我們人體內部是有生物電的,我們能動,能思考,能呼吸,都是靠生物電的傳遞,若有外部大電流流經人體,就會擾亂我們體內的神經傳遞,大電流的發熱還會損壞人體組織等,造成生命危險。
電之所以能危害我們的人身安全,主要是在于電流,而不是電壓,若電壓非常高,但其能量很小,電流很小,對人來說是不會有危險的,例如打火機的電子點火器、(小功率)特斯拉線圈的高壓電弧等。
人體是電的良導體,人體受到電擊后,就會有電流通過人體。觸電電流是造成人體傷害的主要原因。觸電電流的大小不同,觸電引起的傷害也會不同。一般認為,觸電電流從大到小,按照造成傷害大小可分為感覺電流、擺脫電流、傷害電流和致死電流。
1.感知電流:是指在一定概率下,電流通過人體時能引起任何感覺的最小電流。當電流達到交流1mA或者直流5mA的時候,人體就會有感覺,接觸部位會有輕微的麻痹、刺痛感,可能會引起高墜等二次傷害。概率為50%時平均感知電流約為11mA,最小為0.5mA,女子約為0.7mA;
2.擺脫電流:指手握帶電體的人能自行擺脫帶電體的最大電流。人體雖可擺脫帶電體但受接觸帶電體時間長短、年齡體質等原因也可昏迷、死亡。通常把擺脫電流視為危險臨界電流,成年男性的平均擺脫電流約為16mA,成年女性的平均擺脫電流約為10.5mA;擺脫概率為99.5%時,成年男性和成年女性的平均擺脫電流約為9A和6mA。
3.室顫電流:指在短時間內,能引起心室顫動的最小電流。電流使心室肌各部分不協調的震動,造成致命性心律失常引起心室顫動造成血液循環停止致人死亡。通常把引起心室顫動的最小電流作為致命電流界限,當電流持續時間超過心臟搏動周期時,人的室顫電流約為50mA,當電流持續時間短于搏動周期時,人的室顫電流約為數百毫安。通過人體電流的大小取決于外加電壓和人體電阻。
4.致死電流:當通過人體的交流電流達到100mA時,如果通過時間達到1s,就足以使人致命。
根據歐姆定律可知流經人體電流的大小與觸電電壓和人體電阻有關。在一定的電壓作用下,通過我們人體的電流大小就與人體電阻有關系。
人體電阻可以視為一個無感阻抗,即人體電阻和人體電容組成。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)。
一般情況下,體內電阻一般約為500Ω。220V工頻電壓作用下人體電阻為1000——2000Ω。影響人體電阻的因素有接觸電壓高低、皮膚與帶電體的接觸面積、通電時間、人的體質、皮膚的潮濕程度、年齡、性別,皮膚沾水、潮濕出汗、帶有導電性粉塵以及衣服、鞋、襪存在潮濕、油污等情況,均能使人體電阻降低。電流危害主要影響因素如下:
1.通過人體電流的大小。根據電擊事故分析得出:當工頻電流為0.5——1mA時,人就有手指、手腕麻或痛的感覺;當電流增至8——10mA時,針刺感、疼痛感增強發生痙攣而抓緊帶電體,但終能擺脫帶電體;當接觸電流達到20——30mA時,會使人迅速麻痹不能擺脫帶電體,而且血壓升高,呼吸困難;電流為50mA時,就會使人呼吸麻痹,心臟開始顫動,數秒鐘后就可致命。通過人體電流越大,人體生理反應越強烈,病理狀態越嚴重,致命的時間就越短。
2.通電時間的長短。電流通過人體的時間越長后果越嚴重。這是因為時間越長,人體的電阻就會降低,電流就會增大。同時,人的心臟每收縮、擴張一次,中間有0.1s的時間間隙期。在這個間隙期內,人體對電流作用最敏感。所以,觸電時間越長,與這個間隙期重合的次數就越多,從而造成的危險也就越大。
通過人體電流的大小和通電時間的長短是電擊事故嚴重程度的基本因素。
3.電流通過人體的途徑。當電流通過人體的內部重要器官時,后果就嚴重。例如通過頭部,會破壞腦神經,使人死亡。通過脊髓,會破壞中樞神經,使人癱瘓。通過肺部會使人呼吸困難。通過心臟,會引起心臟顫動或停止跳動而死亡。這幾種傷害中,以心臟傷害最為嚴重。根據事故統計得出:通過人體途徑最危險的是從左手到前胸,其次是右手到前胸,次之的是從腳到腳及左手到單腳,但可能導致二次事故的發生。
4.電流的種類。電流可分為直流電、交流電。交流電可分為工頻電和高頻電。這些電流對人體都有傷害,但傷害程度不同。人體忍受直流電、高頻電的能力比工頻電強,50——60Hz工頻電流對人體的危害最大。
5.觸電者的健康狀況。電擊的后果與觸電者的健康狀況有關。根據資料統計,肌肉發達者、成年人比兒童擺脫電流的能力強,男性比女性擺脫電流的能力強。電擊對患有心臟病、肺病、內分泌失調及精神病等患者最危險,他們的觸電死亡率最高。另外,對觸電有心理準備的,觸電傷害輕。