本帖最后由 机械岛 于 2024-4-12 11:37 编辑
我来补充几句.
电气设备安全概念 安全技术的基本任务是定义技术设施、系统或过程的风险,标志着“危险”和“安全”之间的界限。这种“安全”和“危险”之间的边界被称为“界限风险”。它同时表示最高可接受的风险 - 也就是说,刚好可以被称为“安全”的状态。这些术语定义如下: - 安全 Sicherheit:是指风险小于界限风险的状态。
- 风险 Risiko:是指对损害事件发生的可能性陈述,可能涉及损害的程度。(备注:在考虑防电击保护时,这种损害事件的发生是心室颤动的出现。)
- 边际风险 Grenzrisiko:是最大可接受的风险,即安全和危险之间的界限。(备注:对于电气设备的安全技术考虑,我们将人体电流通过导致心室颤动的电流定义为界限风险。)
- 危险 Gefahr :是指风险大于界限风险的状态。
如果在技术设施、系统或过程中可能发生的状态,其可预测的风险大于界限风险,则这些状态应被视为“危险状态”,因为已经超过了定义的“安全”状态的界限,如图2所示。 在这种情况下,安全技术的任务是定义一种措施(保护措施Schutzmaßnahmen)或多种措施的组合,在危险状态发生时生效,并将风险降至达到界限风险的程度,从而确保“安全”。这种措施的有效性如图2所示。
实际上,这种保护措施在大多数情况下会设计成剩余风险小于界限风险。这种风险可以通过危险评估来确定,并被称为可接受的剩余风险(图 3)。通常情况下,可接受的剩余风险也是非常主观的,甚至可以说是“直觉”的 - 在日常生活情况下常常如此。如果某种情况下的可接受剩余风险被认为超过了界限,那么就必须采取措施使可接受的剩余风险恢复到正常水平。 与防触电相关的边界风险被定义为一种情况,在这种情况下,致命电流穿过身体的风险 - 即心室颤动的发生风险。这个边界被称为“室颤边界”,并且在DIN IEC/TS 60479-1(VDE 0140-479-1)中的一个时间/电流图中定义(图4)。其中描述了交流或直流对人体的影响的时间/电流区域。这是一条时间/电流线,当接触电流(身体电流 Körperstrom)的点超过由高度和持续时间描述的特定值时,会发出心室颤动的信号。在图4中标记为红色线的室颤边界表示了通过电流的人中有5%几率发生心室颤动。 在交流电下,即使是500 mA及以上的接触电流也会在几毫秒内导致致命的心室颤动。在50 mA左右的较低接触电流也是危险的,但是只有在持续时间较长(几秒钟到几分钟)的情况下才会导致危险的心室颤动。
保护措施 为了避免人员在使用电工设备或处理电气设备时发生危险的电流穿过身体,DIN VDE 0100-410描述了防止电击的措施。基本上这里解释了四种措施,通常可用于减少电气设备中的风险。所有这些保护措施都包括两种相互独立的保护措施。第一种保护措施提供了基本保护,可以防止用户触碰带电部分,从而提供了直到边界风险的安全性。第二种保护措施在基本保护措施失效时,即故障时提供安全保护(故障保护)。只有基本保护措施和故障保护措施的组合才能够有效地减少风险并确保安全性。这样可以极大概率地排除出现危及生命的心室颤动(图 5)。在常规的危险风险下,这些措施已足以提供充分的安全性。换句话说,避免了致命的心室颤动的危险,并与发生的可能性有足够大的间隔。 风险评估 当只有电工或接受电气培训的人员使用或操作电气设施和设备时,由于这些人接受了特殊的培训和教育,因此认为他们面临的危险较低。这意味着,通过培训或教育来促进对电气设施的有意识使用和对潜在危险的认识,会有利地减少危险电流通过人体的发生概率。为了在这种情况下达到与电气技术外行人士认为可接受的相同的“安全”剩余风险,可以相应地减少基础保护或故障保护措施的要求,如图6。 影响因素。另一方面,环境条件、其他特殊影响因素或特殊电气设施的存在可能会使人对危险电流通过的风险感觉更大或更小。例如,通过潮湿的环境、水或其他物质,人体的电阻可能降低,导致在出现故障时接触电流明显高于正常干燥环境下。因心室颤动而导致致命电流通过的风险更大,因为预计其(室颤)发生时间明显缩短。这适用于带有浴缸或淋浴设备或位于游泳池的房间内的电气设施和设备评估。
另一个不利的影响因素是使用者的心理状态。由于孩子的无忧无虑和探索精神,他们对待电气设施的方式与成年人不同。由于想尝试一切的冲动,小孩可能会尝试将针或其他细长物体插入插座的极孔中(国内室面销售的插座现在制造商会增加挡块)。成年人知道这样做的毁灭性后果,但无知的幼儿却不知道。在评估潜在危险时,必须考虑到这些影响因素。 附加保护 如果在这样的评估之后——例如,在危险评估的框架内——必须假设在特殊影响因素下,通常情况下(见图7- 情形1)有效的基础保护和故障保护措施在特殊情况下无法有效减少风险,也就是说保护措施存在缺陷,那么那么必须采取补充措施来确保足够的风险最小化和安全性。为此,在“防止电击”的整体概念中提供了所谓的“附加保护”,在不利的条件或影响因素存在的情况下,对现有基础保护和/或故障保护措施进行补充可以通过额定故障电流不超过30 mA的残余电流保护装置(RCD)来实现这种额外保护。这种额外保护措施作为对于“通过自动切断电源保护”的补充措施,当建筑物内或外的插座用于一般用途时,因为如前所述,基础保护措施可能会被幼儿绕过,因此仅通过使用所述的残余电流保护装置(RCD)才能将风险降低到可接受的水平,如图8,此外附加保护还有奥匈医生Stefan Jelinek建议而今强制要求的等电位联结措施,在此不一一列举。 以上则是对三重电气级联保护机制的粗糙介绍,而这正是Biegelmeier教授所创建的电气保护理念。 |