淺談人體電阻安全電流及安全電壓論文
論文關(guān)鍵詞:人體電阻安全電流安全電壓
論文摘要:通過對(duì)“人體電阻”“安全電流”和“安全電壓”等概念的講解,使讀者最終對(duì)“安全電壓”的概念有了進(jìn)一步的理解,學(xué)會(huì)辯證地看待問題。同時(shí)學(xué)會(huì)對(duì)具體問題具體分析,從而解決安全用電的有關(guān)問題。
隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的日益發(fā)展及人們生活水平的逐步提高,在生產(chǎn)和生活中電器設(shè)備和用電器材越來越多。由于電本身具有看不見、摸不著的特性,當(dāng)人們一旦接觸或接近帶有一定電壓的設(shè)備和導(dǎo)體時(shí),即有可能造成觸電事故。因此安全用電的問題就顯得十分重要。那么,多高的電壓為安全電壓呢?“36伏”,多少有點(diǎn)常識(shí)的人會(huì)這樣說。好像這是個(gè)不容置疑的值。全國(guó)技工學(xué)校電工類教材《安全用電》對(duì)“安全電壓值”定義為“人體持續(xù)接觸不會(huì)使人直接致死或致殘的電壓為安全電壓”。安全電壓值的規(guī)定是以通過人體的電流(不超過安全電流)與人體電阻的乘積為依據(jù)的。即:
Us=IsRb
式中Us——安全電壓(伏)
Is—安全電流(安)
Rb——人體電阻(歐)
教材中還給出了一個(gè)具體的數(shù)值Is=30毫安,Rb=1700歐。故算得Us約為50伏。其實(shí)真正回答此問題并非如此簡(jiǎn)單。前幾年在電視節(jié)目中我們看到過,有人能一面接觸著220伏工頻交流電,一面神色自如地表演節(jié)目。但同時(shí)也有報(bào)道,日本曾發(fā)生過多起人在35伏電源上觸電身亡的事例。所以對(duì)“安全電壓”這一概念不能簡(jiǎn)單地回答。筆者在具體的教學(xué)過程中感到要想把這個(gè)問題講透講清,應(yīng)讓學(xué)生學(xué)會(huì)辯證地看問題,真正了解“人體電阻”“安全電流”和“安全電壓”這三個(gè)概念,F(xiàn)將問題分述于后。
一、人體電阻
一般人體的電阻分為皮膚電阻和內(nèi)部組織電阻兩部分。由于皮膚的角質(zhì)層有一定的絕緣性能,所以人體電阻主要是以皮膚外角質(zhì)層為主的。人的個(gè)體差異很大,不同的人其角質(zhì)層不同,就是同一個(gè)人,不同的部位角質(zhì)層之厚薄也不同。加之外界環(huán)境的不同(如溫度、濕度),人不同時(shí)期的體質(zhì)、情緒等諸多因素的影響使這個(gè)值會(huì)在較大范圍內(nèi)變化。還要對(duì)學(xué)生著重講到,此角質(zhì)層的絕緣強(qiáng)度很有限,它隨接觸電壓升高(一般50伏以上)、接觸時(shí)間的延長(zhǎng)會(huì)出現(xiàn)破壞。一旦破壞其電阻值會(huì)降低甚至擊穿。
當(dāng)這層皮膚絕緣層被擊穿后,人體組織內(nèi)部電阻就成為通過電流的主要因素了。人體內(nèi)部組織電阻一般是不穩(wěn)定的,約為500~600歐,與外加電壓關(guān)系不大,對(duì)電流的阻礙能力極小。
二、安全電流
電流對(duì)人體的傷害程度與電流的強(qiáng)弱、頻率等諸多因素也有很大關(guān)系。首先電流對(duì)人體的傷害程度與電流的強(qiáng)弱程度有很大關(guān)系。因?yàn)閷?duì)象是人,試驗(yàn)數(shù)據(jù)不可能很多。又因?qū)嶒?yàn)條件和對(duì)象不完全相同,統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)也不完全一樣。但總體來說,當(dāng)電流通過人體時(shí),由于每個(gè)人的生理?xiàng)l件不同,對(duì)電流的反應(yīng)也不同。有人敏感些,身體通過幾毫安的`工頻交流電也忍受不了;有的人身體甚至通過十幾毫安也不在乎。因此很難找到一個(gè)對(duì)所有人都合適的安全極限電流值。 男性對(duì)電流的抵抗力普遍較女性高一些。對(duì)擺脫電流的能力,工頻電流男性約為16毫安,女性約為10.5毫安(平均值);直流電流男性約為76毫安,女性約為51毫安(平均值)?梢姽ゎl交流電流對(duì)人體危害最大,直流電流、頻率較高的電流對(duì)人體危害稍次。我們經(jīng)常接觸的多為220伏的工頻交流電,故這點(diǎn)應(yīng)引起我們足夠的重視。
三、安全電壓
通過前面的講解可以看出“人體電阻”“安全電流”的值在具體問題中是個(gè)相對(duì)的概念,是個(gè)大致范圍,需要具體問題具體分析。建立起這樣的概念之后,安全電壓的問題就比較好講了。正如前文所給的公式Us=IsRb,我們認(rèn)為具體條件下,允許短時(shí)間流過人體的電流值乘以人體電阻值,就是最高的安全電壓值。前文得出的50伏就是這樣得出的,為安全起見我國(guó)將其限制在36伏。
需要說明的是,上述這個(gè)值是我國(guó)《低壓電路接地保護(hù)導(dǎo)則》中規(guī)定的,是“人體在狀態(tài)正常、手腳皮膚干燥的情況下,在接觸電壓后有較大危險(xiǎn)性的場(chǎng)所”得出的。該導(dǎo)則還給出了其他狀態(tài)下的安全電壓值。
講解安全電壓?jiǎn)栴}時(shí),需要給學(xué)生強(qiáng)調(diào),高電壓對(duì)人的生命很危險(xiǎn),但一般人對(duì)其有一種本能的提防,觸電死亡率反而不是太高。通常情況下人們對(duì)低電壓警惕性不高,卻經(jīng)常致人死亡。有統(tǒng)計(jì)表明觸電死亡發(fā)生在低電壓的約占85%以上,所以千萬不要因?yàn)殡妷旱,思想就麻痹大意,這一點(diǎn)我們要經(jīng)常給學(xué)生強(qiáng)調(diào)。
經(jīng)過以上論述,我們可以看出,所謂“安全電壓”其實(shí)是個(gè)籠統(tǒng)的說法,它受制于多個(gè)差異性很大的因素。因此目前各國(guó)對(duì)安全電壓的規(guī)定不盡相同。安全電壓的制訂和選用必須考慮用電場(chǎng)所和用電器具對(duì)安全的影響。我國(guó)目前常用的36伏和12伏安全電壓是這樣規(guī)定的:
1.凡高度不足2.5米的照明裝置、機(jī)床局部照明燈具、移動(dòng)行燈、手持電動(dòng)工具(如手電鉆)以及潮濕場(chǎng)所的電器設(shè)備其安全電壓可采用36伏。
2.凡工作地點(diǎn)狹窄、工作人員活動(dòng)困難,周圍有較大面積接地導(dǎo)體或金屬結(jié)構(gòu)(如在金屬容器內(nèi)),因而存在高度觸電危險(xiǎn)的環(huán)境以及特別潮濕的場(chǎng)所,則應(yīng)采用12伏為安全電壓。
以上僅僅是我們常有可能接觸的兩種用電環(huán)境下的安全電壓值,還有一些特殊用電環(huán)境下的安全電壓值這里就不再談了。這些安全電壓值通常是和它們生產(chǎn)的觸電保安器的工作電壓和動(dòng)作時(shí)間相配合的。因此,安全電壓按理應(yīng)該還有一個(gè)附加條件,就是允許通過電流的時(shí)間。
最后還需要說明一點(diǎn)的是,安全電壓值的取得對(duì)其電源也有要求。這些問題比較專業(yè),我們一般用電者接觸較少,不再贅述。美好而幸福的生活是建筑在安全的基礎(chǔ)之上的,愿我們大家一定要規(guī)范用電、安全用電。
參考文獻(xiàn):
。1]《安全用電》全國(guó)技工學(xué)校電工類通用教材(二版)(三版).
。2]《低壓電路接地保護(hù)導(dǎo)則》安全用電國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB3805-83.
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