我們?nèi)梭w內(nèi)部是有生物電的,我們能動(dòng),能思考,能呼吸,都是靠生物電的傳遞,若有外部大電流流經(jīng)人體,就會(huì)擾亂我們體內(nèi)的神經(jīng)傳遞,大電流的發(fā)熱還會(huì)損壞人體組織等,造成生命危險(xiǎn)。
電之所以能危害我們的人身安全,主要是在于電流,而不是電壓,若電壓非常高,但其能量很小,電流很小,對(duì)人來說是不會(huì)有危險(xiǎn)的,例如打火機(jī)的電子點(diǎn)火器、(小功率)特斯拉線圈的高壓電弧等。
人體是電的良導(dǎo)體,人體受到電擊后,就會(huì)有電流通過人體。觸電電流是造成人體傷害的主要原因。觸電電流的大小不同,觸電引起的傷害也會(huì)不同。一般認(rèn)為,觸電電流從大到小,按照造成傷害大小可分為感覺電流、擺脫電流、傷害電流和致死電流。
1.感知電流:是指在一定概率下,電流通過人體時(shí)能引起任何感覺的最小電流。當(dāng)電流達(dá)到交流1mA或者直流5mA的時(shí)候,人體就會(huì)有感覺,接觸部位會(huì)有輕微的麻痹、刺痛感,可能會(huì)引起高墜等二次傷害。概率為50%時(shí)平均感知電流約為11mA,最小為0.5mA,女子約為0.7mA;
2.擺脫電流:指手握帶電體的人能自行擺脫帶電體的最大電流。人體雖可擺脫帶電體但受接觸帶電體時(shí)間長(zhǎng)短、年齡體質(zhì)等原因也可昏迷、死亡。通常把擺脫電流視為危險(xiǎn)臨界電流,成年男性的平均擺脫電流約為16mA,成年女性的平均擺脫電流約為10.5mA;擺脫概率為99.5%時(shí),成年男性和成年女性的平均擺脫電流約為9A和6mA。
3.室顫電流:指在短時(shí)間內(nèi),能引起心室顫動(dòng)的最小電流。電流使心室肌各部分不協(xié)調(diào)的震動(dòng),造成致命性心律失常引起心室顫動(dòng)造成血液循環(huán)停止致人死亡。通常把引起心室顫動(dòng)的最小電流作為致命電流界限,當(dāng)電流持續(xù)時(shí)間超過心臟搏動(dòng)周期時(shí),人的室顫電流約為50mA,當(dāng)電流持續(xù)時(shí)間短于搏動(dòng)周期時(shí),人的室顫電流約為數(shù)百毫安。通過人體電流的大小取決于外加電壓和人體電阻。
4.致死電流:當(dāng)通過人體的交流電流達(dá)到100mA時(shí),如果通過時(shí)間達(dá)到1s,就足以使人致命。
根據(jù)歐姆定律可知流經(jīng)人體電流的大小與觸電電壓和人體電阻有關(guān)。在一定的電壓作用下,通過我們?nèi)梭w的電流大小就與人體電阻有關(guān)系。
人體電阻可以視為一個(gè)無感阻抗,即人體電阻和人體電容組成。人體阻抗通常包括外部阻抗(與觸電當(dāng)時(shí)所穿衣服、鞋襪以及身體的潮濕情況有關(guān),從幾千歐——幾十兆歐不等)和內(nèi)部阻抗(與觸電者的皮膚阻抗和體內(nèi)阻抗有關(guān))。
一般情況下,體內(nèi)電阻一般約為500Ω。220V工頻電壓作用下人體電阻為1000——2000Ω。影響人體電阻的因素有接觸電壓高低、皮膚與帶電體的接觸面積、通電時(shí)間、人的體質(zhì)、皮膚的潮濕程度、年齡、性別,皮膚沾水、潮濕出汗、帶有導(dǎo)電性粉塵以及衣服、鞋、襪存在潮濕、油污等情況,均能使人體電阻降低。電流危害主要影響因素如下:
1.通過人體電流的大小。根據(jù)電擊事故分析得出:當(dāng)工頻電流為0.5——1mA時(shí),人就有手指、手腕麻或痛的感覺;當(dāng)電流增至8——10mA時(shí),針刺感、疼痛感增強(qiáng)發(fā)生痙攣而抓緊帶電體,但終能擺脫帶電體;當(dāng)接觸電流達(dá)到20——30mA時(shí),會(huì)使人迅速麻痹不能擺脫帶電體,而且血壓升高,呼吸困難;電流為50mA時(shí),就會(huì)使人呼吸麻痹,心臟開始顫動(dòng),數(shù)秒鐘后就可致命。通過人體電流越大,人體生理反應(yīng)越強(qiáng)烈,病理狀態(tài)越嚴(yán)重,致命的時(shí)間就越短。
2.通電時(shí)間的長(zhǎng)短。電流通過人體的時(shí)間越長(zhǎng)后果越嚴(yán)重。這是因?yàn)闀r(shí)間越長(zhǎng),人體的電阻就會(huì)降低,電流就會(huì)增大。同時(shí),人的心臟每收縮、擴(kuò)張一次,中間有0.1s的時(shí)間間隙期。在這個(gè)間隙期內(nèi),人體對(duì)電流作用最敏感。所以,觸電時(shí)間越長(zhǎng),與這個(gè)間隙期重合的次數(shù)就越多,從而造成的危險(xiǎn)也就越大。
通過人體電流的大小和通電時(shí)間的長(zhǎng)短是電擊事故嚴(yán)重程度的基本因素。
3.電流通過人體的途徑。當(dāng)電流通過人體的內(nèi)部重要器官時(shí),后果就嚴(yán)重。例如通過頭部,會(huì)破壞腦神經(jīng),使人死亡。通過脊髓,會(huì)破壞中樞神經(jīng),使人癱瘓。通過肺部會(huì)使人呼吸困難。通過心臟,會(huì)引起心臟顫動(dòng)或停止跳動(dòng)而死亡。這幾種傷害中,以心臟傷害最為嚴(yán)重。根據(jù)事故統(tǒng)計(jì)得出:通過人體途徑最危險(xiǎn)的是從左手到前胸,其次是右手到前胸,次之的是從腳到腳及左手到單腳,但可能導(dǎo)致二次事故的發(fā)生。
4.電流的種類。電流可分為直流電、交流電。交流電可分為工頻電和高頻電。這些電流對(duì)人體都有傷害,但傷害程度不同。人體忍受直流電、高頻電的能力比工頻電強(qiáng),50——60Hz工頻電流對(duì)人體的危害最大。
5.觸電者的健康狀況。電擊的后果與觸電者的健康狀況有關(guān)。根據(jù)資料統(tǒng)計(jì),肌肉發(fā)達(dá)者、成年人比兒童擺脫電流的能力強(qiáng),男性比女性擺脫電流的能力強(qiáng)。電擊對(duì)患有心臟病、肺病、內(nèi)分泌失調(diào)及精神病等患者最危險(xiǎn),他們的觸電死亡率最高。另外,對(duì)觸電有心理準(zhǔn)備的,觸電傷害輕。