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电动伸缩门电击致死原因实例分析

文字:[大][中][小] 手机页面二维码 2019/2/15     浏览次数:    
    电动伸缩门电击致死原因实例分析
    摘要:介绍湖北随州电动伸缩门事故过程,分析电击原因和此类场所电击防护措施。通过实地调研一例正常使用了5年之久的电动伸缩门的电气安全状况,剖析可能导致人身电击事故的各种隐患。

    2016年,浙江杭州一位8岁女孩被电动伸缩门电击死亡;2016年6月20日,湖北随州某小区再次发生类似的事故,此次受害者是一位26岁的男子。

    这两次电击死亡事故全程有视频监控录像,引起大家的广泛关注。


    1.事故过程
    年6月20日事故当天的现场视频显示,遇害男子侧身进入小区时,赤裸的后背可能接触到漏电的电动伸缩门机头部位,形成“电动伸缩门金属体—后背—心脏—双手—电动门金属附件—大地”的电击通路,导致死亡。
    电击死亡原因分析
    这种电击路径的阻抗比常规的“手—手”、“手—脚”、“手—臀”的路径阻抗更小,接触面积更大,更容易引起人体心室纤维性颤动(导致人电击死亡的最主要因素)。更为不利的是,该男子体胖,人体阻抗较小;时值夏天,容易出汗;且前一天刚下过雨,造成人体及接触部分的阻抗更小,流过人体及心脏的电流较大,危险性更高。

    本案例中,电击时间持续22s,保护电器没能断开故障回路。由此笔者推断,电动伸缩门的故障保护措施和周期性维护制度存在问题的可能性较大。


    2.危险场所的电击防护
    。措施电击防护基本原则
    电击防护措施应包括:基本保护和故障保护。
    正常情况下的电击防护属于基本的保护措施,称为基本保护,例如绝缘;单一故障条件下的电击防护由故障保护措施提供,称为故障保护。故障保护通常包括使用过电流保护器的自动切断电源(ADS)。
    电源系统一旦发生接地故障,保护电器应当在规定时间内切断电源。在TN和TT系统中,过电流保护电器或者RCD可用于故障保护。
    。危险场所电击防护室
    外常规电气设备的使用环境相对恶劣,应设置附加保护,即选用额定剩余动作电流不大于的RCD,或设置辅助等电位联结。对于电动伸缩门而言,附加保护应要求:
    电动伸缩门金属导轨(如果有)应与电动伸缩门金属体做辅助等电位联结;有些技术资料要求在电动伸缩门周边间隔0.6m埋设两条等电位联结线,作为均衡故障电压之用。此做法存在如下问题:首先,地埋等电位联结线作为一项保护措施,应当纳入电动伸缩门全生命周期内考虑,不应有腐蚀、测量和维护方面的障碍;其次,在地埋等电位联结线和电动伸缩门安装之间做好分工和配合尚有难度,导致室外等电位联结较难成为可靠、永久的固定措施。

    采用30mARCD是简单、有效的措施,通常应在电源侧设置30mARCD。

    3.实例分析
    图1是一正常使用了5年的电动伸缩门全貌(图中左侧是传达室,电源箱设于传达室内)。以下分析其存在的电击风险。
    电动伸缩门应接入PE线目前,大多数电动伸缩门未采用安全特低电压(SELV)或保护分隔(隔离变压器供电)方式;系统的电气设备接入PE线是故障防护的必要条件。
    图2是某电动伸缩门厂家在产品机头处标出的特别警告牌。可见,厂方要求“通电前必须将机电系统接入保护地线”,然而,此案例中现场情况令人不寒而栗,只有两根线引入电源侧接线盒(见图3)。PE线未接入,发生漏电时的故障电压可能接近220V;况且,由于故障阻抗较大,保护电器很难切断回路,故障将长期存在。保护电器拒动的危害极大,它不容易被觉察,随时可能造成电击危害;人体一旦接触带电金属外壳,将造成长时间电击。
    据传达室管理员介绍,电动伸缩门安装时厂家安装工人就没有接入PE线。由此看来,电工资格的考核和规范化也是一个重要的环节,应避免农民工放下锄头就做电工的现象。
    线可谓生命线,必须设置。否则,一旦发生接地故障,如果不能凭借外力迅速摆脱,造成死亡的可能性极大(从图4室外环境、水湿润条件下的交流电流对人效应的约定时间/电压区域图可以看出,理论上220V故障电压对应的人体心脏发生心室纤维性颤动造成死亡的时间不大于0.1s)。
    这类现象主要是由于违章安装,不了解PE线在自动切断电源中所起的作用所致。笔者担心未接入线在其他电动伸缩门安装中是否也存在?
    电源应设置本例中电动伸缩门属于机电一体化型,逻辑电路控制器(图5左侧的白色盒子,右侧为控制变压器)安装在机头内。机头内部线路混乱,毫无组织,随着机头部分工作震动,一旦线路绝缘磨损,极易造成电击危险。
    电动伸缩门保护电器设于传达室电源箱内。打开电源箱,未见电动伸缩门回路专用的RCD,只有一只普通C63/2P微型断路器(见图6)。笔者试着断开此断路器,发现传达室内照明灯、插座、壁挂空调、反冲洗式净水器和电动伸缩门均断电,据此可认定所有电气设备仅靠这一只断路器提供保护。此断路器仅有过载保护和短路保护,没有剩余电流保护功能。此额定电流为63A的C类微型断路器,瞬动脱扣为(5~10)In,则接地故障电流至少要达到5×,才有可能瞬动跳闸,对应的故障阻抗至少应小于220/315=698mΩ;若要确保可靠瞬动跳闸,则接地故障电流至少要达到10×63=630A,对应的故障阻抗至少应小于220/630=349mΩ。然而,由于没设PE线,无论698mΩ还是349mΩ的故障阻抗条件都是不可能满足的。一旦漏电,人若接触到带电设备的金属外壳,后果不堪设想。
    金属导轨应和电动伸缩门固定端做等电位联结图7中金属导轨和电动伸缩门固定端金属体未见明确的联结,而且金属导轨锈蚀严重,需要除锈后进行联结,并且,需要经过测试才能确定是否有可靠的金属联结。2008年浙江杭州电击事故中8岁女孩触电的一刹那,正好手扶电动门,将拖鞋踢掉后赤脚站在金属导轨上,因此,将两者进行等电位联结很有必要,可以避免因同时接触不同电位而引发电击。
    电动伸缩门随行电缆应做周期性检查和维护图8中电动伸缩门随行扁平电缆有擦伤,应做周期性检查和维护。另外,厂家实际配置了的电缆,然而,JGJ16-2008《民用建筑电气设计规范》7.4.1条第3款要求,低压配电塑料绝缘电线的工作电压不应低于450/750V。
    电动伸缩门电源接线盒应密封可靠图9中电源侧接线盒进线密封不好,图10中负荷侧接线盒出现破损。这两种情况均可能引起雨水进入,导致线路和金属件之间绝缘降低。

    电缆不应出现缠绕现象图11中电缆缠绕严重,可能引起线路接头受力脱离接线盒,接触到金属外壳而发生漏电。


    4.产品标准问题
    电动伸缩门目前的标准仅有住建部发布的行标《电动伸缩围墙大门》,适用于工业和民用建筑用的电动伸缩门。其中,控制电路和控制功能要求如下a.控制电路应有耐短路功能和耐受过载能力,设备及其部件产品不可产生任何损坏。
    应有失压和欠压保护,电源恢复后被控设备不应自动运行。
    电气安全方面的主要内容摘录如下:
    绝缘电阻:设备中带电回路之间以及带电回路与地之间的绝缘电阻不应小于1MΩ。
    介电强度:各接线端子与门体金属间应能承受有效值2000V/50Hz的交流电压,历时1min不发生绝缘击穿和放电现象。
    保护接地:保护接地电路应能承受流过接地故障电流所造成的最高热应力和机械应力。
    接地电阻:接地端子与门体的接地电阻不应大于2Ω。

    可见,标准主要考虑设备和部件的安全性,以及使用的功能性。在电击防护方面仅注重基本防护,对故障保护和附加保护等没有具体要求。对周期性维护制度和项目也未见指导性建议。


   5. 结语
    就在本文截稿时,2016年7月3日凌晨,再次发生一起电动伸缩门电击致人死亡事故,地点是常德一小区,死者为21岁男性,电击路径为头到脚,电击时间不到10s。
    他山之石,可以攻玉。笔者希望上述实例分析对其他各地电动伸缩门的电气安全有一定的指导意义。
    由于每一次电击事故必然是多种不利因素叠加的结果,如“带电部分绝缘损坏+保护电器拒动+人体接触+接触阻抗较小”等等,确保电动伸缩门的安全可靠运行应从以下基本方面入手:
    设计单位应在电动伸缩门全生命周期内考虑电气安全问题,制定有效的安全措施。
    电源箱设计时应预留30mARCD作为电动伸缩门的附加保护。
    安装电工应取得电工证,并应严格遵守“特别警示牌”中电气安全要求及相关电气规程。常规电动伸缩门配电回路必须安装PE线,不应仅依据现场条件简单接电。
    金属导轨与电动伸缩门金属体应设置等电位联结,联结处的电阻不应大于2Ω,并应经过测试确认。
    使用方应制定周期性的维护、保养措施,并杜绝非专业人士擅自更改控制箱内接线。
    夏季和雨季是室外电击事故的多发季节,住宅小区等人员出入频繁的场所尤其需要注意人身安全。
    应尽快完善行业标准,制定电动伸缩门国家标准,以便统一和规范电气安全要求。
    用电安全是一项系统工程,首先要提高安全意识,普及电击安全知识,从身边的电气设施出发,自查自纠,电气安全之路将不再漫长。
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