电击防护-电流通过人体产生的效应

L2
L1
20
10 10 20
50 100 200 500 1000
接触电压 (V)
不同接触电压下人体允许最大通电时间
电击防护-电流通过人体产生的效应
第二节 设备及装置的电击防护措施
• 是根本性措施，预防性措施。主要防直接电击。 • 基本思想：消除接触到带电导体的可能性。 • 具体技术手段：绝缘、屏护与间距三种。
设备（equipment，device）：工厂生 产的具备特定功能的完整单元，作为整体提供给 用户。
装置（installation）：一系列相关设 备及零、部件组合而成的整体，具备更完整、复 杂的功能。一般在工作现场组装完成，也不排除 在工厂（部分）组装。
电击防护-电流通过人体产生的效应
一、用电设备按电击防护方式的分类 1、分类所考虑的因素 绝缘、外壳上提供的保护可能、电压值。 （1）绝缘的作用 1）工作绝缘：防止不同电位导体间发
预置的电气连接环节一般是一个PE接线 端子，或引出的一根一端已与外壳相连的PE线。 该PE线通常与电源线（相线、中性线）一同引出。
（3）设备额定电压。可以使用低的额 定电压来换取电击防护安全性，前提是固定布线 系统（即工作场所的电网）能够提供这种低电压。
人体总阻抗
4500
人
4000
Zi
ZT
体 阻
3500
抗
3000
为
阻
2500
ZP2
、 容
2000
95%
性
1500
50%
1000
5%
人体阻抗的等效电路
500
Zi--体内阻抗；ZP1，ZP2 --皮肤阻抗 ZT --人体总阻抗
100 200 300 400 500 600 700
V
接触电压
电击防护-电流通过人体产生的效应
三、工程标准 主要确定室颤电流与时间的关系。 （1）达尔基尔公式。认为室颤危险性
与电击能量累积有关，在电流持续时间0.01~5s内： I 2t=KD
KD ——达尔基尔常数，取值1162mA2·s。 （2）柯宾公式。认为室颤危险性与电流时间
积相关，在电流持续时间1s以内： I t=KK
KK ——柯宾常数，取值50mA·s。
电击防护-电流通过人体产生的效应
第一节 电流通过人体的效应
一、电击形式
1、直接电击
人或动物触及到正常工作时带电的导体 所产生的电击。
特点：电击强度为线电压或相电压。
2、间接电击
人或动物触及到正常工作时本不带电、 但却因故异常带电的导体所产生的电击。
生。
特点：点击强度差异很大，多因故障产
电击防护-电流通过人体产生的效应
通过人体的电流 IB
mA
15~100H电Z正 击防弦护交-电流流电通过的人时体间 产生-电 的效流应效应区域的划分
区域代号
区域界限
生理效应
AC-1
一直到线a0.5mA
通常无反应
AC-2 AC-3
AC-4
AC-4-1 AC-4-2 AC-4-3
自线a0.5mA至线b1)
通常无有害的生理效应
自线b至曲线c1 在曲线c1以右
c1至c2
心室纤维性颤动概率可增加到5%
c2至c3
心室纤维性颤动概率可增加到约50%
超过曲线c3
心室纤维性颤动概率超过50%
电击防护-电流通过人体产生的效应
10000 5000
2000 1000
500
乘以安全系数后的柯宾界限 柯宾界限 达尔基尔界限
电流持续的时间
200 100
50
20
10 0.1 0.2
第三章 电击防护
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节
电流通过人体产生的效应 电气设备及装置的电击防护措施 低压系统自身的电击防护性能分析 低压系统上专门的电击防护措施 作业场所的电击防护措施 电击防护措施的综合应用示例 间接电击防护工程设计计算
电击防护-电流通过人体产生的效应
• 本章重点讨论以下问题。 1、人体对低压工频交流电的承受能力。 2、电击产生的途径与强度计算。 3、工程上常用的电击防护措施。 4、工程设计中电击防护措施的综合应用。
0.5 1
高灵敏度型
2
5 10 20 50 100 200 500 1000 2000
通过人体的电流
柯宾和达尔基尔界限（交流50或60HZ)
5000 10000 mA
电击防护-电流通过人体产生的效应
四、人体阻抗与安全电压
6000
5500
人体电阻为电压的函数
ZP1
5000 还与接触面积、压力等有关
电击防护-电流通过人体产生的效应
ms
10000
a
5000
2000 1000
500
200 100
50
AC-1
（3）电流-时间分区图/表（IEC及GB）。
b
L c1 c2 c3
AC-4-1 AC-4-2
AC-4-3间 t
20
10 0.1 0.2
0.5 1 2
5 10 20 50 100 200 500 1000 2000 5000 10000
由以上曲线换 算出接触电压与允许接 触时间的关系。
结论：正常环 境条件下，人体阻抗取 1000Ω（近似纯阻性）； 工频安全电压取50V。
一般潮湿环境下工频 安全电压取25V。
其他特殊环境条件下 安全电压取值应非常谨 慎。
人体允许最大通电时间 (ms)
10000 5000
2000 1000
500
200 100 50
通常不会发生器质性损伤。可能发生肌肉痉挛 似的收缩，当通电超过2s时呼吸困难。随着电 流量和通电时间增加，使心脏内心电冲动的形 成和传导有可以恢复的紊乱，包括心房纤维性 颤动和心脏短暂停搏。但不发生心室纤维性颤 动。
电流量和通电时间再增加，除出现区域3效应 外，还可出现如心室纤维性颤动、心跳停止、 呼吸停止、严重烧伤等危险的病理生理效应
生电气接触，保证设备正常工作，又称功能性绝 缘。如三相设备的相间绝缘。
2）保护绝缘：防止发生电击。 保护绝缘失效是发生间接电击的主要原 因。保护绝缘失效的直接结果是设备外露可导电 部分带电，因此常将其称为“碰壳”故障。
电击防护-电流通过人体产生的效应
（2）外壳上提供的保护可能。指金属 外壳上是否预置电气连接环节，以使外壳可以与 地、固定布线系统或别的设备、设备外导电部分 等进行电气连接，作为电击防护用。
二、电流通过人体时的生理反映 （1）反应阈。0.5mA。
（2）感知阈。以50％概率计，男：1.1mA； 女：0.7mA。
（3）摆脱阈。以50％概率计，男：16mA；女： 10.5mA。
（4）室颤阈。是电流持续时间的函数，最低 值50mA。
大于室颤阈的电流被认为是致命的。
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