高壓電-灌爆人行道-吊車作業如何避免觸電-69KV驚魂記

前幾天聽一位業者說,他在做吊掛作業時,吊車的手臂不慎觸碰到6萬9千伏特的高壓電,雖然沒有人員傷亡,但回想起來還是滿驚恐的,而且讓人行道的地磚炸了一個洞,我們來看看當天發生了甚麼事吧。

吊掛作業環境

施作的環境是在馬路邊,旁邊有電線杆,上面掛了三條間距很寬的電線,用來隔離電線與電桿的礙子(像迴轉壽司盤的東西)疊了6個,估計這是是六萬九千伏特的高壓電,講得有學問一點叫做69KV。你可能會想,電線不是有外皮包覆,幹嘛還需要隔離? 告訴各位一個觀念,高壓電再電桿上是沒有包覆塑膠皮的,整條就是赤裸裸的導線,若包了塑膠除了散熱不良之外,還會增加了重量,供電成本就變高了。

69KV的電線杆
69KV的電線杆

意外發生

那麼吊車吊臂伸長時大概是怎樣呢? 我沒有當時他們吊車觸碰到高壓電時的照片,估計當時他們也沒心情拍照,所以我拿了其他場景的照片來充數(如下圖),這台吊車最長可以伸到四層樓高,對照上方照片的高壓電所在高度,可以說隨便一個不小心就可能會碰到電線啊。

四層樓高的吊車
四層樓高的吊車

當然這位經驗豐富的業者也沒有大意,很小心的將吊臂伸出,讓吊臂與電線之間保持距離,但沒想到一陣強風出現,讓吊臂與電線都產生晃動,於是吊臂前端的金屬吊籃與電線產生接觸,據業者描述,霎那間上方的吊臂與下方的車身都產生了巨大的爆炸聲響,還好地面的吊車操作人員有戴絕緣手套,否則該操作員可能也會遭殃。

高壓電-電擊現場

觸碰的霎那間,巨大的電流由上方的吊籃進入吊臂,一路竄到吊車的油壓腳架,並流入支架下方的人行道,造成人行道磚塊爆裂,如下圖,真的很恐怖。

受到電擊的人行道
受到電擊的人行道

四個支撐架,其中三個墊了有絕緣效果的枕木,剩下的一個支架直接與地磚接觸,因此巨的大電流從金屬支架流出,讓底部的金屬墊片呈現焦黑狀態(拍照當下已經從人行道移開)。

高壓電-電流流出點
電流流出點

而高壓電的進入點,就是上方的吊籃,一樣呈現焦黑的狀態。還好大量的電流透過支架流入地面,因此讓這名操作員安然無恙,當時操作員只戴著普通手套與穿著一雙破鞋,就是照片中人行道旁邊那一雙,他沒有被電擊可以說是太幸運了。

高壓電-電流進入點
電流進入點

還原現場

那麼當天到底發生了甚麼事呢? 請看下圖,由於吊車有一個支架直接貼在人行道上,因此電流直接透過磚塊往下竄,讓操作員在幾乎沒有防護的情況下毫髮無傷。

電擊現場模擬圖
電擊現場模擬圖

地磚會導電?

各位是否有疑問,電流流入地磚? 難不成地磚會導電? 沒錯,事實上天底下所有東西都會導電,只是好不好導電的問題而已,平常民生用的110V/220V若經過木頭、玻璃等物質,是會有電流經過的,但電流實在太小,大家不會有感覺,因此就以”絕緣體”來稱呼,但要是灌它個超級高壓,這些原本不起眼的電流也會跟著放大,那可能就會是個問題了,那這些材料的絕緣度到底如何?

一般衡量土壤、水泥、磚塊等等材料的絕緣度,是用電阻率Resistivity來衡量,電阻率越高越不容易導電,我們來看看這些材料的電阻率是多少吧!

電阻率(單位 \(\Omega \cdot m\))

  • 銅  \(1.7\times 10^{-8}\)  -超低電阻率,所以才會拿它來當電線
  • 鐵  \(1\times 10^{-7}\)
  • 水泥、磚塊 \(1\times 10^{3}\)
  • 木頭  \(1\times 10^{8}\)
  • 橡膠  \(1\times 10^{13}\) -超高電阻率,所以才會拿它來當絕緣體

所以橡膠絕緣度最高,因此絕緣手套與膠鞋是必要的喔,當然木頭也是很不錯的絕緣體,只是硬梆梆的很難做成手套。

預防措施

銅棒接地

為了感電時能減少人員傷亡機會,若能讓巨大的電流導入地面那是最好,因此將吊車接地是個不錯的做法,也就是拿個約1~2m的粗金屬棒插入土壤內,並加它與車體鋼骨連接,電流才不會經過人體。但是都市叢林中哪來的土壤? 到處都是水泥地,因此我們有次一級的選擇,請往下看。

金屬板接地

如下圖,以金屬板與地面接觸,而金屬板與車體鋼骨連接,與地面接觸的金屬板為了增加與地面的導電性,再用濕毛巾或加了水的沙子墊在下面,水分被壓在下方估計不會太快蒸發掉,若意外發生可以盡量將大量電流導入地面。我知道這招有點麻煩,不過總比沒有好,不然還是有再次一級的選擇,請繼續往下看。

絕緣護具

雖然接地可以讓電流導入地面,但天曉得是否電流都會乖乖的往地面走,若是有接地斷線的情況發生,例如:

  • 接地線銜接處鬆脫
  • 接地線因大量電流燒斷
  • 接地銅棒or金屬板未與地面緊密接觸

只要電流斷路沒有流入地面,都會讓車體變成高壓電位,操作人員仍然倍受威脅,因此穿戴絕緣護具是比較好的選擇(如下圖),一般市售有5KV~40KV的絕緣鞋以及手套,都可以讓你的保障倍增。

我自己試戴絕緣手套的結果是,5KV厚度大約1mm還滿柔軟的,動動手指非常OK。但20KV厚度就有2.3mm了,說實在手指動起來不是很靈光,大概只能用它來打檔而已,所以5KV的手套倒是可以考慮考慮。

完整的防護措施
完整的防護措施

當然我知道穿上膠鞋、戴上絕緣手套、綁上安全索,基本上已經是全副武裝了,又要把吊車接地,還要應付業主又快又好的需求,所以大部分的人都不會全副武裝上陣,但是為了安全,請再往下看吧。

絕緣工作區

再退而求其次,站在絕緣的工作區內操作,這點總可以做到吧!  市面上有販售塑膠棧板,它們的電阻率可達\(1\times 10^{14}\Omega \cdot m\),塑膠材料絕緣性好,價格便宜,重量又輕,只要操作時不要一腳踩棧板一腳踩地面就行了。

購買的時候要指名有”不要有“抗靜電功能喔! 因為現在有很多塑膠材料是標榜”可導電”的靜電消除材料,這種材料的電阻率偏低,因此別買錯了。工作恆可、貴生命價更高,自己的安全還是要多留意喔。

較簡便的安全措施
較簡便的安全措施

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7 Comments

    • 整台都離地才危險
      車子要有可以接地的地方, 讓電流 跑到地面上去, 人才會安全
      電流若沒有打到人行道 那就是會打到人身上了

      • 可是不懂 那為什麼家裡要穿鞋才不會接地形成迴路而觸電
        這個原理有哪邊不一樣嗎?
        整台離地就算碰到 不是就代表沒接地 所以沒形成迴路 就不會過電
        請助教解惑 謝謝

        • 我覺得你應該快要懂了

          在家穿鞋 與 整台離地 意思一樣, 但主角不同
          在家穿鞋–>人不會觸電, 主角是人
          整台離地–>車不會觸電, 主角是車

          人站在地上摸了整台離地的車, 人體就當了接地線, 受傷的是人
          反過來
          穿膠鞋的人摸了接地的車, 車子是接地線, 受損的是車子

          • 了解 謝謝助教
            再請教一下
            那人有穿膠鞋 車也離地是不是就都不會受傷受損了

          • 理論上是的
            但因為這樣等於是在比車和人的絕緣度
            而且絕緣度越高 穿戴起來越不方便

            萬一有個閃失 例如有個豬隊友來拍你一下 當場2人就bye了
            最好的做法是 車子接地, 人絕緣 比較有保障

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