感电事故及防止.docVIP

感電事故及防止 近年來由於社會的進步，，，，，，。 ，，，，。 ，，。，，，。，， 當感電電流達到使人體發生心室細動現象時，便很容易造成感電者的死亡。因心室細動時，心臟會失去推動血液循環的功能，在10秒內便可能造成感電者的昏迷，而3至6分鐘後即會使腦部發生無法復原的傷害，並進而造成死亡。 電流對人體之影響 在感電事故中，人體對觸電的反應取決於流過人體電流（即感電電流）之大小，而感電電流之大小又取決於感電電壓、人體電阻及人體與大地及設備間之接觸電阻。雖然人體的電阻變化範圍甚大，但為取得較保守的安全基準，通常會選定較低的人體等效電阻值，再乘上人體之安全電流而計算出人體安全電壓。因此討論人體安全電壓，必須先瞭解感電電流對人體之影響。電流流經人體之效應，依該電流流貫時間之長短、大小及頻率而定。 頻率效應 在頻率50或60Hz之情況下，大概100mA之電流流經人體有可能會致命；在頻率3000至10000Hz之情況下，更高一點的電流是可以忍受的。 生理效應 人體感電所顯現之生理效應，依其電流大小由小而大來區分，會有下列之生理現象出現： 感知觸電。 肌肉收縮。 失去意識。 心臟顫抖。 呼吸神經阻斷。 起火燃燒。 電流之影響 電流大小 電 流 影 響 1mA 開始感知： 感覺到手或指尖有輕微刺痛現象。 1至6 mA 感覺疼痛，可釋放手握帶電體： 依據Dalziel對28個女性及134個男性所作之實驗結果可知，釋放電流（let-go current）之門檻值（機率0.5%）女性為：6 mA； mA。 %）女性為：10.5 mA； mA。 mA 感覺疼痛： 釋放手中所握之帶電體有所困難或不可能。 大於25 mA 肌肉收縮，會造成呼吸困難： 但不會造成永久傷害，當電流被阻斷後，該現象即會消失。 60至100 mA 心室微動（ventricular fibrillation）： 心跳停止或呼吸可能停止，會造成永久性傷害或死亡。 有感電流：當發生感電時，，，。 ，，，，。。，，。 Hz，AC 電流值mA 生 理 影 響 男 女 1.1 0.7 最小感知電流，有刺痛的感覺。 9 6 有痛苦的震驚，肌肉可自由活動。 16 10.5 有痛苦的震驚，人可脫離的界限。 23 15 痛苦的激烈震驚，肌肉僵硬，呼吸困難。 100 100 有心室微動的可能。 感電電流的安全界限理論： 由德國的Koeppen（卡本）提出： 認為人體所能承受的安全電流界限，I（mA）及電流持續時間T（sec）有關。 故障持續時間越短，則人體所能忍受之感電電流越高。 在下圖A曲線中，每一點之電量QA以50mA．sec為通過人體不致引起致命意外之安全界限值。曲線B為加上1.67倍的安全係數，即QB＝50mA．sec/1.67＝30mA．sec。（歐洲國家採用之） 美國的Dalziel的修正理論： 其認為感電事故的危險程度應與通過人體之功率有關。人體可忍受之電流限度，經由特殊設計之接地系統，使感電電流值保持在心室微動電流門檻值以下，則大部分之傷亡皆可以避免。 不顫動電流 Dalziel等學者指出：在0.03秒至3.0秒的感電期間內，不顫動電流（non-fibrillating current）Ib之大小與人體因感電而吸收之能量有關。以方程式表示如下： （1） 其中 Ib：流經人體之rms電流值，【安培】。 Ts：流經人體電流之時間，【秒】。 Sb：實驗常數，人體所能忍受之電擊能量。 由式（1），得： （2） 其中 對於體重50kg及70kg的人，其k、 代入（2）式，得知： （3） （4） 最大三秒鐘之不顫動電流 Dalziel實驗顯示，流過人體之電流量而不會導致心室微動者稱之為門檻電流，亦即不會導致心室微動之最大電流。上式（1）至（4）乃適用於0.03秒至3.0秒的感電期間內。在極端的情況下，最大3秒鐘不顫動電流Ib係以Ts＝3代入（3）及（4）式，得到： 實際上，顫動電流是個別體重之函數。體重70kg級之不顫動電流門檻值為91mA，體重50kg級之不顫動電流門檻值為67mA。 為安全設計，一般在接地系統設計時，常以下列為設計公式： 亦即，以體重50kg的個體，有99.5%的人可以經得起電流Ib而不會引起心室微動之條件為設計標準。 故障持續時間 個體意外碰觸活電或故障電路之感電持續時間，攸關生命及設備之安危。在意外發生時，應使發生觸電的時間越短越佳。 由下列式子，可以得之，限制所短故障持續時間，則人體可承受之電流值可因而大增。經簡單計算後，如表所示，可以繪製如下圖。 Ts（秒） 0.1 0.