电对人体的伤害

电流直接作用于心脏 或者通过中枢神经系 统的反射作用，均可 能引起室颤电流。
致命电流
当电流持续时间超过人体心脏 搏动周期时，人体室颤电流约 为50mA，当电流持续时间短于 人体心脏搏动周期时，人体室 颤电流约为几百毫安。
致命电流大小与电流作用于 人体时间的长短有关，作用 时间越长，越容易引起心室 颤动，危险性也就越大。
对于10kHz高频电流，成 年男子平均感知电流约 为12mA，成年女子约为 8mA。
感知电流概率曲线
摆脱电流
摆脱电流与个体生理特征、电 极形状、电极尺寸等有关系。
对于工频电流的有效值，摆 脱概率为50%时，成年男子和 成年女子的摆脱电流约为16 和10.5mA；
摆脱电源的能力将随着触电时 间的延长而减弱，一旦触电后 不能及时摆脱电源，后果将十 分严重。
影响人体电阻的因素
表1-3 不同条件下的人体电阻
接触 电压 KV
10
人体电阻（Ω） 皮肤干燥 皮肤潮湿 皮肤湿润
7000
3500
1200
皮肤浸入水中 600
25
5000
2500
1000
500
50
4000
百度文库
2000
875
440
100
3000
1500
770
375
250
1500
1000
650
325
人体允许电流
（b）穿绝缘靴（鞋）进入断线地区救人
规程规定：高压设备发生接地时，室内不得接近故
障点4m以内，室外不得接近故障点8m以内。
接触电压触电
接触电压
对
地
电 Uj1
当设备发生漏电故障时，以 位
接地点为中心的大地表面约
（ 伏
20m半径的圆形范围内，便形 ）
4
Uj2
3
Uj3=Ud
成了一个电位分布区。当人
体处该这一范围又同时触及
单相触电取决于相电压 和回路电阻
单相触电
【例1-1】380/220V三相四线制系统，U P =220V，R0
=4Ω，Rr =1000Ω，求当发生单相触电时，流过人体
的电流。
解：该系统发生单相触电时，流过人体的电流
Ir

UP Rr R0
220 1000 4

219 mA
则该值已大大超过人体能够承受的能力，足以致命。
通常把摆脱电流看作是人体允许电流。
这是因为，在摆脱电流范围内，人若被电击后一般能自主 地摆脱带电体，从而解除生命危险。
若发生人手碰触带电导线而触电时，常会出现紧握导线 丢不开的现象，这是由于电流的刺激作用，使该部分肌 体发生了痉挛而使肌肉收缩的缘故，使电流通过人手时 所产生的生理作用引起的，增大了摆脱电源的困难。
摆脱电流概率曲线（不能摆脱）
致命电流
电击致死的主要原因
大都是由于电流引起了心室颤动而造成的，因此， 通常将引起心室颤动的电流称为致命电流。
室颤电流
电流通过人体引起心室发生纤维性颤动的最小电流。
在心室颤动状态下，心脏每分 钟颤动800-1000次以上，振幅 很小，没有规则；一旦发生心 室颤动，数分钟内就可能致命。
感知电流 摆脱电流
致命电流
引起人的感觉（如麻、刺、痛）的最小电流
当电流增达到一定程度，触电者将因肌肉收 缩、发生痉挛而紧抓带电体，将不能自行摆 脱电源，触电后能自主摆脱电源的最大电流 称为摆脱电流。
在较短时间内会危及生命的电流称为致命电流。
感知电流
成年男性,工频电的感 知电流的有效值为 1.1mA，直流5mA； 成年女性,工频电感知 电流的有效值约为 0.7mA,直流约为3.5mA。 感知电流一般不会造成 伤害。
单相触电
中性点直接接地电网中的单相触电
假设人体与大地接触良好，土壤电阻可以忽略不计，由于 人体电阻比中性点工作接地电阻大得多，加在人体的电压 几乎等于电网相电压，这时流过人体的电流为：
Ib=Uφ/(Rb+Rc)
Ib： 流过人体的电流，A
Uφ ： 电网相电压，U Rb ： 电网中性点工作接地电阻，Ω Rc ： 人体电阻，Ω
单相触电
中性点不接地电网中的单相触电
通过人体的电流与线路的绝缘电阻 和对地电容有关。
在低压电网中，对地电容很小，通过 人体的电流主要取决于线路绝缘电阻， 正常情况下，设备的绝缘电阻相当大， 通过人体的电流很小，一般不造成对 人体的伤害，但当线路绝缘下降时， 单相触电对人的危害仍然存在。
而在高压中性点不接地电网中(特别是电对流地的电大小取决于线 容较大的电缆线路上）,线路对地电容电较压大，，人体电阻和线 通过人体的电容电流，将会危及触电者路安对全地。电阻，电容
.
Ir
Z
3
+
-U p
+

-U r
任一含源线性时不变一 端口网络对外可用一 条电压源与一阻抗的 串联支路来等效地加 以置换，此电压源的
Rr 电压等于一端口网络
的开路电压，此阻抗 等于一端口网络内全 部独立电源置零后的 输入阻抗。
单相触电
则加在人体上的电压和流过人体的电流分别为
.
Ir
Z+
3

U- r
（%）
频率在30-300Hz交流电最容易引起人体室颤。在此范围 外，频率越高或者越低，对人体的伤害程度发反而会相 对小一些。
同样电压的交流电，其危险性比直流电更大一些。
伤害程度与电压的关系
当人体电阻一定时，作用于人体的电压越高，通过 人体的电流越大。
通过人体电流的大小并不与作用于人体上的电压 成正比。
该系统有人触及一相带电导线，试计算流过人体的电流。
人体电阻取1000 Ω。
解：系统相电压
UP

Ul 3

380 3

220V
发生单相触电时，流过人体的电流
Ir
3U P 3Rr Z

3 220 63.2mA
(31000)2 100002
两相触电
在高压系统中，人体同时接近不同相 的任意两相带电体时，如发生电弧放 电，两相经人体形成回路，也属两相 触电。
复习
安全生产的基本方针？ 什么是电击？什么是电伤？ 电对人体伤害程度的影响因素？ 人体电阻和什么有关？ 什么是人体允许电流？
人体触电方式
单相触电 两相触电 跨步电压触电、接触电压触电和雷击触电
人体触电方式
对于高压带电体，人体虽未直接接触，但如间距小于安 全距离，高电压对人体放电，也所有单相触电。
因为，随着电压的升高，人体电阻因皮肤受损破裂而下 降，致使通过人体的电流迅速增加，从而对人体产生更 加严重的伤害。
伤害程度与电压的关系
人体触电时，当触电电压一定，流过人体的电流由
人体的电阻值决定，人体电阻越小，流过人体的电 流越大，危险也越大。
人体内部电阻
皮肤电阻
固定不变， 约为500-800欧姆
接触电压
在配电变压器低压倒中性点不接地的系统中，发生单相 接地故障时，接地电流通过接地装置和大地是以接地点为中 心向周围的大地扩散，此时，大地表面便形成了一个电位分 布区。显而易见，该分布区内的不同地点便具有不同的电位。 电气设备如开关等若发生接地故障，这时人手接触接地故障 的设备外壳(或构架等)时，人体的手与两脚之间便产生一个 电位差，这个电位差便称为接触电压。
2
距离（米）
漏电设备的外壳（或构架）
时，人体承受的电压差便称
20m
为接触电压。由接触电压引 1
发的触电称为接触电压触电。
1-接地体；2-漏电设接实备触；际电3压-中设触备应电发示尽生意接量图地避故障免时多，接台地设点附 近各点电位分布；4-人备体距共接用地体接位地置不线同的时，现接象触电压变
化曲线
接触电压触电
接触电压的大小与发生接地故障设备离开地下接地体的 远近有关；若离开接地体愈近，接触电压就愈小；反之，接 触电压则愈大。
雷击触电
雷击触电：雷电时发生的触电现象。它是一种特殊的 触电方式
雷击感应电压高达几十至几百万伏，其能量可把建筑摧毁、 使可燃物燃烧，将用电设备击穿、烧毁、造成人身伤亡。
雷击触电
如果在室外，应立即寻找蔽护所，如装有避雷针的、钢 架的或钢筋混凝土建筑物。如找不到合适的避雷场所， 应采用尽量降低重心和减少人体与地面的接触面积的方 式避雷，可蹲下，双脚并拢，手放膝上，身向前屈，如 披上雨衣，防雷效果更好。千万不要躺在地上、壕沟或 土坑里。 如果在野外，千万不要靠近空旷地带或山顶上 的孤树，这里最易受到雷击。不要呆在开阔的水域或小 船上。下列场所也不能停留：高树林子的边缘，电线、 旗杆的周围和干草堆、帐篷等无避雷设备的高大物体附 近，铁轨、长金属栏杆和其他庞大的金属物体近旁，山 顶、制高点等场所。在野外的人群，无论是运动的，还 是静止的，都应拉开几米的距离，不要挤在一起，也可 躲在较大的山洞里。
人体电阻
由人角体电质阻层不决是定固，定角不质变 的层，越如厚果电角阻质越层大有，破一损， 般则为人体10电00阻-1将50会0欧减小一
般为1500-2000欧姆， 为保险起见，一般为
800-1000欧姆。
影响人体电阻的因素
皮肤厚薄； 清洁，干燥的皮肤电阻值较高皮肤潮湿，多汗， 有损伤会降低人体电阻； 触电面积大，电流作用时间长会增加发热出汗、 从而降低人体电阻值； 皮肤厚薄； 触电电压高，会击穿角质层增加肌体电解，人体 电阻会降低； 人体电阻会随着电源频率的增大而降低。
室颤电流的“Z”形曲线 电击电流伤害阈值
致命电流
不同电流对人体的影响
电流（mA）
0.6～1.5
交流电（50Hz）
开始有感觉，手指有麻感
直流电 无感觉
2～3 5～10 20～25 50～80 90～100
手指强烈麻刺，颤抖
无感觉
手指痉挛，手部剧痛，勉强可以摆脱 带电体
感觉痒、刺 痛、灼热
手迅速麻痹，不能摆脱带电体，剧痛， 手部轻微痉挛 呼吸困难
两相触电时，作用于人体上的电压为 线电压，电流将从一想导线经人体流 入另一导体，以380/220V为例，这时 加与人体的电压为380V，若人体按照 1700Ω考虑，即流过人体内电流将达 224mA。
电流的大小取决于线 电压和回路电阻
跨步电压触电
跨步电压：人站在流过电流的大地上，加于人的两 脚之间的电压。
手到脚）时，3.7触电的伤害最 为比严横重向，通电过流时0.4纵更向易通发过生人室体颤，，
故危险性更大。
伤害程度与频率的关系
表1-2 各种频率的死亡率 频率 10 25 50 60 80 100 120 200 500 1000
（Hz）
死亡率 21 70 96 91 43 34 31 22 14 11
伤害程度与电流时间的关系
若作用时间短促，只有在心搏动周期的特定相位上 才可能引起室颤。
作用的时间越长，与该特定相位重合的可能性越大，室 颤的可能性越大，危险性越大。
若作用时间越长，受电击的危险性也随之增加。
作用的时间越长，人体电阻就会因为皮肤角质层遭破坏 或出汗等原因而降低，导致通过的电流进一步增大。
呼吸麻痹，心室开始颤动
手部痉挛，呼 吸困难
呼吸麻痹，持续3s或更长时间则心脏 麻痹，心室颤动
呼吸麻痹
伤害程度与电流时间的关系
电流作用时间越长，能量积累增加，室颤电流减小
0.01-5s范围内，室颤 电流与作用时间的关系
引起心室颤动 作用时间，
的电流，mA
s
当t>=1s时，I=50mA；当t<1s时，I=50/t mA
伤害程度与电流途径的关系
致人死亡的情况绝大多数都是电流刺激人体心脏纤 维性颤动致死。
表1-1 不同途径下流经心脏电流的比例
电流流过人体 的途径
通过心脏的电流占通过 人体总电流的比例(%)
从一只手到另一只手 从左手到脚 从右手到脚
从一只脚到另一只脚
电流从手到脚3.3以及从一只手 到另一只手(6其.7 中尤以从左
单相触电
中性点不接地系统中，不能误认为单相触电时没有明显的导电体形 成通电回路，对人体威胁不大而产生疏忽大意的思想。此时电路原 理如图1所示。W相通过空气对地绝缘的部分与人体并联，等值电路 如图2所示。
单相触电
假设三相电网对称，且忽略电网各相的纵向参数，根据
戴维南定律可得的单相触电时等效电路如图所示。
+

U- p
Ir

3U p 3Rr Z
Ur

3Rr 3Rr Z
Up
式中 Z ——系统每相对地复阻抗，也称为系统的零 序负阻抗，为每相对地绝缘电阻 R 与对地电容 C 的
并联值，单位为Ω。
单相触电
【例1-2】某380V三相三线中性点不接地系统，由数公
里长的电缆线路供电，已知系统对地阻抗Z≈XC=10000Ω，
电对人体伤害程度的影响因素
电对人体的伤害程度
通电电电作人
等多种因素有
…… 过 流 流 流 用 体
人通的通于的 体过频过人状
关，而且各因 素之间，特别
电人率人体况
是电流大小与
流体
体的
作用的时间之
的持 大续 小的
的电 途压 径
间有着密切的 关系。
时
间
伤害程度与电流大小的关系
通过人体的电流越大，人体的生理反应越明显、 感觉越强烈，引起心室颤动所需要的时间越短， 致命的危害就越大。
人的跨步电压一般按0.8m考虑。
当电气设备或带电导线发生接地故障，接地电流通过接 地点向大地流散，以接地点为圆心，在地面上形成若干 个同心圆的分布电位，离接地点越近，地面电压越高。
跨步电压触电
通常认为至距离接地体20m处，大地电位为零。
跨步电压触电
√
（a）
(b) 脱离跨步电压及救人示意图
(a)一条腿跳着离开断线地区；