2016電動伸縮門電擊致死原因實例分析

發(fā)布日期: 2016-10-29

2016電動伸縮門電擊致死原因實例分析
2008年，浙江杭州一位8歲女孩被電動伸縮門電擊死亡；2016年6月20日，湖北隨州某小區(qū)再次發(fā)生類似的事故，此次受害者是一位26歲的男子。這兩次電擊死亡事故全程有視頻監(jiān)控錄像，引起大家的廣泛關注。

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事故過程
2016年6月20日事故當天的現(xiàn)場視頻顯示，遇害男子側身進入小區(qū)時，赤裸的后背可能接觸到漏電的電動伸縮門機頭部位，形成“電動伸縮門金屬體 — 后背 — 心臟 — 雙手 — 電動門金屬附件 — 大地”的電擊通路，導致死亡。

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電擊死亡原因分析
這種電擊路徑的阻抗比常規(guī)的“手 — 手”、“手 — 腳”、“手 — 臀”的路徑阻抗更小，接觸面積更大，更容易引起人體心室纖維性顫動（導致人電擊死亡的最主要因素）。更為不利的是，該男子體胖，人體阻抗較小；時值夏天，容易出汗；且前一天剛下過雨，造成人體及接觸部分的阻抗更小，流過人體及心臟的電流較大，危險性更高。

本案例中，電擊時間持續(xù)22 s，保護電器沒能斷開故障回路。由此筆者推斷，電動伸縮門的故障保護措施和周期性維護制度存在問題的可能性較大。

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危險場所的電擊防護措施
3. 1 電擊防護基本原則
電擊防護措施應包括：基本保護和故障保護。

正常情況下的電擊防護屬于基本的保護措施，稱為基本保護，例如絕緣；單一故障條件下的電擊防護由故障保護措施提供，稱為故障保護。故障保護通常包括使用過電流保護器的自動切斷電源（ADS）。

電源系統(tǒng)一旦發(fā)生接地故障，保護電器應當在規(guī)定時間內(nèi)切斷電源。在TN和T T系統(tǒng)中，過電流保護電器或者RCD可用于故障保護。

3. 2 危險場所電擊防護
室外常規(guī)電氣設備的使用環(huán)境相對惡劣，應設置附加保護，即選用額定剩余動作電流不大于30 mA 的RCD，或設置輔助等電位聯(lián)結。對于電動伸縮門而言，附加保護應要求：

a. 電動伸縮門金屬導軌（如果有）應與電動伸縮門金屬體做輔助等電位聯(lián)結；有些技術資料要求在電動伸縮門周邊間隔0. 6 m埋設兩條等電位聯(lián)結線，作為均衡故障電壓之用。

此做法存在如下問題：首先，地埋等電位聯(lián)結線作為一項保護措施，應當納入電動伸縮門全生命周期內(nèi)考慮，不應有腐蝕、測量和維護方面的障礙；其次，在地埋等電位聯(lián)結線和電動伸縮門安裝之間做好分工和配合尚有難度，導致室外等電位聯(lián)結較難成為可靠、永久的固定措施。

b. 采用30 mA RCD是簡單、有效的措施，通常應在電源側設置30 mA RCD。

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實例分析
4. 1 電動伸縮門應接入PE線
目前，大多數(shù)電動伸縮門未采用安全特低電壓（SELV）或保護分隔（隔離變壓器供電）方式；TN系統(tǒng)的電氣設備接入PE線是故障防護的必要條件。

可見，廠方要求“通電前必須將機電系統(tǒng)接入保護地線”，然而，此案例中現(xiàn)場情況令人不寒而栗，只有兩根線引入電源側接線盒。



PE線未接入，發(fā)生漏電時的故障電壓可能接近220 V；況且，由于故障阻抗較大，保護電器很難切斷回路，故障將長期存在。保護電器拒動的危害極大，它不容易被覺察，隨時可能造成電擊危害；人體一旦接觸帶電金屬外殼，將造成長時間電擊。

據(jù)傳達室管理員介紹，電動伸縮門安裝時廠家安裝工人就沒有接入PE線。由此看來，電工資格的考核和規(guī)范化也是一個重要的環(huán)節(jié)，應避免農(nóng)民工放下鋤頭就做電工的現(xiàn)象。

PE線可謂生命線，必須設置。否則，一旦發(fā)生接地故障，如果不能憑借外力迅速擺脫，造成死亡的可能性極大（從圖4室外環(huán)境、水濕潤條件下的交流電流對人效應的約定時間 / 電壓區(qū)域圖可以看出，理論上220 V故障電壓對應的人體心臟發(fā)生心室纖維性顫動造成死亡的時間不大于0. 1 s）。



這類現(xiàn)象主要是由于違章安裝，不了解PE線在自動切斷電源中所起的作用所致。筆者擔心未接入PE線在其他電動伸縮門安裝中是否也存在？

4. 2 電源應設置RCD
本例中電動伸縮門屬于機電一體化型，邏輯電路控制器安裝在機頭內(nèi)。機頭內(nèi)部線路混亂，毫無組織，隨著機頭部分工作震動，一旦線路絕緣磨損，極易造成電擊危險。



電動伸縮門保護電器設于傳達室電源箱內(nèi)。打開電源箱，未見電動伸縮門回路專用的RCD，只有一只普通C63 / 2P微型斷路器。筆者試著斷開此斷路器，發(fā)現(xiàn)傳達室內(nèi)照明燈、插座、壁掛空調(diào)、反沖洗式凈水器和電動伸縮門均斷電，據(jù)此可認定所有電氣設備僅靠這一只斷路器提供保護。



此斷路器僅有過載保護和短路保護，沒有剩余電流保護功能。此額定電流為63 A的C類微型斷路器，瞬動脫扣為（5 ～ 10）In，則接地故障電流至少要達到5 × 63 = 315 A，才有可能瞬動跳閘，對應的故障阻抗至少應小于220 / 315 = 698 mΩ；若要確保可靠瞬動跳閘，則接地故障電流至少要達到10 × 63 = 630 A，對應的故障阻抗至少應小于220 / 630 = 349 mΩ。然而，由于沒設PE線，無論698 mΩ還是349 mΩ的故障阻抗條件都是不可能滿足的。一旦漏電，人若接觸到帶電設備的金屬外殼，后果不堪設想。

4. 3 金屬導軌應和電動伸縮門固定端做等電位聯(lián)結
圖7中金屬導軌和電動伸縮門固定端金屬體未見明確的聯(lián)結，而且金屬導軌銹蝕嚴重，需要除銹后進行聯(lián)結，并且，需要經(jīng)過測試才能確定是否有可靠的金屬聯(lián)結。



2008年浙江杭州電擊事故中8歲女孩觸電的一剎那，正好手扶電動門，將拖鞋踢掉后赤腳站在金屬導軌上，因此，將兩者進行等電位聯(lián)結很有必要，可以避免因同時接觸不同電位而引發(fā)電擊。

4. 4 電動伸縮門隨行電纜應做周期性檢查和維護
電動伸縮門隨行扁平電纜有擦傷，應做周期性檢查和維護。另外，廠家實際配置了RVV - 300 / 500 V的電纜，然而，JGJ 16 - 2008《民用建筑電氣設計規(guī)范》7． 4． 1條第3款要求，低壓配電塑料絕緣電線的工作電壓不應低于450 / 750 V。



4. 5 電動伸縮門電源接線盒應密封可靠
電源側接線盒進線密封不好，負荷側接線盒出現(xiàn)破損。這兩種情況均可能引起雨水進入，導致線路和金屬件之間絕緣降低。





4. 6 電纜不應出現(xiàn)纏繞現(xiàn)象
電纜纏繞嚴重，可能引起線路接頭受力脫離接線盒，接觸到金屬外殼而發(fā)生漏電。


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產(chǎn)品標準問題
電動伸縮門目前的標準僅有住建部發(fā)布的行標JG / T 154 - 2013《電動伸縮圍墻大門》，適用于工業(yè)和民用建筑用的電動伸縮門。其中，控制電路和控制功能要求如下：

a. 控制電路應有耐短路功能和耐受過載能力，設備及其部件產(chǎn)品不可產(chǎn)生任何損壞。

b. 應有失壓和欠壓保護，電源恢復后被控設備不應自動運行。
電氣安全方面的主要內(nèi)容摘錄如下：

a. 絕緣電阻：設備中帶電回路之間以及帶電回路與地之間的絕緣電阻不應小于1 MΩ。

b. 介電強度：各接線端子與門體金屬間應能承受有效值2 000 V / 50 Hz的交流電壓，歷時1 min不發(fā)生絕緣擊穿和放電現(xiàn)象。

c. 保護接地：保護接地電路應能承受流過接地故障電流所造成的最高熱應力和機械應力。

d. 接地電阻：接地端子與門體的接地電阻不應大于2 Ω。

可見，標準主要考慮設備和部件的安全性，以及使用的功能性。在電擊防護方面僅注重基本防護，對故障保護和附加保護等沒有具體要求。對周期性維護制度和項目也未見指導性建議。

由于每一次電擊事故必然是多種不利因素疊加的結果，如“帶電部分絕緣損壞 + 保護電器拒動 + 人體接觸 + 接觸阻抗較小”等等，確保電動伸縮門的安全可靠運行應從以下基本方面入手：

a. 設計單位應在電動伸縮門全生命周期內(nèi)考慮電氣安全問題，制定有效的安全措施。

b. 電源箱設計時應預留30 mA RCD作為電動伸縮門的附加保護。

c. 安裝電工應取得電工證，并應嚴格遵守“特別警示牌”中電氣安全要求及相關電氣規(guī)程。常規(guī)電動伸縮門配電回路必須安裝PE線，不應僅依據(jù)現(xiàn)場條件簡單接電。

d. 金屬導軌與電動伸縮門金屬體應設置等電位聯(lián)結，聯(lián)結處的電阻不應大于2 Ω，并應經(jīng)過測試確認。

e. 使用方應制定周期性的維護、保養(yǎng)措施，并杜絕非專業(yè)人士擅自更改控制箱內(nèi)接線。

f.  夏季和雨季是室外電擊事故的多發(fā)季節(jié)，住宅小區(qū)等人員出入頻繁的場所尤其需要注意人身安全。

g. 應盡快完善行業(yè)標準，制定電動伸縮門國家標準，以便統(tǒng)一和規(guī)范電氣安全要求。