1
环境状况
标准所考虑的各种环境状况的影响为:
环境状况1: 皮肤阻抗和对地电阻均可忽略不计(例如人体浸没于水中);
环境状况2: 皮肤阻抗和对地电阻降低(例如潮湿的环境);
环境状况3: 皮肤阻抗和对地电阻均不降低(例如干燥的环境);
环境状况4: 特殊状况(例如电焊、电锻等)。特殊状况的影响由各有关的专业标准化技术委员会负责定义。
2
电压限值
标准规定的电压限值对不大于80cm2 的接触面积而言,并留有余量;对于小接触面积,标准给出了15~100Hz交流电的较高值。
表1 15~100 Hz 交流和直流(无纹波)的稳态电压限值
注:
1) “单故障”指能影响两个可同时触及的可导电部分间电压的单一故障。
2) “两个故障”指能影响两个可同时触及的可导部分间电压的同时存在的两个故障;若其中任何一个故障单独出现时,即巳影响到可同时触及的可导电部分间的电压时,则应按“单故障”。
3) 对于接触面积小于1cm2的非可握紧部件,限值允许增大至66V。
4) 对于接触面积小于1cm2的非可握紧部件,限值允许增大至80V。
3
单故障发生后的电压限值 (15~100 Hz 交流和无纹波直流)
其中对安全影响较大的是单故障发生后的电压限值,该限值与故障的持续时间有关。持续时间在10s及以上的适用表1的规定值;持续时间在10ms~10s之间的电压限值在图1的曲线中给出。
图1 单故障发生后交流 (15~100 Hz) 和直流的电压限值
4
GB/T 3805-2008 《特低电压(ELV)限值》(第3版)
这个版本实际是修改采用IEC /TR 61201:1992《特低电压(ELV)限值》,和GB/T 3805-1993 的区别是:规定了GB/T 18379中定义的I区段电压等级的限值,第3章中增加“接触电流”和“接触电压”定义,并引入了以下标准的内容:
1)GB 16895.21—2004《建筑物电气装置第4—41部分:安全防护电击防护》;
2)GB/T 18379--2001《建筑物电气装置的电压区段》;
3)GB/T 13870.1-1992《电流通过人体的效应第一部分:常用部分》(第三章:15~100 Hz正弦交流电流的效应;第四章:直流电的效应;第五章:人体电阻抗);
4)GB/T 13870.2—1997《电流通过人体的效应第二部分:特殊情况》(第四章:频率i00 Hz以上的交流电流的效应;第五章:特殊波形电流的效应;第六章:短时间单向脉冲电流的效应);
5)IEC 60050—826《国际电工词汇 第826章建筑物的电气装置》。
电压限值仍按 GB/T 3805-1993 的相关规定。
5
IEC /TS 61201:2007(第2版) 《常规接触电压限值的使用—应用指南》
按照ACOS的建议,IEC 61201(第2版)被转给IEC TC64技术委员会负责修订, 并成为TC 64的基本安全出版物。IEC /TS 61201:2007(第2版)《常规接触电压限值的使用—应用指南》已经由技术报告(TR)改为技术规范(Technical specification 简称TS)。它与上一版相比的主要变化如下:
——建议各种常规接触电压限值的最大接触面积;
——引入不同电流通路通过人体时常规接触电压限值的选取;
——引入与惊吓反应电流阈值、不能摆脱电流阈值和心室颤动电流值相对应的常规接触电压限值;
——可对其他常规接触电压限值的接触面积进行插值。
其核心部分是关于接触电压阈值与接触面积的函数关系,并总结出特定条件下某些常规电压限值,见表2。
表2 接触电压限值对应的最大接触面积示例
时至今日,IEC /TS 61201:2007未再更新,IEC 网站显示其稳定日期到2024年。需要说明的是,GB/T 3805-2008 未对该版本进行采标,也没有进行后续版本的修订。
6
小结
严格来说,电击死亡的主要因素是电流,而不是电压;电压仅仅是驱动电流的能力,但受人体阻抗的限制;电流的大小、持续时间和电流路径决定了人身电击危害。由于人体阻抗的不确定性,工程中采取限制电源能量措施更容易操作,这种电源能量的限值不应称为“安全电压”,而应按“特低电压”。
我国过去习惯将交流50V及以下的电压称为安全电压,这是一个不正式的说法;因为安全电压并不安全,安全电压电死人的事故时有发生。IEC标准对此种电压不称为安全电压(safety voltage),而称作特低电压(extra-low-voltage,简称ELV)。所谓的“安全”是有条件的,是相对安全,而不是绝对安全。
1993年后,安全电压标准被特低电压(ELV)限值标准取代,把我们传统称呼的安全电压推进到具有科学依据、符合国际惯例的特低电压限值时代。电压限值的规定是针对正常和故障两种状态的。这些限值与直接和间接接触的概念无关,也不用于区分接地和非接地电路,不大于这些限值的电压只被认为在规定的条件下对人体不构成危险。
由于现场环境复杂多变,人接触情况并非一成不变,接触电压限值对应的最大接触面积(表2)的具体应用会受到限制,从这个角度,对于即将开始修订的IEC /TS 61201(稳定日期到2024年)充满了期待。
-END-
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