别看电平时无影无踪,默默地为人类服务,一旦触电却会给人带来严重的伤害,甚至会迅速致人死亡。为什么电对人体有如此大的危害呢?这主要是电流会迅速扰乱心脏跳动,使维持生命的血液无法有规律地在人体内循环流动,直至中断;电流快速而猛烈,让人猝不及防,若不及时采取紧急措施,触电致死就很难避免。
1.电流通过人体有何伤害
以220V 50Hz的工频电流为例,当1mA左右的电流通过人体时,会产生麻刺等不舒服的感觉;10~30mA的电流通过人体时,会产生麻痹、剧痛、痉挛、血压升高、呼吸困难等症状,但通常不致有生命危险;电流达到50mA以上,就会引起心室颤动,从而有生命危险;100mA以上的电流,足以致人于死地。
通过人体的电流越大,人体的生理反应越明显,引起心室颤动所需的时间越短,致命的危险就越大。对于工频交流电,按照通过人体的电流大小不同,人体呈现不同的状态,可将电流划分为感知电流、摆脱电流和致命电流三个等级,见表1-2。
表1-2 通过人体电流大小与人体伤害程度的关系
2.为什么交流电触电比直流电危险
交流电对人体的损害作用比直流电大,不同频率的交流电对人体影响也不同。人体对工频交流电要比直流电敏感得多,接触直流电时,其强度达250mA有时也不引起特殊的损伤,而接触50Hz交流电时,只要有50mA的电流通过人体,如持续数十秒,便可引起心脏心室纤维性颤动,导致死亡。
交流电中,28~300Hz的电流对人体损害最大,极易引起心室纤维性颤动;20000Hz以上的交流电对人体影响较小,故可用来作理疗用。
我国普遍使用50Hz的低频电流,它比高频电流的危险性更大,比相同电压、相同电流强度的直流电危险3~5倍。故一定要提高警惕,搞好安全用电工作。
提示:无论是交流电还是直流电,电压越高、电流强度越大,对人的危险性就越大。
3.为什么左手触电比右手触电后果严重
触电时,通过心脏、肺和中枢神经系统的电流强度越大,其后果也就越严重。不同路径通过心脏电流的比例见表1-3。
表1-3 不同路径通过心脏电流的比例
从表1-3可以看出,通过人体的电流路径不同时,对人体的伤害情况也不同。如果是人站在地上左手单手触电,电流就经过身躯的心→肺→左脚→地,这是最危险的途径。如果是双手同时触电,电流路径是由一只手到另一只手,中间要通过心肺,这也是很危险的。如果是一只脚触电,电流路径是由这只脚流入,另一只脚流出,危险性同样有,但对人体的伤害,要比以上两种路径轻一些。
日常生活中人体触电的路径如图1-1所示。无论是哪种路径,只要电流经过人体的时间稍长,都会造成死亡。
图1-1 日常生活中人体触电的路径
4.人体触电的影响因素有哪些
人体触电的影响因素见表1-4。
表1-4 人体触电的影响因素
5.哪些情形容易触电
(1)人体触及一条相线(俗称火线)触电
人体某一部位与大地接触,人体另外一部分接触220V带电体(例如一条相线或设备的金属外壳),就会发生触电事故,这种触电方式通常称为单相触电。
单相触电时,电流经火线→人体→大地构成回路,从而造成人体触电,如图1-2所示。
在日常工作和生活中,低压用电设备的开关、插头和灯头,以及电动机、电熨斗、洗衣机等用电器,如果其绝缘损坏,带电部分裸露而使外壳或电线外皮带电,当人体碰触这些设备时,就会发生单相触电情况。
如果人只是接触了相线,此时人体站在绝缘板上或穿绝缘鞋,则人不会触电,因为此时人体与大地间的电阻很大,通过人体的电流将很小,人有时可以摆脱电流,所以一般不会发生触电危险,如图1-3所示。施工时,人站在绝缘凳上一手扶墙,另一手接触相线会发生触电事故。
图1-2 单相触电示意图
图1-3 采取了绝缘措施不会触电
(2)人体同时接触相线和零线触电
人体同时接触到相线和零线,这时人体成为了一个负载,就有电流流过人体(220V电压加在人体上),人就会触电,如图1-4所示。例如人站在绝缘凳上一手扶墙,另一手接触相线会发生触电事故。人体同时接触相线和零线引起的触电,仍然属于单相触电。
(3)人体同时接触两条相线触电(www.xing528.com)
在三相交流电路中,人体有两处同时接触带电的任何两相电源时的触电,称为两相触电,如图1-5所示。发生两相触电时,作用于人体上的电压是380V的线电压,这种触电的危险性一般比单相触电大,轻微的会引起触电烧伤或导致残疾,严重的可以导致触电死亡事故,两相触电使人触电身亡的时间只有1~2s。
图1-4 人体同时接触相线和零线会触电
图1-5 人体同时接触两条相线,最危险
在两相触电时,即便是人体与地有良好的绝缘,但因人同时和两根相线接触,人体处于电源线电压下,在交流电压为380/220V的供电系统中,人体受380V电压的作用,并且电流大部分通过心脏,因此是最危险的。
(4)人体接触接地短路的设备触电
当电力系统的设备漏电时,此时接地装置中就会有电流,该电流经埋设在土壤中的接地体向周围土壤中流散,使接地体附近的地表任意两点之间都可能出现电压,如图1-6所示。
图1-6 人体接触接地短路的设备触电
人站在发生接地短路的设备旁边,人体触及接地装置的引出线或触及与引出线连接的电气设备外壳时,则作用于人的手与脚之间就是图中的电压U1,称为接触电压。
人在接地装置附近行走时,由于两足所在地面的电位不相同,人体所承受的电压即图中的U2为跨步电压。跨步电压与跨步大小有关。人的跨距一般按0.8m考虑。当供电系统中出现对地短路时,或有雷电电流流经输电线入地时,都会在接地体上流过很大的电流,使接触电压U1和跨步电压U2都大大超过安全电压,造成触电伤亡。为此接地体要做好,使接地电阻尽量小,一般要求为4Ω。
一般电气设备的外壳和机座都是接地的,正常时,这些设备的外壳和机座都不带电。但当设备发生绝缘击穿、接地部分破坏,设备与大地之间产生电位差时,人体若接触这些设备,其手、脚之间便会承受接触电压而触电。为防止接触电压触电,我们应该养成良好的习惯,不要用手去摸带电的电力设备。
接触电压和跨步电压还可能出现在被雷电击中的大树附近或带电的相线断落处附近,人们应远离断线处8m以外,如图1-7所示。
图1-7 落地电线不要捡,8m以外才安全
(5)靠近高压电气设备
由于带电设备的电磁感应和静电感应作用,能使高压设备附近的停电设备上感应出一定的电压,其数值的大小决定于带电设备电压的高低、停电设备与带电设备两者接近程度的平行距离、几何形状等因素。
感应电压往往是在电气工作者缺乏思想准备的情况下出现的,因此具有相当的危险性。在电力系统中,感应电压触电事故屡有发生,甚至造成伤亡事故。
所以,在日常工作中如果没有必要的安全措施,我们既不能接触低压带电体,更不能靠近高压带电体。
6.电流对人体的伤害类型
一般来说,电流对人体的伤害有两种形式:电击和电伤。但从许多触电事故来看,两种形式的伤害会同时存在。相对而言,低压电发生电伤的几率要少些;高压电由于能量高,击穿能力强,因此发生电伤事故几率要大得多。
(1)什么是电击
电击是电流通过人体内部,破坏人的心脏、神经系统、肺部的正常工作造成的伤害。由于人体触及带电的导线、漏电设备的外壳或其他带电体,以及由于雷击或电容放电,都可能导致电击。
电击伤的临床表现见表1-5。
表1-5 电击伤的临床表现
(2)什么是电伤
电伤是电流的热效应、化学效应或机械效应对人体造成的局部伤害,包括电弧烧伤、烫伤、电烙印、皮肤金属化、电气机械性伤害、电光眼等不同形式的伤害。
电击和电伤会引起人体的一系列生理反应。电流通过人体,会引起麻感、针刺感、压迫感、打击感、痉挛、疼痛、呼吸困难、血压升高、昏迷、心律不齐、心室颤动等症状。
电流通过人体还有热作用。电流所经过的血管、神经、心脏、大脑等器官,可使其热量增加而导致功能障碍。电流通过人体,还会引起肌体内液体物质发生离解、分解而导致破坏。
总之,无论是电击还是电伤,都会危害身体健康,甚至会危及生命,如图1-8所示。
图1-8 湿手不能摸电器
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