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版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
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1、許可拷貝:塔拉理工學(xué)院技術(shù)學(xué)院,2007年4月3日星期二03 04:05:02 GMT+00:00,非受控復(fù)件,(c)BSI版權(quán)所有英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)PD 6519-1: 1995IEC 479-1: 1994電流對(duì)人和家畜的效應(yīng)指南第1部分:通用部分除版權(quán)法允許外,未經(jīng)BSI同意嚴(yán)禁復(fù)制。許可拷貝:塔拉理工學(xué)院技術(shù)學(xué)院,2007年4月3日星期二03 04:05:02 GMT+00:00,非受控復(fù)件,(c)BSI版權(quán)所有PD 6519-1:1995負(fù)責(zé)本出版文件的委員會(huì)受托編寫本出版文件的技術(shù)委員會(huì)PEL/64(電氣設(shè)施)由以下機(jī)構(gòu)組成:工程聯(lián)合工會(huì)顧問(wèn)工程師協(xié)會(huì)家用電器制造商協(xié)會(huì)發(fā)電系統(tǒng)制造商協(xié)會(huì)和英
2、國(guó)發(fā)電機(jī)組制造商協(xié)會(huì)英國(guó)電氣及相關(guān)制造商協(xié)會(huì)英國(guó)電纜制造商聯(lián)合會(huì)英國(guó)電氣系統(tǒng)協(xié)會(huì)(英國(guó)電氣及相關(guān)制造商協(xié)會(huì))英國(guó)電信(集團(tuán))英國(guó)倫敦城市行業(yè)教育學(xué)會(huì)(顧問(wèn)委員會(huì))衛(wèi)生部環(huán)境事務(wù)部英國(guó)貿(mào)易與工業(yè)部(消費(fèi)者安全署,CA局)ERA技術(shù)有限公司電器工程商會(huì)蘇格蘭電器工程商會(huì)英國(guó)電力協(xié)會(huì)英國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)英國(guó)儀器儀表制造商協(xié)會(huì)(英國(guó)電氣及相關(guān)制造商協(xié)會(huì))健康和安全執(zhí)行局采暖、通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)備制造商協(xié)會(huì)內(nèi)政部獨(dú)立工程保險(xiǎn)委員會(huì)電氣工程師學(xué)會(huì)執(zhí)行工程師聯(lián)合協(xié)會(huì)工廠設(shè)備工程師學(xué)會(huì)照明協(xié)會(huì)照明工業(yè)聯(lián)邦協(xié)會(huì)英國(guó)國(guó)家電氣安裝監(jiān)察委員會(huì)本出版文件是在電工行業(yè)委員會(huì)的指導(dǎo)下制定的,經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)許可出版并于1995年4月
3、15日生效。© BSI 08-1999版權(quán)所有制定本標(biāo)準(zhǔn)參考了以下BSI參考文獻(xiàn):委員會(huì)參考文獻(xiàn)PEL/64征求意見(jiàn)稿91/21560 DCISBN 0 580 24066 5出版后發(fā)布的修正記錄修正編號(hào)日期備注目錄頁(yè)碼責(zé)任委員會(huì)封二英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)前言iii1總則11.1范圍及目的11.2規(guī)范性引用文件21.3定義22人體電阻抗42.1人體的內(nèi)阻抗(Zi)42.2皮膚阻抗(Zp)42.3人體總阻抗(ZT)42.4人體內(nèi)阻抗(Ro)52.5人體總阻抗值(ZT)52.6人體初始電阻值(Ro)72.750/60 Hz交流和直流時(shí),人體阻抗與接觸表面積關(guān)系7315Hz至100Hz范圍內(nèi)正弦交流電流
4、的效應(yīng)183.1感知閾和反應(yīng)閾183.2擺脫閾183.3心室纖維性顫動(dòng)閾183.4電流的其他效應(yīng)183.5時(shí)間/電流區(qū)域的說(shuō)明193.6心臟-電流系數(shù)(F)的應(yīng)用204直流電流的效應(yīng)234.1感知閾和反應(yīng)閾234.2擺脫閾234.3心室纖維性顫動(dòng)閾234.4電流的其他效應(yīng)234.5時(shí)間/電流區(qū)域的說(shuō)明24附錄A(標(biāo)準(zhǔn)的附錄)對(duì)活人和尸體進(jìn)行測(cè)量及其統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果。25附錄B(標(biāo)準(zhǔn)的附錄)頻率對(duì)人體總阻抗(ZT)的影響26附錄C(標(biāo)準(zhǔn)的附錄)直流電流的人體總電阻(RT)26附錄D(標(biāo)準(zhǔn)的附錄)人體總阻抗(ZT)與接觸表面積之間的關(guān)系測(cè)定27附錄E(資料性附錄)參考文獻(xiàn)28圖1-人體阻抗8圖2-人體
5、內(nèi)阻抗9圖3-人體內(nèi)阻抗的簡(jiǎn)化示意圖10圖4-電流路徑為手到手或一手到一腳,50/60 Hz交流接觸電壓至5 000 V時(shí),活人的有效人體總抗阻值的統(tǒng)計(jì)值10圖5-電流路徑為手到手或一手到一腳,50/60 Hz交流接觸電壓至220 V時(shí),活人的有效人體總抗阻值的統(tǒng)計(jì)值11圖6-手到手的電流路徑,大的接觸面積,接觸電壓為10 V時(shí),10個(gè)活人測(cè)定的人體總阻抗ZT與頻率從25Hz到20kHz的關(guān)系曲線12圖7-手到手的電流路徑,大的接觸面積,接觸電壓為25 V時(shí),一個(gè)活人測(cè)定的人體總阻抗ZT與頻率從25Hz到2kHz的關(guān)系曲線13圖8-電流路徑為手到手或一手到一腳,接觸電壓從10V至1000V時(shí),
6、百分等級(jí)為50 %被測(cè)對(duì)象的人體總抗阻ZT與頻率從50 Hz至2 kHz的關(guān)系曲線14圖9-人的皮膚狀況的變化與電流密度和電流持續(xù)時(shí)間之間的關(guān)系曲線(各區(qū)域的詳細(xì)說(shuō)明見(jiàn)2.5.4)15圖10-接觸電壓(50 Hz)時(shí),人體總抗阻與接觸表面積之間的關(guān)系曲線(詳細(xì)內(nèi)容件附錄D)16圖11-50Hz交流電和直流電,從右手到左手的兩食指尖的電流路徑,接觸表面積約為250mm2,人體總阻抗與接觸電壓之間的關(guān)系曲線17圖12心搏期間心室易損期的出現(xiàn) 數(shù)字表示興奮傳導(dǎo)的后續(xù)階段21圖13易損期心室纖維性顫動(dòng)的觸發(fā) 對(duì)心電圖(ECG)和血壓的影響22圖14交流電流15 Hz至100 Hz的效應(yīng)的時(shí)間/電流區(qū)域
7、(具體說(shuō)明,參見(jiàn)表4)22圖15直流電流效應(yīng)的時(shí)間/電流區(qū)域(具體說(shuō)明,參見(jiàn)表6)24表1-大的接觸表面積,50/60 Hz交流電流路徑為手到手的人體總阻抗ZT5表2-大的接觸表面積,直流電流路徑為手到手的人體總電阻RT7表3-測(cè)定人體阻抗表ZT與接觸表面積之間關(guān)系曲線的電極8表4交流15 Hz至100 Hz的時(shí)間/電流區(qū)域19表5不同電流路徑的心臟-電流系數(shù)20表6直流的時(shí)間/電流區(qū)域24參考文獻(xiàn)目錄封三© BSI 08-1999版權(quán)所有i英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)前言本出版文件是由技術(shù)委員會(huì)PEL/64制訂的,等同采用國(guó)際電工委員會(huì)出版的IEC技術(shù)報(bào)告479-1:1994電流對(duì)人和家畜的效應(yīng)指南-
8、第1部分:通用部分。盡管IEC技術(shù)報(bào)告的內(nèi)容被認(rèn)為不適宜作為英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行出版,但其在IEC中屬于“基本安全出版物”(參見(jiàn)IEC指南04:1994安全出版物編寫和具有安全試點(diǎn)職能和安全組職能的委員會(huì)角色指南),鑒于其在IEC中的這一地位,安全相關(guān)的其他IEC標(biāo)準(zhǔn)可能有多處參考此IEC技術(shù)報(bào)告。因此,該技術(shù)報(bào)告對(duì)特定的技術(shù)委員會(huì)成員以及產(chǎn)品開(kāi)發(fā)相關(guān)人員有意義。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)(IEC 479-1)為2類技術(shù)報(bào)告,將在1997年9月前進(jìn)行審核,可選擇批準(zhǔn)延長(zhǎng)出版三年或?qū)⑵滢D(zhuǎn)為完整標(biāo)準(zhǔn)或撤銷。使用此文件的任何人員可對(duì)如何改進(jìn)此文件提出建設(shè)性技術(shù)意見(jiàn)和/或建議,請(qǐng)發(fā)送郵件或傳真到封底所寫地址,與PEL/64的秘
9、書聯(lián)系。交叉引用與英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC 479-2:1987PD 6519電流對(duì)人和家畜的效應(yīng)指南 第2部分:1988特殊情況英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)并未囊括所有必要的合同條款。英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)使用者應(yīng)對(duì)其正確使用負(fù)責(zé)。遵守英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)并不表示可免除法律責(zé)任。頁(yè)面介紹本文件包括封面、封二、第i到第iii頁(yè)、第1頁(yè)到第30頁(yè)、封三和封底。本標(biāo)準(zhǔn)已更新(參見(jiàn)版權(quán)日期),可能已插入修正。修正內(nèi)容如封二上的修正表所示。© BSI 08-1999版權(quán)所有31引言本技術(shù)報(bào)告的目的在于為電擊電流對(duì)人和家畜的效應(yīng)提供基本指導(dǎo),以便在制定電氣安全要求中使用。為了解釋本報(bào)告過(guò)程中避免錯(cuò)誤,必須說(shuō)明本文中給出的數(shù)據(jù)主要基于對(duì)
10、動(dòng)物進(jìn)行的試驗(yàn)以及通過(guò)臨床觀察獲得的資料。只有少數(shù)短時(shí)沖擊電流試驗(yàn)是在活人身上進(jìn)行的。根據(jù)從動(dòng)物研究中所獲得的大部分證據(jù),研究數(shù)據(jù)偏于保守,以至于報(bào)告適用于包括兒童在內(nèi)的生理?xiàng)l件正常的人,而與年齡和體重?zé)o關(guān)。但是,還需要考慮其他方面,諸如故障的概率、與帶電部分或故障部分接觸的概率、接觸電壓與故障電壓的比率、已有經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)上的可行性以及經(jīng)濟(jì)方面的問(wèn)題。在制定安全要求時(shí),例如電氣裝置內(nèi)保護(hù)電器的工作特性,必須仔細(xì)考慮這些參數(shù)。之所以采用報(bào)告的形式,是因?yàn)樗鼌R集了迄今所獲得的成果,而這些成果正被IEC第64技術(shù)委員會(huì)用作制定電擊防護(hù)要求的依據(jù)??紤]到這些成果的重要性,有充分理由使之成為一份IEC出版
11、物,以使需要這種資料的其他IEC委員會(huì)和國(guó)家,可將其作為導(dǎo)則使用。于1974年發(fā)行的第一版IEC 479是基于對(duì)文獻(xiàn)的廣泛搜索以及對(duì)收到的問(wèn)卷調(diào)查回復(fù)的評(píng)估。但是,自第一版發(fā)行之日起,以針對(duì)此課題開(kāi)展了新的研究工作。工作研究的展開(kāi)以及對(duì)后續(xù)出版物更加仔細(xì)的分析加深了對(duì)電流對(duì)生物,特別是人和家畜的效應(yīng)的理解。本報(bào)告適用于主要由電流引起死亡的心室纖維性顫動(dòng)域。根據(jù)最近對(duì)心臟生理學(xué)和纖維性顫動(dòng)域研究工作成果的分析,有可能更好地理解主要物理參數(shù)的影響,尤其是電流持續(xù)時(shí)間的影響。最近,還進(jìn)行了關(guān)于其他次要物理參數(shù),尤其是電流的波形和頻率以及人體阻抗的研究工作。因此,對(duì)IEC479的這一修訂被認(rèn)為是必要的
12、,并且應(yīng)被看作是第2版的合乎邏輯的發(fā)展和演變的結(jié)果。1總則1.1范圍及目的就通過(guò)人體的一條給定的電流通路而言,對(duì)人的危險(xiǎn)主要取決于電流強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間。但是在許多情況下,以下各條款規(guī)定的時(shí)間/電流區(qū)域,實(shí)際上并不直接用于電擊防護(hù)設(shè)計(jì),須以時(shí)間為函數(shù)的接觸電壓(即通過(guò)人體的電流與人體阻抗的乘積)的允許極限值作為判據(jù)。由于人體阻抗隨接觸電壓而變化,所以電流與電壓的關(guān)系不是線性的,因此需要給出其關(guān)系數(shù)據(jù)。人體的不同部分如皮膚、血液、肌肉、其他組織和關(guān)節(jié)對(duì)電流呈現(xiàn)的阻性和容性分量組成了人體阻抗。這些阻抗的數(shù)值取決于若干因素,特別是電流路徑、接觸電壓、電流持續(xù)時(shí)間、頻率、皮膚潮濕程度、接觸表面積、施加的壓
13、力和溫度。本技術(shù)報(bào)告中所列阻抗數(shù)值主要是對(duì)尸體和少數(shù)活人身上進(jìn)行測(cè)定所得的數(shù)據(jù)仔細(xì)審核而得的。第3條主要以電氣裝置中最常用的頻率為50Hz或60Hz的電流效應(yīng)相關(guān)的研究結(jié)果為依據(jù)。但是,所給出的數(shù)值被認(rèn)為可適用于15Hz至100Hz的頻率范圍,在此范圍起始端頻率的閾值比50Hz或60Hz的閾值為高。本文首要考慮心室纖維性顫動(dòng)的危險(xiǎn),因此它是在上述頻率范圍內(nèi)造成致命事故的主要原因。從直流應(yīng)用的數(shù)量來(lái)看,直流發(fā)生的事故比預(yù)期的要少得多,只有在其非常不利的情況下,例如在礦井中,才會(huì)發(fā)生致命事故。部分原因是被抓住的直流帶電體較易于擺脫,以及當(dāng)電擊持續(xù)時(shí)間大于心搏周期時(shí),直流電流的心室顫動(dòng)閾比交流的要高
14、得多。由于電流的興奮作用(對(duì)神經(jīng)和肌肉的刺激作用、對(duì)心室心房的誘導(dǎo)作用或心室纖維性顫動(dòng))與電流強(qiáng)度相關(guān),尤其是在接通和斷開(kāi)電流時(shí),這導(dǎo)致了交流和直流對(duì)人體效應(yīng)的主要差別。為了得到相同的興奮性作用,在等強(qiáng)度下,直流電流量較交流電的大2到4倍。1.2規(guī)范性引用文件下列規(guī)范性文件中所包含的條款,通過(guò)在本文中引用而構(gòu)成本技術(shù)報(bào)告的條款。本報(bào)告出版時(shí),所示版本均為有效。所有規(guī)范性文件都會(huì)被修訂,鼓勵(lì)根據(jù)本技術(shù)規(guī)范達(dá)成共識(shí)的各方探討使用以下所示規(guī)范性文件的最新版本的可能性。IEC及ISO會(huì)員皆保留有當(dāng)前有效國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的登記簿。IEC 479-2:1987 電流通過(guò)人體的效應(yīng)-第2部分:特殊情況1.3定義本技
15、術(shù)報(bào)告應(yīng)用以下定義。1.3.1人體電阻抗1.3.1.1人體的內(nèi)阻抗(Zi)與人體兩個(gè)部位相接觸的兩個(gè)電極之間的阻抗,不計(jì)皮膚阻抗。1.3.1.2皮膚阻抗(Zp)皮膚上的電極與皮下可導(dǎo)電組織之間的阻抗1.3.1.3人體總阻抗(ZT)人體內(nèi)阻抗與皮膚阻抗的矢量和(見(jiàn)圖1)1.3.1.4人體初始阻抗(Ro)在接觸電壓出現(xiàn)瞬間,限制電流峰值的電阻。1.3.2在15Hz至100Hz范圍內(nèi)的正弦交流電流的效應(yīng)1.3.2.1感知閾通過(guò)人體能引起任何感覺(jué)的電流的最小值1.3.2.2反應(yīng)閾引起肌肉不自覺(jué)收縮的電流的最小值1.3.2.3擺脫閾人手握電極能自行擺脫電極時(shí)接觸電流的最大值1.3.2.4心室纖維性顫動(dòng)閾
16、通過(guò)人體能引起心室纖維性顫動(dòng)的電流最小值1.3.2.5心臟-電流因數(shù)F電流通過(guò)某一路徑在心臟中所產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度(電流密度)與該等量電流通過(guò)左手到雙腳時(shí)在心臟內(nèi)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度(電流密度)之比。注:在心臟內(nèi),電流密度與電場(chǎng)強(qiáng)度成正比。1.3.2.6易損期心搏周期中較短的一段時(shí)間,在此期間心臟纖維處于不協(xié)調(diào)的興奮狀態(tài),如果受到足夠大的電流刺激,就會(huì)發(fā)生心室纖維性顫動(dòng)注:易損期對(duì)應(yīng)于心電圖中T波的前端,約為心搏周期的10%(見(jiàn)圖12和圖13)1.3.3直流電流的效應(yīng)1.3.3.1直流/交流的等效因數(shù)(k)直流電流與其能誘發(fā)相同心室纖維性顫動(dòng)概率的等效的交流電流的方均根(r.m.s)值之比注:以電擊持續(xù)
17、時(shí)間超過(guò)一個(gè)心搏周期并且心室纖維性顫動(dòng)概率為50%為例,等效因數(shù)約為:1.3.3.2縱向電流縱向流過(guò)人體軀干的電流(如從手到腳)1.3.3.3橫向電流橫向流過(guò)人體軀干的電流(如從手到手)1.3.3.4向上電流通過(guò)人體使腳處于正極性的直流電流1.3.3.5向下電流通過(guò)人體使腳處于負(fù)極性的直流電流2人體電阻抗本條表明人體的電阻抗值取決于很多因素,如接觸電壓、頻率、皮膚的潮濕程度、電流的路徑以及接觸的表面積。關(guān)于人體阻抗的示意圖如圖1所示。2.1人體的內(nèi)阻抗(Zi)通常認(rèn)為人體的內(nèi)阻抗是電阻性的。其數(shù)值主要取決于電流的路徑,與接觸表面積的關(guān)系較小。注:測(cè)試表明,人體的內(nèi)阻抗存在很少的電容分量(參見(jiàn)圖
18、1中的虛線)。圖2所示為人體不同部位的內(nèi)阻抗,采用從手到腳為路徑的百分?jǐn)?shù)表示。當(dāng)電流的路徑是從手到手或從手到腳時(shí),阻抗主要位于四肢(手臂和腿)。若忽略人體軀干的阻抗,可得出如圖3所示的簡(jiǎn)化電路圖。注:為了簡(jiǎn)化電路,假設(shè)手臂和腿的阻抗值相等。2.2皮膚阻抗(Zp)皮膚阻抗可視為電阻和電容的網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)是由半絕緣層和許多小的導(dǎo)電體(毛孔)構(gòu)成的。電流增加時(shí)皮膚阻抗將下降。有時(shí)可以觀察到電流的痕跡(參見(jiàn)2.5.4)。皮膚的阻抗值取決于電壓、頻率、電流持續(xù)時(shí)間、接觸的表面積、接觸的壓力、皮膚的濕潤(rùn)程度、皮膚的溫度和種類。當(dāng)接觸電壓達(dá)到大約直流50 V,即使是同一個(gè)人,皮膚阻抗的值也會(huì)隨著條件的不同而發(fā)
19、生很大的變化,如接觸的表面積、溫度、出汗以及快速呼吸等。當(dāng)接觸電壓較高,大約超過(guò)50 V時(shí),皮膚阻抗會(huì)大幅下降;而當(dāng)皮膚被擊穿時(shí),皮膚阻抗就可以忽略不計(jì)了。至于頻率的影響,則是頻率增加時(shí)皮膚阻抗降低。2.3人體總阻抗(ZT)人體的總阻抗是由電阻性和電容分量組成的。當(dāng)接觸電壓大約達(dá)到50 V時(shí),皮膚阻抗Zp會(huì)發(fā)生顯著的變化,人體總阻抗ZT隨之也發(fā)生類似的顯著變化。當(dāng)電壓較高時(shí),皮膚阻抗對(duì)人體總阻抗的影響越來(lái)越小,同時(shí)它的值越來(lái)越趨近于內(nèi)阻抗Zi的值。關(guān)于頻率的影響,考慮到頻率和皮膚阻抗的依從關(guān)系,人體阻抗在直流時(shí)會(huì)較高,并且會(huì)隨著頻率的增加而降低。2.4人體內(nèi)阻抗(Ro)接觸電壓出現(xiàn)的瞬間,人體
20、電容尚未充電。所以皮膚阻抗Zp1和Zp2可以忽略不計(jì),故初始電阻Ro大約等于人體內(nèi)阻抗Zi(參見(jiàn)圖1)。初始電阻Ro的值主要取決于電流的路徑,與接觸表面積的關(guān)系較小。初始電阻Ro限制了短脈沖的電流峰值(例如來(lái)自電柵欄控制器的電擊)。2.5人體總阻抗值(ZT)2.5.1正弦交流電流50/60 Hz表1中列出的人體總阻抗值,適用于電流路徑是從手到手且具有大的接觸面積(5 000 mm2到10 000 mm2)的活人。當(dāng)電壓達(dá)到50 V時(shí),測(cè)量得出淡水濕潤(rùn)接觸表面積的人體總阻抗值比干燥條件下低10 %到25 %,導(dǎo)電溶液大大降低了阻抗,只相當(dāng)于干燥條件下測(cè)得數(shù)值的一半。當(dāng)電壓大約高于150 V時(shí),人
21、體總阻抗對(duì)濕度和接觸表面面積的依從越來(lái)越小。該數(shù)值是對(duì)成年人、男人和女人的測(cè)量中得出的。參見(jiàn)附錄A相關(guān)描述。圖4所示為接觸電壓達(dá)到5 000 V時(shí)人體總阻抗的范圍,圖5所示為達(dá)到220 V(包括220 V)時(shí)人體的總阻抗(虛線)。表1、圖4和圖5所示值是所知的活著成年人的人體總阻抗。就目前所獲得知識(shí),預(yù)計(jì)兒童的人體總阻抗稍高于成年人,但數(shù)量級(jí)是相同的。表1-大的接觸表面積,50/60 Hz交流電流路徑為手到手的人體總阻抗ZT接觸電壓V不超過(guò)下列三項(xiàng)百分比(百分等級(jí))的人體總電抗值被測(cè)對(duì)象的5 % 被測(cè)對(duì)象的50 % 被測(cè)對(duì)象的95 % 25 501 750 1 4503 250 2 6256
22、100 4 37575 1001 250 1 2002 200 1 8753 500 3 200125 2201 125 1 0001 625 1 3502 875 2 125700 1 000750 7001 100 1 0501 550 1 500漸近值650750850注:有些測(cè)定表明,電流路徑為一手到一腳的人體總體阻抗,稍低于電流路徑為手到手的人體總阻抗(10 % 至30 %)。2.5.2頻率高達(dá)20 kHz的正弦交流電流50/60 Hz人體的阻抗值在更高頻率時(shí)由于皮膚電容的影響而降低;當(dāng)頻率高于5 kHz時(shí),人體總阻抗值則接近于人體內(nèi)阻抗Zi。頻率達(dá)到20 kHz,接觸電壓為10 V
23、和25 V時(shí)所做的測(cè)量參見(jiàn)附錄B。圖6所示為頻率與人體總阻抗ZT的依從關(guān)系,其電流路徑為從手到手、接觸表面積大、接觸電壓10 V并且頻率范圍是25 Hz到20 kHz。圖7所示為頻率與人體總阻抗ZT的依從關(guān)系,其電流路徑為從手到手、接觸表面積大、接觸電壓25 V并且頻率范圍是25 Hz到2 kHz。由此結(jié)果可推導(dǎo)出50 %被測(cè)對(duì)象的人體總抗阻ZT與頻率的關(guān)系曲線,其電流路徑為手到手或從手到腳,接觸電壓是從10V至1000V,頻率是從50 Hz至2 kHz。圖8所示為該曲線。2.5.3直流電流當(dāng)接觸電壓大約達(dá)到150 V時(shí),由于人皮膚電容的阻塞作用,人體直流總電阻RT高于人體交流總阻抗ZT。附錄
24、C所示為采用大接觸面積的直流電流所做的測(cè)量。采用附錄C所述方法確定的直流人體總阻抗RT列于表2中(參見(jiàn)表5中的實(shí)線)。2.5.4電流對(duì)皮膚的效應(yīng)圖9所示為人體皮膚狀況的變化與電流密度和電流持續(xù)時(shí)間之間的關(guān)系曲線。人體皮膚狀況的變化取決于電流密度is(mA/mm2)和電流的持續(xù)時(shí)間。作為指導(dǎo),可提供以下數(shù)值:10 mA/mm2以下,一般觀察不到皮膚會(huì)發(fā)生任何變化。當(dāng)電流的持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)(若干秒)時(shí),電極下的皮膚可能會(huì)呈現(xiàn)出灰白色的粗糙表面(0區(qū));10 mA/mm2和20 mA/mm2之間時(shí),電極邊緣的皮膚會(huì)變紅,同時(shí)會(huì)出現(xiàn)略帶白色的隆起波紋(1區(qū))。20 mA/mm2到50 mA/mm2之間時(shí),
25、電極下的皮膚呈現(xiàn)褐色并深入皮膚。如果電流持續(xù)較長(zhǎng)的時(shí)間(幾十秒),電極周圍可觀察到整個(gè)電流痕跡(水皰)(2區(qū));50 mA/mm2以上,皮膚可能會(huì)被碳化(3區(qū))。在大的接觸面,盡管電流強(qiáng)度會(huì)致命,但是電流密度很低,不會(huì)引起皮膚變化。表2-大的接觸表面積,直流電流路徑為手到手的人體總電阻RT 接觸電壓V不超過(guò)下列三項(xiàng)百分比(百分等級(jí))的人體總電阻值RT (&)被測(cè)對(duì)象的5 % 被測(cè)對(duì)象的50 % 被測(cè)對(duì)象的95 % 2550751001252207001 0002 2001 7501 5101 3401 2301 0007507003 8752 9902 4702 0701 7501 3
26、501 1001 0508 8005 3004 0003 4003 0002 1251 5501 500漸近值650750850注:有些測(cè)定表明,電流路徑為一手到一腳的人體總體電阻稍低于電流路徑為手到手的人體總電阻(10 % 至30 %)。2.6人體初始電阻值(Ro)電流路徑為手到手或一手到一腳和大的接觸表面積,對(duì)50/60 Hz的交流和直流的5 %的人體初始電阻Ro的數(shù)值,都可取作等于500。注:在剛一接觸時(shí),皮膚的電容和人體內(nèi)部的電容都還未被充電,所以初始電阻Ro數(shù)值,與50/60 Hz的交流人體總阻抗ZT的漸近值和關(guān)于直流人體總電阻RT相比,都顯稍低。2.750/60 Hz交流和直流時(shí),
27、人體阻抗與接觸表面積關(guān)系人體內(nèi)阻抗Zi和人體初始電阻Ro的數(shù)值僅是在很小程度上取決于接觸面積。然而,當(dāng)接觸的表面積非常小為幾平方毫米時(shí),其數(shù)值是增加的。皮膚未被擊穿(接觸電壓最大大約為50 V)時(shí),或僅是部分被擊穿(接觸電壓超過(guò)50 V)時(shí),人體總阻抗ZT的數(shù)值取決于接觸的表面積。電流路徑為手到手,人體總抗阻ZT與接觸表面積(接觸電壓范圍為25V到200V,50 Hz交流電,從1 mm2至大約8000 mm2)的關(guān)系見(jiàn)圖10。對(duì)于接觸電壓在100 V 以下,且為小的接觸面積,所測(cè)定的偏差可能很容易達(dá)到平均值的± 50 %,它取決于溫度、壓力、手掌中的部位等。即使快速的呼吸也會(huì)改變阻抗
28、值。在左右兩手的食指之間(接觸面積約為250 mm2)的人體總阻抗ZT與50/60 Hz的交流電接觸電壓從25 V至 200 V范圍之間的關(guān)系曲線,如圖11所示。附錄D描述的是測(cè)定方法。測(cè)定結(jié)果表明一根食指的阻抗為1,000的數(shù)量級(jí)。表3-測(cè)定人體阻抗表ZT與接觸表面積之間關(guān)系曲線的電極電極型號(hào)接觸面積的形狀有效接觸面積mm2附圖mmABCDE黃銅圓柱用絕緣帶適當(dāng)包覆的圓環(huán)形用絕緣帶適當(dāng)包覆的方形絕緣材料圓柱上的圓形電極絕緣材料圓柱上的圓形電極a8,000 大約1,000 大約100101在這種型式內(nèi),還有四個(gè)面積為1 mm2的電極,成十字形的位于距圓柱表面中心的電極30mm處,以便測(cè)定在手掌
29、內(nèi)對(duì)于這些點(diǎn)的偏差。Zi內(nèi)阻抗Zp1 Zp2皮膚阻抗ZT總阻抗IEC 844I94圖1-人體阻抗數(shù)字表示了相對(duì)于路徑為一手到一腳的相關(guān)的人體部分內(nèi)阻抗的百分?jǐn)?shù)。注:為了計(jì)算關(guān)于所給出的電流路徑的人體阻抗ZT,對(duì)電流流通的人體所有部分的部分內(nèi)阻抗以及接觸表面面積的皮膚阻抗都必須相加。圖2-人體內(nèi)阻抗Zip 為一個(gè)肢體(手臂或腿)部分的內(nèi)阻抗。注:從一手到一腳的內(nèi)阻抗大約為75 %,從雙手到雙腳為50 %,而從雙手到人體軀干的阻抗為手到手或一手到一腳的阻抗的25 %。圖3-人體內(nèi)阻抗的簡(jiǎn)化示意圖接觸電壓人體總抗阻圖4-電流路徑為手到手或一手到一腳,50/60 Hz交流接觸電壓至5 000 V時(shí),活
30、人的有效人體總抗阻值的統(tǒng)計(jì)值接 觸 電 壓 人體總抗阻 人體總電阻直流電50/60 Hz交流電圖5-電流路徑為手到手或一手到一腳,50/60 Hz交流接觸電壓至220 V時(shí),活人的有效人體總抗阻值的統(tǒng)計(jì)值頻 率平均值與標(biāo)準(zhǔn)偏差人體總抗阻圖6-手到手的電流路徑,大的接觸面積,接觸電壓為10 V時(shí),10個(gè)活人測(cè)定的人體總阻抗ZT與頻率從25Hz到20kHz的關(guān)系曲線頻 率人體總抗阻圖7-手到手的電流路徑,大的接觸面積,接觸電壓為25 V時(shí),一個(gè)活人測(cè)定的人體總阻抗ZT與頻率從25Hz到2kHz的關(guān)系曲線頻 率人體總抗阻圖8-電流路徑為手到手或一手到一腳,接觸電壓從10V至1000V時(shí),百分等級(jí)為5
31、0 %被測(cè)對(duì)象的人體總抗阻ZT與頻率從50 Hz至2 kHz的關(guān)系曲線電 流 持 續(xù) 時(shí) 間電流密度3區(qū)=皮膚碳化2區(qū)=電流傷痕1區(qū)=皮膚變紅0區(qū)=沒(méi)有效應(yīng)3 區(qū)2 區(qū)1 區(qū)圖9-人的皮膚狀況的變化與電流密度和電流持續(xù)時(shí)間之間的關(guān)系曲線(各區(qū)域的詳細(xì)說(shuō)明見(jiàn)2.5.4)人體總抗阻A接觸表面積 8000mm2B接觸表面積 1000mm2C接觸表面積 100mm2D接觸表面積 10mm2E接觸表面積 1mm2 (220V時(shí)皮膚被擊穿)接觸電壓圖10-接觸電壓(50 Hz)時(shí),人體總抗阻與接觸表面積之間的關(guān)系曲線(詳細(xì)內(nèi)容件附錄D)接觸電壓人體總抗阻人體總電阻1根據(jù)表1,50 Hz交流電,大的接觸面積
32、(約8 000 mm2)的50 %被測(cè)定對(duì)象,電流路徑為手到手的人體總抗阻。電流持續(xù)時(shí)間見(jiàn)附錄A。250 Hz交流電,從左手到右手指尖的電流路徑時(shí)的人體總抗阻。電流持續(xù)時(shí)間為0.02s。3 2,為直流電。圖11-50Hz交流電和直流電,從右手到左手的兩食指尖的電流路徑,接觸表面積約為250mm2,人體總阻抗與接觸電壓之間的關(guān)系曲線315Hz至100Hz范圍內(nèi)正弦交流電流的效應(yīng)本條描述的是頻率在15Hz至100 Hz范圍內(nèi),正弦交流電流通過(guò)人體的效應(yīng)。注:除非特別說(shuō)明,下文中的電流值均指方均根(r.m.s.)值。3.1感知閾和反應(yīng)閾閾取決于若干參數(shù),如與電極接觸的人體面積(接觸面積)、接觸條件(
33、干燥、濕潤(rùn)、壓力、溫度),而且,還取決于個(gè)人的生理特征。與時(shí)間無(wú)關(guān)的0,5mA的一般電流值,是本技術(shù)報(bào)告中假設(shè)的反應(yīng)閾。3.2擺脫閾擺脫閾取決于若干參數(shù),如接觸面積、電極的形狀和尺寸,而且,還取決于個(gè)人的生理特征。在本技術(shù)報(bào)告中,假設(shè)平均值約為10mA。3.3心室纖維性顫動(dòng)閾心室纖維性顫動(dòng)閾取決于生理參數(shù)(人體結(jié)構(gòu)、心臟功能狀態(tài)等)以及電氣參數(shù)(電流的持續(xù)時(shí)間和路徑、電流參數(shù)等)。對(duì)于正弦交流電流(50 Hz或60 Hz),如果電流的流通被延長(zhǎng)到超過(guò)一個(gè)心搏周期,那么纖維性顫動(dòng)閾會(huì)有顯著的下降。這種效應(yīng)是由于誘發(fā)期外收縮的電流使心臟不協(xié)調(diào)的興奮狀態(tài)加劇所導(dǎo)致的結(jié)果。當(dāng)電擊的持續(xù)時(shí)間小于0,1s
34、,電流大于500mA時(shí),就可能發(fā)生纖維性顫動(dòng)。對(duì)于具有如此強(qiáng)度而持續(xù)時(shí)間又超過(guò)一個(gè)心搏周期的電擊,有可能導(dǎo)致可逆性心搏停止。在將動(dòng)物的實(shí)驗(yàn)結(jié)果施用于人體時(shí),針對(duì)左手到雙腳的電流路徑,通??山⒁粭l曲線c1(參見(jiàn)圖14),在曲線c1以下,纖維性顫動(dòng)不大可能發(fā)生。對(duì)于處于10 ms和100 ms之間短持續(xù)時(shí)間的高電平區(qū)間,被選作從500 mA到400 mA的遞減曲線。在電氣事故資料的基礎(chǔ)上,對(duì)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)于1 s的較低電平區(qū)間,被選作在1 s時(shí)的50 mA至持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)于3 s的40 mA的遞減曲線。兩電平區(qū)間用平滑的曲線連接。根據(jù)對(duì)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)計(jì)算,建立了分別為5 %和50 %的纖維性顫動(dòng)概率
35、的曲線c2和c3(參見(jiàn)圖14)。曲線c1、c2和c3適用于關(guān)于左手到雙腳的電流路徑。3.4電流的其他效應(yīng)心室纖維性顫動(dòng)被認(rèn)為是電擊導(dǎo)致死亡的主要原因。也有證據(jù)證明死亡是由于昏厥或心搏停止。在沒(méi)有心室纖維性顫動(dòng)的情況下,病理生理學(xué)效應(yīng),如肌肉收縮、呼吸困難、血壓升高、心跳脈沖形成和傳導(dǎo)的紊亂(包括心房纖維性顫動(dòng)和瞬間的心搏停止)都可能發(fā)生。這些效應(yīng)并非是致命的,且通常具有可逆性,但可能出現(xiàn)電流傷痕。如果有數(shù)安培電流持續(xù)的時(shí)間超過(guò)數(shù)秒,就可能產(chǎn)生可能致命的深度燒傷和其他嚴(yán)重傷害,也可能導(dǎo)致死亡。3.5時(shí)間/電流區(qū)域的說(shuō)明(參見(jiàn)圖14)表4交流15 Hz至100 Hz的時(shí)間/電流區(qū)域區(qū)域名稱區(qū)域范圍
36、生理效應(yīng)AC-10,5 mA的線條a通常沒(méi)有反應(yīng)。AC-20,5 mA至線條ba通常沒(méi)有有害的生理效應(yīng)。AC-3線條b至曲線c1通常沒(méi)有預(yù)期的器官破壞。電流持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)于2 s時(shí)可能出現(xiàn)痙攣狀肌肉收縮和呼吸困難。在沒(méi)有心室纖維性顫動(dòng)的情況下,心跳脈沖形成和傳導(dǎo)的可逆性紊亂,包括心房纖維性顫動(dòng)和瞬間的心搏停止,會(huì)隨著電流幅和時(shí)間而加劇。AC-4曲線c1以上隨著電流幅度和時(shí)間的增加,除3區(qū)的效應(yīng)以外,還可能發(fā)生危險(xiǎn)的病理生理學(xué)效應(yīng),如心搏停止、呼吸停止以及嚴(yán)重的燒傷。AC-4.1c1c2心室纖維性顫動(dòng)的概率增到大約5 %。AC-4.2c2c3心室纖維性顫動(dòng)的概率增到大約50 %。AC-4.3曲線c3
37、以上心室纖維性顫動(dòng)的概率增到50 %以上。a電流的持續(xù)時(shí)間小于10 ms,線條b的人體電流范圍保持在200 mA。3.6心臟-電流系數(shù)(F)的應(yīng)用心臟-電流系數(shù)可用于計(jì)算通過(guò)除左手到雙腳的電流路徑以外的電流Ih,此電流與圖14中的左手到雙腳的Iref具有同樣心室纖維性顫動(dòng)的危險(xiǎn):式中:Iref圖14中的路徑為左手到雙腳的人體電流;Ih表5中各路徑的人體電流;F表5中的心臟-電流系數(shù)。注:心臟-電流系數(shù)被認(rèn)為只是作為各種電流路徑心室纖維性顫動(dòng)相對(duì)危險(xiǎn)的大致估算。對(duì)于不同電流路徑的心臟-電流系數(shù)列于表12。表5不同電流路徑的心臟-電流系數(shù)電流路徑心臟-電流系數(shù)F左手到左腳、右腳或雙腳雙手到雙腳左手
38、到右手右手到左腳、右腳或雙腳背脊到右手背脊到左手胸膛到右手胸膛到左手臀部到左手、右手或雙手1,01,00,40,80,30,71,31,50,7例如:從手到手的200 mA的電流與從左手到雙腳的80 mA的電流,具有產(chǎn)生心室纖維性顫動(dòng)的相同可能性。圖12心搏期間心室易損期的出現(xiàn) 數(shù)字表示興奮傳導(dǎo)的后續(xù)階段圖13易損期心室纖維性顫動(dòng)的觸發(fā) 對(duì)心電圖(ECG)和血壓的影響注:關(guān)于心室纖維性顫動(dòng),本圖描述電流路徑為左手到雙腳的效應(yīng)。其他的電流路徑,參見(jiàn)3.6和表5。電流持續(xù)時(shí)間小于0,2 s的閾值只適用于心搏周期易損期的電流流動(dòng)。圖14交流電流15 Hz至100 Hz的效應(yīng)的時(shí)間/電流區(qū)域(具體說(shuō)明
39、,參見(jiàn)表4)4直流電流的效應(yīng)本條說(shuō)明通過(guò)人體的直流電流的效應(yīng)。注1:術(shù)語(yǔ)“直流電流”是指無(wú)紋波直流電流。然而,關(guān)于纖維性顫動(dòng)效應(yīng),對(duì)于含有不大于10%方均根值的正弦紋波電流的直流,本章給出的數(shù)據(jù)是保守的。注2:紋波的影響在IEC 479-2的第5章中敘述。4.1感知閾和反應(yīng)閾這兩個(gè)閾取決于若干參數(shù),如接觸面積、接觸條件(干燥度、濕度、壓力、溫度)、通電時(shí)間以及個(gè)人的生理特征。與交流不同,在感知閾水平時(shí)直流只有在接通和斷開(kāi)時(shí)才有感覺(jué),而在電流流過(guò)期間不會(huì)有其他感覺(jué)。在與交流類似的研究條件下測(cè)得的反應(yīng)閾約為2mA。4.2擺脫閾與交流不同,直流沒(méi)有確切的擺脫閾。只有在電流接通和斷開(kāi)時(shí),才會(huì)引起肌肉疼
40、痛和痙攣狀收縮。4.3心室纖維性顫動(dòng)閾如同在交流纖維顫動(dòng)閾中所說(shuō)明的(參見(jiàn)3.3),直流的纖維性顫動(dòng)閾也取決于生理和電氣參數(shù)。由電氣事故資料得知,似乎通??v向電流才會(huì)有心室纖維性顫動(dòng)的危險(xiǎn)。至于橫向電流,由動(dòng)物實(shí)驗(yàn)得知在更高的電流強(qiáng)度時(shí)也可能發(fā)生。從動(dòng)物的實(shí)驗(yàn)及電氣事故資料得知,向下電流的纖維性顫動(dòng)閾約為向上電流的兩倍。電擊時(shí)間長(zhǎng)于一個(gè)心搏周期時(shí),直流的纖維性顫動(dòng)閾比交流要高好幾倍。當(dāng)電擊時(shí)間短于200 ms時(shí),其纖維性顫動(dòng)閾和交流以方均根的閾值大致相同。與交流的時(shí)間/電流區(qū)域(參見(jiàn)圖14)相比,曲線的繪制是通過(guò)將動(dòng)物實(shí)驗(yàn)獲得的結(jié)果用于人體實(shí)現(xiàn)的。它們適用于縱向向上的電流。以下曲線c1(參見(jiàn)圖
41、15)不太可能發(fā)生纖維性顫動(dòng)。曲線c2和c3(參見(jiàn)圖15)表示纖維性顫動(dòng)的概率分別約為5%和50%。對(duì)于縱向向下的電流,以近似于2的系數(shù),必須將曲線都變換到比較高的電流幅度。4.4電流的其他效應(yīng)電流超過(guò)大約100 mA時(shí),通電期間,四肢有發(fā)熱感。在接觸面的皮膚內(nèi)會(huì)感到疼痛。300 mA的橫向電流流過(guò)人體幾分鐘時(shí),隨著時(shí)間和電流量的增加,可引起可逆性心律失常、電流傷痕、燒傷、頭昏,并且有時(shí)會(huì)失去知覺(jué)。超過(guò)300 mA時(shí),往往會(huì)失去知覺(jué)。電流達(dá)數(shù)安培持續(xù)時(shí)間超過(guò)幾秒,就可能發(fā)生深度燒傷和其他損傷,甚至死亡。4.5時(shí)間/電流區(qū)域的說(shuō)明(參見(jiàn)圖15)表6直流的時(shí)間/電流區(qū)域區(qū)域名稱區(qū)域范圍生理效應(yīng)DC
42、-12mA的線條a通常沒(méi)有反應(yīng)電流接通或斷開(kāi)時(shí),有輕微的刺痛感DC-22 mA至線條ba通常沒(méi)有有害的生理效應(yīng)DC-3線條b至曲線c1通常沒(méi)有預(yù)期的器官破壞。隨著電流幅度和時(shí)間的增加,可能發(fā)生心臟脈沖的形成和傳導(dǎo)的可逆性紊亂DC-4曲線c1以上隨著電流幅度和時(shí)間的增加,除3區(qū)的效應(yīng)以外,還可能發(fā)生危險(xiǎn)的病理生理學(xué)效應(yīng),如嚴(yán)重的燒傷DC-4.1c1c2心室纖維性顫動(dòng)的概率增到大約5 %DC-4.2c2c3心室纖維性顫動(dòng)的概率增到大約50 %DC-4.3曲線c3以上心室纖維性顫動(dòng)的概率達(dá)50 %以上a電流的持續(xù)時(shí)間小于10 ms,線條b的人體電流范圍保持在200 mA。注:關(guān)于心室纖維性顫動(dòng),本圖
43、描述電流路徑為從左手到雙腳的縱向電流的效應(yīng)。電流持續(xù)時(shí)間小于0,2s的閾值僅適用于心搏周期易損期的電流。圖15直流電流效應(yīng)的時(shí)間/電流區(qū)域(具體說(shuō)明,參見(jiàn)表6)附錄引言IEC 479(1984 第二版)第1章關(guān)于人體所帶電流阻抗既不是在高頻交流也不是直流下的阻抗信息。同樣,人體阻抗與接觸表面積關(guān)系仍未知。就內(nèi)阻抗而言,為計(jì)算特別電流通路(如從上臂到人體軀干)的抗阻,需要更多人體各條通路的資料。這些通路不時(shí)出現(xiàn)在電力事故中。另一方面,需要一張簡(jiǎn)單的人體內(nèi)部阻抗的圖表,用以估計(jì)當(dāng)前各種通路的事故發(fā)生頻率,如雙手到人體軀干。所以,第1章必需重寫并且通過(guò)分割2.5條增加需要的信息。人體總阻抗值(ZT)
44、如下:2.5.1正弦交流電流50/60 Hz2.5.2頻率高達(dá)20 kHz的正弦交流電流2.5.3直流2.5.4電流對(duì)皮膚的效應(yīng)2.750/60 Hz交流和直流時(shí),人體阻抗與接觸表面積關(guān)系。事實(shí)證明,在各種頻率下很難進(jìn)行測(cè)量。由于人體總阻抗迅速降低,甚至在25 V和500 Hz頻率以上時(shí),感覺(jué)不適。因此在25 V時(shí),只有少數(shù)人曾在高達(dá)20 kHz時(shí)受過(guò)測(cè)量。曾有50個(gè)人在10 V接觸電壓時(shí)測(cè)量,頻率高達(dá)20 kHz,同時(shí)在25 V直流下也進(jìn)行了測(cè)量。由于試驗(yàn)中存在不適感和可能的潛在危險(xiǎn),測(cè)量?jī)H在一名成年人身上進(jìn)行,采用大接觸面積,手到手,直流高達(dá)200 V。在同一人身上,50 Hz交流高達(dá)20
45、0 V,測(cè)量各種接觸表面積,手到手和指尖之間也進(jìn)行了試驗(yàn)。在指尖(右手和左手食指)之間和右手和左手拇指的球之間的測(cè)量系列用直流高達(dá)200 V重復(fù)。這些測(cè)量證明了上述大約150 V人體總阻抗在50 Hz交流時(shí)同人體總電阻在直流情況下的差異甚微。所以測(cè)量在附錄中有簡(jiǎn)要說(shuō)明。附錄A(標(biāo)準(zhǔn)的附錄)對(duì)活人和尸體進(jìn)行測(cè)量及其統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果。為了獲得活人的人體總阻抗的真實(shí)數(shù)值,采用了如下步驟:1)在干燥條件下,用較大圓柱電極(約8000 mm2)、按電流路徑從手到手的方式,對(duì)50名活人在接觸電壓15V和100名活人在接觸電壓25V下分別進(jìn)行測(cè)定。兩種獨(dú)立統(tǒng)計(jì)方法得出的結(jié)果基本相同,可確定人體總阻抗數(shù)值的百分等
46、級(jí)為5%、50%及95%。在施加電壓0.1s后進(jìn)行的測(cè)量。2)活人人體總電阻是在上述項(xiàng)目1)條件下,且接觸電壓約高達(dá)150 V、另外高達(dá)200 V的接觸電壓電擊持續(xù)時(shí)間高達(dá)0.03s時(shí)進(jìn)行的測(cè)量。3)在干燥和濕潤(rùn)條件下,采用同上述項(xiàng)目1)相似條件,接觸電壓從25 V到5 000 V,使用大電極(約9 000 mm2),按電流通路從手到手、手到腳的方式,在大量的尸體上進(jìn)行了測(cè)量。如在項(xiàng)目1)中一樣,確定了人體總阻抗數(shù)值的百分等級(jí)為5%、50%及95%。在施加電壓3s后進(jìn)行的測(cè)量。4)通過(guò)尸體上述項(xiàng)目3)測(cè)量所得的人體總電阻,在接觸電壓高達(dá)220 V時(shí),過(guò)高皮膚阻抗通過(guò)調(diào)整曲線進(jìn)行修改,達(dá)到在活人
47、上的測(cè)量值。附錄B(標(biāo)準(zhǔn)的附錄)頻率對(duì)人體總阻抗(ZT)的影響為了獲得頻率對(duì)活人的人體總阻抗ZT影響的真實(shí)數(shù)值,采用了如下步驟:1)在干燥條件下,用較大圓柱電極(約8000mm2),接觸電壓10V,頻率范圍25Hz至20kHz,電流路徑從手到手,在10名活人身上進(jìn)行測(cè)定。通過(guò)統(tǒng)計(jì)方法確定了5%、50%及95%被測(cè)對(duì)象的人體總電阻RT的數(shù)值。2)由于強(qiáng)肌肉效應(yīng),在第1)項(xiàng)所述條件下,接觸電壓25V,頻率范圍25Hz至20kHz,只在一名活人身上進(jìn)行測(cè)定。第1)項(xiàng)和第2)項(xiàng)的測(cè)定均在施加電壓0.05 s后進(jìn)行。這些測(cè)定的結(jié)果見(jiàn)圖6和圖7。3)對(duì)于50%被測(cè)對(duì)象,圖6中的接觸電壓為10V,圖8采用表
48、1中頻率50Hz、接觸電壓從25V至1000V的數(shù)值。圖8顯示了接觸電壓為從10V至1000V、50%被測(cè)對(duì)象的人體總阻抗與頻率從50Hz至20kHz的關(guān)系曲線,其中50Hz、750Q與2kHz、600Q的漸進(jìn)值之間呈直線。從10V至1000V的接觸電壓曲線(參見(jiàn)圖8中的虛線)作圖類似于10V和25V的接觸電壓曲線(根據(jù)第1)項(xiàng)和第2)項(xiàng)中描述的測(cè)定)。附錄C(標(biāo)準(zhǔn)的附錄)直流電流的人體總電阻(RT)為了獲得活人的人體總電阻RT的真實(shí)數(shù)值,采用了如下步驟:1)在干燥條件下,用較大圓柱電極(約8000mm2),頻率從25Hz到20kHz直流接觸電壓10V,電流路徑從手到手,對(duì)50名活人進(jìn)行測(cè)定。
49、通過(guò)統(tǒng)計(jì)方法確定了5%、50%及95%被測(cè)對(duì)象的人體總電阻RT的數(shù)值。2)采用50Hz交流接觸電壓超過(guò)1000V的人體總阻抗?jié)u進(jìn)值及表1中220V條件下的數(shù)值來(lái)調(diào)整直流接觸電壓為25V至220V的人體總電阻RT曲線(參見(jiàn)圖5)。根據(jù)上述方法確定的直流電流人體總電阻RT數(shù)值見(jiàn)表2。接觸電壓25V的條件下對(duì)50名活人進(jìn)行測(cè)定時(shí),應(yīng)在幾秒內(nèi)緩慢增加電壓至25V以防有疼痛感。注:超過(guò)1000V時(shí)可假定皮膚阻抗的影響可以忽略,因此ZT和RT實(shí)際上具有相同數(shù)值。附錄D(標(biāo)準(zhǔn)的附錄)人體總阻抗(ZT)與接觸表面積之間的關(guān)系測(cè)定1)鑒于疼痛感和較高接觸電壓下存在危險(xiǎn)的可能性,只在一名男性成年人身上進(jìn)行測(cè)定。在
50、50 Hz交流接觸電壓25V的條件下,他的人體阻抗在100名活人被測(cè)對(duì)象中接近平均水平。因此,可以假定圖10和圖11中所示的數(shù)值與活人被測(cè)對(duì)象的人體總阻抗的可能數(shù)值的50%或平均水平大致接近。2)被測(cè)對(duì)象的人體總阻抗在如下條件下測(cè)定:干燥條件、電流路徑從手到手、50Hz交流接觸電壓從25V至200V。這些測(cè)定均在通電時(shí)間結(jié)束時(shí)進(jìn)行。人體總阻抗與接觸表面積之間的關(guān)系測(cè)定所采用的電極見(jiàn)表3。采用了以下電流路徑和通電時(shí)間:電極型號(hào)A:接觸面積8000 mm2,雙手握住電極,通電時(shí)間0.1s。電極型號(hào)B:接觸面積1000 mm2,雙手握住電極,通電時(shí)間為幾秒增加至75V,75V以上持續(xù)0.1s。電極型
51、號(hào)C:接觸面積100 mm2,電極按壓在雙手掌心,通電時(shí)間為幾秒增加至75V,75V以上持續(xù)0.1s。電極型號(hào)D:接觸面積10mm2,電極按壓在雙手掌心,通電時(shí)間為幾秒增加至100V,100V以上持續(xù)0.1s至0.3s。電極型號(hào)E:接觸面積1mm2,電極按壓在雙手掌心,通電時(shí)間為幾秒增加至150V,150V以上持續(xù)0.1s至.2s(在220V觀察到皮膚擊穿)。3)50Hz交流接觸電壓和50Hz直流流接觸電壓(電壓范圍均為從25V至200V),測(cè)定左右兩手食指指尖之間人體總阻抗。在施加電壓20s后進(jìn)行測(cè)定。對(duì)于交流電,當(dāng)接觸電壓過(guò)零時(shí)施加電壓。結(jié)果如圖11所示,隨著接觸電壓升高,直流條件下所得的
52、數(shù)值接近交流條件下所得的數(shù)值。從圖11也可知,50Hz交流電壓200V時(shí),與在手掌(接觸表面積約為8000mm2)開(kāi)始電流路徑的相比,一根食指(接觸表面積約為250mm2)增加的阻抗約為1000Q。這與之前在尸體上所得的測(cè)定結(jié)果一致。附錄E(資料性附錄)參考文獻(xiàn)第2條1.Freiberger, H: Der elektrische Widerstand des menschlichen Körpers gegen technischen Gleich- und Wechselstrom, Verlag Julius Springer, Berlin, 1934. Translated
53、 into English by Allen Translation Service, Maplewood, N.Y.,U.S.A., No. 9005.2.Biegelmeier, G.: Report on the electrical impedance of the human body and on the behaviour of residual current-operated earth-leakage circuit-breakers in case of direct contact for tensions up to 200 V a.c, 50 Hz, Transac
54、tions: Symposium on electrical shock safety criteria, Toronto, 1983. Pergamon Press, Toronto, 1984.3.Biegelmeier, G.: “Über den Einfluss der Haut auf die Körperimpedanz des Menschen”, E.u.M., Vol.97 (1980) No. 9, p. 3693784.Sam, U.: “Neue Erkenntnisse über die elektrische Gefährdung des Menschen bei Teildurchströmungen des Körpers”, VDRI-Jahrbuch 1969, Nordwestl. Eisen-und Stahl-Berufsgenossenschaft, Hannover.5.Osypka, P.: “Messtechnische Untersuchungen über Stromstärke, Einwirkungsdauer und Stromwe
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