西门子模块一级总代理商|授权代理商-质量保证

电流辐射能量、静电和雷电在生产和生活中引发的与人的愿望相反的事件。预防电气事故是电气安全的核心问题。主要电气事故有电流伤害事故、高频电磁场伤害事故、雷电和静电事故以及电路故障事故。

电流伤害事故 人体触及带电体所发生的危及健康和生命的事件。电流伤害与触电方式有关，伤害的程度与通过人体电流的大小和种类等因素有关。

按照人体触及带电体的情况，触电方式分为单相触电、两相触电和跨步电压触电。(1)单相触电。在地面或其他接地导体上的人体某部位触及—相带电体。大部分触电事故都是单相触电，其对人体伤害的程度与电网运行方式有关。(2)两相触电。人体两个部位同时触及两相带电体。其危险性较大。(3)跨步电压触电。人体在接地点附近，由两脚之间跨步距离引起的电位差所造成的触电。在高压触电事故中，往往是人接近带电体而越过安全距离时，在其间击穿放电所造成。

电流对人体的伤害有电击和电伤两种情况。电击是指电流通过人体内部，破坏心脏、神经、呼吸系统正常工作而造成的伤害；电伤是指电流的热效应、化学效应或机械效应对人体外部造成的局部伤害(如电弧灼伤等)。大部分触电死亡事故是电击造成的。电流对人体的伤害程度与通过人体电流的大小、通电时间的长短、电流通过人体的途径、电流的种类和人体状况等因素有关。

(1)通过人体电流的大小。通过人体电流越大，人体生理反应越强烈，致命的危险越大。根据人体对电流大小的表现，将电流划分为三级：引起人体感觉的*小电流——感知电流；人触电后能自动摆脱电源的*大电流——摆脱电流；在较短时间内危及生命的*小电流——致命电流。对于不同的人，其数值不相同。实验资料表明，对于工频交流电，平均感知电流的有效值，成年男性约为1.1mA，女性约为0.7mA；*小摆脱电流有效值，成年男性约为9mA，女性约为6mA；电击致命的主要原因是电流引起心室颤动造成，引起心室颤动的电流与通电时间有关，在0.01～5s范围内，t≥1s时约50mA，t<1s时约为150mA。儿童承受电流的能力比成年人小。通过人体的电流取决于施加于人体的电压和人体电阻。人体电阻与皮肤干燥、完整、接触电极的面积、压力和电压有关，实验数据见表1。根据以上数据，可以确定在不同场合下安全电流的数值。

(2)通电时问的长短。通电时间越长，越易引起心室颤动。研究结果表明，通电时间超过人的心脏搏动周期(0.75s)时，心室颤动起始电流呈急剧下降趋势，见表2。

表1 不同条件下的人体电阻施加于人

①在干燥场所的皮肤，电流途径为单手至双脚；

②在潮湿场所的皮肤，电流途径为单手至双脚；

③在有水蒸气等特别潮湿场所的皮肤，电流途径为双手至双脚；

④相当于在游泳池中的情况，基本上为体内电阻。

表2  电流与通电时间关系的推算值

(根据动物实验)

(3)通过人体电流的途径。电流通过心脏会引起心室颤动而致死；通过中枢神经系统时，会引起中枢神经系统失调，造成呼吸窒息，导致死亡；通过头部，会使人昏迷，严重时造成死亡；通过脊髓，会使人瘫痪。各种不同通电路径的危险程度，用心脏电流系数来表示。心脏电流系数是指电流在指定的通电路径流过时，心脏电场强度与同样的电流流过左手至双脚路径时的心脏电场强度之比(表3)。

表3 不同通电路径的心脏电流系数

(4)通过电流的种类。直流电流、高频电流和冲击电流对人体都有伤害作用，但其伤害的程度—般都比工频电流轻。直流电流的*小感知电流：男性为5.2mA，女性为3.5mA；平均摆脱电流：男性为76mA，女性为51mA；可能引起心室颤动的电流在通电时间为0.03s时约为1300mA。交流电中，频率为25～300Hz时，对人体的伤害*为严重，低于或高于这个频段，伤害程度明显减轻。但高频电流易于灼伤皮肤，尤其是高压高频电流，更有电击致命的危险。雷电和静电放电都能产生冲击电流，冲击电流通过人体时能引起强烈的肌肉收缩。由于冲击电流流过人体的时间很短，与工频交流电相比，其导致心颤的阈值要高很多。研究表明，10μs、100A的冲击电流不会导致生命危险。

(5)人体的状况。电流对人体伤害程度与人体本身状况有密切关系，除人体电阻外，还与性别、年龄和健康状况等因素有关。对电流的敏感程度女性比男性高；受电击后的伤害儿童比成年人严重；体弱多病者比健康人遭受电击的伤害重。

高频电磁场伤害事故 人体在电磁场作用下，吸收辐射能量所受到的伤害。高频电磁场能引起人中枢神经功能失调和心血管系统功能恶化，从而导致头晕、头痛、乏力、睡眠失调、心动过速或过缓、血压升高或降低、心悸、心区疼痛等。除高频电磁场外，超高压的高强度工频电磁场对人体也有类似伤害作用。高频电磁场对人体的伤害程度与下列因素的关系为：场强愈大，对人体伤害愈严重，两者成正比关系；频率越高，对人体的危害作用越突出；每次作用时间越长，各次作用之间的间歇愈短，对人体的影响程度愈严重；作业场所温度越高，人体所表现出的伤害症状越厉害；作业场所湿度愈大，愈不利于作业人员的身体健康；与辐射源的距离愈近，受到的危害愈严重；在年龄和性别上，儿童和妇女对电磁场辐射所表现的敏感性明显；体质弱的人，受到电磁场作用后的症状比体质强的人显著。为使人避免受到电流伤害，应采取防护措施(见触电防护)。

雷电和静电事故 在自然界(雷电)和生产过程(静电)中，局部范围内，由于暂时失去平衡的正或负电荷的能量释放出来可能酿成的灾害。雷电是大自然力量分离和积累的电荷，雷电放电电流大、电压高，破坏力极大。雷击不仅能毁坏设施和设备、直接伤及人畜，还可能引起二次事故，如火灾、爆炸等。建构筑物，特别是具有爆炸和火灾危险的建构筑物，如发电厂、变电站、电力线路和油库等都应采取防雷措施(见雷电防护)。静电是指生产工艺过程中由于某些材料的相对运动、分离和积累起来的正电荷和负电荷。这些电荷的能量不大，不会直接使人致死，但静电电压可能高达数万乃至数十万伏，在现场发生放电，产生静电火花，引发火灾和爆炸。当人体接近带静电物体时，静电放电产生的瞬间冲击电流通过人体造成静电电击，可能引发坠落、摔倒等二次伤害事故或使工作人员精神紧张，影响工作。所以，在有火灾和爆炸危险的场所，如石油、化工、粉末加工、橡胶和塑料等行业采取静电防护措施。

电路故障事故  电能在传递、分配、使用、控制和转换过程中失去控制造成的事故。对电力系统和用电设备中出现的非正常短路、断路、漏电、绝缘老化、操作机构失灵、负载过重等电路故障，采取相应的防护措施。

空载磁场是在无载情况下（即电枢电流为零），励磁绕组中通入电流后由励磁磁动势单独建立的磁场。

　　空载时主磁场分布情况及计算方法已在第一节至第三节中介绍。

　　空载时主磁场的磁通分两部分，即主磁通和漏磁通。

　　由于磁极极靴宽度总是小于极距，在极靴下气隙较小，所以极靴下沿电枢表面主磁场较强，极靴以外，气隙加大，主磁场明显削弱，在两极间的几何中性线处磁密为零。气隙磁场磁密分布波形为一礼帽形，如下图：

图 一台四极直流电机中的空载磁场分布