一起感應電壓造成的觸電死亡事故

曹程國+周芙艷+李杰+徐建軍

2012年7月8日夜間，天空下著小雨，某球鐵鑄鋁廠熔化車間一名熔化工鞠某于23點到崗，操作中頻感應熔煉爐。23點45分左右，鞠某使用鋼釬對爐料進行搗壓操作。過了一會兒，一旁的工友看見鞠某慢慢倒地，工友立刻將電源切斷，并將鞠某抬到一旁，撥打120急救電話。0點10分左右，120急救人員趕到現(xiàn)場對鞠某進行急救。凌晨2點左右，鞠某因搶救無效死亡，死亡原因為電擊致命。

事故發(fā)生后，該公司各級領導和安全管理人員在第一時間趕到現(xiàn)場，對現(xiàn)場進行仔細地檢查和勘驗。結(jié)果表明，鞠某倒地時，中頻感應熔煉爐處于正常工作狀態(tài)，并沒有發(fā)生停機、報警等現(xiàn)象，搗壓爐料操作也屬正常作業(yè)步驟。但鞠某佩戴的帆布手套左手虎口處有1個1元錢硬幣大小的孔洞，其左手有明顯的電擊痕跡，此外，鞠某穿著的絕緣鞋非常潮濕。

在后期事故調(diào)查中，調(diào)查人員對鞠某穿著的絕緣鞋仔細檢查后，發(fā)現(xiàn)右腳鞋幫處有明顯的橡膠燒糊現(xiàn)象。同時，對絕緣鞋進行打壓檢測，結(jié)果表明絕緣鞋已完全擊穿。由此斷定，鞠某在操作中使用鋼釬搗料，有強大的電流通過鋼釬經(jīng)過其左手，流經(jīng)右腳接地，構(gòu)成觸電回路，導致觸電死亡。

危險電壓的來源

感應爐漏爐可產(chǎn)生危險電壓

發(fā)生事故的中頻感應熔煉爐額定容量為3 t，進線電壓為三相660V，工作時中頻電壓為1 350V，工作頻率300Hz。該設備具有6種保護措施，分別為過壓保護、過流保護、控制板欠電壓保護、輸入缺相保護、水壓低保護、水溫保護，由于該中頻感應爐沒有安裝漏爐保護裝置，事故調(diào)查人員首先懷疑可能發(fā)生漏爐故障，即爐襯損壞，鐵水經(jīng)爐襯縫隙流入感應器線圈，使感應器產(chǎn)生的電流、高壓經(jīng)爐襯縫隙竄入熔融鐵水中，操作工人在搗料時，通過坩堝、鐵水、鋼釬、經(jīng)人體發(fā)生觸電死亡事故。為進一步驗證，事故調(diào)查人員首先測量感應器線圈對地絕緣情況。經(jīng)過兩次檢測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)中頻爐完全正常，沒有漏爐，說明感應器和坩堝內(nèi)的鐵水是相互絕緣的，感應器上的中頻電壓沒有竄入坩堝內(nèi)的鐵水中，致人死亡的危險電壓另有來源。

感應電壓也可能產(chǎn)生危險電壓

中頻感應電爐的工作原理是利用渦流原理進行加熱，且坩堝內(nèi)的爐料和強電沒有任何聯(lián)系，唯一可能產(chǎn)生危險的則是感應電壓。

感應電壓是中頻電爐在加熱過程中，由于渦流效應在鐵水和爐料當中產(chǎn)生的。產(chǎn)生的基本原理是：以圓形截面導體為例，愈靠近導體中心處，受到外面磁力線產(chǎn)生的自感電動勢愈大；愈靠近表面處自感電動勢越小，這就造成了鐵水中心部位的感應電壓最高，并向四周逐漸降低，而且自感電動勢隨著頻率的提高而增加，感應電壓也會增加，可見，中頻電爐熔煉作業(yè)存在著一定的觸電危險。為此，崗位安全操作規(guī)程要求，所有熔煉操作工必須佩戴專用安全帽、防護服、防護手套、防護膠鞋等勞動防護用品，同時在投料、觀測、搗料、測溫、扒渣、出鐵水等生產(chǎn)過程中必須將輸出功率降低（實際是為了降低感應電壓的幅值）。

在本次事故調(diào)查中，進行了一次測試：用死者搗料用的鋼釬，一端接上一根導線，將另一端插入坩堝中心處的鐵水中，然后測量導線對地電壓。結(jié)果表明，雖然測量時中頻電爐工作電壓沒有達到1 350V，但其產(chǎn)生的感應電壓已遠遠超過安全電壓的限幅，足以致人死亡。經(jīng)測算，當中頻電爐工作電壓達到1 350V的時，鐵水中心感應電壓能接近280V左右。

事故原因分析

通過現(xiàn)場取證和實際測試，觸電原因已經(jīng)很清楚。

事發(fā)當夜下著小雨，操作工鞠某的絕緣鞋被雨水打濕，加之手套破損，當他進行搗壓爐料作業(yè)時，所用鋼釬正好觸及爐料中心部位，此刻中頻電爐工作電壓是1 350V（感應器上施加的電壓），工作頻率處于300Hz，近280V的感應電壓電流通過鋼釬經(jīng)過操作人員的左手虎口處，流經(jīng)人體至右腳入地，形成一個完整的觸電回路，導致鞠某觸電死亡。

安全防范措施

人們在談到電擊傷害的時候，通常都是從強電產(chǎn)生電擊危害這一思路出發(fā)來查找原因，一般不會聯(lián)想到感應電。正是由于對感應電危害性認識不清，同時對感應電安全防護不到位，最終導致感應電傷人事故的發(fā)生。

事故發(fā)生后，該公司從安全管理措施和安全技術措施兩方面，加強防護，防范類似事故再次發(fā)生。

安全管理措施

在中頻感應熔煉爐的工作臺上鋪設絕緣墊子。具體的做法是以木質(zhì)框架為輪轂，上面鋪設耐高溫的絕緣橡膠皮墊；

對所用鋼釬的手持部分加裝絕緣護套；

要求操作人員在進行加料、測溫、搗料時穿戴好定期檢驗合格的勞防用品，如絕緣鞋、絕緣手套等防護用品；

為了防止雨雪天氣造成絕緣鞋受潮，絕緣性能下降，公司在作業(yè)現(xiàn)場設置絕緣鞋存放柜子，操作人員下班后脫去絕緣鞋放入鞋柜，實行定置管理；

做好感應加熱設備的危險源辨識與控制工作，制定好應急預案，最大幅度地降低觸電事故的危害程度。

安全技術措施

對中頻感應爐坩堝中熔融狀態(tài)下的鐵水安裝接地裝置。具體做法是：在電爐底部安裝一個探針，探針一端與熔融狀態(tài)的鐵水保持電接觸，另外一端接地，保持爐料始終與地面保持同一電位，通過地線，將鐵水中產(chǎn)生的感應電壓對地釋放，操作人員與爐料接觸時，即使線圈漏電，操作人員也不至于發(fā)生觸電生命危險，從根本上杜絕感應電傷人的可能性。

知識鏈接

感應電壓的產(chǎn)生原理

把一個線圈繞在一個實心鐵芯柱上，當線圈中通過變化的電流時，在鐵芯中便有變化的磁場通過，因而在鐵芯柱內(nèi)部就會產(chǎn)生感應電動勢，并且在垂直于磁場的鐵芯柱斷面內(nèi)產(chǎn)生閉合的環(huán)流。這種鐵芯內(nèi)部的環(huán)流稱為渦流，渦流所消耗的電功率，稱為渦流損耗，渦流會使變壓器、電機等電氣設備的鐵芯發(fā)熱。感應電爐就是利用坩堝中金屬產(chǎn)生的渦流加熱和熔煉金屬，此項技術是目前非常成熟和實用的金屬熔煉技術，具有操作簡潔，熔煉高效，工作穩(wěn)定，性價比高等特點，已基本上取代沖天爐等高耗能熔煉設備。但是，感應電爐也存在一定弊端，即在形成渦流的同時產(chǎn)生一定幅值的感應電壓，感應電壓會給操作者帶來觸電危險。