1. 電氣事故的種類
電氣事故包括電流、電磁場對人體的傷害,電氣火災、爆炸、雷擊及異常停電等事故,本節主要討論電流對人體的傷害。
電流通過人體時會產生熱、電解、機械(電動力) 和生物效應。電流的熱效應表現為人體局部灼傷。電流所流經的血管、神經、心臟、大腦以及其他辭官熱量聚增,導致上述器官的功能發生障礙。電流的電解效應表現為組織液(包括血液) 分解,并伴隨物理-化學成分的嚴重破壞。電流的生物效應表現為電流通過人體時刺激活組織,使得活組織結構由相對的生理靜止狀態過渡到特殊的活動狀態,產生反射性響應。如電流直接通過肌肉組織,則由此引起肌肉收縮。未承受電流直接刺激的器官還可能由于中樞神經系統產生的反射作用而使其正�;顒邮艿絿乐仄茐摹T诨罱M織中,首先是在肌肉(包括心肌) 以及中樞神經系統和周圍神經系統中不斷地產生生物電勢。外部電流與極微弱的生物電互相作用時,破壞了生物電對人體組織和器官的正常作用,并抑制生物電的產生,從而使人體出現特異的功能障礙,導致死亡。觸電時電流對人體的傷害,可分為局部電傷和全身性電傷(電擊) 。
(1) 局部電傷
局部電傷是指在電流或電弧的作用下,人體的部分組織的完整性明顯地遭到損傷。有代表性的局部電傷有:電灼傷、電標志、皮膚金屬化、機械損傷和電光眼。
1) 電灼傷
可分為接觸灼傷(又稱電流灼傷) 和電弧灼傷。前者是人體與帶電體直接接觸、電流通過人體時產生熱效應的結果,通常造成皮膚灼傷,只有在大電流通過人體時才可能損傷皮下組織。后者是指電氣設備的電壓較高時產生強烈的電弧或電火花,灼傷人體,甚至擊穿部分組織或器官,并使深部組織燒死或四肢燒焦。此時,由于人體表面的大面積灼傷或由于呼吸麻痹而致死。
2) 電標志
亦稱電流痕記或電錢記。電流流過人體時,在皮膚上留下青色或淺黃色斑痕。其形狀多為圓形或橢圓形,有時與所觸及的帶電體形狀相似。受雷電擊傷的電標志圖形頗似閃電狀。
電標志經治療后皮膚上層壞死部分脫落,皮膚恢復原來色澤、彈性和知覺。
3) 皮膚金屬化
常發生于兩種情況下,即:帶負荷拉斷路開關或閘刀開關所形成的弧光短路,此時,被熔化了的金屬微粒向四處飛濺,如果撞擊到人體的裸露部分,則滲入皮膚上層,形成表面粗糙的灼傷,經過一定時間,損傷的皮膚完全脫落。在形成皮膚金屬化的同時常伴有電弧灼傷,這比前者更為嚴重。皮膚金屬化的另一種形成原因是人體某部分長時間緊密接觸帶電體,使皮膚發生電解作用,一方面電流把金屬粒子帶人皮膚;另一方面有機組織液分解成堿性和酸性離子,金屬粒子與其中酸性離子化合成鹽,呈現出特殊顏色。根據顏色可知皮膚內所含金屬類別。
4) 機械損傷
電流通過人體時產生的機械-電動力效應。在這種情況下,肌肉發生不由自主的劇烈抽搐性收縮,致使腱、皮膚、血管以及神經組織斷裂,甚至使關節脫位或骨折。
5) 電光眼
眼睛受到紫外線或紅外線照射后,角膜或結膜發炎。維修電氣設備的工作人員應佩帶護目鏡以預防紫外線和紅外線照射以及熔化的金屬粒子濺及眼部。
(2) 全身性電傷(電擊)
電擊是電流流經人體的結果。遭受電擊后,人體維持生命的重要器官和系統的正常活動受到破壞,甚至導致死亡。
2. 影響電擊傷害程度的因素
(1) 人體電阻及影響因素
1) 人體電阻
由于人體內大部分活組織中含有大量的水,因而可以將活組織著作是電解質,所以說人體是導電體,但與金屬類導體的導電機理全然不同,它屬于離子導電范疇。由于活組織所特有的極為復雜的生物化學和生物物理學過程,致使人體電阻是一個變量,與皮膚狀態、電路參數、生理學因素及環境狀況等因素之間存在非線性的函數關系。在某種程度上兼有第一類導體(半導體) 和第二類導體(電解質) 的性質。
人體的各種組織具有不同的電阻值,其中皮膚電阻是決定整個人體電阻的主要因素。
2) 人體電阻與皮膚狀況的關系
當人體皮膚表面潮濕時,因水分具有較大的導電率而使皮膚電阻大大降低。若皮膚長時間濕潤,可導致角質層松軟,水分達到飽和,皮膚電阻幾乎完全消失。因此,當手或皮膚的某部分在潮濕情況下操作電器設備時,容易釀成觸電事故。
汗液的導電能力很強,這是因為汗液中含有水和溶解于水中的礦物鹽以及某些物質代謝產物。因而在出汗條件下使用電器設備時,增加了觸電的危險性。
皮膚受到污染時(特別是導電性好的物質,如:金屬粉末、炭墨塵、煤塵等貼附于皮膚上時),將會使皮膚電阻大為降低,在這種情況下使用電器設備或工具時,觸電危險性大為增加。
3) 人體電阻與電路參數的關系
人體電阻與所接觸的電壓、電流的種類(交流、直流) 和頻率,電流大小與通過電流的持續時間以及帶電體接觸人體部位等諸多因素有關。
人體不同部位的皮膚電阻值各異。這是因為皮膚角質層的厚度不一,表面汗腺分布不勻、皮膚血管充血程度不同等所決定的。面部、頸部、手掌以上部位(臂) 、腋窩和手背的皮膚電阻最小。
人體對于直流電的電阻比其對于任何頻率的交流電的電阻都大。隨著頻率的增加,電阻值降低。這種差別僅僅體現在接觸電壓在10V以下的場合,高于50V時人體電阻對于直流電和交流電所呈現的電阻是相同的。
4) 人體電阻與生理因素和周圍環境因素之間的關系
通常女性的人體電阻比男性小,青少年的人體電阻比成人小,這顯然是由于前者的皮膚薄而細嫩所致。生理刺激(疼痛、聲、光等突然刺激) 可導致人體電阻在短時間(幾分鐘) 內下降20%~25%。在密閉房間內,空氣中氧氣分壓比露天低,在其他條件相同的情況下,人體電阻相應降低,因而增加觸電的危險性。
(2) 電流
人觸電時,通過人體的電流是主要傷害因素。其傷害程度與電流大小、電流通過的持續時間和電流頻率等密切相關。
1) 電流作用于人體的危險性隨電流的大小而改變
�、� 感覺電流;通過人體時能引起感覺興奮的電流,稱為感覺電流。當人體通過交流電流(50Hz)1.lmA,直流電6mA時,開始感覺到有電流的作用。皮膚有輕微搔癢感和微弱的針刺感。只有當較長時間通過人體,才可能對健康產生不良影響。更為嚴重的是當人感覺到電流作用后,有可能做出不正確的動作,在毫無防備的情況下尤其如此,增加了在帶電部分附近、高空以及其他危險場所作業時發生事故的可能性。
�、� 安全電流:是指可以長時間(幾個小時) 通過人體而沒有傷害、也不會引起任何痛感的電流稱之為安全電流。實際應用中常取50~70A作為50 Hz交流電的安全電流最大值;取100~125A作為直流電的安全電流最大值。
�、� 粘著電流:是指電流流過人體時,使握住導體的手產生不可抗拒的痙攣性肌肉收縮的電流。粘著電流不會立即對人體造成傷害,但長時間通過時,可能使心肺的機能受到嚴重的破壞。直流電不存在粘著電流。50 Hz交流電的最小粘著電流值:男性平均為16 mA,女性平均為11 mA,兒童為8 mA。當電流達到25~50 mA時,可出現呼吸困難直至死亡。
�、� 致顫電流:經過機體時引起心臟纖維性顫動的電流,稱為致顫電流。當 50 Hz的交流電以50 mA以上的電流沿手-手或手-腳路徑通過人體時,僅通電1~3秒鐘,即可使心臟出現纖維性顫動或停止跳動。50 Hz交流電的致顫電流的平均閾值為100 mA,直流電的致顫電流閾值300 mA。大于5 A的電流,無論是交流或直流,均會引起心臟停止跳動,還會引起呼吸麻痹。
2) 通電時間越長,造成重傷或死亡的幾率越大
3) 電流通過人體的途徑對觸電后果起決定性的作用
電流由其他途徑通過人體時,可引起這些重要器官起反射作用,但如果流經心、肺、腦等重要器官時,危險性極大,甚至可引起死亡。
(3) 電壓
在500 V以下時,直流電比交流電安全得多。當電壓更高時,直流電將比50 Hz交流電更危險。
除上述之外,人體素質對觸電后果也有影響,如健康狀況、心理狀態、精神準備以及技術水平和訓練有素與否都與觸電后果有明顯關系。
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