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1、第八章 安全用电知识第一节 电流对人体的危害一、电流对人体的伤害电能可能对人体构成多种伤害。在电能对人体的伤害中，触电事故最为基本。越来越多的事实证明，发生触电事故时，电流比电压对人体的效应更具有直接性。电流对人体的伤害就是通常所说的触电，是电流的能量直接作用于人体或转换成其他形式的能量作用于人体造成的伤害。触电与其他一些伤害不同，伤害往往发生在瞬息之间，人体一旦受到电击后，防卫能力迅速降低。这些特点都增加了电流对人体的伤害危险性。1.触电的种类根据伤害后果的不同和电能施加于人体方式的不同，触电可分为电击和电伤。(1)电击电击是指电流通过人体内部直接造成对内部组织的伤害。1）特点主要伤害部位在
2、心、肺、中枢神经等重要部位；数十毫安的工频电流即可使人造成致命的伤害；电击伤害一般不在人体表面留下明显的伤痕；电击是全身伤害。2）种类按照发生电击时电气设备的状态分类。a.直接接触电击（直接接触触电）是指人体触及正常运行的设备或线路的带电体造成的触电事故。b.间接接触电击（间接接触触电）是指设备或线路发生故障时，人体触及正常情况下不带电而故障时意外带电的导体而造成的触电事故。按照人体触及带电体的方式和电流通过人体的途径分类。a.单线电击（单相触电）单相触电是指人体在地面或其他接地导体上，人体其他某一部位触及一相带电体的触电事故。大部分触电事故都是单相触电事故。单相触电事故的危险程度与电网运行方
3、式有关。如图8-1（a）所示。b.两线电击（两相触电）两相触电是指人体两外同时触及两相带电体造成的触电事故。两相触电的危险性一般是比较大的。漏电保护装置对两相触电是起不到保护作用的。如图8-1(b)所示。c.跨步电压触电跨步电压触电是指人在接地点附近，由两脚之间的电压差引起的触电事故。高压故障接地外，或有大电流（如雷电）流过的接地装置装置附近都可能出现较高的跨步电压。如图8-1（c）所示。图8-1 电击的种类d接触电压在日常生活中除了要防止直接触电和因设备漏电而造成的人身触电危险外，还需防止接地装置在流过接地电流时所呈现的电位。在发生接地故障时，人体接触漏电故障设备的外壳，人体站立处距故障点的
4、距离为0.8m时，人体所接触的两点（一般是手和脚）之间所呈现的电位差，叫做接触电压。不论是接触电压还是跨步电压，当其数值达到危险程度，同样会造成触电事故。一般在危险场所，人体的接触电压应小于10V，而跨步电压不超过20V，大部分触电死亡事故都是电击造成的。通常说的触电事故基本上是指电击而言。(2)电伤电伤是指由电流的热效应、化学效应、机械效应等造成对人体表面的局部伤害。1）特点电伤的直接原因是电能转换为其他形式的能量作用于人体。它的特点是：造成电伤的电流比较大；会在机体表面留下明显的伤痕；伤害属局部伤害，可能深人体内。2）种类电烧伤电烧伤是电流的热效应造成的伤害，分为电流灼伤和电弧烧伤。电流灼
5、伤是人体与带电体接触1电流通过人体由电能转换成热能造成的伤害。电流灼伤一般发生在低压设备或低压线路上。电弧烧伤是由弧光放电造成的伤害，分为直接电弧烧伤和间接电弧烧伤。前者是带电体与人体之间发生电弧，有电流流过人体的烧伤；后者是电弧发生在人体附近对人体的烧伤，包含熔化了的炽热金属溅出造成的烫伤。直接电弧烧伤是与电击同时发生的。电弧温度高达8000以上，可造成大面积、大深度的烧灼，甚至烧焦、烧掉四肢及其他部位。大电流通过人体，也可能烘干、烧焦机体组织。高压电弧的烧伤较低压电弧严重，直流电弧的烧伤较工频交流电弧严重。发生直接电弧烧伤时，电流进、出口烧伤最为严重，体内也会受到烧伤。与电击不同的是，电弧
6、烧伤都会在人体表面留下明显痕迹，而且致命电流较大。电烙印电烙印是在人体与带电体接触的部位留下的永久性斑痕。斑痕处皮肤失去原有弹性、色泽，表皮坏死，失去知觉。皮肤金属化皮肤金属化是在电弧高温的作用下，金属熔化、气化，金属微粒渗入皮肤，使皮肤粗糙而张紧的伤害。皮肤金属化多与电弧烧伤同时发生。机械性损伤机械性损伤是电流作用于人体时，由于中枢神经反射、肌肉强烈收缩、体内液体汽化等作用导致的机体组织断裂、骨折等伤害。电光眼电光眼是发生弧光放电时，由红外线、可见光、紫外线对眼睛的伤害。电光眼表现为角膜炎或结膜炎。2.电流作用机理和征象电流通过人体时破坏人体内细胞的正常工作，主要表现为生物学效应。电流的生物
7、学效应主要表现为使人体产生刺激和兴奋行为，使人体活的组织发生变异，从一种状态变为另外一种状态。电流通过肌肉组织，引起肌肉收缩。应当指出，电流对肌体除直接起作用外，还可能通过中枢神经系统起作用。由于电流引起细胞激动，产生脉冲形式的神经兴奋波，当这兴奋波迅速地传到中枢神经系统后，后者即发出不同的指令，使人体各部作相应的反应。因此，当人体触及带电体时，一些没有电流通过的部位也可能受到刺激，发生强烈的反应，重要器官的工作可能受到破坏。在活的机体上，特别是肌肉和神经系统，有微弱的生物电存在。如果引人局外电流，生物电的正常规律将受到破坏，人体也将受到不同程度的伤害。主要表现在：由于电流的热效应，电流所经过
8、的血管、神经、心脏、大脑等器官将因为热量增加而导致功能障碍。会引起机体内液体物质发生离解、分解，导致破坏，会使机体各种组织产生蒸汽，乃至发生剥离、断裂等严重破坏，会引禅麻感、针刺感、压迫感、打击感、痉挛、疼痛、呼吸困难、血压异常、昏迷、心律不齐、窒息、心室颤动等症状。数安培以上的电流通过人体，还可能导致严重的烧伤。3.影响电流对人体伤害程度的因素大量的动物试验及触电事故案例分析表明：当电流通过人体内部时，其对人体伤害的严重程度与通过人体电流的大小、通过人体的持续时间、电流通过人体的途径、人体电阻、电流种类及人体状况等多种因素有关，而各因素之间又有着十分密切的联系。(1)伤害程度与电流大小的关系
9、通过人体的电流越大，生理反应越明显，人体感觉越强烈，致命的危险性就越大。根据通过人体的电流大小不同，人体呈现不同的反应状态，将触电电流分成感知电流、摆脱电流、室颤电流三级。1)感知电流和感知阀值感知电流是指引起人体感觉的最小电流。感知阀值是感知电流的最小值。实验证明，对于不同的人，感知电流和感知阀值都不相同。成年男性平均感知电流为1. 1mA，成年女性平均感知电流为0. 7mA，感知阀值定为0. 5mA。感知电流一般不会对人体构成伤害，但当电流增大时，感觉增强，反应加剧，可能导致坠落等二次事故。2)摆脱电流和摆脱阀值通过人体的电流超过感知电流时，肌肉收缩增加，刺痛感觉增强，感觉部位扩展。当电流
10、增大到一定程度时，由于中枢神经反射和肌肉收缩、痉挛，触电人将不能自行摆脱带电体。在一定概率下，人触电后能自行摆脱带电体的最大电流称为该概率下的摆脱电流。摆脱阀值是摆脱电流的最小值。成年男子的平均摆脱电流为16mA，成年女子的平均摆脱电流为10. 5mA；成年男子的摆脱阀值为9mA，成年女子的摆脱阀值为6mA，摆脱带电体的能力是随着触电时间的延长而减弱的，一旦触电后不能摆脱电源，就会产生严重的后果。可以认为，摆脱电流是有较大危险的界限，它与个体生理特征、电极形状、电极尺寸等因素有关。3)室颤电流和室颤阀值室颤电流是指通过人体引起心室颤抖的电流。室颤阀值是室颤电流的最小值。致命电流是指在较短时间内
11、危及生命的最小电流。在电流不超过数百毫安的情况下，电击致死的主要原因是电流引起心室颤动或窒息造成的。因此，可以认为引起心室颤动的电流即是致命电流。心室颤动是心室每秒400600次以上的纤维性颤动，可造成血液循环的终止，危及生命。(2)伤害程度与通电时间的关系通电时间越长，越容易引起心室颤动，电击危险性也越大。其原因如下。1)通电时间越长，.能量的积累增加，引起心室颤动的电流减小。当通电时间在0.015s范围内时，心室颤动电流和通电时间的关系可用下式表达。式中 I引起心室心室颤动的电流，mA； t通电时间，s。心室颤动电流与时间的关系也可用下式表达。 当t1s时，I=50 mA 当t1s时，I=
12、50/t mA2)通电时间短促时，只在心脏搏动的特定时刻才能引起心室颤动。因此。通电时间越长，与该时刻重合的可能性越大，心室颤动的可能性越大，亦即电击的危险性也越大。3)通电时间越长，人体电阻因出汗等原因而降低，导致通过人体的电流进一步增加，电击危险也随之增加。(3)伤害程度与电流种类的关系不同种类的电流对人体伤害的构成不同，危险程度也不同，但各种电流对人体都有致命危险。就电击而言，工频电流对人体的伤害大于直流电流和高频电流对人体的伤害。工频电流、直流、10Hz高频电流对人体作用的比较见表8-1。表8-1 电流对人体作用的比较（单位：mA）项 目工频电流直流电流104Hz高频电流平均感知阀值男
13、女1.10.75.23.5128平均摆脱阀值男女1610.576517550室颤阀值（1s）50200(4)伤害程度与电流途径的关系电流作用于人体，没有绝对安全的途径。1）电流通过心脏会引起心室颤动，促使心脏停止跳动，中断血液循环，导致死亡。2）电流通过中枢神经或有关部位，会引起中枢神经严重失调而导致死亡。3）电流通过脊髓，可导致半截肢体瘫痪。4）从左手到胸部，电流途径也短，是最危险的电流途径；从手到手，电流也途径心脏，因此也是很危险的电流途径；从脚到脚的电流是危险性较小的电流途经、但可能因痉挛而摔倒，导致电流通过全身或摔伤、坠落等二次事故。(5)伤害程度与人体状况的关系人体条件的不同，不同的
14、人对电流的敏感程度，以及不同的人在遭受同样电流的电击时其危险程度都不完全相同。1）电流作用于人体时，女性的危险性较男性大，女性对电流较男性敏感。女性感知电流和摆脱电流约比男性低1/3。2）儿童的危险性较成人大。3）体弱多病者的危险性较健壮者大。4）体重小的危险性一般较体重大的大。3.电磁场对人体的伤害在交流电流的周围,存在着相互作用相互依存的交变电场和磁场,这就是电磁场。电磁场以电磁波的形式向四周空间辐射。按照频率的不同，电磁场分为高频（含超高频和特高频）和低频电磁场。高频电磁场指频率在300 Hz以下，波长在lm以上的感应场。从安全角度考虑，高频电磁场比工频电磁场具有更加重要的意义。因此，本
15、节主要讨论高频电磁场对人体造成的伤害及其防护技术。(1)高频电磁场伤害1)电磁场对人体的伤害在一定强度的高频电磁场照射下，人体所受到的伤害主要是中枢神经系统功能失调。表现为神经衰弱症候群，如头晕、记忆力减退、睡眠不好（多梦、失眠等）、头痛、乏力等症状。还表现为植物神经功能失调，如多汗、食欲不振、心悸等症状。此外，还发现部分受高频照射的人有脱发、伸直手臂时手指轻微颤抖、皮肤划痕异常、视力减退、男性性功能减退、女性月经失调等症状，还发现有某些心血管系统异常的情况。在超高频和特高频电磁场的照射下，除神经衰弱症状加重外，植物神经功能严重失调，主要表现为心血管系统症状比较明显，如心动过缓或心动过速、血压升高或血压降低、心悸、心区有压迫感、心区疼痛等。这时，心龟图、脑电图、脑血流图也有某些异常反应。特高频电磁场可能损伤眼睛，导致白内障。体受到电磁场的严重损害后，可能出现皮肤苍白、心区压缩性疼痛、恐怖、寒战，甚至短时间内失去知觉等症状。电磁场对人体的作用主要是功能性改变。所产生的症状飞般在脱离接触后数周之内就可消失；但在高强度、长时间的作用下，有的症状可能持续较久，不容易恢复或
