浅谈人体电阻\安全电流和安全电压

？论文关键词:人体电阻安全电流安全电压

？摘要:通过对“人体电阻”、“安全电流”、“安全电压”等概念的讲解，读者最终对“安全电压”的概念有了进一步的理解，学会辩证地看待问题。同时学会具体问题具体分析，从而解决安全用电的相关问题。

随着国民经济的发展和人民生活水平的逐步提高，生产和生活中的电气设备和用电设备越来越多。因为电本身是看不见摸不着的，当人接触或接近具有一定电压的设备和导体时，就有可能造成触电事故。因此，安全用电非常重要。那么，多高的电压为安全电压呢？“36伏”，有多少有常识的人会这么说。看来这是一个毋庸置疑的价值。“安全电压值”在全国技工学校《安全用电》教材中定义为“安全电压是指人连续接触时不会造成直接死亡或残疾的电压”。安全电压值是基于通过人体的电流(不超过安全电流)与人体电阻的乘积。即:

Us=IsRb

其中美国安全电压(伏特)

is-安全电流(安培)

r B-人体电阻(欧姆)

教材也给出了具体数值IS = 30mA，Rb=1700欧。因此，计算出Us约为50伏。其实这个问题的真正答案并没有这么简单。几年前，我们在电视节目中看到，有人可以在暴露于220伏交流电的情况下轻松地表演节目。但与此同时，也有报道称，日本发生了多起35伏电源导致人员触电身亡的案例。所以不能简单回答“安全电压”这个概念。在具体的教学过程中，笔者觉得要想把这个问题讲清楚，学生要学会辩证地看待问题，真正理解“人体电阻”、“安全电流”、“安全电压”这三个概念。现在问题分以下。

第一，人体抵抗力

一般人体的阻力分为皮肤阻力和内部组织阻力。因为皮肤的角质层有一定的绝缘性能，人体的抵抗力主要是靠皮肤外的角质层。人与人之间差异很大。不同的人有不同的角质层，也就是同一个人，不同部位的角质层厚度也不同。再加上外界环境(如温度、湿度)的不同，这个数值会因不同时期人的体质、情绪等诸多因素的影响而发生较大范围的变化。还要向同学们强调的是，这种角质层的绝缘强度是非常有限的，随着接触电压的增加(一般在50伏以上)和接触时间的延长，它会被破坏。一旦被破坏，其电阻值会降低甚至被击穿。

当这层皮肤绝缘层被击穿后，人体组织的内阻就成为通过电流的主要因素。人体内部组织电阻一般不稳定，约500~600欧姆，与施加的电压关系不大，对电流的电阻很小。

二、安全电流

电流对人体的危害程度也与电流的强度、频率等诸多因素密切相关。首先，电流对人体的危害与电流的强弱有很大关系。因为对象是人，所以不可能有大量的实验数据。由于实验条件和对象不完全相同，统计数据也不完全相同。但一般来说，电流通过人体时，由于每个人的生理状况不同，对电流的反应也不同。有的人比较敏感，身体受不了几毫安的工频交流电；有的人连十几毫安都不在乎。所以很难找到一个适合所有人的安全极限电流值。

男性通常比女性更能抵抗电流。工频电流男性约16 mA，女性约10.5 mA(平均值)。DC电流男性约为76 mA，女性约为51 mA(平均值)。可以看出，工频交流电流对人体的危害最大，而DC电流和频率更高的电流对人体的危害稍大。我们经常会接触到220伏的交流电，对此要引起足够的重视。

第三，安全电压

从前面的解释可以看出，“人体电阻”和“安全电流”的取值是相对的概念，是具体问题中的一个大概范围，需要具体分析。确立了这个概念后，安全电压的问题就好谈了。正如上面给出的公式Us=IsRb，我们认为在特定条件下，最大安全电压值是允许短时间流过人体的电流值乘以人体的电阻值。上面提到的50伏就是这样得到的。为了安全起见，中国将其限制在36伏。

需要注意的是，上述数值是我国《低压电路接地保护导则》中规定的，是从“人体处于正常状态，手脚皮肤干燥，接触电压后有很大危险的地方”得出的。该指南还给出其他州的安全电压值。

在讲解安全电压问题时，我们需要向学生强调，高压对人的生命是非常危险的，但大多数人对它有一种本能的警惕，触电死亡率并不太高。通常情况下，人们对低电压的警觉性不高，但经常会出人命。统计显示，约85%的触电死亡发生在低电压时，所以不要因为低电压而粗心大意，这是我们要经常向学生强调的。

通过以上讨论，我们可以看出，所谓的“安全电压”实际上是一个笼统的说法，它受许多不同因素的影响。所以，目前不同国家对安全电压的规定是不一样的。安全电压的制定和选择必须考虑用电场所和电器对安全的影响。目前我国常用的安全电压36伏和12伏规定如下:

1.高度在2.5米以下的地方，照明装置、机床局部照明灯、移动灯、手持电动工具(如手电钻)和潮湿场所的电气设备的安全电压可为36伏。

2.在工作场所狭窄，工作人员移动困难，周围有大面积的接地导体或金属结构(如在金属容器内)的地方，存在触电危险性高的环境和特别潮湿的地方，应采用12伏作为安全电压。

以上只是我们经常有可能接触到的两种用电环境下的安全电压值，还有一些特殊用电环境下的安全电压值，这里就不讨论了。这些安全电压值通常与其生产的触电保护器的工作电压和动作时间相匹配。所以安全电压要有一个附加条件，就是允许通过电流的时间。

最后需要注意的是，安全电压值的获取还需要其电源。这些问题比较专业，我们一般和用电人接触比较少，这里就不赘述了。美好幸福的生活是建立在安全的基础上的。希望大家一定要规范用电，安全用电。

参考资料:

[1]安全用电，全国技工学校电工通用教材(第2版) (第3版)。

[2]《低压电路接地保护导则》，安全用电国家标准(GB3805-83)。

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