电工基础:危害电流及影响因素
时间:2023-12-05关注:
我们人体内部是有生物电的,我们能动,能思考,能呼吸,都是靠生物电的传递,若有外部大电流流经人体,就会扰乱我们体内的神经传递,大电流的发热还会损坏人体组织等,造成生命危险。
电之所以能危害我们的人身安全,主要是在于电流,而不是电压,若电压非常高,但其能量很小,电流很小,对人来说是不会有危险的,例如打火机的电子点火器、(小功率)特斯拉线圈的高压电弧等。
人体是电的良导体,人体受到电击后,就会有电流通过人体。触电电流是造成人体伤害的主要原因。触电电流的大小不同,触电引起的伤害也会不同。一般认为,触电电流从大到小,按照造成伤害大小可分为感觉电流、摆脱电流、伤害电流和致死电流。
1.感知电流:是指在一定概率下,电流通过人体时能引起任何感觉的最小电流。当电流达到交流1mA或者直流5mA的时候,人体就会有感觉,接触部位会有轻微的麻痹、刺痛感,可能会引起高坠等二次伤害。概率为50%时平均感知电流约为11mA,最小为0.5mA,女子约为0.7mA;
2.摆脱电流:指手握带电体的人能自行摆脱带电体的最大电流。人体虽可摆脱带电体但受接触带电体时间长短、年龄体质等原因也可昏迷、死亡。通常把摆脱电流视为危险临界电流,成年男性的平均摆脱电流约为16mA,成年女性的平均摆脱电流约为10.5mA;摆脱概率为99.5%时,成年男性和成年女性的平均摆脱电流约为9A和6mA。
3.室颤电流:指在短时间内,能引起心室颤动的最小电流。电流使心室肌各部分不协调的震动,造成致命性心律失常引起心室颤动造成血液循环停止致人死亡。通常把引起心室颤动的最小电流作为致命电流界限,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搏动周期时,人的室颤电流约为数百毫安。通过人体电流的大小取决于外加电压和人体电阻。
4.致死电流:当通过人体的交流电流达到100mA时,如果通过时间达到1s,就足以使人致命。
根据欧姆定律可知流经人体电流的大小与触电电压和人体电阻有关。在一定的电压作用下,通过我们人体的电流大小就与人体电阻有关系。
人体电阻可以视为一个无感阻抗,即人体电阻和人体电容组成。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——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)。
一般情况下,体内电阻一般约为500Ω。220V工频电压作用下人体电阻为1000——2000Ω。影响人体电阻的因素有接触电压高低、皮肤与带电体的接触面积、通电时间、人的体质、皮肤的潮湿程度、年龄、性别,皮肤沾水、潮湿出汗、带有导电性粉尘以及衣服、鞋、袜存在潮湿、油污等情况,均能使人体电阻降低。电流危害主要影响因素如下:
1.通过人体电流的大小。根据电击事故分析得出:当工频电流为0.5——1mA时,人就有手指、手腕麻或痛的感觉;当电流增至8——10mA时,针刺感、疼痛感增强发生痉挛而抓紧带电体,但终能摆脱带电体;当接触电流达到20——30mA时,会使人迅速麻痹不能摆脱带电体,而且血压升高,呼吸困难;电流为50mA时,就会使人呼吸麻痹,心脏开始颤动,数秒钟后就可致命。通过人体电流越大,人体生理反应越强烈,病理状态越严重,致命的时间就越短。
2.通电时间的长短。电流通过人体的时间越长后果越严重。这是因为时间越长,人体的电阻就会降低,电流就会增大。同时,人的心脏每收缩、扩张一次,中间有0.1s的时间间隙期。在这个间隙期内,人体对电流作用最敏感。所以,触电时间越长,与这个间隙期重合的次数就越多,从而造成的危险也就越大。
通过人体电流的大小和通电时间的长短是电击事故严重程度的基本因素。
3.电流通过人体的途径。当电流通过人体的内部重要器官时,后果就严重。例如通过头部,会破坏脑神经,使人死亡。通过脊髓,会破坏中枢神经,使人瘫痪。通过肺部会使人呼吸困难。通过心脏,会引起心脏颤动或停止跳动而死亡。这几种伤害中,以心脏伤害最为严重。根据事故统计得出:通过人体途径最危险的是从左手到前胸,其次是右手到前胸,次之的是从脚到脚及左手到单脚,但可能导致二次事故的发生。
4.电流的种类。电流可分为直流电、交流电。交流电可分为工频电和高频电。这些电流对人体都有伤害,但伤害程度不同。人体忍受直流电、高频电的能力比工频电强,50——60Hz工频电流对人体的危害最大。
5.触电者的健康状况。电击的后果与触电者的健康状况有关。根据资料统计,肌肉发达者、成年人比儿童摆脱电流的能力强,男性比女性摆脱电流的能力强。电击对患有心脏病、肺病、内分泌失调及精神病等患者最危险,他们的触电死亡率最高。另外,对触电有心理准备的,触电伤害轻。
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