電流通過人體會對人體的內(nèi)部組織造成破壞。電流作用于人體,表現(xiàn)的癥狀有針刺感、壓迫感、打擊感、痙攣、疼痛,乃至血壓升高,昏迷、心律不齊、心室顫動等。電流通過人體內(nèi)部,對人體傷害的嚴面程度與通過人體電流的大小、電流通過人體的持續(xù)時間、電流通過人體的途徑、電流的種類以及人體的狀況等多種因素有關(guān),而且各種因素之間是相互關(guān)聯(lián)的,傷害嚴重程度主要與電流大小與通電時間長短有關(guān)。
一、通過人體電流種類
通過人體的電流越大,人體的生理反應(yīng)越明顯,感覺越強烈。按照通過人體電流的大小,人體反應(yīng)狀態(tài)的不同,可將電流劃分為感知電流、擺脫電流和室顫電流。
1.感知電流,是在一定概率下,電流通過人體時能引起任何感覺的電流。感知電流一般不會對人體造成傷害,但當(dāng)電流增大時,引起人體的反應(yīng)變大,可能導(dǎo)致高處作業(yè)過程中的墜落等二次事故。
概率為50%時,成年男性的平均感知電流值(有效值,下同)約為1.1mA;成年女性約為 0.7 mA。
2.擺脫電流,是手握帶電體的人能自行擺脫帶電體的電流。當(dāng)通過人體的電流達到擺脫電流時,雖暫時不會有生命危險,但如超過擺脫電流時間過長,則可能導(dǎo)致人體昏迷、室息甚至死亡。因此通常把擺脫電流作為發(fā)生觸電事故的危險電流界限。
成人男性的平均擺脫電流約為16 mA,成年女性平均擺脫電流約為10.5 mA。
3.室顫電流,是通過人體引起心室發(fā)生纖維性顫動的電流。人體的室顫電流約為50mA。心室顫動會在短時間內(nèi)引起死亡。因此,室顫電流是觸電致死的重要量化指標(biāo)。
二、影響人體電流的主要因素
通過人體電流的大小取決人體外加電壓和人體電阻。 人體電阻主要由體內(nèi)電阻和體外電阻組成。體內(nèi)電阻一般約為500Ω,體外電阻主要由皮膚表面的角質(zhì)層決定,它受皮膚干燥程度、是否破損、是否沾有導(dǎo)電性粉塵等因素影響。如皮膚潮濕時的電阻不及干燥時的一半,所以手濕時不要接觸電氣設(shè)備或拉合開關(guān)。人體電阻還會隨電壓升高而降低,工頻電壓 220 V作用下的人體電阻只有50V時的一半。當(dāng)受很高電壓作用時,皮膚被擊穿則皮膚電阻可忽略不計,這時流經(jīng)人體的電流則會成倍增加,人體的安全系數(shù)將降低。而一般情況下220V工頻電壓作用下人體的電阻為1000Ω-2000Ω。
三、通過人體電流持續(xù)時間的影響
電流從左手到雙腳會引起心室顫動效應(yīng)。通電時間越長,越容易引起心室顫動,造成的危害越大。其原因是:
1.隨通電時間增加,能量積累增加(如電流熱效應(yīng)隨時間加大而加大)。一般通電時間與電流的乘積大于50 mA ?s時就有生命危險。
2.通電時間增加,人體電阻因出汗而下降,導(dǎo)致人體電流進一步增加。因此,通過人體的電流越大,時間越長,電擊傷害造成的危害越大。通過人體電流大小和通電時間的長短是電擊事故嚴重程度的基本決定因素。
四、電流途徑的影響
電流通過人體的途徑不同,造成的傷害也不同。電流通過心臟可引起心室顫動,導(dǎo)致心跳停止,使血液循環(huán)中斷而致死。電流通過中樞神經(jīng)或有關(guān)部位,會引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)強烈失調(diào);通過頭部會使人立即昏迷,而當(dāng)電流過大時,則會導(dǎo)致死亡;電流通過脊髓,可能導(dǎo)致肢體癱瘓。這些傷害中,以對心臟的危害性很大,流經(jīng)心臟的電流越大,傷害越嚴重。而一般人的心臟稍偏左,因此,電流從左手到前胸的路徑是危險的。其次是右手到前胸,次之是雙手到雙腳及左手到單(或雙)腳等。電流從左腳到右腳可能會使人站立不穩(wěn),導(dǎo)致摔傷或墜落,因此這條路徑也是相當(dāng)危險的。
五、不同種類電流的影響
直流電和交流電均可使人發(fā)生觸電。相同條件下,直流電比交流電對人體的危害較小。
在電擊持續(xù)時間長于一個心搏周期時,直流電的心室顫動電流比交流電高好幾倍。直流電在接通和斷開瞬間,平均感知電流約為2mA。接近 300 mA 直流電流通過人體時,接觸面的皮膚內(nèi)感到疼痛,隨通過時間的延長,可引起心律失常、電流傷痕、燒傷、頭暈以及有時失去知覺,但這些癥狀是可恢復(fù)的。如超過 300 mA 則會造成失去知覺。達到數(shù)安培時,只要幾秒,則可能發(fā)生內(nèi)部燒傷甚至死亡。
交流電的頻率不同,對人體的傷害程度也不同。實驗表明,50-60 Hz 的電流危險性很大。低于20 Hz或高于350 Hz時,危險性相應(yīng)較小,但高頻電流比工頻電流更容易引起皮膚灼傷。因此,不能忽視使用高頻電流的安全問題。
六、個體差異的影響
不同個體在同樣條件下觸電可能出現(xiàn)不同的后果。一般而言,女性對電流的敏感度較男性高,小孩較成人易受傷害。體質(zhì)弱者比健康人易受傷害,特別是有心臟病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病的人更容易受到傷害,后果更嚴重。