焊接與切割操作中常見(jiàn)觸電事故原因及防范措施

焊接與切割操作中常見(jiàn)觸電事故原因及防范措施

一、電流對(duì)人體的危害的三種形式

（一）電流對(duì)人體危害

1.電擊

電擊是由于電流通過(guò)人體內(nèi)而造成的內(nèi)部器官在生理上的反應(yīng)和

病變。如刺痛、灼熱感、痙攣、麻痹、昏迷、心室顫抖或停跳、呼吸困

難或停止等現(xiàn)象。電流對(duì)人體造成死亡絕大部分是電擊所致。

2.電傷

電傷是電流對(duì)人體造成的外傷，如電灼傷、電烙印、皮膚金屬化等。

（1）電灼傷

電灼傷有接觸灼傷和電弧灼傷兩種。接觸灼傷發(fā)生在高壓觸電事

故時(shí)，在電流通過(guò)人體皮膚的進(jìn)出口處造成的灼傷，一般進(jìn)口處比出口

處灼傷嚴(yán)峻。接觸灼傷面積雖較小，但深度可達(dá)三度C灼傷處皮膚呈黃

褐色，可涉及皮下組織、肌肉、神經(jīng)和血管，甚至使骨骼炭化。由于傷

及人體組織深層，傷口難以愈合，有的甚至需要幾年才能結(jié)痂。

電弧灼傷發(fā)生在誤操作或人體過(guò)分接近高壓帶電體而產(chǎn)生電弧放

電時(shí)，這時(shí)高溫電弧將猶如火焰一樣把皮膚燒傷，被燒傷的皮膚將發(fā)紅、

起泡、燒焦、壞死。電弧還會(huì)使眼睛受到嚴(yán)峻損害。

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（2）電烙印

電烙印發(fā)生在人體與帶電體有良好的接觸的情況下，在皮膚外表

將留下和被接觸帶電體外形相像的腫塊痕跡。有時(shí)在觸電后并不立刻

顯現(xiàn)，而是相隔一段時(shí)I可后才顯現(xiàn)。電烙印一般不發(fā)炎或化膿，但往

往造成局部麻木和失去知覺(jué)。

（3）皮膚金屬化

由于電弧的溫度極高（中心溫度可達(dá)6000?XXXOOC）,可使其四

周的金屬熔化、蒸發(fā)并飛濺到皮膚表層而使皮膚金屬化。金屬化后的皮

膚外表變得粗糙堅(jiān)硬，膚色與金屬種類(lèi)有關(guān)，或灰黃（鉛），或綠（紫

銅），或蘭綠（黃銅）。金屬化后的皮膚經(jīng)過(guò)一段時(shí)間會(huì)自行脫落，一般

不會(huì)留下不良后果。

3.電磁場(chǎng)生理?yè)p害

電磁場(chǎng)生理?yè)p害是指高頻電磁場(chǎng)的作用下，器官組織及其功能將

受到損傷，主要表現(xiàn)為神經(jīng)系統(tǒng)功能失調(diào)，如頭暈、頭痛、失眠、健忘、

多汗、心悸、厭食等病癥，有些人還會(huì)有脫發(fā)、顫抖、弱視、性功能減

退、月經(jīng)失調(diào)等異樣病癥。其次是顯現(xiàn)較明顯的心血管病癥，如心律紊

亂、血壓改變、心區(qū)痛苦等。假如損害嚴(yán)峻，還可能在短時(shí)間內(nèi)失去知

覺(jué)。

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電磁場(chǎng)對(duì)人體的損害作用是功能性的，并具有滯后性特點(diǎn)。即損害

是漸漸積累的，脫離接觸后病癥會(huì)漸漸消逝。但在高強(qiáng)度電磁場(chǎng)作用下

長(zhǎng)期工作，一些病癥可能持續(xù)成痼疾，甚至遺傳給后代。

（二）電流對(duì)人體危害程度的有關(guān)因素

電流對(duì)人體的危害程度與通過(guò)人體的電流強(qiáng)度、通電持續(xù)時(shí)間、電

流的頻率、電流通過(guò)人體的部位（途徑）以及觸電者的身體狀況等多種

因素有關(guān)。

1.電流強(qiáng)度

通過(guò)人體的電流越大，人體的生理反應(yīng)越劇烈，對(duì)人體的損害就越

大。根據(jù)人體對(duì)電流的生理反應(yīng)強(qiáng)弱和電流對(duì)人體的損害程度，可將電

流大致分為感知電流、掙脫電流和致命電流。

2.電流通過(guò)人體的持續(xù)時(shí)間

觸電致死的生理現(xiàn)象是心室顫抖。電流通過(guò)人體的持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng),

越簡(jiǎn)單引起心室顫抖，觸電的后果也越嚴(yán)峻。這一方面是由于通電時(shí)間

越長(zhǎng)，能量積累越多，較小的電流通過(guò)人體就可以引起心室顫抖；另一

方面是由于心臟在收縮與舒張的時(shí)間間隙（約0.1s）內(nèi)對(duì)電流最為敏感,

通電時(shí)間一長(zhǎng)，重合這段時(shí)間間隙的可能性就越大，心室顫抖的可能性

也就越大。此外，通電時(shí)間一長(zhǎng)，電流的熱效應(yīng)和化學(xué)效應(yīng)將會(huì)使人體

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出汗和組織電解，從而使人體電阻漸漸降低，流過(guò)人體的電流漸漸增大,

使觸電損害更加嚴(yán)峻。

3.電流頻率

人體對(duì)不同頻率電流的生理敏感性是不同的，因此不同種類(lèi)的電

流對(duì)人體的損害程度也就有區(qū)分。工頻電流對(duì)人體的損害最為嚴(yán)峻（男

性平均掙脫電流為10mA）；直流電流對(duì)人體的損害則較輕（男性平均

掙脫電流為76mA）；高頻電流對(duì)人體的損害程度遠(yuǎn)不及工頻溝通電嚴(yán)

峻，故醫(yī)療臨床上有利用高頻電流作理療者，但電壓過(guò)高的高頻電流仍

會(huì)使人觸電致死；沖擊電流是作用時(shí)間極短（以微秒計(jì)）的電流（如雷

電放電電流和靜電放電電流）。沖擊電流對(duì)人體的損害程度與沖擊放電

能量有關(guān)。由于沖擊電流作用的時(shí)間極短暫，數(shù)十毫安才能被人體感知。

4.電流通過(guò)人體的途徑

電流取任何途徑通過(guò)人體都可以致人死亡。電流通過(guò)心臟、中樞神

經(jīng)（腦部和脊髓）呼吸系統(tǒng)是最危險(xiǎn)的。因此，從左手到前胸是最危險(xiǎn)

的電流路徑，這時(shí)心臟、肺部、脊髓等重要器官都處于電路內(nèi)，很簡(jiǎn)單

引起心室顫抖和中樞神經(jīng)失調(diào)而死亡；從右手到腳的途徑的危險(xiǎn)性要

小些，但會(huì)因痙攣而摔傷；從右手至左手的危險(xiǎn)性又比右手到腳要小些;

危險(xiǎn)性最小的電流途徑是從腳至腳，但觸電者可能因痙攣而摔倒，導(dǎo)致

電流通過(guò)全身或二次事故。

5.人體的健康狀況

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實(shí)驗(yàn)研討說(shuō)明，觸電危險(xiǎn)性與人體狀況有關(guān)。觸電者的性別、年齡、

健康狀況、精神狀態(tài)和人體電阻都會(huì)對(duì)觸電后果發(fā)生影響。例如一個(gè)患

有心臟病、結(jié)核病、內(nèi)分泌器官疾病的人，由于自身的抵抗力低下，會(huì)

使觸電后果更為嚴(yán)峻。處在精神狀態(tài)不良、心情愁?lèi)灮蚓谱碇械娜耍|

電的危險(xiǎn)性也較大。相反，一個(gè)身心健康，常常從事體育錘煉的人，觸

電的后果相對(duì)來(lái)說(shuō)會(huì)輕一些。婦女、老年人以及體重較輕的人耐受電流

刺激的力量也相對(duì)要弱一些，他們觸電的后果也比青壯年男子更為嚴(yán)

峻。

二、人體觸電

人體觸電的方式多種多樣，一般可分為直接接觸觸電和間接接觸

觸電兩種主要觸電方式。此外，還有高壓電場(chǎng)、高頻電磁場(chǎng)、靜電感應(yīng)、

雷擊等對(duì)人體造成的損害。

（一）直接接觸觸電

人體直接觸及或過(guò)分靠近電氣裝備及線(xiàn)路的帶電導(dǎo)體而發(fā)生的觸

電現(xiàn)象稱(chēng)為直接接觸觸電。單相觸電、兩相觸電、電弧損害都屬于直接

接觸觸電。

1.單相觸電

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當(dāng)人體直接碰觸帶電裝備或線(xiàn)路的一相導(dǎo)體時(shí)，電流通過(guò)人體而

發(fā)生的觸電現(xiàn)象稱(chēng)之為單相觸電。這種觸電事故的規(guī)律及后果與電網(wǎng)

中性點(diǎn)運(yùn)行方式有關(guān)。

（1）在中性點(diǎn)直接接地的電網(wǎng)中發(fā)生單相觸電的情況如圖9—17

（a）所示。設(shè)人體與大地接觸良好，土壤電阻忽視不計(jì)，由于人體電

阻比中性點(diǎn)工作接地電阻大得多，加于人體的電壓幾乎等于電網(wǎng)相電

壓，這時(shí)流過(guò)人體的電流為

式中U（p------電網(wǎng)相電壓（V）；

Ro——電網(wǎng)中性點(diǎn)工作接地電阻（Q）；

Rb——人體電阻（Q）；

lb------流過(guò)人體的電流（A）。

對(duì)于380/220V三相四線(xiàn)制電網(wǎng)，U（p=220V,Ro=4Q,若取人體

電阻Rb=1700Q,則由式9—17可算出流過(guò)人體的電流lb=129mA,遠(yuǎn)

大于安全電流30mA,足以危及觸電者的生命。

明顯，單相觸電的后果與人體和大地間的接觸狀況有關(guān)。假如人體

站在枯燥的絕緣地板上，由于人體與大地間有很大的絕緣電阻，通過(guò)人

體的電流就很小，則就不會(huì)有觸電危險(xiǎn)，但如地板潮濕，那就有觸電危

險(xiǎn)。

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（2）中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)中發(fā)生單相觸電的情況如圖9—17（b）所

示。這時(shí)電流將從電源火線(xiàn)經(jīng)人體、其他兩相的對(duì)地阻抗（由線(xiàn)路的絕

緣電阻和對(duì)地電容構(gòu)成）回到電源的中性點(diǎn)形成回路。此時(shí)，通過(guò)人體

的電流與線(xiàn)路的絕緣電阻和對(duì)地電容的數(shù)值有關(guān)。在低壓電網(wǎng)中，對(duì)地

電容C很小，通過(guò)人體的電流主要取決于線(xiàn)路絕緣電阻R。正常情況

下，裝備的絕緣電阻相當(dāng)大，通過(guò)人體的電流很小，一般不致造成對(duì)人

體的損害。但當(dāng)線(xiàn)路絕緣下降時(shí)，單相

觸電對(duì)人體的危害仍然存在。而在高壓中性點(diǎn)不裝地電網(wǎng)中（特別

在對(duì)地電容較大的電纜線(xiàn)路上）線(xiàn)路對(duì)地電容較大，通過(guò)人體的電容電

流，將危及觸電者的安全°

2.兩相觸電

人體同時(shí)觸及帶電裝備或線(xiàn)路中的兩相導(dǎo)體而發(fā)生的觸電方式稱(chēng)

為兩相觸電，如圖9—18所示。兩相觸電時(shí)，作用于人體上的電壓為線(xiàn)

電壓，電流將從一相導(dǎo)體經(jīng)人體流入另一相導(dǎo)體，這種情況是很危險(xiǎn)的。

以380/220V三相四線(xiàn)制為例，這時(shí)加于人體的電壓為380V,若人體

電阻按1700。考慮，則流過(guò)人體內(nèi)部的電流將達(dá)224mA,足以致人死

亡。因此，兩相觸電要比單相觸電嚴(yán)峻得多。

3.電弧損害

電弧是氣體間隙被強(qiáng)電場(chǎng)擊穿時(shí)電流通過(guò)氣體的一種現(xiàn)象。之所

以將電弧損害視為直接接觸觸電，是由于弧隙是被游離的帶電氣態(tài)導(dǎo)

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體，被電弧"燒''著的人，將同時(shí)遭受電擊和電傷。在引發(fā)電弧的種種情

形中，人體過(guò)分接近高壓帶電體所引起的電弧放電以及帶負(fù)荷拉、合閘

刀造成的弧光短路，對(duì)人體的危害往往是致命的。電弧不僅使人受電擊,

而且由于弧焰溫度極高（中心溫度高達(dá)6000?XXXOOC）,將對(duì)人體造

成嚴(yán)峻燒傷，燒傷部位多見(jiàn)于手部、胳膊.、臉部及眼睛。電弧輻射對(duì)

眼睛的刺傷，后果更為嚴(yán)峻。此外，被電弧熔化了的金屬顆粒侵蝕皮膚

還會(huì)使皮膚組織金屬化，這種傷疤往往經(jīng)久不愈。

（二）間接接觸觸電

電氣裝備在正常運(yùn)行時(shí)，其金屬外殼或結(jié)構(gòu)是不帶電的。當(dāng)電氣裝

備絕緣損壞而發(fā)生接地短路故障（俗稱(chēng)“碰殼”或“漏電”）時(shí)，其金屬外

殼便帶有電壓，人體觸及意外帶電體便會(huì)發(fā)生觸電，此謂間接接觸觸電。

通常所稱(chēng)的接觸電壓觸電即是間接接觸觸電。

1.接地故障電流入地點(diǎn)附近地面電位分布

當(dāng)電氣裝備發(fā)生碰殼故障、導(dǎo)線(xiàn)斷裂落地或線(xiàn)路絕緣擊穿而導(dǎo)致

單相接地故障時(shí)，電流便經(jīng)接地體或?qū)Ь€(xiàn)落地點(diǎn)呈半球形向地中流散，

如圖9-19（a）所示。由于接近電流入地點(diǎn)的土層具有最小的流散截

面，呈現(xiàn)出較大的流散電阻值，接地電流將在流散途徑的單位長(zhǎng)度上產(chǎn)

生較大的電壓降，而遠(yuǎn)離電流入地點(diǎn)土層處電流流散的半球形截面隨

該處與電流入地點(diǎn)的距離增大而增大，相應(yīng)的流散電阻隨之漸漸削減，

接地電流在流散電阻上的壓降也隨之漸漸降低。于是，在電流入地點(diǎn)四

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周的土壤中和地外表各點(diǎn)便具有不同的電位分布，如圖9—19（b）電

位分布曲線(xiàn)所示。曲線(xiàn)說(shuō)明，在電流入地點(diǎn)處電位最高，伴著離此點(diǎn)的

距離增大,地面電位呈先急后緩的趨勢(shì)下降，在離電流入地點(diǎn)10m處，

電位已下降至電流入地點(diǎn)電位的8%。在離電流入地點(diǎn)20m以外的地

面，流散半球的截面已經(jīng)相當(dāng)大，相應(yīng)的流散電阻可忽視不計(jì)，或者說(shuō)

地中電流不再于此處產(chǎn)生電壓降，可以認(rèn)為該處地面電位為零，電工技

術(shù)上所謂的“地”就是指此零電位處的地（而非電流入地點(diǎn)四周20m之

內(nèi)的地）。通常我們所說(shuō)的電氣裝備對(duì)地電壓也是指帶電體對(duì)此零電位

點(diǎn)的電位差。

2.接觸電壓及接觸電壓觸電

當(dāng)電氣裝備因絕緣損壞而發(fā)生接地故障時(shí)，如人體的兩個(gè)部分（通

常是手和腳）同時(shí)觸及漏電裝備的外殼和地面，人體該兩部分便處于不

同的地電位，其間的電位差即稱(chēng)為接觸電壓。在電氣安全技術(shù)中是以站

立在離漏電裝備水平方向0.8m的人，手觸及漏電裝備外殼距地面

1.8m處時(shí)，其手與腳兩點(diǎn)間的電位差為接觸電壓計(jì)算值。由于受接觸

電壓作用而導(dǎo)致的觸電現(xiàn)象稱(chēng)為接觸電壓觸電。

接觸電壓的大小，隨人體站立點(diǎn)的位置而異。人體距離接地極越遠(yuǎn),

受到的接觸電壓越高，如圖9—20（a）所示。當(dāng)2#電動(dòng)機(jī)碰殼時(shí)，離

接地極（電流入地點(diǎn)）遠(yuǎn)的3#電動(dòng)機(jī)的接觸電壓比離接地極近的1“電

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動(dòng)機(jī)的接觸電壓高，這是由于三臺(tái)電動(dòng)機(jī)的外殼都等于接地極電位之

故。

3.跨步電壓及跨步電壓觸電

電氣裝備發(fā)生接地故障時(shí)，在接地電流入地點(diǎn)四周電位分布區(qū)（以

電流入地點(diǎn)為圓心，半徑為20m的范圍內(nèi)）行走的人，其兩腳將處于

不同的電位，兩腳之間（一般人的跨步約為0.8m）的電位差稱(chēng)之為跨

步電壓。設(shè)前腳的電位為U1,后腳的電位為U2,則跨步電壓

Ustep=Ul—U2,明顯人體距電流入地點(diǎn)越近，其所承受的跨步電壓越

高，見(jiàn)圖9—20（b）所不。

人體受到跨步電壓作用時(shí)，電流將從一只腳經(jīng)胯部到另一只腳與

大地形成回路。觸電者的癥象是腳發(fā)麻、抽盤(pán)、跌倒在地。跌倒后，電

流可能轉(zhuǎn)變路徑（如從頭到腳或手）而流經(jīng)人體重要器官，使人致命。

必需指出，跨步電壓觸電還可發(fā)生在其他一些場(chǎng)合，如架空導(dǎo)線(xiàn)接

地故障點(diǎn)附近或?qū)Ь€(xiàn)斷落點(diǎn)附近、防雷接地裝置附近地面等。

接觸電壓和跨步電壓的大小與接地電流的大小、土壤電阻率、裝備

接地電阻及人體位置等因素有關(guān)。當(dāng)人穿有靴鞋時(shí)，由于地板和靴鞋的

絕緣電阻上有電壓降，人體受到的接觸電壓和跨步電壓將明顯降低，因

此，嚴(yán)禁裸臂赤腳去操作電氣裝備。

三、焊接切割操作中發(fā)生觸電事故的原因

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焊接切割用電的特點(diǎn)是電壓較高，超過(guò)了安全電壓，必需實(shí)行防護(hù)

措施，才能保證安全。

國(guó)產(chǎn)焊機(jī)空載電壓一般在50?90V左右，等離子切割電源的電壓

為300?450V,氫原子焊電壓為300V,電子束焊機(jī)電壓高達(dá)80?150kV,

國(guó)產(chǎn)電機(jī)的輸入電壓為220?380v。頻率為5（）Hz的工頻溝通電，這些

都大大超過(guò)安全電壓。

焊接時(shí)的觸電事故分為兩種情況，一是直接電擊，即接觸電焊裝備

正常運(yùn)行的帶電體或靠近高壓電網(wǎng)和電氣裝備所發(fā)生的觸電事故；二

是間接電擊，即觸及意外帶電體所發(fā)生的電擊。意外帶電體是指正常不

帶電而由于絕緣損壞或電器裝備發(fā)生故障而帶電的導(dǎo)體。

（一）焊接時(shí)發(fā)生直接電擊事故的原因

（1）手或身體的某部位接觸到電焊條或焊鉗的帶電部分，而腳或

身體的其它部位對(duì)地面又無(wú)絕緣，特別是在金屬容器內(nèi)、陰雨潮濕的地

方或身上大量出汗時(shí)，簡(jiǎn)單發(fā)生這種電擊事故。

（2）在接線(xiàn)或調(diào)整電焊裝備時(shí)，手或身體某部位遇到接線(xiàn)柱、極

板等帶電體而觸電。

（3）在登高焊接時(shí)，觸及或靠近高壓電網(wǎng)路引起的觸電事故。

（二）焊接時(shí)發(fā)生間接觸電事故的原因

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（1）電焊裝備漏電，人體觸及帶電的殼體而觸電。造成電焊機(jī)漏

電的常見(jiàn)原因是由于潮濕而使絕緣損壞、長(zhǎng)期超負(fù)荷運(yùn)行或短路發(fā)熱

使絕緣損壞，電焊機(jī)安裝的地點(diǎn)和方法不符合安全要求。

（2）電焊變壓器的一次繞組與二次繞組之間絕緣損壞，錯(cuò)接變壓

器接線(xiàn)，將第二次繞組接到電網(wǎng)上去，或?qū)⒉杉{220V的變壓器接到

380V電源上，手或身體某一部分觸及二次回路或裸導(dǎo)體。

（3）觸及絕緣損壞的電纜、膠木閘合、破損的開(kāi)關(guān)等。

（4）由于利用廠(chǎng)房的金屬結(jié)構(gòu)、管道、軌道、天車(chē)吊鉤或其它金

屬物搭接作為焊接回路而發(fā)生觸電。

四、防范措施

（1）做好焊接切割作