潜水员水下电气安全.pdf

46卷增刊 中 国 造 船 V01．46 Special 2005年11月 SHⅢBIⅢDⅡ呵G0FCHINA Nov．2005 文章编号：1000—4882(2005)S-0550—04 潜水员水下电气安全 肖晓凌，王火平，徐进 (深圳市杉叶实业有限公司) 摘要 潜水员使用的电动设备及所处的环境都很特殊，随着水下用电需求量的不断增加，因此，因此伴随着 水下用电的潜在危险的增加。规范水下用电的安全，有效保障潜水员的生命安全是非常重要的。 关 键词：安全；潜水；水下用电；焊接 1 引 言 20世纪30年代后期，美海军潜水员开始广泛使用水下电力装置，诸如照明、焊接、焊缝检测仪、 控制磁铁、通讯设备和摄像机等等。此外，潜水员所处的环境还存在各种各样的电力设备，如海底电 缆、船体退磁系统、外加电流系统和无人遥控潜水器等。 据报道，在美海军史上仅有一例在华盛顿海军工厂的深水潜校的一次约3m水深的开放式训练水 槽内，进行水下焊接的学员在水下训练时，发生水下用电死亡事故。 尽管发生了这次不幸的事故，但如果采取适当的预防措施和个人保护，水下焊接仍是一个相对比 较安全的工作。 由于潜水员使用的电动设备及所处的环境都很特殊，而且水下用电不断增加，因此，应高度警惕 水下用电的潜在危险。 2水下电气安全的机理 为制定适当的预防措施和个人保护，我们需要了解安全流速和水下暴露时间，水下身体阻抗及欧 暴露大于此极限电流时，会引发心室颤动、紊乱、心脏的无效收缩。引发颤动的概率会随着通过胸腔 电流的增加而增加。目前关于水下电击的研究几乎空白。尽管在空气中已进行了大量的研究，但仅部 分成果可应用于潜水员使用和靠近水下电动设备时的危险预防。 空气中和水下使用电动设备具有两个基本不同点。首先，空气具有相对较强的绝缘陛，能保护人 体避免电击，除非他成为电路的一部分。其次，干燥环境中的保护措施实质是通过皮肤进行保护，因 为人皮肤的阻抗比体内高得多。干燥空气的阻抗大约是1兆欧。空气中干燥身体两肢之间的阻抗大约 是3500Q。而在水中时(纯净的或咸的)，皮肤的阻抗就会低得多。因为海水是相对较好的导体，所 以潜水员不得接触线路故障而成为电路的一部分。海水阻抗大约是lQ。潜水员水中两肢之间的阻抗 Q。 与电压的关系是：当电压大于50V时，阻抗大约为500Q；当电压小于50V时，阻抗大约为750 唯一例外的是，胸腔区域的前后之间的阻抗恒为100Q，而与电压无关。这是以一个68kg重的 人为标准的，不同体重的人具有不同的阻抗值。 收稿日期：2005．08．10 46卷增刊 肖晓凌等：潜水员水下电气安全 电流对人体的影响并不因电源是交流还是直流来决定的。而应当考虑，电流流人和流出体内的方 式(通过附属物流入或流出人体，对胸腔而言)、电流的强度等。在水下时，这些因素都会引起阻抗 的变化。 例如，如果电流通过腿流人和流出，潜水员可能感觉到引起削弱腿灵活性的肌肉收缩；但当以相 同电流通过胸腔时，潜水员可能感觉到引起窒息或者心室颤动的肌肉收缩，导致死亡。 人体对电击的敏感程度跟流人体内的电流成正比。据欧姆定律，电流是由电压和电路的阻抗决定 的(，为电流，E为电压，尺为阻抗)。因此，流人体内的电流可通过人体阻抗来确定，因为电路任何点 上的电压是一个常数。 交流电比直流电危险得多，因为交流电会引起更剧烈的肌肉收缩，60Hz的交流电对人体最危险。 频率大于60Hz时，肌肉收缩的程度会减少，窒息和心室颤动发生的概率也变小。但是，随着频率的 不断增加，热量也随之产生，严重烧伤的概率也随之增加。