摘要：当人体接触带电体时，会有电流流过人体，从而对人体造成伤害。。一般数十毫安的电流就可能引起病理和生理方面的反应。常用的380/220V低压电路中所发生的触电电流都在比较危险的范围内。

　　一、安全电流
　　
　　1.电流对人体的影响
　　
　　当人体接触带电体时，会有电流流过人体，从而对人体造成伤害。一种是破坏性的伤害，当流经人体的电流比较大时(安培级以上)，由于电流的热效应、化学效应和机械效应作用于人体，带给人体直接的伤害。破坏性伤害会使触电部位留下明显的伤痕，如灼伤、烙伤和皮肤金属化等。另一种是电流流过人体以后，破坏人体内部组织，影响呼吸系统、心脏及神经系统的正常功能，严重时将危及生命。如触电后，触电部位的肌肉抽搐、发热、发麻、神经麻痹等，进而引起昏迷、窒息，如果不能及时断电，则随着触电时间的延长，甚至会出现心脏停止跳动而死亡的事故发生。一般数十毫安的电流就可能引起以上这些病理和生理方面的反应。常用的380/220V低压电路中所发生的触电电流都在比较危险的范围内。
　　
　　触电后，电流对人体的伤害程度取决于流经人体的电流的大小。由此可将其分成三种类型。
　　
　　(1)感知电流引起人体感知的最小电流。实验表明，成年男性的平均感知电流约1.1mA，成年女性约0.7mA。感知电流一般不会对人体造成什么伤害。
　　
　　(2)摆脱电流人触电后，尚能靠自身摆脱的最大电流。据有关资料表明，成年男性平均摆脱电流约l6mA，成年女性约IOmA，儿童的摆脱电流较成年人小。摆脱电流是人体可以忍受还不至于造成危险的电流，但人摆脱电源的能力会随着时间的延长而降低。一般认为人体的平均摆脱电流为l5mA，考虑在各种条件下不致有电击危险的安全电流，以5mA为宜。
　　
　　(3)致命电流在很短的时间内危及人生命的最小电流。当流经人体的电流达到5OmA以上时就会引起心室颤动，有生命危险;到1OOmA以上，足以在极短的时间内致人死亡。主要是因为这么大的电流在流经人体时，心脏的正常活动被破坏，不能进行强力收缩，从而失去向机体循环供血的能力，这就是所谓的心室颤动。
　　
　　不同大小电流对人体的影响见表4-1。
　　
　　2.安全电流
　　
　　分析电流对人体的影响，目的是找出安全电流的阀值，即低于这个值时可以认为是安全的，不会对人体造成任何伤害。根据摆脱电流和心室颤动电流来确定的安全电流阀值是不同的。在确定这个安全电流时要考虑多方面的因素。
　　
　　

电流/mA	交流电源/5OHz		直流电源
	通电时间	人体反应	人体反应
0～0.5	连续	无感觉	无感觉
0.5～5	连续	有麻刺、疼痛感，无抽搐	无感觉
5～10	几分钟内	痉挛、剧痛，尚可摆脱电源	针刺、压迫及灼热感
10～30	几分钟内	迅速麻痹，呼吸困难，不自主	压痛，刺痛，灼热强烈，抽搐
30～50	几秒到几分钟内	心跳不规则，昏迷，强烈痉挛	感觉强烈、剧痛痉挛
50～100	超过35	心室颤动，呼吸麻痹，心跳停止跳动	剧痛，强烈痉挛，呼吸困难或麻痹

表4-1   电流对人体的影晌

　　安全电流及其相关因素有以下几点。
　　
　　(1)时间因素如上所述，电流流经人体的时间不同，对人体的危害程度差别显著。即使是很小的电流，如果通电时司长了，也有可能引起心室颤动。
　　
　　(2)电流的性质在同样大小电流的情况下，交流、直流、高频、低频等不同性质的电流对人体的伤害也是不同的。实验及实践表明，频率在50～100H，的交流电对人体的伤害程度最为严重。我们平常所接触的交流电正好就是在这个频率范围内。
　　
　　(3)电流路径电流通过头部会使人昏迷而死亡;通过神经中枢会引起中枢神经系统强烈失调而致人残废;通过呼吸系统会造成窒息;通过心脏会使心室颤动而停止跳动，最后死亡。实践证明，从左手到脚是最危险的路径，从右手到脚、从手到手也是比较危险的路径，从脚到脚相对而言危险性较小。
　　
　　二、安全电压
　　
　　发生触电事故时，流经人体的电流大小是由加在人体的接触电压和人体的阻抗大小共同决定的。很显然，接触电压一定时，人体电阻越小，流经的电流就越大，危险性也就越高。人体是个有机体，人体阻抗的大小是个变化的量，男女不同，随季节变化而不同，甚至跟人的心情也有关。
　　
　　1.人体阻抗
　　
　　研究表明，当通过人体的电流路径确定后，触电的危险性主要取决于电流的大小和持续的时间。为了得到流过人体的电流大小，必须要知道人体阻抗值的大小。
　　
　　根据IEC479对尸体及部分人体测试分析的结果得出:人体阻抗主要由电流通过人体的路径、接触电压大小、电流持续时间、电源频率、皮肤潮湿程度、接触面积、施加的压力、温度等因素决定。
　　
　　(1)人体阻抗的特性人体阻抗由两部分组成，即人体内阻抗和皮肤阻抗。
　　
　　人体内阻抗基本上可以看成电阻，但因人体为一有机体，因此存在少量的电容分量。人体内阻抗值主要决定于电流通过的路径，接触面积大小对其影响较小，但接触面积过小时，内阻抗会增大。
　　
　　皮肤阻抗指皮肤上的电极与皮肤下导电组织之间的阻抗，可看成电阻电容网络。其数值大小决定于接触电压的大小、频率、电流持续时间、接触面积、接触压力、皮肤潮湿程度和温度等因素。接触电压在5OV以内时，其数值受接触面积大小、温度、呼吸作用等因素影响而变化显著;接触电压在50～lOOV时，其数值大大降低，被击穿后其阻抗可忽略不计。
　　
　　当皮肤阻抗随着电流增加而减小时，可以看到电流所留下的伤痕。电流频率增加也会便皮肤阻抗减小。
　　
　　(2)人体总阻抗人体总阻抗是人体内阻抗和皮肤阻抗的矢量和，由电阻和电容容抗两部分构成。
　　
　　由上面的特性分析可知:接触电压在5OV以下时，人体总阻抗有很大的变化，随着接触电压的增加，人体总阻抗与皮肤阻抗的关系越来越小，皮肤被击穿后人体总阻抗接近人体内阻抗。同样的条件下，直流时人体所呈现的总阻抗高于交流时的总阻抗，也就是说人体总阻抗会随着电流频率的上升而减小。
　　
　　实验证明，接触电压在5OV以下时，接触面潮湿、带有正常水分的条件下所测得的人体总阻抗值比干燥时所测得的值低10%～25%，如果便接触面带上导电液，则测得的值只有干燥时的一半大小。这也可以解释为什么冬天时的人体阻抗高于夏天的值。
　　
　　接触电压高于150V时，湿度和接触面积的大小对人体总阻抗的影响不明显。
　　
　　(3)人体初始电阻人体初始电阻指的是接触电压加在人体上的瞬间，对流过人体的电流峰值起限制作用的电阻。这是因为人体总阻抗中有电容分量的存在，且电容部分主要存在于皮肤阻抗中，因此加压的瞬间，皮肤阻抗可以忽略不计，人体初始电阻约等于人体内阻抗。从影响其大小的因素来看，人体初始电阻值决定于电流路径，接触面积对它的影响可以忽略不计。通常可以把手到手或手到脚的5拆分布的人体初始电阻值当成500Ω。
　　
　　(4)影响人体阻抗的因素有以下几点。
　　
　　①年龄因素总的来说，人体阻抗会随着年龄的增长而增加。因为随着人体的成熟和衰老，表皮、真皮、肌肉组织都老化，细胞含水量下降后都会使人体阻抗加大。
　　
　　②性别因素静态的时候，男性人体电阻大于女性的值。但动态就不好说了，因为男性的汗腺发达，出汗情况会影响人体阻抗。
　　
　　③接触面积大小人体阻抗会随接触面积的增加而加大。
　　
　　④人体健康状况人体健康状况与人体阻抗的关系比较复杂，但依然有规律。如果疾病引起水肿、多汗、皮肤湿润的，会使人体阻抗变小;反之，疾病便皮肤干燥粗糙、人体失水等症状的，会使人体阻抗增加。
　　
　　⑤接触电压大小最直接的现象就是人体阻抗会随着接触电压的增高而显著降低。这是由人体的特性决定的，人体电容属于易极化的电容，加在这种电容上的电压越高，极化程度也越高，电容量就增大，这才是最根本的原因。
　　
　　⑥皮肤的状况有的人天生皮肤干燥，有的人则多汗、湿润。皮肤干燥的人的人体阻抗比潮湿的人的人体阻抗大一倍以上。
　　
　　⑦频率因素人体阻抗为容性阻抗，显然会随着流经人体电流的频率不同而有所变化，并且，人体的电导率和介电常数也是一个随频率而变化的量。
　　
　　频率对人体阻抗的影响具有以下特点:在0～30Hz范围内，人体阻抗随着频率的升高而减小；当频率大于100Hz时，因为涡流损耗的增加，人体阻抗又会恢复上升。
　　
　　2.安全电压
　　
　　由电流对人体伤害作用的研究知道，电流对人体的危害与通电时间长短密切相关，并且还跟很多因素相关，因而不好确定接触电压的安全阀值。在这样的前提下，人们提出了安全电压的概念。针对不同的应用场合制定了相应的安全电压等级，以保证“绝对”的安全。表4-2为我国的各种安全电压等级。

安全电压(交流有效值)		应 用 场 合
额定值/V	空载最大值/V
42	50	在有触电危险的场所，如手持式电动工具等;在矿井、多导电粉尘使用行灯等；人体可能触及的带电体
36	43
24	29
12	15
6	8

表4-2  我国的安全电压等级

　　三、触电保护
　　
　　人体触电常见的有几种形式。
　　
　　1.单相触电
　　
　　指人站在地面上，人体的某一部位触及了一相带电体，电流通过人体流入大地的触电方式。这时的人体相当于电路中的负载阻抗。
　　
　　2.两相触电
　　
　　指人体两个不同部位同时触碰到同一电源的两相带电体，电流经人体从一相流入另一相的触电方式。显然，这种触电方式是相当危险的，因为两相间的接触电压非常大，为线电压值。
　　
　　3.跨步电压触电
　　
　　指人进入发生接地短路电极的散流场时，因两脚所处的电位不同产生电位差，使电流从一脚流经人体后，从另一脚流出。
　　
　　4.接触电压触电
　　
　　指电气设备因绝缘老化而使外壳带上电，人在接触电气设备外壳时，电流经人体流人大地的触电方式。
　　
　　根据这些常见的触电形式可知，触电保护的目的就是要使发生触电时流经人体的电流小到不至于对人体有伤害的程度。
　　
　　常见的防触电保护的措施有:对电气设备进行绝缘，垫绝缘垫，操作员穿绝缘鞋、戴绝缘手套等，以上措施是为了使人体触及带电体时电流形不成回路而免于触电;再如，对用电设备的外壳实施接地、接零或采用安全电压，这样做的目的是为了降低接触电电压，以便在发生触电时不会对人体构成伤害;一旦发生触电事故时，应迅速地切断电源，减少电流流经人体的时间，从而减小对人体的伤害。