【题目编号】MC1-1365
【题目】考虑实际工作环境必然存在一定的湿度,则根据 GB/T 3805-2008《特低电压 ELV 限值》 在潮湿条件下的限值,当人体握紧某个带电零件时,零件与人体间的电压不可高于:
【答案】A
[A]交流 16V(r.m.s.) ,直流 33V
[B]交流 24V(r.m.s.) ,直流 36V
[C]交流 36V(r.m.s.) ,直流 24V
[D]交流 6.3V(r.m.s.) ,直流 13.8V
考点速览
这道题考特低电压(ELV,extra-low voltage)限值在潮湿条件下、且人体握紧带电零件时的数值:交流十六伏(有效值),直流三十三伏。关键不在背一个数字,而在理解限值是条件相关的——同一个人体,接触面积越大、皮肤越潮湿,允许的接触电压就越低。
特低电压限值为什么要分档
特低电压指的是电压低到在正常条件下不会造成危险的一类电压。它并不是低于某个数就一定安全,因为决定人体是否受害的量其实是电流,而电流等于电压除以人体阻抗。人体阻抗不是常数:皮肤干燥完整时可达数千欧姆甚至更高,皮肤潮湿、有伤口或者接触面积大时,阻抗会降到几百欧姆量级甚至更低。
标准因此把环境和接触状态作为限值的分档依据。干湿状态反映皮肤阻抗的高低;接触状态反映接触面积与接触压力。手指轻触与整只手握紧,接触面积差出一个数量级,接触电阻也大不相同。握紧还意味着人无法自主松脱,一旦电流让肌肉持续收缩,摆脱就成为不可能,这个无法摆脱的状态在安全评估里是最不利的一档。
把两个最不利因素叠加起来——潮湿加上握紧——就得到了这道题问的那一组限值:交流十六伏、直流三十三伏。一个可以记住的规律是,直流限值约为交流限值的两倍,原因在于同等电压下直流引起的持续肌肉收缩与心室纤颤风险低于工频交流。
十六伏和三十三伏这组数怎么用
这组数字是允许的接触电压上限,用在设计与检验环节。给潮湿场所使用的电气设备、手持工具、检修照明,如果采用特低电压供电,就要核对在最不利的使用状态下,人可能承受的电压不超过对应限值。超了就得改设计:降低供电电压、加隔离、改用双重绝缘或加强绝缘结构。
需要注意限值与安全电压等级不是一回事。工程上常听说的三十六伏、二十四伏、十二伏,是特低电压供电系统的标称电压等级,选用哪个等级要结合环境条件来确定。标准给出的限值是判断依据,标称电压等级是设计取值,两者一个在前一个在后,不能反过来说因为用了三十六伏所以安全。
直流与交流限值不同,这一点在含直流的场合也要注意:光伏、蓄电池、直流电源系统的接触防护,要按直流那一档去核对,不能拿交流数字套用。
逐项辨析
选项 A 给出交流十六伏(有效值)、直流三十三伏,正是潮湿条件下人体握紧带电零件时对应的限值组合,与标准分档一致,正确。
选项 B 给出交流二十四伏、直流三十六伏。数字本身在工程上确实常见,但它们不是潮湿加握紧这一最不利状态下的限值组合。二十四伏更接近常见的安全供电标称等级,三十六伏同样带有标称电压等级的色彩;把习惯用法的数字当成标准限值,是这道题的典型陷阱。错误。
选项 C 给出交流三十六伏、直流二十四伏。这组数字刚好把交直流的次序对调,而标准的规律是直流限值高于交流限值,方向相反。另外三十六伏这个数值偏宽松,不足以覆盖潮湿握紧的最不利状态。错误。
选项 D 给出交流六点三伏、直流十三点八伏。这两个数字带有明显的设备电压色彩,属于电子设备与通信设备电池组的常见标称值,与特低电压限值标准没有对应关系。把设备命名电压当安全限值,属于张冠李戴。错误。
易混淆点:限值、标称电压等级与人体电流阈值
三组数字各有各的用处。人体电流效应阈值描述的是多少毫安电流会引起感知、肌肉收缩、呼吸抑制、心室纤颤,考察对象是电流。特低电压限值描述的是在特定接触条件下允许承受多高的电压,考察对象是电压,且随条件变化。标称电压等级是供电系统的设计取值,考察对象是工程选型。
把三者串起来看就清楚了:标准先根据人体电流效应确定各类接触条件下允许的电流上限,再结合该条件下的人体阻抗推出电压限值;工程上再按限值去选择供电标称电压等级和保护方式。答题时如果看到某一组数字只在设备铭牌里常见,多半是干扰项。
应试要点
潮湿加握紧的最不利状态,记十六伏交流、三十三伏直流,直流约为交流的两倍。凡是出现二十四伏、三十六伏这类常见标称等级数字的组合,以及在交直流关系上把两者对调的选项,都不选。