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        安全科普:碰到高壓電線倒地時千萬別跑,標準救命姿勢居然這么搞笑?
        來源:北京科協
        發布時間:2022-07-01
        瀏覽次數:509

        版權歸原作者所有,如有侵權,請聯系我們

        高壓電線很危險,沒事兒不要碰,有事兒也不要碰,這算是常識了??墒侨绻邏弘娋€掉在了附近地面上,此時你應該怎么做?

        記住四個字:絕對別跑。此時只有一種行走姿勢能讓你保命。今天我們就來學習一下萬一身旁出現了接地高壓電線時的正確操作。

        錯誤示范。圖片來源:Elektroschutz in 132 Bildern

        高壓電和我們的日常生活以及工業生產息息相關,可以說是人類社會的“血液”了。

        供電站和變電站之間是用6萬-50萬伏的輸電線傳輸的。在變電站,高壓電的電壓會被降低,然后運輸到千家萬戶。一般來說,街道上高壓電線的電壓在4-25千伏之間。

        這種H形的輸電線是比較老的輸電系統,在老舊小區里比較多,高處的輸電線電壓高,最下方的是通訊線路。圖片來源:hsseworld

        高壓電線的危險性不言而喻。一旦觸電,電流通過人體時產生的熱量會灼傷臟器,而電流也可能導致心臟驟停。但許多人不知道的是,高壓電線附近有一個“結界”,那個“結界”內其實也很危險。

        當高壓電線直接或間接接觸大地時,接觸點的電勢(你可以簡單地理解為電壓)就像水波一樣向四周暈開,越靠近接觸點的電勢越高,也就越危險。這種電勢沿著接觸點向四周呈漣漪狀擴散和減弱的形態叫做地電位升高(earth potential rise),它相當于把高壓電線的危害范圍擴大了。

        電線直接接觸地面時的地電位升高。圖片來源:Western power

        這個高電壓區形成的“結界”范圍有多大呢?

        如果一根6萬伏的高壓電線掉到了地面上,那么以接觸點為圓心,半徑為10米的圓形范圍內都和高壓電線一樣危險。不想觸電的話,要和接觸點保持至少10米的距離才行。如果是更高壓的高壓電線,那么這個圓的范圍就更大了。

        當然了,如果在這個區域內放著任何能導電的東西(比如樹枝),那么它也會變得和高壓電線一樣危險,能對人體產生電擊。

        變電站附近的地電位升高。圖片來源:wikipedia

        在電氣工程學領域,地電位升高的危害早已盡人皆知,許多國際組織都有地電位升高的防護標準,如電氣電子工程師學會(IEEE)的相關標準是IEEE Std. 80-2000。美國職業安全衛生署(OSHA)也將地電位升高歸為“已知的災害(known hazard)”,并提出了相應的管理和處置條例。

        所以,萬一附近真的掉下來一根高壓電線,此時應該怎么做呢?

        再次強調一下,此時千萬不要跑,跑就是死。按照美國職業安全衛生署的規定,此時正確的做法只有兩個:非必要最好原地不動,如果必須要離開,那要走“藝妓步”,也就是兩腿互相擦著小步走,每次移動幾厘米,并且雙腳不能離開地面。

        在地電位升高區域內的移動方法:藝妓步。圖片來源:SCGA

        這是為什么呢?中學物理知識告訴我們,電流是電勢差導致的。因為如果人體兩點之間存在電勢差,那么人就會過電。

        在電力安全生產領域,兩步之間的電勢差叫做跨步電勢(step potential)。在地電位升高區域內,顯然步子邁得越大,跨步電勢越大,越容易被電劈。

        設想一下,一個人的一條腿踩在6萬伏高壓電和大地的接觸點上,另一條腿邁在10米之外,他兩個腳之間的電勢差達到了6萬伏,皮卡丘爆擊是避免不了的,除非你是小智,否則不要嘗試。

        反過來,減少跨步電勢就能減小“皮卡皮卡”的可能性,這也是“藝妓步”的原理:讓雙足始終保持接觸,擦著腿移動,就可以減少雙足間的電勢差。

        除了跨步電勢,另外一種危險叫做接觸電勢(touch potential),它指的是人站在低電勢的大地上,同時身體某處接觸了高電勢的物體,比如碰到了連接著高壓電線的挖掘機。當然,此時電流就會從高電勢處通過你的腳流向低電勢的大地。

        接觸電勢的原理聽起來很簡單,可是如果真的遇到了這樣的情況,應該怎么處理呢,比如你坐在一輛和高壓電線接觸的車子里的時候?

        這就是第二個重要建議了。

        此時,最關鍵的自救措施就是不要嘗試離開車子。因為只要你還呆在車里,身體沒有和低電勢的大地接觸,電流就不會產生,你就是安全的。

        美國職業安全衛生署建議,如果你必須要棄車逃生,那么最佳姿勢就是雙足合并,雙手緊靠身體,同時像尺蠖一樣彈離車子。這么做的目的是為了讓你在離開汽車時不會同時接觸大地。

        當然了,離開汽車后,就要用之前學的藝妓步了。

        說到這里,你可能會認為,只要高壓電線接觸地面就是危險的,但其實會發生這樣的事情是因為人為的設置:大部分高壓輸電線的零線是接地的,也就是和大地聯通。

        換言之,如果零線不接地,那么在接觸高壓電線的火線的同時站在地面上就不會觸電了??墒沁@樣的系統存在么?

        有的,它叫做浮動接地(floating ground),或者懸空接地。浮動接地輸電系統的零線不接地,而這么做的目的主要是為了安全,以及防止接地產生的電流回路產生的電磁干擾。

        既然浮動接地看起來比接地的安全一些,那為什么我們平時不使用這種輸電系統呢?

        原因在于,浮動接地的電壓不太穩定,尤其是在用戶開關電器的時候。在電器開和關的時候,不接地的環路中可能會出現超電壓,從而損傷電器。所以浮動接地主要用在大型工廠,還有無法讓零線接地的地方,比如飛機上。

        見識了高壓電線附近的安全走位和浮動接地,細心的小朋友可能會發出一個疑問:既然一般的輸電線的零線接地,那我直接把大地當成零線行不行?

        確實有這樣的操作,這種用大地直接充當零線的輸電系統叫做單線地回路(single wire earth return systems)。有時候,充當零線的不是大地,而是水體。當然了,這樣的系統對火線的絕緣性有很高的要求,否則真的是處處皮卡丘暴走了。

        顯然,把大地當成零線的主要原因是為了節省制造和鋪設零線的成本,所以單線地回路大多用在人煙稀少的地區,以及孤立的用電場所。

        1981年,美國阿拉斯加州的伯特利和納帕克阿克之間就造了單線地回路輸電線。一些發展中國家也用這樣的系統作為主要的輸電設施,比如老撾、莫桑比克和南非。踩在這些國家的大地上有些嘎嘎酥麻的感覺,可能不是錯覺。

        跨步電逝,懂了嗎?




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