漫談感電的注意事項

2022年9月台南七股六孔碼頭,一台吊卡車在吊運物品時,不慎勾到上方的高壓電線,造成吊卡車起火,車上三人遭電擊死亡的慘劇。其中兩人還是兄弟關係,在地面的老父親,親眼目睹兩兄弟慘死的悲劇。當時新聞照片,可謂怵目驚心,如照片1。而使用吊車或吊卡車做物料吊掛或裝卸貨物、材料等工作,在營造工地裡面是非常普遍的一項作業。如果附近有高壓電線時,如何保持作業安全避免悲劇的發生,就成為一個非常重要的課題。

目前,台電的架空線路電壓,分為鐵塔運輸的345kV、161kV及69kV三種;以及電桿輸送的11.4 kV(22.8 kV) [3]。分別鐵塔電壓的方式,可以以其懸掛的絕緣礙子數量來判斷。69kV電塔的礙子數量約為5~7顆;161kV 一般設有10-14 礙子;345kV 一般設有19 顆以上礙子,常見為20-22 顆礙子。不過,345kV的高壓電,一般均以4條線一組作運輸,在外觀上很好辨識,如照片2~5。在這裡要請大家注意的是,一般電線桿上電線的電壓,最少為11.4kV(一萬一千伏特),然後經由桿上變壓器,如照片2,才轉換為我們一般使用的220V或380V等電壓。不小心接觸,即可造成嚴重的危害。

使用吊車等機具時,台電公司建議,至少應保持的安全距離,如表1所示[3]。這距離可以大致保障使用吊車等機具時,有一定的安全性,但在特殊的情況下,例如陰雨天氣,仍有機會發生閃絡的現象,因此在氣候不良的狀況下,仍不建議在其附近施工。

當吊臂碰觸高壓電時,電流由支撐腳座、或擊穿輪胎,而傳導至地面。如果以土壤的構造與主要成份來說,土壤雖然含水唯其成分絕大部分仍都是非金屬物質,故單位面積內具有一定之電阻,使地面產生了電位差。雖然電工相關的設定,距離夠遠的位置來看,由於導電的面積夠大,都把地底當作電阻為零的接地位置;但從近距離來說,由於土壤有電阻的關係,從電流導入地面的接觸點開始,形成一圓形的環狀電位場(由地面下看則應為球狀),如圖1所示。這時在附近的人員,就必須注意所謂『步間電壓』感電的問題。

所謂步間電壓,或稱跨步電壓,係指在這電位場內,兩腳踩踏的位置電位不同,因此產生了電位差。如圖1,所示的兩隻腳間就有1000V的電位差。當人在事故發生現場行走時,越接近感電接觸點位置,電位差越大。可是由於腳底有鞋子或安全鞋,可以承受一定程度的電位差而無感覺;但當距離接近到一定程度時,電流會使雙腳感覺到有些微感電的狀況。

當人發覺情況不對而急著大跨步離開時,兩腳間距離變大,相對電位差變大,通過的電流同時也會比例加大。以60Hz交流電來說,電流到達一定程度時,男生約16mA(毫安培)、女生約10.5mA,即可導致肌肉收縮僵硬,一旦失去控制而撲倒在地,將會使重要的身體部位,遭受到電擊的危險。同時,現場地面上的任何金屬物品,如鐵棒、鋼筋或鋼索,也絕對不可以撿拾或碰觸,因為金屬物品端部所在位置地面的電位,與腳踏位置的電位,可以形成一個很大的電位差,從而導致危險。

為了減低步間電壓的危害,第一、當然就是要避免發生感電的危險。如果要單靠操作人員目視去判定安全距離,絕對是一件非常危險的事情,因此一般需在吊臂等設備前方,設置專責的指揮人員。有時為了避免因光線問題造成誤判,例如陰雨或黃昏等,還會在地面上或容易注意的位置,做上或畫上參考的距離標記線,或設置限制架等。第二、在車上連接適當的接地線,萬一真的感電時,可以將能量盡量轉移到別的地方,自然可以降低步間電壓的問題,如照片6~7。一般可以將接地銅棒,打設於遠離施工區域的位置,或接於預先規劃的接地匯流排上。

至於萬一機具設備仍然碰觸高壓電而感電時,首先操作人員待在車上絕對是不二的選擇。因為車輛本身是導體,人在良導體內部時,依據法拉第電籠效應(Faraday cage或Faraday shield),再高的電壓均不會通過人體,因此可以安全地待在操作室內,設法移動吊臂使其脫離帶電源或等待斷電;但是,如果是使用吊卡車時,就要特別注意。因為吊卡車的操作人員,基本上是站立在地面操作的,再加上必定手握著操縱桿,萬一不幸接觸高壓電時,將會是首當其衝的那個人。因此在高壓電附近使用吊卡車時,建議操作人員:腳部最好能與地面隔離,例如站立於大木塊、塑膠棧板之上...,並穿著能防感電的鞋子與手套,如照片8。但如果機具的輪胎、部件,因大量電流通過的高溫而導致起火,這時車上的人似乎就非跳車不可了。

如果因故一定要跳車時,須注意以下兩個重點:第一、跳車的瞬間,身體務必與車輛完全分開。常見在一般狀況時,工人跳車為了身體穩定起見,常常一隻手扶在車上然後再跳下;但如果是在機具感電時,以這種姿勢跳下,腳在接觸地面時,剛好提供電流另一個良好的通路,因此常在跳下的那一瞬間,就遭嚴重的電擊而昏倒或死亡。第二、由於在機具的位置,也常是電位差最大的地方,跳車時盡量以雙手靠攏雙腳合併的方式,向遠離車體方向跳躍,如圖2。另外,如果衝力過大,落地後可以單腳交互跳耀的方式前進,遠離感電的設備。但請注意:跳耀時不可兩隻腳同時著地,跳躍的幅度不宜過大,以免重心不穩。在平時應該作為教育訓練的一環,讓工人練習。

又,由於閃電有著世界上最高的電壓,因此遭遇雷擊時,意味也將有很高的步間電壓。因此我們應盡量遠離高大的樹木、旗桿等,容易被雷擊的物件,以減少發生步間電壓感電的機會。且當雷擊時,盡快採取低姿勢蹲下,兩腳不可打開應採取靠攏甚至交疊的方式,以避免發生步間電壓感電。至於使用吊車或泵送車等具有伸臂的機具時,如果看到閃電到聽到雷聲,時間差在三十秒內時,代表雷擊處與工作位置,差距在十公里內,應視為工人有遭遇雷擊之風險,建議要立即採取有效的防避措施。

參考文獻

1. American Concrete Pumping Association「Safety Bulletin:Electricty-The Rules」

2. 勞動部職安署數位學習平台(2022)。「營造業感電危害預防課程」。

3. 台灣電力公司(2019)。「防範吊車碰觸輸配電線訓練教材」。

 

表1 輸電線路導線間應保持最小安全間距[3]

電壓等级

保持最小安全間距

69仟伏特(69kV)

1.5公尺以上

161仟伏特(161kV)

2.5公尺以上

345仟伏特(345kV)  

5公尺以上

 

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圖1 步間電壓的示意圖[1]

 

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圖2 從車上躍下的示意圖[1]

 

1363-2-3

照片1 台南七股感電意外的新聞照片

 

1363-2-4

照片2 11.4kV(一萬一千伏特)的電線桿及變壓器

 

1363-2-5

照片3 69kV電塔

 

1363-2-6

照片4 161kV電塔

 

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照片5 345kV電塔

 

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照片6 吊卡車基腳接地[2]

 

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照片7 履帶式吊車履帶接地[2]

 

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照片8 吊卡車操作人員防護[2]

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