物理触电

概念　　人身直接接触电源，简称触电（electric shock）。
　　人体能感知的触电跟电压，时间，电流，电流通道，频率等因素有关。譬如人手能
感知的最低直流约为5至10毫安（毫安感觉阈值），对60赫兹交流的感知电流约为1至10毫安。随着交流频率的提高，人体对其感知敏感度下降，当电流频率高达15至20千赫时，人体无法感知电流。

触电伤害　　触电伤害的主要形式可分为电击和电伤两大类。
　　触电伤害表现为多种形式。电流通过人体内部器官，会破坏人的心脏、肺部、神经系统等，使人出现痉挛、呼吸窒息、心室纤维性颤动、心跳骤停甚至死亡。电流通过体表时，会对人体外部造成局部伤害，即电流的热效应、化学效应、机械效应对人体外部组织或器官造成伤害，如电灼伤、金属溅伤、电烙印。
　　电灼伤 是电流的热效应造成的伤害，分为电流灼伤和电弧烧伤。电流灼伤是人体与带电体接触，电流通过人体由电能转换成热能造成的伤害。电弧烧伤是由弧光放电造成的伤害，分为直接电弧烧伤和间接电弧烧伤。前者是带电体与人体之间发生电弧，有电流流过人体的烧伤；后者是电弧发生在人体附近对人体的烧伤，包含熔化了的炽热金属溅出造成的烫伤。电弧温度高达8900℃以上，可造成大面积、大深度的烧伤，甚至烧焦、烧掉四肢及其他部位。大电流通过人体，也可能烘干、烧焦机体组织。
　　心室纤维性颤动 当电流通过神经纤维刺激到肌肉时，肌肉即要收缩。心脏本身具有工作过程所需的电动势，形成心脏各个区域按正确顺序有节奏运动的控制电信号。这个电信号的平均电压为1～1.6mV，心脏的一个博动周期约为0.75s。当通过人体的触电电流和通过时间超过某个限值时，心脏正常博动的电信号便受到干扰而被打乱。这样，心脏便不能再进行强有力的收缩而出现心肌震动，这就是医学上所称的“心室纤维颤动”。若这种颤动不及时消除，很快会导致心脏停搏，造成死亡。用高压电脉消除颤动的装置称为心脏除颤器。低压情况下（110 or 230 V ），工频电流（60Hz）引起心室纤维颤动的最低电流是60mA，对于直流电则需要300-500mA。如果触电电流直接流经心脏，则大约1mA的电流（DC or AC）就可能导致心室纤维颤动。　
　　神经干扰 电流能干扰神经控制（尤其是对心脏和肺的控制），因为神经元的神经控制基于电荷（电流）传递。经历多次触电事故或严重触电事故而幸免于死的人，事实证明会遗留下神经系统疾病。触电电流回路经过心脏时，当电流达到某值，会使人立刻丧失意识。
影响触电伤害的因素　　触电的危险性跟很多因素有关。

　　电流的种类和频率 其中电流的种类和频率不同，触电的危险性也不同。根据实验可以知道，交流电比直流电危险程度略为大一些，频率很低或者很高的电流触电危险性比较小些。电流的高频集肤效应使得高频情况下电流大部分流经人体表皮，避免了内脏的伤害，所以生命危险小些。但是集肤效应会导致表皮严重烧伤。右图所示为“触电危险与电流频率的关系曲线图”，右表中的资料数据是前苏联用狗进行实验的结果。
　　电流通过的途径 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。
　　 电流大小及触电时间长短 人体允许通过的电流强度与人体重量、心胀大小、触电时间的长短有关。触电时流入人体电流的大小一超过应有的界限，使开始产生所谓触电的知觉，此时的电流—般称感觉电流。感觉电流即使作用体内相当长的时间，也不产生影响。脉冲电流在40-90mA，直流电流在50mA以下对人体是安全的，呼吸肌稍收缩，对心服无损伤。超过—定量的电流流入人体时，能引起手足的肌肉硬直，丧失活动能力。过量电流通过心脏时，引起心室纤维颤动，甚至会停止心跳。电流通过中枢神经时，可能引起呼吸中枢抑制及心血中枢衰竭，触电后呼吸肌痉挛性收缩，而引起窒息。由于电流的热效应，也可能使触电的人体组织损伤、烧伤、产生坏死等。触电时，对人体产生各种生理影响的主要因素是电流的大小。但电击时间也是很重要的一个因素。如直流50mA以下的数值对人体是安全的，但并不是绝对安全，人体所能承受的电流常常和电击时间有关，如果电击时间极短，人体能耐受高得多的电流而不致于伤害；反之电击时间很长时，即使电流小到8-10mA，也可能使人致命。
　　人身体电阻 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。
　　电压大小 安全电压（即允许接触电压）和人体阻抗的有关。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。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，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。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。[1]

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