電流對于人體構(gòu)成傷害的幾個因素分析

張紫堅

摘要：電流對人體造成的傷害有多種形式，在多種傷害中，相對來說電擊傷害是最基本的。電流對人體的傷害方式與其他的傷害不一樣，人體在受到電流傷害之前是沒有預(yù)兆的，往往就在一瞬間產(chǎn)生傷害，并且自身的能力也大大的降低。本文就從電器安全角度來分析分析電流對人體造成傷害的因素及分析。

關(guān)鍵詞：電流；電擊；人體傷害；因素

隨著社會的不斷進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們的日常生活和工作環(huán)境也發(fā)生了比較大的變化，生活中對電器的使用也越來越多，次數(shù)也更加頻繁。為了讓人們在使用電器中避免事故的發(fā)生和延長電器使用壽命，學(xué)習(xí)一些基本的安全用電知識是十分重要的。人的身體就相當(dāng)于一個導(dǎo)體，由常見的氧、碳等基本元素和微量元素來組成，水分是人體組織的重要組成部分，大概占人體體重的百分之六十。當(dāng)電流通過人體引起的不適甚至傷害性生理效應(yīng)，從而對人體造成傷害，一瞬間就會發(fā)生的電流傷害讓人本身來不及進(jìn)行安全防衛(wèi)，嚴(yán)重的會造成生命危險。

1 人體在流經(jīng)電流時幾種不同的效應(yīng)

1.1電灼傷電流

由于電流通過人體的時候通常是從某處皮膚流經(jīng)人體內(nèi)部，然后再從另一處的皮膚返回而形成回路。所以電流到一定程度對人體皮膚產(chǎn)生灼傷，此時的電流叫電灼傷電流。

1.2感知和反應(yīng)電流

流經(jīng)人體且能夠引起人的感覺的最小電流稱為感知電流，這種感覺通常是輕微的麻痹或微弱的刺感。隨著電流的繼續(xù)增大，麻痹感和刺感逐漸增大，同時出現(xiàn)肌肉收縮的現(xiàn)象，人體開始感覺不適。引起肌肉不自覺收縮的最小電流稱為反應(yīng)電流。

1.3擺脫電流

流經(jīng)人體的電流如果超過反應(yīng)在電流后繼續(xù)增大，人體會逐漸出現(xiàn)肌肉收縮增加、刺痛感覺增強的現(xiàn)象。當(dāng)電流增大到一定程度時，如果此時人手剛好握著帶電體，會因為手部肌肉收縮而緊緊抓住帶電體，無法自行擺脫。人體能夠自行擺脫的最大電流稱為擺脫電流。

2.電流對于人體構(gòu)成傷害的幾個因素

2.1電流的大小

電流通過人體后，對于成年男性允許擺脫的電流是9mA～16mA，女性的是6mA～10mA。由于電擊造成死亡的主要原因主要是引起心室纖維性顫動，所以當(dāng)人體受到電擊之后，引起的心室纖維性顫動概率超過5%的時候稱作極限電流，也叫心室纖顫電流。當(dāng)電擊時候的電流超過30mA的時候就會發(fā)生危險。從而在家用電器產(chǎn)品檢測項目中，其家用電器在正常工作中的接觸電流不超過感知和反應(yīng)電流，作為一個重要的考核指標(biāo)。

2.2電流時間的長短

電流經(jīng)過人體的持續(xù)時間越長對人體造成的傷害越嚴(yán)重，電流的持續(xù)時間長短與心室纖維性顫動也有關(guān)聯(lián)。一般，最短的電擊時間是8.3ms，在5s到30s之間的電擊時間，極限電流機會維持在一個水平，稍微有一點點的下降，其他時間更長的電擊對心室顫動沒有明顯影響，但是會造成極為危險的窒息。

2.3電流途徑

電流通過人體的脊椎、心臟、中樞神經(jīng)等重要部位的時候，帶給人體的傷害更大。電流途徑分為縱向電流（例如從雙手到雙腳）和橫向電流（從左手到右手）。在家用電器使用過程中，觸電電流途徑從雙手到雙腳（縱向電流），從而產(chǎn)生心室纖維顫動。所以在檢測家用電器產(chǎn)品接觸電流項目測試中，側(cè)重評估縱向電流，測試產(chǎn)品的金屬外殼到大地之間的電流。

2.4人體電阻

人體的電阻由兩部分組成，即皮膚阻抗和人體內(nèi)部阻抗（約500歐）。由于電流通過人體的時候通常是從某處皮膚流經(jīng)人體內(nèi)部，然后再從另一處的皮膚返回而形成回路。因此，該模型表現(xiàn)為皮膚阻抗串聯(lián)人體內(nèi)部阻抗，然后再串聯(lián)皮膚阻抗。實際上，人體的阻抗是和接觸電流頻率、皮膚的環(huán)境（干燥還是潮濕）、電流流經(jīng)時間的長短等密切相關(guān)。例如，在日常環(huán)境中人體總的阻抗范圍為1500～2000歐，但是當(dāng)人體浸泡在水中時，由于皮膚電阻接近于零，人體的阻抗只有500歐左右。由于人體阻抗在潮濕環(huán)境下，阻抗會降低。所以在檢測家用電器產(chǎn)品潮汰測試項目后，也需要再評估產(chǎn)品的接觸電流，從而減少給人體造成更嚴(yán)重的傷害。

2.5電流頻率

電流頻率的大小會對人體的電阻造成一定影響，也會對電擊給人體造成的傷害有直接影響。相對而言，直流電流比交流電流對人體造成的危害程度低。如果要產(chǎn)生相同的生理效應(yīng)，直流電流的強度一般要比交流電流大2～4倍（例如，直流電流引起心室纖維性顫動的強度約為交流電流的3.75倍），而且直流電流一般只是在縱向電流時才有心室纖維性顫動的危險。

3.防護(hù)措施

3.1隔離與絕緣防護(hù)措施

使用固體絕緣材料將帶電部件包住，封閉起來，避免人體接觸到帶電部件是最直觀的電擊防護(hù)措施。由于空氣也可以起到絕緣作用，因此，只要能夠使用各種類型的阻擋物來保持人體與帶電部件之間的距離。那么，即使帶電部件沒有完全包住，人體與帶電部件之間沒有任何固體絕緣材料，都可以是有效的絕緣的電擊防護(hù)措施。

3.2自動切斷電源

這種防護(hù)方式的特點是在出現(xiàn)異常狀況時，能過自動切斷危險帶電部件的電源來避免電擊事故發(fā)生。由于很多電氣產(chǎn)品內(nèi)部存在儲能元件，即使用切斷電源，產(chǎn)品內(nèi)部儲能元件，即使切斷電源，產(chǎn)品內(nèi)部儲能元件的放電也有可能對人體造成傷害。此外，使用這種防護(hù)方式時，為了實現(xiàn)自動切斷電源的功能，一般需要產(chǎn)品安裝適當(dāng)?shù)陌踩?lián)鎖裝置。

3.3保護(hù)阻抗防護(hù)

保護(hù)阻抗防護(hù)是一種通過限制流經(jīng)人體的電流強度來實驗電擊防護(hù)的措施。這種保護(hù)阻抗是一種電氣元件，可以是純阻元件或阻容元件，它跨接在人體與帶電部件之間形成串聯(lián)回路。只要保護(hù)阻抗能夠?qū)⒘鹘?jīng)人體的電流限制在安全范圍內(nèi)，那么就可以認(rèn)為保護(hù)阻抗也是一種有效的電擊防護(hù)措施。

3.4保護(hù)接地

這種防護(hù)方式的特點是利用等電位的原理來實現(xiàn)電擊防護(hù)，具體表現(xiàn)為電器產(chǎn)品的金屬外殼接地。由于電器產(chǎn)品的金屬外殼與大地是等電位的，所以產(chǎn)品內(nèi)部出現(xiàn)異常情況，不會有電流流經(jīng)人體，從而避免電擊事故發(fā)生。

3.5安全特低電壓防護(hù)

由于人體具有一定的阻抗，只要人體接觸到的帶電部件的對地電壓或者人體同時接觸到的帶電部件之間的電壓在一定范圍內(nèi)，流經(jīng)人體的電流就可以被限制在一定范圍內(nèi)，不會造成電擊的危險。一般認(rèn)為，安全特低電壓為低于交流50V或無紋波直流120V的電壓。

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