現(xiàn)代生活已離不開電,但是電在給我們帶來方便的同時,也會給我們帶來危害。怎樣才能做到安全用電呢?下面從歐姆定律的角度分析一下安全用電問題。
一、觸電原因分析
觸電泛指人體觸及帶電體時,有電流通過人體并對人體造成了不同程度的傷害。觸電可分為兩類:一類叫電擊;另一類叫電傷。電擊是指電流通過人體時所造成的內(nèi)部傷害,破壞了人的心臟、呼吸及神經(jīng)系統(tǒng)的正常工作,甚至危及生命。電傷是指電流的熱效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)或機(jī)械效應(yīng)對人體造成的傷害。其危險程度同很多因素有關(guān)。其中,以電壓的大小、電流的大小和觸電時間的長短為主要因素。
1.加在人體上的電壓
較高的電壓對人體的危害十分嚴(yán)重,輕的引起灼傷,重的則足以使人致死。較低的電壓,人體抵抗得住,可以避免傷亡。一般的安全電壓是不高于36v,高于這個電壓,人觸碰后將有危險。
2.通過人體的電流
人體接觸的電壓愈高,通過人體的電流愈大,人體的生理反應(yīng)越明顯,引起心臟異常跳動所需的時間越短,致命的危險就越大。電流只要超過0.1a就能造成觸電死亡。
3.電流作用時間的長短
電流通過人體時間愈短獲救的可能性愈大,時間愈長,電流對人體的機(jī)能破壞愈大,愈容易引起心臟異常跳動,獲救的可能性也就愈小。電流即使在30~50ma之間,如果通電時間過長,同樣會導(dǎo)致生命危險。
4.電流通過人體的途徑
電流流經(jīng)心臟就會引起心臟異常跳動而致死。較大的電流還會使心臟即刻停止跳動,在通電途徑中,以從手經(jīng)胸到腳的通路為最危險,從一只腳到另一只腳危險性較小。電流縱向通過人體要比橫向通過人體時,更易發(fā)生心臟異常跳動,因此危險性更大一些。電流通過中樞神經(jīng)系統(tǒng)時,會引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)失調(diào)而造成呼吸抑制,導(dǎo)致死亡。電流通過頭部,會使人昏迷,嚴(yán)重時會造成死亡。電流通過脊髓時會使人截癱。
二、安全用電原則
從上面的分析可以看出,觸電的一個決定性因素就是電流的大小。由歐姆定律i=u/r,可知電流的大小不僅跟電壓有關(guān),還跟電阻有關(guān)。
(一)低壓觸電
家庭電路中的兩根電線,一根是火線另一根是零線,觸電事故都是人體直接或間接跟火線連接造成的,形成低壓觸電。
1. 單線觸電:與地不絕緣的人體,碰到了電路中的火線,由于在火線和大地之間存在電壓u,電流從火線→人體→大地形成通路。設(shè)u=220v,人體電阻r≈1000ω,則流過人體的電流為:i=220v/1000ω=220ma,此電流足以使人致命。如果人站在干燥的凳子上,設(shè)凳子的電阻為r0(r0很大),流過人體的電流i= 220v/(r+r0)很小,則相對比較安全。
2.雙線觸電:人的身體同時接觸到火線和零線,此時,即使站在干燥的木凳上,人與地絕緣,因?yàn)榛鹁€和零線之間存在電壓u,電流仍可以從火線→人體→零線形成通路,i=220/1000a=220ma,也會造成觸電事故。
(二)高壓觸電
高壓線路和高壓設(shè)備的電壓高達(dá)幾十千伏至幾百千伏,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出安全電壓,接觸它一定會發(fā)生觸電事故,不接觸而靠近它也會發(fā)生觸電事故。高壓觸電可分為高壓電弧觸電和跨步電壓觸電。
1.高壓電弧觸電:當(dāng)人們靠近高壓帶電體,到一定的距離時,高壓帶電體和人體之間會發(fā)生放電現(xiàn)象,這時就有較大的電流通過人體,發(fā)生高壓電弧觸電。
2.高壓跨步觸電:當(dāng)高壓輸電線落在地面上,地面上與電線斷頭不同距離的各點(diǎn)間存在著電壓,當(dāng)人走近斷頭時,兩腳前后位于離斷頭遠(yuǎn)近不同的位置上,兩腳前后間有了電壓,這時就有電流通過人體,形成了跨步電壓觸電。
因此安全用電的原則是:不接觸低壓帶電體,不靠近高壓帶電體。