1.7 安全用電與急救

1.7.1 電流對人體的傷害

1．人體對不同電流呈現的癥狀

當人體不小心接觸帶電體時，就會有電流流過人體，這就是觸電。人體在觸電時表現出來的癥狀與流過人體的電流有關，表1-2所示是人體通過大小不同的交、直流電流時所表現出來的癥狀。

從表中可以看出，流過人體的電流越大，人體表現出來的癥狀越強烈，電流對人體的傷害越大；另外，對于相同大小的交流和直流電流來說，交流電流對人體傷害更大一些。

一般規定，10mA以下的工頻（50Hz或60Hz）交流電流或50mA以下的直流電流對人體是安全的，故將該范圍內的電流稱為安全電流。

2．與觸電傷害程度有關的因素

有電流通過人體是觸電對人體傷害的最根本原因，流過人體的電流越大，人體受到的傷害越嚴重。觸電對人體傷害程度的具體相關因素如下。

① 人體電阻的大小。人體是一種有一定阻值的導電體，其電阻大小不是固定的，當人體皮膚干燥時阻值較大（10～100kΩ）；當皮膚出汗或破損時阻值較小（800～1000Ω）；另外，當接觸帶電體的面積大、接觸緊密時，人體電阻也會減小。在接觸大小相同的電壓時，人體電阻越小，流過人體的電流就越大，觸電對人體的傷害就越嚴重。

② 觸電電壓的大小。當人體觸電時，接觸的電壓越高，流過人體的電流就越大，對人體的傷害就越嚴重。一般規定，在正常的環境下安全電壓為36V，在潮濕場所的安全電壓為24V和12V。

③ 觸電的時間。如果觸電后長時間未能脫離帶電體，電流長時間流過人體會造成嚴重的傷害。

此外，即使相同大小的電流，流過人體的部位不同，對人體造成的傷害也不同。電流流過心臟和大腦時，對人體危害最大，所以雙手之間、頭足之間和手腳之間的觸電更為危險。

1.7.2 人體觸電的幾種方式

人體觸電的方式主要有單相觸電、兩相觸電和跨步觸電。

1．單相觸電

單相觸電是指人體只接觸一根相線時發生的觸電。單相觸電又分為電源中性點接地觸電和電源中性點不接地觸電。

（1）電源中性點接地觸電

電源中性點接地觸電方式如圖1-45所示。電源中性點接地觸電是在電力變壓器低壓側中性點接地的情況下發生的。

電力變壓器的低壓側有三個繞組，它們的一端接在一起并與大地相連，這個連接點稱為中性點。每個繞組上有220V電壓，每個繞組在中性點另一端接出一根相線，每根相線與地面之間有220V的電壓。當站在地面上的人體接觸某一根相線時，就有電流流過人體，電流的途徑是：變壓器低壓側L3相繞組的一端→相線→人體→大地→接地體→變壓器中性點→L3繞組的另一端，如圖1-45中虛線所示。

該觸電方式對人體的傷害程度與人體與地面的接觸電阻有關。若赤腳站在地面上，人與地面的接觸電阻小，流過人體的電流大，觸電傷害大；若穿著膠底鞋，則傷害輕。

（2）電源中性點不接地觸電

電源中性點不接地觸電方式如圖1-46所示。電源中性點不接地觸電是在電力變壓器低壓側中性點不接地的情況下發生的。

電力變壓器低壓側的三個繞組中性點未接地，任意兩根相線之間有380V的電壓（該電壓是由兩個繞組上的電壓串聯疊加而得到的）。當站在地面上的人體接觸某一根相線時，就有電流流過人體，電流的途徑是：L3相線→人體→大地，再分為兩路，一路經電氣設備與地之間的絕緣電阻R2流到L2相線，另一路經R3流到L1相線。

該觸電方式對人體的傷害程度除了與人體和地面的接觸電阻有關外，還與電氣設備電源線和地之間的絕緣電阻有關。若電氣設備絕緣性能良好，一般不會發生短路現象；若電氣設備嚴重漏電或某相線與地短路，則加在人體上的電壓將達到380V，從而導致嚴重的觸電事故。

2．兩相觸電

兩相觸電是指人體同時接觸兩根相線時發生的觸電。兩相觸電如圖1-47所示。

當人體同時接觸兩根相線時，由于兩根相線之間有380V的電壓，有電流流過人體，電流途徑是：一根相線→人體→另一根相線。由于加到人體的電壓有380V，故流過人體的電流很大，在這種情況下，即使觸電者穿著絕緣鞋或站在絕緣臺上，也起不了保護作用，因此兩相觸電對人體是很危險的。

3．跨步觸電

當電線或電氣設備與地發生漏電或短路時，有電流向大地泄漏擴散，在電流泄漏點周圍會產生電壓降，當人體在該區域行走時會發生觸電現象，這種觸電稱為跨步觸電。跨步觸電如圖1-48所示。

圖中的一根相線掉到地面上，導線上的電壓直接加到地面，以導線落地點為中心，導線上的電流向大地四周擴散，同時隨著遠離導線落地點，地面的電壓也逐漸下降，距離落地點越遠，電壓越低。當人在導線落地點周圍行走時，由于兩只腳的著地點與導線落地點的距離不同，這兩點電壓也不同，圖中A點與B點的電壓不同，它們存在著電壓差，比如A點電壓為110V, B點電壓為60V，那么兩只腳之間的電壓差為50V，該電壓使電流流過兩只腳，從而導致人體觸電。

一般來說，在低壓電路中，在距離電流泄漏點1m范圍內，電壓約有60%的降低；在2～10m范圍內，約有24%的降低；在11～20m范圍內，約有8%的降低；在20m以外電壓就很低，通常不會發生跨步觸電現象。

根據跨步觸電原理可知，只有兩只腳的距離小才能讓兩只腳之間的電壓小，才能減輕跨步觸電的危害，所以當不小心進入跨步觸電區域時，不要急于邁大步跑出來，而是邁小步或單足跳出。

1.7.3 接地與接零

電氣設備在使用過程中可能會出現絕緣層損壞、老化或導線短路等現象，這樣會使電氣設備的外殼帶電，如果人不小心接觸外殼，就會發生觸電事故。解決這個問題的方法就是將電氣設備的外殼接地或接零。

1．接地

接地是指將電氣設備的金屬外殼或金屬支架直接與大地連接，如圖1-49所示。

在圖1-49中，為了防止電動機外殼帶電而引起觸電事故，對電動機進行接地，即用一根接地線將電動機的外殼與埋入地下的接地裝置連接起來。當電動機內部繞組與外殼漏電或短路時，外殼會帶電，將電動機外殼進行接地后，外殼上的電會沿接地線、接地裝置向大地泄放掉，在這種情況下，即使人體接觸電動機外殼，也會由于人體電阻遠大于接地線與接地裝置的接地電阻（接地電阻通常小于4Ω），外殼上電流絕大多數從接地裝置泄入大地，而沿人體進入大地的電流很小，不會對人體造成傷害。

2．接零

接零是指將電氣設備的金屬外殼或金屬支架等與零線連接起來。接零如圖1-50所示。

在圖1-50中，變壓器低壓側的中性點引出線稱為零線，零線一方面與接地裝置連接，另一方面和三根相線一起向用戶供電。由于這種供電方式采用一根零線和三根相線，因此稱為三相四線制供電。為了防止電動機外殼帶電，除了可以將外殼直接與大地連接外，也可以將外殼與零線連接，當電動機某繞組與外殼短路或漏電時，外殼與繞組間的絕緣電阻下降，會有電流從變壓器某相繞組→相線→漏電或短路的電動機繞組→外殼→零線→中性點，最后到相線的另一端。該電流使電動機串接的熔斷器熔斷，從而保護電動機內部繞組，防止故障范圍擴大。在這種情況下，即使熔斷器未能及時熔斷，也會由于電動機外殼通過零線接地，外殼上的電壓很低，因此人體接觸外殼不會產生觸電傷害。

對電氣設備進行接零，在電氣設備短路或漏電時，會讓電氣設備呈現單相短路，可以讓保護裝置迅速動作而切斷電源。另外，通過將零線接地，可以拉低電氣設備外殼的電壓，從而避免人體接觸外殼時造成觸電傷害。

3．重復接地

重復接地是指在零線上多處進行接地。重復接地如圖1-51所示，從圖中可以看出，零線除了將中性點接地外，還在H點進行了接地。

在零線上重復接地有以下優點。

① 有利于減小零線與地之間的電阻。零線與地之間的電阻主要由零線自身的電阻決定，零線越長，電阻越大，這樣距離接地點越遠的位置，零線上的電壓越高。如圖1-50中的F點距離接地點較遠，F點與接地點之間的電阻就較大，若電動機的繞組與外殼短路或漏電，則雖然外殼通過零線與地連接，但因為外殼與接地點之間的電阻大，所以電動機外殼上仍有較高的電壓，人體接觸外殼就有觸電的危險。如果采用如圖1-51所示的重復接地，在零線兩處接地，可以減小零線與地之間的電阻，在電氣設備漏電時，可以使電氣設備外殼和零線的電壓很低，不至于發生觸電事故。

② 當零線開路時，可以降低零線電壓和避免燒壞單相電氣設備。在圖1-52所示的電氣線路中，如果零線在E點開路，H點又未接地，此時若電動機A的某繞組與外殼短路，這里假設與L3相線連接的繞組與外殼短路，那么L3相線上的電壓通過電動機A上的繞組、外殼加到零線上，零線上的電壓大小就與L3相線上的電壓一樣。由于每根相線與地之間的電壓為220V，因此零線上也有220V的電壓，而零線又與電動機B外殼相連，所以電動機A和電動機B的外殼都有220V的電壓，人體接觸電動機外殼時就會觸電。另外，并接在相線L2與零線之間的燈泡兩端有380V的電壓（燈泡相當于接在相線L2、L3之間），由于正常工作時燈泡兩端電壓為220V，而現在由于L3相線與零線短路，燈泡兩端電壓變成380V，燈泡就會燒壞。如果采用重復接地，在零線H點位置也接地，則即使E點開路，依靠H點的接地也可以將零線電壓拉低，從而避免上述情況的發生。

1.7.4 接地裝置的安裝

接地裝置包括接地體和接地線，電氣設備通過接地線與接地體進行連接而實現接地。

1．接地體的安裝

接地體是指埋設在地下的導體。接地體包括自然接地體和人工接地體。埋設在地下的各種金屬結構的物體（如金屬自來水管、建筑用金屬樁和鋼筋等）都可當作自然接地體，而人工接地體是用人工的方法制作并埋設在地下的金屬物體。如果接地要求不是很高且所在位置又有自然接地體，則可以采用自然接地體，否則采用人工接地體。人工接地體可采用如圖1-53所示的角鋼、鋼管和銅棒等金屬物，為了方便接地體埋入地下，可以將接地體的頭部處理成尖角或扁角狀。

人工接地體的安裝方式有兩種，即垂直安裝和水平安裝。

（1）垂直安裝

人工接地體的垂直安裝是指將人工接地體與地面垂直，通過打樁的方法埋入地下。人工接地體的垂直安裝過程如下。

① 挖埋設坑。在要埋設接地體的位置挖出埋設坑，埋設坑的形狀和尺寸如圖1-54所示，在埋設接地體時，要求接地體的頂部離地面大于0.6m，接地體與附近建筑物距離應大于1.5m。

② 在坑內將接地體垂直打入地下。

③ 在接地體上連接接地線。引出線與接地體的連接可以采用焊接，也可以采用螺栓和管卡固定，連接方式如圖1-55所示。

垂直安裝接線體時，可以埋設單個接地體，也可以埋設多個接地體，并將多個接地體連接起來構成多極接地體，如圖1-56所示。

（2）水平安裝

如果安裝接地體的地面土層較薄，則接地體可采取水平安裝方式。水平安裝接地體時，先挖出不小于0.6m深的溝，然后在溝內水平埋設接地體，水平接地體可用扁鋼或圓鋼，長度在幾米到十幾米之間。為了方便連接接地線，接地體一端要彎成直角并露出地面，再將接地線與露出地面的接地體連接。圖1-57所示是一個水平安裝好的接地體。

在安裝接地體時，為了減小接地電阻，可采用下面的方法：

① 深埋接地體。距地面越深的土壤，其電阻率越小，故深埋接地體可減小接地電阻。

② 增加接地體的極數。

③ 在土壤電阻率高的地層，可用食鹽、木炭拌勻后加水，灑在接地體周圍。

④ 在土壤電阻率高的地層，也可以將埋設接地體處的泥土挖走，更換電阻率低的泥土。

2．接地線的安裝

接地線是指連接接地體和電氣設備的導線。接地線有自然接地線和人工接地線。自然接地線是指有其他用途但可為接地線的金屬導線，如建筑物內的鋼筋、配線的鋼管等；人工接地線是指人工專門制作安裝的用作接地線的金屬導線。在一般情況下，可盡量利用自然接地線，在要求高或找不到自然接地體時，可安裝人工接地線。接地線可分為接地干線和接地支線，接地干線用來連接接地體和接地支線，接地支線則用來連接多個接地體或用來連接電氣設備和接地干線。接地干線和接地支線如圖1-58所示。

（1）接地線的選擇

接地線可選用銅線、鋁線、圓鋼和扁鋼等，具體要求見表1-3。

這里需要補充的是，不能用鋁導線來連接地下的接地體，可能會經常移動的電氣設備必須采用銅芯絕緣軟導線作為接地支線。

（2）接地干線的安裝

接地干線用來連接接地支線和接地體或將多極接地體連接起來。安裝接地干線的要點如下。

① 接地干線與接地體的連接可采用電焊焊接，也可采用螺栓連接。在用電焊焊接后要涂瀝青或防腐漆；用螺栓連接時，要對連接處進行除銹。

② 連接多極接地體的接地干線和接地干線與接地支線的連接處，應安排在地溝內，并蓋有溝蓋。

③ 在室內布置接地干線時，一般沿墻面鋪設，接地干線距地面約300mm，距墻面約15mm，并用線卡固定好。

④ 在用圓鋼或扁鋼作為接地干線時，接地干線之間的連接或接地干線的加長都要用電焊焊接。

（3）接地支線的安裝

接地支線用來連接接地干線和電氣設備。安裝接地支線的要點如下。

① 接地支線與接地干線、電氣設備連接時，可采用電焊焊接，也可以用螺栓連接，要求連接處接觸良好，并且牢固可靠。

② 每一臺電氣設備都必須用單獨的接地支線與干線連接，不能多臺設備共用一根接地支線，也不能將多臺設備的接地支線連接到接地干線的同一個連接點上。

③ 若安裝位置易被接觸，則應選用多股絕緣導線作為接地線。

④ 對于移動的電氣設備（如冰箱、洗衣機），它們采用三極電源插頭，如圖1-59所示。電氣設備的外殼通過導線與三芯電源插頭的接地端連接，這種插頭需要插入三極插座，三極插座可采用如圖1-60（a）所示的接線方式，這樣移動設備的外殼通過三極插頭接地線、三極插座接地線和接地支線與接地干線進行連接。如果室內沒有安裝專門的接地線，則也可以按圖1-60（b）所示的方法，將三極插座的接地端與已接地的零線連接或懸空不接。

1.7.5 觸電的急救方法

當發現人體觸電后，第一步是讓觸電者迅速脫離電源，第二步是對觸電者進行現場救護。

1．讓觸電者迅速脫離電源

讓觸電者迅速脫離電源可采用以下方法。

① 切斷電源。如斷開電源開關、拔下電源插頭或瓷插保險等，對于單極電源開關，斷開一根導線不能確保一定切斷了電源，故盡量切斷雙極開關（如閘刀開關、雙極空氣開關）。

② 用帶有絕緣柄的利器切斷電源線。如果觸電現場無法直接切斷電源，可用帶有絕緣手柄的鋼絲鉗或帶干燥木柄的斧頭、鐵锨等利器將電源線切斷，切斷時應防止帶電導線斷落觸及周圍的人體，不要同時切斷兩根線，以免兩根線通過利器直接短路。

③ 用絕緣物使導線與觸電者脫離。常見的絕緣物有干燥的木棒、竹竿、塑料硬管和絕緣繩等，用絕緣物挑開或拉開觸電者接觸的導線。

④ 拉拽觸電者衣服，使之與導線脫離。拉拽時，可戴上手套或在手上包纏干燥的衣服、圍巾、帽子等絕緣物拖拽觸電者，使之脫離電源。若觸電者的衣褲是干燥的，又沒有緊纏在身上，可直接用一只手抓住觸電者不貼身的衣褲，將觸電者拉脫電源。拖拽時切勿觸及觸電者的皮膚。還可以站在干燥的木板、木桌椅或橡膠墊等絕緣物品上，用一只手把觸電者拉脫電源。

2．現場救護

觸電者脫離電源后，應先就地進行救護，同時通知醫院并做好將觸電者送往醫院的準備工作。

在現場救護時，根據觸電者受傷害的輕重程度，可采取以下救護措施。

（1）對于未失去知覺的觸電者

如果觸電者所受的傷害不太嚴重，神志尚清醒，只是心悸、頭暈、出冷汗、惡心、嘔吐、四肢發麻、全身乏力，甚至一度昏迷，但未失去知覺，則應讓觸電者在通風暖和的地方靜臥休息，并派人嚴密觀察，同時請醫生前來或送往醫院診治。

（2）對于已失去知覺的觸電者

如果觸電者已失去知覺，但呼吸和心跳尚正常，則應將其舒適地平臥，解開衣服以利呼吸，四周不要圍人，保持空氣流通，冷天應注意保暖，同時立即請醫生前來或送往醫院診治。若發現觸電者呼吸困難或心跳失常，應立即施行人工呼吸或胸外心臟按壓。

（3）對于“假死”的觸電者

觸電者“假死”可能有三種臨床癥狀：一是心跳停止，但尚能呼吸；二是呼吸停止，但心跳尚存（脈搏很弱）；三是呼吸和心跳均已停止。

當判定觸電者呼吸和心跳停止時，應立即按心肺復蘇法就地搶救，并立即請醫生前來。心肺復蘇法就是支持生命的三項基本措施：通暢氣道；口對口（鼻）人工呼吸；胸外心臟按壓（人工循環）。