電流人體傷害管理論文

時(shí)間:2022-06-21 11:07:00

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電流人體傷害管理論文

摘要:電流可能對(duì)人體構(gòu)成多種傷害。例如,電流通過人體,人體直接接受電流能量將遭到電擊;電能轉(zhuǎn)換為熱能作用于人體,致使人體受到燒傷或灼傷;人在電磁場(chǎng)照射下,吸收電磁場(chǎng)的能量也會(huì)受到傷害等。諸多傷害中,電擊的傷害是最基本的形式。

關(guān)鍵詞:電擊電流人體傷害程度

電流可能對(duì)人體構(gòu)成多種傷害。例如,電流通過人體,人體直接接受電流能量將遭到電擊;電能轉(zhuǎn)換為熱能作用于人體,致使人體受到燒傷或灼傷;人在電磁場(chǎng)照射下,吸收電磁場(chǎng)的能量也會(huì)受到傷害等。諸多傷害中,電擊的傷害是最基本的形式。

與其他一些傷害不同,電流對(duì)人體的傷害事先沒有任何預(yù)兆。傷害往往發(fā)生在瞬息之間,而且傷害人體一旦遭受電擊后,防衛(wèi)能力迅速降低。這兩個(gè)特點(diǎn)都增加了電流傷害的危險(xiǎn)性。

1電流對(duì)人體的傷害

電流對(duì)人體的傷害就是通常說(shuō)的電擊,是電流的能量直接作用于人體或轉(zhuǎn)換成其他形式的能量作用于人體造成的傷害。

1.1電擊

電擊是電流通過人體,機(jī)體組織受到刺激,肌肉不由自主地發(fā)生痙攣性收縮造成的傷害。嚴(yán)重的電擊是指人的心臟、肺部神經(jīng)系統(tǒng)的正常工作受到破壞,乃到危及生命的傷害,數(shù)十毫安的工頻電流即可使人遭到致命的電擊。電擊致傷的部位主要在人體內(nèi)部,而在人體外部不會(huì)留下明顯痕跡。

50mA(有效值)以上的工頻交流電流通過人體,一般既可能引起心室顫動(dòng)或心臟停止跳動(dòng),也可能導(dǎo)致呼吸中止。但是,前者的出現(xiàn)比后者早得多,即前者是主要的。

如果通過人體的電流只有20~25mA,一般不會(huì)直接引起心室顫動(dòng)或心臟停止跳動(dòng)。但如時(shí)間較長(zhǎng),仍可導(dǎo)致心臟停止跳動(dòng)。這時(shí),心室顫動(dòng)或心臟停止跳動(dòng),主要是由于呼吸中止,導(dǎo)致機(jī)體缺氧引起的,但當(dāng)通過人體的電流超過數(shù)安時(shí),由于刺激強(qiáng)烈,也可能先使呼吸中止。數(shù)安的電流流過人體,還可能導(dǎo)致嚴(yán)重?zé)齻踔了劳觥?/p>

電休克是機(jī)體受到電流的強(qiáng)烈刺激,發(fā)生強(qiáng)烈的神經(jīng)系統(tǒng)反射,使血液循環(huán)、呼吸及其他新陳代謝都發(fā)生障礙,以致神經(jīng)系統(tǒng)受到抑制,出現(xiàn)血壓急劇下降、脈搏減弱、呼吸衰竭、神志昏迷的現(xiàn)象。電休克狀態(tài)可以延續(xù)數(shù)十分鐘到數(shù)天。其后果可能是得到有效的治療而痊愈,也可能由于重要生命機(jī)能完全喪失而死亡。

1.2電傷

電傷是由電流的熱效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)、機(jī)械效應(yīng)等對(duì)人體造成的傷害,造成電傷的電流都比較大。電傷會(huì)在機(jī)體表面留下明顯的傷痕,但其傷害作用可能深入體內(nèi)。

與電擊相比,電傷屬局部性傷害。電傷的危險(xiǎn)程度決定于受傷面積、受傷深度、受傷部位等因素。

電傷包括電燒傷、電烙印、皮膚金屬化、機(jī)械損傷、電光眼等多種傷害。

電燒傷是最常見的電傷。大部分電擊事故都會(huì)造成電燒傷。電燒傷可分為電流灼傷和電弧燒傷。電流越大、通電時(shí)間越長(zhǎng),電流途徑的電阻越小,則電流灼傷越嚴(yán)重。由于人體與帶電體接觸的面積一般都不大,加之皮膚電阻又比較高,使得皮膚與帶電體的接觸部位產(chǎn)生較多的熱量,受到嚴(yán)重的灼傷。當(dāng)電流較大時(shí),可能灼傷皮下組織。

因?yàn)榻咏邏簬щ婓w時(shí)會(huì)發(fā)生擊穿放電,所以,電流灼傷一般發(fā)生在低壓電氣設(shè)備上,往往數(shù)百毫安的電流即可導(dǎo)致灼傷,數(shù)安的電流將造成嚴(yán)重的灼傷。

電烙印是電流通過人體后,在接觸部位留下的斑痕。斑痕處皮膚硬變,失去原有彈性和色澤,表層壞死,失去知覺。

皮膚金屬化是金屬微粒滲入皮膚造成的。受傷部位變得粗糙而張緊。皮膚金屬化多在弧光放電時(shí)發(fā)生,而且一般都傷在人體的裸露部位。當(dāng)發(fā)生弧光放電時(shí),與電弧燒傷相比,皮膚金屬化不是主要傷害。

電光眼表現(xiàn)為角膜和結(jié)膜發(fā)炎。在弧光放電時(shí),紅外線、可見光、紫外線都可能損傷眼睛。對(duì)于短暫的照射,紫外線是引起電光眼的主要原因。

2電流對(duì)人體危害的因素

2.1通過人體電流的大小

不同的電流會(huì)引起人體不同的反應(yīng),按習(xí)慣,人們通常把電擊電流分為感知電流、反應(yīng)電流、擺脫電流和心室纖顫電流等。

從安全角度考慮,規(guī)定男子的允許擺脫閾值電流為9mA,女子為6mA。

人體遭受電擊后,引起心室纖顫概率大于5%的極限電流,稱作心室纖顫閾值,習(xí)慣上也叫心室纖顫電流。當(dāng)電擊時(shí)間小于5s,可用式I=165/t1/2來(lái)計(jì)算心室纖顫閾值。當(dāng)電擊時(shí)間大于5s,則以30mA作為引起心室纖顫的又一極限電流值。大量的試驗(yàn)表明,當(dāng)電擊電流大于30mA時(shí),才會(huì)發(fā)生心室纖顫的危險(xiǎn)。

2.2電流通過人體的持續(xù)時(shí)間

電擊時(shí)間越長(zhǎng),電流對(duì)人體引起的熱傷害、化學(xué)傷害及生理傷害就愈嚴(yán)重。特別是電流持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短和心室顫動(dòng)有密切的關(guān)系。從現(xiàn)有的資料來(lái)看,最短的電擊時(shí)間是8.3ms,超過5s的很少。從5s到30s,引起心室顫動(dòng)的極限電流基本保持穩(wěn)定,并略有下降。更長(zhǎng)的電擊時(shí)間,對(duì)引起心室顫動(dòng)的影響不明顯,而對(duì)窒息的危險(xiǎn)性有較大的影響,從而使致命電流下降。

另外,電擊時(shí)間長(zhǎng),人體電阻因出汗等原因而降低,導(dǎo)致電擊電流進(jìn)一步增加,這也將使電擊的危險(xiǎn)性隨之增加。

2.3電流通過人體的途徑

電流通過心臟、脊椎和中樞神經(jīng)等要害部位時(shí),電擊的傷害最為嚴(yán)重。因此從左手到胸部以及從左手到右腳是最危險(xiǎn)的電流途徑。從右手到胸部或從右手到腳、從手到手等都是很危險(xiǎn)的電流途徑,從腳到腳一般危險(xiǎn)性較小,但不等于說(shuō)沒有危險(xiǎn)。例如由于跨步電壓造成電擊時(shí),開始電流僅通過兩腳間,電擊后由于雙足劇烈痙攣而摔倒,此時(shí)電流就會(huì)流經(jīng)其他要害部位,同樣會(huì)造成嚴(yán)重后果;另一方面,即使是兩腳受到電擊,也會(huì)有一部分電流流經(jīng)心臟,這同樣會(huì)帶來(lái)危險(xiǎn)。

2.4人體電阻的影響

在一定的電流作用下,流經(jīng)人體的電流大小和人體電阻成反比,因此人體電阻的大小對(duì)電擊后果產(chǎn)生一定的影響。人體電阻有表面電阻和體積電阻之分。對(duì)電擊者來(lái)說(shuō),體積電阻的影響最為顯著,但表面電阻有時(shí)卻能對(duì)電擊后果產(chǎn)生一定的抑制作用,使其轉(zhuǎn)化為電傷。這是由于人體皮膚潮濕,表面電阻較小,使電流大部分從皮膚表面通過。過去認(rèn)為,人體越潮濕,電擊危害性愈大,這種說(shuō)法不是十分確切的,因?yàn)楸砻骐娮鑼?duì)電擊后果的影響是比較復(fù)雜的,只有當(dāng)總的表面電阻較低時(shí),才有可能抑制電擊。反之,當(dāng)人體局部潮濕時(shí),特別是如果僅只有觸及帶電部分的皮膚潮濕時(shí),那就會(huì)大大增加電擊的危險(xiǎn)性。這是因?yàn)槿梭w局部潮濕,對(duì)表面電阻值不產(chǎn)生很大的影響,電擊電流不會(huì)大量從人體表面分流,而電擊處皮膚潮濕,將會(huì)使人體體積電阻下降,使電擊的危害性增大。

皮膚電阻隨條件不同,使得人體電阻的變化幅度也很大。當(dāng)人體皮膚處于干燥、潔凈和無(wú)損傷的狀態(tài)時(shí),人體電阻可高達(dá)40~100kW;而當(dāng)皮膚處于潮濕狀態(tài),如濕手、出汗、人體電阻會(huì)降到1000W左右;如皮膚完全遭到破壞,人體電阻將下降到600~800W左右。

2.5電流頻率的影響

電流的頻率除了會(huì)影響人體電阻外,還會(huì)對(duì)電擊的傷害程度產(chǎn)生直接的影響。25~300Hz的交流電對(duì)人體的傷害遠(yuǎn)大于直流電。同時(shí)對(duì)交流電來(lái)說(shuō),當(dāng)?shù)陀诨蚋哂谝陨项l率范圍時(shí),它的傷害程度就會(huì)顯著減輕。

2.6人體狀況的影響

電流對(duì)人體的作用,女性比男性更敏感,女性的感知電流和擺脫電流約比男性低三分之一。由于心室顫動(dòng)電流約與體重成正比,因此小孩遭受電擊比成人危險(xiǎn)。

交流電流通過人體的電流-時(shí)間效應(yīng)分區(qū)如圖1所示。

電流流過人體的效應(yīng)通常取決于電流幅值和持續(xù)時(shí)間,圖1給出了流過人體的電流幅值-作用時(shí)間效應(yīng)分區(qū)圖。

圖中第①效應(yīng)區(qū),是依據(jù)人對(duì)電流的感覺閾值,即人身所能覺察的流過人體最小電流值。這個(gè)感覺閾值取決于人體與電極的接觸面積、接觸狀態(tài)(干燥、潮濕、壓力、溫度等)、人的各自生理特性等。圖中a線即為人體的一般感覺閾值線,等于0.5mA,該閾值與通電時(shí)間無(wú)關(guān)。a線左部為第①效應(yīng)區(qū),該區(qū)對(duì)人通常沒有任何病理、生理反應(yīng)。

第②效應(yīng)區(qū)在a線和b線之間。第②效應(yīng)區(qū)通常無(wú)有害的病理、生理反應(yīng)。

第③效應(yīng)區(qū)在b線和c1線之間,該區(qū)對(duì)人體器官一般沒有損傷,但可能產(chǎn)生肌肉收縮、呼吸困難、血壓升高、心臟沖動(dòng)形成及傳導(dǎo)的可逆性紊亂,包括心房纖維顫動(dòng)以及隨著電流與持續(xù)時(shí)間的增加引起的非心室纖維顫動(dòng),進(jìn)而引起的短暫心臟停跳。

第④效應(yīng)區(qū)在曲線c1的右部。該區(qū)除了有第③效應(yīng)區(qū)的病理、生理反應(yīng)外,可能出現(xiàn)心室纖維顫動(dòng)。曲線c1是一條不致發(fā)生心室纖維顫動(dòng)的閾值曲線。由c1向右,發(fā)生心室纖維顫動(dòng)的概率逐漸增大,在曲線c2和c3處分別達(dá)到5%和50%,再向右側(cè)超過50%。心室纖維顫動(dòng)被認(rèn)為是電擊致死的主要原因。隨著人體電流和持續(xù)時(shí)間的增加將會(huì)出現(xiàn)心臟停跳、呼吸停止和嚴(yán)重?zé)齻群蠊S匈Y料說(shuō)明,人體電流引起的心臟停跳和窒息可能致死,幾安電流引起的嚴(yán)重?zé)齻部赡軐?dǎo)致死亡。

根據(jù)上述的效應(yīng)分區(qū),一般認(rèn)為第①、②效應(yīng)區(qū)為安全區(qū),IEC條文中指出,從一些國(guó)家運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)看,確認(rèn)流過人體電流不超過30mA,持續(xù)時(shí)間不超過0.1s,對(duì)人體是安全的。