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触电对人体的危害及安全电压

  
评论: 更新日期:2013年10月11日

1.3.2 皮肤阻抗
皮肤阻抗是指皮肤表皮与皮下导电组织两电极之间的阻抗。皮肤阻抗是由半绝缘层和许多小的导电体(毛孔)组成电阻和电容的网络。它是人体阻抗的重要部分,在限制低压触电事故的电流时起着非常重要的作用。
1.3.3 人体阻抗
人体阻抗取决于一定因素,特别是电流路径,接触电压、电流持续时间、频率,皮肤潮湿度,接触面积,施加的压力和温度等。在工频电压下,人体的阻抗随接触面积增大、电压愈高,而变得愈小。
IEC综合了历年来关于人体阻抗的研究成果,严密审查了大量尸体的实测数据,得出人体在50/60Hz交流电时,成人的人体阻抗在1000Ω左右。
1.4 电流路径
触电对人体的危害,主要是因电流通过人体一定路径引起的。电流通过头部会使人昏迷,电流通过脊髓会使人截瘫,电流通过中枢神经会引起中枢神经系统严重失调而导致死亡。最危险的电流路径是由胸部到左手,从脚到脚是危险性较小的路径。


2 安全电压(即允许接触电压)和人体阻抗的关系
关于人体阻抗的条件分类,国际电工委员会IEC  所属建筑电气设备专门委员会分为三类所示。
第Ⅰ类是指住宅、工厂、办公室等一般场所,人体皮肤是干燥状态或因出汗皮肤呈潮湿状态,在接触电压作用下发生危险的可能性较高,这时取人体阻抗为1000Ω,我们从I=f(t)曲线来看,在AC-3区域,设定通过人体电流为50mA,则50mA与1000Ω的乘积为50V,那是此接触状态时的允许接触电压,我国、西欧及其它多数国家的安全电压采用此值。
第Ⅱ类是指人在隧道、涵洞和矿井下等高度潮湿的场所,人体出汗或因工作环境影响使皮肤受潮,经常还会发生双手与双脚二者接触凝露的电气设备金属外壳或构架等情况,这时皮肤潮湿而使皮肤阻抗低到可以认为接近于零(即可忽略其皮肤阻抗),人体电阻仅剩500Ω内阻抗,我们假设通过人体内部电流为50mA,则50mA和500Ω的乘积为25V,现国际上对于允许接触电压按人体阻抗的条件进行分类时,将25V作为其中的一个等级,这值接近于我国标准GB3805-83《安全电压》等级分类中的24V。
第Ⅲ类是指人在游泳池、水槽或水池中,人体大部分浸入水里,皮肤完全浸透,这时基本上为体内阻抗500Ω,同时考虑有导致溺死的二次事故的危险,所以允许通过人体的电流应为摆脱阈,这样,允许的接触电压为0.01×500=5V,这与GB380-83中规定的安全电压6V相近。
如果在不考虑导致二次事故的场所,则可采用12V 的允许接触电压,于是流径人体的电流为12/500=0.024A,24mA的电流以在I=ft 的AC-3区域,是不会引起心室纤维性颤动的。
3 安全电压的使用注意事项
为防止触电事故而采用稳定电源供电的安全电压,其等级按GB3805-83中所示。
所列空载止限值主要是因为某些重载电气设备额定值虽符合规定,但空载时电压都很高,若空载电压超过规定的上限值,仍不能认为符合这个安全电压。
这个系列的上限值,在任何情况下,两导体间或任一导体与大地之间均不得超过交流(50Hz~500Hz)有效值为50V的电压值。
为了人身安全,采用安全电压时必须具备以下条件:
(1)除采用独立电源外,安全电压供电的输入电路必须实行电路上的隔离。安全电压如从输电线路上获得,必须通过安全隔离变压器,一般采用双圈隔离变压器或具有绕组分开的直流机以及蓄电池、干电池等来提供所需的独立电源,不得使用自耦变压器;
(2)工作在安全电压下的电路,必须与其它电气系统和任何无关的可导电部分包括大地 实行电气上的隔离;
(3)采用24V以上安全电压的电气设备,必须采取防止直接接触带电体的防护措施,其电路必须与大地绝缘;
(4)设置在安全电压线路上的部件和导线的绝缘耐压等级至少为250V。
除此之外,安全电压系列用的插头应不能插入较高电压的插座,如使用36V插头则应不能插入220V插座。
 

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