在日常生活中,我們常常會聽到“220V的電很危險,能電死人”的說法。然而,實際情況并非如此簡單。有些人可能在觸電后僅感到輕微的刺痛,甚至毫發(fā)無損,而有些人卻可能因觸電而導(dǎo)致嚴(yán)重傷害或致命后果。這種差異背后,隱藏著復(fù)雜的物理和生理機制。本文將基于國際電工委員會標(biāo)準(zhǔn)GB/T 13870.1-2022,從電擊時間和電流大小、人體電阻的差異以及電流估算模型三個方面,詳細解釋這一現(xiàn)象。
一、電擊時間和電流大小是決定傷害的關(guān)鍵
在IEC 60479-1-2018標(biāo)準(zhǔn)中,電流對人體造成的傷害程度取決于兩個主要因素:電擊時間和電流大小。電壓本身并不是直接決定傷害程度的唯一因素,因為電壓與電流的關(guān)系受到人體電阻的影響。
- 電流大小與傷害程度的關(guān)系
根據(jù)IEC 60479-1-2018,電流對人體的傷害可以分為以下幾個檔次:
感知電流:小于約5mA的電流,人體只會感到輕微的刺痛,不會造成傷害。
肌肉收縮電流:會引起肌肉不自主收縮,可能導(dǎo)致跌倒或二次傷害。
致命電流:可能引起心室顫動(VF),導(dǎo)致心臟驟停,危及生命。
- 電擊時間的影響
電流對人體的傷害還與電擊時間密切相關(guān)。例如,持續(xù)時間較長的電流(如幾秒到幾十秒)即使電流較小(如50mA),也可能引發(fā)致命的心室顫動。相反,較大的電流(如數(shù)百mA)如果僅持續(xù)幾毫秒,可能只會造成局部組織的燒傷,而不會危及生命。
電擊時間與電流大小對應(yīng)傷害檔次圖
二、人體電阻的差異與觸電部位的影響
人體不同部位的電阻存在顯著差異,這是導(dǎo)致觸電后果不同的另一個重要因素。人體電阻主要由皮膚電阻、體內(nèi)電阻和接觸電阻三部分組成。
- 人體電阻的分布
人體電阻的分布因部位而異。例如:
皮膚電阻:干燥的皮膚電阻較高(約1000Ω至10000Ω),濕潤或出汗時電阻顯著降低(約100Ω至1000Ω)。
體內(nèi)電阻:人體內(nèi)部組織的電阻較低(約50Ω至300Ω),例如心臟和神經(jīng)系統(tǒng)的電阻較低。
接觸電阻:觸電點的電阻取決于皮膚的濕潤程度和接觸面積。
人體電阻分布圖
- 觸電部位與傷害的關(guān)系
觸電部位的不同會導(dǎo)致電流路徑的不同,從而造成不同的傷害。例如:
手部觸電:電流可能通過心臟或神經(jīng)系統(tǒng),導(dǎo)致嚴(yán)重后果。
足部觸電:電流可能通過腿部肌肉,導(dǎo)致肌肉痙攣或跌倒。
其他部位觸電:例如背部觸電,電流可能通過脊柱或內(nèi)臟,造成不同的傷害。
三、電流估算模型與接觸情況阻值
為了更直觀地理解電流對人體的影響,我們可以建立一個簡單的電流估算模型。該模型包括電源電壓、人體電阻和電流路徑三個部分。
估算模型電路圖
人體電阻示例
根據(jù)IEC 60479-1-2018,人體電阻的典型值如下:
通過這些電阻值,我們可以估算不同觸電情況下的電流大小。
四、總結(jié)與建議
220V的電是否致命,取決于多個因素,包括電擊時間、電流大小、人體電阻以及觸電部位。根據(jù)IEC 60479-1-2018的標(biāo)準(zhǔn),只有當(dāng)電流超過一定閾值(如50mA)且持續(xù)時間足夠長時,才可能危及生命。
為了降低觸電風(fēng)險,我們可以采取以下措施:
- 使用安全電壓:在高風(fēng)險環(huán)境中使用低于36V的安全電壓。
- 安裝漏電保護器:及時切斷漏電電流,避免長時間觸電。
- 保持干燥:避免在潮濕環(huán)境中使用電器,減少皮膚電阻降低的風(fēng)險。
- 正確接地:確保電氣設(shè)備有良好的接地保護,減少觸電危險。
通過科學(xué)的理解和合理的防護措施,我們可以最大限度地降低觸電風(fēng)險,確保用電安全。
結(jié)尾可以附上DC觸電的模型
審核編輯 黃宇
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電流
+關(guān)注
關(guān)注
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