1.7　安全用电与急救

1.7.1　电流对人体的伤害

1．人体对不同电流呈现的症状

当人体不小心接触带电体时，就会有电流流过人体，这就是触电。人体在触电时表现出来的症状与流过人体的电流有关。表1-2所示是人体通过大小不同的交流、直流电流时所表现出来的症状。

从表中可以看出，流过人体的电流越大，人体表现出来的症状越强烈，电流对人体的伤害越大；另外，对于相同大小的交流和直流电流来说，交流电流对人体伤害更大一些。

一般规定，10mA以下的工频（50Hz或60Hz）交流电流或50mA以下的直流电流对人体是安全的，故将该范围内的电流称为安全电流。

2．与触电伤害程度有关的因素

有电流通过人体是触电对人体伤害的最根本原因，流过人体的电流越大，人体受到的伤害越严重。触电对人体伤害程度的具体相关因素如下。

①人体电阻的大小。人体是一种有一定阻值的导电体，其电阻大小不是固定的，当人体皮肤干燥时阻值较大（10～100kΩ）；当皮肤出汗或破损时阻值较小（800～1000Ω）；另外，当接触带电体的面积大、接触紧密时，人体电阻也会减小。在接触大小相同的电压时，人体电阻越小，流过人体的电流就越大，触电对人体的伤害就越严重。

②触电电压的大小。当人体触电时，接触的电压越高，流过人体的电流就越大，对人体的伤害就越严重。一般规定，在正常的环境下安全电压为36V，在潮湿场所的安全电压为24V和12V。

③触电的时间。如果触电后长时间未能脱离带电体，电流长时间流过人体就会造成严重的伤害。

此外，即使相同大小的电流，流过人体的部位不同，对人体造成的伤害也不同。电流流过心脏和大脑时，对人体危害最大，所以双手之间、头足之间和手脚之间的触电更为危险。

1.7.2人体触电的几种方式

人体触电的方式主要有单相触电、两相触电和跨步触电。

1．单相触电

单相触电是指人体只接触一根相线时发生的触电。单相触电又分为电源中性点接地触电和电源中性点不接地触电。

（1）电源中性点接地触电

电源中性点接地触电方式如图1-45所示。电源中性点接地触电是在电力变压器低压侧中性点接地的情况下发生的。

电力变压器的低压侧有三个绕组，它们的一端接在一起并与大地相连，这个连接点称为中性点。每个绕组上有220V电压，每个绕组在中性点另一端接出一根相线，每根相线与地面之间有220V的电压。当站在地面上的人体接触某一根相线时，就有电流流过人体，电流的途径是：变压器低压侧L3相绕组的一端→相线→人体→大地→接地体→变压器中性点→L3绕组的另一端，如图1-45中虚线所示。

该触电方式对人体的伤害程度与人体与地面的接触电阻有关。若赤脚站在地面上，人与地面的接触电阻小，流过人体的电流大，触电伤害大；若穿着胶底鞋，则伤害轻。

（2）电源中性点不接地触电

电源中性点不接地触电方式如图1-46所示。电源中性点不接地触电是在电力变压器低压侧中性点不接地的情况下发生的。

电力变压器低压侧的三个绕组中性点未接地，任意两根相线之间有380V的电压（该电压是由两个绕组上的电压串联叠加而得到的）。当站在地面上的人体接触某一根相线时，就有电流流过人体，电流的途径是：L3相线→人体→大地，再分为两路，一路经电气设备电源线与地之间的绝缘电阻R2流到L2相线，另一路经R3流到L1相线。

该触电方式对人体的伤害程度除与人体和地面的接触电阻有关外，还与电气设备电源线和地之间的绝缘电阻有关。若电气设备绝缘性能良好，一般不会发生触电现象；若电气设备严重漏电或某相线与地短路，则加在人体上的电压将达到380V，从而导致严重的触电事故。

2．两相触电

两相触电是指人体同时接触两根相线时发生的触电。两相触电如图1-47所示。

当人体同时接触两根相线时，由于两根相线之间有380V的电压，有电流流过人体，电流途径是：一根相线→人体→另一根相线。由于加到人体的电压有380V，故流过人体的电流很大，在这种情况下，即使触电者穿着绝缘鞋或站在绝缘台上，也起不了保护作用，因此两相触电对人体是很危险的。

3．跨步触电

当电线或电气设备与地发生漏电或短路时，有电流向大地泄漏扩散，在电流泄漏点周围会产生电压降，当人体在该区域行走时会发生触电现象，这种触电称为跨步触电。跨步触电如图1-48所示。

图中的一根相线掉到地面上，导线上的电压直接加到地面，以导线落地点为中心，导线上的电流向大地四周扩散，同时随着远离导线落地点，地面的电压也逐渐下降，距离落地点越远，电压越低。当人在导线落地点周围行走时，由于两只脚的着地点与导线落地点的距离不同，这两点电压也不同，图中A点与B点的电压不同，它们存在着电压差，比如A点电压为110V，B点电压为60V，那么两只脚之间的电压差为50V，该电压使电流流过两只脚，从而导致人体触电。

一般来说，在低压电路中，在距离电流泄漏点1m范围内，电压约有60%的降低；在2～10m范围内，约有24%的降低；在11～20m范围内，约有8%的降低；在20m以外电压就很低，通常不会发生跨步触电现象。

根据跨步触电原理可知，只有两只脚的距离小才能让两只脚之间的电压小，才能减轻跨步触电的危害，所以当不小心进入跨步触电区域时，不要急于迈大步跑出来，而是迈小步或单足跳出。

1.7.3　接地与接零

电气设备在使用过程中可能会出现绝缘层损坏、老化或导线短路等现象，这样会使电气设备的外壳带电，如果人不小心接触外壳，就会发生触电事故。解决这个问题的方法就是将电气设备的外壳接地或接零。

1．接地

接地是指将电气设备的金属外壳或金属支架直接与大地连接，如图1-49所示。

在图1-49中，为了防止电动机外壳带电而引起触电事故，对电动机进行接地，即用一根接地线将电动机的外壳与埋入地下的接地装置连接起来。当电动机内部绕组与外壳漏电或短路时，外壳会带电，将电动机外壳进行接地后，外壳上的电会沿接地线、接地装置向大地泄放掉。在这种情况下，即使人体接触电动机外壳，也会由于人体电阻远大于接地线与接地装置的接地电阻（接地电阻通常小于4Ω），外壳上电流绝大多数从接地装置泄入大地，而沿人体进入大地的电流很小，不会对人体造成伤害。

2．接零

接零是指将电气设备的金属外壳或金属支架等与零线连接起来。接零如图1-50所示。

在图1-50中，变压器低压侧的中性点引出线称为零线，零线一方面与接地装置连接，另一方面和三根相线一起向用户供电。由于这种供电方式采用一根零线和三根相线，因此称为三相四线制供电。为了防止电动机外壳带电，除可以将外壳直接与大地连接外，也可以将外壳与零线连接，当电动机某绕组与外壳短路或漏电时，外壳与绕组间的绝缘电阻下降，会有电流从变压器某相绕组→相线→漏电或短路的电动机绕组→外壳→零线→中性点，最后到相线的另一端。该电流使电动机串接的熔断器熔断，从而保护电动机内部绕组，防止故障范围扩大。在这种情况下，即使熔断器未能及时熔断，也会由于电动机外壳通过零线接地，外壳上的电压很低，因此人体接触外壳不会产生触电伤害。

对电气设备进行接零，在电气设备短路或漏电时，会让电气设备呈现单相短路，可以让保护装置迅速动作而切断电源。另外，通过将零线接地，可以拉低电气设备外壳的电压，从而避免人体接触外壳时造成触电伤害。

3．重复接地

重复接地是指在零线上多处进行接地。重复接地如图1-51所示，从图中可以看出，零线除将中性点接地外，还在H点进行了接地。

在零线上重复接地有以下优点。

①有利于减小零线与地之间的电阻。零线与地之间的电阻主要由零线自身的电阻决定，零线越长，电阻越大，这样距离接地点越远的位置，零线上的电压越高。如图1-50中的F点距离接地点较远，F点与接地点之间的电阻就较大，若电动机的绕组与外壳短路或漏电，则虽然外壳通过零线与地连接，但因为外壳与接地点之间的电阻大，所以电动机外壳上仍有较高的电压，人体接触外壳就有触电的危险。如果采用如图1-51所示的重复接地，在零线两处接地，就可以减小零线与地之间的电阻，在电气设备漏电时，就可以使电气设备外壳和零线的电压很低，不至于发生触电事故。

②当零线开路时，可以降低零线电压和避免烧坏单相电气设备。在图1-52所示的电气线路中，如果零线在E点开路，H点又未接地，此时若电动机A的某绕组与外壳短路，这里假设与L3相线连接的绕组与外壳短路，那么L3相线上的电压通过电动机A上的绕组、外壳加到零线上，零线上的电压大小就与L3相线上的电压一样。由于每根相线与地之间的电压为220V，因此零线上也有220V的电压，而零线又与电动机B外壳相连，所以电动机A和电动机B的外壳都有220V的电压，人体接触电动机外壳时就会触电。另外，并接在相线L2与零线之间的灯泡两端有380V的电压（灯泡相当于接在相线L2、L3之间），由于正常工作时灯泡两端电压为220V，而现在由于L3相线与零线短路，灯泡两端电压变成380V，灯泡就会烧坏。如果采用重复接地，在零线H点位置也接地，则即使E点开路，依靠H点的接地也可以将零线电压拉低，从而避免上述情况的发生。

1.7.4接地装置的安装

接地装置包括接地体和接地线，电气设备通过接地线与接地体进行连接而实现接地。

1．接地体的安装

接地体是指埋设在地下的导体。接地体包括自然接地体和人工接地体。埋设在地下的各种金属结构的物体（如金属自来水管、建筑用金属桩和钢筋等）都可当作自然接地体，而人工接地体是用人工的方法制作并埋设在地下的金属物体。如果接地要求不是很高且所在位置又有自然接地体，则可以采用自然接地体，否则采用人工接地体。人工接地体可采用如图1-53所示的角钢、钢管和铜棒等金属物，为了方便接地体埋入地下，可以将接地体的头部处理成尖角或扁角状。

人工接地体的安装方式有两种，即垂直安装和水平安装。

（1）垂直安装

人工接地体的垂直安装是指将人工接地体与地面垂直，通过打桩的方法埋入地下。人工接地体的垂直安装过程如下。

①挖埋设坑。在要埋设接地体的位置挖出埋设坑，埋设坑的形状和尺寸如图1-54所示，在埋设接地体时，要求接地体的顶部离地面大于0.6m，接地体与附近建筑物距离应大于1.5m。

②在坑内将接地体垂直打入地下。

③在接地体上连接接地线。引出线与接地体的连接可以采用焊接，也可以采用螺栓和管卡固定，连接方式如图1-55所示。

垂直安装接线体时，可以埋设单个接地体，也可以埋设多个接地体，并将多个接地体连接起来构成多极接地体，如图1-56所示。

（2）水平安装

如果安装接地体的地面土层较薄，则接地体可采取水平安装方式。水平安装接地体时，先挖出不小于0.6m深的沟，然后在沟内水平埋设接地体，水平接地体可用扁钢或圆钢，长度在几米到十几米之间。为了方便连接接地线，接地体一端要弯成直角并露出地面，再将接地线与露出地面的接地体连接。图1-57所示是一个水平安装好的接地体。

在安装接地体时，为了减小接地电阻，可采用下面的方法：

①深埋接地体。距地面越深的土壤，其电阻率越小，故深埋接地体可减小接地电阻。

②增加接地体的极数。

③在土壤电阻率高的地层，可用食盐、木炭拌匀后加水，洒在接地体周围。

④在土壤电阻率高的地层，也可以将埋设接地体处的泥土挖走，更换电阻率低的泥土。

2．接地线的安装

接地线是指连接接地体和电气设备的导线。接地线有自然接地线和人工接地线。自然接地线是指有其他用途但可为接地线的金属导线，如建筑物内的钢筋、配线的钢管等；人工接地线是指人工专门制作安装的用作接地线的金属导线。在一般情况下，可尽量利用自然接地线，在要求高或找不到自然接地体时，可安装人工接地线。接地线可分为接地干线和接地支线，接地干线用来连接接地体和接地支线，接地支线则用来连接多个接地体或用来连接电气设备和接地干线。接地干线和接地支线如图1-58所示。

（1）接地线的选择

接地线可选用铜线、铝线、圆钢和扁钢等，具体要求见表1-3。

这里需要补充的是，不能用铝导线来连接地下的接地体，可能会经常移动的电气设备必须采用铜芯绝缘软导线作为接地支线。

（2）接地干线的安装

接地干线用来连接接地支线和接地体或将多极接地体连接起来。安装接地干线的要点如下。

①接地干线与接地体的连接可采用电焊焊接，也可采用螺栓连接。在用电焊焊接后要涂沥青或防腐漆；用螺栓连接时，要对连接处进行除锈。

②连接多极接地体的接地干线和接地干线与接地支线的连接处，应安排在地沟内，并盖有沟盖。

③在室内布置接地干线时，一般沿墙面铺设，接地干线距地面约300mm，距墙面约15mm，并用线卡固定好。

④在用圆钢或扁钢作为接地干线时，接地干线之间的连接或接地干线的加长都要用电焊焊接。

（3）接地支线的安装

接地支线用来连接接地干线和电气设备。安装接地支线的要点如下。

①接地支线与接地干线、电气设备连接时，可采用电焊焊接，也可以用螺栓连接，要求连接处接触良好，并且牢固可靠。

②每一台电气设备都必须用单独的接地支线与干线连接，不能多台设备公用一根接地支线，也不能将多台设备的接地支线连接到接地干线的同一个连接点上。

③若安装位置易被接触，则应选用多股绝缘导线作为接地线。

④对于移动的电气设备（如冰箱、洗衣机），它们采用三极电源插头，如图1-59所示。电气设备的外壳通过导线与三极电源插头的接地端连接，这种插头需要插入三极插座，三极插座可采用如图1-60（a）所示的接线方式，这样移动设备的外壳通过三极插头接地线、三极插座接地线和接地支线与接地干线进行连接。如果室内没有安装专门的接地线，则也可以按图1-60（b）所示的方法，将三极插座的接地端与已接地的零线连接或悬空不接。

1.7.5　触电的急救方法

当发现人体触电后，第一步是让触电者迅速脱离电源，第二步是对触电者进行现场救护。

1．让触电者迅速脱离电源

让触电者迅速脱离电源可采用以下方法。

①切断电源。如断开电源开关、拔下电源插头或瓷插保险等，对于单极电源开关，断开一根导线不能确保一定切断了电源，故尽量切断双极开关（如闸刀开关、双极空气开关）。

②用带有绝缘柄的利器切断电源线。如果触电现场无法直接切断电源，则可用带有绝缘手柄的钢丝钳或带干燥木柄的斧头、铁锨等利器将电源线切断，切断时应防止带电导线断落触及周围的人体，不要同时切断两根线，以免两根线通过利器直接短路。

③用绝缘物使导线与触电者脱离。常见的绝缘物有干燥的木棒、竹竿、塑料硬管和绝缘绳等，用绝缘物挑开或拉开与触电者接触的导线。

④拉拽触电者衣服，使之与导线脱离。拉拽时，可戴上手套或在手上包缠干燥的衣服、围巾、帽子等绝缘物拖拽触电者，使之脱离电源。若触电者的衣裤是干燥的，又没有紧缠在身上，可直接用一只手抓住触电者不贴身的衣裤，将触电者拉脱电源。拖拽时切勿触及触电者的皮肤。还可以站在干燥的木板、木桌椅或橡胶垫等绝缘物品上，用一只手把触电者拉脱电源。

2．现场救护

触电者脱离电源后，应先就地进行救护，同时通知医院并做好将触电者送往医院的准备工作。

在现场救护时，根据触电者受伤害的轻重程度，可采取以下救护措施。

（1）对于未失去知觉的触电者

如果触电者所受的伤害不太严重，神志尚清醒，只是心悸、头晕、出冷汗、恶心、呕吐、四肢发麻、全身乏力，甚至一度昏迷，但未失去知觉，则应让触电者在通风暖和的地方静卧休息，并派人严密观察，同时请医生前来或送往医院诊治。

（2）对于已失去知觉的触电者

如果触电者已失去知觉，但呼吸和心跳尚正常，则应将其舒适地平卧，解开衣服以利呼吸，四周不要围人，保持空气流通，冷天应注意保暖，同时立即请医生前来或送往医院诊治。若发现触电者呼吸困难或心跳失常，应立即施行人工呼吸或胸外心脏按压。

（3）对于“假死”的触电者

触电者“假死”可能有三种临床症状：一是心跳停止，但尚能呼吸；二是呼吸停止，但心跳尚存（脉搏很弱）；三是呼吸和心跳均已停止。

当判定触电者呼吸和心跳停止时，应立即按心肺复苏法就地抢救，并立即请医生前来救治。心肺复苏法就是支持生命的三项基本措施：通畅气道；口对口（鼻）人工呼吸；胸外心脏按压（人工循环）。