安全电压是指人体不戴任何防护设备时,触及带电体不受电击或电伤。人体触电的本质是电流通过人体产生了有害效应,然而触电的形式通常都是人体的两部分同时触及了带电体,而且这两个带电体之间存在着电位差。因此在电击防护措施中,要将流过人体的电流限制在无危险范围内,也即将人体能触及的电压限制在安全的范围内。在不同场合,安全电压的规定是不同的。
1.人体电阻
人体也有电阻。一般人体的电阻分为皮肤的电阻和内部组织的电阻两部分,由于人体皮肤的角质外层具有一定的绝缘性能,因此,决定人体电阻的主要是皮肤的角质外层。人的外表面角质外层的厚薄不同,电阻值也不相同。一般人体承受50伏的电压时,人的皮肤角质外层绝缘就会出现缓慢破坏的现象,几秒钟后接触点即生水泡,从而破坏了干燥皮肤的绝缘性能,使人体的电阻值降低,电压越高电阻值降低越快。另外人体出汗、身体有损伤、环境潮湿、接触带有能导电的化学物质、精神状态不良等情况都会使皮肤的电阻值显著下降。人体内部组织的电阻不稳定,不同的人内部组织的电阻也不同,但有一个共同的特点:就是人体内部组织的电阻与外加的电压大小基本没有关系。
据测量和估计,一般情况下人体电阻值在2千欧兆欧范围内。皮肤干燥时,当接触电压在100~300伏时人体的电阻值大约为100~1500 欧。对于电阻值较小的人甚至几十伏电压也会有生命危险。对大多数人来说,触及100 一300 伏的电压,将具有生命危险。
当人体接触带电体时,人体就被当作一电路元件接入回路。人体阻抗通常包括外部阻抗(与触电才当时所穿衣服、鞋袜以及身体的潮湿情况有关,从几千欧至几十兆欧不等)和内部阻抗(与触电者的皮肤阻抗和体内阻抗有关)。人体阻抗不是纯电阻,主要由人体内电阻决定,人体电阻也不是一个固定的数值。一般情况下,人体电阻可按Ω考虑。
2.人体允许电流
人体对0.5毫安以下的工频电流一般是没有感觉的。实验资料表明,对不同的人引起感觉的最小电流是不一样的,成年男性平均约为1.01毫安,成年女性约为0.7毫安,这一数值称为感知电流。这时人体由于神经受刺激而感觉轻微刺痛。同样,对不同的人触电后能自主摆脱电源的最大电流也不一样,成年男性平均为16毫安,成年女性为10.5毫安,这个数值称为摆脱电流。一般情况下,8-10毫安以下的工频电流,50毫安以下的直流电流可以作为人体允许的安全电流,但这些电流长时间通过人体也是有危险的。在装有防止触电的保护装置的场合,人体允许的工频电流约30毫安,在空中,水面上等可能因电击造成严重二次事故的场合,人体允许的工频电流应按不引起强烈痉挛的5毫安考虑。
触电:电流流过人体,使人体机能受到损害。分为a.心室纤颤,b.电灼伤,c.电烙印和皮肤金属化,d.人体不适,呼吸困难,呼吸停止。触电与电流大小有关。一般来说,交流10mA以下,直流50mA以下电流流过人体时,人能摆脱电源。交流20~50mA,直流80mA电流流过人体时,自己不能摆脱电源,有生命危险。100mA以上电流流经人体时,人就会呼吸困难,心脏停搏。
3.安全电压值(www.xing528.com)
国家标准制定了安全电压系列,称为安全电压等级或额定值,这些额定值指的是交流有效值,分别为:42V、36V、24V、12V、6V等几种。
这是用于小型电气设备或小容量电气线路的安全措施。根据欧姆定律,电压越大,电流也就越大。因此,可以把可能加在人身上的电压限制在某一范围内,使得在这种电压下,通过人体的电流不超过允许范围,这电压就叫安全电压。安全电压的工频有效值不超过50伏,直流不超过120伏。我国规定工频有效值的等级为42 V、36 V、24 V、12 V和6 V。
不带任何防护设备,对人体各部分组织均不造成伤害的电压值,称为安全电压。世界各国对于安全电压的规定:有50 V、40 V、36 V、25 V、24 V等,其中以50 V、25 V居多。
国际电工委员会(IEC)规定安全电压限定值为50伏。
我国规定12伏、24伏、36伏三个电压等级为安全电压级别。
在湿度大、狭窄、行动不便、周围有大面积接地导体的场所(如金属容器内、矿井内、隧道内等)使用的手提照明,应采用12伏安全电压。
凡手提照明器具,在危险环境、特别危险环境的局部照明灯,高度不足2.5米的一般照明灯,携带式电动工具等,若无特殊的安全防护装置或安全措施,均应采用24伏或36伏安全电压。
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