淺議人體電阻安全電流及安全電壓

劉太生

摘要：通過對“人體電阻”“安全電流”和“安全電壓”等概念的講解，使讀者最終對“安全電壓”的概念有了進(jìn)一步的理解，學(xué)會辯證地看待問題。同時學(xué)會對具體問題具體分析，從而解決安全用電的有關(guān)問題。

關(guān)鍵詞：人體電阻；安全電流；安全電壓

隨著國家經(jīng)濟(jì)的日益發(fā)展及人們生活水平的逐步提高，在生產(chǎn)和生活中電器設(shè)備和用電器材越來越多。由于電本身具有看不見、摸不著的特性，當(dāng)人們一旦接觸或接近帶有一定電壓的設(shè)備和導(dǎo)體時，即有可能造成觸電事故。因此安全用電的問題就顯得十分重要。那么，多高的電壓為安全電壓呢？“36伏”，多少有點常識的人會這樣說。好像這是個不容置疑的值。全國技工學(xué)校電工類教材《安全用電》對“安全電壓值”定義為“人體持續(xù)接觸不會使人直接致死或致殘的電壓為安全電壓”。安全電壓值的規(guī)定是以通過人體的電流（不超過安全電流）與人體電阻的乘積為依據(jù)的。即：

Us=IsRb

式中Us——安全電壓（伏）

Is—安全電流（安）

Rb——人體電阻（歐）

教材中還給出了一個具體的數(shù)值Is=30毫安，Rb=1700歐。故算得Us約為50伏。其實真正回答此問題并非如此簡單。前幾年在電視節(jié)目中我們看到過，有人能一面接觸著220伏工頻交流電，一面神色自如地表演節(jié)目。但同時也有報道，日本曾發(fā)生過多起人在35伏電源上觸電身亡的事例。所以對“安全電壓”這一概念不能簡單地回答。筆者在具體的教學(xué)過程中感到要想把這個問題講透講清，應(yīng)讓學(xué)生學(xué)會辯證地看問題，真正了解“人體電阻”“安全電流”和“安全電壓”這三個概念。現(xiàn)將問題分述于后。

一、人體電阻

一般人體的電阻分為皮膚電阻和內(nèi)部組織電阻兩部分。由于皮膚的角質(zhì)層有一定的絕緣性能，所以人體電阻主要是以皮膚外角質(zhì)層為主的。人的個體差異很大，不同的人其角質(zhì)層不同，就是同一個人，不同的部位角質(zhì)層之厚薄也不同。加之外界環(huán)境的不同（如溫度、濕度），人不同時期的體質(zhì)、情緒等諸多因素的影響使這個值會在較大范圍內(nèi)變化。還要對學(xué)生著重講到，此角質(zhì)層的絕緣強(qiáng)度很有限，它隨接觸電壓升高（一般50伏以上）、接觸時間的延長會出現(xiàn)破壞。一旦破壞其電阻值會降低甚至擊穿。

當(dāng)這層皮膚絕緣層被擊穿后，人體組織內(nèi)部電阻就成為通過電流的主要因素了。人體內(nèi)部組織電阻一般是不穩(wěn)定的，約為500~600歐，與外加電壓關(guān)系不大，對電流的阻礙能力極小。

二、安全電流

電流對人體的傷害程度與電流的強(qiáng)弱、頻率等諸多因素也有很大關(guān)系。首先電流對人體的傷害程度與電流的強(qiáng)弱程度有很大關(guān)系。因為對象是人，試驗數(shù)據(jù)不可能很多。又因?qū)嶒灄l件和對象不完全相同，統(tǒng)計數(shù)據(jù)也不完全一樣。但總體來說，當(dāng)電流通過人體時，由于每個人的生理條件不同，對電流的反應(yīng)也不同。有人敏感些，身體通過幾毫安的工頻交流電也忍受不了；有的人身體甚至通過十幾毫安也不在乎。因此很難找到一個對所有人都合適的安全極限電流值。

男性對電流的抵抗力普遍較女性高一些。對擺脫電流的能力，工頻電流男性約為16毫安，女性約為10.5毫安（平均值）；直流電流男性約為76毫安，女性約為51毫安（平均值）。可見工頻交流電流對人體危害最大，直流電流、頻率較高的電流對人體危害稍次。我們經(jīng)常接觸的多為220伏的工頻交流電，故這點應(yīng)引起我們足夠的重視。

三、安全電壓

通過前面的講解可以看出“人體電阻”“安全電流”的值在具體問題中是個相對的概念，是個大致范圍，需要具體問題具體分析。建立起這樣的概念之后，安全電壓的問題就比較好講了。正如前文所給的公式Us=IsRb，我們認(rèn)為具體條件下，允許短時間流過人體的電流值乘以人體電阻值，就是最高的安全電壓值。前文得出的50伏就是這樣得出的，為安全起見我國將其限制在36伏。

需要說明的是，上述這個值是我國《低壓電路接地保護(hù)導(dǎo)則》中規(guī)定的，是“人體在狀態(tài)正常、手腳皮膚干燥的情況下，在接觸電壓后有較大危險性的場所”得出的。該導(dǎo)則還給出了其他狀態(tài)下的安全電壓值。

講解安全電壓問題時，需要給學(xué)生強(qiáng)調(diào)，高電壓對人的生命很危險，但一般人對其有一種本能的提防，觸電死亡率反而不是太高。通常情況下人們對低電壓警惕性不高，卻經(jīng)常致人死亡。有統(tǒng)計表明觸電死亡發(fā)生在低電壓的約占85％以上，所以千萬不要因為電壓低，思想就麻痹大意，這一點我們要經(jīng)常給學(xué)生強(qiáng)調(diào)。

經(jīng)過以上論述，我們可以看出，所謂“安全電壓”其實是個籠統(tǒng)的說法，它受制于多個差異性很大的因素。因此目前各國對安全電壓的規(guī)定不盡相同。安全電壓的制訂和選用必須考慮用電場所和用電器具對安全的影響。我國目前常用的36伏和12伏安全電壓是這樣規(guī)定的：

1.凡高度不足2.5米的照明裝置、機(jī)床局部照明燈具、移動行燈、手持電動工具（如手電鉆）以及潮濕場所的電器設(shè)備其安全電壓可采用36伏。

2.凡工作地點狹窄、工作人員活動困難，周圍有較大面積接地導(dǎo)體或金屬結(jié)構(gòu)（如在金屬容器內(nèi)），因而存在高度觸電危險的環(huán)境以及特別潮濕的場所，則應(yīng)采用12伏為安全電壓。

以上僅僅是我們常有可能接觸的兩種用電環(huán)境下的安全電壓值，還有一些特殊用電環(huán)境下的安全電壓值這里就不再談了。這些安全電壓值通常是和它們生產(chǎn)的觸電保安器的工作電壓和動作時間相配合的。因此，安全電壓按理應(yīng)該還有一個附加條件，就是允許通過電流的時間。

最后還需要說明一點的是，安全電壓值的取得對其電源也有要求。這些問題比較專業(yè)，我們一般用電者接觸較少，不再贅述。美好而幸福的生活是建筑在安全的基礎(chǔ)之上的，愿我們大家一定要規(guī)范用電、安全用電。

參考文獻(xiàn)：

［1］《安全用電》全國技工學(xué)校電工類通用教材（二版）（三版）.

［2］《低壓電路接地保護(hù)導(dǎo)則》安全用電國家標(biāo)準(zhǔn)GB3805-83.

（作者單位 河南省安陽市高級技工學(xué)校）