觸電事故頻發(fā),電流傷害人體的物理原理是什么?
安全無小事,據相關數據統(tǒng)計,我國每年因為工傷事故造成的死亡人數約為13萬人,其中觸電死亡人數約為8000人,約占總死亡人數的百分之六!這應當引起我們每個人的警覺,生命無小事,請安全用電。
人體能觸電的一個必須條件是:人體成為了電流回路中的一部分。人體成為電流回路中的一部分,一共有兩種形式,一種是人體直接與電源接觸的觸電形式(以220V交流電為例),這種觸電形式分為單極接觸和雙極接觸。單極接觸時,人體接觸了火線的時候與大地形成了回路,這種觸電一般是意外觸電事故。而雙極接觸是指人體同時接觸了火線和零線所形成的回路,這種觸電方式多發(fā)生在自殺或者他殺的現場!
人體成為電流回路的第二種形式:人體沒有直接接觸電源的觸電方式(高壓)。一種是跨步電壓,另外一種是電弧觸電,跨步電壓是指:進入極地電流入地點周圍點位分布區(qū),因兩腳間電壓差,與大地形成回路。電弧觸電是指:機體靠近高壓設備,設備放電擊穿空氣使人體成為電流回路的一部分。
電流是如何損傷人體的呢?首先我們先來了解電流的性質,電流分為直流電,和交流電兩種,交流電比直流電更加危險,在電壓相同的情況下,人體對交流電的敏感度是直流電的4-6倍,在低電壓的時候,直流電僅僅引起肌肉松弛,而交流電則會引起肌肉的收縮而不能松開電源,其中50-60Hz的交流電的危險性更大,然而這種頻率的交流電正好是我們工業(yè)和生活中所使用的!此頻率的交流電正好與人體組織(特別是神經、肌肉組織)的生物電節(jié)律相符,能引起心肌纖維性顫動與骨骼肌纖維強制性收縮。
下面我們來介紹下電壓對人體的損傷,150V以下的電壓對人體相對比較安全,1000V以上的電壓引起的損傷多為電休克,較容易救治;然而位于150V-1000V之間的電壓就比較危險了。交流電致死電壓為25-300V觸電休克死亡者多發(fā)生在電壓為220-250V。高壓電選擇性地作用于神經系統(tǒng)和呼吸器官,通過有效的人工呼吸可以治愈。而電壓電作用于心臟的傳導系統(tǒng),往往會引起致命的心室顫動。高壓電的危險性表現在皮膚與電源之間形成電弧,使衣服燃燒、人體組織燃燒,溫度可達4000℃。
電流作用的時間越長,通過人體的電流量就越大,后果也就越嚴重,高壓電流作用于人體的時間小于0.1S是不會引起死亡的,但是作用1秒鐘就可能引起死亡。
電流作用于人體會引起人體什么樣的變化呢?
人體的皮膚是不良導體,電流作用受皮膚電阻的阻抗經過一段時間后,電流會擊穿皮膚,電流量會增大。在電流的作用下導致皮膚和皮下組織發(fā)生凝固性壞死,這對電流又起了抵抗作用,當皮膚和皮下組織一旦發(fā)展為炭化,則又提高了電流的導電性,隨著時間的延長、皮膚及皮下組織不停炭化,甚至會露出肌肉和骨骼。
電流經過人體的途徑有哪些?
百分之八十的觸電事故的電流都是由一個肢體進入另一個肢體溢出,都經過了心臟,電流經過腦、心臟、肺最為危險。人體成為接地導體取決于人體和地面的接觸情況,潮濕的地面、赤足、鞋底有鐵釘等情況都會促進電流通過,危險性是極大的。所以每位電工在作業(yè)的時候,都會被要求將防護用品穿戴齊全。
人體能承受的電流強度
健康的男青年能耐受21.6mA的電流強度,8.8-9.4mA可使其緊握電源,女性耐受能力不及男性,能耐受最大電流強度為14mA,6mA時就可使其緊握電源,直流電電流強度達到100mA,或交流電電流強度達到70-80mA時,對人體有致命的危害,強度100mA 頻率為60Hz的交流電可以立即死亡。