新闻  |   论坛  |   博客  |   在线研讨会
人体的阻抗特性与人体的触电效应
mayer | 2009-05-18 19:46:36    阅读:11536   发布文章

人体的阻抗特性与人体的触电效应

 

    人体总阻抗包括皮肤阻抗和人体内阻抗。发生触电时,人体总阻抗值由电流通路、接触电压、通电时间、频率、皮肤湿度、接触面积、施加压力和温度等因素决定。

(1)皮肤阻抗(IEC479-1:1984)

皮规阻抗是由半绝缘层和许多小的导电体(毛孔)组成的电阻和电容的网络,当触电电流增加时,皮肤阻抗值开始下降,有时可见到电流的伤痕。接触电压约在50V以下时,皮肤的阻抗值随接触面积、湿度、呼吸等变化。接触电压约为(50-100)V等级时,皮肤阻抗值明显降低,并且在皮肤被击穿时其阻抗可忽略不计。皮肤阻抗值随触电电压频率的增加而减少。

(2)人体内阻抗

人体内阻抗基本上是阻性的,其阻值主要由电流通路决定,接触面积所产生的影响较小。但是当接触面积小至几个平方毫米时,内阻抗会增大。人体内阻抗存在很少的容性分量。

(3)人体总阻抗

人体总阻抗由阻性分量和容性分量组成。当接触电压约在50 V以下时,由于皮肤阻抗的变化很大,人体总阻抗也同样有很大变化。当接触电压升高时,皮肤阻抗在总阻抗中所占的比例逐渐下降。当皮肤被击穿破损后,总阻抗值接近于内阻抗。触电电流的频率会对人体总阻抗产生影响,由于皮肤阻抗值与频率有联系,因此,触电电流为直流时,人体总阻抗值较高,且随着电流频率的上升,人体总阻抗值逐渐下降。当触电电压在50V以上时,人体总阻抗值与皮肤湿度有关,在湿润的接触面测得的阻抗值比干燥状态下降低(10~25)%。在电压高约150 V以上时,人体总阻抗值受皮肤湿度和接触面积的影响较小。

电流对人体的效应由生理参数(人体的解剖特点、心脏功能状态等)和电气参数(电流的持续时间、通路、种类等)决定。

(15~100)Hz的正弦交流电流对人体的效应由图所示。图中电流效应被划分为4个区域,人体不同区域内产生的生理效应各不相同,具体情况如表所示(IEC479-1:1984)。

直流电流比交流电流易于摆脱。当产生相同的刺激效应时,恒定的直流电流(含有正弦纹波不超过10%有效值的直流)的强度要比交流电流(有效值)大2~4倍。直流电流对人体的效应由图所示,图中电流效应被划分为4个区域,人体在不同区域内产生的生理效应各不相同,具体情况如表所示。

在上述研究的基础上,IEC60990:1999《接触电流和保护导体电流的测量方法》定义了4种最为重要的人体效应:感知、反应、摆脱、电灼伤。这4种效应中的每一种都有一个单独的阀值。

1)感知电流和反应电流

        反应电流的阀值大约为0.5mA。作为感知电流的阀值,毫安级的电流就可被人体感知。人体对电流的感知和反应是由流过人体内部器官的电流所引起的,当通过人体的电流在(0.5~5mA之间,人体就会出现刺麻的感觉。但这样的电流不会对人体构成任何危险。人体对感知电流和反应电流的反应程度,除了和带电体与人的接触面积有关以外,还和电流频率有关。电流的频率越高时,人体所能承受的电流值也会升高。

      2)摆脱电流

    摆脱电流是指使人体丧失摆脱带电体的能力的电流。这种人体效应是由流过人体内部(例如电流在肌肉形成通路)的电流造成的。IEC60990-1999提出以10mA有效值作为摆脱电流的阀值,同时也提出了适用于所以成年人的建议值5mA有效值。当流过人体的电流超过10mA时,人体的肌肉便开始有痉挛和收缩的现象,如果此时刚好是由手握着带电体,便会因手部肌肉的收缩而无法摆脱带电体。在这种情况下,若触电时间过长,人体会有生命危险。

    (3)电灼伤电流

    电灼伤电流是指对人体造成电灼伤的电流。电灼伤电流没有确定的电流阀值,这是因为电灼伤效应的产生和许多因素有联系,例如人体与带电体的接触时间、接触面积等。IEC60990:1999提出了建议的阀值500mA,同时指出,当电流密度约为(300~400mA/cm2有效值时,皮肤开始出现电灼伤现象。

*博客内容为网友个人发布,仅代表博主个人观点,如有侵权请联系工作人员删除。

参与讨论
登录后参与讨论
推荐文章
最近访客