人体安全电压

发布者:admin 发布时间:2019-10-31 04:01 浏览次数:

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  行业规定 安全电压为不高于36V,持续接触安全电压为24V,安全电流为10mA, 电击对人体的危害程度,主要取决于通过人体电流的大小和通电时间长短。电流强度越大,致命危险越大;持续时间越长,死亡的可能性越大。能引起人感觉到的最小电流值称为感知电流,交流为1mA,直流为5mA;人触电后能自己摆脱的最大电流称为摆脱电流,交流为10mA,直流为50mA;在较短的时间内危及生命的电流称为致命电流,致命电流为50mA。在有防止触电保护装置的情况下,人体允许通过的电流一般为30mA。

  根据欧姆定律(I=U/R)可以得知流经人体电流的大小与外加电压和人体电阻有关。

  人体电阻除人的自身电阻外,还应附加上人体以外的衣服、鞋、裤等电阻,虽然人体电阻一般可达5000Ω,但是,影响人体电阻的因素很多,如皮肤潮湿出汗、带有导电性粉尘、加大与带电体的接触面积和压力以及衣服、鞋、袜的潮湿油污等情况,均能使人体电阻降低,所以通常流经人体电流的大小是无法事先计算出来的。

  因此,为确定安全条件,往往不采用安全电流,而是采用安全电压来进行估算:一般情况下,也就是干燥而触电危险性较小的环境下,安全电压规定为24V,对于潮湿而触电危险性较大的环境(如金属容器、管道内施焊检修),安全电压规定为12V,这样,触电时通过人体的电流,可被限制在较小范围内,可在一定的程度上保障人身安全。

  当人体电阻一定时,人体接触的电压越高,通过人体的电流就越大,对人体的损害也就越严重。但并不是人一接触电源就会对人体产生伤害。在日常生活中我们用手触摸普通干电池的两极,人体并没有任何感觉,这是因为普通干电池的电压较低(直流1.5伏)。作用于人体的电压低于一定数值时,在短时间内,电压对人体不会造成严重的伤害事故,我们称这种电压为安全电压。

  1983年7月7日发布的中华人民共和国国家标准,对安全电压的定义、等级作了明确的规定。

  ⑴为防止触电事故,规定了特定的供电电源电压系列,在正常和故障情况下,任何两个导体间或导体与地之间的电压上限,不得超过交流电压50伏。

  ⑵安全电压的等级分为42,36,24,12,6伏。当电源设备采用24伏以上的安全电压时,必须采取防止可能直接接触带电体的保护措施。因为尽管是在安全电压下工作,一旦触电虽然不会导致死亡,但是如果不及时摆脱,时间长了也会产生严重后果。另外,由于触电的刺激可能引起人员坠落、摔伤等二次性伤亡事故。

  在潮湿环境中,人体的安全电压12伏。正常情况下人体的安全电压不超过50伏。当电压超过24伏时应采取接地措施。

  触电是指电流通过人体而引起的病理、生理效应,触电分为电伤和电击两种伤害形式。电伤是指电流对人体表面的伤害,它往往不致危及生命安全;而电击是指电流通过人体内部

  直接造成对内部组织的伤害,它是危险的伤害,往往导致严重的后果,电击又可分为直接接触电击和间接接触电击。

  直接接触电击是指人身直接接触电气设备或电气线路的带电部分而遭受的电击。它的特征是人体接触电压,就是人所触及带电体的电压;人体所触及带电体所形成接地故障电流就是人体的触电电流。直接接触电击带来的危害是最严重的,所形成的人体触电电流总是远大于可能引起心室颤动的极限电流。

  损坏发生单相接地故障时,其外露部分存在对地故障电压,人体接触此外露部分而遭受的电击。它主要是由于接触电压而导致人身伤亡的。

  发生触电后,电流对人体的影响程度,主要决定于流经人体的电流大小、电流通过人体持续时间、人体阻抗、电流路径、电流种类、电流频率以及触电者的体重、性别、年龄、健康情况和精神状态等多种因素。

  电流通过人体所产生的生理效应和影响程度,是由通过人体的电流(I)与电流流经人体的持续时间f(t)所决定的。

  线a为感知阈和反应阈。它与通电时间无关,电流值为0.5mA,它是区域1与区域2的分界线,在此直线之左,通常无生理效应。尚未达到该电流值时,一般人体无任何感觉,达到或超过该电流值,人体才有感觉和反应。

  是指手握电极的人能够摆脱电极的最大电流值,即线b所示是交流电的平均值约为10mA。它是区域2与区域3的分界线通常无有害的生理效应;区域3预计不会发生器质性损伤,它是到存在室颤概率难以划分的有害过渡区。

  曲线c为心室纤维性颤动阈,是指通过人体能引起心室颤动的最小电流值,是存在较严重的病理生理效应的区域3和会发生心室纤维性颤动的区域4的分界线以下,不大可能发生心室纤维性颤动;而在该曲线以上,不但引起有害的生理效应,而且随着该区域的右移使室颤概率从小于5%,甚至到超过50%,其安全程度相应下降。

  一般来说,通过人体的电流越大,对人的生命威胁也越大,而电流通过人体的持续时间越长,使流经处的皮肤发热、出汗,降低了皮肤阻抗,这样通过人体的电流也相应地增加,从而增加了危险性。

  人体阻抗取决于一定因素,特别是电流路径,接触电压、电流持续时间、频率,皮肤潮湿度,接触面积,施加的压力和温度等。在工频电压下,人体的阻抗随接触面积增大、电压愈高,而变得愈小。

  IEC综合了历年来关于人体阻抗的研究成果,严密审查了大量尸体的实测数据,得出人体在50/60Hz交流电时,成人的人体阻抗在1000Ω左右。

  人体内阻抗是指与人体接触的两电极之间的阻抗。忽略频率对人体内阻的容性及感性分量影响,那么人体内阻差不多是起电阻作用,虽然受电流路径的影响,但其值一般在500Ω左右,这对整个人体阻抗(约100kΩ)来说是相当小的,因此可以近似地认为它是个恒定为500Ω的电阻值。

  皮肤阻抗是指皮肤表皮与皮下导电组织两电极之间的阻抗。皮肤阻抗是由半绝缘层和许多小的导电体(毛孔)组成电阻和电容的网络。它是人体阻抗的重要部分,在限制低压触电事故的电流时起着非常重要的作用。

  触电对人体的危害,主要是因电流通过人体一定路径引起的。电流通过头部会使人昏迷,电流通过脊髓会使人截瘫,电流通过中枢神经会引起中枢神经系统严重失调而导致死亡。最危险的电流路径是由胸部到左手,从脚到脚是危险性较小的路径。

  关于人体阻抗的条件分类,国际电工委员会IEC ;所属建筑电气设备专门委员会分为三类如表2所示。

  第Ⅰ类是指住宅、工厂、办公室等一般场所,人体皮肤是干燥状态或因出汗皮肤呈潮湿状态,在接触电压作用下发生危险的可能性较高,这时取人体阻抗为1000Ω,我们从I=f(t)曲线区域,设定通过人体电流为50mA,则50mA与1000Ω的乘积为50V,那是此接触状态时的允许接触电压,中国、西欧及其它多数国家的安全电压采用此值。

  第Ⅱ类是指人在隧道、涵洞和矿井下等高度潮湿的场所,人体出汗或因工作环境影响使皮肤受潮,经常还会发生双手与双脚二者接触凝露的电气设备金属外壳或构架等情况,这时皮肤潮湿而使皮肤阻抗低到可以认为接近于零(即可忽略其皮肤阻抗),人体电阻仅剩500Ω内阻抗,我们假设通过人体内部电流为50mA,则50mA和500Ω的乘积为25V,现国际上对于允许接触电压按人体阻抗的条件进行分类时,将25V作为其中的一个等级,这值接近于中国标准GB3805-83《安全电压》等级分类中的24V。

  第Ⅲ类是指人在游泳池、水槽或水池中,人体大部分浸入水里,皮肤完全浸透,这时基本上为体内阻抗500Ω,同时考虑有导致溺死的二次事故的危险,所以允许通过人体的电流应为摆脱阈,这样,允许的接触电压为0.01×500=5V,这与GB380-83中规定的安全电压6V相近。

  如果在不考虑导致二次事故的场所,则可采用12V 的允许接触电压,于是流径人体的电流为12/500=0.024A,24mA的电流以在I=f?t 的AC-3区域,是不会引起心室纤维性颤动的。

  为防止触电事故而采用稳定电源供电的安全电压,其等级按GB3805-83中规定如表3所示。

  表3中所列空载止限值主要是因为某些重载电气设备额定值虽符合规定,但空载时电压都很高,若空载电压超过规定的上限值,仍不能认为符合这个安全电压。

  这个系列的上限值,在任何情况下,两导体间或任一导体与大地之间均不得超过交流(50Hz~500Hz)有效值为50V的电压值。

  ⑴除采用独立电源外,安全电压供电的输入电路必须实行电路上的隔离。安全电压如从输电线路上获得,必须通过安全隔离变压器,一般采用双圈隔离变压器或具有绕组分开的直流机以及蓄电池、干电池等来提供所需的独立电源,不得使用自耦变压器;

  ⑵工作在安全电压下的电路,必须与其它电气系统和任何无关的可导电部分?包括大地 实行电气上的隔离;

  ⑶采用24V以上安全电压的电气设备,必须采取防止直接接触带电体的防护措施,其电路必须与大地绝缘;

  除此之外,安全电压系列用的插头应不能插入较高电压的插座,如使用36V插头则应不能插入220V插座。

  绝对安全的就是24伏,但对于我们日常用电的220伏来说极短时间接触也不会危及生命(鞋必须绝缘),所以常听与电打交道的人说被电了一下。在没有专业知识与防护的情况下接触220伏的民用电是很危险的,必须远离。


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