
摘 要:電流損傷在我國十分多見,電擊致人死亡是通過電流發生作用而非電壓,實際生活中往往只注意電壓而忽視電流導致悲劇的發生,當人處特殊環境時電阻發生改變,而讓安全電壓變得不安全。
關鍵詞:電壓;死亡;分析
案情:某年夏天,透風很差的廠房內,兩名電焊工人坐在金屬支架上,焊接鋼瓦和鐵梁,操作工僅著短褲和鞋,全身多汗,右手握電焊把,轉身時突喊有電,即昏厥,同時副手兩下肢感到麻木感,操作工經搶救后死亡。
現場:金屬支架接地良好,最上層銀白色金屬底板上有0.5×0.5cm棕黃色區,檢測電焊機,輸出電壓36伏,配電盤處漏電保護器未動作,用燈泡作觸地試驗時,漏電保護器工作正常,電焊把處電線橡膠皮斷裂,電線過度彎曲時,導線外露可接觸人體。
尸檢:死者左前臂撓側中下三分之一處,有一0.8×0.5cm的電流斑,類圓形,周邊呈灰白色隆起,質硬,底部呈灰褐色,右外踝處有一0.8×0.7cm電流斑,類圓形,呈灰褐色。胸腹各臟器淤血,心肌纖維廣泛性斷裂,心血暗紅色。
事件重建:死者右手握電焊把,轉身時焊把轉動電線過分彎曲,膠皮斷裂處導線外露接觸左前臂,因身體坐在支架上且腳穿鞋,右外踝處接觸支架金屬底板,形成電流回路,又因全身汗多,人體電阻減小,電流強度大,流經出入口遺留兩處電流斑,并在銀白色金屬板上遺留高溫后棕黃色區,流經心臟導致心室纖顫而死亡。
討論:
(1)36伏被視為安全電壓,多數人認為該數值電壓不能致人死亡,工頭認為死亡另有它因,且現場用左右手握住電焊機輸出兩端,未引起觸電死亡。電流對人體損傷,取決于電壓、人體電阻所決定的電流強度、電流頻率以及流經人體的途徑。交流電中,以50~60赫茲的生活用電對人體損害最大,而直流電無頻率,其對人體損害僅與電流強度和通過人體途徑有關,電壓恒定時,電流強度取決于人體電阻??傊梭w在潮濕狀態下,電阻可降至很低,觸電電流會數十倍增大,觸電危險性增大。
(2)電流以最短距離流經人體,而非以最小電阻路徑流過。電擊后致人死亡的機理,與電流通過人體心臟或腦干、頸髓時,引發心室纖顫或呼吸麻痹有關。引發心室纖顫與電流強度(I)和通電時間(t)有關,實驗證實當觸電能量I2t大于0.0135-0.0342(A2s)時,發生心室纖顫的幾率大于95%,當觸電能量I2t小于0.0135-0.0342(A2s)時,發生心室纖顫的幾率小于5%,可見發生心室纖顫仍與個體素質有關,即個體對電流敏感性不同。心電流系數=電流通過某一路徑的心電流強度/左手到雙腳流過相同電流的心電流強度,比值大,發生心室纖顫危險性大,反之則小。實驗證實各路徑的心電流系數如下表:
例如:200毫安的直流電,從左手到右手的通過途徑,心電流系數為0.4,產生心室纖顫的危險性 ,相當于從左手到右腳200×0.4=80毫安的電流發生的危險性。
(3)直流電對人體的興奮作用(刺激神經和肌肉,引起心房和心室纖顫),在直流電接通和斷開時,即在電流發生變化時,興奮作用大。而當直流電電流幅度不變時,要產生與交流電相同的興奮效果,直流電電流幅值要比交流電有效值大2-4倍。觸電電流和人體的生理反應見下表(以交流電為例):
電流作用于人體,產生直接損傷(電流極化)和間接損傷(熱作用),由產熱公式Q=I2Rt知,熱作用大小取決于電流強度和電阻以及通電時間,對于出入口處皮膚,實際上在通電后,隨熱作用破壞皮膚及皮下組織程度,該處皮膚電阻經歷一個由大變小,再由小變大的過程。流經電流強度和通電時間相同,因此肉眼觀的電流斑形狀,取決于電流熱作用程度(電阻不同)和導體接觸點形狀,筆者認為還和該處皮膚耐高溫程度有關。另外電流出口會受輕度爆炸作用,而呈裂隙狀,具備隆起的邊緣又有小皮膚裂口特征。
(4)據以上,我們估算該案中的相關物理數據,人體多汗時,人體電阻降至1000~1200歐,入口為左前臂撓側,皮膚較薄,出口為右外踝處,電流流經心臟,因此:電流初始值為36/1000-1200=30~36毫安(電流穩定后,相當于7-18毫安的交流電效應)。據電流對人體的生理反應表,人體肌肉痙攣,不能擺脫帶電體,電流持續作用產生熱損傷,出入口皮膚受損,電阻變小,人體總電阻變小至600-800歐,甚至380歐,流經人體電流增大,最大電流I=36/380-800=450-950毫安,引起心室纖顫,昏迷,入口處皮膚薄、耐高溫性差,出口處皮膚相對厚、耐高溫性好,留下形狀不同的電流斑。因皮下組織凝固壞死,電流斑處電阻增大,電流由大變小,雖然熱作用降低,但直流電的電流強度是隨電阻變化而不斷變化一個動態過程,反而使心臟受損傷危害增大,因此,心室纖顫加重,導致死亡。因此,不難理解包工頭手握焊機輸出兩極而未觸電的情況。
該例漏電保護器未發生作用原因:①設定動作時間大于人體觸電時間;②漏電范圍未超出保護器額定范圍。實際工作中,往往會遇到為保證電器設備較少發生自動斷電而影響工作,故意采用超范圍的漏電保護裝置,從而加大事故發生的機率。