第二節　電氣事故的種類

電氣事故是電氣安全技術主要研究和管理的對象。掌握電氣事故的特點和分類，對做好電氣安全技術工作具有重要的意義。根據能量轉換理論的觀點，電氣事故是電能非正常作用于人體或系統所造成的。根據電能的不同作用形式，可將電氣事故分為觸電事故、雷電事故、靜電事故、電磁輻射事故、電路故障事故等。另外一種分類更加直觀，將電氣事故分為自然因素產生的和人為因素產生的兩大類。自然因素有雷電、靜電等；人為因素主要是各種電氣系統和設備產生諸如電擊、電弧灼傷、電氣火災等。按發生的特征分類，可將電氣事故劃分為電氣事故和電磁污染事故兩大類。電氣事故具有偶然性的特征，而電磁污染事故具有必然性和持續性的特征。表1-1列出了電氣危害的主要種類及原因。

一、觸電事故

觸電事故是由電流形式的能量造成的事故。當電流通過人體時，人體直接接受局部電能，會受到不同程度的傷害，這種傷害叫作電擊。當電流轉換成其他形式的能量（如熱能）作用于人體時，人們也會受到不同程度的傷害，這類傷害統稱為電傷。

1.電擊及其分類

按照發生電擊時電氣設備的狀態，電擊可分為直接接觸電擊和間接接觸電擊。直接接觸電擊是觸及設備和線路正常運行的帶電體發生的電擊（如誤觸接線端子發生的電擊），也稱為正常狀態下的電擊。間接接觸電擊是觸及正常狀態下不帶電，而當設備或線路故障時意外帶電的導體發生的電擊（如觸及漏電設備的外殼發生的電擊），也稱為故障狀態下的電擊。由于二者發生的條件不同，所以防護技術也不相同。

電擊是電流通過人體，刺激機體組織，使肌肉非自主地發生痙攣性收縮而造成的傷害，嚴重時會破壞人的心臟、肺部、神經系統的正常工作，形成危及生命的傷害。電擊對人體的效應是由通過的電流決定的，而電流對人體的傷害程度與通過人體的電流強度、種類、持續時間、途徑及人體狀況等多種因素有關。

按照人體觸及帶電體的方式，電擊也可分為以下幾種情況：

（1）單相電擊 單相電擊是指人體接觸到地面或其他接地導體的同時，人體另一部位觸及某一相帶電體所引起的電擊。單相電擊的危險程度除與帶電體電壓高低、人體電阻、鞋和地面狀態等因素有關外，還與人體離接地點的距離以及配電網對地運行方式有關。一般情況下，接地電網中發生單相電擊比不接地電網中的危險性大。根據國內外的統計資料，單相觸電事故占全部觸電事故的70%以上。因此，防止觸電事故的安全技術措施應將單相電擊作為重點。圖1-1是單相電擊事故示意圖。

（2）兩相電擊 兩相電擊是指人體離開接地導體，人體某兩部分同時觸及兩相帶電的導體所引起的電擊。在此情況下，人體所承受的電壓為三相系統中的線電壓，因電壓相對較大，其危險性也較大。應當指出，漏電保護裝置對兩相電擊是不起作用的。圖1-2 是兩相電擊示意圖。

（3）跨步電壓電擊 當電流流入地下時（這一電流稱為接地電流），電流自接地體向四周流散（這時的電流稱為流散電流），于是接地點周圍的土壤中將產生電壓降，接地點周圍地面將呈現不同的對地電壓。接地體周圍各點對地電壓與至接地體的距離大致保持反比關系。因此，人站在接地點周圍時，兩腳之間可能承受一定電壓，遭受跨步電壓電擊。

可能發生跨步電壓電擊的情況有：帶電導體特別是高壓導體故障接地時，或接地裝置流過故障電流時，流散電流在附近地面各點產生的電位差可造成跨步電壓電擊。正常時有較大工作電流流過接地裝置附近，流散電流在地面各點產生的電位差，可造成跨步電壓電擊。防雷裝置遭受雷擊或高大設施、高大樹木遭受雷擊時，極大的流散電流在其接地裝置或接地點附近地面產生的電位差，可造成跨步電壓電擊。

跨步電壓的大小受接地電流大小、鞋和地面特征、兩腳之間的跨距、兩腳的方位以及離接地點的遠近等很多因素影響。人的跨距一般按0.8m考慮。圖1-3中a、b兩人都承受跨步電壓。由于對地電位曲線離開接地點由陡而緩的下降特征，a承受的跨步電壓高于b承受的跨步電壓。當兩腳與接地點等距離時（設接地體具有幾何對稱的特點），兩腳之間是沒有跨步電壓的。因此，離接地點越近，只是有可能承受但并不一定承受越大的跨步電壓。由于跨步電壓受很多因素的影響，以及由于地面電位分布的復雜性，幾個人在同一地帶（如同一棵大樹下或同一故障接地點附近）遭受跨步電壓電擊完全可能出現截然不同的后果。

2.電傷及其分類

電傷是由電流的熱效應、化學效應、機械效應等對人體所造成的傷害。此傷害多見于機體的外部，往往在機體表面留下傷痕。能夠形成電傷的電流通常比較大。電傷屬于局部傷害，其傷害程度取決于受傷面積、受傷深度、受傷部位等。電傷包括電燒傷、電烙印、皮膚金屬化、機械損傷、電光眼等多種傷害，下面分別介紹：

（1）電燒傷 電燒傷是由電流的熱效應造成的傷害，是最為常見的電燒傷。大部分觸電事故都含有電燒傷成分。電燒傷可分為電流灼傷和電弧燒傷。

電流灼傷是人體與帶電體接觸，電流通過人體，電能轉換成熱能而造成的傷害。由于人體與帶電體的接觸面積一般都不大且皮膚電阻又比較高，因而在皮膚與帶電體接觸部位產生的熱量就較多，因此，皮膚受到的灼傷比體內嚴重得多。電流越大，通電時間越長，電流途徑上的電阻越大，則電流灼傷越嚴重。由于接近高壓帶電體時會發生擊穿放電，因此，電流灼傷一般發生在低壓電氣設備上。因電壓較低，所以形成電流灼傷的電流不太大。但數百毫安的電流即可造成灼傷，數安的電流則會形成嚴重的灼傷。在高頻電流下，因皮膚電容的旁路作用，有可能發生皮膚僅有輕度灼傷而內部組織卻被嚴重灼傷的情況。

電弧燒傷是由弧光放電造成的傷害，分為直接電弧燒傷和間接電弧燒傷。直接電弧燒傷發生在帶電體與人體之間，是有電流通過人體的燒傷；間接電弧燒傷是發生在人體附近對人體形成的燒傷，以及熔化金屬濺落造成的燙傷。

直接電弧燒傷是與電擊同時發生的。弧光放電時電流很大，能量也很大，電弧溫度高達數千攝氏度，可造成大面積的深度燒傷，嚴重時能將機體組織烘干、燒焦。電弧燒傷既可以發生在高壓系統，也可以發生在低壓系統。在低壓系統，帶負荷（尤其是感應負載）拉開裸露的閘刀開關時，產生的電弧會燒傷操作者的手部和面部；當線路發生短路，開啟式熔斷器熔斷時，熾熱的金屬微粒飛濺出來會造成燒傷；誤操作引起短路也會導致電弧燒傷等。在高壓系統，由于誤操作，會產生強烈的電弧，造成嚴重的燒傷；人體過分接近帶電體，其間距小于放電距離時，直接產生強烈的電弧，造成電弧燒傷，嚴重時會因電弧燒傷而死亡。

在全部電燒傷的事故當中，大部分事故發生在電氣維修人員身上。因此，預防電燒傷事故具有重要的意義。

（2）電烙印 電烙印是電流通過人體后，在皮膚表面接觸部位留下與接觸帶電體形狀相似的斑痕，如同烙印。斑痕處皮膚呈現硬變，表層壞死，失去知覺。

（3）皮膚金屬化 皮膚金屬化是在電弧高溫的作用下，金屬熔化、汽化，金屬微粒滲入皮膚，使皮膚粗糙而張緊的傷害。皮膚金屬化多與電弧燒傷同時發生。

（4）機械損傷 機械損傷多數是電流作用于人體時，人的中樞神經反射使肌肉產生非自主的劇烈收縮所造成的。其損傷包括肌腱、皮膚、血管、神經組織斷裂以及關節脫位乃至骨折等。

（5）電光眼 電光眼是發生弧光放電時，紅外線、可見光、紫外線對眼睛造成的傷害。在短暫照射的情況下，引起電光眼的主要原因是紫外線。電光眼表現為角膜炎或結膜炎。

盡管觸電事故只是電氣事故中的一種，但觸電事故是最常見的電氣事故，而且大部分觸電事故都是在用電過程中發生的。因此，研究觸電事故的預防是電氣安全技術的重要課題。

二、雷擊事故

雷電是由大自然的力量在宏觀范圍內分離和積累起來的正、負電荷的放電現象。這就是說，雷擊事故是大自然中正、負電荷的能量釋放造成的事故。

雷擊分為直擊雷、靜電感應雷和球雷。當帶電積云接近地面，與地面凸出物之間的電場強度達到空氣的擊穿強度（25～30kV/cm）時，所發生的激烈的放電現象稱為直擊雷。其每一放電過程包含先導放電、主放電、余光三個階段。當帶電積云接近地面凸出物時，在其頂部感應出大量異性電荷，當帶電積云與其他部位、其他積云或地面設施放電后，凸出物頂部的電荷失去束縛，高速傳播形成高壓沖擊波。此沖擊波由靜電感應產生，具有雷電特征，稱為靜電感應雷。雷電放電時，雷電流在周圍空間產生迅速變化的強磁場，在鄰近的導體上感應出很高的電動勢。該電動勢具有雷電特征，稱為電磁感應雷。雷電放電時產生的球狀發光帶電體稱為球雷。球雷也可能造成多種危害。

雷電放電具有電流大、電壓高、沖擊性強的特點。其能量釋放出來可表現出極大的破壞力。雷擊除可能毀壞設施和設備外，還可能傷及人、畜，引起火災和爆炸，造成大規模停電等。因此，電力設施、建筑物，特別是有火災和爆炸危險的建筑物，均需考慮防雷措施。造成重大人身傷亡和經濟損失的青島市黃島油庫火災就是雷擊引起的。

高大的建筑物和工程設施，特別是有爆炸或火災危險的建筑物和工程設施、變配電裝置等應采取直擊雷防護措施；凡遭受雷電沖擊波襲擊可能導致嚴重后果的建筑物或設施均應采取雷電沖擊波防護措施。

三、靜電事故

靜電事故是靜電電荷或靜電場能量引起的事故。在生產工藝過程中以及操作人員的操作過程中，某些材料的相對運動、接觸與分離等導致了相對靜止的正電荷和負電荷的積累，即產生了靜電。由此產生的靜電能量不大，不足以直接使人致命。但是，其電壓高達數十千伏乃至數百千伏，若發生放電，會產生靜電火花。在有爆炸或火災危險環境中，靜電是一個十分危險的因素，靜電火花會成為可燃性物質的點火源，造成爆炸和火災事故。

接觸-分離過程，即兩種緊密接觸材料的突然分離過程是靜電產生的基本方式。高電阻率的高分子材料容易產生和積累危險的靜電。體積電阻率10¹⁰Ω?m以上或表面電阻率10¹¹Ω以上的材料是有靜電危險的材料。以下工藝過程都容易產生靜電：

①固體物質大面積的摩擦，如紙張與輥軸摩擦，傳動帶與帶輪或輥軸摩擦等；固體物質在壓力下接觸后分離，如塑料壓制、上光等；物料在擠壓、過濾時與管道、過濾器等摩擦，如塑料的擠出、賽璐珞的過濾等。

②固體物質的粉碎、研磨過程；懸浮粉塵的高速運動等。

③在混合器中攪拌各種高電阻率的物質，如紡織品的涂膠過程等。

④高電阻率液體在管道中流動且流速超過1m/s時；液體噴出管口時；液體注入容器發生沖擊、飛濺時等。

⑤液化氣體、壓縮氣體或高壓蒸氣在管道中流動和由管口噴出時，如從氣瓶放出壓縮氣體、噴漆等。

在石油、化工、粉末加工、橡膠、塑料等行業，必須充分注意靜電的危險性。生產工藝過程中的靜電也能使人遭到電擊，妨礙生產。在電子行業，如無有效的防靜電措施，還會擊穿集成元件。從廣義上講，靜電引起的降低工效、降低產品質量或導致廢品產生也是安全工作者不可忽視的問題。

四、電磁輻射事故

電磁輻射事故是電磁波形式的能量造成的事故。射頻電磁波泛指頻率100kHz以上的電磁波。高頻熱合機、高頻淬火裝置、某些電子裝置附近都可能存在超標準的電磁輻射。

在高頻電磁波照射下，人體會因吸收輻射能量而受到不同程度的傷害。過量的輻射可引起中樞神經系統的功能障礙，出現神經衰弱癥候群等臨床癥狀；可造成自主神經紊亂，出現心率或血壓異常，如心動過緩、血壓下降或心動過速、高血壓等；可引起眼睛損傷，造成晶狀體混濁（白內障）；可使睪丸發生功能失常，造成暫時或永久的不育癥，并可能使后代產生疾患；可造成皮膚表層灼傷或深度灼傷等。

在高強度的射頻電磁場作用下，可能產生感應放電，會使電引爆器發生意外引爆。感應放電對具有爆炸、火災危險的場所來說是一個不容忽視的危險因素。此外，當高大金屬設施接收電磁波時，可能發生諧振，產生數百伏的感應過電壓。由于感應電壓較高，可能給人以明顯的電擊，還可能與鄰近導體之間發生火花放電。

高頻電磁波可能干擾無線電通信，還可能降低電子裝置的質量和影響電子裝置的正常工作。

五、電路故障事故

電路故障事故是電能在輸送、分配、轉換過程中失去控制而產生的。斷路、短路、異常接地、漏電、電氣設備或電器元件受電磁干擾而發生誤動作等都屬于電路故障。電氣線路和電氣設備的故障會導致人員傷亡及重大財產損失。電路故障危害主要體現在以下幾個方面：

1.異常帶電

在電路系統中，原本不帶電的部分因電路故障而異常帶電，可導致觸電事故發生。例如：電氣設備因絕緣不良產生漏電，使其金屬外殼帶電；高壓電路故障接地時，在接地處附近呈現出較高的跨步電壓，形成觸電的危險條件。

2.異常停電

在某些特定的場合，異常停電會造成設備損壞和人員傷亡。如正在澆注鋼水的吊車，因驟然停電而失控，導致鋼水灑出，引起人身傷亡事故；醫院手術室可能因異常停電而被迫停止手術，無法正常搶救而危及病人生命；排放有毒氣體的風機因異常停電而停轉，致使有毒氣體超過允許濃度而危及人身安全；公共場所發生異常停電，會引起妨礙公共安全的事故；異常停電還可能引起電子計算機系統的故障，造成難以挽回的損失。

3.引起火災和爆炸

線路、開關、熔斷器、插座、照明器具、電動機等發生故障時均可能引起火災和爆炸；電力變壓器、多油斷路器等電氣設備在發生故障時不僅有較大的火災危險，還有爆炸的危險。

應當指出，電氣火災和電氣爆炸都是電氣事故。火災和爆炸只是事故表現形式，而不是造成事故的基本因素。因此，在這里不把電氣火災、爆炸單獨列出來。上述電流形式的能量、電荷形式的能量、電磁波形式的能量以及電能失去控制都可能引起火災和爆炸。在火災和爆炸事故中，電氣火災和爆炸事故占有很大的比例。就引起火災的原因而言，電氣原因僅次于一般明火而位居第二。電氣火災和爆炸除可能毀壞設備和設施，引起大規模停電，造成重大經濟損失外，還可能導致重大人身傷亡事故。

應當注意到，雷擊事故、靜電事故、電磁輻射事故很可能與用電無關，這就是說，電氣事故可能發生在不用電的場合，電氣事故也不等于用電事故。