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                    安全管理网

                    电流对人体的危害

                    作者:安全管理网  来源:安全管理网 
                    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。
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