GB13955—2005中指出:在直接接触电击保护中,剩余电流保护装置在基本保护措施失效时,可作为直接接触电击保护的补充保护或后备保护措施(不包括对相与相、相与N线间形成的直接接触电击事故的保护)。并且强调:“用于直接接触电击事故防护时,应选用一般型(无延时)的剩余电流动作保护装置。其额定剩余动作电流不超过30mA。”
在发生直接接触电击时,剩余电流通过人体,容易造成生命危险。根据电流对人体的作用及影响,IEC60479研究结果证明,15~100Hz交流电流对人体的影响,可分为四个电流区域,如图99所示。其中在区域①,人体没有感觉,在区域②无有害的生理效应,区域③不会产生器官损伤,区域④的电流一时间值是最危险的,因为这个区域会出现心室纤维性颤动,心脏的搏动节律受阻,影响大脑的血液流通而引发死亡。因此直接接触电击保护的目的,是要防止电流对人体的影响落入区域④,为此必须先用IΔn≤30mA及动作为(一般型)无限时的剩余电流保护装置。人在直接触及带电导体时,流过人体的电流值取决于人体内部电阻和站立地点的接触电阻。对电击死亡事故的研究表明,可认为最不利的情况是,站立点的接触电阻接近于零,例如赤脚站在潮湿的地上。这时流过人体的电流,仅取决于人体的电阻。测量结果指出,电流途径为左手至脚或左手至右手,其电阻值约为1000Ω。考虑到对地故障电压为220V,则此时的电流值达220mA左右,这时如使用IΔn≤30mA的一般型剩余电流保护装置,则能在40ms内动作。由图99可以看出,这时时间—电流对应点A落在区域②,该区域内一般不会发生对人体有害的生理效应,在大部分情况下不会发生电击伤亡事故。
图99还表示了额定剩余动作电流10mA和30mA一般型(无限延时)剩余电流保护装置的脱扣动作时间—电流特性线带,可以看出脱扣时间—电流特性曲线带,大部分位于区域②,一小部分位于区域③,因此不会发生致命危险,而使用额定剩余动作电流大于30mA的剩余电流保护装置,时间—电流特性曲线带将要进入区域④,有可能发生电击伤亡事故。(www.daowen.com)
此外,根据试验结果和实际的电击事故表明,较大的电流过人体时,电流途径中的肌肉会发生痉挛,使电击者握住带电的导体而不能自行摆脱。IEC479的研究结果又表明,摆脱电流与频率有关,在电网频率50Hz及10mA电流时,有99.5%的被试人员能自主摆脱电源。因此通常认为在50Hz交流时,摆脱电流极限为10mA。由此可见,在直接接触电击保护中,如考虑能自行摆脱带电导体,应选用10mA的剩余电流保护装置。如直接接触的对象是小孩或病人,心室颤动的阀值可能较低,容易发生心室颤动,这时也应选用额定剩余动作电流IΔn≤10mA的剩余电流保护装置。
图99 交流电流对人体的影响的四个区域
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