现代生活已离不开电,但是电在给我们带来方便的同时,也会给我们带来危害。怎样才能做到安全用电呢?下面从欧姆定律的角度分析一下安全用电问题。
一、触电原因分析
触电泛指人体触及带电体时,有电流通过人体并对人体造成了不同程度的伤害。触电可分为两类:一类叫电击;另一类叫电伤。电击是指电流通过人体时所造成的内部伤害,破坏了人的心脏、呼吸及神经系统的正常工作,甚至危及生命。电伤是指电流的热效应、化学效应或机械效应对人体造成的伤害。其危险程度同很多因素有关。其中,以电压的大小、电流的大小和触电时间的长短为主要因素。
1.加在人体上的电压
较高的电压对人体的危害十分严重,轻的引起灼伤,重的则足以使人致死。较低的电压,人体抵抗得住,可以避免伤亡。一般的安全电压是不高于36V,高于这个电压,人触碰后将有危险。
2.通过人体的电流
人体接触的电压愈高,通过人体的电流愈大,人体的生理反应越明显,引起心脏异常跳动所需的时间越短,致命的危险就越大。电流只要超过0.1A就能造成触电死亡。
3.电流作用时间的长短
电流通过人体时间愈短获救的可能性愈大,时间愈长,电流对人体的机能破坏愈大,愈容易引起心脏异常跳动,获救的可能性也就愈小。电流即使在30~50mA之间,如果通电时间过长,同样会导致生命危险。
4.电流通过人体的途径
电流流经心脏就会引起心脏异常跳动而致死。较大的电流还会使心脏即刻停止跳动,在通电途径中,以从手经胸到脚的通路为最危险,从一只脚到另一只脚危险性较小。电流纵向通过人体要比横向通过人体时,更易发生心脏异常跳动,因此危险性更大一些。电流通过中枢神经系统时,会引起中枢神经系统失调而造成呼吸抑制,导致死亡。电流通过头部,会使人昏迷,严重时会造成死亡。电流通过脊髓时会使人截瘫。
二、安全用电原则
从上面的分析可以看出,触电的一个决定性因素就是电流的大小。由欧姆定律I=U/R,可知电流的大小不仅跟电压有关,还跟电阻有关。
(一)低压触电
家庭电路中的两根电线,一根是火线另一根是零线,触电事故都是人体直接或间接跟火线连接造成的,形成低压触电。
1. 单线触电:与地不绝缘的人体,碰到了电路中的火线,由于在火线和大地之间存在电压U,电流从火线→人体→大地形成通路。设U=220V,人体电阻R≈1000Ω,则流过人体的电流为:I=220V/1000Ω=220mA,此电流足以使人致命。如果人站在干燥的凳子上,设凳子的电阻为R0(R0很大),流过人体的电流I= 220V/(R+R0)很小,则相对比较安全。
2.双线触电:人的身体同时接触到火线和零线,此时,即使站在干燥的木凳上,人与地绝缘,因为火线和零线之间存在电压U,电流仍可以从火线→人体→零线形成通路,I=220/1000A=220mA,也会造成触电事故。
(二)高压触电
高压线路和高压设备的电压高达几十千伏至几百千伏,远远超出安全电压,接触它一定会发生触电事故,不接触而靠近它也会发生触电事故。高压触电可分为高压电弧触电和跨步电压触电。
1.高压电弧触电:当人们靠近高压带电体,到一定的距离时,高压带电体和人体之间会发生放电现象,这时就有较大的电流通过人体,发生高压电弧触电。
2.高压跨步触电:当高压输电线落在地面上,地面上与电线断头不同距离的各点间存在着电压,当人走近断头时,两脚前后位于离断头远近不同的位置上,两脚前后间有了电压,这时就有电流通过人体,形成了跨步电压触电。
因此安全用电的原则是:不接触低压带电体,不靠近高压带电体。
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