安全文化網 www.zltai.com 　　〔摘要〕介紹了工頻電場對人體的作用，分析了人體靜電感應的產生、人體在高壓工頻電場中所引起的一些感知現象，收集了有關國家在高壓交流工頻電場對人體生態方面影響的研究情況，提出了帶電作業時減少人體靜電感應的防護措施。
　　
　　〔關鍵詞〕工頻電場；靜電感應；帶電作業；防護對策
　　
　　1人體靜電感應
　　
　　眾所周知，如果用絕緣工具把一段金屬導體送入電場內，導體內的自由電子受到電場的作用，電子就向電場的反方向做定向移動，結果使導體兩端出現正負電荷。這種電荷又受到外電場的作用而進行重新分布，在導體上出現一個電勢通常稱為懸浮電位，這種現象叫做靜電感應。其電位高低與導體所處的位置有關，距帶電導體愈近導體上的懸浮電位就高，反之就低。
　　
　　人體與金屬相比是個電阻值較高的導電體。人體電阻在一般的情況下為800～1000Ω，由于作業人員腳穿絕緣膠鞋攀桿塔或借助絕緣工具去接近帶電導體作業，使人體脫離了大地電位，因此處于電場中的人體就會出現一定感應電位。由于人在載流導體附近進行操作活動，因此也包含著電磁場的電磁效應分量，但主要的是電場的作用。同樣人體電位的高低與人在電場中所處的位置、體表接受電力線的數目即電荷量的多少有關，距帶電體近，出現的懸浮電位就高。從另一角度分析，當作業人員進入電場時，人對帶電體、人對大地所形成電容交鏈耦合，構成阻容回路，其電容量的大小與人體外形尺寸和人在電場中所處的位置有關，當身高在1.7m左右的工人腳穿絕緣鞋時一般對地電容在50～300μμF，身穿屏蔽服處在220kV導線等電位的情況下距地面8～10m時，人對地電容約在25～20μμF。由于電容是個儲能元件，因此當作業人員借助絕緣工具進入電場時，只要離開桿塔即(大地電位)在人體上就會出現高于地電位的感應電壓，桿塔上的其他作業人員就不能與他直接接觸，否則二人會同時遭受電擊造成意外的感電事故。這主要是由于人體離開大地后較高的人體感應電壓對處于接地體的人放電所致。而處于桿塔上的人員感應電壓的高低除距帶電體遠近有關外，還取決于人體對地絕緣電阻的大小。經有關資料和現場實際測量所知，當作業人員處在220kV線路鐵塔平口距中導線1.6m米處時感應電壓高達800～1700V。工人感到煩惱和擔憂的是，作業中，在無精神準備的情況下，人體感應電壓由身體某一裸露部位瞬間對接地體放電。這種放電的特點：放電電壓較高，放電能量較小，一般是微庫侖到毫庫侖級，當間隙空氣游離擊穿時形成集中的放電通路，能量釋放快。這種沖擊性的瞬間暫態電流是很高的，遠超過1mA人體感知水平，因此會使肌肉感受到針刺似的甚至難以忍受的麻電現象，給人造成精神緊張和膽怯心理。由于作業人員為了到達作業地點去工作，在攀登桿塔的過程中沒有保護措施，不論桿塔設備多高完全依靠雙手雙腳牢固地攀登構件作為人身安全的唯一措施，當人身上的感應電壓通過手或手腕的裸露部位對接地體放電的一瞬間，往往會使手在無精神準備的情況下突然離開桿塔構件，可能造成高處墜落的意外人身事故。
　　
　　2高壓工頻電場所引起的其他一些感知現象
　　
　　在高壓工頻電場中的工作人員除經常碰到比較明顯的麻電現象以外，還時常遇到一些其他的感知現象。如：風吹感、蛛網感、嗡聲感等，這些現象都說明高壓工頻電場對人體的感知器官產生反應。特別是等電位作業人員在110kV以上超高壓輸變電設備上進行等電位作業時這些現象尤為突出。
　　
　　2.1風吹感
　　
　　等電位作業時，等電位人員面部總有較明顯的微風吹拂的感覺，這主要是人體表面的電荷在電場力的作用下作功的表現。由于交流電場的集膚效應絕大部分電荷分布在導體表面，尖端是電荷集中的地方，因而尖端的電場強度也最強，會使附近空氣分子產生電離，尖端電荷的異性離子跑向尖端，同性離子離開尖端，這樣就形成了一股氣流，通常稱為電風。
　　
　　當等電位人員進入電場后會使電場發生畸變，
　　
　　電力線被位移后使得等電位作業人員的頭部和腳部單位面積的電力線數目增加，也就是說使得電場變形更為嚴重。
　　
　　由于人的面部是無屏蔽的裸露部位，面部的鼻子又是尖端，因此電荷密度大，電場也較強，所以感到的風吹感也更為明顯。
　　
　　2.2蛛網感
　　
　　在高壓強電場中由于人的面部沒有屏蔽措施，時常還會出現另一種特殊的感覺——蛛網感。這種現象使得作業人員十分煩惱，就像人們爬山野游鉆樹林時蜘蛛網粘在臉上一樣的感覺，這種現象仍是高壓電場尖端效應的結果。面部神經在密集游動電荷的作用下產生這種特有的感覺，經實踐證明這種現象不僅與電場高低有關而且還與氣象條件有很大關系，特別是在夏天高溫季節等電位作業人員出汗較多的時候，這種現象更為明顯。
　　
　　2.3嗡聲感
　　
　　當等電位作業人員在超高壓輸變電設備上進行等電位作業時，經常在身邊出現一種嗡嗡響聲，特別是在500kV線路上作業，這種現象尤為突出，同樣使作業人員感到煩惱。有些人討厭這種噪聲竟把頭部的屏蔽帽摘掉進行作業，這種作法是不允許的，因為不戴屏蔽帽作業會使人體表面的局部場強增高，身體電流就會增加，對作業人員是不利的。分析這種聲音的出現，主要是來自工頻交流電場周期性的變化作用到屏蔽服上所引起的機械振動，它的聲音與頻率恰似通電運行的變壓器的嗡聲。
　　
　　3高壓交流工頻電場對人體的影響
　　
　　低于240kV/m的電場強度，雖然不會引起人的不良感覺，但對人體是否有不良影響？尤其是長時間在強電場下的工作人員是否有影響，這是國內外不少人從事研究的課題，尤其是從事帶電作業人員探討的重要問題。國際上對此曾有爭論。
　　
　　美國約翰霍普金斯醫科大學對11名帶電作業人員進行長達9年的跟蹤體檢，結論是對人體無影響；德國、法國曾在20kV/m的場強下對人體和動物進行試驗，沒有發現生理學生物化學的變化；瑞典關于心理學影響的研究，也沒有發現明顯的變化。原蘇聯70年代曾在國際大電網會議上提出高壓電場對人體有影響；80年代初，國際大電網會議通報明確，高壓線路走廊下的電場不會對人體產生影響。
　　
　　帶電作業在我國興起至今已有50多年，從事帶電作業的現場工人經過幾代人在超高壓設備上進行幾百萬次的帶電操作還沒有發現由于在高壓電場中作業產生的不良影響。我國的研究中進行的跟蹤體檢，作業時心電遙測，結論是無影響，主要是有防護措施。因此，只要防護措施得當，電場不會對人體產生影響。
　　
　　4帶電作業防護措施
　　
　　(1)對于220kV線路桿塔及變電所構架上進行間接作業時(人處于大地電位作業包括桿塔緊螺絲工作)應穿導電鞋，將電場引起的人體電流(暫態及穩態)限制在1mA以下。
　　
　　(2)在超高壓輸變電設備上進行等電位作業及采用中間電位法的作業必須穿合格的全套屏蔽服，并注意各部連接可靠，作業中不允許脫開。
　　
　　(3)攀登500kV桿塔構架時，人體的靜電感應是很強的，為防止人體受電場及電磁波的影響，一定要穿全套屏蔽服作業。最好穿用A型或B型屏蔽服，使人的體表場強限制在15kV/m以下，流經人體的電流不大于50μA。 安全文化網 www.zltai.com