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影响触电危险程度的相关因素分析

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:(一)电流大小不同的电流会引起人体不同的反应,按习惯,人们通常把电击电流分为感知电流、摆脱电流和室颤电流等。感知电流与个体生理特征、人体与电极的接触面积等因素有关。人的室颤电流约为50 mA。(三)人体电阻人体电阻的大小是影响触电后人体受到伤害程度的重要物理因素。不过高频电流对人体依然是十分危险的。

影响触电危险程度的相关因素分析

(一)电流大小

不同的电流会引起人体不同的反应,按习惯,人们通常把电击电流分为感知电流、摆脱电流和室颤电流等。不同电流对人体的影响,如表1.1.1 所示。

表1.1.1 不同电流对人体的影响

1.感知电流

在一定概率下,通过人体引起人的任何感觉的最小电流称为感知电流。感知电流是不相同的。感知电流与个体生理特征、人体与电极的接触面积等因素有关。对应于概率为50%的感知电流,成年男子约为1.1 mA,成年女子约为0.7 mA。

2.摆脱电流

摆脱电流是指能自主摆脱带电体的最大电流,是人体可以忍受而一般不致造成不良后果的电流。摆脱电流值与个体生理特征、电极形状、电极尺寸等因素有关。对于不同的人,摆脱电流也不相同,成年男性平均摆脱电流约为16 mA,成年女性约为10.5 mA;成年男性最小摆脱电流约为9 mA,成年女性约为6 mA。摆脱电源的能力是随着触电时间的延长而减弱的,也就是说,一旦触电后不能及时摆脱电源时,后果将是十分严重的。

电流大小超过摆脱电流值以后,触电者会感到异常痛苦、恐慌和难以忍受;如时间过长,则可能造成昏迷、窒息,甚至死亡。当触电电流略大于摆脱电流,触电者中枢神经麻痹及呼吸停止时,若立即切断电源,即可恢复呼吸并无不良影响。通过人体的电流超过感知电流时,肌肉收缩增加,刺痛感觉增强,感觉部位扩展,至电流增大到一定程度时,触电者将因肌肉收缩、产生痉挛而紧抓带电体,不能自行摆脱电极。

3.室颤电流

室颤电流是指通过人体引起心室发生纤维性颤动的最小电流。人的室颤电流约为50 mA。在心室颤动状态,心脏每分钟颤动800 ~1 000 次以上,但幅值很小,而且没有规则,血液实际上中止了循环,一旦发生心室颤动,数分钟内即可导致死亡。

(1)人的体重越重,发生心室颤动的电流值就越大。

(2)一般来说,电流作用于人体的时间越长,发生心室颤动的电流就越小。

(3)当通电时间超过心脏搏动周期(人体的心脏搏动周期为0.75 s,是心脏完成收缩、舒张全过程一次所需要的时间)时,心室颤动的电流值急剧下降,也就是说,触电时间超过心脏搏动周期时,危险性急剧增加。可能引起心室颤动的直流电流通电时间为0.03 s 时约为1 300 mA,3 s 时约为500 mA。当电流频率不同时,对人体的伤害程度也不同,频率为25 ~300 Hz 的交流电流,对人体的伤害最严重,频率为1 000 Hz 以上时,对人体的伤害程度明显减轻。人体电流阈值,如表1.1.2 所示。

表1.1.2 人体电流阈值

提示:女性较男性敏感,儿童较成人敏感,体重小的较体重大的敏感,患有心脏等疾病的人员,遭受电击的危险性较大。(www.xing528.com)

(二)电压大小

当人体电阻一定时,作用于人体的电压越高,通过人体的电流越大。实际上,通过人体的电流大小并不与作用于人体上的电压成正比。这正是因为随着电压的升高,人体电阻因皮肤破损而下降,导致通过人体的电流迅速增加,从而对人体产生严重的伤害。

(三)人体电阻

人体电阻的大小是影响触电后人体受到伤害程度的重要物理因素。在一定的电流作用下,流经人体的电流大小和人体电阻成反比,因此人体电阻的大小与电击后果有一定的关系。人体电阻有表面电阻和体积电阻之分。对电击者来说,体积电阻的影响最为显著,但表面电阻有时却能对电击后果产生一定的抑制作用,使其转化为电伤。这是由于人体皮肤潮湿,表面电阻较小,使电流大部分从皮肤表面通过。过去认为,人体越潮湿,电击危害性越大,这种说法不是十分准确,因为表面电阻对电击后果的影响是比较复杂的,只有当总的表面电阻较低时,才有可能抑制电击。反之,当人体局部潮湿时,特别是如果只有触及带电部分的皮肤潮湿时,那就会大大增加电击的危险性。这是因为人体局部潮湿,对表面电阻值不产生很大的影响,电击电流不会大量从人体表面分流,将会使人体体积电阻下降,使电击的危害性增大。

人体电阻由体内电阻和皮肤组成,体内电阻基本稳定,约为500 Ω。接触电压为220 V 时,人体电阻的平均值为1 900 Ω;接触电压为380 V时,人体电阻降为1 200 Ω。经过对大量试验数据的分析研究确定,人体电阻的平均值一般为2 000 Ω 左右,而在计算和分析时,通常取下限值1 700 Ω。

一般在干燥环境中,人体电阻在2 000 Ω ~20 MΩ 范围内;皮肤出汗时,为1 000 Ω 左右;皮肤有伤口时,为800 Ω 左右。人体触电时,皮肤与带电体的接触面积越大,人体电阻越小。当人体接触带电体时,人体就被当作电路元件接入回路。人体阻抗通常包括外部阻抗(与触电当时所穿衣服、鞋袜以及身体的潮湿情况有关,从几千欧至几十兆欧不等)和内部阻抗(与触电者的皮肤阻抗和体内阻抗有关)。

一般认为,接触到真皮里,一只手臂或一条腿的电阻大约为500 Ω。因此,由一只手臂到另一只手臂或由一条腿到另一条腿的通路相当于一只1 000 Ω 的电阻。假定一个人用双手紧握带电体,双脚站在水坑里而形成导电回路,这时人体电阻基本上就是体内电阻,约为500 Ω。一般情况下,人体电阻可按1 000 ~2 000 Ω 考虑。

(四)电源频率

触电的伤害程度与电流的频率相关,各种频率触电死亡率统计数据如表1.1.3 所示。

表1.1.3 各种频率触电死亡率

可见,频率为30 ~60 Hz 的交流电易引起人体心室颤动,常用的50 Hz的工频电流对人体的伤害程度最为严重。当电源的频率偏离工频越远,对人体的伤害程度越低。不过高频电流对人体依然是十分危险的。

(五)电流通过人体的途径

电流通过人体头部会使人昏迷而死亡;通过脊髓会导致截瘫及严重损伤;通过中枢神经或有关部位,会引起中枢神经系统强烈失调而导致残疾;通过心脏会造成心脏停止跳动而死亡;通过呼吸系统会造成窒息。实践证明,从左手至脚是最危险的电流路径,从右手到脚、从手到手也是很危险的路径,从脚到脚是危险较小的路径。电流途径与通过心脏电流的百分数如表1.1.4 所示。

表1.1.4 电流途径与通过心脏电流的百分数

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