务实施
1.实训设备认知
评分规则：每空0.5分，少填、错填一空扣0.5分，共17分。得分：__________
在标号对应空格处填写实训板组成部件的名称及作用。
2.实训设备检查与准备
评分规则：每项1分，少填、错填一项扣1分，共19分。得分：__________
检查设备并规范操作后填写下表。
3.识读电路图
评分规则：每空1分，少填、错填一空扣1分，共1分。得分：__________
识读电路图1-1-5。
手指触摸实训板模块的电极，模拟人体触电情况：电流经电源内阻R1后，通过人体接触电极的两端，从而使人产生触电反应。
电流表与人体是__________（并联/串联）关系，电流表显示通过人体电流的大小。
图1-1-5 电路图
通过改变可调电阻接入电路的阻值，从而改变电路的电流，可验证不同大小的电流对人体的作用。
4.电路搭建及验证
得分：__________评分规则：填空1空1分，少填、错填一项扣1分，共35分。结论一空2分，视情况可扣0～2分，共4分；正确连接电路图得4分，视情况可扣0～4分，共4分；总分43分。
1.1.4 实训板操作
根据电路图正确连接电路模块。
图1-1-6为模块和实训板。
注意：连接电路前，确认电源开关处于断开状态。接线无误后，检查导线安装是否牢靠。
（1）探究触电时人体不同接触面积的条件下，人体电阻的变化情况。
图1-1-6 模块和实训板
接通电源后，确认可调电阻调到最左侧，左手的食指和中指分别触碰电极两端。建议调到300μA左右，在保持手指触碰电极的情况下，适当改变手指与电极的接触面积。当接触面积大时，流过人体的电流是__________μA=__________mA=__________A，人体的电阻是__________Ω=__________kΩ=__________MΩ；当接触面积小时是__________μA，人体的电阻是__________Ω。
由此实验可知，__________。
（2）探究电流通过不同路径流经人体的条件下，人体电阻的变化情况。
接通电源后，确认可调电阻调到最左侧，左手的食指和右手食指分别触碰电极两端。建议调到300μA左右，流过人体的电流是__________μA，人体的电阻是__________Ω。
确认可调电阻调到最左侧，两人牵手后分别将左手的食指触碰电极两端。建议调到300μA左右，流过人体的电流是__________μA，两个人的人体电阻是__________kΩ。
由此实验可知，__________。
（3）探究在电压高低不同的条件下，人体对电流的感受。
接通电源，用食指和小指触摸电极，缓慢转动旋钮控制电压，记录电流流经人体的电流值及描述人体的感觉。
12V时，流经人体的电流为__________μA，人体电阻为__________kΩ；
24V时，流经人体的电流为__________μA，人体电阻为__________kΩ，人体的感受是__________；
36V时，流经人体的电流为__________μA，人体电阻为__________kΩ人体的感受是__________；
48V时，流经人体的电流为__________μA，人体电阻为__________kΩ人体的感受是__________；
60V时，流经人体的电流为__________μA，人体电阻为__________kΩ人体的感受是__________；
72V时，流经人体的电流为__________μA，人体电阻为__________kΩ人体的感受是__________。
特别说明：有心脏病，或配有心脏起搏器和助听器的学员，禁止操作。
由此实验可知，电压在__________V以下无明显的感觉，电压在__________V有明显的发麻感觉，但可以忍受；电压在__________V以上，有强烈刺痛感觉，难以忍受。
综上实验数据可以得出，因为每个人的人体电阻大小影响因素很多，所以能承受的安全电压也不固定。本次实验你所能承受的电压在__________V，这个电压与国家标准安全电压基本符合。
注意说明：实训板为直流实验且生产设计符合安全标准，为了保证安全，不建议另外做交流实验。
（4）验证开路条件下，电流对人体的作用。
单手食指触摸正电极，缓慢转动旋钮，观察电压、电流、电阻的变化。由此可知，在没有构成__________的前提下，此时没有电流流经人体，人体是没有感觉的。所以对新能源汽车进行检修时，禁止人体与高压正负极构成回路，检修高压作业前一定要拔下维修塞，进行断电处理。
（5）验证穿戴防护用品条件下，电流对人体的作用。
单手穿戴防护手套，食指与中指触摸电极，缓慢转动旋钮，观察电压、电流、电阻的变化。由此可知，在没有构成__________的前提下，此时没有电流流经人体，人体是没有感觉的。所以对新能源汽车高压系统进行检修时要穿戴防护用品。
六、5S检查
得分：__________评分规则：每项1分，少填、错填一项扣1分，共5分。
七、课后习题
得分：__________评分规则：每空1分，少填、错填一空扣1分，共10分。
1.选择题
（1）以下哪一项不是触电后出现的征兆？（ ）
A.呼吸困难
B.手指刺痛
C.有强烈的灼痛
D.听力受损
（2）根据安全标准，目前人体所能承受的安全电压为（ ）。
A.10V
B.36V
C.30V
D.48V
（3）人体电阻与以下哪种因素有关？（ ）
A.人体触电面积
B.皮肤干燥程度
C.身体状况
D.A、B、C三项
（4）高压电路的检修，需要佩戴（ ）。
A.绝缘手套
B.护目镜
C.绝缘工作鞋
D.A、B、C三项
（5）技术员甲说：人体触电时，是电压对人体造成伤害。技术员乙说：人体触电时，是电流通过人体时造成的伤害。他们两人谁说的对？（ ）
A.甲对
B.乙对
C.两人都对
D.两人都不对
2.判断题
（1）在任何环境下，36V都是安全电压。（ ）
（2）电流大小相同的情况下，直流电比交流电造成的伤害更大。（ ）
（3）对新能源汽车高压电路进行检修时，绝缘手套使用前可以不用检查是否破损。（ ）
（4）在作业时有人发生了触电，要先断开主电源，再进行施救。（ ）
（5）人体电阻的大小因人而异。（ ）
评分汇总
