安全管理网

电流对人体的危害

  
评论: 更新日期:2008年05月21日

根据动物实验和统计分析得出的资料,见表2。

表2 工频电流对人体作用的分析资料
 

 

电流
范围
电流/mA
通电时间
人的生理反应
O
0~0.5
连续通电
没有感觉
A<sub>1</sub>
0.5~5
连续通电
开始有感觉,手指手腕等处有痛感,没有痉挛,可以摆脱带电体
A<sub>2</sub>
5~30
数分钟以内
痉挛,不能摆脱带电体,呼吸困难,血压升高,是可以忍受的极限
A<sub>3</sub>
30~50
数秒到数分
心脏跳动不规则,昏迷,血压升高,强烈痉挛,时间过长即引起心室颤动
B<sub>1</sub>
50~数百
低于心脏搏动周期
受强烈冲击,但未发生心室颤动
超过心脏搏动周期
昏迷,心室颤动,接触部位留有电流通过的痕迹
B<sub>2</sub>
超过数百
低于心脏搏动周期
在心脏搏动特定的部位触电时,发生心室颤动,昏迷,接触部位留有电流通过的痕迹
超过心脏搏动周期
心脏停止跳动、昏迷,可能出现致命的电灼伤
 

表中O是没有感觉的范围;A<sub>1</sub>、A<sub>2</sub>、A<sub>3</sub>是一般不引起心室颤动、不致产生严重后果的范围;B<sub>1</sub>、B<sub>2</sub>是容易产生严重后果的范围。

因为心室颤动电流是致命电流,不允许在人体上作这样大的电流实验,故表2中的资料是根据动物实验综合分析而得出的。有人认为,不能用简单的数学分析确定人的心室颤动电流,而必须考虑心脏搏动周期的影响,即通电时间长短的影响。因此,国际电工委员会(IEC)建议按图1确定电流对人体的作用。图中,a以左的I区是没有感觉的区域,a是有感觉的起点;a和b之间的Ⅱ区是开始有感觉,但一般是没有病理伤害的区域;b和c之间的Ⅲ区是有感觉,但一般不会引起心室颤动的区域;c和d之间的Ⅳ区是可能引起心室颤动的危险区域(可能性上升到50%);d以右的Ⅴ区是心室颤动危险性较大的区域(可能性超过50%)。

图1比较明确地表示出心室颤动电流的界限,为设计和鉴定防止触电的安全装置提供了比较方便的依据。

@Y1601.gif

图1 电流对人体的作用

1.2 伤害程度与通电时间的关系

通电时间越长,越容易引起心室颤动,电击危险性也越大。其原因是:

1.2.1 通电时间越长,能量的积累增加,引起心室颤动的电流减小。当通电时间在0.01s~5s范围内时,心室颤动电流和通电时间的关系可用下式表达,即



式中 I--引起心室颤动的电流(mA);

t--通电时间(s)。

心室颤动电流与时间的关系亦可用下式表达,即

当t≥1s时,I=50mA;

当t<1s时,I=50mA/t。

1.2.2 通电时间短促时,只在心脏搏动的特定时刻才可能引起心室颤动。因此,通电时间越长,与该时刻重合的可能性越大,亦即电击的危险性也越大。

1.2.3 通电时间越长,人体电阻因出汗等原因而降低,导致通过人体的电流进一步增加,电击危险性亦随之增加。

1.3 伤害程度与电流途径的关系

1.3.1 电流通过心脏会引起心室颤动,促进心脏停止跳动,中断血液循环,导致死亡。

1.3.2 电流通过中枢神经或有关部位,会引起中枢神经严重失调而导致死亡。

1.3.3 电流通过脊髓,可导致半截肢体瘫痪。

1.3.4 从左手到胸部,电流途经心脏而且途径也最短,是最危险的电流途径;从手到手,电流也途经心脏,因此也是很危险的电流途径;从脚到脚的电流是危险性较小的电流途径,但可能因痉挛而摔倒,导致电流通过全身或摔伤、坠落等二次事故。

1.4 伤害程度与电流种类的关系

以上介绍的是工频电流对人体的伤害作用。直流电流、高频电流、冲击电流和静电电荷对人体的伤害程度,一般较工频电流为轻。以下着重介绍此四种电流对人体伤害的情况。

1.4.1 直流电流对人体的作用 直流电的最小感知电流:男性约为5.2mA,女性约为3.5mA;平均摆脱电流:男性约为76mA,女性约为51mA;可能引起心室颤动的电流:通电时间0.03s时约为1300mA,通电时间3s时约为500mA。

表3是直流电流沿手 - 躯干 - 手的途径通过人体(成年男性)的实验资料。

表3 直流电流对人体作用的实验资料 (mA)
 

 

感 觉 情 况
被试者百分数
5%
50%
95%
手表面及手指尖销有连续针刺感
6
7
8
手表面发热,有剧烈连续针刺感,手关节有轻度压迫感
10
12
15
手关节及手表面有针刺似的强烈压迫感
18
21
25
前肢部有连续针刺感,手关节有压痛,手有刺痛,强烈的灼热感
25
27
30
手关节有强烈压痛,直到肩部有连续针刺感
30
32
35
手关节有强烈压痛,手上似针刺般疼痛
30
35
40
 


图2 直流电流对人体作用区域划分图

考虑到电流通过时间的长短对人体所产生的影响,建议按图2确定直流电流对人体的危害作用。图中,a以左的Ⅰ区是没有感觉的区域;a和b之间的Ⅱ区是开始有感觉,但一般没有病理伤害的区域;c和d是根据对狗的实验导出的,可引起人的心室颤动的界限,其中,与c相对应的心室颤动的概率为0.5%;与d相对应的为50%。

1.4.2 高频电流对人体的作用 由于电流的频率不同,对人体的伤害程度也不同。25Hz~300Hz交流电对人体的伤害最严重,1000Hz以上时,其伤害程度将明显减轻,但是高压高频电流也有电击致命的危险。男性摆脱电流与电流频率的关系如图3所示。图中与曲线1、2、3、4、5、6和7相对应的摆脱概率分别为99.5%、99%、75%、50%、25%、1%和0.5%。女性摆脱电流与频率的关系,只要将图3中摆脱电流降低约1/3即可。

@Y1901.gif

图3 摆脱电流与频率的关系

10000Hz高频交流电,最小感知电流,对于男性约为12mA,女性约为8mA;平均摆脱电流,对于男性约为75mA,女性约为50mA;可能引起心室颤动的电流,通电时间0.03s时约为1100mA,通电时间3s时约为500mA。
网友评论 more
创想安科网站简介会员服务广告服务业务合作提交需求会员中心在线投稿版权声明友情链接联系我们