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一千安培 攻略 千安培小时计算方法

2023-06-02 00:09:11      小编:      我要评论

一个关于电气安全的常见短语是这样的:不是电压死了,而是电流!虽然这是合理的,但除了这个简单的格言,还有更多关于电击危险的理解。如果电压没有危险,没有人会打印并显示以下标志:高压危险!

原则上,电流杀戮是正确的:电流会燃烧组织,冻结肌肉,使心脏纤维化。然而,电流不仅会自行产生:还必须有可用的电压来激励电流流过受害者。必须考虑到这一点,一个人的身体也表现出对电流的电阻。

根据电压,电流和电阻的欧姆定律,并以给定电压和电阻的电流表示,我们有以下公式:

除以物体在两点之间提供的电阻外,通过物体的电流等于施加在物体两点之间的电压。显然,电流流动的电压越高,流过任何给定电阻值的可能性就越大。因此,高压的风险会产生足够的电流,导致人受伤或死亡。相反,如果物体具有较高的电阻,则对于任何给定的电压,都会有较少的电流流过。电压的危险性取决于电路中对抗电流的总电阻。

身体抵抗力不是固定的。它因人而异,随时间而变化。甚至还有一种基于脚趾和手指之间电阻测量的人体脂肪测量技术。人体脂肪是一种影响人体电阻值的组织。不同百分比的人体脂肪提供不同的电阻。为了使该技术准确工作,人员必须在测试前几小时调整液体摄入量,这表明人体水是影响人体电阻的另一个因素。

人体的等效电阻也取决于与皮肤的接触方式:从手、手到脚、脚到脚、手到肘部等。汗液富含盐和矿物质,是液体的优良电导体。同样含有高导电化学物质的血液也是如此。因此,接触汗手或裸伤口的电线产生的电流阻力远低于干净干燥皮肤。

用敏感的电表测量电阻时,握住手指之间的电表金属探针,测量约100万欧姆的电阻(1MΩ)。当测量人员紧紧挤压探针时,仪器显示出较小的电阻,当测量人员松散地握住它们时,表示较大的电阻。坐在我的电脑旁,输入这篇文章时,我的手干净干燥。如果我在炎热肮脏的工业环境中工作,手之间的电阻可能会小得多,对致命电流的抵抗力会降低,触电的威胁会更大。

电流有多大有害?

这个问题的答案也取决于几个因素。 个体的身体化学性质对电流的影响很大。 有些人对电流非常敏感,会受到静电的影响,导致不自愿的肌肉收缩。 其他人可以从释放静电中吸出大量火花,几乎感觉不到,更不用说肌肉痉挛了。 尽管存在这些差异,但通过测试制定了一般的指导原则,表明可以使用非常小的电流来显示有害影响。 以毫安为单位显示的所有电流(毫安等于1/1000安培):

不同电流强度的有害影响:电对人体的影响表

“ Hz代表赫兹单位。它是交流电交流速度的测量,也称为频率。因此,它被标记为 60 Hz AC数字列表示每秒60个周期(1个周期)=频率交变的电流在一个方向,然后在另一个方向流动)。最后一栏标记为 10 kHz AC,指交流电,每秒完成1万(10000)个来回循环。

请记住,这些数字只是近似值,因为具有不同身体化学性质的个体可能会有不同的反应。在某些情况下,只有17毫安AC全胸电流足以诱发试者中诱发纤颤。诱发性纤颤的数据大多来自动物试验。显然,在人类受试者中进行诱发性心室纤颤测试是不现实的,因此可用数据是粗略的。哦,如果你想知道,我不知道为什么女人比男人更容易受到电流的伤害!假设我把手放在60 Hz交流电压源的端子(每秒60个周期)。在这种干净干燥的皮肤条件下,产生20毫安电流需要多少电压(足以让我无法释放电压源)?我们可以用欧姆定律来确定:

E =IR E =(20 mA)(1MΩ)E = 20,000伏或20 kV

请记住,从电气安全的角度来看,这是最好的情况(清洁和干燥的皮肤)。这个电压数表示诱发电击颤抖所需的电压大小。引起疼痛和震惊所需的电压要低得多!此外,请记住,任何特定电流的生理效应都可能与不同的人有很大的不同,这些计算只是粗略的估计。

把水洒在手指上模拟出汗,我只能测量1.7万欧姆(17万欧姆)kΩ)手对手电阻。请记住,只有每只手的一根手指接触到细金属线。重新计算产生20毫安电流所需的电压,我们得到以下数字:

E =IR E =(20 mA)(17kΩ)E = 340伏

一只手到另一只手只需要340伏特的电位就能产生20毫安的电流。然而,致命的电击仍然可以通过较低的电压接收。通过与戒指接触(手指周围缠绕一条金带,是极好的电击接触点)或与大型金属物体(如烟斗或金属手柄)的完全接触,提供了较低的人体电阻系数,人体电阻值可能低至1000欧姆(1kΩ),因此,较低的电压可能会对身体造成潜在的伤害。

E =IR E =(20 mA)(1kΩ)E = 20伏

请注意,在这种情况下,20伏特足以通过人产生20毫安电流。足以引起电击颤抖。请记住,有人建议只有17毫安的电流可能会引起心室(心脏)颤抖。因为手间电阻是1万Ω,所以这种危险情况只需要17伏。

E =IR E =(17 mA)(1kΩ)E = 17伏

就电气系统而言,17伏不是很大。当然,这是60 Hz交流电压和人体电导率优异的最坏情况场景确实表明,在某些情况下,即使是非常低的电压也可能构成严重威胁。

产生1000Ω身体电阻的必要条件不必像提出的条件那样极端(皮肤湿滑,接触金戒指)。施加电压可能会降低身体电阻(特别是如果电击收缩导致受害者紧紧抓住导体),因此在恒定电压下,第一次接触后电击的严重性可能会增加。一开始,轻微的电击可能会升级为足以严重杀死它们的东西,因为它们的身体抵抗力降低,电流相应增加。

该研究提供了一组类似的数字来解释不同条件下人体接触点的电阻:

触摸手指的电线:干手指,4万Ω至1,000,000Ω;湿手指,4,000Ω至15,000Ω。

用手握住电线:干手,15000到500000Ω;湿手,3000到50000Ω。

用手拿金属钳:干手,5万Ω至10,000Ω;湿手,1,000Ω至3,000Ω。

手掌接触:干手,3000Ω至8,000Ω;湿手,1,000Ω至2,000Ω。

一只手抓住1.5英寸金属管:干手,1000Ω至3,000Ω;湿手,500Ω至1,500Ω。

用两只手抓住1.5英寸的金属管干手,500英寸Ω至1,500kΩ;湿手,250Ω至750Ω。

将手浸入导电液中:200Ω至500Ω。

注意两种情况下涉及1.5英寸金属管的电阻值。用两只手抓住管道测得的电阻恰好是一只手抓住管道电阻的一半。


手持金属管的电阻

两只手的身体接触面积是一只手的两倍。这是一门需要学习的重要课程:有其他因素相同的情况下,任何接触对象之间的电阻都会随着接触面积的增加而降低。用两只手握住管道,有两条平行的电流路径,从管道流向身体(反之亦然)。


两根手握金属管的电阻

正如我们在下一章所看到的,并联电路路径的总电阻小于单独考虑的任何单个路径。

在工业上,30伏特通常被用作危险电压的保守阈值。谨慎的人应该威胁任何超过30伏的电压,而不是依靠正常的身体电阻来防止电击。尽管如此,用电时保持双手清洁干燥,取出所有金属首饰仍然是个好主意。即使在较低的电压下,如果金属珠宝接触电路中的两个点之间,也会传递足够的电流烧伤皮肤,从而构成危险。特别是金属环,是在低压、大电流电路各点之间架桥造成手指烧伤的原因。

同样,如果低于30的电压足以引起不适,甚至可能是危险的,这可能会导致你跳跃,意外接触到更高的电压或其他危险。我记得在炎热的夏天在车里工作。当我拧紧电池连接时,我穿着短裤,裸露的腿接触到车辆的镀铬保险杠。当我用金属扳手触摸12伏电池的正极(未接地)时,当我的腿触摸保险杠时,我会感到刺痛。与金属的牢固接触和汗湿皮肤的结合,使得只有12伏的电压才有电击的危险。

幸运的是,没有什么不好的事情发生,但如果发动机在运行,我的手而不是腿受到电击,我可能会把手臂反转到旋转风扇的路径,或者金属扳手落在电池端子上(产生更大的电流,伴随着很多火花)。这说明了电气安全的另一个重要教训:电流本身可能是间接损伤的原因,可能会导致你跳起来或痉挛身体的某些部位,从而伤害人体。

电流通过人体的危害程度不同。电流会影响路径中的任何肌肉,因为心脏和肺(隔膜)肌肉可能对人类的生存至关重要,所以穿过胸部的电击路径是最危险的。这使得对手的冲击电流路径成为一种非常有可能造成伤害甚至死亡的方式。

为了防止这种情况的发生,建议只用一只手在危险电压的带电电路上工作,而另一只手则放在口袋中,以免意外触摸任何东西。当然,断电时在电路上工作总是更安全的,但这并不总是可行或不可能的。对于单手工作,右手通常优先于左手,有两个原因:大多数人是右手(所以额外的协调),心脏通常位于胸部中心的左侧。

这个建议可能不是惯用左手的人最好的。如果这些人右手没有足够的协调能力,他们可能会用最不舒服的手冒更大的危险,即使手的冲击电流可能会对他们的心脏造成更大的伤害。一只手或另一只手之间的相对危险可能小于以最佳协调方式操作的危险。因此,个人最好选择使用哪只手。抵抗带电电路冲击的最佳保护是电阻,电阻可以通过使用绝缘工具、手套、靴子等设备添加到人体中。电路中的电流是可用电压除以电路中总电阻的函数。正如我们将在本文的后部进行更详细的研究一样,电阻在堆叠过程中会产生累积效应,因此只有一条路径可以使电流流动:


身体直接接触电阻


身体抵抗方程

现在,我们将看到戴绝缘手套和靴子的人的等效电路:


戴手套和靴子的人体电阻


总电路电阻方程

由于电流必须通过保护套,身体和手套才能完成电路返回电池的工作,这些电阻的总和(总和)比单独考虑的任何电阻都更大程度地阻止了电流的流动。

安全性是导线通常被塑料或橡胶绝缘层覆盖的原因之一:它大大增加了导体与任何可能接触的导体之间的电阻。不幸的是,在意外接触时,封闭电力线导体的绝缘不足以提供安全性将非常昂贵。因此,保持这些线路足够远,以防止任何人意外接触它们。

总结:

1.对身体的伤害是电击电流的函数。更高的电压会产生更高、更危险的电流。电阻与电流相对,因此高电阻是抗电击的良好保护措施。

通常认为高于30V任何电压都能传递危险的冲击电流。

3.在电路周围工作时,绝对不要佩戴金属首饰。戒指、表带、项链、手镯等类似装饰品可以与身体形成良好的电接触,即使在低压下,也能传导电流,足以造成皮肤灼伤。

4.即使电压过低,不能直接造成电击伤害,仍然很危险。它们可能足以震惊受害者,让他们向后跳,接触附近更危险的东西。

5.需要在带电电路上工作时,最好用一只手工作,防止致命的手(通过胸部)冲击电流路径。

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