电击危害及带电作业的基本原理

有关电击危害及带电作业的基本原理，电对人体的危害作用，电流对人体的影响，电击对人体造成损伤的主要因素是流经人体的电流大小，暂态电击对人体的安全威胁等。

电击危害及带电作业的基本原理

电对人体的危害作用：

一种是人体的不同部位同时接触有电位差的带电体，电流通过人体时发生的；

另一种是在带电设备附近工作时，尽管人体并未接触带电体，但却有风吹、针刺、蠕动等不适之感，这是由空间电场引起的。

为什么带电作业人员可以在运行的电气设备上安全工作，甚至直接接触高达几十万伏电压的带电体而不遭受触电伤害？需要电工人员了解并掌握带电作业的工作原理。

一、电流对人体的影响

如果人体被串接于闭合电路中，人体中就会流过电流，其大小按，Ir=U/Zr计算。Zr为人体的阻抗，人体阻抗包括人体内阻抗和皮肤阻抗两部分。

可以认为人体内阻抗基本上是电阻，仅有一小部分的电容分量。皮肤阻抗可看作是一阻容网络，随电压、频率、电流持续时间、接触面积、接触压力、皮肤湿度和温度的变化而变化。

表1-1给出的是在干燥条件下，接触面积为50～lOOcm2，电流路径为手-手或手-脚的人体阻抗值。

从表l-1数据可看出，人体阻抗因人而异。在接触电压为220V时，有5%的人阻抗小于1000Ω，50%的人阻抗小于1350Ω，95%的人阻抗均小于2125Ω。从安全出发，人体阻抗一般可按1000Ω进行估算。

表1-1 人体阻抗Zr

接触电压(v)　　人体阻抗 (Ω，小于)　　

总人数5%　　总人数50%　　总人数95%　　

25　　1750　　3250　　6100　　

50　　1450　　2625　　4275　　

75　　1250　　2200　　3500　　

100　　1200　　1875　　3200　　

125　　1125　　1625　　2875　　

220　　1000　　1350　　2125　　

700　　750　　1100　　1550　　

1000　　700　　1050　　1500　　

电击对人体造成损伤的主要因素是流经人体的电流大小。电击一般分为暂态电击和稳态电击。

人体对工频稳态电流的生理反应可以分为感知、震惊、摆脱、呼吸痉挛和心室纤维性颤动，其相应电流阀值如表l．2所示。

表1-2 人体对稳态电击产生生理反应的电流阀值 (mA)

生理反应　　感知　　震惊　　摆脱　　呼吸痉挛　　心室纤维性颤动　　

男性　　1.1　　3.2　　16.0　　23．O　　100　　

女性　　0.8　　2.2　　10.5　　15.0　　100　　

心室纤维性颤动被认为是电击引起死亡的主要原因，但超过摆脱电流阀值的电流，也可以是致命的。因为此时人手已不能松开，使得电流继续流过人体，引起呼吸痉挛甚至窒息而导致死亡。

国际电工委员会(IEC)对交流电流下人体生理效应的推荐值见表1—3。其中，感知电流阀值与接触面积、接触条件(湿度、压力、温度)和每个人的生理特征有关，心室纤维性颤动电流阀值与电流的持续时间有密切关系。

表1－3 IEC对交流电流下人体生理效应的推荐意见

人体生理效应　　15－100Hz交流电流(mA)　　

感知电流阀值　　0.5　　

摆脱电流阀值　　10　　

心室纤颤电流阀值　　持续时间为3s　　40　　

持续时间为1s　　50　　

持续时间为0.1s　　400～500　　

暂态电击是人接触电场中对地绝缘的导体的瞬间，积累在导体上的电荷以火花放电的形式通过人体对地突然放电。

流过人体的电流是一频率很高的电流，由于这种放电电流变化复杂，所以，通常都以火花放电的能量来衡量其对人体产生危害性的程度。

表1—4是人体对暂态电击产生生理反应的能量阀值。

表1-4 人体对暂态电击产生生理反应的能量阀值

生理效应　　感知　　烦恼　　损伤或死亡　　

能量阀值(mJ)　　0.1　　0.5～1.5