人體電阻
人體電阻
人體阻抗不是純電阻,主要由人體電阻決定。人體電阻也不是一個固定的數值。一般認為乾燥的皮膚在低電壓下具有相當高的電阻,約10萬歐。當電壓在500~1000伏時,人體電阻便下降為1000歐。表皮具有這樣高的電阻是因為它沒有毛細血管。手指某部位的皮膚還有角質層,角質層的電阻值更高,而不經常摩擦部位的皮膚的電阻值是最小的。皮膚電阻還同人體與帶電體的接觸面積及壓力有關。當表皮受損暴露出真皮時,人體內因布滿了輸送鹽溶液的血管而具有很低的電阻。
人體電阻的大小是影響觸電後人體受到傷害程度的重要物理因素。人體電阻由(體內電阻)和(皮膚)組成,體內電阻基本穩定,約為 500Ω。接觸電壓為220V時,人體電阻的平均值為 1900Ω;接觸電壓為380V時,人體電阻降為1200Ω。經過對大量實驗數據的分析研究確定,人體電阻的 平均值一般為 2000Ω左右,而在計算和分析時,通常取 下限值1700Ω。
一般在乾燥環境中,人體電阻大約在2千歐-20兆歐範圍內;皮膚出汗時,約為lkΩ左右;皮膚有傷口時,約為800Ω左右。人體觸電時,皮膚與帶電體的接觸面積越大,人體電阻越小。當人體接觸帶電體時,人體就被當作一電路元件接入迴路。人體阻抗通常包括外部阻抗(與觸電當時所穿衣服、鞋襪以及身體的潮濕情況有關,從幾千歐-幾十兆歐不等)和內部阻抗(與觸電者的皮膚阻抗和體內阻抗有關)。
一般認為,接觸到真皮里,一隻手臂或一條腿的電阻大約為500歐。因此,由一隻手臂到另一隻手臂或由一條腿到另一條腿的通路相當於一隻1000歐的電阻。假定一個人用雙手緊握帶電體,雙腳站在水坑裡而形成導電迴路,這時人體電阻基本上就是體內電阻約為500歐。一般情況下,人體電阻可按1000-2000歐考慮。
人體對0.5mA以下的工頻電流一般是沒有感覺的。實驗資料表明,對不同的人引起感覺的最小電流是不一樣的,成年男性平均約為1.01mA,成年女性約為0.7mA,這一數值稱為感知電流。這時人體由於神經受刺激而感覺輕微刺痛。同樣,不同的人觸電后能自主擺脫電源的最大電流也不一樣,成年男性平均為16mA,成年女性為10.5mA,這個數值稱為擺脫電流。一般情況下,8-10mA以下的工頻電流,50mA以下的直流電流可以當作人體允許的安全電流,但這些電流長時間通過人體也是有危險的(人體通電時間越長,電阻會越小)。在裝有防止觸電的保護裝置的場合,人體允許的工頻電流約30mA,在空中,可能因造成嚴重二次事故的場合,人體允許的工頻電流應按不引起強烈痙攣的5毫安考慮。
安全電壓是為了防止觸電事故而採用的由特定電源的電壓系列。其供電要求實行輸出與輸入電路的隔離,與其他電氣系統的隔離。這個電壓系列的上限值,在正常和故障情況下,任何兩導體間任一導體與地之間均不得超過交流(50-500赫)有效值50伏。
人們可根據場所特點,採用我國安全電壓標準規定的交流電安全電壓等級:
1、42伏(空載上限小於等於50伏)可供有觸電危險的場所使用的手持式電動工具等場合下使用;
2、36伏(空載上限小於等於43伏),可在礦井、多導電粉塵等場所使用的行燈等場合下使用;
3、24伏、12伏、6伏(空載上限分別小於或等於29伏、15伏、8伏)三檔可供某些人體可能偶然觸及的帶電體的設備選用。
在大型鍋爐內工作、金屬容器內工作或者在發器內工作,為了確保人身安全一定要使用12伏或6伏低壓行燈。當電氣設備採用24伏以上安全電壓時,必須採取防止直接接觸帶電體的。其電路必須與大地絕緣。
安全電壓是以人體允許電流與人體電阻的乘積為依據而確定的。