人体电阻与安全电压电流

一般在干燥环境中,人体电阻大约在2kΩ左右;
皮肤出汗时,约为lkΩ左右;
皮肤有伤口时,约为800Ω左右。
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,人体就被当作一电路元件接入回路。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-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)。
人体阻抗不是纯电阻,主要由人体电阻决定。人体电阻也不是一个固定的数值。 一般认为干燥的皮肤在低电压下具有相当高的电阻,约10万欧。当电压在5001000伏时,这一电阻便下降为1000电缆挂钩欧。表皮具有这样高的的电阻是因为它没有毛细血管。手指某部位的皮肤还有角质层,角质层的电阻值更高,而不经常摩擦部位的皮肤的电阻值是最小的。皮肤电阻还同人体与体的接触面积及压力有关。 当表皮受损暴露出真皮时,人体内因布满了输送盐溶液的血
管而个有很低的电阻。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欧。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1000欧的电阻。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欧。 一般情况下,人体电阻可按10002000欧考虑
人体电阻与电容效应:
人在穿着鞋子(干的)的时候去触摸单相220~V的时候会不会被电到呢?——鞋子应该是绝缘体,人在触摸电线而不接触其它物体时.也就是电流不能通过人体到地而形成一条通路,为什么还是有人被电到呢?还有我们平时所用到的试电笔,它为什么会亮呢?它的内部有一个数兆欧姆的电阻连通尾部的金属端,只要电笔接触的是相线,里面的氖管就会发亮。可是人明明穿着鞋子,电流不可能形成回路啊,它怎么亮的呢?难道是经过空气形成回路的吗?
这不是电阻效应了,是电容效应。
人体的鞋再绝缘,对地也有电容效应,交流信号是可以通过电容的,所以试电笔会亮,而且触摸单相220V交流的相线时,也会产生麻电的感觉,其实就是电容漏电造成的微弱电流给人带来的感觉。
如果鞋子潮湿的话,那种触电电流会更大,所以一般使用鞋只能尽量保证安全,但不能保证不会麻电,当人所在的地线导电很好时,电容漏电更大,更危险。
安全特低电压与安全电流
行业规定 安全电压为36V,安全电流为10mA,原因如下:
电击对人体的危害程度,主要取决于通过人体电流的大小和通电时间长短。电流强度越大,致命危险越大;持续时间越长,死亡的可能性越大。
引起人感觉到的最小电流值称为感知电流,交流为1mA,直流为5mA;人触电后能自己摆脱的最大电流称为摆脱电流,交流为10mA,直流为50mA;在较短的时间内危及生命的电流称为致命电流,如100mA的电流通过人体1s,可足以使人致命,因此致命电流为50mA。在有防止触电保护装置的情况下,人体允许通过的电流一般可按30mA考虑。
人体对电流的反映:
8~10mA 手摆脱电极已感到困难,有剧痛感(手指关节).
20~25mA 手迅速麻痹,不能自动摆脱电极,呼吸困难.
50~80mA 呼吸困难,心房开始震颤.
90~100mA 呼吸麻痹,三秒钟后心脏开始麻痹,停止跳动.
根据欧姆定律(I=U/R)可以得知流经人体电流的大小与外加电压和人体电阻有关。人体电阻除人的自身电阻外,还应附加上人体以外的衣服、鞋、裤等电阻,虽然人体电阻一般可达5000Ω,但是,影响人体电阻的因素很多,如皮肤潮湿出汗、带有导电性粉尘、加大与带电体的接触面积和压力以及衣服、鞋、袜的潮湿油污等情况,均能使人体电阻降低,所以通常流经人体电流的大小是无法事先计算出来的。因此,为确定安全条件,往往不采用安全电流,而是采用安全电压来进行估算:一般情况下,也就是干燥而触电危险性较大的环境下,安全电压规定为36V,对于潮湿而触电危险性较大的环境(如金属容器、管道内施焊检修),安全电压规定为12V,这样,触电时通过人体的电流,可被限制在较小范围内,可在一定的程度上保障人身安全
关于人体的安全电流值,各国的规定并不一致,我国也无明文规定,不过一般取30mA /s,由序号①的安全曲线看也是合理的。因此我国配电保护器的动作电流一般按30mA规定;安全电压上限值50V,也是按安全电流30mA、人体最低阻抗1700Ω而确定的。
研究表明,如果通过人体的电流不超过30mA /s时,对人身机体无大的损伤;如达到50mA /s,则对人体有致命的危险;如达到100mA /s,则一般要致人死命。
人体电阻和电流致病机理
人体电阻包括皮肤电阻,皮肤电容,人体内部电容构成,统称人体阻抗,人体阻抗的电路图如下;
    1.皮肤电阻
    皮肤由表皮,真皮和皮下层组成。最外层表皮又由角质层、粒层、生长层组成。
    角质层在干燥时,电阻率ρ=01510MΩ·㎝,故可起防止电击作用,但受接触电压的影响最大。一般情况下,皮肤电阻为干燥时的110及以下。若通电时间较长,将引起皮肤发热和电解,使皮肤电阻随着通电时间而下降,甚至使皮肤留下不可恢复的烧伤。
    2实时调试.人体内部电阻 
由人体内部组织、血液、骨骼组成。由于血液、脂肪、器官等大量的蛋白分子,含水可达体重的70%,所以人体内部电阻的导电性能好。
    实践证明;人体内部电阻的平均值大约是500Ω,至于人体的皮肤电阻,在不同状态下,接触不同电压时,通过人体的电流也不同。例如:
    皮肤完全干燥,触及10V电压时,测出皮肤电阻7000Ω
    皮肤完全干燥,触及100V电压时,测出皮肤电阻3000Ω风琴式导轨防护罩;
    皮肤湿透时,触及10V电压时,测出皮肤电阻600Ω
    皮肤湿透时,触及100V电压时,测出皮肤电阻460Ω
    国际电工委员会在1984年公布了网络电视直播系统人体阻抗概率值IEC479l)标准见附表。
    电流致病作用的机理:电流的致病作用机理,至今还没有彻底阐明。一般认为,电流损伤组织主要有以下三种作用:
    1.电热作用  电流通过任何物体都要发热。称为电流的热效应、电流通过组织时,一部分电能转化为热能,可引起烧伤、炭化。炭化后电阻显著降低,通过的电流更强。因此触电时间越长,机体的损伤就越严重。如果局部的温度过高,还可以使体液变为蒸气。
    2.电解作用  电流通过可导电的液体时,可以使液体内的化合物电解。水是氢和氧化合的物质,在电流作用下,在阳极方面产生氧的气泡,在阴极方面出现氢的气泡。在组织内,电流的电解作用也产生气泡。电流通过组织同样会使化合物分解,例如皮脂可以分解为脂肪酸。
    3.电机械作用  电流产生的蒸气或气体,以及电能转变为机械能,引起组织的机械性损伤,例如伤口的形成,以及骨小梁的折断等等。
    现代科学实验已经证实,在一定条件下,电和磁造成的环境污染,也影响人体健康,长期可引起疾病,甚至死亡。人是一个非常复杂的生物电系统,如处在强大磁场或微波辐射律环境中,又缺乏防护,轻则引起各种病理反应,如头晕、心神不安,心率加快,重则引起疾病。在纺织中,由于静电感应,引起粘纱,使工人精神紧张。人通过特高压输电线地段,可能有异常感觉。
    对此,国外正在进行综合研究.逐渐形成一个新的研究方面,叫做电致生物效应及其应价,是一门边缘科学。
    电致生物效应是指在不同频率,不同电压,不同电流或磁场强度等作用了,对人体引起的各种反应,例如对传导系统等生理功能的影响。器官功能的损害,基因的破坏和交界等。在临床上表现为心率、血压、体温、呼吸、感觉、情绪以及心电、肌电和脑电的异常变化等等。
    这门边缘科学研究的范围大致是:电击(包括触电和漏电)的保护;高频和射线保护;微波保护;强力电磁场保护;静电感应保护等等。今后还要研究关于人体有机半导体的开关特性,环境电磁学,电磁病理学,以及研究药物与急救问题。
    把损伤可以分为三种类型;真正的电损伤,电弧烧伤和火焰烧伤。
    1.真正的电损伤  它是穿过皮肤的电流通过组织器官所造成的损伤。电流入口的伤口是烧焦而凹陷的;而电流出口的伤是干燥的,好象是被电流戳穿的样子。它们下面的广泛组织损伤由于很肿胀而十分明显。
    引起真正的电损伤原因、是电流经过组织时产生了热。
    电流沿着血管流过,所以甚至离开原发损伤一定距离的血管也形成血栓,这种情况是常见的,触电之后不久似乎还有生活力的一条肢体.可能在几天后会变为缺血的,最后发生坏疽、血管的中膜的一些部分,由于细胞的崩解而变得很薄弱,那里如果没有形成血栓,该处就会发生严重出血。
    肌肉的死亡通常是很不规则的。有时候虽然摸到肢体的大动脉搏动,但是向肌束供血的营养动脉却是完全闭塞的。这种深部的组织破坏产生了一个新概念,即电损伤不象普通烧伤,而是更象挤压伤。因为普通的热烧伤通常仅仅破坏皮肤和皮下组织.而电损伤是更深的,经常同时发生肌肉破坏。挤压伤使肌肉受损害,大量肌红蛋白从尿排泄。而电流通过肌肉时的直接破坏,也有大量肌红蛋白从尿排泄。肌红蛋白尿甚至可引起肾功能衰竭。
    2.电弧烧伤  当电流从接触点经人体表面进入大地产生电弧时,引起电弧烧伤。从导电体到皮肤产生电弧主要是通过高压电流。电弧温度高于3000,所以烧伤通常都很严重。
    3.火焰灼伤绿隔热玻璃  电火花或电弧点燃衣服,产生火焰灼伤。火焰灼伤的区域常常比其他电损伤更广泛。
    以上三种电损伤,往往在同一病人身上同时存在。
触电死亡者的尸体解剖主要发现以下两类病理变化。
1.电烧伤引起的病理变化  可见电烧伤产生的水疤,组织破坏,以及焦化和炭化。包括肌肉与心肌的变性、凝固、断裂以及血管破裂等等。
    2.中枢与全身组织缺氧所引起的病理变化  这类病理变化包括出血和瘀点、水肿、组织变性等等
>船用靠球

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