電氣從業(yè)者都知道這么一個數(shù)字 —— 36,它代表了我們所知的安全電壓。從業(yè)這么多年,說這個數(shù)字深入人心也絕不為過。
行業(yè)規(guī)定安全電壓為36V,安全電流為10mA,原因如下:
電擊對人體的危害程度,主要取決于通過人體電流的大小和通電時間長短。電流強度越大,致命危險越大;持續(xù)時間越長,死亡的可能性越大。能引起人感覺到的最小電流值稱為感知電流,交流為1mA,直流為5mA;人觸電后能自己擺脫的最大電流稱為擺脫電流,交流為10mA,直流為50mA;在較短的時間內(nèi)危及生命的電流稱為致命電流,如100mA的電流通過人體1s,可足以使人致命,因此致命電流為100mA。
人體對電流的反映:
8~10mA 手擺脫電極已感到困難,有劇痛感(手指關節(jié))。
20~25mA 手迅速麻痹,不能自動擺脫電極,呼吸困難。
50~80mA 呼吸困難,心房開始震顫。
根據(jù)歐姆定律(I=U/R)可以得知流經(jīng)人體電流的大小與外加電壓和人體電阻有關。人體電阻除人的自身電阻外,還應附加上人體以外的衣服、鞋、褲等電阻,而且影響人體電阻的因素很多,如皮膚潮濕出汗、帶有導電性粉塵、加大與帶電體的接觸面積和壓力以及衣服、鞋、襪的潮濕油污等情況,均能使人體電阻降低。
所以通常流經(jīng)人體電流的大小是無法事先計算出來的。因此,為確定安全條件,往往不采用安全電流,而是采用安全電壓來進行估算:一般情況下,也就是干燥而觸電危險性較大的環(huán)境下,科學家們通過實驗得出了,這種情況下人體的最大電阻,在經(jīng)過反推得出了人體安全電壓數(shù)值。這個數(shù)值剛好就是36V。這就是人體安全電壓36V的來源。
可是安全電壓并非絕對安全,也有發(fā)生36V等電壓下觸電死亡的事故。這是因為人體電阻因人而異,并受環(huán)境條件等影響。如果操作現(xiàn)場狹窄、潮濕或人在金屬容器、礦井、管道內(nèi)工作,觸電后難于擺脫帶電體,即使使用36V安全電壓,仍有觸電致死的可能性。
因此,使用安全電壓時也應視環(huán)境不同而采用相應的安全電壓。對于人體而言,電流才是更關鍵的參數(shù)。高電壓不一定會殺掉你,但是強電流一定會殺掉你,那為什么不直接寫安全電流呢?因為電網(wǎng)的標準里只有電壓才是恒定不變的,在額定電壓下,電阻越大,通過的電流越小。
對于潮濕而觸電危險性較大的環(huán)境(如金屬容器、管道內(nèi)施焊檢修),安全電壓規(guī)定為12V,這樣,觸電時通過人體的電流,可被限制在較小范圍內(nèi),可在一定的程度上保障人身安全。
人體電阻的大小是影響觸電后人體受到傷害程度的重要物理因素。人體電阻由(體內(nèi)電阻 )和(皮膚)組成,體內(nèi)電阻基本穩(wěn)定,約為500Ω。接觸電壓為220V時,人體電阻的平均值為1900Ω;接觸電壓為380V時,人體電阻降為1200Ω。經(jīng)過對大量實驗數(shù)據(jù)的分析研究確定,人體電阻的平均值一般為2000Ω左右,而在計算和分析時,通常取下限值1700Ω。由于人體電阻較大,低電壓一定不會在人體產(chǎn)生強電流。所以低電壓一定是安全的,通常12V電壓為絕對安全電壓。