淺析交流電氣設(shè)備金屬外殼接地的必要性

黃玉波

（龍煤集團(tuán)鶴崗分公司 調(diào)查研究室，黑龍江 鶴崗 154100）

近兩年在鶴崗分公司所屬地面各單位安全檢查中，發(fā)現(xiàn)各單位普遍存在習(xí)慣性違章行為：交流電氣設(shè)備的金屬外殼都不設(shè)置接地，各單位生產(chǎn)管理人員普遍認(rèn)為金屬外殼與電源之間都有良好的絕緣，外殼不必再設(shè)接地。下面簡(jiǎn)單分析“金屬設(shè)備外殼應(yīng)接地”這一安全用電規(guī)范要求的必要性，引起各單位安全生產(chǎn)管理人員的重視，防止造成間接接觸觸電事故。

1 電氣設(shè)備和電子儀器的金屬外殼應(yīng)接地的理論依據(jù)

1.1 電磁感應(yīng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

大型電氣設(shè)備功率較高，內(nèi)部交流電流可以通過(guò)電磁場(chǎng)耦合到金屬外殼上，形成感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，使外殼帶電。金屬外殼就相當(dāng)于電源。

1.2 交變電流能夠通過(guò)電容器

電氣設(shè)備接到交流電源的兩端時(shí)，瞬時(shí)電壓在不斷變化，電壓升高時(shí)，電容器充電，電荷向電容器的基板上聚集，形成充電電流；電壓降低時(shí)，電容器放電，電荷從極板上退出，形成放電電流（如圖1）。電源加在兩極板上的電壓的大小和正負(fù)在不斷變化，電容器交替地進(jìn)行充電和放電，電路中就有了電流，表現(xiàn)為交流“通過(guò)”了電容器。

與電源相連的機(jī)芯和金屬外殼可以看做電容器的兩個(gè)極板，電源中的交變電流能過(guò)“通過(guò)”這個(gè)電容器。當(dāng)用手觸摸金屬外殼時(shí)，可能有一點(diǎn)點(diǎn)電流經(jīng)人體流入大地，雖然這點(diǎn)“漏電”一般不會(huì)造成人身傷害，但是為了確保安全，電氣設(shè)備的金屬外殼都應(yīng)接地。

2 電氣設(shè)備的金屬外殼接地是間接接觸電擊防護(hù)措施

金屬外殼接地是保護(hù)接地系統(tǒng)。其構(gòu)成如圖2所示，圖中，L1、L2、L3是相線，N中性點(diǎn)，RP是人體電阻，RE保護(hù)接地,IE是接地電流。保護(hù)接地的做法是將電氣設(shè)備在故障情況下可能呈現(xiàn)的危險(xiǎn)電壓的金屬部位經(jīng)接地線、接地體同大地緊密滴連接起來(lái)；其安全原理是通過(guò)低電阻接地，把故障電壓限制在安全范圍以內(nèi)。但應(yīng)注意漏電狀態(tài)并未因保護(hù)接地而消失。

保護(hù)接地適用于各種不接地配電網(wǎng)，由于絕緣損壞或其他原因而可能呈現(xiàn)危險(xiǎn)電壓的金屬部分，除另有規(guī)定外，均應(yīng)接地。

3 電擊傷害

電擊是電流通過(guò)人體，刺激機(jī)體組織，使機(jī)體產(chǎn)生針刺感、壓迫感、打擊感、痙攣、疼痛、血壓異常、昏迷、心律不齊、心室顫動(dòng)等造成傷害的形式，嚴(yán)重時(shí)會(huì)破壞人的心臟、肺部、神經(jīng)系統(tǒng)的正常工作，形成危及生命的傷害。

電流對(duì)人體的傷害程度與通過(guò)人體電流的大小、種類、持續(xù)時(shí)間、通過(guò)途徑及人體狀況等多種因素有關(guān)。

電流值分為感知電流、擺脫電流、和室顫電流三種。感知電流是指電流引起感覺(jué)的最小電流。感覺(jué)為輕微針刺，發(fā)麻等。就平均值（概率50%）而言，男性約為1.1mA，女性約為0.7mA。擺脫電流是指能自主擺脫的帶電體的最大電流。超過(guò)擺脫電流時(shí)，由于受刺激肌肉收縮或中樞神經(jīng)失去對(duì)手的正常指揮作用，導(dǎo)致無(wú)法自主擺脫帶電體。就平均值（概率50%）而言，男性約為16mA，女性約為10.5mA；就最小值（可擺脫概率99.5%）而言，男性約為9mA；女性約為6mA。室顫電流是指引起心室發(fā)生心室纖維性顫動(dòng)的最小電流。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和事故統(tǒng)計(jì)資料表明，心動(dòng)顫動(dòng)在短時(shí)間內(nèi)導(dǎo)致死亡。當(dāng)電流持續(xù)時(shí)間超過(guò)心臟周期時(shí)，室顫電流僅為50mA；當(dāng)持續(xù)時(shí)間短于心臟周期時(shí)，室顫電流為數(shù)百mA。前述電流均指流過(guò)人體的電流，而當(dāng)電流直接流過(guò)心臟時(shí)，數(shù)十微安的電流即可導(dǎo)致心室顫動(dòng)發(fā)生。

通過(guò)人體的電流持續(xù)時(shí)間愈長(zhǎng)，愈容易引起心室顫動(dòng)，危險(xiǎn)性就愈大。流經(jīng)心臟的電流多、電流路線短的途徑是危險(xiǎn)性最大的途徑。最危險(xiǎn)的途徑是：左手到胸前。

通過(guò)以上分析可知，電氣設(shè)備金屬外殼由于電磁感應(yīng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，有時(shí)用手觸摸外殼會(huì)感到“麻手”，用試電筆測(cè)試時(shí)氖管會(huì)發(fā)光，如果電流流經(jīng)心臟，數(shù)十微安即可引起心室顫動(dòng)。因此電氣設(shè)備的金屬外殼必須接地。

4 結(jié)語(yǔ)

生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)單位應(yīng)嚴(yán)格遵守各種規(guī)章、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程和安全生產(chǎn)管理制度的規(guī)定，減少可能導(dǎo)致事故發(fā)生的物的危險(xiǎn)狀態(tài)、人的不安全行為和管理上的缺陷。安全無(wú)小事，細(xì)節(jié)決定成敗，細(xì)節(jié)打造完美。生產(chǎn)單位管理人員應(yīng)從小事做起，杜絕違章事故的發(fā)生，最大限度的減少人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。