三、高压安全与健康
1.高压电带来的危险,
常规车辆上车载电源的电压一般都是12V或24V,当前电动汽车辆上的电压通常高达300V,而电压超过50V就会对人体造成伤害,被视为危险电压。为此,我们必须高度重视电动汽车上的高压电操作安全,充分认识电动汽车上高压系统可能存在的危险。这些危险包括:电击、电弧或闪络、与高压蓄电池有关的危险、二次事故。
2.电击
有些人可能有过触电的经历,电流在某一时刻流经身体,感到刺痛。如果电压很高或电流很大,遭遇电击往往会导致致命后果。电击对人体伤害的程度受电压、电流、时长以及流经路径等因素的影响。实验表明:30mA的电流就足以造成心室纤维性颤动。
另外,对触电的敏感性也因人而异,有些人对触电的感觉有更高的临界值,因为每个人对流经身体的电流有不同的电阻。在电压相同的情况下,电流与电阻成反比。同一个人,不同部位的电阻值不同。图11为人体电阻模型,该模型给出了普通人的不同部位的电阻值。由于电流流经人体需要一个进入点和一个退出点,且通常会流过至少两个电阻器(执行工作的人员的两只手),电阻将超过1 000Ω。这个电阻值通常被用来衡量电动汽车安全系统的有效性。当然,也可以采取安全预防措施以增大电阻,如使用绝缘手套;相反,如果皮肤受伤或湿润人体电阻将会减小。
人体中有一个以极小的电脉冲运行的复杂神经系统,我们的大脑正是借助这些电脉冲来控制身体的所有机能。实际上,电击对人体伤害的程度主要取决于电流,而不是电压,因此电流是评估潜在风险时的主要考虑因素。另外,电击所导致的后果,还与电流的类型、频率和电流流经人体的路径有关。假设电动汽车输出的电压为280V,电路中的电阻为1 000Ω,则电流是280mV,足以让人致命。不同大小的直流(DC)或交流( AC)电流对人体的影响如图12所示。
3.电流类型对人体的影响
电流类型包括直流(DC)与交流(AC)。
直流(DC)电压从身体的某点导入或导出很可能引发热损伤,不仅会烧坏表面,而且有可能烧坏皮肤正下方的组织或内脏器官。显然,电流越大,或接触时间越长,导致的损伤就越大。触电对用于身体控制的电脉冲有冻结作用,导致异常的肌肉收缩,这就是有些人触电后无法“松手”的原因。如果电流从两手之间流过,则电流将会流过胸部,从而将心脏和呼吸系统置于僵直风险之下,这可能会导致器官停止活动并造成心搏停止。移除电流后,在恢复受影响部位的全部功能之前,人体将会花费一小段时间重新调整其电脉冲。
交流(AC)电压进入人体后会产生与直流(DC)电压相似的结果,不过更大的风险在于施加的电流的频率。例如,低频电击将会对受影响部位的肌肉产生“僵直”效应。尽管直流(DC)或交流(AC)电压造成的电击都可能是有害甚至致命的,但是皮肤对于前者的抵抗力更强,电流较小的交流(AC)电压对人体造成的伤害可能超过相同电流的直流(DC)电压造成的伤害。
无论在任情况下,当人体遭受电击,应都尽快就医,因为电击的症状可能在24h内突然出现。