電流通過(guò)人體會(huì)對(duì)人體的內(nèi)部組織造成破壞。電流作用于人體,表現(xiàn)的癥狀有針刺感、壓迫感、打擊感、痙攣、疼痛,乃至血壓升高,昏迷、心律不齊、心室顫動(dòng)等。電流通過(guò)人體內(nèi)部,對(duì)人體傷害的嚴(yán)面程度與通過(guò)人體電流的大小、電流通過(guò)人體的持續(xù)時(shí)間、電流通過(guò)人體的途徑、電流的種類以及人體的狀況等多種因素有關(guān),而且各種因素之間是相互關(guān)聯(lián)的,傷害嚴(yán)重程度主要與電流大小與通電時(shí)間長(zhǎng)短有關(guān)。
一、通過(guò)人體電流種類
通過(guò)人體的電流越大,人體的生理反應(yīng)越明顯,感覺(jué)越強(qiáng)烈。按照通過(guò)人體電流的大小,人體反應(yīng)狀態(tài)的不同,可將電流劃分為感知電流、擺脫電流和室顫電流。
1.感知電流,是在一定概率下,電流通過(guò)人體時(shí)能引起任何感覺(jué)的電流。感知電流一般不會(huì)對(duì)人體造成傷害,但當(dāng)電流增大時(shí),引起人體的反應(yīng)變大,可能導(dǎo)致高處作業(yè)過(guò)程中的墜落等二次事故。
概率為50%時(shí),成年男性的平均感知電流值(有效值,下同)約為1.1mA;成年女性約為 0.7 mA。
2.擺脫電流,是手握帶電體的人能自行擺脫帶電體的電流。當(dāng)通過(guò)人體的電流達(dá)到擺脫電流時(shí),雖暫時(shí)不會(huì)有生命危險(xiǎn),但如超過(guò)擺脫電流時(shí)間過(guò)長(zhǎng),則可能導(dǎo)致人體昏迷、室息甚至死亡。因此通常把擺脫電流作為發(fā)生觸電事故的危險(xiǎn)電流界限。
成人男性的平均擺脫電流約為16 mA,成年女性平均擺脫電流約為10.5 mA。
3.室顫電流,是通過(guò)人體引起心室發(fā)生纖維性顫動(dòng)的電流。人體的室顫電流約為50mA。心室顫動(dòng)會(huì)在短時(shí)間內(nèi)引起死亡。因此,室顫電流是觸電致死的重要量化指標(biāo)。
二、影響人體電流的主要因素
通過(guò)人體電流的大小取決人體外加電壓和人體電阻。 人體電阻主要由體內(nèi)電阻和體外電阻組成。體內(nèi)電阻一般約為500Ω,體外電阻主要由皮膚表面的角質(zhì)層決定,它受皮膚干燥程度、是否破損、是否沾有導(dǎo)電性粉塵等因素影響。如皮膚潮濕時(shí)的電阻不及干燥時(shí)的一半,所以手濕時(shí)不要接觸電氣設(shè)備或拉合開(kāi)關(guān)。人體電阻還會(huì)隨電壓升高而降低,工頻電壓 220 V作用下的人體電阻只有50V時(shí)的一半。當(dāng)受很高電壓作用時(shí),皮膚被擊穿則皮膚電阻可忽略不計(jì),這時(shí)流經(jīng)人體的電流則會(huì)成倍增加,人體的安全系數(shù)將降低。而一般情況下220V工頻電壓作用下人體的電阻為1000Ω-2000Ω。
三、通過(guò)人體電流持續(xù)時(shí)間的影響
電流從左手到雙腳會(huì)引起心室顫動(dòng)效應(yīng)。通電時(shí)間越長(zhǎng),越容易引起心室顫動(dòng),造成的危害越大。其原因是:
1.隨通電時(shí)間增加,能量積累增加(如電流熱效應(yīng)隨時(shí)間加大而加大)。一般通電時(shí)間與電流的乘積大于50 mA ?s時(shí)就有生命危險(xiǎn)。
2.通電時(shí)間增加,人體電阻因出汗而下降,導(dǎo)致人體電流進(jìn)一步增加。因此,通過(guò)人體的電流越大,時(shí)間越長(zhǎng),電擊傷害造成的危害越大。通過(guò)人體電流大小和通電時(shí)間的長(zhǎng)短是電擊事故嚴(yán)重程度的基本決定因素。
四、電流途徑的影響
電流通過(guò)人體的途徑不同,造成的傷害也不同。電流通過(guò)心臟可引起心室顫動(dòng),導(dǎo)致心跳停止,使血液循環(huán)中斷而致死。電流通過(guò)中樞神經(jīng)或有關(guān)部位,會(huì)引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)強(qiáng)烈失調(diào);通過(guò)頭部會(huì)使人立即昏迷,而當(dāng)電流過(guò)大時(shí),則會(huì)導(dǎo)致死亡;電流通過(guò)脊髓,可能導(dǎo)致肢體癱瘓。這些傷害中,以對(duì)心臟的危害性很大,流經(jīng)心臟的電流越大,傷害越嚴(yán)重。而一般人的心臟稍偏左,因此,電流從左手到前胸的路徑是危險(xiǎn)的。其次是右手到前胸,次之是雙手到雙腳及左手到單(或雙)腳等。電流從左腳到右腳可能會(huì)使人站立不穩(wěn),導(dǎo)致摔傷或墜落,因此這條路徑也是相當(dāng)危險(xiǎn)的。
五、不同種類電流的影響
直流電和交流電均可使人發(fā)生觸電。相同條件下,直流電比交流電對(duì)人體的危害較小。
在電擊持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)于一個(gè)心搏周期時(shí),直流電的心室顫動(dòng)電流比交流電高好幾倍。直流電在接通和斷開(kāi)瞬間,平均感知電流約為2mA。接近 300 mA 直流電流通過(guò)人體時(shí),接觸面的皮膚內(nèi)感到疼痛,隨通過(guò)時(shí)間的延長(zhǎng),可引起心律失常、電流傷痕、燒傷、頭暈以及有時(shí)失去知覺(jué),但這些癥狀是可恢復(fù)的。如超過(guò) 300 mA 則會(huì)造成失去知覺(jué)。達(dá)到數(shù)安培時(shí),只要幾秒,則可能發(fā)生內(nèi)部燒傷甚至死亡。
交流電的頻率不同,對(duì)人體的傷害程度也不同。實(shí)驗(yàn)表明,50-60 Hz 的電流危險(xiǎn)性很大。低于20 Hz或高于350 Hz時(shí),危險(xiǎn)性相應(yīng)較小,但高頻電流比工頻電流更容易引起皮膚灼傷。因此,不能忽視使用高頻電流的安全問(wèn)題。
六、個(gè)體差異的影響
不同個(gè)體在同樣條件下觸電可能出現(xiàn)不同的后果。一般而言,女性對(duì)電流的敏感度較男性高,小孩較成人易受傷害。體質(zhì)弱者比健康人易受傷害,特別是有心臟病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病的人更容易受到傷害,后果更嚴(yán)重。