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影响触电程度的因素

时间:2016-04-16 16:49来源:www.eadianqi.com 编辑:自动控制网
1.通过人体的电流值 通过人体的电流越大、热的生理反应和病理反应越明显,引起心室颤动所需的时间越短,致命的危险性越大。按照人体呈现的状态,可以将人体通过的电流分为三个级别。 (1) 感知电流和感知阈值 在一定概率下,通过人体引起人有任何感觉的最小
1.通过人体的电流值
通过人体的电流越大、热的生理反应和病理反应越明显,引起心室颤动所需的时间越短,致命的危险性越大。按照人体呈现的状态,可以将人体通过的电流分为三个级别。
(1) 感知电流和感知阈值 在一定概率下,通过人体引起人有任何感觉的最小电流 (有效值),称为该概率下的感知电流,感知电流的最小值称为感知阈值。
感知电流的概率曲线如图 1-6所示。概率为 50% 时,成年男性平均感知电流约为 1.1mA,成年女性约为 0.7mA。
 
图 1-6 感知电流概率曲线
(2) 摆脱电流和摆脱阈值 当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。当电流增大到一定程度时,由于中枢神经反射和肌肉收缩、痉挛,触电人将不能自行摆脱带电体。在一定概率下,人触电后能自行摆脱带电体的最大电流,称为该概率下的摆脱电流,摆脱电流的最小值,称为摆脱阈值。摆脱电流与人体生理特征、电极形状、电极尺寸等因素有关。摆脱电流的概率曲线如图 1-7所示。概率为 50% 时,成年男性的摆脱电流约为15.5mA,成年女性约为 10.5mA;概率为 99.5% 时,成年男性约为 22.5mA,成年女性约为 15mA。 本文来自www.eadianqi.com
(3) 室颤电流和室颤阈值 通过人体引起心室发生纤维性颤动的最小电流称为室颤电流,室颤电流的最小值称为室颤阈值。室颤电流是短时间内使人致命的最小电流。室颤电流受电流持续时间、电流途径、电流种类、人体生理特征等因素的影响。当电流持续时间超过心脏搏动周期时,人的室颤电流约为50mA;当电流持续时间短于心脏搏动周期时,人的室颤电流约为数百毫安;当电流持续时间在 0.1s以下时,如电击发生在心脏易损期,500mA 以上的电流可引起心室颤动。对于从左手到双脚的电流途径,可按图 1-8所示划分电流对人体作用的带域。
 
图 1-7 摆脱电流概率曲线
 
 
图 1-8 交流电流对人体作用的带域划分
如图 1-8所示,a线以左的 AC-1 区为无生理效应、没有感觉的带域。a线与 b线之间的 AC-2 区通常是有感觉,但没有害的生理效应的带域。b线与 c1 线之间的 AC-3区通常是没有机体损伤、不发生心室颤动,但可能引起肌肉收缩和呼吸困难,可能引起心脏组织和心脏脉冲传导障碍,还可能引起心房颤动,以及转变为心脏停止跳动等可复性病理效应的带域。c线以右的 AC-4 区里除 AC-3 区各项效应外,还有心室颤动危险的带域。c1 线上 500mA、100ms点相应于心室颤动的概率为0.14% ;c2 线相应于心室颤动的概率为 5% ;c3 线相应于心室颤动的概率为 50% 。相应于 AC-4区内的电流和时间,还可能引起呼吸中止、心脏停止跳动、严重烧伤等病理效应。图中 b线不是摆脱阈值。c1 线的特征是:当电击持续时间从 10ms增至 100ms时,室颤电流从 500mA 降至 400mA;当电击持续时间从 1s增至 3s时,室颤电流从 50mA 降至 40mA;两段曲线之间另用平滑曲线连接起来。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
2.电流作用于人体的时间
电流在人体内作用的时间越长,电击危险性越大,主要原因如下。
(1) 人体电阻减小 电击持续时间越长,人体电阻由于出汗、击穿、电解而下降,电击危险性越大。
(2) 能量增加 电流持续时间越长,体内积累外界电能越多,伤害程度增高,表现为室颤电流减小。
(3) 中枢神经反射增强 电击持续时间越长,中枢神经反射越强烈,电击危险性越大。
工频电流对人体的作用见表 1-1。当发现有人触电时,应当迅速使触电者摆脱带电体。
3.电流在人体内流通的途径
人体在电流的作用下,没有绝对安全的途径。电流通过心脏会引起心室颤动乃至心脏停止跳动而导致死亡;电流通过中枢神经及有关部位,会引起中枢神经强烈失调而导致死亡;电流通过头部,严重损伤大脑,亦可能使人昏迷不醒而死亡;电流通过脊髓会使人截瘫;电流通过人的局部肢体亦可能引起中枢神经强烈反射而导致严重后果。

电流 /mA 流持续时间 生 理 效 应
0 ~ 0.5 连续 通电 没有感觉
0.5 ~ 5 连续 通电 开始有感觉,手指、手腕等处有麻感,没有痉

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挛,可以摆脱带电体
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
30 ~ 50 数秒 ~ 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
50 ~ 数百 低于心脏 心脏搏动周期 受强烈刺激 受强烈刺激,但未发生心室颤动
超过心脏搏动周期
昏迷,心室颤动,
超过数百 低于 心脏搏动周期 在心脏易损期触电时,发生心室颤动,昏迷,接
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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,可能致命的电灼伤

表 1-1 工频电流对人体的作用
通过心脏的电流越多、电流路线越短的途径是电击危险性越大的途径。不能认为局部的触电是无危险的。
4.人体本身的状况
人的健康状况和精神神态,对于触电的轻重程度也有极大的关系,患有心脏病、肺病、内分泌失常、中枢神经系统疾病及酒醉者等,其触电的危险性最大。所以,对于电气工作人员应当经常或定期进行严格的体格检查。
5.电流种类的影响
不同种类电流对人体伤害的构成不同,危险程度也不同,但各种电流对人体都有致命危险。
(1) 直流电流的作用 在接通和断开瞬间,直流感知阈值约为 2mA。300mA 以下的直流电流没有确定的摆脱阈值,300mA 以上的直流电流将导致不能摆脱或数秒至数分钟以后才能摆脱带电体。电流持续时间超过心脏搏动周期时,直流室颤电流为交流的数倍;电流持续时间在 200ms以下时,直流室颤电流与交流大致相同。

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(2) 100Hz以上电流的作用 通常采用频率因数评价交频电流的危险性。频率因数是某一频率下,与工频有相应生理效应的电流阈值与工频电流阈值之比。
频率 100 ~ 1000Hz电流的感知阈值和摆脱阈值如图 1-9所示;频率 1 ~ 10kHz电流的感知阈值和摆脱阈值如图 1-10所示。频率从 10kHz 增 至 100kHz 时,感知 阈 值 约 从 10mA 增 至100mA;频率 100kHz以上,数百毫安电流将引起人的灼热感。
 
图 1-9 100 ~ 1000Hz电流的感知阈值和摆脱阈值
1—感知阈值;2—摆脱阈值
频率 100 ~ 1000Hz,电击持续时间超过心脏搏动周期,从手至双脚的纵向电流的室颤阈值如图 1-11 所示。感知电流、摆脱电流与频率的关系曲线如图 1-12所示。
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图 1-10 1 ~ 10kH z电流的感知阈值和摆脱阈值
1—感知阈值;2—摆脱阈值
 
图 1-11 100 ~ 1000H z电流的室颤阈值
(3) 冲击电流的作用 作用时间不超过 0.1 ~ 10ms的电流称作冲击电流,按其波形可分为方脉冲、正弦脉冲和电容放电脉冲三种。
冲击电流对人体的作用有感知阈值、疼痛阈值和室颤阈值,没有摆脱阈值。
 
 
图 1-12 感知电流、摆脱电流与频率的关系曲线1—感知阈值;2—感知概率为 50% ;3—感知概率为 99.5% ;
4—摆脱概率为 99.5% ;5—摆脱概率为 50% ;6—摆脱概率为 0.5%
电容放电电流的感知阈值和疼痛阈值按图 1-13所示确定。图中,两组斜线是电容和能量的分度线,只要知道充电电压、电量、电容、能量中的任意两个参数,即可按该图确定人的生理效应。冲击电流的室颤阈值如图 1-14 所示。图中 c1 以左是不发生室颤的区域;c1 与 c2 之间是低度(概率 5% 以下) 室颤危险的区域;c2 与 c3 之间是中等(概率 5% ) 室颤危险的区域;c3 以右是高度 (概率在 50% 以上)室颤危险的区域。

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6.人体的阻抗值
人体阻抗包括皮肤阻抗和体内阻抗。皮肤阻抗在人体阻抗中占有较大的比例,人体的阻抗不是固定不变的,而与下面若干因素有关。
 
图 1-13 电容放电电流的感知阈值和疼痛阈值
A—感知阈值;B—典型的疼痛阈值
 
图 1-14 冲击电流的室颤阈值
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