1、电气安全工程(1.3)1第一章 电气安全基础第三节 电流对人体的作用一、电流对人体的作用 电流对人体伤害的程度与通过人体电流的大小、电流通过人体的持续时间、电流通过人体的途径、电流的种类等多种因素有关。2第一章 电气安全基础第三节 电流对人体的作用一、电流对人体的作用1、伤害程度与电流大小的关系 工频交流电，按通过人体的电流强度的不同以及人体呈现的反应不同，将作用于人体的电流划分为三级：3第一章 电气安全基础第三节 电流对人体的作用一、电流对人体的作用(1)感知电流和感知阈值 感知电流：是指电流流过人体时可引起感觉的最小电流。成年男性平均感知电流约为 1.1mA(有效值，下同)；成年女性约为
2、0.7mA。感知阈值：感知电流的最小值。对于正常人体，感知阈值平均为 0.5mA，并与时间因素无关。4第一章 电气安全基础第三节 电流对人体的作用一、电流对人体的作用5第一章 电气安全基础第三节 电流对人体的作用一、电流对人体的作用 感知电流一般不会对人体造成伤害，但也可能造成：长时间（数分钟以上）通过人体，则对健康有害；可能造成伤害事故。6第一章 电气安全基础第三节 电流对人体的作用一、电流对人体的作用(2)摆脱电流和摆脱阈值 摆脱电流：是指人在触电后能够自行摆脱带电体的最大电流。成年男性平均摆脱电流约为 16mA(有效值，下同)；成年女性平均摆脱电流约为 10.5mA；摆脱阈值：摆脱电流的
3、最小值。对于正常人体，摆脱阈值平均为 10mA,与时间无关。7第一章 电气安全基础第三节 电流对人体的作用一、电流对人体的作用(3)室颤电流和室颤阈值 室颤电流：是指引起心室颤动的最小电流。室颤阈值：室颤电流的最小值。8第一章 电气安全基础第三节 电流对人体的作用一、电流对人体的作用室颤电流是致命的，它与电流持续时间相关。当电流持续时间心脏周期时，室颤电流仅为50mA 左右；当电流持续时间心脏周期时，室颤电流为数百毫安。当电流持续时间 0.1S 时，只有电击发生在心脏易损期，500mA 以上乃至数安的电流才能够引起心室颤动。9第一章 电气安全基础第三节 电流对人体的作用一、电流对人体的作用 图
4、1-4 室颤电流与时间曲线 10第一章 电气安全基础第三节 电流对人体的作用一、电流对人体的作用2、伤害程度与电流持续时间的关系 通过人体电流的持续时间愈长，愈容易引起心室颤动，危险性就愈大。这主要是因为：(1)能量积累;(2)与易损期重合的可能性增大;(3)人体电阻下降。11第一章 电气安全基础第三节 电流对人体的作用一、电流对人体的作用3、伤害程度与电流途径的关系 电流通过 人体，会对心脏、中枢神经系统、头部、脊髓等造成伤害。其中，以心脏伤害的危险性为最大，因此，流经心脏的电流多、电流路线短的途径是危险性最大的途径。12第一章 电气安全基础第三节 电流对人体的作用一、电流对人体的作用 电流
5、途径 心脏电流因数左手 左脚、右脚或双脚 1.0 左手 右手 0.4 右手 左脚、右脚或双脚 0.8 右手 背 0.3 左手 背 0.7 胸 右手 1.3 胸 左手 1.5 13第一章 电气安全基础第三节 电流对人体的作用一、电流对人体的作用4、伤害程度与电流种类的关系(1)100Hz 以上交流电流的效应 高频电流的危险性可用频率因数来评价。频率因数是指某频率与工频有相应生理效应时的电流阈值之比。某频率下的感知、摆脱、室颤频率因数是各不相同的。14第一章 电气安全基础第三节 电流对人体的作用一、电流对人体的作用 1感知阈值 2 感知概率 50%3感知概率99.5%4摆脱电流 99.5%5摆脱电
6、流 50%6摆脱电流 0.5%15第一章 电气安全基础第三节 电流对人体的作用(2)直流电流的效应 直流电流与交流电流相比，容易摆脱，其室颤电流也比较高，因而，直流电击事故很少。研究表明，直流电流对人体的兴奋作用，在电流接通和断开时较大，而且，以脚部为正极的向上流经人体的电流效应，与以脚部为负极的向下流经人体的电流效应存在较大差异。16第一章 电气安全基础第三节 电流对人体的作用(2)直流电流的效应 感觉阈值：正常人在正常条件下的感觉阈值约为 2mA。摆脱电流：300mA 及以下时，没有可确定的摆脱阈值；大于 300mA 时将导致不能摆脱。室颤阈值：电流持续时间超过心脏周期时，直流室颤阈值为交
7、流的数倍；电流持续时间小于200ms 时，直流室颤阈值大致与交流相同。高压直流电同样是相当危险的，其危险性不低于交流电。17第一章 电气安全基础第三节 电流对人体的作用 图1-18 直流电流时间-电流效应对人体作用的区域划分（本图是电流途径从左手至双脚，且电流方向向上的效应）18第一章 电气安全基础第三节 电流对人体的作用表 1 8 直流的时间-电流效应曲线内各区的生理效应 区域 生理效应 区 通常无反应性效应 区 通常无有害的生理效应 区 通常无器官性损伤,随电流和时间的增加,可能出现心脏中兴奋波的形成和传导的可逆性紊乱 区 除区的效应外,还可能出现心室纤颤,也可能发生严重烧伤等其他病理生理
8、效应 19第一章 电气安全基础第三节 电流对人体的作用二、人体阻抗人体阻抗 1、组成：由皮肤阻抗和体内阻抗组成。20第一章 电气安全基础第三节 电流对人体的作用 人体各组织具有不同的电阻值，如对于50Hz交流电，人体各组织的电阻率（m）为：因此，皮肤电阻是决定人体电阻的主要因素。组织 干燥皮肤脂肪组织 肌肉血液脑髓液电阻率 m 11051 106 30 601.5 3 1 20.5 0.621第一章 电气安全基础第三节 电流对人体的作用2、人体阻抗与皮肤状态的关系（1）角质层损伤，将使人体阻抗大大下降；（2）皮肤潮湿将使人体阻抗下降；（3）汗液将使人体阻抗下降；（4）皮肤受到污染，尤其是导电性
9、物质的污染将会使人体阻抗下降。22第一章 电气安全基础第三节 电流对人体的作用3、人体阻抗与电路参数的关系（1）接触部位：不同部位的皮肤阻抗各不相同，面部、颈部、手背等皮肤阻抗较小；（2）电流大小：电流增大，皮肤阻抗下降；（3）电压：电压增加将使人体阻抗陡然下降，如：5V 40k，110V10 k，2000V200；23第一章 电气安全基础第三节 电流对人体的作用3、人体阻抗与电路参数的关系（4）电流种类：人体直流电阻比交流阻抗大；（5）接触面积：接触面积越大，人体阻抗越小；（6）电流持续时间：电流持续时间越长，人体阻抗越小。24第一章 电气安全基础第三节 电流对人体的作用4、人体阻抗与环境、生理因数的关系（1）性别与年龄：男性大，女性小，成人大，儿童小；（2）生理刺激：疼痛、声、光等对人体的突然刺激，可引起人体阻抗在短时间内下降2025%；（3）氧气分压：空气中氧气分压低于标准值，会使人体阻抗减小；（4）环境温度：温度升高，人体阻抗下降。25第一章 电气安全基础第三节 电流对人体的作用5、人体阻抗值 在皮肤干燥时，人体工频总阻抗一般为10003000。26
